激光辅助直接压印平板印刷术制造技术

根据本发明专利技术，图形可以直接压印在固态基体的表面。特别是，通过为压印图案提供具有模制表面的印模（２０），将模制表面（２１）放置在要压印基体（２４）表面（２５）的附近或反面，并用辐射照射基体表面以软化或液化表面的步骤，用所需图案直接压印基体。将模制表面压入软化或液化的表面以直接压印基体。基体可以是多种固态材料中的任何一种，比如半导体、金属或聚合物。在一个优选实施方案中，基体是硅，激光是ＵＶ激光，且印模对于ＵＶ辐射是透明的以便通过透明印模照射硅工件。采用此方法，申请人已经在亚－２５０ｎｓ的时间内，以亚－１０ｎｍ的分辨率直接在硅上压印了大面积图案。该方法也可以用平坦的模制表面用于平面化基体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压印平板印刷术，特别地是涉及激光辅助直接压印平板印刷术(LADI)，其中激光辐射允许印模在基体表面直接压印。该方法在固态基体上直接压印纳米级图形尤其有用。
技术介绍
在基体上绘制微小图形的方法在许多电子、磁性、机械和光学设备以及用于生物和化学分析的设备的制造上非常重要。这些方法被用来，比如，确定微电路的图形和结构以及平面光波导和相关光学设备的结构和操作图形。光学平板印刷术是绘制此类图形的传统方法。将光致抗蚀剂薄层涂覆于基体表面，将抗蚀剂的一部分选择性地暴露于光图案。然后，将抗蚀剂显影以显示出曝光基体的所需图案以进行进一步处理，比如蚀刻。实施此方法的难点在于分辨率要受光的波长、在抗蚀剂和基体中的散射、抗蚀剂厚度和性能的限制。因此，随着所需图形尺寸的变小，实施光学平板印刷术也变得更加困难。而且，涂覆、显影和除去抗蚀剂是相对较慢的步骤，因此也限制了生产能力。较近一些的绘制小图形的方法是纳米压印平板印刷术，其中纳米图形印模表面被压印在抗蚀剂或类抗蚀剂材料(聚合物)种，而且压印的图案被出去以便有选择地暴露出基体表面。此方法消除了由光的波长引起的对分辨率的限制，但是，仍然受限于本文档来自技高网...

【技术保护点】
在基体表面直接压印印模图案的方法，其包括以下步骤：提供具有模制表面的印模以压印图案；将印模放置于基体的附近，使模制表面邻近要压印基体的表面；用辐射照射基体表面以软化或液化基体表面；将模制表面压入软化或液化的基 体表面；和从基体移走模制表面，得到压印有模制表面图案的基体。

【技术特征摘要】
US 2002-3-15 60/364,653;US 2002-5-7 10/140,1401.在基体表面直接压印印模图案的方法，其包括以下步骤提供具有模制表面的印模以压印图案；将印模放置于基体的附近，使模制表面邻近要压印基体的表面；用辐射照射基体表面以软化或液化基体表面；将模制表面压入软化或液化的基体表面；和从基体移走模制表面，得到压印有模制表面图案的基体。2.权利要求1的方法，其中的辐射是激光辐射。3.权利要求1的方法，其中激光辐射的波长在1纳米-100微米的范围内。4.权利要求1的方法，其中的辐射是灯辐射。5.权利要求4的方法，其中灯辐射主要在1纳米-50微米的范围内。6.权利要求1的方法，其中照射是脉冲的。7.权利要求6的方法，其中用脉冲在1纳秒-10秒的持续时间范围内照射。8.权利要求6的方法，其中在用印模对基体进行压制的同时重复进行脉冲照射。9.权利要求1的方法，其中辐射加热了基体表面层，而基本没有加热印模或整个基体。10.权利要求1的方法，其中的印模包括对辐射透明的材料。11.权利要求1的方法，其中印模包括熔融石英。12.权利要求1的方法，其中模制表面包括凸出的图案和具有至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬郁周，
申请(专利权)人：普林斯顿大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]