納米溝槽結(jié)構(gòu)電鑄填充工藝研究
發(fā)布時間:2021-07-26 10:29
納米壓印光刻技術(shù)與傳統(tǒng)的復(fù)雜光學(xué)光刻相比,具有超高分辨率、產(chǎn)量高和成本低等優(yōu)點,因此被譽為納米結(jié)構(gòu)制作最具發(fā)展?jié)摿夹g(shù)之一。壓印模板是納米壓印光刻技術(shù)中最重要的組成部分。目前,使用金屬鎳制作的壓印模板已應(yīng)用于微納結(jié)構(gòu)的制作,且同傳統(tǒng)硅模板相比,鎳模板具有機械強度高,使用壽命遠大于硅模板的優(yōu)點,因此,金屬鎳被譽為21世紀(jì)推進納米壓印光刻技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)最具潛力的材料。但使用金屬鎳所制作的納米壓印模板的深寬比均較小,因此制作出強度高、壽命長且具有高深寬比納米溝槽結(jié)構(gòu)的鎳模板,對推動納米壓印光刻技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)具有重大意義。為完成此類鎳模板的制作,首先要實現(xiàn)高深寬比納米溝槽結(jié)構(gòu)的填充。本文結(jié)合各薄膜沉積工藝的特點,分別采用磁控濺射技術(shù)、物理蒸鍍技術(shù)及微電鑄技術(shù)來填充不同深寬比的納米溝槽結(jié)構(gòu)。同采用磁控濺射技術(shù)填充納米溝槽結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的臺階效應(yīng)及物理蒸鍍技術(shù)填充生成的雙層金屬光柵結(jié)構(gòu)相比,采用微電鑄技術(shù)填充高深寬比納米溝槽結(jié)構(gòu)的填充效率高,可控性好,因此最終采用微電鑄工藝來實現(xiàn)高深寬比納米溝槽結(jié)構(gòu)的填充。而通過此方式進行填充的部分伴有空洞的形成,其原因是電鑄過程中高深寬比溝槽結(jié)構(gòu)內(nèi)外傳...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 納米壓印模板制作方法
1.2.2 電鑄填充納米溝槽結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
2 納米溝槽填充工藝介紹
2.1 磁控濺射工藝介紹
2.1.1 磁控濺射工藝的原理
2.1.2 磁控濺射工藝的特點
2.2 物理蒸鍍工藝介紹
2.2.1 物理蒸鍍工藝的原理
2.2.2 物理蒸鍍藝的特點
2.3 微電鑄工藝介紹
2.3.1 微電鑄工藝的原理
2.3.2 微電鑄工藝的特點
2.4 本章小結(jié)
3 納米溝槽結(jié)構(gòu)填充工藝研究
3.1 基于磁控濺射工藝的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗研究
3.1.1 磁控濺射設(shè)備介紹
3.1.2 濺射填充實驗
3.1.3 實驗結(jié)果及分析
3.2 基于蒸鍍工藝的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗研究
3.2.1 蒸鍍設(shè)備介紹
3.2.2 蒸鍍填充實驗
3.2.3 實驗結(jié)果及分析
3.3 基于微電鑄工藝的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗研究
3.3.1 微電鑄實驗平臺
3.3.2 填充實驗
3.3.3 實驗結(jié)果分析
3.3.4 電鑄鎳體系
3.3.5 添加劑及其作用機理
3.3.6 電鑄填充生長機理
3.3.7 深寬為100×100nm的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗
3.3.8 深寬為200×100nm的高深寬比納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗
3.4 本章小結(jié)
4 納米壓印鎳模板復(fù)制
4.1 電鑄樣片制備
4.2 鎳模板復(fù)制
4.3 復(fù)制模板表面抗粘層沉積
4.3.1 復(fù)制模板清洗
4.3.2 復(fù)制模板表面抗粘層沉積
4.4 納米壓印驗證實驗
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大高寬比硬X射線波帶片制作及聚焦測試[J]. 李海亮,史麗娜,牛潔斌,王冠亞,謝常青. 光學(xué)精密工程. 2017(11)
[2]電容器用金屬化聚丙烯薄膜制造工藝改進研究[J]. 黃偉東. 電子元件與材料. 2017(07)
[3]基于納米壓印的大角度衍射光學(xué)元件批量化制備方法[J]. 劉鑫,張滿,龐輝,史立芳,曹阿秀,鄧啟凌. 光子學(xué)報. 2016(06)
[4]電鑄鎳工藝參數(shù)對鑄鎳層組織和性能的影響[J]. 錢建剛,李海婷,李彭瑞. 稀有金屬材料與工程. 2015(07)
[5]納米壓印技術(shù)[J]. 劉永慶. 絲網(wǎng)印刷. 2012(12)
[6]利用電鍍銅填充微米盲孔與通孔之應(yīng)用[J]. 竇維平. 復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(02)
[7]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[8]兩種添加劑對氨基磺酸鹽電鑄鎳塑性的影響[J]. 羅揚,王雷,李珍,蘇娜,田文懷. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(06)
[9]納米壓印光刻模具制作技術(shù)研究進展及其發(fā)展趨勢[J]. 蘭紅波,丁玉成,劉紅忠,盧秉恒. 機械工程學(xué)報. 2009(06)
[10]大高寬比、高線密度X射線透射光柵的制作[J]. 柳龍華,劉剛,熊瑛,黃新龍,陳潔,李文杰,田金萍,田揚超. 光學(xué)精密工程. 2009(01)
博士論文
[1]納米光刻技術(shù)及其在三端結(jié)器件和納米光柵偏振器中的應(yīng)用[D]. 孟凡濤.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]納米壓印工藝及模板制備的研究[D]. 傅欣欣.南京大學(xué) 2014
[2]納米壓印鎳模板的復(fù)制工藝研究[D]. 王海祥.大連理工大學(xué) 2013
[3]多孔氧化鋁模板的制備及其應(yīng)用[D]. 高萬超.華中科技大學(xué) 2012
[4]電鍍工藝優(yōu)化對銅金屬層孔洞缺陷的影響[D]. 黃濤.上海交通大學(xué) 2010
[5]微電鑄工藝參數(shù)對模具質(zhì)量影響研究[D]. 肖日松.大連理工大學(xué) 2006
本文編號:3303393
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 納米壓印模板制作方法
1.2.2 電鑄填充納米溝槽結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究內(nèi)容
2 納米溝槽填充工藝介紹
2.1 磁控濺射工藝介紹
2.1.1 磁控濺射工藝的原理
2.1.2 磁控濺射工藝的特點
2.2 物理蒸鍍工藝介紹
2.2.1 物理蒸鍍工藝的原理
2.2.2 物理蒸鍍藝的特點
2.3 微電鑄工藝介紹
2.3.1 微電鑄工藝的原理
2.3.2 微電鑄工藝的特點
2.4 本章小結(jié)
3 納米溝槽結(jié)構(gòu)填充工藝研究
3.1 基于磁控濺射工藝的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗研究
3.1.1 磁控濺射設(shè)備介紹
3.1.2 濺射填充實驗
3.1.3 實驗結(jié)果及分析
3.2 基于蒸鍍工藝的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗研究
3.2.1 蒸鍍設(shè)備介紹
3.2.2 蒸鍍填充實驗
3.2.3 實驗結(jié)果及分析
3.3 基于微電鑄工藝的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗研究
3.3.1 微電鑄實驗平臺
3.3.2 填充實驗
3.3.3 實驗結(jié)果分析
3.3.4 電鑄鎳體系
3.3.5 添加劑及其作用機理
3.3.6 電鑄填充生長機理
3.3.7 深寬為100×100nm的納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗
3.3.8 深寬為200×100nm的高深寬比納米溝槽結(jié)構(gòu)填充實驗
3.4 本章小結(jié)
4 納米壓印鎳模板復(fù)制
4.1 電鑄樣片制備
4.2 鎳模板復(fù)制
4.3 復(fù)制模板表面抗粘層沉積
4.3.1 復(fù)制模板清洗
4.3.2 復(fù)制模板表面抗粘層沉積
4.4 納米壓印驗證實驗
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大高寬比硬X射線波帶片制作及聚焦測試[J]. 李海亮,史麗娜,牛潔斌,王冠亞,謝常青. 光學(xué)精密工程. 2017(11)
[2]電容器用金屬化聚丙烯薄膜制造工藝改進研究[J]. 黃偉東. 電子元件與材料. 2017(07)
[3]基于納米壓印的大角度衍射光學(xué)元件批量化制備方法[J]. 劉鑫,張滿,龐輝,史立芳,曹阿秀,鄧啟凌. 光子學(xué)報. 2016(06)
[4]電鑄鎳工藝參數(shù)對鑄鎳層組織和性能的影響[J]. 錢建剛,李海婷,李彭瑞. 稀有金屬材料與工程. 2015(07)
[5]納米壓印技術(shù)[J]. 劉永慶. 絲網(wǎng)印刷. 2012(12)
[6]利用電鍍銅填充微米盲孔與通孔之應(yīng)用[J]. 竇維平. 復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(02)
[7]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[8]兩種添加劑對氨基磺酸鹽電鑄鎳塑性的影響[J]. 羅揚,王雷,李珍,蘇娜,田文懷. 兵器材料科學(xué)與工程. 2010(06)
[9]納米壓印光刻模具制作技術(shù)研究進展及其發(fā)展趨勢[J]. 蘭紅波,丁玉成,劉紅忠,盧秉恒. 機械工程學(xué)報. 2009(06)
[10]大高寬比、高線密度X射線透射光柵的制作[J]. 柳龍華,劉剛,熊瑛,黃新龍,陳潔,李文杰,田金萍,田揚超. 光學(xué)精密工程. 2009(01)
博士論文
[1]納米光刻技術(shù)及其在三端結(jié)器件和納米光柵偏振器中的應(yīng)用[D]. 孟凡濤.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]納米壓印工藝及模板制備的研究[D]. 傅欣欣.南京大學(xué) 2014
[2]納米壓印鎳模板的復(fù)制工藝研究[D]. 王海祥.大連理工大學(xué) 2013
[3]多孔氧化鋁模板的制備及其應(yīng)用[D]. 高萬超.華中科技大學(xué) 2012
[4]電鍍工藝優(yōu)化對銅金屬層孔洞缺陷的影響[D]. 黃濤.上海交通大學(xué) 2010
[5]微電鑄工藝參數(shù)對模具質(zhì)量影響研究[D]. 肖日松.大連理工大學(xué) 2006
本文編號:3303393
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