本文關(guān)鍵詞：壓縮式氣壓納米壓印振動(dòng)的振源、傳輸及阻尼研究　出處：《鄭州大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 納米壓印 壓縮式氣體施壓 振動(dòng)傳輸 阻尼隔振 壓印均勻性

【摘要】：自從集成電路技術(shù)被提出以來,作為其核心技術(shù)的光刻圖形轉(zhuǎn)移被廣泛研究和應(yīng)用。但由于光學(xué)光刻技術(shù)的分辨率受到瑞利公式的制約且成本急劇增加,國際半導(dǎo)體藍(lán)圖提出下一代圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)的概念(NGL)。納米壓印技術(shù)是下一代圖形轉(zhuǎn)移的支撐技術(shù)。因其具有高分辨率、高保真度、高產(chǎn)量及低成本等技術(shù)特點(diǎn),獲得廣泛關(guān)注。論文通過簡單介紹納米壓印技術(shù)近年來的發(fā)展,對(duì)比了各種傳統(tǒng)及新興納米壓印技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及遇到的問題。在眾多壓印技術(shù)方法中氣體施壓納米壓印技術(shù)能很好地解決壓印過程中施壓壓力不均勻的問題。面向氣體施壓工藝提出了壓縮式氣體施壓納米壓印技術(shù)以滿足應(yīng)用需要。但是這種壓印系統(tǒng)無可避免的會(huì)因活塞滑動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng),從而影響壓印圖形轉(zhuǎn)移分辨率。本文首先采用聚氨酯材料制作活塞環(huán)以保證施壓腔室的氣密性。通過赫茲接觸理論分析接觸面的宏觀波紋度和微觀粗糙度,得出振源振動(dòng)參數(shù)。并進(jìn)一步根據(jù)彈性力學(xué)方程數(shù)值分析得出振動(dòng)在支桿和腔壁上的傳輸形態(tài)。為了求出振動(dòng)疊加后的頻率值、最大幅度值,通過理論分析得出壓印系統(tǒng)振動(dòng)在施壓腔室底板上傳遞的振動(dòng)方程,并通過仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。然后為了有效減弱系統(tǒng)振動(dòng)對(duì)承片臺(tái)的振動(dòng)影響,選取硅膠作為減振裝置材料。根據(jù)材料力學(xué)知識(shí),分析振動(dòng)原因及隔振原理,建立了強(qiáng)柱弱梁的減振結(jié)構(gòu)模型。通過COMSOL軟件仿真分析得出各參數(shù)的最優(yōu)值,建立了2層強(qiáng)柱弱梁錯(cuò)開的最優(yōu)減振結(jié)構(gòu),最大程度衰減了振動(dòng)的幅值。最后基于課題組設(shè)計(jì)、研制的二代壓縮式氣壓納米壓印機(jī)(APL-002),分析了活塞運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)筒壁和支桿產(chǎn)生的振動(dòng)。驗(yàn)證了振動(dòng)在筒壁及支桿上傳遞時(shí)最大幅度基本保持不變的理論正確性。在此基礎(chǔ)上研究了活塞滑動(dòng)速度與活塞壓縮量對(duì)振動(dòng)幅度的影響,為接下來的實(shí)驗(yàn)研究提供了依據(jù)。
[Abstract]:Since the development of integrated circuit (IC) technology, lithography transfer, which is the core technology of IC, has been widely studied and applied. However, the resolution of optical lithography is restricted by Rayleigh formula and the cost increases rapidly. The international semiconductor blueprint puts forward the concept of next generation graphics transfer technology. Nanometer imprint technology is the support technology of next generation graphics transfer. Because of its high resolution and high fidelity. The characteristics of high production and low cost have attracted wide attention. This paper briefly introduces the development of nano-imprint technology in recent years. The advantages and disadvantages of various traditional and emerging nano-imprint techniques and the problems encountered are compared. Among the many imprint techniques, the gas pressure nano-imprint technology can solve the problem of uneven pressure in the process of imprint. In order to meet the needs of the application, the compressed gas pressure nano-imprint technology is proposed for the gas pressure process. However, this embossing system inevitably produces vibration due to the sliding of the piston. In order to influence the resolution of imprint pattern transfer. Firstly, the piston ring is made of polyurethane material to ensure the airtightness of the pressure chamber. The macroscopic corrugation and micro roughness of the contact surface are analyzed by Hertz contact theory. The vibration parameters of the vibration source are obtained, and the transmission form of the vibration on the supporting rod and the wall of the cavity is obtained according to the numerical analysis of the elastic mechanics equation. In order to obtain the frequency value after vibration superposition, the maximum amplitude value is obtained. The vibration equation of the embossing system on the bottom plate of the pressure chamber is obtained by theoretical analysis, and the correctness of the theoretical analysis is verified by simulation. According to the knowledge of material mechanics, the vibration cause and vibration isolation principle are analyzed. The vibration absorption structure model of strong column and weak beam is established. The optimum value of each parameter is obtained by COMSOL software simulation analysis, and the optimal vibration absorption structure with two stories strong column and weak beam stagger is established. The amplitude of vibration is attenuated to the maximum extent. Finally based on the design of the research group the second generation compression pressure nano-imprint machine APL-002 is developed. The vibration of cylinder wall and supporting rod during piston motion is analyzed, and the theoretical correctness of the maximum amplitude of vibration transfer on cylinder wall and rod is verified. The sliding velocity and movable piston are studied on the basis of this theory. The effect of plug compression on vibration amplitude. It provides the basis for the following experimental research.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN305.7

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本文編號(hào)：1416295