基于同步辐射光刻的大深宽比微结构滚压印技术研究

滚压印技术不但具有平面压印工艺分辨率高、成本低的优点，而且克服了其只能间隙生产的不足，具有可连续复制，产率更高的特点，从而具有广阔的应用前景。对滚压印技术的研究在国外也才刚刚起步，但已经处于技术保密状态。滚压模是滚压印系统的关键部件，兼具Meso/Micro结构特征，其加工手段涉及微米及中间尺度的很多加工技术。本项目旨在研究如何利用同步辐射光刻与超精密加工结合，在滚压模圆柱面上制作出高精度、大深宽比的微结构，并应用到滚压印工艺中。拟重点研究：1）平面掩模图形向圆柱形基体进行图形复制技术的研究。2）对同步辐射光刻机理作理论分析和数值仿真，研究大深宽比高精度微结构尺寸和形状误差的影响因素及控制方法。3）提出误差矫正算法，探讨在掩模设计阶段优化设计微结构的方法。4）结合金刚石超精密车铣切削，开展与同步辐射光刻相结合的复合工艺的可行性研究。本研究将为在国内开展滚压印技术的研究打下坚实的基础。

滚动压印技术将微结构制作在压辊上作为模具，通过压辊的转动将模具上的图形持续不断的复制到较大的基底上，具有高效、低成本、规模化等优势和特点，具有广泛应用前景。本项目围绕滚压印的相关关键技术，在压辊压模的研制，滚压技术的实现，工艺参数优化，压印过程的建模与数值仿真等方面进行了深入的研究。解决了滚压印技术中的一系列关键问题，在压辊压模的制作，光刻理论模型的建立，压印填充过程的仿真等方面取得了一定的成果。完成了滚动压印装置的研制，实现了大面积连续滚压进行微结构复制，并对滚动压印结果进行评估，根据结果进行了工艺的优化改进。上述结果表明我们已经基本掌握滚动压印的各个技术细节，滚动压印作为技术手段，为我们今后开展相关微纳器件的应用研究打下了坚实的基础。