研究生: |
朱永欽 Chu, Yung-Chin |
---|---|
論文名稱: |
應用於無縫微奈米壓印滾筒模具製備之步進快閃微影系統設計製造與分析 Design and Analysis of Rotary Step-and-Flash Lithography System for Seamless Micro/Nanoimprint Roller Mold Fabrication |
指導教授: |
宋震國
Sung, Cheng-Kuo |
口試委員: |
傅建中
冉曉雯 孟心飛 宋震國 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 動力機械工程學系 Department of Power Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2011 |
畢業學年度: | 99 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 112 |
中文關鍵詞: | 曲面微影 、無縫曲面光組結構拼接 |
外文關鍵詞: | Roller-type exposure system, Positioning, Stitching |
相關次數: | 點閱:2 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
本論文以投射式步進快閃微影(Step-and-flash lithography)之架構建立一套精密曲面微影系統,可應用於製備滾壓式奈米壓印(Roller-type nanoimprint)之滾筒模具。透過三軸精密移動平台控制曝光系統的焦距(Focus)、工作距離(Working distance, WD)、步階位移,並採用單軸精密旋轉平台微調曲面基板作步進式角度運動;此外配合電容式位移計量測曲面微影系統主軸迴轉精度,評估該系統於允許的精度誤差範圍內,曲面無縫光阻結構之成形性。
本文將由機構設計與分析之觀點來了解滾筒進行旋轉運動時,如何確保系統之剛性,使其穩定地完成曲面無縫光阻結構的製程。由實驗過程中可得知各軸向自由度之步進位移需求,並藉由實驗結果驗證本系統之設計。而藉由拼接方式於基板所達到的無縫曲面光阻結構,其尺寸為線寬13 μm、週期50 μm與面積2×2 mm2之微米級光柵。根據本系統對曲面光阻定義能力與製程誤差控制,將可進一步評估其應用於無電鍍鎳(Electroless nickel plating)滾筒模具製備技術之可行性,而達到縮小曲面微影製程之關鍵尺寸(Critical dimension)與擴增曝寫面積的最終目的。
[1] 李昌周、張耀仁、劉如豐, “R2R技術於軟電之應用機會與挑戰”, 機械工業雜誌,2009年6月號,p.4–10.
[2] Bernard Fay, “Advanced optical lithography development, from UV to EUV,” Microelectronic Engineering 61–62 (2002) 11–24.
[3] Hua Tan, Andrew Gilbertson, and Stephen Y. Chou, “Roller nanoimprint lithography,” J. Vac. Sci. Technol. Vol. 16, No. 6, p. 3926-3928,1998.
[4] Stephen Y. Chou, Peter R. Krauss, and Preston J. Renstrom, “Imprint of Sub-25 nm Vias and Trenches in Polymers,” Applied Physics Letters, Vol. 67, No.20, p. 3114–3116, 1995.
[5] B.J. Choi, S.V. Sreenivasan, S. Johnson, M. Colburn, and C.G. Wilson, “Design of orientation stages for step and flash imprint lithography,” Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25 (2001) 192–199.
[6] Liang-Ting Jiang, Tzu-Chien Huang, Chih-Yuan Chang, Jian-Ren Ciou, Sen-Yeu Yang, and Po-Hsun Huang, “Direct fabrication of rigid microstructures on a metallic roller using a dry film resist,” J. Micromech. Microeng. 2008, 015004.
[7] Chia-Jen Ting, Chi-Feng Chen, and C.P. Chou, “Subwavelength structures for broadband antireflection application,” Optics Communications 282 (2009) p.434-438.
[8] Yung-Chun Lee, Pin-Chang Chen, and Hung-Yi Lin, “Fabrication of Seamless Roller Mold with Excimer Laser Direct Writing Technology,” Proceedings of the 2009 4th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems January p.5-8, 2009.
[9] Tzu-Chien Huang, Jing-Tang Wua, Sen-Yeu Yang, Po-Hsun Huang,and Shuo-Hung Chang “Direct fabrication of microstructures on metal roller using stepped rotating lithography and electroless nickel plating,” Microelectronic Engineering 2009, p.615-618.
[10] Jun Taniguchia, and Masao Aratani, “Fabrication of a seamless roll mold by direct writing with an electron beam on a rotating cylindrical substrate,” J. Vac. Sci. Technol. B,Vol.27, No.6, 2009.
[11] Hong Xiao, 2007, “半導體製程技術導論,” 歐亞書局有限公司.
[12] 蔡文勇, 2006, “I-Line光阻劑於TFT LCD Array製程之應用與評估,”國立中央大學碩士論文.
[13] 林正淳, 2008, “光學機構設計–光電產品的設計聖經,” 國家圖書館.
[14] 黃衍介, 2009, “近代實驗光學,” 東華書局.
[15] Raymond A. Serway, and John W. Jewett, Jr., 2002, “Principles of Physics”, 3rd Edition, Harcourt Inc.
[16] 國家實驗研究院儀器科技研究中心(ITRC), “光學元件精密製造與檢測”.
[17] Thorlabs, Inc.
http://www.thorlabs.hk/
[18] 耿繼業, 何建娃, 2008, “幾何光學”, 全華圖書股份有限公司.
[19] 十合普一, 民74, 氣體軸承-從設計到製造,復漢,台灣.
[20] Aerotech, ADRS Rotary Stage.
http://www.aerotech.com/products/stages/adrs.html
[21] New Way Air Bearings, Air Bushing.
http://www.newwayairbearings.com/Air-Bushings
[22] NACHI-FUJIKOSHI CORP.
http://www.nachi.com/
[23] 銓州光電股份有限公司.
http://www.onset-eo.com/
[24] Mitutoyo Corporation..
http://www.mitutoyo.com/
[25] 財團法人自強工業基金會新竹總部.
http://www.tcfst.org.tw/new/
[26] 國立清華大學奈微與材料科技中心.
http://www.cnmm.nthu.edu.tw/2009/main.php
[27] JIS B 0207(1999).
[28] Shigley, J.E, Mischke, C.R., and Budynas, R.G., 2003, “Mechanical Enginnering Design”, 7th Edition, McGraw Hill.
[29] 材料摩擦係數.
http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/Tribology/co_of_frict.htm
[30] R.C. Hibbeler, 2007, “Mechanics of Materials”, 6th Edition, Prentice Hall.
[31] 小栗富士雄, 小栗達男, 民82, “標準機械設計圖表便覽”, 增訂三版, 眾文圖書, 台灣台北.
[32] Everlight Chemical Industrial Corp.
http://www.ecic.com/
[33] 呂英嘉, 2008, “次微米級玻璃結構直接壓印成型之理論分析與實驗研究,” 國立清華大學碩士論文.
[34] 台灣港建股份有限公司.
http://www.tkk.com/website/
[35] 財團法人精密機械研究發展中心.
http://www.pmc.org.tw/
[36] Lion Precision.
http://www.lionprecision.com/
[37] Alexander H. Slocum, 1992, “Precision Machine Design,” Prentice Hall, Inc.
[38] 翁振民,2010, “無縫滾筒式奈米壓印模具之曝光機台設計,” 國立清華大學碩士論文.
[39] 莊達人, 民89, “VLSI製造技術,”高立圖書有限公司.
[40] 龍文安, 2006, “半導體奈米技術”, 五南圖書出版公司.