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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
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  • 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。


    摘要 I Abstract II 致謝 III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 XI 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 5 1.3 研究動機與本文內容 14 第二章 原理與設計架構 17 2.1 微影技術發展與基礎理論 17 2.2 光學系統設計 23 2.3 滾筒模具製作技術原理 27 第三章 實驗儀器介紹與實驗準備 30 3.1 微影系統設計概念 30 3.2 微影系統元件介紹 36 3.3 微影系統機構分析 42 3.3.1案例1:施加最小力矩2 N-m 54 3.3.2案例2:止推軸承承受Coa之預壓 60 3.4 曲面基材前處理與光罩圖形設計 65 3.4.1微影基材前處理 65 3.4.2光罩設計與製作 67 3.5 實驗方法與流程 71 第四章 系統運轉量測與實驗結果討論 78 4.1 誤差量測結果 78 4.2 微影實驗結果 85 4.2.1 平面微影 86 4.2.2 曲面微影 91 4.3 結果與討論 97 4.3.1平面微影之影響因素 97 4.3.2系統迴轉精度對於曲面光阻結構成形之影響 99 4.3.3 平面與曲面光阻接縫處之結構探討 100 4.4 系統誤差補償方式 101 第五章 結論與未來工作 103 5.1 結論 103 5.2 未來工作 105 參考資料 110

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