pdms软光刻技术的研究现状

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1、类别标准分数实得分数平时成绩10作业成绩90总分100授课教师签字系别：机械工程学院课程名称：微制造与微机械电子系统学号：姓名：考试时间：PDMS软光刻技术的研究现状摘要：软光刻技术作为一种新型的微图形复制技术，和传统的光刻技术相比，软光刻技术更加灵活，而且有许多技术方面的优势。软光刻技术已经广泛应用于光学、生物技术、微电子、传感器以及微全分析系统的加工诸领域，并且取得了一定的进展。本文，从软光刻技术的原理、分类、国内外以及我们实验室的应用上来说明软光刻技术的研究现状，是一种很有发展的重要光刻技术。关键词：软光刻技术

2、研究现状应用ResearchStatusofPDMSSoftLithographyAbstract：Softlithographytechnologyasanewtypeofmicro-replicationtechnologygraphics,andcomparedtoconventionallithographictechniques,softlithographytechnologyismoreflexibleandhasmanytechnicaladvantages.Softlithographytechno

3、logyhasbeenwidelyusedinopticalprocessingareassuchasbiotechnology,microelectronics,sensorsandmicrototalanalysissystem,andhasmadesomeprogress.Inthispaper,theprinciplesoftlithographytechniques,classification,abroadandinourlabuponthestatusoftheapplicationofsoftlith

4、ography,photolithographytechniqueisaveryimportantdevelopment.Keywords：SoftlithographytechnologyResearchStatusApplication1.软光刻技术概况20世纪90年代末，一种新的微图形复制技术脱颖而出。该技术用弹性模（大多为PDMS材料制作）替代传统光刻技术中使用的硬模来产生微结构或者微模具，被称作软光刻技术[1]。软光刻技术作为一种新型的微图形复制技术，和传统的光刻技术相比，软光刻技术更加灵活，而且有许多技术

5、方面的优势，主要有：能制造复杂的多层结构或者三维结构，甚至能在不规则曲面上来制作模具，而且不受材料和化学表面的限制；能突破光刻技术100nm的限制，实现更为精细的微加工等。此外，它所需设备比较简单，进而在制作成本上也比以前的光刻技术更经济使用。在普通的实验室环境下就能应用，因此软光刻是一种便宜、方便、适于实验室使用的技术。目前，软光刻技术已经广泛应用于光学、生物技术、微电子、传感器以及微全分析系统的加工诸领域，并且取得了一定的进展。1.1软光刻技术的分类软光刻的核心技术是制作弹性模印章（elastomericstam

6、p）。通过光刻蚀和模塑的方法，可以快速、高效的获得这种印章。PDMS，即聚二甲基硅氧烷，是软光刻中最常用的弹性模印章制作材料，在设计过程中应该注意防止在PDMS弹性模上产生缺陷，此外，由于PDMS材料的弹性，过大的深宽比也会导致弹性模结构的倒塌。软光刻的关键技术包括：毛细管成模（micromoldingincapillaries，MIMIC）、再铸模（replicamolding，REM）、微接触印刷（microcontactprinting，uCP）、溶剂辅助成模（solventassistedmicromoldi

7、ng，SAMIM）、微传递成模（microtransfermolding，uTM）等等[2]。毛细管成模（micromoldingincapillaries，MIMIC）是将PDMS模放置于基底上，在保证其与基底表面良好接触的情况下，会形成一个中空的网络通道。在这个时候将液态的预聚合物液体倒入网络通道的端口处，在毛细作用下，液体会自发的逐渐的流入整个毛细管网络。加热干燥后取下PDMS母模，就得到了想要的聚合物微结构，这项技术被称作是MIMIC技术。这项技术要求印模与基底表面良好的接触形成空腔。如果弹性模上的微沟道较长

8、的话，液体流速会减慢，这样充满整个沟道会需要较长的时间。这是因为毛细管径大小对液体充盈速度影响很大；毛细管的充盈速度与液体的粘度、表面张力、已充盈部分的长度和毛细管的半径所共同决定。充盈速率与毛细管横截面成正比，与液体本身的粘度和已充盈的毛细管长度成反比，其速率随着充盈部分的增大而逐渐降低。毛细管的末端，可能会因为压力不够或过大液体无法充盈从而