纳米压印机的总体设计与虚拟装配【毕业论文】

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1、本科生毕业论文本科毕业论文（20届）纳米压印机的总体设计与虚拟装配专业：机械设计制造及其自动化IV本科生毕业论文摘要纳米压印技术是20世纪90年代中期发展起来的一种新型的微纳结构制备技术。它继承了传统光刻技术的并行性，因此具有与传统光刻技术可比拟的高产率。同时又继承了直写式纳米结构制备技术的高分辨性。纳米压印技术另一特点在于借鉴了古老的压模技术，因此避免在光刻技术中所用到的昂贵的光学系统，从此大大降低了成本。纳米压印技术的这些特点使这种技术被认为是最有应用前景的下一代微纳结构刻蚀技术之一。在本研究工作中，首先建立了纳米压印技术的完

2、整的工艺流程，并对现有的纳米压印技术进行进一步的改良，使之能够运用于更广泛的领域。在纳米压印机的设计中的一项重要环节便是虚拟装配。虚拟装配（VirtualAssembly）是产品数字化定义中的一个重要环节，在虚拟技术领域和仿真领域中得到了广泛的应用研究。虚拟装配（VirtualAssembly）采用计算机仿真与虚拟现实技术，通过仿真模型在计算机上进行仿真装配，实现产品的工艺规划、加工制造、装配和调试，它是实际装配的过程在计算机上的本质体现。目前，就其技术而言，已经成熟，虽尚没有商用虚拟装配系统，也尚未充分地应用于新产品开发的分析和

3、评价，但这项技术在新产品开发中已得到肯定，并具有很重要的意义。过去传统的产品开发，常需要花费大量的时间、人力、物力来制作实物模型进行各种装配实验研究，力求在产品的可行性、实用性和产品性能等方面进行各种测试分析。现代设计要求设计人员在虚拟产品开发早期就应考虑装配问题，在进行虚拟装配的同时创建产品、分析装配精度，及时优化设计方案。本研究旨在为纳米技术研究提供一种制造手段，推动纳米光电子、纳米磁存储、生物微流器件等微纳米器件的研究和产业化的进一步发展。关键字：光刻；纳米技术；虚拟装配AbstractNanoimprintlithogra

4、phy(NIL)hasbeenproposedasalternativeapproachfortheIV本科生毕业论文fabricationofnanostructureswithcriticaldimensionsinthesub-100nmrangeonthewaferscale,Itinvolvestwosteps:imprintingandpattern-transfer.Intheimprintingstep,amoldwithnanostructuresonitssurfaceisimpressedintoathinr

5、esistfilmonasubstrate.Inthepattern-transferstep,ananisotropicetchingprocesssuchasreactiveionetching(RIE)isusedtoremovetheresidualtesistinthecompressedarea,transferringthepatterncrwatedbytheimprintintotheentireresist.Thesmalleststructuresthathavebeensuccessfullyfabrica

6、tedbyNILsofarare6nmhalf-pitchlines.Andimprintingprocesseshavebeenalreadydemonstratedon8inchwaferswith,lines,dotsandrings.Comparedwithotherlithographytechniques,suchanScanningProbeLithography(SPL),ElectionicBeamLithography(EBL)andPhotolithography(PL),NILhasadvantagesof

7、highthroughput,highresolutionandlow-cost,andthushasbeenprovedasapromisingcandidatefornextgenerationlithography.Inthepresentwork,thewholeartsandcraftsofnanoimprintlithographywillbeenbuiltfirstly,whichisthepremiseofresearching,developingandutilizingNIL.Nano-imprintinthe

8、designofanimportantpartisthevirtualassembly.Virtualassemblyisthedefinitionofdigitalproductsanimportantpartofthevirtualandsim