結合實驗數(shù)據(jù)和模擬結果，Georgia Institute of Technology和Sandia National Laboratories的科學家們已經(jīng)確定了那些可以預測納米壓印光刻技術表現(xiàn)的關鍵工藝參數(shù)。經(jīng)過他們?nèi)隄撔难芯慷岢龅倪@套標準將有力的指導下一代納米壓印光刻技術研發(fā)工作的開展。按照這套標準而制定的工藝設計規(guī)則能夠使納米壓印光刻技術更為經(jīng)濟的滿足大批量的生產(chǎn)的需求，并且可以取代以往采用的反復試驗的模式，快速、有效的進行高分子聚合物的評估工作。
“這項工作把工程師對納米壓印技術的需求和實現(xiàn)手段合理緊密地聯(lián)系在一起，” 喬治亞州工學院機械工程系助理教授William King在一次聲明中說道：“我們已經(jīng)提出了一套針對納米壓印技術的設計規(guī)則，不久的將來，在它的幫助下用戶可以根據(jù)生產(chǎn)的需求準確的調(diào)整相關的工藝參數(shù)?！睘榱藘?yōu)化納米壓印技術的工藝表現(xiàn)，William King帶領著他的研發(fā)團隊在模具的幾何形狀、工藝條件、高分子聚合物的流變能力以及表面化學態(tài)等方面不斷的進行著新的嘗試。
研究制定納米印刷技術的標準(附圖)
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正如在Journal of Vacuum Science Technology B和the Journal of Micromechanics and Microengineering中介紹的那樣，King的研究團隊將試驗和軟件模擬相結合，致力于對高分子化合物的流動機理進行研究。研究人員測定了納米壓印工藝的每一項可變參數(shù)，并詳細的記錄了每一次增量對設計規(guī)則的影響。他們在修剪不同的高分子聚合物形變所產(chǎn)生的影響、彈性應力的釋放問題、毛細流動現(xiàn)象以及在填充不同尺寸和形狀的壓印模型空腔時粘性流的表現(xiàn)等方面進行了研究。
盡管現(xiàn)在還有幾個研究小組正在對納米壓印光刻技術中高分子聚合物的流動現(xiàn)象進行著研究，但是很多時候這趨于表面化，僅僅局限于為了收集數(shù)據(jù)而收集。King的研究團隊的最新模擬結果表明他們的研究成果在先前發(fā)表的各類學術論文中處于領先地位。之所以能夠取得這一成果，研究人員歸納為以下三個方面：改進幾何尺寸、選取合適的高分子化合物以及優(yōu)化毛細管數(shù)量?！坝捎谖覀円呀?jīng)涵蓋了全部的設計規(guī)則，因此我們能夠深刻理解工藝參數(shù)和成果之間的聯(lián)系?！?/FONT>
研究人員正在對微米和納米尺寸的壓印技術進行著研究，表面上看這似乎和制造大尺寸圖形的物理學機理是一致的，但實際上這兩者之間有著顯著的差異?！皩τ趬杭y和納米壓印兩種技術而言，理解并掌握它們在小尺寸領域的差異是十分重要的，”King說：“比如說，我們需要得到表面張力的梯度變化，因為這對于高分子化合物形成納米尺寸結構而言將會是至關重要的一環(huán)。而在壓紋設備的內(nèi)部就可以形成高的壓力梯度，但僅僅這樣并不能說明壓紋設備就能夠滿足我們的需求，因為相對于你希望得到的納米尺寸的圖形而言這壓力大的有些過頭了?！?/FONT>
通過試驗可以測得當壓印模型空腔之間存在多大的差異時將會導致高分子化合物非均勻性的填充以及非局部性的流動等問題的產(chǎn)生。這無疑將為如何避免上述問題提供了解決方案。研究能夠從根本上將特定的工藝參數(shù)和與其相應的工藝結果緊密地聯(lián)系在一起。比如說調(diào)整關鍵的幾何參數(shù)將能夠預測高分子化合物的變形機制。通過試驗研究人員還提出了一套全新的非尺寸測量方法---即“納米壓印毛細管數(shù)”測量法，使用這種測量方法可以預測流動機制，進而能夠最終掌握高分子聚合物流動的詳細情況。
根據(jù)King 的介紹，通過精簡納米壓印技術各項關鍵參數(shù)的設定，就能夠?qū)ζ渌芯咳藛T大量報告的結果給出解釋。這項研究成果適用于任何一種遵循標準粘性流法則的高分子聚合物材料并且其壓
