壓縮式氣體施壓納米壓印系統(tǒng)的減振分析.pdf

1、半導體集成電路已廣泛應用于社會各個領域，其集成度基本按著摩爾定律發(fā)展規(guī)律逐年提高，特征尺寸急劇降低。隨著高集成度電子器件的需求量不斷增加，傳統(tǒng)光學光刻技術因工藝流程復雜，產量低，分辨率受限等因素無法滿足更高集成電路的要求。納米壓印技術應運而生，自1995年提出以來，以其顯著的優(yōu)勢備受國內外研究者關注，被納入2013版的國際半導體藍圖，是實現(xiàn)16nm節(jié)點的下一代圖像轉移備選技術之一。已報道的最高分辨率可達到2.4nm。
　　納米壓印

2、技術可實現(xiàn)納米量級的圖形轉移，研究重點是改進各個工藝流程的設備精度和拓寬納米壓印技術的應用領域。首先介紹了納米壓印技術最基本的三種傳統(tǒng)方式，以及在傳統(tǒng)方式的基礎上衍生出的改進型納米壓印技術，并對比分析各個納米壓印技術工藝流程的優(yōu)缺點。
　　分析納米壓印技術對設備精度的新要求，提出了一種壓縮式氣體施壓納米壓印可調式自潤滑施壓活塞結構，降低缸體內徑不均勻性和活塞環(huán)體受熱膨脹性對活塞滑動的影響，活塞環(huán)采用自潤滑的聚四氟乙烯材料，避免了壓

3、縮機的油污問題，摩擦因子低于0.01，潤滑可靠。并采用赫茲接觸理論分析獲得活塞環(huán)與氣缸壁之間的接觸壓力，通過有限元軟件ComsolMultphysics對壓縮式氣體施壓納米壓印可調式自潤滑施壓活塞結構和傳統(tǒng)氣體壓縮機活塞結構進行數(shù)值仿真，獲得兩種活塞結構滑動引起氣缸壁底部振動的幅度和頻率，為減振裝置的設計指明了方向，并證明了壓縮式氣體施壓納米壓印施壓活塞滑動引起氣缸壁振動幅度小于傳統(tǒng)活塞結構，可有效提高活塞環(huán)的使用壽命。通過分析壓縮式氣

4、體施壓納米壓印機氣缸壁底部振動和橫向傳遞過程，避免自身振源對施壓過程中圖形轉移精度的影響，提出在壓印機腔壁和基板之間添加一個無源減振裝置。根據壓印機系統(tǒng)的結構尺寸，建立無源減振環(huán)模型，并分析振源振動能量在減振環(huán)內部的傳遞機理。采用彈性動力學方法，推導得出適合壓印機系統(tǒng)環(huán)境下減振環(huán)材料的最優(yōu)參數(shù)，即減振材料的楊氏模量應小于8MPa，泊松比應趨近于0.5。同時得出，材料密度對減振效果的影響不大，通過對比其他常見的固體材料物理參數(shù)，將天然橡膠