PMMA light guiding plate with nano pattern was fabricated by nano imprint lithography method. A silicon mold for electroplating of nickel was fabricated by conventional photolithography process. A nickel stamp for nano imprint lithography was fabricated by electroplating process using silicon mold. The nano imprint lithography was performed on PMMA plate at $140^{\circ}C$ under pressure of 20kN. The nano pattern on PMMA plate was investigated using FE-SEM. It is shown that the patterns were well transferred for several steps and the nano imprint lithography method could be applied for fabricating patterns of light guiding plate.
Compared to other nano-patterning techniques, Nano imprint Lithography (NIL) has some advantages of high throughput and low process cost. To imprint low temperature and pressure, UV Nano imprint Lithography, which using the monomer based UV curable resin is suggested. Because fabrication of high fidelity pattern on topographical substrate is difficult, bi-layer Nano imprint lithography, which are consist of easily removable under-layer and imprinted pattern, is being used. If residual layer is not remained after imprinting, and under-layer is removed by oxygen RIE etching, we might be able to fabricate the bi-layer pattern for easy lift-off process.
Nano imprint Lithography (NIL) is regarded as one of the next-generation lithography technologies with EUV lithography, immersion lithography, Laser interference lithography. Because a Si wafer stamp and a quartz stamp, used to imprinting usually are very expensive and easily broken, it is suggested that master stamp is duplicated by PDMS and the PDMS stamp uses to imprint .For using the PDMS stamp, a thermally curable monomer resin was used for the imprinting process to lower pressure and temperature. As a result, NIL patterns were successfully fabricated.
PMMA light guiding plate with nano-sized pattern was fabricated using anodized aluminum oxide membrane as a template for nano imprint lithography. Nano-sized pore arrays were prepared by the self-organization processes of the anodic oxidation using the aluminum plate with 99.999% purity. Since the aluminum plate has a rough surface, the aluminum plate with thickness of 1mm was anodized after the pre-treatments of chemical polishing, and electrochemical polishing. The surface morphology of the alumina obtained by the first anodization process was controlled by the concentration of electrochemical solution during the first anodization. The surface morphology of the alumina was also changed according to temperature of the solution during chemical polishing performed after first anodization. The pore widening process was employed for obtaining the one-channel with flat surface and height of the channel because the pores of the alumina membrane prepared by the fixed voltage method shows the structure of two-channel with rough surface. It is shown from SPM results that the nano-sized pattern on PMMA light guiding plate fabricated by nano imprint lithography method was well transferred from that of anodized aluminum oxide template.
Antireflection pattern, moth-eye structure, was fabricated on lens using Ultra Violet nanoimprint lithography and flexible template. Ni template with conical shaped structure was used as a master template to molding. The flexible poly vinyl alcohol template was fabricated by molding. This poly vinyl alcohol template was used as an imprint template of imprint at lens. Using Ultra Violet nanoimprint lithography and poly vinyl alcohol template, polymer based moth-eye structure was formed on lens and its transmittance was increased up to 94% from 92% at 550 nm wavelength.
Imprint lithography is a promising method for high-resolution and high-throughput lithography using low-cost equipment. As with other nanoimprint methods, ultraviolet-nanoimprint lithography (UV-NIL) resolution appears to be limited only by template resolution, and offers a significant cost of ownership reduction when compared to other next generation lithography (NGL) methods such as EUVL and 157 nm lithography. The purpose of this paper is to suggest optimum values of control parameters of Imprio 100 manufactured by Molecular Imprint, Inc., which is the first commercially available UV-NIL tool, for sound nanoimprint. UV-NIL experiments were performed on Imprio 100 to find dispensing recipe for avoiding air entrapment. Dispensing recipe related to residual layer thickness and uniformity was optimized and 40 nm thick residual layer was achieved.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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