Parameterfindung für die Stempelherstellung von komplexen Geometrien mittles Nanoimprint Lithographie

UV-Nanoimprint-Lithographie ist ein Verfahren, das schnell und kostengünstig Mikro- und Nanostrukturen replizieren kann. Diese Studie konzentriert sich auf Masterstrukturen, welche mittels 2-Photonen-Polymerisation hergestellt wurden, sowie Stempelstrukturen mit Hinterschnitten. Kritische Parameter wie Geometrie und Materialeigenschaften wurden untersucht. Dies erfolgte in zwei Phasen: Zuerst wurden geeignete Strukturgeometrien und -höhen für eine erfolgreiche Replikation analysiert. Anschließend wurde die Replikationsqualität von T-Strukturen mit unterschiedlichen Kerb-Radii unter Verwendung verschiedener Stempelmaterialien betrachtet. Zusätzlich wurde die Replikation und die dabei entstehende Spannungsverteilung und Verformung während des Lift-Off-Prozesses mittels Finite-Element-Analysis in COMSOL simuliert. Die Ergebnisse zeigen, dass elastische Stempelmaterialien in einem großen Radiusbereich gut geeignet sind, um Spannungen zu minimieren und Schäden an Master und Stempel zu verhindern. Im Gegensatz dazu besitzen Strukturen aus steiferen Materialien bei großen Radii vergleichbar wenig Defekte, leiden jedoch bei kleinen Radii unter hohen Materialspannungen und weisen Risse auf. 28 ive Fertigung T A. Bielke T