为了获得更好的微压印工艺填充效果,利用有限元方法研究模压工艺的主要参数压印温度、压印力和压印时间对压印效果的影响,并对工艺参数进行优化;对压印过程中不同的模具结构的应力分布进行了研究。仿真结果表明,工艺参数优化为480℃,30N,1800s后,模具的填充率达到97.2%;对不同的模具结构,有相同的应力分布区域,在模具拐角处会有应力的高度集中,与模具接触区域的应力相对较高,模具腔体区应力最低。

为提高微压印中抗蚀剂的复型精度，利用POLYFLOW，基于流固耦合方法对常温压印过程中抗蚀剂的流动进行了有限元模拟，系统地分析了抗蚀剂的初始厚度，留膜厚度，模具的深宽比，占空比，模具下压速度等因素对抗蚀剂流动填充的影响规律。搭建了压印的可视化实验平台，通过该平台对不同工艺条件(包括抗蚀剂的初始厚度，留膜厚度以及模具的下压速度)及软模具结构(深宽比，占空比)下抗蚀剂的流动填充过程及其填充形貌进行了实时观测，并与数值计算结果进行比较。结果表明，在不影响填充效率的情况下，采用低速下压(≤1 μm/s)方式，在占空比>0.375，深宽比<2时，填充度可达到90%以上。仿真和实验验证了优化的压印工艺条件和模具结构。另外，本文还引入了增加模板特征高度预留量的概念，可进一步提高复型精度。