纳米结构的图形转移技术.ppt

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1、纳米结构的图形转移技术substratefilmPhotoresistUVmaskStripphotoresistetchdevelopingexposurePhotoetchingNameWavelength(nm)Applicationfeaturesize(µm)MercuryLampG-line4360.50H-line405I-line3650.35to0.25ExcimerLaserXeF351XeCl308KrF(DUV)2480.25to0.13ArF(DUV)1930.09to0.045FluorineLaserF2(VUV)157ITRS2005

2、(国际半导体技术蓝图）年份2007201020132016201965nm45nm32nm22nm16nm193nm193nm纯水浸没式光刻193nm纯水浸没式光刻193nm非纯水浸没式光刻EUV，ML2EUV193nm更换镜头材料的浸没式光刻压印，ML2改进的193nm浸没式光刻压印，ML2及其改进技术改进的EUV，压印，ML2发展方向主要集中于EUV，压印，ML2及浸没式光刻纳米压印nanoimprintlithography,NIL1.纳米压印作为纳米尺度的图形化技术，具有加工分辨率高，速度快，以及成本低的特点，可以用于集成电路，生物芯片，超高密度盘片，光学组

3、件，有机电子学，分子电子学等广泛领域。2.纳米压印可以实现小至30nm尺度精确复制，对于离散的简单图形，可以实现近10nm尺度内成形复制。2003被列入国际半导体技术线路图。3.分子自组装过程的诱导工具和催化床体，或纳米对象的拾取和转移工具，纳米技术中“自下而上”的精确操作工具。4.在微纳尺度上实现三维形状的成形复制，这是投影光刻和离子刻蚀无法达到的。moldfilmsubstrateFUV/H工艺要素1.纳米尺度图形模版(mold)制造工艺：电子束直写工艺（EBDW）聚焦离子束直写（FIB）材料：　　柔性材料（如PDMS）硬质材料　（石英，镍板）MoldFabri

4、cationMoldSurfacePreparation(i)incorporatinganinternalreleaseagentintotheresistformulation(ii)applyingalow-surface-energycoatingtothemoldtoreduceitssurfaceenergy(iii)choosingamoldmaterialwithanintrinsicallylowsurfaceenergy２.阻蚀胶(resist)定型过程UV固化型，热固型，热塑型和自组装单分子层材料液/玻璃态固化成形/脱模掩模/蚀刻３.特征转移层

5、的构成a.直接压印成型b.阻蚀胶成形，作掩模，再转移到基材c.阻蚀胶成形，蚀刻于平坦化膜，平坦化模作掩模，转移至基材1.Hot-embossinglithography(HEL)moldreleasesubstratePolymerfilmT>Tg,imprintTg:glasstransitiontemperatureT

6、ctiveionetchinglowviscosity,lowadhesiontothemold,goodadhesiontothesubstrate,fastcuringtimes,andhighetchresistancetoallowpatterntransferintothesubstrate3.Reverseimprint,RI关键：阻蚀胶黏度较小，浸模充分，和模具有较小的黏附力，便于分离，并且能和基体形成胶连优点：可以在已经成形的结构表面叠加出多层结构，克服纳米压印本身只能在平整表面进行图形转移的特点4.Laser-assisteddirectimpri

7、nt,LADI优点：省去了纳米压印在固体材料中进行图形转移时所要的蚀刻过程，形成的图形特征尺寸可优于10nm.4-in.p-typesiliconwafersself-alignedfour-maskMOSFETprocess技术挑战，趋势1.成本：高质量的模板2.效率3.质量：填充，脱模处理非接触式，外场诱导相变成形降低直接机械力作用