纳米结构的图形转移技术

.,纳米结构的图形转移技术,.,substrate,film,Photoresist,UV,mask,Stripphotoresist,etch,developing,exposure,Photoetching,.,.,发展方向主要集中于EUV，压印，ML2及浸没式光刻,.,纳米压印nanoimprintlithography,NIL,1.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。,.,mold,film,substrate,F,UV/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）,.,MoldFabrication,.,MoldSurfacePreparation,(i)incorporatinganinternalreleaseagentintotheresistformulation,(ii)applyingalow-surface-energycoatingtothemoldtoreduceitssurfaceenergy,(iii)choosingamoldmaterialwithanintrinsicallylowsurfaceenergy,.,.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,.,.特征转移层的构成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),mold,release,substrate,Polymerfilm,TTg,imprint,Tg:glasstransitiontemperature,TTg,remove,.,.,1.模具寿命：加载力，热循环2.模具与阻蚀剂的选择2.聚合物黏度大,.,2.UV-nanoimprintlithography,PFMPS：poly(ferrocenylmethylphenylsilane)二茂铁基聚合物,RIE:reactiveionetching,.,lowviscosity,lowadhesiontothemold,goodadhesiontothesubstrate,fastcuringtimes,andhighetchresistancetoallowpatterntransferintothesubstrate,.,3.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-assisteddirectimprint,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-typesiliconwafers,self-alignedfour-