百欧林 Oct 23, ’59

纳米光刻方法

距离理查德·菲利普斯·费曼著名的演讲“There’s plenty of room at the bottom”有将近60年历史。在他的论文中,他曾问到:“我们怎么样写小?”在今天的科学技术研究中,仍有同样的问题。虽然自上世纪60年代以来,科研技术已经大大进步,半导体行业中使用的线宽已经大幅度下降,但我们仍在寻找方法来生产具有高通量的小结构。

 

光刻技术

最常用的图案化技术被称为光刻。在光刻中,借助于光刻胶和紫外光将2D掩模上的图案转移到衬底上。不同的光刻系统可以根据所使用的波长进行划分,例如紫外光刻和X射线光刻。

在实验室研究中,最常见的图案化方法是紫外光刻。该方法利用波长约为400纳米的紫外光。由于使用的波长部分决定了最小线宽,因此需要更短的波长来生成更小的结构。深紫外光刻技术使用的激光器具备产生低至193纳米的波长,且可以制备50纳米以下的结构。极端紫外线(13.5纳米)和X射线也已经试用过。深紫外线、极端紫外线和X射线方法可以创建纳米尺度的结构,但由于仪器成本过于昂贵。用于光掩模和光刻胶的特殊要求也增加了方法的成本和复杂性。

 

电子束光刻

实验室中用于纳米结构制造的另一常用方法是电子束光刻。在电子束光刻中,依然使用光刻胶将结构转移到衬底上,但是不是使用激光来刻画图案,而是利用聚焦的电子束。电子束光刻技术的主要优点是具有10纳米以下的高分辨率。由于是直接刻画图案,该方法非常缓慢,通常用于较小区域的图案。

 

纳米球光刻

这里描述的是第三种方法:纳米球光刻。在该方法中,纳米粒子沉积在基板上,并且使用纳米球作为蚀刻掩模来转移图案。纳米粒子的大小决定了图案分辨率。纳米球光刻是用于规则阵列的纳米特征的、廉价且具有高通量潜力的制造方法。该方法最关键的一步是制造胶体晶体掩模,这需要高度有序的纳米粒子沉积。

如果您想了解更多关于如何沉积纳米粒子的信息,请下载题为“五种最常见的纳米粒子沉积方法”的简短综述。

Comments

不要错过科学

从博客直接获取更新到您的收件箱。

立即订阅

浏览博客

You have only scratched the surface.