可以修补包括相位缺陷在内的各类缺陷。 (2)电路修改 利用FB技术的刻蚀及淀积功能可以对失效或需要改进 的集成电路进行修改,达到显著缩短设计和生产周期的目 的。例如,可以断开电路之间一些不应有的连接,或者可 以形成电路之间的纳米连接,连接的线宽仅为几十纳米, 而线长可达几十微米。最近开发的聚焦离子束/电子束双 束纳米加工系统,可以用高强度聚焦离子束对材料进行纳 米加工及扫描电子显微镜实时观察,开辟了从大块材料制 造纳米器件、进行纳米加工的新途径。这种纳米加工中心 已用于半导体集成电路生产线,直接修补、加工集成电路 大幅度提高了生产率。 (3)器件失效分析 随着超大规模集成电路VSLI技术的迅速发展,器件的结 构越来越复杂,对器件的失效分析也越来越重要。利用
16 可以修补包括相位缺陷在内的各类缺陷。 (2)电路修改 利用FIB技术的刻蚀及淀积功能可以对失效或需要改进 的集成电路进行修改,达到显著缩短设计和生产周期的目 的。例如,可以断开电路之间一些不应有的连接,或者可 以形成电路之间的纳米连接,连接的线宽仅为几十纳米, 而线长可达几十微米。最近开发的聚焦离子束/电子束双 束纳米加工系统,可以用高强度聚焦离子束对材料进行纳 米加工及扫描电子显微镜实时观察,开辟了从大块材料制 造纳米器件、进行纳米加工的新途径。这种纳米加工中心 已用于半导体集成电路生产线,直接修补、加工集成电路, 大幅度提高了生产率。 (3)器件失效分析 随着超大规模集成电路VSLI技术的迅速发展,器件的结 构越来越复杂,对器件的失效分析也越来越重要。利用
FB刻蚀可以打开失效区域的剖面,并对其进行观察分析。 (4)方便了透射电子显微镜(TEM)的试样准备 (⑤)在三维微结构及微系统中的应用 如下图所示,B淀积可以实现复杂的三维微结构的制 备。由于淀积是一层接着一层进行的,并且上面一层都比 下面一层伸出一点,这就使得这种技术可以淀积成具有悬 挂支出特征的微结构。另外,通过局部表面的FB离子掺 杂及离子铣,结合KO湿法腐蚀,还能实现纳米机械结构 (如具有矩形、U形截面悬臂梁及纳米杯)的制备。FB离子 铣还可用于微机电系统(M正MS)和传感器中
17 FIB刻蚀可以打开失效区域的剖面,并对其进行观察分析。 (4)方便了透射电子显微镜(TEM)的试样准备 (5)在三维微结构及微系统中的应用 如下图所示,FIB淀积可以实现复杂的三维微结构的制 备。由于淀积是一层接着一层进行的,并且上面一层都比 下面一层伸出一点,这就使得这种技术可以淀积成具有悬 挂支出特征的微结构。另外,通过局部表面的FIB离子掺 杂及离子铣,结合KOH湿法腐蚀,还能实现纳米机械结构 (如具有矩形、U形截面悬臂梁及纳米杯)的制备。FIB离子 铣还可用于微机电系统(MEMS)和传感器中
此外,FB技术已经用于许多光电子器件、超量子干涉器 件及纳米生物器件的制备中。总之,B技术的主要优点 是以很高的精度实现复杂的微结构,不足之处是加工速度 较慢。因此,B技术主要用于那些尺寸相对较小、耗时 相对较少的微结构,并且最适合小尺度结构的后加工及原 型制备。 准分子激光器 ④准分子激光直写纳米加工技术 准分子激光(excimer laser)以其高分辨率、 声光调制器 光子能量大、冷加工、“直写”特点、无 衰减器 环境污染以及对加工材料广泛的适应性, 使其成为一种重要的MEMS和纳米加工技术 匀化器 其加工系统原理如图所示。在准分子激光 纳米加工系统中,大多采用掩模投影加工, 掩模板 也可以不用掩模,直接利用聚焦光斑刻蚀工 显微物镜 件材料,综合激光光束扫描运动与x-y工作 x-y工作台
18 此外,FIB技术已经用于许多光电子器件、超量子干涉器 件及纳米生物器件的制备中。总之,FIB技术的主要优点 是以很高的精度实现复杂的微结构,不足之处是加工速度 较慢。因此,FIB技术主要用于那些尺寸相对较小、耗时 相对较少的微结构,并且最适合小尺度结构的后加工及原 型制备。 ④准分子激光直写纳米加工技术 准分子激光(excimer laser)以其高分辨率、 光子能量大、冷加工、“直写”特点、无 环境污染以及对加工材料广泛的适应性, 使其成为一种重要的MEMS和纳米加工技术。 其加工系统原理如图所示。在准分子激光 纳米加工系统中,大多采用掩模投影加工, 也可以不用掩模,直接利用聚焦光斑刻蚀工 件材料,综合激光光束扫描运动与x-y工作
平台的相对运动以及z方向的微进给,以实现三维微结构 加工。准分子激光器发射连续激光,声光调制器控制激光 的通断,衰减器调节激光束能量,光束匀化器使激光光强 分布均匀化,显微物镜用于光束聚焦。利用准分子激光可 以制作MEMs(如微流体器件)和MoEMs等。为了满足不同 的加工批量与结构形状需求,按在加工过程中掩模与工件 (工作台)之间的相对关系可以将准分子激光纳米加工系统 分为3类:静态掩模与工件,动态掩模与工件,动态掩模与 工件(同步)。 ⑤纳米压印技术 于20世纪90年代中叶诞生的纳米压印(nanoimprint Lithography,NL)技术,最近被国外称为“将改变世界的 十大新兴技术”之一。NL技术的概念可说是源自于我们 日常生活中盖印章的行为,此动作可将原来在印章上的图 形压印到另外一件物体表面上
19 平台的相对运动以及z方向的微进给,以实现三维微结构 加工。准分子激光器发射连续激光,声光调制器控制激光 的通断,衰减器调节激光束能量,光束匀化器使激光光强 分布均匀化,显微物镜用于光束聚焦。利用准分子激光可 以制作MEMs(如微流体器件)和MoEMs等。为了满足不同 的加工批量与结构形状需求,按在加工过程中掩模与工件 (工作台)之间的相对关系可以将准分子激光纳米加工系统 分为3类:静态掩模与工件,动态掩模与工件,动态掩模与 工件(同步)。 ⑤纳米压印技术 于20世纪90年代中叶诞生的纳米压印(nanoimprint Lithography,NIL)技术,最近被国外称为“将改变世界的 十大新兴技术”之一。NIL技术的概念可说是源自于我们 日常生活中盖印章的行为,此动作可将原来在印章上的图 形压印到另外一件物体表面上
纳米压印技术和其他光刻技术相比优势明显,具有高分辨 率(可达几个纳米)、高效率(可以简单地在大面积基片上重 复、大批量制备各种纳米结构,通过并行处理制备多个零 件)、低成本(不需要极为复杂昂贵的光学镜头、光学系统 和电子聚焦系统)等优点。NL可望尽快突破几十纳米线宽 制作的世界技术难题,具有强大竟争力,为纳米器件生产 展示了广阔的前景。 在纳米压印技术的发展过程中,逐渐形成了三大主流技 术,一类是软刻印技术(softimprint lithography,SIL),一类 是热压印技术(hot embossing lithogarphy,HEL),还有一类 是步进-闪光压印技术(step and flash imprint lithograpy,S- F)。纳米压印技术虽然形式多样,但基本原理相同。 1软刻印技术(SL) SIL与中国传统的盖章概念最为相近,它结合top-down (自上而下)的图形定义及bottom-up(自下而上)的自组装 20
20 纳米压印技术和其他光刻技术相比优势明显,具有高分辨 率(可达几个纳米)、高效率(可以简单地在大面积基片上重 复、大批量制备各种纳米结构,通过并行处理制备多个零 件)、低成本(不需要极为复杂昂贵的光学镜头、光学系统 和电子聚焦系统)等优点。NIL可望尽快突破几十纳米线宽 制作的世界技术难题,具有强大竟争力,为纳米器件生产 展示了广阔的前景。 在纳米压印技术的发展过程中,逐渐形成了三大主流技 术,一类是软刻印技术(softimprint lithography,SIL),一类 是热压印技术(hot embossing lithogarphy,HEL),还有一类 是步进-闪光压印技术(step and flash imprint lithograpy,SFIL)。纳米压印技术虽然形式多样,但基本原理相同。 1 软刻印技术(SIL) SIL与中国传统的盖章概念最为相近,它结合top-down (自上而下)的图形定义及bottom-up (自下而上)的自组装