模板 1定位 光刻胶 黑基片 2加热 加压 3脱模 4刻蚀 HEL工艺过程 26
26 HEL工艺过程
3步进-闪光压印技术(S-FIL) S-FL技术于1999年首先由美国提出，是一种很有发展前 途的压印方法，其工艺过程如下图所示。 模板 表面处理层 刻蚀阻挡 转移层 层溶液 固化刻蚀阻挡层 (a 残余物层、 d S-FL工艺过程
27 3步进-闪光压印技术(S-FIL) S-FIL技术于1999年首先由美国提出，是一种很有发展前 途的压印方法，其工艺过程如下图所示。 S-FIL工艺过程
首先，将一层有机转移层涂在硅基底上，再将一个带有 电路图形浮雕结构的透明模板从上方接近并对准硅基底。 然后，在硅基底和模板之间的空隙中滴人一种低黏性、可 先聚合的有机硅溶液，并通过毛细管作用使之充满空隙。 之后将模板接触硅基底上的转移层使空隙闭合，再利用紫 外光从模板背面照射结构。光固化完成后，将模板从基底 上分离，在基底表面留下浮雕的图像作为刻蚀阻挡层。最 后，采用卤素等离子体刻蚀转移层上面残留的基层，再用 刻穿转移层，消除刻蚀阻挡层，在基底上形成高深宽比的 纳米图像结构。 由于这套工艺中模板的面积远小于硅片，故采用了步进 重复的方法，每步都要进行一次紫外光照射，由此得名 “步进-闪光压印法”。SFL的最大优点在于室温下不需 很大的压力就可进行光刻；同时由于模板透明，可以毫无 困难地采用以前的掩模对准装置。这使其成为各种纳米 28
28 首先，将一层有机转移层涂在硅基底上，再将一个带有 电路图形浮雕结构的透明模板从上方接近并对准硅基底。 然后，在硅基底和模板之间的空隙中滴人一种低黏性、可 先聚合的有机硅溶液，并通过毛细管作用使之充满空隙。 之后将模板接触硅基底上的转移层使空隙闭合，再利用紫 外光从模板背面照射结构。光固化完成后，将模板从基底 上分离，在基底表面留下浮雕的图像作为刻蚀阻挡层。最 后,采用卤素等离子体刻蚀转移层上面残留的基层，再用 刻穿转移层，消除刻蚀阻挡层,在基底上形成高深宽比的 纳米图像结构。 由于这套工艺中模板的面积远小于硅片，故采用了步进 重复的方法，每步都要进行一次紫外光照射，由此得名 “步进-闪光压印法”。S-FIL的最大优点在于室温下不需 很大的压力就可进行光刻；同时由于模板透明，可以毫无 困难地采用以前的掩模对准装置。这使其成为各种纳米
压印技术中最有可能进入集成电路(C)批量生产的一种压 印技术。另外，S-「L不仅具有在分辨率上的优势，而且具 有较长的生命周期并能批量生产。这种压印工艺特别适合 于多层压印。此法也常用来制作纳米电子器件（数据存储 器等)。 由于电子束刻印术、X射线光刻等传统光刻技术存在加 工成本高、加工设备昂贵、加工特征线宽不能小于100nm 等缺点，已不能满足下一代C制造和纳米器件制造的迫切 需要。市场急需各种低成本的替代工艺。上述几种新兴的 纳米加工技术，各具优势，各具独特的应用前景。根据不 同应用场合可以选择不同工艺。纳米压印技术和其他纳米 加工技术相比优势明显，是下一代实用光刻技术，具有强 大的竞争力，从根本上展示了纳米器件生产的广阔前景
29 压印技术中最有可能进入集成电路(IC)批量生产的一种压 印技术。另外，S-FIL不仅具有在分辨率上的优势，而且具 有较长的生命周期并能批量生产。这种压印工艺特别适合 于多层压印。此法也常用来制作纳米电子器件(数据存储 器等)。 由于电子束刻印术、X射线光刻等传统光刻技术存在加 工成本高、加工设备昂贵、加工特征线宽不能小于100 nm 等缺点，已不能满足下一代IC制造和纳米器件制造的迫切 需要。市场急需各种低成本的替代工艺。上述几种新兴的 纳米加工技术，各具优势，各具独特的应用前景。根据不 同应用场合可以选择不同工艺。纳米压印技术和其他纳米 加工技术相比优势明显，是下一代实用光刻技术，具有强 大的竞争力，从根本上展示了纳米器件生产的广阔前景
纳米效应 纳米尺寸的物质，其电子的波性以及原子间的相互作用 将受到尺寸大小的影响。诸如，熔点等热学性能、磁学 性能、电学性能、光学性能、力学性能和化学活性会出 现与传统材料截然不同的性质。一般认为导致纳米材料 独特性能，主要基于以下四种基本纳米效应。 1、表面效应 表面能随着粒径减小而增加的现象称为表面效应。 当颗粒状材料的直径降低到纳米尺度时，比表面积会非 常大，这样处在表面的原子或离子所占的百分数将会显 著地增加。然而由于缺少相邻的粒子，则出现表面的空 位效应，表现出表面粒子配位不足，表面能会大幅度增 加。这种在纳米尺度范围内发生的表面效应称为纳米表 面效应
二、纳米效应 纳米尺寸的物质，其电子的波性以及原子间的相互作用 将受到尺寸大小的影响。诸如，熔点等热学性能、磁学 性能、电学性能、光学性能、力学性能和化学活性会出 现与传统材料截然不同的性质。一般认为导致纳米材料 独特性能，主要基于以下四种基本纳米效应。 1、表面效应 表面能随着粒径减小而增加的现象称为表面效应。 当颗粒状材料的直径降低到纳米尺度时，比表面积会非 常大，这样处在表面的原子或离子所占的百分数将会显 著地增加。然而由于缺少相邻的粒子，则出现表面的空 位效应，表现出表面粒子配位不足，表面能会大幅度增 加。这种在纳米尺度范围内发生的表面效应称为纳米表 面效应。 30