Nanofabbricazione e Litografia Ottica del Campo Vicino Evanescente

Il Professor Richard Blaikie, Direttore, Istituto di MacDiarmid per i Materiali Avanzati e Nanotecnologia, Università di Canterbury, Nuova Zelanda
Autore Corrispondente: richard.blaikie@canterbury.ac.nz

Durante i cinquanta anni poiché l'asserzione eloquente di Richard Feynman che c'è Abbondanza di Stanza al Fondo il mondo di nano-assistenza tecnica ha maturato in moda da potere ora essere i sistemi specializzati fabbricati con le dimensioni del nano-disgaggio in grande quantità ai chip di memoria bassi del costo-flash è un esempio classico, con la loro capacità di memoria del multi-miliardo-bit sui nastri anteprima di taglia di silicio.

La Litografia Ottica del Campo Vicino Evanescente (ENFOL) è una tecnica di alta risoluzione a basso costo di litografia che è capace di modello delle funzionalità oltre il limite di diffrazione di indicatore luminoso. ENFOL richiede l'uso delle maschere conformi per il contatto intimo dovuto il suo uso del campo vicino evanescente.

La litografia Ottica ha determinato molti degli avanzamenti nella fabbricazione del nano-disgaggio, con la sua capacità di stampare le funzionalità mai più piccole mentre la tecnologia matura. a sistemi ottici Basati a lente sono utilizzati tipicamente, con risoluzione migliore che è raggiunta solitamente abbassando l'illuminazione lunghezza d'onda-corrente di uso 193nm dei sistemi dai laser a eccimeri di ArF. Applicando alcuni trucchi supplementari, questi proiettori specializzati possono essere spinti per stampare le righe dense più strette quel 45nm, che è di meno quel 1/4 di quella lunghezza d'onda.

Ma questi sistemi sono altamente avanzati e costoso, così sono adatto soltanto a fabbricazione in grande quantità. Ed ottenere la risoluzione sotto 20nm introduce le complessità e la spesa supplementari. C'è una legge inversa di nano-fabbricazione che sembra essere a gioco qui, dove il costo dello strumento di stampa va inversamente su con la risoluzione. Non c'è migliore esempio di questo che con i sistemi ultravioletti (EUV) estremi che stanno provandi a chip 20nm-scale fabbricazione-questi l'illuminazione dei raggi x di lunghezza d'onda di uso 13nm ed a sistemi ottici riflettenti basati a vuoto avanzati ed i costi di realizzazione fin qui per i sistemi di prova di assistenza tecnica è stato molti miliardi di dollari.

È questa legge inversa invariabile, o c'è altri modi otticamente stampare i reticoli del nano-disgaggio nei volumi moderati a basso costo? Una tecnica che è stata esplorata da Richard Blaikie ed il suo gruppo all'Università di Canterbury in Nuova Zelanda è la Litografia Ottica del Campo Vicino Evanescente (ENFOL). Come estensione semplice di litografia del contatto (Fig. 1), le lenti costose è gettata via ed il reticolo di maschera direttamente è trasferito sul substrato-dalla conservazione la maschera e del substrato in contatto che intimo catturiamo l'indicatore luminoso evanescente (Fig. 2) che è bloccata all'interno della regione del quasi-campo della maschera e la risoluzione del nanoscale è possibile anche con le lunghezze d'onda relativamente lunghe. Facendo Uso di 436nm la riga dal gruppo di mercurio di un Blaikie della lampada ha provato il concetto stampando le funzionalità di sub-100nm e, più recentemente, Ito ed i colleghe a Canon Inc. hanno stampato le righe 32nm facendo uso di una lunghezza d'onda di 365nm.

Figura 1. Il trattamento di ENFOL. Una maschera modellata è tenuta in contatto intimo con un livello di photoresist ultrasottile. L'illuminazione UV genera ad alta definizione, indicatore luminoso (evanescente) del quasi-campo che è catturato dalla resistenza.
Figura 2. La differenza fra la propagazione dell'indicatore luminoso leggero ed evanescente. La Diffrazione di un'onda propagarsi da una grata di sotto-lunghezza d'onda produce i quasi-campi (evanescenti) esponenzialmente di decomposizione bloccati all'interno di una lunghezza d'onda della grata. Questi contengono le informazioni di alto-spaziale-frequenza sulla struttura della grata.

Il requisito del contatto di ENFOL significa che non sarà una sostituzione alimentabile diretta per le stampanti di proiezione mature, ma certamente aggiunge un'altra tecnica praticabile alla casella degli strumenti degli nano-ingegneri quando si tratta del sapere fabbricare i prodotti di posto adatto ai volumi moderati. Si siede accanto alle tecniche quali la litografia dell'nano-impronta (NIL) e il nanolithography della immersione-penna (DPN) in questa casella degli strumenti, che già stanno usande estesamente per sistemi fotonici, elettronici o biosensing del nano-disgaggio specializzato di fabbricazione e di modello.

E ci sono più da esplorare per ENFOL e le tecniche riferite. Recentemente Blaikie ed altri hanno indicato che aggiungere “superlens„ d'argento alla maschera può fornire un livello protettivo tanto necessario sopra il substrato, mentre risoluzione di mantenimento. E le tecniche per utilizzare l'imbianchimento reversibile nei livelli della tintura per aggettare i campi evanescenti ad alta definizione sul substrato recentemente sono state aperte la strada a da Rajesh Menon al MIT (ora all'Utah), per combinare le migliori funzionalità di ENFOL con la convenienza e la scadenza della litografia ottica della proiezione tradizionale del campo distante.

Così 50 anni sopra, le parole del Dott. Seuss possono essere profetiche quanto Feynman qui, con la riga Da vicino lontano, di qui là, cose divertenti è dappertutto… nel suo Un Pesce classico, Due Pesca, Pesce Rosso, il Pesce Blu (Principiante Books, 1960). Vicino o le cose lontane e divertenti sono dappertutto nel mondo dell'ottica del nano-disgaggio, dove la lunghezza d'onda più non è veduta come fondamentalmente limitazione del disgaggio di lunghezza a cui l'indicatore luminoso può essere usato per nano-assistenza tecnica.

Copyright AZoNano.com, Prof. Richard Blaikie (Università di Canterbury)

Date Added: Sep 16, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:17

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