【光刻百科】納米壓印光刻 Nanoimprint Lithography (NIL)

2021-02-15 光刻人的世界

壓印本質上從本質上是一種印刷複製技術，是將模板進行大量複製的技術。壓印技術加工技術根據圖形尺寸的大小可分為納米壓印技術和模壓技術。最初提出的納米壓印技術為熱壓印納米技術和室溫納米壓印技術。

圖1 納米壓印圖

納米壓印是一種全新的納米圖形複製方法。流程圖如圖1所示。其特點是：

1)    超高解析度：沒有光學曝光中的衍射現象和電子束曝光中的散射現象；

2)    高產量：可以像光學曝光那樣並行處理，同時製作成成百上千個器件；

3)    高保真度：幾乎無差別的講掩模板上的圖形轉移到wafer上；

4)    低成本：不像光學曝光機那樣需要複製的光學系統或像電子束曝光機那樣需要複雜的電磁聚焦系統[1]；

納米壓印技術是華裔科學家美國普林斯頓大學周鬱在20世紀1995年首先提出的。目前，這項技術最先進的程度已經達到5nm以下的水平。納米壓印技術主要包括熱壓印（HEL），極紫外壓印（UV-NIL）（包括進一閃光印（S-FIL）），微接觸印刷。納米壓印是加工聚合物結構的最常用方法，它採用高解析度電子束等方法將結構複雜納米結構圖案制在印章上，然後用預先圖案化印章使聚合物材料變形而在聚合物上形成結構圖形。在熱壓印工藝中，結構圖案轉移到被加熱軟化的聚合物後，通過冷卻到聚合物玻璃化溫度以下固化，而在紫外壓印工藝中是通過紫外光聚合來固化的。微接觸印刷通常指將墨材料轉移到圖案化的金屬基表面上，在進行刻蝕工藝。納米壓印技術是在納米尺度獲得複製結構的一種成本低而速度快的方法，它可以大批量重複性地在大面積上製備納米圖案結構，而且所制出的高解析度圖案具有相當好的均勻性和重複性。納米壓印技術製圖不僅可以供從事微電子、微納加工、納米技術的科技人員參考，也可供化學、生物、醫學、光電子和磁學等領域的科研人員借鑑。同時，納米壓印技術深入淺出，通俗易懂，也具有一定的科普價值[2]。

參考文獻：

[1]《微納米加工技術及其應用》，崔錚著，高等教育出版社，2013年，269-271；

[2] 納米壓印技術，孫洪文，電子工藝技術，2004年，93-94；

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