Технология нанообработки
За последние несколько десятилетий развития технология нанообработки способствовала быстрому развитию интегральных схем и высокой степени интеграции устройств. Технология нанообработки — это инструмент, с помощью которого люди могут понять и изучить микромир. Понимание этой технологии может помочь нам лучше понять нанотехнологии и современные высокотехнологичные отрасли, поддерживаемые нанотехнологиями.
Основное отличие технологии нанообработки от традиционной технологии обработки заключается в том, что размер структуры устройства, формируемой в результате этого процесса, составляет порядка нанометров. Его можно разделить на две категории: один представляет собой метод обработки сверху вниз, то есть сложная микроструктура формируется слой за слоем на поверхности плоской подложки, или его можно понимать как специфическую обработку на основе существующих материалов для получить наноструктуры и устройства. В настоящее время все более зрелые технологии нанообработки, такие как фотолитография, наноимпринтинг и зондовая технология, относятся к этому типу технологий обработки. Другой — восходящий метод обработки, основанный на процессе молекулярной самосборки, который может создавать наноструктуры на молекулярном уровне. Этот тип метода обработки предназначен для получения узоров путем молекулярного роста без существования базовых структур или материалов.
Технология наноимпринта
В настоящее время наиболее широко используемой технологией нанопроизводства является технология обработки плоских панелей, а технология обработки плоских панелей основана на технологии фотолитографии. Фотолитография относится к переносу рисунка интегральной схемы с маски на пластину посредством экспонирования и травления. Предельное разрешение существующей системы экспонирования составляет половину длины волны. Технология наноимпринта реализует перенос рисунка за счет физической деформации носителя вместо изменения его химических характеристик. Его разрешение зависит от размера маски, а процесс импринтинга не ограничивается такими факторами, как длина волны света и числовая апертура объектива. Ожидается, что он преодолеет предел разрешения традиционного процесса литографии.
Основной процесс наноимпринтинга
Основная идея технологии наноимпринта заключается в переносе рисунка с маски на подложку через переносную среду. В качестве носителя для переноса в основном используются полимерные пленки (такие как ПММА, ПДМС и т. д.). Процесс наноимпринтинга включает в себя два основных этапа: копирование паттерна и перенос паттерна. Маска вдавливается в среду переноса под давлением. Через некоторое время среда для переноса полностью заполнит нанополости, а затем давление будет сброшено для отверждения и извлечения из формы. На подложке формируется вспомогательный рисунок переноса. После завершения процесса копирования рисунка сначала необходимо использовать анизотропное травление или реактивное ионное травление (РИТ) для удаления остаточного слоя резиста на подложке, а затем начать процесс переноса рисунка. Трансферный рисунок может быть получен методами травления или отрыва (осаждения, растворения). В процессе травления структура рисунка резистивного материала на подложке используется в качестве маскирующего слоя, а затем подложка травится анизотропным травлением и другими методами, так что рисунок переносится на подложку. Зачистка состоит из двух этапов: осаждения и растворения. Сначала на поверхность резиста наносится слой металлической пленки, затем резист и металлическая пленка на поверхности растворяются органическим растворителем. Оставшаяся металлическая пленка на подложке формируется в виде микроструктуры, подобной рисунку на пластине-шаблоне, затем получается перенесенный рисунок. Основной процесс наноимпринтинга показан на рисунке 1.
Поскольку в технологии наноимпринта для переноса графики используется маска с соотношением сторон 1:1, нет необходимости рассматривать проблему ограниченного разрешения.
Пьезовытеснительная платформа CoreMorrow
В процессе наноимпринтинга пьезоэлектрическая наноплатформа и приводы CoreMorrow могут обеспечить стабильное перемещение и управление с точностью, достигающей нанометрового уровня, и в то же время обеспечивая большую производительность и быструю реакцию. Пьезоэлектрический наностол CoreMorrow является важным исполнительным компонентом технологии наноимпринта.
Примеры параметров этапа пьезо-нанопозиционирования CoreMorrow
P12a.Xy200z100 Пьезосканирующий столик
Модель: P12A.XY200Z100S
Датчик замкнутого контура: Да
Ось движения: X Y Z
Диапазон перемещения: XY250 мкм/ось, Z100 мкм
P15.XYZ100 Пьезоэлектрический нанопозиционер
Модель: P15.XYZ100S
Датчик замкнутого контура: Да
Степень свободы передвижения: X Y Z
Диапазон перемещения: 120 мкм/ось
P15.XYZ300 Пьезоэлектрический нанопозиционер
Модель: P15.XYZ300S/K-C1
Датчик замкнутого контура: Да
Ось движения: X Y Z
Диапазон перемещения: 300 мкм/ось
P17.XY200 Пьезоэлектрический нанопозиционер
Модель: P17.XY200S
Датчик замкнутого контура: Да
Ось движения: X Y
Диапазон перемещения: 187.5 мкм/ось
P18.XY200 Пьезоэлектрический нанопозиционер
Модель: P18.XY200S
Датчик замкнутого контура: Да
Ось движения: X Y
Диапазон перемещения: 250 мкм/ось