納米壓印光刻:有望降低生產(chǎn)納米壓印模具成本
利用普林斯頓大學(xué)電機(jī)工程師周郁(Stephen Chou)發(fā)明的一種新式裂紋誘導(dǎo)(fracture-induced)構(gòu)造工藝來生產(chǎn)電路圖案模具,納米壓印光刻可能得到簡化。作為納米壓印光刻設(shè)備制造商N(yùn)anonex Corp.的創(chuàng)始人,周郁期望他的最新發(fā)現(xiàn)能夠最終降低生產(chǎn)納米壓印模具的成本。
“納米壓印光刻是一種極好的芯片復(fù)制方法,但在模具上面制作第一個(gè)圖案的成本非常高,”周郁表示,“現(xiàn)在我們找到了一種便宜的方法來制造大面積、小線寬的光柵模具?!?目前,納米壓印光刻的模具是利用最先進(jìn)的工藝制作的,如電子束和離子束,或者利用浸筆(dip-pen)工藝用光刻膠“畫”線。這些方法的速度很慢,每次只能在一小塊面積上制作圖案,但人們認(rèn)為值得在這上面花些時(shí)間,因?yàn)橹灰龀瞿0?,就能反?fù)使用,在許多位置上形成精細(xì)的圖案。
但是,據(jù)稱周郁的裂紋誘導(dǎo)制圖方法不僅簡單快捷,而且能夠在較大的面積上制作圖案。周郁表示:“我們把熔化的聚合物放在兩個(gè)金屬板之間,當(dāng)把它們掰開時(shí),它就裂成規(guī)則的線條圖案,其線距符合該聚合物的厚度。”
周郁帶領(lǐng)的小組成功地利用這種方法做出了光柵,面積以平方厘米計(jì)算,而不是象過去的方法那樣以平方毫米甚至更小的單位計(jì)算。另外,研究人員預(yù)測(cè),利用新工藝最終也可能在更大的面積上制作圖案。
“結(jié)果得到兩個(gè)互補(bǔ)的光柵,每個(gè)金屬板上有一個(gè),”他表示,“迄今我們?cè)囼?yàn)了從13納米到40微米的各種厚度,獲得了從60納米到數(shù)百微米的半間距(half pitch)。
在試驗(yàn)了幾種不同的聚合物之后,研究人員發(fā)現(xiàn),聚合物薄膜的厚度與隨后形成的線跡半間距有關(guān),后者大約是兩塊金屬板之間的聚合物厚度的四倍。
周郁表示:”聚合物薄膜厚度與光柵線間距之間存在嚴(yán)格的關(guān)系,這是非常幸運(yùn)的事情,因?yàn)槿菀滓院芨叩木葋砜刂?strong>薄膜的厚度。”研究人員下一步計(jì)劃制作更細(xì)的線距光柵來測(cè)試新工藝所能達(dá)到的最精細(xì)水平。
普林斯頓大學(xué)為新工藝申請(qǐng)了專利,并將授權(quán)給Nanonex用于商業(yè)用途。