eng
Наноимпринтлитография – современная перспективная технология, используемая в микроэлектронике для создания образов (рисунков) путем их переноса с шаблона (штампа) на подложку. Эта технология позволяет получать рисунки с минимальными размерами менее 10 нм. Ее разрешение в основном ограничено лишь размерами шаблонов. Пока наноимпринтлитография в массовом производстве еще не освоена. Что же такое наноимпринтлитография? Давайте разберемся.
Наноимпринтлитография – альтернатива процессу фотолитографии. Основана она на погружении шаблона (штампа) в мягкий слой тонкой пленки мономера или полимера, т. е. в пленку фоторезиста (например, метакрилата), нанесенную на подложку. Как и фотолитографии, обязательное свойство фоторезиста – способность к отверждению под действием тепла или света (УФ) с сохранением формы отпечатанного рисунка. В сравнении с фотолитографией наноимпринтлитография – простой процесс создания рисунка, на который не влияет рассеивание, искажение излучения или вторичные электроны. Для его выполнения не нужны опасные химические вещества. Именно этот способ создания рисунков с размерами менее 30 нм стал доступен для широкого применения.
На сегодняшний день существуют два способа выполнения наноимпринтлитографии: горячее тиснение (отверждение под действием температуры и давления) и холодное тиснение (УФ-облучение). При горячем тиснении для получения рисунка структуры требуются высокие давление и температура (рис.1). Штамп с рисунком под давлением опускают в тонкий слой полимера, нагретого до температуры выше его точки стеклования. После формирования в слое полимера рисунка штампа температуру штампа понижают, и его удаляют. Для получения полного рисунка структуры процесс повторяется снова. При этом каждый раз перед тем как опустить штамп в слой полимера, необходимо совместить реперные точки подложки и штампа.
При холодном тиснении полимер необходимо наносить каждый раз перед тем, как опустить в него штамп (рис.2). Затем подложка со штампом облучается УФ-светом, и, как и при горячем тиснении, штамп удаляется. При этом методе наноимпринтлитографии нагрева не требуется, но наносимый полимер должен быть жидким, а штамп – прозрачным. В основном штамп выполняется из кварца. Так же, как и в методе горячего тиснения, в ходе создания полного рисунка структуры каждый раз при формировании отдельных элементов необходимо совмещать подложку и штамп по реперным точкам.
Наноимпринтлитография имеет ряд преимуществ перед другими технологиями создания рисунков. В первую очередь это ее простота по сравнению с традиционной фотолитографией. Кроме этого, наноимпринтлитография не требует применения сложной оптики и источников большой энергии, может работать с широким диапазоном фоторезистов. К тому же она позволяет создавать трехмерные структуры.
Наиболее перспективна наноимпринтлитография для производства МЭМС, полупроводниковых приборов и изделий оптоэлектроники, область применения которых расширяется с каждым днем. Но сегодня основная проблема массового производства наноструктур – их высокая стоимость.
Один из ведущих производителей оборудования, применяемого в полупроводниковой промышленности, – компания SET (Smart Equipment Technology, Франция) – предлагает целый ряд установок наноимпринтлитографии. Оборудование компании SET позволяет получать на 200-мм пластинах рисунки размером до 20 нм с субмикронной постмонтажной точностью, причем оно пригодно для выполнения любого метода наноимпринтлитографии. В модельный ряд машин компании SET входят установки, которые позволяют выполнять как горячее, так и холодное тиснение на одной платформе.
Установка модели FC150 (рис.3), предназначенная для монтажа кристаллов, разработана с учетом современных требований к процессу монтажа и сборочному оборудованию. Одна из главных особенностей этой установки – наличие опции выполнения процесса наноимпринтлитографии (как горячим, так и холодным тиснением). При этом возможность монтажа кристаллов не теряется. Для проведения горячего тиснения в установке FC150 имеется пресс, требующий усилие до 50 или до 200 кг, а также нагреваемый держатель подложки. Для холодного тиснения установка оснащена УФ-модулем (матрицей из 16 светодиодов) (рис.4). При тиснении прикладываемое усилие меняется от 5 до 100 Н.
Модель FC300 (рис.5) относится к новому поколению высокоточных установок монтажа компонентов, в том числе и кристаллов, с большим усилием монтажа. FC300 также может быть оснащена опцией для проведения наноимпринтлитографии. Машина способна выполнять горячее и холодное тиснения. Разрешение при создании рисунков достигает 20 нм, глубина штамповки – 250 нм.
На сегодняшний день фирму SET на российском рынке, а также в странах СНГ представляет компания СОВТЕСТ АТЕ. Информацию по оборудованию фирмы SET вы можете найти на сайте компании www.sovtest.ru.
На сегодняшний день существуют два способа выполнения наноимпринтлитографии: горячее тиснение (отверждение под действием температуры и давления) и холодное тиснение (УФ-облучение). При горячем тиснении для получения рисунка структуры требуются высокие давление и температура (рис.1). Штамп с рисунком под давлением опускают в тонкий слой полимера, нагретого до температуры выше его точки стеклования. После формирования в слое полимера рисунка штампа температуру штампа понижают, и его удаляют. Для получения полного рисунка структуры процесс повторяется снова. При этом каждый раз перед тем как опустить штамп в слой полимера, необходимо совместить реперные точки подложки и штампа.
При холодном тиснении полимер необходимо наносить каждый раз перед тем, как опустить в него штамп (рис.2). Затем подложка со штампом облучается УФ-светом, и, как и при горячем тиснении, штамп удаляется. При этом методе наноимпринтлитографии нагрева не требуется, но наносимый полимер должен быть жидким, а штамп – прозрачным. В основном штамп выполняется из кварца. Так же, как и в методе горячего тиснения, в ходе создания полного рисунка структуры каждый раз при формировании отдельных элементов необходимо совмещать подложку и штамп по реперным точкам.
Наноимпринтлитография имеет ряд преимуществ перед другими технологиями создания рисунков. В первую очередь это ее простота по сравнению с традиционной фотолитографией. Кроме этого, наноимпринтлитография не требует применения сложной оптики и источников большой энергии, может работать с широким диапазоном фоторезистов. К тому же она позволяет создавать трехмерные структуры.
Наиболее перспективна наноимпринтлитография для производства МЭМС, полупроводниковых приборов и изделий оптоэлектроники, область применения которых расширяется с каждым днем. Но сегодня основная проблема массового производства наноструктур – их высокая стоимость.
Один из ведущих производителей оборудования, применяемого в полупроводниковой промышленности, – компания SET (Smart Equipment Technology, Франция) – предлагает целый ряд установок наноимпринтлитографии. Оборудование компании SET позволяет получать на 200-мм пластинах рисунки размером до 20 нм с субмикронной постмонтажной точностью, причем оно пригодно для выполнения любого метода наноимпринтлитографии. В модельный ряд машин компании SET входят установки, которые позволяют выполнять как горячее, так и холодное тиснение на одной платформе.
Установка модели FC150 (рис.3), предназначенная для монтажа кристаллов, разработана с учетом современных требований к процессу монтажа и сборочному оборудованию. Одна из главных особенностей этой установки – наличие опции выполнения процесса наноимпринтлитографии (как горячим, так и холодным тиснением). При этом возможность монтажа кристаллов не теряется. Для проведения горячего тиснения в установке FC150 имеется пресс, требующий усилие до 50 или до 200 кг, а также нагреваемый держатель подложки. Для холодного тиснения установка оснащена УФ-модулем (матрицей из 16 светодиодов) (рис.4). При тиснении прикладываемое усилие меняется от 5 до 100 Н.
Модель FC300 (рис.5) относится к новому поколению высокоточных установок монтажа компонентов, в том числе и кристаллов, с большим усилием монтажа. FC300 также может быть оснащена опцией для проведения наноимпринтлитографии. Машина способна выполнять горячее и холодное тиснения. Разрешение при создании рисунков достигает 20 нм, глубина штамповки – 250 нм.
На сегодняшний день фирму SET на российском рынке, а также в странах СНГ представляет компания СОВТЕСТ АТЕ. Информацию по оборудованию фирмы SET вы можете найти на сайте компании www.sovtest.ru.
Отзывы читателей
