納米壓印技術(shù)的案例
納米壓印，終于走向臺前？
目前，納米壓印技術(shù)在ITRS中被列為下一代32nm、22nm和16nm節(jié)點光刻技術(shù)的代表之一。經(jīng)過近30年的研究，納米壓印技術(shù)已經(jīng)在許多方面有了新進展，國內(nèi)外半導(dǎo)體設(shè)備制造商、材料商以及工藝商紛紛開始涉足這一領(lǐng)域。
芯片制造領(lǐng)域，納米壓印技術(shù)挑戰(zhàn)仍在
雖然前面提到了不少納米壓印技術(shù)的優(yōu)勢，甚至被奉為新的行業(yè)希望，但是納米壓印技術(shù)距離大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)還有一些短板沒有補足。
良品控制：納米壓印由于是晶圓和掩膜直接接觸，容易出現(xiàn)電路上混入細小垃圾和灰塵等的殘次品，要實現(xiàn)實用化，必須進行制造技術(shù)和運用方面的改良。
模板壽命低，更換成本高：不管是DUV光刻、EUV光刻還是納米壓印，最貴的耗材都是掩膜版或者壓印模板。納米壓印的模板，因為是需要直接接觸壓印膠工作的，在接觸的過程中，難免會有各種各樣的損傷或者污染，縮短模板壽命。
對準復(fù)雜：壓印模板需要與承載壓印膠的基臺精確對準與貼合，需要精密的機械裝置配合檢測設(shè)備實施壓印過程。然而現(xiàn)有納米壓印設(shè)備在平行與垂直對準方面缺少高精密的調(diào)準機構(gòu)。雖然我們可以沿用紫外光刻上的光學(xué)對準、或者莫爾條紋技術(shù)做對準，但是納米壓印不僅有固化、還有垂直方向的壓印運動過程，所以會帶來多方向的偏差。
展開 Feature Article：便捷加工厘米級超表面透鏡——基于水溶性模具的納米壓印技術(shù)
圖1 基于PVA水溶性模具的納米壓印技術(shù)。
2.厘米級超表面透鏡的制備
如圖2所示。基于所提出的納米壓印技術(shù)，研究人員在不同襯底上（包括平面玻璃， 柔性聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜，凸面與凹面襯底）成功加工出了厘米級的超表面透鏡，展示出該技術(shù)的應(yīng)用前景。
圖2 納米壓印加工的厘米級超表面透鏡。
觀點評述
該研究提出了一種基于PVA水溶性模具來加工高深寬比超表面的納米壓印技術(shù)。與使用h-PDMS材料的傳統(tǒng)納米壓印技術(shù)相比，該技術(shù)使用水溶性PVA，避免了機械剝離對超表面結(jié)構(gòu)的破化。此外，研究展示了提出的納米壓印技術(shù)可實現(xiàn)厘米級超表面透鏡的加工。需指出的該項研究仍有以下幾點或值得深入。
展開 DNP/鎧俠/佳能聯(lián)手開發(fā)納米壓印光刻技術(shù)！耗電量僅為EUV工藝1/10
CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，大日本印刷與鎧俠控股（KIOXIA原東芝存儲器控股）和佳能合作，共同研發(fā)了「納米壓印光刻技術(shù)（NIL）」用于半導(dǎo)體制造，與使用極紫外光刻（EUV）相比，功耗僅為十分之一。盡管NIL在實現(xiàn)量產(chǎn)之前還存在諸多課題，但它已經(jīng)能夠形成最先進的電路線寬度。在產(chǎn)業(yè)界去碳化發(fā)展趨勢不斷增強的背景下，三家公司的方針旨在通過減少電力消耗而實現(xiàn)與其它公司差異化的同時，努力促進該技術(shù)邁向?qū)嵱没? NIL技術(shù)通過將芯片壓印在晶圓上而形成精細的電路圖案。據(jù)大日本印刷稱，在技術(shù)研發(fā)中NIL已經(jīng)可以處理高達5nm的電路線寬。雖然在實際大規(guī)模生產(chǎn)之前還有如電路缺陷等許多問題需要解決，但三家公司的最終目標是確立大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)。
NIL的制造工藝簡潔，不存在EUV那種消耗大量電力的問題。大日本印刷在2021年春季根據(jù)設(shè)備的規(guī)格值進行了一次內(nèi)部模擬。通過模擬測試發(fā)現(xiàn)，在形成電路過程中每個晶圓的功耗僅為使用EUV光刻的十分之一左右。
在力求工業(yè)生產(chǎn)過程中削減溫室氣體排放的大趨勢下，為實現(xiàn)碳中和社會，預(yù)計半導(dǎo)體制造業(yè)對NIL的需求將會增加。三家公司將吸引那些致力于減少制造過程功耗的半導(dǎo)體制造商和用戶。
展開 《AFM》：納米壓印光刻，光電子器件大規(guī)模實施重要里程碑！
（文：SSC）
圖1.金納米球壓印軟干涉光刻工藝示意圖
圖2.a)各種襯底上的一維金納米球壓印軟干涉光刻示意圖。
圖3.通過膠體鏈在半導(dǎo)體薄膜上零組裝制備的雜化WPP結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性
圖4.納米器件中等離子體誘導(dǎo)電荷轉(zhuǎn)移和光催化機理
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《Science》子刊：美研究人員開發(fā)出易編程、完全可逆形變的液晶彈性體
圖4 通過納米壓印技術(shù)編程的熱可逆形狀變化。
（A）在35和99℃下進行衍射的原子力顯微鏡（AFM）圖像（衍射光柵在55℃，3 MPa和300至400 nm，20 mW / cm2光下處理1分鐘）；（B）在99℃下的衍射光柵處理后，35℃和99℃的AFM圖像；（C）衍射效率與溫度的關(guān)系曲線。
原文鏈接：
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaat4634
來源：高分子科學(xué)前沿
從頭了解光刻機！
X射線光刻技術(shù)不僅擁有高分辨率，并且有高出產(chǎn)率的優(yōu)點。通過目前對X射線光刻技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，要將投入量產(chǎn)，使其在大規(guī)模或超大規(guī)模IC電路的生產(chǎn)中發(fā)揮更重要的作用，突破高精度圖形掩模技術(shù)難關(guān)已經(jīng)如同箭在弦上。
納米壓印光刻技術(shù)
納米壓印技術(shù)是美國普林斯頓大學(xué)華裔科學(xué)家周郁在20 世紀1995 年首先提出的。這項技術(shù)具有生產(chǎn)效率高、成本低、工藝過程簡單等優(yōu)點, 已被證實是納米尺寸大面積結(jié)構(gòu)復(fù)制最有前途的下一代光刻技術(shù)之一。目前該技術(shù)能實現(xiàn)分辨率達5 nm以下的水平。納米壓印技術(shù)主要包括熱壓印、紫外壓印以及微接觸印刷。
納米壓印技術(shù)是加工聚合物結(jié)構(gòu)最常用的方法, 它采用高分辨率電子束等方法將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu)圖案制在印章上, 然后用預(yù)先圖案化的印章使聚合物材料變形而在聚合物上形成結(jié)構(gòu)圖案。
1、熱壓印技術(shù)
納米熱壓印技術(shù)是在微納米尺度獲得并行復(fù)制結(jié)構(gòu)的一種成本低而速度快的方法。該技術(shù)在高溫條件下可以將印章上的結(jié)構(gòu)按需復(fù)制到大的表面上, 被廣泛用于微納結(jié)構(gòu)加工。整個熱壓印過程必須在氣壓小于1Pa 的真空環(huán)境下進行, 以避免由于空氣氣泡的存在造成壓印圖案畸變,熱壓印印章選用SiC 材料制造, 這是由于SiC非常堅硬, 減小了壓印過程中斷裂或變形的可能性。
此外SiC 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定, 與大多數(shù)化學(xué)藥品不起反應(yīng), 因此便于壓印結(jié)束后用不同的化學(xué)藥品對印章進行清洗。在制作印章的過程中, 先在SiC 表面鍍上一層具有高選比( 38&1) 的鉻薄膜, 作為后序工藝反應(yīng)離子刻蝕的刻蝕掩模, 隨后在鉻薄膜上均勻涂覆ZEP 抗蝕劑, 再用電子束光刻在ZEP 抗蝕劑上光刻出納米圖案。為了打破SiC 的化學(xué)鍵, 必須在SiC 上加高電壓。
展開 二元光柵設(shè)計流程
感謝納米壓印技術(shù)，使小尺寸的光柵的制造已經(jīng)變得可行。 VirtualLab Fusion采用內(nèi)置的傅里葉模態(tài)方法（FMM，也稱為RCWA）和不同的優(yōu)化算法，為二元光柵提供了完整的用戶友好的設(shè)計工作流程，和隨后的制造誤差分析，如圓邊效應(yīng)。
利用傅立葉模態(tài)法（FMM）優(yōu)化傾斜光柵，以實現(xiàn)將光耦合到波導(dǎo)中的高衍射效率。 分析制造公差，如圓形邊緣。
二元光柵設(shè)計流程
感謝納米壓印技術(shù)，使小尺寸的光柵的制造已經(jīng)變得可行。 VirtualLab Fusion采用內(nèi)置的傅里葉模態(tài)方法（FMM，也稱為RCWA）和不同的優(yōu)化算法，為二元光柵提供了完整的用戶友好的設(shè)計工作流程，和隨后的制造誤差分析，如圓邊效應(yīng)。
高效偏振無關(guān)透射光柵的分析與設(shè)計
我們演示了如何嚴格分析二元光柵的偏振相關(guān)特性; 以及如何優(yōu)化二元結(jié)構(gòu)以獲得高偏振無關(guān)的衍射效率。
傾斜光柵的參數(shù)優(yōu)化與公差分析
利用傅立葉模態(tài)法（FMM）優(yōu)化傾斜光柵，以實現(xiàn)將光耦合到波導(dǎo)中的高衍射效率。 分析制造公差，如圓形邊緣。
展開 都柏林大學(xué)張楠、蘇大周宇陽《Nano Letters》：多級復(fù)合納米結(jié)構(gòu)納米材料高效抗新冠高分子薄膜
仿生微納米結(jié)構(gòu)可通過物理作用‘刺破’細菌，而新冠病毒尺寸僅為100納米左右，無法直接利用微納米結(jié)構(gòu)殺滅。納米銀/銅懸浮液可有效殺滅病毒。如何提高納米銀/銅在薄膜表面殺滅新冠病毒效率降低間接傳播病毒風(fēng)險，建立抗新冠薄膜批量化生產(chǎn)技術(shù)是全球抗擊新冠疫情亟待解決的難題之一。
愛爾蘭都柏林大學(xué)助理教授張楠博士與蘇州大學(xué)周宇陽博士在《Nano Letters》期刊上發(fā)表了題為“Enhancement of Antiviral Effect of Plastic Film against SARS-CoV-2: Combining Nanomaterials and Nanopatterns with Scalability for Mass Manufacturing”的文章（DOI: 0.1021/acs.nanolett.1c02266）。本課題設(shè)計并建立了多級微納米結(jié)構(gòu)抗新冠薄膜批量化生產(chǎn)工藝。利用研制的納米銀/銅聚乙烯醇（PVA）墨水和陽極氧化鋁（AAO）模板，分別結(jié)合超聲霧化噴涂技術(shù)和納米壓印技術(shù)（NIL），在PE和PET薄膜表面構(gòu)造出經(jīng)納米顆粒修飾的錐形矩陣，提高了殺滅新冠病毒的效率。
本技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三方面：
一、高效殺滅新冠病毒，多級微納米結(jié)構(gòu)PE和PET薄膜可在1h內(nèi)降低兩個數(shù)量級活性新冠病毒；
二、耐久性，5次模擬手摩擦實驗后，微納米結(jié)構(gòu)保持完整；
三、工業(yè)化前景，原料及技術(shù)成本低，具有連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)前景。
展開 高麗大學(xué)研究團隊實現(xiàn)全球最高效率的AR·VR顯示用衍射光學(xué)元件
來自高麗大學(xué)融合能源工程系的李承宇教授和化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程系的方俊河教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊，通過采用AR/VR顯示器中的傅里葉光學(xué)表面（Optical Fourier Surface, OFS）技術(shù)，實現(xiàn)了光的高衍射效率。
增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實（AR/VR）顯示具有廣泛的應(yīng)用前景，不僅限于建筑、教育、游戲和國防領(lǐng)域，還深入滲透到我們的日常生活中。
傅里葉光學(xué)表面在可見光譜范圍內(nèi)具有理論上的最大衍射效率，它是一種理想的正弦衍射光學(xué)元件，能夠最大限度地減少光損耗。然而，由于其在可見光波段的高吸收特性和低光學(xué)效率，傳統(tǒng)上難以直接應(yīng)用于光學(xué)器件。高麗大學(xué)研究團隊率先突破了這些限制，率先開發(fā)出在整個可見光范圍內(nèi)實現(xiàn)了理論上的最大衍射效率、實現(xiàn)光學(xué)特性改善的光學(xué)器件。（來源：高麗大學(xué)）
研究團隊所使用的傅里葉光學(xué)表面是該技術(shù)的核心。這種元件具有完美的正弦表面，能夠有效減少光學(xué)損耗。團隊還開發(fā)了一種創(chuàng)新技術(shù)，能夠在高折射率且對可見光透明的材料中快速形成OFS，從而在全球范圍內(nèi)首次解決了現(xiàn)有OFS器件高光吸收和低衍射效率的難題。
采用研究團隊所開發(fā)的此項技術(shù)，OFS設(shè)備在運行時能夠?qū)⒐鈸p耗降至最低，并在整個可見光范圍內(nèi)以最高的衍射效率運行。此外，通過引入可打印光學(xué)系統(tǒng)和納米壓印技術(shù)來制造傅里葉光學(xué)表面，研究團隊還實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以企及的高工程良率。
為實現(xiàn)創(chuàng)新型光學(xué)元件應(yīng)用，大量生產(chǎn)的傅里葉光學(xué)表面。研究團隊證明了通過快速大面積形成可直接用于包括AR/VR顯示器等創(chuàng)新光學(xué)器件可直接應(yīng)用的光學(xué)結(jié)構(gòu)，可達到傳統(tǒng)制作方式無法達到的工程良率，具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)勢。這些光學(xué)結(jié)構(gòu)不僅可以在平面上形成，還可以在曲面上實現(xiàn)，極大地擴展了其應(yīng)用范圍。
展開 2024年-深圳國際納米材料及微納制造展會
參展范圍：
納米新材料：納米碳納米材料（石墨烯、富勒烯、碳納米管），納米金屬及其氧化物材料（納米金、納米銀、納米氧化鋁、納米氧化鐵等），納米粉體材料，納米微球，納米涂層，納米陶瓷，納米復(fù)合材料，納米生物材料，納米光學(xué)材料，氮化鎵襯底材料等。
分析與檢測：光學(xué)顯微鏡，SPM，AFM，LSI測試探測器，超精確度測量儀器，設(shè)計工具，模擬，電子顯微鏡(SEM，TEM)，分子設(shè)計軟件，壓力平臺，探針，電爐，白光干涉儀，橢偏儀，ZETA電位分析，實驗室粉體制備與檢測儀器（激光粒度儀，顆粒計數(shù)器等）。
微納制造：納米研磨設(shè)備(干濕法研磨、臥式砂磨機、珠式砂磨機、三棍研磨機），納米微粒混合物，分散技術(shù)，薄膜制造技術(shù)，蝕刻，離子束激光處理器，電子束處理，填裝充電處理，微電路制造，超精度表面加工技術(shù)，融合接合技術(shù)，下一代光刻技術(shù)，納米壓印技術(shù)，飛秒激光曝光設(shè)備，MEMS、噴墨機，NEMS，傳感器，納米電子，光電，射流，模型，WCM。
納米防疫展區(qū)：納米生物與醫(yī)藥、生物傳感器，納米生物材料，靶向藥物釋放，熒光標記、納米診斷試劑、納米診斷設(shè)備、納米醫(yī)藥，納米抗菌與消毒、RNA、納米探針、人工心臟等。
納米環(huán)保清潔：光觸媒、納米抗菌消毒、HVAC系統(tǒng)、凈化設(shè)備、納米空氣凈化與水處理技術(shù)、空氣凈化器、空氣過濾器、水處理探測與處理設(shè)備、新型環(huán)境治理技術(shù)、PM2.5預(yù)防設(shè)備和耗材等。
石墨烯薄膜、氧化石墨烯溶液、石墨烯粉體設(shè)備、石墨烯薄膜生長CVD設(shè)備等。
展開 
一文盤點當前微納加工技術(shù)
此外，微納印刷技術(shù)（imprint lithography），如納米壓印技術(shù)，在納米結(jié)構(gòu)及器件制作中也得到了良好的發(fā)展，其高效的圖形復(fù)制特點使之在工業(yè)界極具吸引力。卷對卷（Roll-to-Roll, R2R）滾軸壓印技術(shù)已經(jīng)被產(chǎn)線廣泛采用。
圖3. 正膠光刻與負膠光刻工藝流程圖
圖4. R2R納米壓印系統(tǒng)及壓印結(jié)構(gòu)
基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細結(jié)構(gòu)，受光學(xué)衍射的極限，僅適用于微米以上尺度的微細結(jié)構(gòu)制作，部分優(yōu)化的光刻工藝可能具有亞微米的加工能力。例如，接觸式光刻的分辨率可能到達0.5μm，采用深紫外曝光光源可能實現(xiàn)0.1μm。但利用這種光刻技術(shù)實現(xiàn)宏觀面積的納米/亞微米圖形結(jié)構(gòu)的制作是可欲而不可求的。近年來，國內(nèi)外很多學(xué)者相繼提出了超衍射極限光刻技術(shù)、周期減小光刻技術(shù)等，力求通過曝光光刻技術(shù)實現(xiàn)大面積的亞微米結(jié)構(gòu)制作，但這類新型的光刻技術(shù)尚處于實驗室研究階段。
高精度的微細結(jié)構(gòu)可以通過電子束直寫或激光直寫制作，這類光刻技術(shù)，像“寫字”一樣，通過控制聚焦電子束（光束）移動書寫圖案進行曝光，具有很高的曝光精度，但這兩種方法制作效率極低，尤其在大面積制作方面捉襟見肘，目前直寫光刻技術(shù)僅適用于小面積的微納結(jié)構(gòu)制作。近年來，三維浮雕微納結(jié)構(gòu)的需求越來越大，如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺階微光學(xué)元件等。據(jù)悉，蘋果公司新上市的手機產(chǎn)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學(xué)元件，以及當下如火如荼的無人駕駛技術(shù)中激光雷達光學(xué)系統(tǒng)也用到了復(fù)雜的微光學(xué)元件。這類精密的微納結(jié)構(gòu)光學(xué)元件需采用灰度光刻技術(shù)進行制作。直寫技術(shù)，通過在光束移動過程中進行相應(yīng)的曝光能量調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)良好的灰度光刻能力。
圖4. 直寫系統(tǒng)及其制作的微納結(jié)構(gòu)
通過光刻技術(shù)制作出的微納結(jié)構(gòu)需進一步通過刻蝕或者鍍膜，才可獲得所需的結(jié)構(gòu)或元件。
展開 從光刻技術(shù)發(fā)展看半導(dǎo)體技術(shù)路線
NIL分辨率極高可達2nm，用于制造特殊圖形的模具、壓印特殊圖形。DSA則利用兩種聚合物材料的定向生長進行加工，對于材料的控制要求高，生長缺陷大，目前還不能真正用于生產(chǎn)，但可兼顧高分辨率極高的加工速度需求。
納米壓印
其分辨率只與模版圖案的尺寸有關(guān)，而不受光學(xué)光刻的最短曝光波長的物理限制。納米壓印有望用于制造例如閃存等成本敏感、可容錯（defect-tolerant）的產(chǎn)品。該技術(shù)無需投影光學(xué)，但挑戰(zhàn)包括缺陷和套準等。
DSA（定向自組裝）
可以通過BCP（block co-polymer）實現(xiàn)間距致密化的目標，有望用于半導(dǎo)體量產(chǎn)。缺陷和設(shè)計是現(xiàn)階段主要挑戰(zhàn)。大約十年前，或許雙重成像（double patterning）要比DSA要好一些，但是如今DSA具備更長遠的發(fā)展?jié)摿Α?對LER/LWR(邊緣粗糙度/線寬粗糙度)的要求已經(jīng)來到分子水平，以至于到2022年，噪點將是一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)，對成像圖案的質(zhì)量影響非常大，進而會影響芯片的電氣性能。化學(xué)和光的隨機性會在已成像的光刻膠中產(chǎn)生噪點。下圖中紅點顯示曝光后和烘烤前產(chǎn)生的個別酸。
在EUV中，光子撞擊光刻膠發(fā)生反應(yīng)且這一動作重復(fù)多次，這些過程充滿不可預(yù)測性和隨機性，可能會產(chǎn)生新的反應(yīng)，也就是說EUV光刻工藝容易出現(xiàn)所謂的隨機性，是具有隨機變量的事件，這些變化被統(tǒng)稱為隨機效應(yīng)。隨機效應(yīng)有時會導(dǎo)致芯片中出現(xiàn)不必要的接觸缺陷或有粗糙度的圖案，兩者都會影響芯片的性能，甚至導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。
展開 Zemax案例 | 基于Zemax實現(xiàn)AR波導(dǎo)全視野高均勻性設(shè)計方案
（a）波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖；（b）K空間分析圖
圖3 基于RMG的L型光柵波導(dǎo)布局圖
光柵優(yōu)化：RCWA結(jié)合PSO的精準設(shè)計
為實現(xiàn)理論推導(dǎo)的衍射效率分布，團隊采用嚴格耦合波分析（RCWA）結(jié)合粒子群優(yōu)化（PSO）算法，對折疊光柵、出耦合光柵及入耦合光柵的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計：
1.確定光柵核心參數(shù)：選用532nm波長，HOYA-FD60W玻璃為波導(dǎo)基底（折射率1.817），波導(dǎo)厚度1mm，入耦合光柵、折疊光柵、出耦合光柵周期分別為440nm、311nm、440nm；
2.子區(qū)域劃分：將折疊光柵（30mm）分為15個水平子區(qū)域，出耦合光柵（18mm）分為9個垂直子區(qū)域，設(shè)置填充因子下限0.3，避免眼動范圍局部無光照；
3.結(jié)構(gòu)優(yōu)化：光柵采用梯形結(jié)構(gòu)（可通過納米壓印技術(shù)批量制造），鍍TiO?膜層使衍射效率曲線更平滑，通過PSO算法優(yōu)化光柵深度、膜層厚度、形狀參數(shù)等，使光柵衍射效率與理論解析解高度匹配。
優(yōu)化后的入耦合光柵為鋸齒形結(jié)構(gòu)，鍍銀層后非偏振光平均衍射效率達0.747，為整個波導(dǎo)系統(tǒng)提供了高效的光耦合能力。
圖4 （a）入射耦合光柵結(jié)構(gòu)示意圖；（b）入射耦合光柵衍射耦合效率
Zemax精準驗證隨機掩模光柵的
成像性能
在隨機掩模光柵的設(shè)計中，掩模的隨機分布是否會影響成像質(zhì)量，是方案可行性的關(guān)鍵驗證點。該團隊采用Zemax搭建仿真模型，對隨機掩模光柵的成像性能進行了系統(tǒng)驗證，為方案的可行性提供了精準的仿真數(shù)據(jù)支撐。
Zemax仿真模型搭建
團隊在Zemax中構(gòu)建了模擬人眼的成像系統(tǒng)：采用直徑3mm、焦距23mm的理想透鏡模擬人眼光學(xué)系統(tǒng)，在光路中加入填充因子（PGS）為0.3的隨機掩模光柵，模擬實際應(yīng)用中隨機掩模光柵對成像的影響。
展開 從光刻技術(shù)發(fā)展看半導(dǎo)體技術(shù)路線
NIL分辨率極高可達2nm，用于制造特殊圖形的模具、壓印特殊圖形。DSA則利用兩種聚合物材料的定向生長進行加工，對于材料的控制要求高，生長缺陷大，目前還不能真正用于生產(chǎn)，但可兼顧高分辨率極高的加工速度需求。
納米壓印
其分辨率只與模版圖案的尺寸有關(guān)，而不受光學(xué)光刻的最短曝光波長的物理限制。納米壓印有望用于制造例如閃存等成本敏感、可容錯（defect-tolerant）的產(chǎn)品。該技術(shù)無需投影光學(xué)，但挑戰(zhàn)包括缺陷和套準等。
DSA（定向自組裝）
可以通過BCP（block co-polymer）實現(xiàn)間距致密化的目標，有望用于半導(dǎo)體量產(chǎn)。缺陷和設(shè)計是現(xiàn)階段主要挑戰(zhàn)。大約十年前，或許雙重成像（double patterning）要比DSA要好一些，但是如今DSA具備更長遠的發(fā)展?jié)摿Α?對LER/LWR(邊緣粗糙度/線寬粗糙度)的要求已經(jīng)來到分子水平，以至于到2022年，噪點將是一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)，對成像圖案的質(zhì)量影響非常大，進而會影響芯片的電氣性能。化學(xué)和光的隨機性會在已成像的光刻膠中產(chǎn)生噪點。下圖中紅點顯示曝光后和烘烤前產(chǎn)生的個別酸。
在EUV中，光子撞擊光刻膠發(fā)生反應(yīng)且這一動作重復(fù)多次，這些過程充滿不可預(yù)測性和隨機性，可能會產(chǎn)生新的反應(yīng)，也就是說EUV光刻工藝容易出現(xiàn)所謂的隨機性，是具有隨機變量的事件，這些變化被統(tǒng)稱為隨機效應(yīng)。隨機效應(yīng)有時會導(dǎo)致芯片中出現(xiàn)不必要的接觸缺陷或有粗糙度的圖案，兩者都會影響芯片的性能，甚至導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。
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