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干涉光刻
點(diǎn)擊量:513 日期:2023-07-24 編輯:硅時(shí)代
干涉光刻又叫全息光刻,是一種特殊的光刻手段,其特點(diǎn)是可以通過簡單的設(shè)備即可獲得百納米周期性結(jié)構(gòu)。下面我們簡單介紹什么是干涉光刻、干涉光刻的一些特點(diǎn)和實(shí)例應(yīng)用。
干涉光刻基本原理與干涉測量法或全息法的原理相似。兩個(gè)及以上的相干光波形成一個(gè)干涉圖樣利用干涉圖形對光刻膠進(jìn)行曝光,從而形成圖形的加工方式。這種光刻利用了光場干涉相長及干涉相消形成光照區(qū)域和非光照區(qū)域從而實(shí)現(xiàn)對光刻膠的曝光。在兩束干涉的情況下,條紋間距或周期為(λ/ 2)/ sin(θ/ 2),其中θ是彼此疊加的波之間的角度,而λ是激光波長。最小可能的周期由波長決定,并以λ表示/ 2。如果將激光用于干涉光刻,則可以產(chǎn)生最小尺寸低至約100 nm的周期性結(jié)構(gòu),曝光后對光刻膠的處理方式與普通紫外光刻一致。
應(yīng)用及用途
采用全息刻蝕法的優(yōu)勢在于能夠快速的在大面積內(nèi)制備密集的特征結(jié)構(gòu)而不失焦。從而,它經(jīng)常被用于檢測新型波長刻蝕技術(shù)(如EUV、193nm浸泡等)的光致抗蝕工藝。除此之外,高功率脈沖激光的激光干涉光束基于光熱或光化學(xué)機(jī)制可以在材料表面直接進(jìn)行處理(包括金屬、陶瓷及高分子聚合物)。由于上述特征,這個(gè)方法也被叫做“直接激光干涉制紋”(Direct Laser Interference Patterning; DLIP) 。利用DLIP,不同的結(jié)構(gòu)能夠在數(shù)秒內(nèi)直接在基底上被制成,得到大面積上的周期性陣列。這樣具有紋路的表面有不同的應(yīng)用之處,包括摩擦學(xué)(對摩擦及磨損的降低)或生物科學(xué)。而對于傳統(tǒng)上采用電子束刻蝕需要用時(shí)較長的紋路,也可以采用電子干涉刻蝕法快速制成 。
干涉刻蝕法的劣勢在于它只能夠被用于制備陣列特征結(jié)構(gòu)。從而,若要繪制任意圖樣的紋路,還需要采用其他光刻蝕技術(shù)。與此同時(shí),非光學(xué)效應(yīng),如致電離輻射所產(chǎn)生的二級電子,在采用干涉刻蝕法時(shí)無法被避免。例如,二級電子范圍可以大概被表面碳污染寬度(約20nm)表征,此污染是由一個(gè)聚焦后(2nm)的電子束產(chǎn)生的。這表明,利用刻蝕來得到半間距為20nm或更小的特征結(jié)構(gòu)將會被刻蝕圖樣之外的其他因素嚴(yán)重影響到,如真空的潔凈程度。
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