Технологии NIL (Nano-Imprint Lithography, наноимпринт-литография) и SCIL (Substrate Conformal Imprint Lithography, импринт-литография по большой площади)

Вопросы по SCIL

Что из себя представляет мастер-штамп для SCIL ?

Это штамп любого размера (2,3,4,5,6,7,8 дюймов) в кварце, никеле или кремнии (или других материалах) как мастер для репликации PDMS-штампа. Если нужна небольшая зона со структурой, ее можно расположить в центре или другой точке штампа.

Возможно ли изготовить 100-миллиметровый PDMS-штамп с помощью малого мастер-штампа?

К сожалению, нет. PDMS-штамп имеет размер 1:1 как мастер-штамп. Но мы можем использовать большой PDMS-штамп для печати на маленьких подложках и наоборот

Есть ли установки для самостоятельного изготовления PDMS-штампов с мастер-штампа?

Да, потребуется установка SUSS SCIL MRT.

В SCIL технологии используется только резист, который застывает по времени?

Нет, есть также УФ-отверждаемый (время отверждения примерно 2 минуты). Каталог резистов можно скачать здесь

Обычно недостатком мягкого штампа (soft stamp) является его искажение (lateral stamp distortion). В нашем случае важно, чтобы это искажение не влияло на точность совмещения с предыдущим слоем. Как решается эта проблема на установках SUSS ?

Для SCIL-штампа всегда предусмотрена стеклянная подложка сзади штампа, на которую он опирается, т.о. убирается искажение. Также давление, подаваемое под SCIL-штамп , лимитировано 20 мБар, что также не дает искажению проявляться.

Применяются ли в SCIL технологии антиадгезионные слои?

Нет, нет необходимости

Как осуществляется очистка PDMS-штампа?

Мокрое травление в химии

Что происходит с рельефом PDMS -штампа в том месте, где он попадает на загрязнение?

Штамп просто облегает загрязнение. Рельеф на самом штампе также не портится (но здесь нужно все же делать скидку на размер частиц, вполне возможно, что в этом месте он будет все же попорчен)

На какие порядки в термальном разбеге при использовании SCIL нужно рассчитывать при импринте на подложке GaAs , сапфире, карбиде кремния при использовании УФ-отверждаемого резиста или при использовании резиста, отверждаемого по времени? Каков коэффициент температурного расширения ПДМС-штампа?

Т.к. процесс происходит при комнатной температуре, этот параметр не учитывается при SCIL-процессах. Также нет разницы между УФ-отверждением и временным отверждением. В любом случае, Вам не о чем беспокоиться, т.к. акт сдачи оборудования подписывается именно по процессу.

Вопросы по NIL

Есть ли ограничения по площади структур в технологии NIL на установках фотолитографии? Засветка идет по площади всей пластины или определенного участка?

Ограничение 1х1 дюйм по центру пластины любой площади. Засветка идет именно по области структуры.

Как наносится резист, на всю пластину или только на пропечатываемую область?

С помощью центрифуги на всю пластину. После проведения NIL (1x1 дюйм в центре) и отделения штампа нужно засветить еще и всю пластину вторым этапом.

Применяются ли в NIL технологии антиадгезионные слои для легкого отделения штампа?

Да, применяются.

Если модернизировать SUSS MJB4 или SUSS MA6 под UV-NIL, то каким способом наносятся антиадгезионные слои и что такое "descum process" по своей сути?

Тремя способами - из газовой (паровой) фазы, на центрифуге или маканием.. SUSS MicroTec поставляет полную базу данных по процессу вместе с машиной, т.е. вы получаете не просто установку, а готовую технологию. Descum process- снятие остаточного слоя после НИЛ-процесса при помощи РИТ для последующего переноса (transfer) структуры.

Какова примерная стоимость изготовления штампа под UV-NIL?

От 3000 до 7000, но в среднем порядка 5000 евро за один квадратный сантиметр при структурах средней сложности

Общие вопросы по обеим наноимпринт-технологиям

Какие установки возможно модернизировать для SCIL и UV-NIL?

Только д ля UV-NIL возможна модернизация SUSS MJB4, SUSS MA6 и SUSS MA8 Gen3, для модернизации под NIL и SCIL пригодны SUSS MA6 и SUSS MA8 Gen3.

Каков алгоритм работы в наноимпринтинге, что делается сначала: подбирается толщина резиста, а затем глубина профиля штампа или наоборот? Какие здесь используются формулы?

Толщина слоя резиста подбирается, исходя из структуры и зависит от высоты структуры и ее плотности. При этом целью является минимизация остаточного слоя резиста. Т.е. результата Вы достигаете экспериментально, но на практике существует достаточно много данных об опытах в данной области, чтобы не начинать с нуля.

Какова максимально возможная толщина резиста? Будут ли проблемы при его нанесении с помощью центрифуги на непланаризированную поверхность?

У фирмы Philips есть материал (золь-гель) на несколько микрон толщины. Максимальная толщина УФ-отверждаемого резиста для NIL на сегодняшний день примерно 1 микрон. Можно достигать разной толщины резистов путем разного разбавления и разной скорости на центрифуге. Если поверхность непланаризована, то, безусловно, будут определенные проблемы, как и при нанесении любого другого резиста.

Какова погрешность изготовления топологических элементов на PDMS -штампе, на жестком штампе?

Этот параметр зависит от производства. Обычно производители штампов обещают не более 5%

Какова неравномерность толщины остаточного слоя при печати по 100 мм пластине?

На 6-дюймовой пластине +/- 5 нанометров

Поставляет ли SUSS MicroTec установки для контроля дефектности штампа? Если нет, то какой способ-оборудование рекомендуют для этого использовать?

Нет, не поставляет. Обычно для проверки дефектности штампов используют сканирующий электронный микроскоп

Какие инструменты используются для очистки штампа от загрязнений?

Мокрое травление в химии

Какие инструменты используются для травления остаточного слоя резиста (residual layer)?

Это стандартный РИТ. параметры зависят от машины и НИЛ-процесса. Наша компания поставляет установки реактивно-ионного травления фирмы Corial

Сколько времени занимает переход на SUSS MA6 с наноимпринтной литографии на оптическую и обратно, есть ли рекомендации производителя делать это как можно реже или это совершенно безопасно?

Просто вынимается держатель штампов и вместо него ставится держатель шаблонов. Это совершенно безопасно и занимает около 5 минут (если это делать медленно)

Возможно ли проведение тестовых отпечатков, чтобы убедиться, как технология себя покажет “вживую”?

Да, конечно. В первом случае мы можем предоставить уже готовые результаты на тестовых структурах SUSS. Во втором случае Вы предоставляете нам пластины и штамп (или оплачиваете его изготовление по вашим эскизам), специалисты SUSS в Мюнхене делают отпечаток (при этом возможно присутствие Ваших специалистов) и отдают результаты Вам.

Каковы сроки поставки оборудования для SCIL и NIL?

От 3 до 5 месяцев