Résolution élevée et ultra-élevée

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300 nm avec balayage optique et 15 nm avec balayage thermique Lithographie par sonde à balayage thermique

  • Description

  • La résolution ne se limite pas à la taille des motifs la plus petite possible. En fonction de l’application, le facteur décisif pour une haute résolution peut être la densité des caractéristiques, les résolutions sur la géométrie, la rugosité des bords ou l’uniformité du CD.

    En lithographie à ultra-haute résolution, pour des résolutions inférieures à 100 nm, le processus de choix de la résine et de la gravure, ainsi que la fonctionnalité métrologique, deviennent des facteurs critiques.

    Les spécifications que nous fournissons pour nos systèmes de lithographie sont prudentes et facilement réalisables lors de l’acceptation du site, ce qui signifie que les résultats d’exposition de nos systèmes peuvent être meilleurs que ce qui est annoncé (comme le montrent quelques exemples).

    Nous nous efforçons de pousser la technologie jusqu’aux limites physiques de la résolution. Nos systèmes optiques peuvent atteindre des dimensions allant jusqu’à 300 nm, tandis que notre système de NanoFrazor Lithographie par sonde à balayage thermique peut atteindre des tailles des motifs isolés de 15 nm grâce à des pointes chauffées ultra nettes.

La résolution ne se limite pas à la taille des motifs la plus petite possible. En fonction de l’application, le facteur décisif pour une haute résolution peut être la densité des caractéristiques, les résolutions sur la géométrie, la rugosité des bords ou l’uniformité du CD.

En lithographie à ultra-haute résolution, pour des résolutions inférieures à 100 nm, le processus de choix de la résine et de la gravure, ainsi que la fonctionnalité métrologique, deviennent des facteurs critiques.

Les spécifications que nous fournissons pour nos systèmes de lithographie sont prudentes et facilement réalisables lors de l’acceptation du site, ce qui signifie que les résultats d’exposition de nos systèmes peuvent être meilleurs que ce qui est annoncé (comme le montrent quelques exemples).

Nous nous efforçons de pousser la technologie jusqu’aux limites physiques de la résolution. Nos systèmes optiques peuvent atteindre des dimensions allant jusqu’à 300 nm, tandis que notre système de NanoFrazor Lithographie par sonde à balayage thermique peut atteindre des tailles des motifs isolés de 15 nm grâce à des pointes chauffées ultra nettes.

Images liées

The 300 nm wide channel waveguide coupled to a ring resonator with a radius of 3 µm was written using the high-resolution write mode HiRes on the DWL 66+. Submicron waveguides, resonators and similar microstructures are used in optoelectronics to guide or study electromagnetic radiation. This design was created with the “Nanolithography Toolbox”, K.C. Balram et al., J. Res. natl. Inst. Stand. 121, pp. 464-475 (2016).
The 300 nm wide channel waveguide coupled to a ring resonator with a radius of 3 µm was written using the high-resolution write mode HiRes on the DWL 66+. Submicron waveguides, resonators and similar microstructures are used in optoelectronics to guide or study electromagnetic radiation. This design was created with the “Nanolithography Toolbox”, K.C. Balram et al., J. Res. natl. Inst. Stand. 121, pp. 464-475 (2016).
Image MEB inclinée de structures en L imbriquées gravées dans du silicium.
Image MEB inclinée de structures en L imbriquées gravées dans du silicium. (Courtesy of IBM Research Zurich & Heidelberg Instruments Nano)
Un réseau triangulaire de points d’alumine d’environ 16 nm de diamètre a été structuré grâce à un processus de lift-off haute résolution.
Un réseau triangulaire de points d’alumine d’environ 16 nm de diamètre a été structuré grâce à un processus de lift-off haute résolution. (Courtesy of Heidelberg Instruments Nano)
Image MEB d’un espace de 20 nm entre deux électrodes métalliques, structuré avec NanoFrazor et transféré par un processus de lift-off haute résolution.
Image MEB d’un espace de 20 nm entre deux électrodes métalliques, structuré avec NanoFrazor et transféré par un processus de lift-off haute résolution. (Courtesy of Heidelberg Instruments Nano)
Piliers en or à haute densité pour des applications plasmoniques. La résine PPA autour des piliers a été retirée à l'aide de la pointe chauffée du NanoFrazor. Une gravure par faisceau d’ions d’argon a permis de transférer les piliers dans un film d’or de 20 nm.
Piliers en or à haute densité pour des applications plasmoniques. La résine PPA autour des piliers a été retirée à l'aide de la pointe chauffée du NanoFrazor. Une gravure par faisceau d’ions d’argon a permis de transférer les piliers dans un film d’or de 20 nm.
Lignes et espaces avec un pas de 13,8 nm et une rugosité de bord de ligne (LER) de 2,3 nm (3 sigma) dans du silicium. Les structures ont été gravées à environ 50 nm de profondeur dans le Si après écriture dans une résine PPA par lithographie NanoFrazor.
Lignes et espaces avec un pas de 13,8 nm et une rugosité de bord de ligne (LER) de 2,3 nm (3 sigma) dans du silicium. Les structures ont été gravées à environ 50 nm de profondeur dans le Si après écriture dans une résine PPA par lithographie NanoFrazor. (Publication by Ryu et al., ACS Nano, 2017)
Des lignes fines et larges connectées à des électrodes préparées par lithographie par faisceau d'électrons. Le motif a été déposé par un processus de lift-off à haute résolution.
Des lignes fines et larges connectées à des électrodes préparées par lithographie par faisceau d'électrons. Le motif a été déposé par un processus de lift-off à haute résolution. (Courtesy of Bojun Cheng, ETH Zurich & Heidelberg Instruments Nano)
Lignes et intervalles de 500 nm dessinés avec le DWL 66+ et gravés dans un masque photographique en chrome.
Lignes et intervalles de 500 nm dessinés avec le DWL 66+ et gravés dans un masque photographique en chrome.
Un processus de lift-off à ultra haute résolution a été appliqué après la lithographie NanoFrazor dans du PPA pour déposer des ellipses bien définies en SiO₂ sur un matériau magnétique granulaire.
Un processus de lift-off à ultra haute résolution a été appliqué après la lithographie NanoFrazor dans du PPA pour déposer des ellipses bien définies en SiO₂ sur un matériau magnétique granulaire.
Espacement entre deux électrodes métalliques réalisé par lithographie NanoFrazor dans une résine PPA, suivi d’un simple processus de lift-off.
Espacement entre deux électrodes métalliques réalisé par lithographie NanoFrazor dans une résine PPA, suivi d’un simple processus de lift-off.
La lithographie NanoFrazor à ses limites actuelles. L’image AFM montre des structures avec un pas de 8,7 nm gravées à une profondeur de 2 à 4 nm dans du PPA. (Le transfert de motif n’a pas encore été démontré à cette densité de caractéristiques.)
La lithographie NanoFrazor à ses limites actuelles. L’image AFM montre des structures avec un pas de 8,7 nm gravées à une profondeur de 2 à 4 nm dans du PPA. (Le transfert de motif n’a pas encore été démontré à cette densité de caractéristiques.)
High-resolution asymmetrical rings transferred into a gold film via ion beam etching. (Courtesy of Heidelberg Instruments Nano)
High-resolution asymmetrical rings transferred into a gold film via ion beam etching. (Courtesy of Heidelberg Instruments Nano)

Systèmes adaptés

NanoFrazor version de table

NanoFrazor

  • Système de lithographie par sonde à balayage thermique

Polyvalent et modulaire outil combiner Sonde de balayage thermique Lithographie, la sublimation sublimation laser directe et l’automatisation l’automatisation pour de pointede pointe. R&D.

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Notre système le plus polyvalent pour la recherche et le prototypage avec une résolution variable et un large choix d’options.

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