재료과학

신소재를 위한 리소그래피

나노 및 마이크로스케일 재료로 작업할 때는 패턴과 소자 치수가 재료 특성에 미치는 영향에 주의를 기울여야 합니다.
직접-쓰기 리소그래피는 이러한 스케일에서 재료를 수정하고 형상화할 수 있는 유연한 방법을 제공하며, 다양한 물리적 특성을 제어할 수 있게 합니다. Heidelberg Instruments의 DWL 및 MLA 시리즈는 직접-쓰기 레이저 리소그래피를 사용하여 마이크로 규모의 패턴, 구조, 텍스처뿐만 아니라 전자 장치와 측정을 위한 접촉부를 생성합니다.

또한, 열 스캐닝 프로브 리소그래피(t-SPL)는 국부 가열을 적용할 수 있는 추가적인 능력과 함께 나노 스케일에서 재료 변형을 시작하는 데 사용할 수 있습니다. NanoFrazor는 초고속 가열, 냉각 및 높은 국부 압력을 나노 스케일의 재료에 적용할 수 있는 매우 정밀하고 다재다능한 리소그래피 도구를 제공하며, 거시적으로는 접근할 수 없을지도 모르는 물질의 상태에 접근할 수 있게 합니다.

이러한 직접 노광 리소그래피 기술은 재료의 물리적 특성을 연구하고 제어하는 데 사용할 수 있으며 고성능 전자, 에너지 저장 및 수질 정화와 같은 분야에서 잠재적인 어플리케이션이 가능합니다. 패턴과 소자 크기가 계속 축소됨에 따라 직접 노광 리소그래피는 나노 기술의 지속적인 발전을 위한 유망한 길을 제시합니다.

아래는 재료과학 및 이 어플리케이션에 적합한 시스템과 관련된 이미지입니다.

임의의 재료에 패터닝

비침습적 리소그래피

국소 난방

정밀한 온도 제어

열 변환

나노 스케일에서 로컬로 수정 및 신소재를 생성하는 데 사용됩니다(NanoFrazor).

정확한 오버레이

정렬 표시 없이 나노 크기의 재료에 전극을 정렬하는 데 사용됩니다(NanoFrazor).

클린룸 필요 없음

새로운 소재를 사용한 고해상도 리소그래피

비침습적 리소그래피

하전 입자 조사 또는 공기와의 접촉으로 인해 손상되거나 파괴될 수 있는 민감한 물질의 물리적 특성을 보존하는 데 사용됩니다(글로브박스 솔루션).

어플리케이션 이미지

재료 과학: 평평한 꼭대기를 가진 마이크로스케일 기둥의 패터닝 가능 — MLA 150 마스크리스 얼라이너를 사용해 패터닝된 상단 2×2 µm 크기의 마이크로스케일 평면 기둥. (제공: EPFL 마이크로나노기술 센터)

재료 과학: PS-b-PMMA 라멜라 유도 자가 조립 — 재료 과학: 25 nm HP NanoFrazor 패턴 위(오른쪽)에서의 PS-b-PMMA 라멜라 유도 자가 조립 (왼쪽은 가이드 패턴 없음). (제공: CNM-IMB 바르셀로나, 스페인)

NanoFrazor는 MoS₂에 우수한 전기적 접촉을 제공합니다 — NanoFrazor를 사용하여 단일층 MoS₂에 제작된 매우 낮은 쇼트키 장벽 금속 접촉. (Courtesy of Prof. Elisa Riedo, NYU, see Nat.Electr.2019)

NanoFrazor 팁으로 만든 강유전체 PZT 나노구조 — 가열된 NanoFrazor 팁으로 생성된 강유전체 PZT 나노구조. (Courtesy of Riedo group, NYU, published by Kim et al. in Adv. Mat. 2011)

재료 과학에서 사용된 이온밀링 사각형 — NanoFrazor로 패턴을 만든 후 거친 산화철 필름에 이온밀링한 100nm 정사각형의 SEM 이미지

재료 과학에서 사용되는 단일 Ni 나노와이어 — Co-Ni 합금의 자기 열전력 및 자기저항을 조사하는 데 사용된 단일 Ni 나노와이어. (Courtesy of Tim Boehnert, University of Hamburg)

재료 과학: NanoFrazor는 특정 물질을 고해상도로 제거할 수 있습니다. 여기서는 페로브스카이트. — NanoFrazor는 특정 물질을 고해상도로 직접 제거하는 데 사용될 수 있습니다. 여기에서는 페로브스카이트 결정(삽입 그림)이 패터닝되었습니다. (Courtesy of Hemayyet Uddin (MCN, Melbourne), in cooperation with Heidelberg Instruments Nano)

재료 과학: 열변색 초분자 고분자를 사용하여 형광 대비를 얻습니다. — 익시머 형성기를 분리시켜 형광 대비를 얻기 위한 열변색 초분자 고분자의 열 소멸. (Courtesy of LMIS1 at EPFL, published by Zimmermann et al. in ACS Appl. Mat. & Int. 9, 2017)

적합한 시스템

µMLA 마스크리스 얼라이너

마스크 없는 얼라이너

래스터 스캔 및 벡터 노출 모듈을 갖춘 구성 가능한 소형 탁상형 마스크리스 얼라이너입니다.

DWL 66⁺ 레이저 리소그래피 시스템

직접 쓰기 레이저 리소그래피 시스템

다양한 해상도와 다양한 옵션을 갖춘 연구 및 시제품제작을 위한 가장 다재다능한 시스템입니다.

MLA 150 마스크리스 얼라이너

마스크 없는 얼라이너

신속한 프로토타입 제작을 위한 가장 빠른 마스크리스 도구로, 마스크 정렬기를 대체합니다. 표준 바이너리 리소그래피에 적합합니다.

NanoFrazor 나노리소그래피 도구

열 스캐닝 프로브 리소그래피 시스템

열 스캐닝 프로브 리소그래피, 직접 레이저 승화, 첨단 자동화를 결합한 다재다능하고 모듈식인 최첨단 연구개발(R&D) 도구.