摘要：
　　通過1:1模版，納米圖形轉(zhuǎn)印技術(shù)（nil）也許可以使光刻工程師采用更加簡單的方法進行10nm以下圖形的轉(zhuǎn)移。盡管nil正逐步從研究所走向工業(yè)應(yīng)用，但是目前仍然處于發(fā)展初期，需要進一步證明其用于大批量生產(chǎn)的可能性。

　　沒有人會否認(rèn)隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，光刻變得越來越復(fù)雜了。過去，人們普遍認(rèn)為光刻最小特征尺寸不可能小于曝光所用波長�，F(xiàn)在的情況卻完全相反。最先進的光刻設(shè)備可以用193nm準(zhǔn)分子激光為光源生產(chǎn)90nm芯片。在浸入式光刻技術(shù)的幫助下，預(yù)計193nm光刻設(shè)備還可以用于65nm甚至45nm工藝的生產(chǎn)。
　　光刻技術(shù)的發(fā)展就象是神話故事一樣，但是這一切都在逐漸成為現(xiàn)實。不可避免的是人們必須為此付出昂貴的代價。光刻設(shè)備制造商、鏡頭制造商、掩膜版制造商以及任何與光刻工藝相關(guān)的廠商都面臨著非常復(fù)雜的問題。他們必須在各方面互相平衡并做出一些取舍。除了常見的分辨率提高技術(shù)（resolution enhancement, techniques, rets）外，最近討論較多的是將掩膜版放大比例從目前的4倍提高到8倍。毫無疑問，沒有一個芯片制造商會樂意這樣做，因為這樣一來生產(chǎn)速度就會大大降低。然而，在沒有其它更好辦法的情況下，他們最終將不得不接受這個現(xiàn)實。

　　盡管半導(dǎo)體業(yè)界準(zhǔn)備采用波長更短的光，例如超紫外光（euv）作為下一代光刻技術(shù)（ngl）的曝光光源，但是ngl顯然沒有想象的那么容易。euv是下一代光刻技術(shù)的候選技術(shù)之一，預(yù)計將在2013年用于32nm工藝的生產(chǎn)。intel一直在堅持euv的開發(fā)和應(yīng)用，他們甚至希望在2009年就可以將該技術(shù)用于實際生產(chǎn)。盡管如此，euv的發(fā)展還是遇到了很多麻煩，特別是光源和掩膜版的開發(fā)。甚至有人質(zhì)疑euv最終是否能夠用于實際生產(chǎn)。即使可以，其成本也將非常高昂。
　　電子束光刻（包括直接或投影兩種方式）是下一代光刻技術(shù)的另一候選者。但是電子束的生產(chǎn)速度太慢，只能用于一些關(guān)鍵層，例如接觸孔（contact）和微通孔（via）。
　　更簡單的替代技術(shù)
　　因此，半導(dǎo)體業(yè)界開始注意另外一項技術(shù)：納米圖形轉(zhuǎn)�。╪il）技術(shù)。nil的原理很簡單，它甚至可以讓我們回想起19世紀(jì)。nil也不需要rets、復(fù)雜的光源和光學(xué)系統(tǒng)的放大與縮小。與光刻技術(shù)不同的是，nil采用比例為1:1的模版生成很小的線寬（< 10nm）。實際上，你不必再去考慮圖形轉(zhuǎn)印受分辨率限制的問題。而且其價格比目前的光刻設(shè)備低很多，更不用提更加昂貴的euv設(shè)備了。
　　經(jīng)過大約10年的開發(fā)、研究和調(diào)查，去年下半年nil最終被國際半導(dǎo)體技術(shù)藍圖（itrs）收錄，成為32nm后光刻技術(shù)時代的候選技術(shù)之一。
　　長期以來，nil技術(shù)就一直受到人們的關(guān)注和推動，現(xiàn)在越來越多的商業(yè)機構(gòu)和研究機構(gòu)開始加入這一領(lǐng)域。目前，nil正逐步從學(xué)術(shù)研究走向商業(yè)運作，盡管工業(yè)界的關(guān)注重點仍然停留在r&d水平。實際上，nil技術(shù)的幾大參與者大部分都源自大學(xué)或研究所的相關(guān)項目。例如，molecular imprint inc.（mii）公司的技術(shù)由德克薩斯大學(xué)授權(quán)得到，nanonex corp.公司的技術(shù)則來自普林斯頓大學(xué)的研究成果。stephen chou是nil共認(rèn)的先行者，他于2000年建立了nanonex公司，同時還兼任普林斯頓大學(xué)的工程學(xué)教授。其它主要的nil公司還包括ev group、suss micrtec和obducat。

　　各種nil技術(shù)簡介
　　nil的基本想法是通過模版將圖形轉(zhuǎn)移到相應(yīng)底層上—通常是很薄的一層聚合物膜，然后通過熱或化學(xué)處理方法使其結(jié)構(gòu)硬化，從而將轉(zhuǎn)移的圖形固定下來（圖1）。nil有好幾種方法，可以簡單地分為熱成模（hot embossing）、塑模（molding）和印刷（stamping）三種（圖2）。
　　熱成模技術(shù)通過聚合物層進行圖形轉(zhuǎn)移，其中聚合物的性質(zhì)可以通過熱處理進行改變。首先，將聚合物涂層加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（tg）之上，使其可以均勻流動，接觸模版后進行冷卻使圖形固定下來。盡管“熱處理”可能會使人擔(dān)心器件是否會受到影響，但是實際上相對較低的溫度是不會有問題的。為此，有些公司例如ev group正在考慮是不是要為這一技術(shù)重新取個名字，以免引起混淆。
　　uv-nil的工作方式基本類似。但是其涂層是一層低粘度的聚合單體，在鹵素?zé)舻恼丈湎�，uv光會使這些單體發(fā)生聚合反應(yīng)，互相交聯(lián)形成固體結(jié)構(gòu)，從而使相應(yīng)圖形保留下來。為此，suss microtec在同一平臺上開發(fā)了同時具有uv和熱固化功能的nil設(shè)備nps200。
　　第三種nil技術(shù)為微接觸印刷法（micro contact printing, ucp）。它首先將一種特殊溶液涂布在印刷模版上，然后通過接觸印刷的辦法使自組裝單分子層附著在基材表面，從而完成圖形轉(zhuǎn)移。
　　除了以上三種分類方法之外，也有人根據(jù)圖形轉(zhuǎn)移范圍進行分類：步進和全晶片（或全范圍）nil技術(shù)。全晶片nil技術(shù)一次即可完成整片晶片的圖形轉(zhuǎn)移。但是由于一些因素的影響，晶片尺寸大小受到一定的限制。首先，采用大面積模版進行圖形轉(zhuǎn)印比較困難。ev group公司副總裁兼cto paul lindner說：“通過8英寸模版轉(zhuǎn)印10n