Nanolithographie UV
La Lithographie par Nano-Impression UV (UV-NIL) est une méthode de nano-impression basée sur une dispense de résine en local puis une polymérisation par lumière ultraviolette et une force contrôlées. En fonction des besoins des applications, la photorésine peut être dispensée avant ou après l’alignement.
Elle permet de dupliquer des motifs dont les dimensions peuvent être de quelques dizaines ou centaines de nanomètres.
Procédé UV-NIL
Le tampon, avec ses motifs 3D à l’échelle nanométrique, est aligné sur le substrat. Les besoins en précision varient en fonction de l’application. Pour une impression simple ou une première couche, il n’y a pas besoin d’alignement : un simple pré-alignement grossier suffit.
Le tampon est ensuite pressé dans la résine liquide pour définir les motifs désirés. Le matériau est polymérisé par radiation ultraviolette.
Le tampon est ensuite séparé délicatement et, si nécessaire, déplacé vers le prochain site d’impression.
UV-NIL Process
L’alignement Tampon sur Wafer est réalisé selon 5 axes : XYT et parallélisme
Le matériau d’impression est déposé sur le substrat soit par avance par rotation, soit selon un motif spécifique qui garantit une couche sans bulle après impression. Le modèle de dispense influe sur la vitesse de pénétration de la résine dans les cavités du tampon.
Le tampon est pressé sur la couche de matériau pour transférer le motif :
Un auto-alignement du tampon se produit
Les profils de température et pression sont contrôlés
Le tampon est remonté puis déplacé sur le site suivant
L’impression est répétée au nouvel endroit
Technologie NIL
Les solutions de production de nanostructures à faible coût sont en développement et devraient être les éléments moteurs des technologies semi-conducteur, MOEMS et optoélectronique de demain. En particulier, la Lithographie par Nano-Impression (NIL) et ses variantes ont été développées comme une alternative économique à la lithographie haute-résolution par faisceau d’électrons pour l’impression de géométries inférieures à 20 nm.
L’impression est basée sur le principe d’une pression mécanique sur un film polymère à l’aide d’un tampon doté des nanomotifs, à l’aide d’un procédé thermo-mécanique ou de polymérisation UV. Le polymère imprimé peut soit être le produit final, comme par exemple une lentille pour capteur d’image, une puce micro-fluidique, une matrice biomédicale etc… soit être utilisé comme masque haute résolution pour de nouvelles étapes de procédés.
Trois techniques d’impression ou emboutissage existent : Lithographie par Emboutissage à Chaud (HEL) qui utilise un matériau thermoplastique, Lithographie UV (UV-NIL), qui utilise un résine liquide qui est ensuite polymérisée par lumière ultraviolette après moulage et la Lithographie Douce (Soft Lithography) qui transfère de l’encre, précédemment appliquée sur un tampon souple, sur un substrat.
Bibliothèque des Procédés NaPa
La bibliothèque NaPa est une collection de 27 procédés, recettes, références dans le domaine de la nanoimpression. Elle a pour ambition de permettre aux chercheurs et ingénieurs de choisir le procédé le plus approprié en fonction des défis spécifiques d’une nouvelle application.
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A propos de NaPANIL
NaPANIL est une thématique prioritaire NMP du projet cadre européen à grande échelle 7, rassemblant 18 partenaires divers : industriels, académiques et instituts privés, pour l’atteinte d’objectifs ambitieux.
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Publications NIL
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NaPa "Library of Processes" |
January 2010 |
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NaPANIL |
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UV nanoimprint lithography process optimization for electron device manufacturing on nanosized scale |
November 2008 |
Imprint specific process parameters like the residual layer thickness and the etch resistance of the UV polymers for the substrate etch process have to be optimized to introduce UV nanoimprint lithography (UV NIL) as a high-resolution, low-cost patterning technique... |
IISB |
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UV nanoimprint lithography process optimization for electron device manufacturing on nanosized scale |
September 2008 |
It's a poster |
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UV nanoimprinting lithography using nanostructured quartz molds with antisticking functionalization |
February 2008 |
In this paper, we report the results obtained by the application of the SET FC150 equipment for UV-NIL... |
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