STM在微细加工中的应用

 已提出的各种可能机理有束流引起的化学反应,高电流密度使表面局部区域内原子加热导致的局部原子的蒸发、熔化、再结晶等,有些结构可能是由于污染物或针尖材料在表面上的沉淀而产生的.当样品表面有覆层或处于特定的气体或液体氛围下时,用STM仍可在其上产生各种细微结构,其主要方法可分为两类,其一是电子束光刻,其二是电子束辅助淀积和刻蚀,以下分别进行讨论。     

纳米计量与原子光刻技术分析

为了说明原子光刻（Atom Lithography）在纳米计量及传递作用中的特殊地位，首先对纳米计量标准及其现状进行了简要介绍，提出纳米计量中原子光刻的基本概念和优势，结合原子光刻实验装置对原子光刻技术的工作机理进行了分析。结果表明，可以通过原子光刻技术得到纳米量级刻印条纹，为纳米计量及标准传递提供更加精确的手段。最后对常见的2种原子光刻技术——沉积型原子光刻和虚狭缝型原子光刻进行了阐述，指出2者的不同之处，为不同条件下原子光刻提供了一定的借鉴。     

超大规模集成电路光学光刻技术的现状与展望

光学光刻是目前超大规模集成电路(VLSI)制备中主要的微米和亚微米的图形加工技术,这一技术将继续保持其主导地位成为90年代VLSI发展的关键。本文综述了近年来光学光刻工艺的发展,主要介绍了G线(436nm)、Ⅰ线(365nm)和准分子激光光刻的现状,并对实现高的光学光刻分辨率所必须解决的透镜设计、套准精度和像场面积等问题作了详细描述。最后展望了发展方向、     

氟化氢与涂有聚合物膜下二氧化硅的反应研究

ＨＦ与ＳｉＯ２的反应是一种亲核取代反应，但高温下此反应不能发生．当涂覆在ＳｉＯ２表面的聚合物膜中含有某些特殊的有机化合物或超强酸时，可以促进该反应的发生，这些化合物被称为诱蚀剂．诱蚀剂分三类：（１）三级胺与ＨＦ形成季铵盐得到浓度很高的氟阴离子使该反应很容易发生；（２）强的偶极非质子官能团化合物与ＨＦ中的氢形成氢键使氟的亲核活性增加，有助于该反应发生；（３）超强酸因其质子对ＳｉＯ２骨架中氧的牢固结合能力活化了反应的离去基团，对ＨＦ与ＳｉＯ２的亲核反应起到催化作用．聚合物膜对添加在其中的小分子诱蚀剂起到阻止逃逸的栅栏作用，而本身带有诱蚀官能团的聚合物可以同时充当成膜物及诱蚀剂的作用．通过光化学反应可以选择性地实现聚合物膜下ＨＦ与ＳｉＯ２的刻蚀反应．     

软刻蚀及其应用

软刻蚀是一类基于自组装和复制模塑等原理的非光刻微米和纳米加工方法。它为形成和制作微米、纳米图案提供了简便、有效、价廉的途径。在软刻蚀中，用一个表面带图案的弹性模板来实现图案的转移，其加工的分辨率可达30nm－100μm。软刻蚀是微接触印刷、复制模塑、转移微模塑、毛细微模塑、溶剂辅助微模塑等的总称。本文将简介软刻蚀的原理、方法以及它们在微米和纳米加工、微电子学、材料科学、光学、微电子机械系统、表面化学等方面的应用。     

一种自组装的长程有序纳米模式

根据Moore定律,微处理器的能力可以按指数方式快速提高,数据存储能力的提高也以相似的方式增长,所以这已经成为进一步提高光刻技术的关键点.尖端光刻技术已经允许器件的特征长度可以比用来制作它们的光波波长还要短.例如,相干效应可被用于具有超紫外光线特性的50nm模式上[1].但是想要继续在成本与效益方面有所改善,可能性很小,所以Moore定律与光刻技术将会不可避免地分道扬镳.     

单幅圆条纹相位展开光刻对准研究

针对光刻对准中产生的单幅封闭干涉条纹经相位解析后获得的包裹相位,提出在极坐标系对其进行相位展开进而获得对准偏移量的方法.该方法首先将对准过程中两圆光栅相对移动产生条纹的相位分布从直角坐标系转换到极坐标系;其次分析在极坐标系下对准偏移量与相位参量的关系;最后通过取不同径向半径获得初始相位振幅与相位延迟进而求取对准偏移量.数值模拟与实验验证该方法的可行性并与传统的最小二乘与路径跟踪相位展开方法进行了对比分析.结果表明该方法对包裹相位进行展开进而达到几十纳米量级的高准确度对准,具有很强的适应性.     

Buckling Analysis of Soft Nanostructure in Nanoimprinting

Nanoimprint lithography is an economical and convenient method for manufacturing nanostructures, which has developed very quickly and has been widely used in the nanoindustry. However, during the process of nanoimprinting, mechanical instabilities of soft nanostructures could lead to buckling. In order to study the mechanism of this problem, we analyze the buckling of one vertical elastic column under its own weight. Based on the comparison between two critical heights of different substrates （rigid and elastic）, we conclude that the approximation of considering the substrate as rigid is acceptable. Furthermore the interaction between columns with the deformation of a substrate could lead to collective buckling. Our theoretical
calculations show that whether the columns are elastic or rigid makes little difference for the buckling modes.     

硅表面分子刷图案化及生长DNA纳米管

结合“自上而下”和“自下而上”技术构建微纳米器件是目前纳米科学和技术领域追逐的目标之一。本文首先采用硅氢化反应在硅表面共价偶联引发聚合的活性基团,接着实施表面原子转移自由基聚合（ATRP）反应形成高分子刷poly（PEGMA）,采用“自上而下”的光刻技术在硅表面制备功能化的图案,最后利用“自下而上”的DNA自组装技术在图案部分原位生长DNA纳米管。上述组装过程通过多次透射反射红外光谱、凝胶电泳、透射电镜和扫描电镜进行了检测,证实了硅芯片表面定位生长DNA纳米管的可行性。     

基于滤纸微孔板的酶联免疫吸附测定方法研究

用光刻法在普通定量滤纸上制作出了疏水图案,得到了滤纸微孔板。将表面修饰后的SiO2微球负载在滤纸表面,以提高滤纸纤维吸附蛋白质的能力,基于此建立了以间接酶联免疫吸附法测定羊抗兔免疫球蛋白的方法。以酶标兔抗羊IgG为例,负载SiO2微球后,滤纸微孔板吸附该蛋白质的量提高了20%～700%;将SiO2负载法应用于羊抗兔IgG的检测时,可使信号增强20%～150%。在本实验条件下,测定羊抗兔IgG的线性范围为3×10-12～3×10-8mmol/孔。本方法使生物免疫试剂消耗量减少至3～5μL/孔、检测时间降至20 min/板、滤纸微孔板制作成本可低至约每板1.1美元,为研制准确、快速和低成本的疾病检测设备提供了新的思路和可能性。