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纳米压印发展现状

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纳米压印发展现状

发布日期:2019-07-12 作者: 点击:

目前,大量的研究机构开展了该技术的研究工作,惠普的研究人员Stan Williams用纳米压印光刻技术做出了线宽45nm的实验存储芯片,Stan Williams是惠普实验室的量子科学研究方向的研究主任,他说:"我们正在使用纳米压印光刻技术来稳定制作可用的、线宽为30nm的集成电路"。

 

像惠普这样的研究所和大学正使用压印光刻技术制造大量的分子尺度器件,像他们在论文里所报道的试验结果所说的那样,纳米压印这一有希望的制造方法逐渐成为主流工业技术,它不仅可以制造出极微小的图形而且大大简化了许多生产过程,其成本极低,也许是光学光刻的十分之一,但是首先要发展生产准备工具和制造基础设施,并且潜在的客户也要相信压印光刻技术比其他技术具有技术和经济优势,虽然惠普的原型芯片离他们的方法产业化还很远,Williams深信纳米压印光刻技术有可能给半导体业带来革命,"我们认为这是一个很有意义的技术,这是有希望能在纳米领域制造的技术,"他说"现在没有其他技术能做出我们的电路。" 


惠普不是纳米压印的热衷者,其他五大公司--EV Group,Molecular Imprints,Nanonex如表1。Obducat以及Suss MicroTec都在致力于这项技术,他们出售压印光刻设备、还是许多其他致力于这项技术的其他方面的公司,包括模版、聚合物材料以及检测工具制造公司,虽然压印设备工业刚兴起不久,没有数据表明这个市场有多大,Molecular Imprints和Nanonex都声称已经售出大约十几台设备,其价格在十万到百万美元间。 


各公司在初期阶段也在创造良好的大环境,EV成立了一个行业协会,通过授予NILcom来支持十几家公司、大学和研究所压印技术的商业化。Helge Luesebrink,EV的先进光刻商业部主任,估计到2004年底在世界范围内大约有160台压印设备,主要在大学和研究所,而他们公司占据这些设备市场份额的四分之一左右,如图4。Molecular Imprints也称它的研发伙伴包括了著名的Motorola,KLA-Tencor,Lam Research,Photronics以及Carl Zeiss。2004年Molecular Imprints增加了一千二百万美元的风险投资,NIST(National Institute of standards and Technology)资助了3680万美元以证明使用纳米压印用于65nm及以下工艺的可能性。 


虽然离压印技术的商业化生产还有至少几年的距离,工业人员希望此项技术可以很快地用于其他市场,Molecular Imprints的CEO Norm Schumaker认为这项技术除了硅片外还是许多市场和应用,他曾任Bell实验室的研究员并帮助成立了两家半导体设备公司。


在数码相机市场,可以使用压印技术来制作高质量的图像传感器微镜头,压印设备可以制作滤波器和光子带隙结构使电视和发光二极管更加明亮。使用压印技术目前是做这些器件经济的方法,磁盘驱动器制造商正注视着压印技术制作图案媒体,小磁点可以替代今天磁记录材料的一致层,磁盘制造商Komag从EV得到压印技术许可,并希望扩大存储能力高于每磁盘160Gb,而EV的Luesebrink相信到2007年存储业就会使用压印开始大量的生产。


生物行业是另一个潜在的市场,Schumaker说大学正在使用压印光刻技术来制作一种图形表面,其上的细胞不能生长或沿特定方向生长,Waseda大学和一家日本的医疗器械公司正在研究一个细胞排列装置,使用了压印器件来快速分析液体并确定特殊的目标细胞。


压印光刻技术生存能力证明是Nanonex,新泽西州一家有四年历史的私营公司,他们已经将这项技术商业化生产。Nanonex是由Princeton大学Stephen Chou教授建立,开始使用自己的压印设备生产各种光学器件包括DVD、CD中改善光信号的波盘,Nanonex的CEO Barry Weinbaum没有透露谁购买了这些产品,但声称正在运送这些产品到客户手中。


尽管取得了这些进步,使用昂贵光学光刻的半导体业似乎不愿意接受这个革命性变化的技术,而且投资不断增加难度的向下延伸的光学光刻,光刻设备的市场领导者ASML,Nikon和Canon都没有表示过对压印技术的兴趣,但有些人认为事实不是如此,正如EV的Luesebrink所说:"我确信光学光刻公司都在进行这项技术工作。" 


压印光刻在半导体制造业中依然存在争论,可以理解他们对不成熟技术保持的谨慎。"没有比半导体制造厂的经理更保守的了,"Molecular Imprints 的Schumaker说,"他不敢拿三百万美元的设施来做堵住。" 

Freescale半导体先进光刻技术研究部经理Bernie Roman认为用压印光刻技术制作高密度芯片存在很大挑战,他补充说:"我们认为这不是好的解决方法。"VLSI的研究分析人员Risto Puhakka在被问及还要多久压印光刻可以用于半导体业生产时,他回答说:"离那一天还很遥远,也许根本就不会实现。" 


为什么无法实现?Puhakka称根本的原因是压印工具和被制造材料需要接触,"有东西要接触硅片,这在半导体业中是禁忌",接触压印在30年前普遍使用,但逐步被效果更好的光学光刻方法所淘汰。其他的原因包括获得高质量模版的难度以及需要其他工具实现电路各层之间的对准,当然模版是有挑战的一项。"没有人开始真正地进行模版的商业化生产,"HP的Williams说,而他们的模版是由Lawrence Berkeley实验室制造的。这是一个"鸡生蛋、蛋生鸡"的问题,他说,模版的稀缺导致技术发展的缓慢,而模版制造商在市场变大以前不愿意进行扩大投资。


Toppan Photomasks的技术专家Franklin Kalk称他们公司制造有限的压印光刻模版,但是检查其缺陷的过程十分困难,"我们不想再花费上百万美元来购买电子束检查工具,现在那样做还太早" 看来,压印光刻技术离真正的工业化还有很长的路要走。

纳米压印技术

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关键词:纳米压印哪家好,光科技术发展,纳米压印技术

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