一种通过再生二次掩模光刻实现工程化高深宽比硅纳米结构的途径
化学物理
2022-01-19 v1 等离子体物理
摘要
硅纳米结构化赋予材料独特的性能，包括抗反射、防雾、防冰、自清洁和/或抗菌活性。然而，要调控这些性能，对特征尺寸和形状的良好控制至关重要。本文提出了一种通用的制造工艺，以实现定制化的硅纳米结构（细/粗柱、尖锐/截顶/凹角锥），其间距可低至约50 nm，且具有高深宽比（>10）。该方法依赖于预组装的嵌段共聚物（BCP）胶束及其向任意厚度玻璃硬掩模的直接转移，这得益于我们最近报道的再生二次掩模光刻技术。在此图案转移过程中，不仅可以减小掩模直径，还能独特地增大掩模直径；这是第一种无需使用不同分子量BCP即可实现这种可调性的方法。因此，硬掩模的调制（高度、直径）提升了可实现的柱间距、深宽比和凹角轮廓（= 玻璃上硅）的灵活性。结合调整后的硅刻蚀条件，纳米图案的形貌可以高度定制。工艺控制和可扩展性使得6英寸晶圆的均匀图案化成为可能，这通过跨晶圆的优异抗反射性（<5%）和斥水性（前进接触角158°；滞后1°）得到验证。可以预见，这种方法在硅纳米结构化中的应用将影响深远，有助于基础研究，并瞄准包括太阳能电池板、防雾/抗菌表面、传感等在内的众多应用。
引用
@article{arxiv.2111.01698,
title = {A route to engineered high aspect-ratio silicon nanostructures through regenerative secondary mask lithography},
author = {Martyna Michalska and Sophia K. Laney and Tao Li and Manish K. Tiwari and Ivan P. Parkin and Ioannis Papakonstantinou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01698},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 5 figures, 2 pages of Supporting Information