नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी

नैनो-इमप्रिंट लिथोग्राफी (NIL) नैनोमीटर पैमाना प्रतिरूप बनाने की एक विधि है। यह कम दरों, उच्च प्रवाह क्षमता और उच्च वियोजन वाली एक सरल नैनो-लिथोग्राफी प्रक्रिया है। यह  मुद्रण प्रतिरोध और बाद की प्रक्रियाओं के यांत्रिक विरूपण द्वारा प्रतिरूप बनाता है। इम्प्रिन्ट (मुद्रण) प्रतिरोध  सामान्यतः एकलक या बहुलक सूत्रीकरण होता है जिसे इम्प्रिन्ट के समय ताप या  UV  प्रकाश से उपचारित किया जाता है। प्रतिरोध और टेम्पलेट के बीच आसंजन को उपयुक्त  संपादित की स्वीकृति देने के लिए नियंत्रित किया जाता है।

इतिहास
नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी शब्द 1996 में वैज्ञानिक साहित्य में संपादित किया गया था, जब प्रोफेसर स्टीफन चाउ (वैज्ञानिक) और उनके छात्रों ने विज्ञान में एक रिपोर्ट प्रकाशित की थी। हालांकि थर्माप्लास्टिक के अत्यधिक मुद्रांकन (चूंकि NIL के पर्याय के रूप में लिया जाता है) कुछ वर्षों से आविष्कार साहित्य में दिखाई दे रहे थे। विज्ञान के  लेख के तुरंत बाद, कई शोधकर्ताओं ने विभिन्न रूपों और कार्यान्वयनों को विकसित किया। इस बिंदु पर, 32 नैनोमीटर और 22 नैनोमीटर nm निस्पंद के लिए अर्धचालक (ITRS) के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी  दिशानिर्देश में नैनोइम्प्रिंट लिथोग्राफी को जोड़ा गया है।

प्रक्रियाएं
प्रक्रियाएं कई हैं लेकिन सबसे महत्वपूर्ण निम्नलिखित तीन प्रक्रियाएं हैं:


 * थर्माप्लास्टिक नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी
 * प्रकाश नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी
 * प्रतिरोध मुक्त प्रत्यक्ष ऊष्मीय नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी।

थर्माप्लास्टिक नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी
थर्माप्लास्टिक नैनोइम्प्रिंट लिथोग्राफी (T-NIL) प्रो. स्टीफन चाउ के समूह द्वारा विकसित सबसे पुरानी नैनोइम्प्रिंट लिथोग्राफी है।एक मानक (T-NIL) प्रक्रिया में, इम्प्रिंट प्रतिरोध (थर्मोप्लास्टिक पॉलीमर) की एक पतली परत नमूना कार्यद्रव पर चक्रण विलेपन होती है। तत्पश्चात साँचा, जिसमें पूर्व निर्धारित सांस्थितिक प्रतिरूप हैं, नमूने के संपर्क में लाया जाता है और उन्हें एक निश्चित दबाव में एक साथ संपीडित किया जाता है। बहुलक के कांच संक्रमण तापमान के ऊपर गर्म होने पर, साँचा पर प्रतिरूप को नरम बहुलक झिल्ली में संपीडित किया जाता है। ठंडा होने के बाद, साँचा को नमूने से अलग किया जाता है और प्रतिरूप प्रतिरोध को कार्यद्रव पर छोड़ दिया जाता है। प्रतिरूप स्थानांतरण प्रक्रिया (सामान्य रूप से प्रतिक्रियाशील आयन निक्षारण) का उपयोग कार्यद्रव के नीचे प्रतिरोध में प्रतिरूप को स्थानांतरित करने के लिए किया जा सकता है।

वैकल्पिक रूप से, दो धातु सतहों के बीच अतप्‍त वेल्‍डिंग भी कम-आयामी अतिसूक्ष्म संरचित धातु को गर्म किए बिना स्थानांतरित कर सकता है (विशेष रूप से ~ 10 nm से कम महत्वपूर्ण आकार के लिए)। इस प्रक्रिया को दोहराकर त्रि-आयामी संरचनाएं निर्मित की जा सकती हैं। अतप्‍त वेल्‍डिंग उपागम में तापक प्रक्रिया के बिना सतह संपर्क सम्मिश्रण  या दोष को कम करने का लाभ है, जो कि जैविक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ-साथ नए  सौर कोशिकाओं के नवीनतम विकास और निर्माण में एक मुख्य समस्या है।

प्रकाश नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी
प्रकाश नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी (P-NIL) में, नमूना कार्यद्रव पर एक प्रकाश (UV) चिकित्स्य  तरल प्रतिरोध लागू किया जाता है और साँचा सामान्य रूप से  संगलित सिलिका या पॉलीडाइमिथाइलसिलोक्सेन (PDMS) जैसी पारदर्शी सामग्री से बना होता है। साँचा और कार्यद्रव को एक साथ  संपीडित करने के बाद, प्रतिरोध UV प्रकाश में उपचारित हो जाता है और ठोस हो जाता है। साँचा पृथक्करण के बाद, एक समान प्रतिरूप स्थानांतरण प्रक्रिया का उपयोग अंदर से सामग्री पर प्रतिरोध में प्रतिरूप को स्थानांतरित करने के लिए किया जा सकता है। UV-पारदर्शी साँचा का उपयोग निर्वात में जटिल होता है, क्योंकि साँचा को नियन्त्रित करने के लिए निर्वात  निकाल देना संभव नहीं होगा।

प्रतिरोध-मुक्त प्रत्यक्ष ऊष्मीय नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी
ऊपर बताए गए नैनोइमप्रिंट तरीकों से अलग, प्रतिरोध- मुक्त प्रत्यक्ष ऊष्मीय नैनोइमप्रिंट को  इम्प्रिन्ट प्रतिरोध से उपकरण परत पर प्रतिरूप स्थानांतरण करने के लिए अतिरिक्त निक्षारण चरण की आवश्यकता नहीं होती है।

एक विशिष्ट प्रक्रिया में, प्रकाश-प्रतिरोध प्रतिरूप को पहले प्रकाश-लिथोग्राफी का उपयोग करके परिभाषित किया जाता है। पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन (PDMS) प्रत्यास्थलक आकार को बाद में प्रतिरोध प्रतिरूप से  संचित किया गया है। इसके अतिरिक्त, एकल चरण नैनोइमप्रिंट प्रत्यक्ष पतली झिल्ली सामग्री को बढ़े हुए तापमान पर दबाव में वांछित उपकरण ज्यामिति में संचित है। प्रतिरूप को पूरित करने के लिए मुद्रण सामग्री में उपयुक्त मृदुलन करने की विशेषताएँ होनी चाहिए। अनाकार अर्धचालक (उदाहरण के लिए  कैल्कोजिनाइड कांच  ) उच्च अपवर्तक सूचकांक और विस्तृत पारदर्शी खिड़की का प्रदर्शन  प्रकाशीय/फोटोनिक उपकरण की इम्प्रिन्ट के लिए आदर्श सामग्री है।

यह प्रत्यक्ष इम्प्रिन्ट संरूपण दृष्टिकोण संभावित रूप से संशोधित उत्पादन और लाभ के साथ  अखंड एकीकरण विकल्प प्रदान करता है, और परंपरागत लिथोग्राफिक  संरूपण विधियों का उपयोग करके पहुंचने योग्य बड़े कार्यद्रव क्षेत्रों पर उपकरणों के रोल टू रोल प्रसंस्करण को भी सक्षम कर सकता है।

ऊष्मीय नैनोइम्प्रिंट विधियों में पूर्ण प्रतिरूप हस्तांतरण और कार्यद्रव को विकृत करने के बीच समंजन निर्माण की गुणवत्ता में प्रतिबंध उत्पन्न करता है। संपर्क किए गए प्रत्यक्ष प्रतिरोधविहीन  नैनोइमप्रिंटिंग प्रक्रियाओं के लिए अन्य संपन्न सहायप्रदत्त तरीके बनाए हैं।

पूर्ण वेफर नैनोइमप्रिंट
एक पूर्ण वेफर नैनोइमप्रिंट योजना में, सभी प्रतिरूप एक एकल नैनोइमप्रिंट क्षेत्र में समाहित हैं और एक ही इम्प्रिन्ट चरण में स्थानांतरित किए जाएंगे। यह एक उच्च उत्पादन और एकरूपता की स्वीकृति देता है। कम से कम 8 in उच्च निष्ठा के साथ व्यास पूर्ण-वेफर नैनोइमप्रिंट संभव है।

पूर्ण वेफर नैनोइम्प्रिंट प्रक्रियाओं के दबाव और प्रतिरूप की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए और साँचा जीवनकाल को बढ़ाने के लिए, आइसोट्रोपिक द्रव दबाव का उपयोग करने वाली एक दबाने वाली विधि, जिसे एयर कुशन प्रेस (एसीपी) नाम दिया गया है। इसके आविष्कारकों द्वारा विकसित और वाणिज्यिक नैनोइमप्रिंट सिस्टम द्वारा उपयोग किया जा रहा है। वैकल्पिक रूप से, लचीले स्टैम्पर्स (जैसे पीडीएमएस) के संयोजन में प्रौद्योगिकियों पर रोल (जैसे रोल टू प्लेट) को पूर्ण वेफर इम्प्रिन्ट के लिए प्रदर्शित किया गया है।

कदम उठाएं और नैनोइमप्रिंट
दोहराएं नैनोइमप्रिंट को स्टेप और रिपीट प्रकाशीय लिथोग्राफी के समान तरीके से किया जा सकता है। इम्प्रिन्ट क्षेत्र (डाई)  सामान्यतः पूर्ण वेफर नैनोइमप्रिंट क्षेत्र से बहुत छोटा होता है। मरने को बार-बार निश्चित चरण आकार के साथ कार्यद्रव पर अंकित किया जाता है। यह योजना नैनोइम्प्रिंट साँचा निर्माण के लिए अच्छी है।

अनुप्रयोग
विद्युत, प्रकाशीय, प्रकाशनिक और जैविक अनुप्रयोगों के लिए उपकरणों के निर्माण के लिए नैनोइम्प्रिंट लिथोग्राफी का उपयोग किया गया है। इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, NIL का उपयोग MOSFET, OTFT|O-TFT, एकल इलेक्ट्रॉन मेमोरी बनाने के लिए किया गया है। प्रकाशिकी और प्रकाशनिक्स के लिए, सबवेवलेंथ रेज़ोनेंट ग्रेटिंग फिल्टर, सतह-संवर्धित रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एसईआरएस) सेंसर के निर्माण में गहन अध्ययन किया गया है। NIL द्वारा polarizer, वेवप्लेट, एंटी-रिफ्लेक्टिव स्ट्रक्चर्स, इंटीग्रेटेड प्रकाशनिक्स सर्किट और प्लास्मोनिक उपकरण। प्रकाश-उत्सर्जक डायोड और सौर कोशिकाओं जैसे ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संदर्भ में, आउट और इनक्यूप्लिंग संरचनाओं के लिए एनआईएल की जांच की जा रही है। सब-10 nm अतिसूक्ष्म फ्लुइडिक चैनल को एनआईएल का उपयोग करके गढ़ा गया था और डीएनए स्ट्रेचिंग प्रयोग में उपयोग किया गया था। वर्तमान में, NIL का उपयोग बायोमोलेक्यूलर सॉर्टिंग उपकरण के आकार को छोटे और अधिक कुशल परिमाण के क्रम में छोटा करने के लिए किया जाता है।

लाभ
नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी का एक प्रमुख लाभ इसकी सरलता है। चिप निर्माण से जुड़ी सबसे बड़ी लागत प्रकाशीय लिथोग्राफी उपकरण है जिसका उपयोग सर्किट प्रतिरूप को प्रिंट करने के लिए किया जाता है।  प्रकाशीय लिथोग्राफी में नैनोमीटर पैमाने वियोजन प्राप्त करने के लिए उच्च शक्ति वाले एक्साइमर लेजर और सटीक ग्राउंड लेंस तत्वों के विशाल ढेर की आवश्यकता होती है। नैनोइमप्रिंट टूल के साथ जटिल प्रकाशिकी या उच्च-ऊर्जा विकिरण स्रोतों की कोई आवश्यकता नहीं है। किसी दिए गए वेवलेंथ पर वियोजन और संवेदनशीलता दोनों के लिए डिज़ाइन किए गए बारीकी से तैयार किए गए photoresist की कोई आवश्यकता नहीं है। प्रौद्योगिकी की सरलीकृत आवश्यकताएं इसकी कम दरों की ओर ले जाती हैं।

सिलिकॉन मास्टर साँचा्स का उपयोग कुछ हज़ार इम्प्रिन्टों तक किया जा सकता है जबकि निकल साँचा्स दस हज़ार चक्रों तक चल सकते हैं।

इम्प्रिन्ट लिथोग्राफी स्वाभाविक रूप से एक त्रि-आयामी संरूपण प्रक्रिया है। इम्प्रिंट साँचा्स को स्थलाकृति की कई परतों के साथ लंबवत रूप से तैयार किया जा सकता है। परिणामी इम्प्रिन्ट दोनों परतों को एक एकल इम्प्रिन्ट चरण के साथ दोहराते हैं, जो चिप निर्माताओं को चिप निर्माण लागत को कम करने और उत्पाद उत्पादन में सुधार करने की स्वीकृति देता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, उच्च वियोजन और संवेदनशीलता के लिए इम्प्रिन्ट सामग्री को उपचारित से ट्यून करने की आवश्यकता नहीं है। इम्प्रिन्ट लिथोग्राफी के साथ उपयोग के लिए अलग-अलग गुणों वाली सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला उपलब्ध है। बढ़ी हुई सामग्री परिवर्तनशीलता केमिस्टों को बलिदान ईच प्रतिरोधी पॉलिमर के बजाय नई कार्यात्मक सामग्री डिजाइन करने की स्वतंत्रता देती है। चिप में एक परत बनाने के लिए एक कार्यात्मक सामग्री को सीधे इम्प्रिन्टा जा सकता है, जिसमें अंतर्निहित सामग्री में प्रतिरूप स्थानांतरण की आवश्यकता नहीं होती है। एक कार्यात्मक इम्प्रिन्ट सामग्री के सफल कार्यान्वयन के परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण लागत में कमी आएगी और कई कठिन चिप निर्माण प्रसंस्करण चरणों को समाप्त करके उत्पादन में वृद्धि होगी।

चिंताएं
नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी के लिए प्रमुख चिंताएं ओवरले, दोष, टेम्प्लेट संरूपण और टेम्प्लेट वियर हैं। हालाँकि, हाल ही में कुमार एट अल। ने दिखाया है कि अक्रिस्टलीय धातुओं (धात्विक कांच) को उप-100 nm पैमाने पर प्रतिरूपित किया जा सकता है, जो टेम्पलेट लागत को महत्वपूर्ण रूप से कम कर सकता है।

ओवरले
वर्तमान ओवरले 3 मानक विचलन क्षमता 10 नैनोमीटर है। पूर्ण-वेफर इम्प्रिन्ट के विपरीत ओवरले के पास चरण-और-स्कैन दृष्टिकोणों के साथ एक बेहतर अवसर है।

दोष
जैसा कि विसर्जन लिथोग्राफी के साथ होता है, जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी परिपक्व होती है दोष नियंत्रण में सुधार होने की उम्मीद है। पोस्ट-इंप्रिंट प्रोसेस बायस के नीचे आकार वाले टेम्पलेट से दोषों को समाप्त किया जा सकता है। अन्य दोषों के लिए प्रभावी टेम्पलेट सफाई और/या मध्यवर्ती बहुलक टिकटों के उपयोग की आवश्यकता होगी। जब इम्प्रिन्ट प्रक्रिया के समय निर्वात का उपयोग नहीं किया जाता है, तो हवा फंस सकती है, जिसके परिणामस्वरूप बुलबुला दोष हो सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इम्प्रिंट रेज़िस्टेंट परत और टेम्प्लेट या स्टैम्प सुविधाएँ पूरी तरह से सपाट नहीं हैं। एक उच्च जोखिम तब होता है जब मध्यवर्ती या मास्टर स्टैम्प में अवसाद होते हैं (जो विशेष रूप से आसान वायु जाल होते हैं), या जब इम्प्रिन्ट प्रतिरोध को कार्यद्रव पर प्री-स्पून के बजाय इम्प्रिन्टने से उपचारित पहले बूंदों के रूप में फैलाया जाता है। हवा निकलने के लिए पर्याप्त समय देना चाहिए। यदि लचीली स्टैम्पर सामग्री का उपयोग किया जाता है, तो ये प्रभाव बहुत कम महत्वपूर्ण होते हैं, उदा। पीडीएमएस। एक और मुद्दा स्टाम्प और प्रतिरोध के बीच आसंजन है। उच्च आसंजन (चिपका हुआ) प्रतिरोध को नष्ट कर सकता है, जो तब स्टाम्प पर रहता है। यह प्रभाव प्रतिरूप को कम करता है, उपज को कम करता है और स्टाम्प को नुकसान पहुंचाता है। स्टैम्प पर FDTS एंटीस्टीकेशन परत लगाकर इसे कम किया जा सकता है।

टेम्पलेट संरूपण
उच्च वियोजन टेम्प्लेट संरूपण वर्तमान में इलेक्ट्रॉन बीम लिथोग्राफी या केंद्रित आयन बीम  संरूपण द्वारा किया जा सकता है; हालाँकि सबसे छोटे वियोजन पर, उत्पादन बहुत धीमा है। परिणामस्वरूप, यदि उनके पास पर्याप्त वियोजन है तो  प्रकाशीय  संरूपण टूल अधिक सहायक होंगे। ग्रीनर एट अल द्वारा इस तरह के दृष्टिकोण का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया गया है। जिससे एक photomask के माध्यम से एक प्रकाश-प्रतिरोध-लेपित धातु कार्यद्रव के  प्रकाशीय  संरूपण द्वारा मजबूत टेम्पलेट तेजी से गढ़े गए। यदि बड़े क्षेत्रों पर सजातीय प्रतिरूप की आवश्यकता होती है, तो हस्तक्षेप लिथोग्राफी एक बहुत ही आकर्षक  संरूपण तकनीक है।  अन्य  संरूपण तकनीकों (डबल  संरूपण सहित) का भी उपयोग किया जा सकता है। येल में कुमार और श्रोअर्स ने अक्रिस्टलीय धातुओं की अतिसूक्ष्म  संरूपण विकसित की जिसे नैनोइम्प्रिंटिंग के लिए सस्ते टेम्पलेट्स के रूप में उपयोग किया जा सकता है। वर्तमान में, अत्याधुनिक नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी का उपयोग 20 nm और नीचे के प्रतिरूप के लिए किया जा सकता है।

टेम्पलेट पहनना
न केवल संपर्क करने के लिए पर्याप्त दबाव का उपयोग बल्कि अन्य प्रकार के लिथोग्राफिक मास्क की तुलना में इम्प्रिन्टिंग के समय एक परत में प्रवेश करने से इम्प्रिंट टेम्प्लेट के पहनने में तेजी आती है। स्टैम्प पर एंटी-एडहेसन FDTS मोनोपरत विलेपित के उपयुक्त उपयोग से टेम्पलेट का घर्षण कम हो जाता है। PDMS टिकटों के क्षरण को चिह्नित करने के लिए एक बहुत ही कुशल और सटीक परमाणु-बल माइक्रोस्कोपी आधारित विधि पहनने को कम करने के लिए सामग्री और प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने में सक्षम बनाती है।

अन्य
नैनोइम्प्रिंट लिथोग्राफी के भविष्य के अनुप्रयोगों में झरझरा कम-κ डाइलेक्ट्रिक | कम-κ सामग्री का उपयोग सम्मिलित हो सकता है। ये सामग्री कठोर नहीं हैं और, कार्यद्रव के हिस्से के रूप में, इम्प्रिन्ट प्रक्रिया के दबाव से यांत्रिक रूप से आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाती हैं।

अवशिष्ट परतों को हटाना
नैनोइम्प्रिंट लिथोग्राफी (इलेक्ट्रोकेमिकल नैनोइम्प्रिंटिंग को छोड़कर) की एक प्रमुख विशेषता इम्प्रिन्ट प्रक्रिया के बाद अवशिष्ट परत है। संरेखण और उत्पादन और कम दोषों का समर्थन करने के लिए पर्याप्त मोटी अवशिष्ट परतें होना बेहतर है। हालांकि, यह अवशिष्ट परत को हटाने के लिए उपयोग किए जाने वाले ईच चरण की तुलना में महत्वपूर्ण आयाम (सीडी) नियंत्रण के लिए नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी चरण को कम महत्वपूर्ण बनाता है। इसलिए, अवशिष्ट परत को हटाने को समग्र नैनोइमप्रिंट संरूपण प्रक्रिया का एक एकीकृत हिस्सा माना जाना महत्वपूर्ण है।  एक मायने में, अवशिष्ट परत नक़्क़ाशी पारंपरिक लिथोग्राफी में विकसित प्रक्रिया के समान है। अवशिष्ट परत को खत्म करने के लिए एक चरण में प्रकाशलिथोग्राफी और नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी तकनीकों को संयोजित करने का प्रस्ताव दिया गया है।

निकटता प्रभाव
नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी पॉलीमर को विस्थापित करने पर निर्भर करती है। इससे लंबी दूरी पर व्यवस्थित प्रभाव हो सकता है। उदाहरण के लिए, प्रोट्रूशियंस की एक बड़ी, घनी सरणी एक पृथक फलाव की तुलना में काफी अधिक बहुलक को विस्थापित कर देगी। सरणी से इस पृथक फलाव की दूरी के आधार पर, पृथक सुविधा बहुलक विस्थापन और सघनता के कारण सही ढंग से इम्प्रिन्ट नहीं सकती है। विरोध छेद प्रोट्रूशियंस के समूहों के बीच बन सकते हैं। इसी तरह, टेम्प्लेट में व्यापक अवसाद उतने अधिक बहुलक से नहीं भरते जितने संकरे अवसाद होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विकृत चौड़ी रेखाएं होती हैं। इसके अतिरिक्त, एक बड़ी सरणी के किनारे पर एक अवसाद सरणी के केंद्र में स्थित एक की तुलना में बहुत पहले भर जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सरणी के भीतर एकरूपता की समस्या होती है।

3डी- संरूपण
नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी का एक अनूठा लाभ पारंपरिक लिथोग्राफी के लिए आवश्यकता से कम चरणों में कॉपर-आधारित चिप्स# संरूपण्स और टी-गेट्स जैसी 3डी संरचनाओं को प्रतिरूप करने की क्षमता है। यह टेम्पलेट पर फलाव में टी-आकार का निर्माण करके प्राप्त किया जाता है। इसी तरह, नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी का उपयोग फोकस्ड आयन बीम का उपयोग करके बनाई गई 3डी संरचनाओं को दोहराने के लिए किया जा सकता है। यद्यपि वह क्षेत्र जिसे फोकस्ड आयन बीम का उपयोग करके प्रतिरूपित किया जा सकता है, सीमित है, इसका उपयोग किया जा सकता है, उदाहरण के लिए प्रकाशीय फाइबर के किनारे पर संरचनाओं को इम्प्रिन्टने के लिए।

उच्च पहलू अनुपात अतिसूक्ष्म संरचना
उच्च-पहलू-अनुपात और पदानुक्रमिक रूप से अतिसूक्ष्म संरचित सतहें गढ़ने के लिए बोझिल हो सकती हैं और संरचनात्मक पतन से पीड़ित हो सकती हैं। ऑफ-स्टोइकियोमेट्रिक थिओल-एनी-एपॉक्सी बहुलक के UV-NIL का उपयोग करना मजबूत, बड़े क्षेत्र और उच्च-पहलू-अनुपात अतिसूक्ष्म संरचना के साथ-साथ सीमित पतन और दोष के साथ जटिल पदानुक्रमित स्तरित संरचनाओं को बनाना संभव है।

इलेक्ट्रोकेमिकल नैनोइम्प्रिंटिंग
सिल्वर सल्फाइड जैसे सुपरियोनिक कंडक्टर से बने स्टैम्प का उपयोग करके इलेक्ट्रोकेमिकल नैनोइमप्रिन्टिंग प्राप्त की जा सकती है। जब स्टाम्प को धातु से संपर्क किया जाता है, तो लागू वोल्टेज के साथ इलेक्ट्रोकेमिकल नक़्क़ाशी की जा सकती है। विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया धातु आयनों को उत्पन्न करती है जो मूल झिल्ली से स्टाम्प में चले जाते हैं। आखिरकार सभी धातु को हटा दिया जाता है और पूरक स्टाम्प प्रतिरूप को शेष धातु में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

लेजर असिस्टेड प्रत्यक्ष इम्प्रिंट
लेजर असिस्टेड प्रत्यक्ष इम्प्रिंट (LADI) ठोस कार्यद्रव मेंअतिसूक्ष्म संरचनाओं के प्रतिरूपण के लिए एक तीव्र तकनीक है और इसमें नक़्क़ाशी की आवश्यकता नहीं होती है। एक एकल या एकाधिक एक्सीमर लेजर दालें कार्यद्रव सामग्री की एक पतली सतह परत को पिघला देती हैं, और परिणामी तरल परत में एक साँचा उभरा होता है। 10 nm से बेहतर वियोजन वाली विभिन्न संरचनाओं को LADI का उपयोग करके सिलिकॉन में अंकित किया गया है, और एम्बॉसिंग का समय 250 ns से कम है। LADI का उच्च वियोजन और गति, पिघले हुए सिलिकॉन की कम चिपचिपाहट (पानी का एक तिहाई) के लिए जिम्मेदार है, विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों को खोल सकता है और अन्य सामग्रियों और प्रसंस्करण तकनीकों तक बढ़ाया जा सकता है।

अल्ट्राफास्ट नैनोइमप्रिंट
अल्ट्राफास्ट नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी या स्पंदित-शून्य अतिसूक्ष्म प्रतिरूप वाली सतह के नीचे एकीकृत ताप परत के साथ स्टैम्प के उपयोग पर आधारित एक तकनीक है। तापक परत में सिंगल, शॉर्ट (<100 μs), इंटेंस करंट पल्स इंजेक्ट करना स्टैम्प की सतह का तापमान अचानक कई सौ डिग्री सेल्सियस तक बढ़ा देता है। इसके परिणामस्वरूप इसके विपरीत दबाए गए थर्मोप्लास्टिक प्रतिरोध झिल्ली के पिघलने और अतिसूक्ष्म संरचना के तेजी से इंडेंटेशन होता है। उच्च उत्पादन के अतिरिक्त, इस तेज प्रक्रिया के अन्य लाभ हैं, अर्थात्, तथ्य यह है कि इसे सीधे बड़ी सतहों तक बढ़ाया जा सकता है, और मानक ऊष्मीय एनआईएल के संबंध में ऊष्मीय चक्र में खर्च की गई ऊर्जा को कम कर देता है। यह दृष्टिकोण वर्तमान में थंडरनिल srl द्वारा अपनाया गया है।

रोलर नैनोइमप्रिंट
रोलर प्रक्रियाएं बड़े कार्यद्रव (पूर्ण वेफर) और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए बहुत अच्छी तरह से अनुकूल हैं क्योंकि उन्हें उत्पादन लाइनों में लागू किया जा सकता है। यदि एक नरम स्टैम्पर के साथ प्रयोग किया जाता है, तो प्रक्रिया (इम्प्रिन्ट के साथ-साथ डिसाँचािंग) सतह खुरदरापन या दोषों के लिए बेहद नरम और सहिष्णु हो सकती है। तो अत्यंत पतले और भंगुर कार्यद्रव का भी प्रसंस्करण संभव है। इस प्रक्रिया का उपयोग करके 50 माइक्रोन की मोटाई तक सिलिकॉन वेफर्स के निशान प्रदर्शित किए गए हैं। UV-रोलर-NIL के लिए अपारदर्शी कार्यद्रव पर, यूवी लाइट को लचीले स्टैम्पर के माध्यम से फ्लैश करना चाहिए, उदा। UV-LED को एक क्वार्ट्ज कांच ड्रम में एकीकृत करके।

नैनोइमप्रिंट का भविष्य
नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी एक सरल प्रतिरूप स्थानांतरण प्रक्रिया है जो न तो विवर्तन और न ही बिखरने वाले प्रभावों और न ही द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों द्वारा सीमित है, और इसके लिए किसी परिष्कृत विकिरण रसायन की आवश्यकता नहीं है। यह एक संभावित सरल और सस्ती तकनीक भी है। हालांकि, नैनोमीटर-पैमाने संरूपण के लिए एक लंबी बाधा टेम्पलेट उत्पन्न करने के लिए अन्य लिथोग्राफी तकनीकों पर वर्तमान निर्भरता है। यह संभव है कि स्व-समूहन|स्व-संयोजनस्ट्रक्चर 10 nm और उससे कम के पैमाने पर आवधिक प्रतिरूप के टेम्प्लेट के लिए अंतिम समाधान प्रदान करेगा। प्रोग्रामेबल टेम्प्लेट का उपयोग करके टेम्प्लेट जनरेशन समस्या को हल करना भी संभव है दोहरी संरूपण पर आधारित योजना में।

अक्टूबर 2007 तक, तोशीबा एकमात्र कंपनी है जिसने 22 nm और उससे आगे के लिए नैनोइमप्रिंट लिथोग्राफी को मान्य किया है। अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि नैनोइम्प्रिंट लिथोग्राफी एक औद्योगिक उपयोगकर्ता द्वारा सत्यापित की जाने वाली पहली सब-30 nm लिथोग्राफी थी।

इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची

 * पॉलीमर
 * विज्ञान (पत्रिका)
 * सेमीकंडक्टर के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप
 * सौर सेल
 * प्रकाश उत्सर्जक डायोड
 * परमाणु बल माइक्रोस्कोपी

बाहरी संबंध

 * BBC news
 * Large-area patterning using interference and nanoimprint lithography