摘要：
　　通过1:1模版，纳米图形转印技术（nil）也许可以使光刻工程师采用更加简单的方法进行10nm以下图形的转移。尽管nil正逐步从研究所走向工业应用，但是目前仍然处于发展初期，需要进一步证明其用于大批量生产的可能性。

　　没有人会否认随着半导体技术的发展，光刻变得越来越复杂了。过去，人们普遍认为光刻最小特征尺寸不可能小于曝光所用波长。现在的情况却完全相反。最先进的光刻设备可以用193nm准分子激光为光源生产90nm芯片。在浸入式光刻技术的帮助下，预计193nm光刻设备还可以用于65nm甚至45nm工艺的生产。
　　光刻技术的发展就象是神话故事一样，但是这一切都在逐渐成为现实。不可避免的是人们必须为此付出昂贵的代价。光刻设备制造商、镜头制造商、掩膜版制造商以及任何与光刻工艺相关的厂商都面临着非常复杂的问题。他们必须在各方面互相平衡并做出一些取舍。除了常见的分辨率提高技术（resolution enhancement, techniques, rets）外，最近讨论较多的是将掩膜版放大比例从目前的4倍提高到8倍。毫无疑问，没有一个芯片制造商会乐意这样做，因为这样一来生产速度就会大大降低。然而，在没有其它更好办法的情况下，他们最终将不得不接受这个现实。

　　尽管半导体业界准备采用波长更短的光，例如超紫外光（euv）作为下一代光刻技术（ngl）的曝光光源，但是ngl显然没有想象的那么容易。euv是下一代光刻技术的候选技术之一，预计将在2013年用于32nm工艺的生产。intel一直在坚持euv的开发和应用，他们甚至希望在2009年就可以将该技术用于实际生产。尽管如此，euv的发展还是遇到了很多麻烦，特别是光源和掩膜版的开发。甚至有人质疑euv最终是否能够用于实际生产。即使可以，其成本也将非常高昂。
　　电子束光刻（包括直接或投影两种方式）是下一代光刻技术的另一候选者。但是电子束的生产速度太慢，只能用于一些关键层，例如接触孔（contact）和微通孔（via）。
　　更简单的替代技术
　　因此，半导体业界开始注意另外一项技术：纳米图形转印（nil）技术。nil的原理很简单，它甚至可以让我们回想起19世纪。nil也不需要rets、复杂的光源和光学系统的放大与缩小。与光刻技术不同的是，nil采用比例为1:1的模版生成很小的线宽（< 10nm）。实际上，你不必再去考虑图形转印受分辨率限制的问题。而且其价格比目前的光刻设备低很多，更不用提更加昂贵的euv设备了。
　　经过大约10年的开发、研究和调查，去年下半年nil最终被国际半导体技术蓝图（itrs）收录，成为32nm后光刻技术时代的候选技术之一。
　　长期以来，nil技术就一直受到人们的关注和推动，现在越来越多的商业机构和研究机构开始加入这一领域。目前，nil正逐步从学术研究走向商业运作，尽管工业界的关注重点仍然停留在r&d水平。实际上，nil技术的几大参与者大部分都源自大学或研究所的相关项目。例如，molecular imprint inc.（mii）公司的技术由德克萨斯大学授权得到，nanonex corp.公司的技术则来自普林斯顿大学的研究成果。stephen chou是nil共认的先行者，他于2000年建立了nanonex公司，同时还兼任普林斯顿大学的工程学教授。其它主要的nil公司还包括ev group、suss micrtec和obducat。

　　各种nil技术简介
　　nil的基本想法是通过模版将图形转移到相应底层上—通常是很薄的一层聚合物膜，然后通过热或化学处理方法使其结构硬化，从而将转移的图形固定下来（图1）。nil有好几种方法，可以简单地分为热成模（hot embossing）、塑模（molding）和印刷（stamping）三种（图2）。
　　热成模技术通过聚合物层进行图形转移，其中聚合物的性质可以通过热处理进行改变。首先，将聚合物涂层加热到玻璃化转变温度（tg）之上，使其可以均匀流动，接触模版后进行冷却使图形固定下来。尽管“热处理”可能会使人担心器件是否会受到影响，但是实际上相对较低的温度是不会有问题的。为此，有些公司例如ev group正在考虑是不是要为这一技术重新取个名字，以免引起混淆。
　　uv-nil的工作方式基本类似。但是其涂层是一层低粘度的聚合单体，在卤素灯的照射下，uv光会使这些单体发生聚合反应，互相交联形成固体结构，从而使相应图形保留下来。为此，suss microtec在同一平台上开发了同时具有uv和热固化功能的nil设备nps200。
　　第三种nil技术为微接触印刷法（micro contact printing, ucp）。它首先将一种特殊溶液涂布在印刷模版上，然后通过接触印刷的办法使自组装单分子层附着在基材表面，从而完成图形转移。
　　除了以上三种分类方法之外，也有人根据图形转移范围进行分类：步进和全晶片（或全范围）nil技术。全晶片nil技术一次即可完成整片晶片的图形转移。但是由于一些因素的影响，晶片尺寸大小受到一定的限制。首先，采用大面积模版进行图形转印比较困难。ev group公司副总裁兼cto paul lindner说：“通过8英寸模版转印10n