Op fotoresist gebaseerde patroonstrategieën zijn al tientallen jaren gestandaardiseerd sinds de uitvinding van fotolithografie. Er zijn echter nog steeds grote uitdagingen bij de verwerking van bepaalde functionele structuren. Het standaard op resist gebaseerde patroonvormingsproces met hoge resolutie vereist bijvoorbeeld gewoonlijk punt-voor-punt blootstelling van de doelresiststructuren, wat leidt tot een extreem lage doorvoer en een onvermijdelijk nabijheidseffect bij het definiëren van patronen met meerdere schalen; bestraling met hoge energiebundels kan gemakkelijk schade aan de materialen veroorzaken; en het op negatieve toon-resist gebaseerde lift-off-proces is een uitdaging.

Onlangs publiceerde het tijdschrift National Science Review publiceerde de resultaten van de onderzoeksgroep van professor Duan Huigao van de Universiteit van Hunan. Het team stelde een nieuwe resist-patroonstrategie voor en demonstreerde deze, genaamd 'resist nano-kirigami'. De omtrek van de doelstructuur wordt op de resist belicht en de overtollige resistfilm wordt selectief mechanisch verwijderd. Vergeleken met traditionele elektronenstraallithografie heeft dit schema de volgende kernvoordelen:

1. Het kan het blootstellingsgebied in het fabricageproces effectief verminderen (bijvoorbeeld voor een schijfstructuur met een straal van 400 µm kan het blootstellingsgebied van dit schema met vijf ordes van grootte worden verminderd in vergelijking met de traditionele elektronenstraallithografie strategie), die de verwerkingsefficiëntie aanzienlijk verbetert en een efficiënte fabricage van schaaloverschrijdende "macro-micro-nano" complexe functionele structuren bereikt die moeilijk te bereiken zijn met traditionele oplossingen.
2. Alleen de contouren van de doelstructuur in de positieve resist PMMA zijn zichtbaar; zowel de positieve als de negatieve toon kan worden verkregen door selectief afpellen van het PMMA.

De strategie biedt een nieuwe patroonoplossing die de familie van lithografietechnieken uitbreidt en een belangrijke rol zal spelen bij het vervaardigen van functionele structuren op meerdere schaal. + Verder verkennen

IJslithografie:kansen en uitdagingen in 3D-nanofabricage