輔助圖形轉移

本方法針對嵌段共聚物專用的刻蝕增強技術稱為 ALD 輔助圖形轉移技術，又稱連續滲入合成法（SIS，Sequential Infiltration Synthesis）。

基本介紹

• 中文名：輔助圖形轉移
• 外文名：Atomic Layer Deposition
• 英文縮寫：ALD

該方法由美國 Argonne 國家實驗室的 Qing Peng 等人提出，最初是套用於柱狀相嵌段共聚物的選擇性刻蝕，他們將柱狀相嵌段共聚物平行自組裝為條形陣列來進行納米線的刻蝕，因為柱狀相相比層狀相來說具有更小的刻蝕工藝視窗，即便在大尺寸情況下也需要一定的增強手段，因此提出了這種 ALD 輔助增強刻蝕的辦法。

其基本原理簡要敘述為，以PS-b-PMMA，與襯底平行的柱狀相 PS-b-PMMA經過ALD 處理後，Al2O3 會生長入 PMMA 中，顯著增強了PMMA的抗蝕性，在後續的刻蝕過程中使得PMMA-Al2O3 不再會輕易被離子刻蝕除去，從而充當了刻蝕模版的作用，將圖形轉移到襯底上。當層狀相的尺寸縮小到也面臨著選擇比和抗蝕性的問題時，該方法為我們提供了一種可行的解決思路，上述技術在 ALD 過程中發生的反應原理如圖1所示。

圖1.ALD原理圖

因為 PMMA 中存在有羰基（C=O）基團，與TMA在130℃高溫下進行反應可以將 Al(CH3)或 Al(CH3)2 基團接在羰基上，隨後同樣高溫下與水蒸氣反應，CH3 被 替換為羥基（OH）基團，這樣，一層帶有OH基團的 Al2O3 分子就被接到了PMMA的分子上。重複以上過程，在後續過程中，OH會代替C=O與TMA反應，最終以每兩個Al原子和3個 O原子的比例生長出Al2O3。與此同時，由於PS中並沒有C=O或OH等活性基團，故不會發生任何反應。因此，Al2O3 就被選擇性地生長到 PMMA 的嵌段中。因為無機物Al2O3 的抗蝕性要遠大於有機物 PS 和 PMMA，故PS-b-PMMA 中PMMA嵌段的抗蝕性得到了極大的增強，PMMA-Al2O3嵌段與PS之間的刻蝕選擇比也獲得了增強。