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一、研究背景
目前正沿著UV-DUV-EUV的技術(shù)路線快速發(fā)展的光刻技術(shù),，在一定程度上滿足了微納器件的特征尺度進(jìn)一步縮小的要求,。然而，由于產(chǎn)品個(gè)性化,、小批量和更新周期變短所導(dǎo)致的掩模費(fèi)用占總成本比例不斷飛升的困難開(kāi)始困擾著半導(dǎo)體行業(yè),。此外,，當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志是進(jìn)入了納米時(shí)代，納米器件的有序構(gòu)造絕大多數(shù)均需利用模板進(jìn)行制備（傳統(tǒng)半導(dǎo)體工業(yè)需要模板,，再進(jìn)行光刻）,。微納加工是產(chǎn)品微型化、高通量和高速的重要手段,，也需要模板,。所以既可以制作模板，又能直接光刻的無(wú)掩膜光刻技術(shù)無(wú)疑具有廣泛的市場(chǎng)前景,，特別在產(chǎn)品個(gè)性化,、小批量試制和更新周期變短的情況下，其成本優(yōu)勢(shì)更加明顯,。
納米無(wú)掩模光刻機(jī)系統(tǒng)是在科學(xué)院儀器研發(fā)項(xiàng)目,，國(guó)家基金委重大研究計(jì)劃和科技部863項(xiàng)目的支持下開(kāi)展的研究，制備成功的樣機(jī)系統(tǒng)于2009年初已通過(guò)同行專(zhuān)家的驗(yàn)收鑒定,，設(shè)備經(jīng)近一年運(yùn)轉(zhuǎn),，顯示了很好的穩(wěn)定性和高的費(fèi)效比。
這套系統(tǒng),，在計(jì)算機(jī)的控制下可直接在光或熱阻薄膜材料上形成數(shù)十納米級(jí)任意形狀的納米構(gòu)造,，可獲得導(dǎo)體，半導(dǎo)體和絕緣體的相應(yīng)構(gòu)造,，可在制造納米電極和納米電路,、生物醫(yī)療納米器件、超大規(guī)模電路的納米特征尺度掩膜等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用,。納米無(wú)掩模光刻技術(shù)迎合了微納器件制造的發(fā)展趨勢(shì),，能克服目前的光刻技術(shù)由于掩模成本不斷增加所帶來(lái)的困難。
二,、成果特點(diǎn)
1,、克服了諸多技術(shù)難題，掌握了納米光刻機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),，成功地研制了一臺(tái)擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)性樣機(jī),，共申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利10項(xiàng)，國(guó)際PCT專(zhuān)利意項(xiàng),；
2,、提供了一種既可以制備掩模又可以直寫(xiě)的全自動(dòng)控制的激光光刻機(jī)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單,、技術(shù)環(huán)境要求不高,、超高加工分辨率（100納米以下）、性價(jià)比高等特點(diǎn),，既適用于實(shí)驗(yàn)室科學(xué)研究,，又可用于微電子和半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn),，有很強(qiáng)的應(yīng)用前景；
3,、本研究中的受體材料涉及金屬,、有機(jī)材料、半導(dǎo)體材料,，可直接制作導(dǎo)體,、半導(dǎo)體和絕緣體的納米構(gòu)造；
4,、無(wú)掩膜光刻技術(shù)涉及材料、材料與光的作用,；涉及激光技術(shù),、光電技術(shù)；涉及微位移技術(shù),、自動(dòng)控制等諸多領(lǐng)域,，是一個(gè)多學(xué)科交叉的產(chǎn)物。
三,、應(yīng)用前景
無(wú)掩模納米光刻機(jī)一種新型的納米加工技術(shù)設(shè)備,，在微納加工領(lǐng)域及納米器件前沿研究領(lǐng)域有較大的發(fā)展前景和重要應(yīng)用，可用于制備約為E-Beam成本1/1000的低價(jià)掩模,；可直接在導(dǎo)體,、半導(dǎo)體、絕緣體上刻制任意納米結(jié)構(gòu),，制作用于半導(dǎo)體,、微電子、傳感器的納米結(jié)構(gòu),；可用于納米尺度圖像存儲(chǔ),、防偽等領(lǐng)域；可制作高質(zhì)量的灰度掩模,，進(jìn)而獲得立體浮雕納米構(gòu)造,、微光學(xué)元件。該設(shè)備是推動(dòng)下一代全干大規(guī)模集成電路制造工藝實(shí)現(xiàn)的一個(gè)有機(jī)組成部分,。
四,、潛在的用戶包括：
1、科研單位和高校：目前建有納米研究單元的科研單位和高校已有100多家,。為了研究結(jié)構(gòu)與器件性能間的關(guān)系,，科研單位需要不斷地改變結(jié)構(gòu)，優(yōu)化結(jié)構(gòu),，如果使用常規(guī)模板制備工藝,，成本昂貴,。如果還需光刻，成本更高,，且制備工期過(guò)長(zhǎng),。所以成本低廉、時(shí)間周期短的無(wú)掩模納米光刻技術(shù)是受歡迎的,。
2,、半導(dǎo)體微電子生產(chǎn)企業(yè)：該設(shè)備主要可用于在半導(dǎo)體產(chǎn)品成熟前，小批量產(chǎn)品試制和以研發(fā)新產(chǎn)品為主的企業(yè)生產(chǎn)小批量新產(chǎn)品等,。
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