نانو لیتوگرافی E-Beam (نانو الکترونیکی _نوری) پرتو متمرکز الکترون ها

الگوهای دلخواه و پیچیده ای را با استفاده از پرتو متمرکز الکترون ها می نویسد. مزیت این است که تقریبا هر الگویی را می توان ایجاد کرد. نقطه ضعف تولید تجاری این است که زمان پردازش ویفر فردی می تواند نسبتا طولانی (دهها تا هزاران ساعت) باشد.نانو لیتوگرافی ، که شبیه به تولید نیمه هادی استاندارد است ، به طور کلی از روش هایی برای ایجاد تصویر در لایه مقاومتی پلیمری استفاده می کند. این تصویر سپس به عنوان ماسک اچ برای انتقال الگوی مقیاس نانو به مواد مورد نظر استفاده می شود. روش های نانو لیتوگرافی شامل لیتوگرافی تداخلی ، لیتوگرافی پرتو الکترون (پرتو الکترونی) و تکرار الگوی نانو (برای تعاریف به نوار کناری ) است. به طور کلی ، هر یک از این روش ها برای برخی از الگوهای نانو ساختار ، مصالح و حجم مورد نیاز بهینه است. به عنوان یک روش تولید ، نانو لیتوگرافی از طیف وسیعی از حالتهای ادغام برای مدارهای نوری پشتیبانی می کند.نانو لیتوگرافی هنر ایجاد ساختار ها در مقیاس نانومتری است. این ممکن است برای ایجاد مدارهای یکپارچه و قطعات برای فناوری نیمه هادی استفاده شود ، جایی که توانایی تولید کوچکترین ترانزیستورها و مدارهای ممکن است نه تنها ایجاد دستگاههای کوچکتر را ممکن می سازد ، بلکه می تواند به افزایش بهره وری و عملکرد قطعات کمک کند.پیشرفت در روش های لیتوگرافی همچنین امکان ساخت ساختارهای پیچیده ای را فراهم کرده است که می تواند برای دستگاه های ریز الکترو مکانیکی یا نانو الکترو مکانیکی (MEMS یا NEMS) مورد استفاده قرار گیرد. چنین ماشینهای مینیاتوری قبلا به عنوان سنسورهای pH و ترانزیستورها مورد استفاده قرار گرفته اند ، اما پیشرفت های زیادی در آینده برای چنین فناوری هایی مانند استفاده از دستگاه ها برای تحویل دارو وجود دارد.نانو لیتوگرافی شاخه ای از فناوری نانو است و نام فرآیند چاپ ، نوشتن یا حکاکی الگوها در سطح میکروسکوپی به منظور ایجاد ساختار های فوق العاده کوچک است. این فرایند معمولا برای ایجاد دستگاه های الکترونیکی کوچکتر و سریعتر مانند میکرو / نانوچیپ ها و پردازنده ها استفاده می شود. نانو لیتوگرافی عمدتا در بخشهای مختلف فناوری از الکترونیکی تا زیست پزشکی استفاده می شود.

از آنجا که ایده یکپارچه نانو الکترونیک طراحی و توسعه  و با یکپارچه سازی روی یک بلوک نیمه رسانا تمام عناصر مدار مورد نیاز برای یک دستگاه الکترونیکی میباشد ، توسعه تکنیک های ساخت مناسب . با توجه به توان بالای آن ، لیتوگرافی نوری روش مناسبی برای این ساخت است.علاوه بر این نانو الکترونیک و نانو لیتوگرافی  میتوانند با افزایش تقاضای رزولوشن در هر نسل جدید دستگاه های الکترونیکی کنار بیایند به در واقع لیتوگرافی نوری یکی از ارکان اصلی لوازم الکترونیکی تلقی می شود. لوازم الکترونیکی مدرن بدون خواص خارق العاده مواد نیمه هادی و فناوری توانمند مانند لیتوگرافی نوری امکان پذیر نخواهد بود. به لطف نانو لیتوگرافی نوری ، در هر نسل جدید مدار های مجتمع ، تعداد ترانزیستورها دو برابر می شود ، به سادگی امکان پذیر نبود ،با توجه به اینکه کل رد پای یک ترانزیستور امروزی حدود 100 نانومتر × 100 نانومتر است ، یا معادل 10 10 ترانزیستور در سانتی متر 2، تصور اینکه مراحل بعدی قابل توجهی از کاهش اندازه حاصل شود دشوار است.با این وجود ، رویکرد های نانو الکترونیک به عنوان جایگزینی احتمالی برای الگوهای موجود به شدت مورد بررسی قرار می گیرند و تکنیک های نانو لیتوگرافی به عنوان سنگ بنای همه فن آوری های جدید باقی می مانند. از سوی دیگر ، نانولیتوگرافی نه تنها در ساخت خود اجزای میکروالکترونیکی مهم است ، بلکه در سایر فرآیندهای مرتبط نیز اهمیت دارد. در واقع می توان برای مثال ویرایش مدار استناد و ماسک فرآیندهای تعمیر، که در آن پرتو یون متمرکز، متمرکز یون پرتو رسوب ناشی از، با تمرکز پرتو الکترونی ناشی از نانو لیتوگرافی و متمرکز پرتو الکترون رسوب ناشی از کار می شوند، نباید فراموش کرد که نانو لیتوگرافی معمولا در تحقیقات آزمایشگاهی برای الگوسازی مواد و ساخت دستگاه های اثبات مفهوم استفاده می شود. اگرچه بسیاری از تحقیقات در نهایت به یک برنامه تجاری منجر نمی شود ، منابع و تجهیزات نانولیتوگرافی زیادی به آن اختصاص داده شده است. در واقع ، به خوبی شناخته شده است که خواص مواد با تغییر اندازه ابعاد آنها با طول فیزیکی مربوطه مانند میانگین مسیر آزاد الکترون ، فعل و انفعالات مغناطیسی ، طول انسجام ابررساناها و غیره تغییر می کند. در نتیجه ، فعالیت های تحقیقاتی شامل مطالعه تغییرات خواص فیزیکی و کشف پدیده های جدید در مقیاس نانو در همه جا وجود دارد و نیاز به الگوسازی از مواد مورد علاقه دارد. همچنین، اکتشاف دستگاه های جدید با قابلیت تجاری سازی به عنوان اولین قدم برای ساختن دسته کوچکی از آنها نیاز دارد. چنین نمونه سازی یا ساخت اثبات مفهوم نیاز به زیر ساخت لیتوگرافی دارد. برای تعداد کمی از واحد ها در مرحله نمونه سازی ، هزینه ساخت به طور کلی مسئله اصلی نیست و به طور کلی می توان از تکنیک های مختلف نانو لیتوگرافی استفاده کرد.

برخی از مواد می توانند باعث ایجاد ساختار های منظم و مقیاس نانو در شرایط مناسب و کنترل شده شوند-خود مونتاژ. مشکل این رویکرد عدم انعطاف پذیری در ساختارهای قابل دستیابی و مصالح قابل استفاده است که عملکردهای قابل تحقق را محدود می کند.نانو لیتوگرافی ، که شبیه به تولید نیمه هادی استاندارد است ، به طور کلی از روش هایی برای ایجاد تصویر در لایه مقاومتی پلیمری استفاده می کند. این تصویر سپس به عنوان ماسک اچ برای انتقال الگوی مقیاس نانو به مواد مورد نظر استفاده می شود. روش های نانو لیتوگرافی شامل لیتوگرافی تداخلی ، لیتوگرافی پرتو الکترون (پرتو الکترونی) و تکرار الگوی نانو (برای تعاریف به نوار کناری ) است. به طور کلی ، هر یک از این روش ها برای برخی از الگوهای نانو ساختار ، مصالح و حجم مورد نیاز بهینه است. به عنوان یک روش تولید ، نانو لیتوگرافی از طیف وسیعی از حالتهای ادغام برای مدارهای نوری پشتیبانی می کند.دستگاه های نوری یکپارچه و مجموعه های فرعی بر اساس عناصر نانو نوری مزایای مختلفی را درک می کنند. در مقایسه با اپتیک های فله معمولی ، اندازه و ویژگی های نوری آنها باعث می شود هم ترازی در مونتاژ بخشنده تر ، کم کارتر و کم هزینه تر باشد. هنگامی که از نظر فیزیکی با سایر نانو اپتیک ها یا سایر مواد در تولید ترکیب می شود و اپتیک یکپارچه یکپارچه را ایجاد می کند ، این امر ضمن افزایش قابلیت اطمینان ، عوارض و هزینه لمینت چند دستگاه را از بین می برد. همچنین ، دستگاههای نانو آرایه ای آرایه ای را می توان در مدارهای نوری چند پرتو یا چند مسیر استفاده کرد و نیازی به تراز جداگانه اپتیک های گسسته را از بین برد.به طور کلی ، فرایند ساخت عناصر نانو نوری انعطاف پذیر و قوی است ، که باعث صرفه جویی در هزینه فرآیند تولید در ایجاد اپتیک ترکیبی و یکپارچه می شود. مجددا ، نوری حاصل اغلب کوچکتر ، قوی تر ، کاربردی تر و آسان تر برای جمع آوری است. از آنجا که دستگاههای نانو نوری با استفاده از فرایندهای مبتنی بر ویفر که در ساخت نیمه هادی تولید شده اند ، تولید می شوند ، این امر قابلیت اشتراک گذاری انعطاف پذیر در ظرفیت تولید را فراهم می کند و از توان تولیدی با حجم بالا پشتیبانی می کند.نانو اپتیک از "واژگان طراحی" رو به رشد استفاده می کند که از نظر عملکردی معادل کتابخانه های طراحی مورد استفاده در برنامه های نیمه هادی است. از عناصر طراحی چندگانه می توان با روشهای پیچیده ، چند مرحله ای و چند فرایند برای ایجاد نانو الگوهای پیچیده و دستگاههای چند لایه استفاده کرد. طیف گسترده ای از الگوهای مختلف ساختار نانو ، مواد و شیوه های ادغام به این معنی است که هیچ محدودیت ذاتی در عملکرد و طول موج عملیاتی دستگاههای نانو نوری وجود ندارد. این ویژگیها تنها بر اساس نیاز های برنامه و مدار نوری هدایت می شوند.