DNA模块化外延导向的三维纳米光刻方法

在先进规模化纳米制造领域，利用光刻方法对三维图案进行大面积快速曝光具有不可或缺的应用。在结构最小线宽方面，通过四重图形转移或者极紫外光刻的方法可以将结构的线宽降低到30nm左右，而且还可以通过后处理工艺是结构的线宽降低到20nm以下，然而这些加工方法面临工艺流程复杂或加工成本过高的问题，限制了其在科研与生产中的应用。为了解决上述问题，来自美国哈佛医学院的Peng Yin研究团队提出了一种利用3D DNA结构实现的三维纳米光刻方法，实现了线间距16.2nm的结构加工。如图所示，该研究组首先通过DNA组装实现具有小特征尺寸的三维掩模，并将掩模利用DNA模块化外延的方法将具有特定尺寸的3D DNA 掩模组装在设计的路径上。最后利用反应离子刻蚀进行图形转移，将DNA图形转移到Si衬底上。转移的结构具有低至7nm的横向分辨以及2nm的纵向分辨率。表明该方法实现了优于目前先进场效应晶体管所要求的结构尺寸以及周期。该研究对于先进三维纳米制造提出了一种新的加工途径，是现有光刻技术的主要补充。相关研究结果发表在 Nature Materials, (2021) 20, 683-690上。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41563-021-00930-7

图：DNA模块化外延光刻的工艺流程图与该方法加工的小尺寸结构图