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第1章　绪论1

1.1　微纳米技术与微纳米加工技术2

1.2　微纳米加工技术的分类3

1.3　本书的内容与结构7

参考文献10

第2章 光学曝光技术11

2.1 引言12

2.2　光学曝光方式与原理13

2.2.1　掩模对准式曝光14

2.2.2　投影式曝光17

2.3　光学曝光的工艺过程21

2.4　光刻胶的特性23

2.4.1　光刻胶的一般特性24

2.4.2　正型胶与负型胶的比较26

2.4.3　化学放大胶28

2.4.4　特殊光刻胶28

2.5　光学掩模的设计与制作29

2.6　短波长曝光技术32

2.6.1　深紫外曝光技术32

2.6.2　极紫外曝光技术34

2.6.3　X射线曝光技术37

2.7　大数值孔径与浸没式曝光技术39

2.8　光学曝光分辨率增强技术43

2.8.1　离轴照明技术44

2.8.2　空间滤波技术44

2.8.3　移相掩模技术46

2.8.4　光学邻近效应校正技术51

2.8.5　面向制造的掩模设计技术54

2.8.6　光刻胶及其工艺技术55

2.8.7　二重曝光与加工技术58

2.9　光学曝光的计算机模拟技术60

2.9.1　部分相干光成像理论61

2.9.2　计算机模拟软件COMPARE65

2.9.3　光学曝光质量的比较68

2.10　其他光学曝光技术72

2.10.1　近场光学曝光技术72

2.10.2　干涉曝光技术75

2.10.3　无掩模光学曝光技术78

2.10.4　激光三维微成型技术80

2.10.5　灰度曝光技术83

2.11　厚胶曝光技术86

2.11.1　传统光刻胶87

2.11.2　SU-8光刻胶88

2.12　LIGA技术91

2.12.1 用于LIGA的X射线光源94

2.12.2　X射线LIGA掩模94

2.12.3　用于X射线LIGA的厚胶及其工艺96

2.12.4　影响X射线LIGA图形精度的因素98

参考文献100

第3章　电子束曝光技术107

3.1 引言108

3.2　电子光学原理109

3.2.1　电子透镜110

3.2.2　电子枪112

3.2.3　电子光学像差114

3.3 电子束曝光系统116

3.4 电子束曝光图形的设计与数据格式123

3.4.1　设计中的注意事项123

3.4.2 中间数据格式125

3.4.3 AutoCAD数据格式127

3.4.4 机器数据格式127

3.5 电子束在固体材料中的散射130

3.6　电子束曝光的邻近效应及其校正137

3.7　低能电子束曝光143

3.8　电子束抗蚀剂及其工艺146

3.8.1　高分辨率电子束抗蚀剂146

3.8.2　化学放大抗蚀剂150

3.8.3　特殊显影工艺155

3.8.4　多层抗蚀剂工艺157

3.9　电子束曝光的极限分辨率160

3.10 电子束曝光的计算机模拟161

3.11　特殊电子束曝光技术164

3.11.1　变形束曝光164

3.11.2　电子束投影曝光165

3.11.3　多电子束曝光167

3.11.4　微光柱系统曝光167

参考文献168

第4章　聚焦离子束加工技术175

4.1 引言176

4.2　液态金属离子源176

4.3　聚焦离子束系统179

4.4　离子在固体材料中的散射181

4.5　聚焦离子束加工原理183

4.5.1 离子溅射183

4.5.2　离子束辅助沉积187

4.6　聚焦离子束加工技术的应用188

4.6.1 审查与修改集成电路芯片188

4.6.2　修复光学掩模缺陷189

4.6.3　制作透射电镜样品192

4.6.4　多用途微切割工具193

4.7 聚焦离子束曝光技术195

4.8　聚焦离子束注入技术198

参考文献198

第5章　扫描探针加工技术203

5.1 引言204

5.2　扫描探针显微镜原理205

5.3　抗蚀剂曝光加工208

5.3.1　STM曝光208

5.3.2　NSOM曝光212

5.4　局部氧化加工213

5.5　添加式纳米加工216

5.5.1　扫描探针场致沉积216

5.5.2　扫描探针点墨法光刻218

5.6　抽减式纳米加工220

5.6.1　电化学刻蚀加工220

5.6.2　场致分解加工221

5.6.3　热力压痕法加工221

5.6.4　机械划痕法加工222

5.7　高产出率扫描探针加工225

参考文献227

第6章　复制技术233

6.1 引言234

6.2　热压纳米压印技术235

6.2.1　热压纳米压印的印模236

6.2.2　热压纳米压印材料237

6.2.3　热压纳米压印的脱模240

6.2.4　热压纳米压印的对准243

6.3　室温纳米压印技术245

6.4　紫外光固化纳米压印技术247

6.4.1　透明印模248

6.4.2　紫外固化压印材料251

6.4.3　步进闪光压印光刻技术252

6.4.4　透明印模压印的对准255

6.4.5　曝光-压印混合光刻257

6.5　反向纳米压印技术259

6.6　软光刻技术261

6.6.1　软光刻的印章262

6.6.2　微接触印刷264

6.6.3　毛细管力辅助注模265

6.7　塑料微成型技术267

6.7.1　热压成型269

6.7.2　微注塑成型270

6.7.3　浇铸成型273

参考文献274

第7章　沉积法图形转移技术281

7.1 引言282

7.2　薄膜沉积技术282

7.3　溶脱剥离法287

7.4 电镀法293

7.5　嵌入法296

7.6　模版法298

7.7　喷墨打印法301

参考文献305

第8章　刻蚀法图形转移技术309

8.1 引言310

8.2　化学湿法腐蚀技术311

8.2.1　硅的各向异性腐蚀311

8.2.2　硅的各向同性腐蚀317

8.2.3　二氧化硅的各向同性腐蚀319

8.3　干法刻蚀之一：反应离子刻蚀321

8.3.1　反应离子刻蚀的原理321

8.3.2　反应离子刻蚀的工艺参数325

8.4　干法刻蚀之二：反应离子深刻蚀330

8.4.1 电感耦合等离子体刻蚀系统330

8.4.2　Bosch工艺331

8.4.3　纳米结构的深刻蚀334

8.4.4　反应离子深刻蚀中存在的问题335

8.5　干法刻蚀之三：等离子体刻蚀339

8.6　干法刻蚀之四：离子溅射刻蚀340

8.7　干法刻蚀之五：反应气体刻蚀343

8.8　干法刻蚀之六：其他物理刻蚀技术345

8.8.1　激光微加工技术345

8.8.2　电火花微加工技术347

8.8.3　喷粉微加工技术348

参考文献351

第9章 间接纳米加工技术357

9.1 引言358

9.2　侧壁沉积法359

9.3　横向抽减法362

9.4　横向添加法366

9.5　垂直抽减法369

9.6　纳米球阵列法371

9.7　多步加工法373

9.8　超级分辨率法374

参考文献378

第10章 自组装纳米加工技术381

10.1 引言382

10.2 自组装过程383

10.2.1　分子自组装384

10.2.2　纳米粒子自组装387

10.3　可控自组装390

10.3.1　表面形貌导向392

10.3.2　表面能量导向393

10.3.3　静电力导向394

10.3.4　磁力导向396

10.4　纳米系统的基本建筑单元398

10.4.1　DNA构架399

10.4.2　碳纳米管401

10.4.3　嵌段共聚物404

10.4.4　多孔氧化铝407

参考文献410

第11章　微纳米加工技术的应用417

11.1 引言418

11.2　超大规模集成电路技术418

11.3　纳米电子技术425

11.4　光电子技术427

11.5　高密度磁存储技术430

11.6　微机电系统技术434

11.7　生物芯片技术442

11.8　纳米技术446

参考文献449

索引455

结束语467