用特殊“冰”代替“光刻胶” 浙大学者攻克三维微纳“冰刻”术

据新华社电 （记者朱涵）零下130摄氏度左右的真空中，水蒸气会凝华成一层超级光滑的冰膜。浙江大学的学者利用这种特殊的“冰”代替传统电子束曝光中的“光刻胶”，制造出精细的三维“微雕”。这一“冰刻”技术有望为新型光电子器件提供技术支撑，该成果由浙江大学现代光学仪器国家重点实验室仇旻教授团队完成。

电子束曝光技术简称“光刻”，是当前最常用的微纳加工方案，充当模板的是“光刻胶”。理论上光刻的精度可以达到1纳米，但是实际情况下很难，仪器轻微的振动、外界磁场的干扰、操作人员的经验都会影响最终结果。目前电子束曝光的精度大约在60～80纳米左右，相当于人头发丝的千分之一。随着微纳器件的小型化、精细化发展，光刻技术步骤繁琐、光刻胶易残留难清洗的局限也越发凸显。

“如果用冰来代替光刻胶，当电子束打在冰层上，被打到的冰会‘自行消失\’，不存在清洗难题。”仇旻团队设计搭建出一套“冰刻”设备，集制冷组件、注水组件、支撑组件、测温组件于一体，成功将“冰刻”技术推进到三维微纳器件加工领域。

只需冷却、冰层沉积、曝光、材料蒸镀和剥离五个步骤，通过这台构思巧妙的仪器，仇旻团队成功制造出金字塔、蘑菇、桥等三维造型。在简化步骤的同时，还能够保证精度，这些三维造型的分辨率达20纳米，定位精度在100纳米以下。在平整光滑的冰膜上，电子束可以对冰膜雕刻出更多精巧的立体结构。

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