[发明专利]扫描探针纳米光刻系统和方法

权利要求书

1.一种扫描探针纳米光刻系统，包括：探针，其用于通过在样本(20)上沿着线(61)逐像素地刻写纳米结构(24)而逐行地创建所述纳米结构；XYZ定位系统(10)，所述定位系统被适配为提供将所述探针在一系列预定位置处定位到所述样本(20)和提供其朝着所述探针的表面(21)；被适配为控制定位系统(10)定位所述探针以通过刻写单元逐像素地刻写所述线(61)的控制单元(50)，所述刻写单元包括用于创建所述纳米结构(24)的刻写/致动机构(41)，和被适配为检测所刻写的纳米结构(74)的预定属性的传感器单元(40)，所述扫描探针纳米光刻系统的特征在于，所述控制单元(50)被适配为控制所述定位系统(10)的XY部分，以将跟在刻写线(61)之后的读取线(65)定位在以恒定距离平行于之前的刻写线的位置处或在之前的刻写线的位置之间，其中所述传感器单元(40)连接到控制单元(50)来改变待提供到所述刻写单元的控制信号以适合基于所测量的预定属性信号刻写后续线(61)，其中所述预定属性是基于摩擦、导热性、导电性、静电势、磁矩、粘附性、弹性模量或形貌的物理属性。

2.根据权利要求1所述的扫描探针纳米光刻系统，其中，所述距离为零或为刻写线(61)之间的距离的倍数。

3.根据权利要求1所述的扫描探针纳米光刻系统，其中探针和所述定位系统(10)通过悬臂(30)连接，并且所述预定属性通过使用激光偏转或干涉法测量所述悬臂(30)的挠度来测量。

4.根据权利要求1所述的扫描探针纳米光刻系统，其中探针和所述定位系统(10)通过悬臂(30)连接，并且所述传感器单元(40)包括集成到所述悬臂(30)中的热传感器或压阻式传感器。

5.根据权利要求1所述的扫描探针纳米光刻系统，其中所述传感器单元(40)包括所述探针本身。

6.根据权利要求1所述的扫描探针纳米光刻系统，其中所述定位系统(10)包括压电级或磁性音圈级。

7.根据权利要求1所述的扫描探针纳米光刻系统，其中所述系统包括xy 2D移位单元和z移位单元(12)。

8.根据权利要求7所述的扫描探针纳米光刻系统，其中所述2D移位单元和移位单元(12)为压电移位单元。

9.根据权利要求1所述的扫描探针纳米光刻系统，其中所述控制单元(50)被适配为将线(61、65)的刻写和读取限制到所述样本(20)的中心区域(22)。

10.根据权利要求3或4所述的扫描探针纳米光刻系统，其中用于创建所述纳米结构的刻写/致动机构(41)使用加热针头、所述针头和所述样本(20)之间的电场、所述悬臂(30)和所述样本之间的电场、将材料从所述针头沉积到所述样本(20)的方法或将所述针头引至与所述样本(20)机械接触的方法。

11.根据权利要求10所述的扫描探针纳米光刻系统，其中所述控制单元(50)被适配为使用来自所述传感器单元(40)的信号以确定所述针头和所述样本表面(21)之间的距离(81)，并且使用从所述传感器单元(40)获得的数据以改变待提供到所述XYZ定位系统(10)的控制信号，并且因此通过调整Z位置运动(53)来控制在光栅扫描区域(22)中的所有位置XY处的距离(81)。

12.根据权利要求10所述的扫描探针纳米光刻系统，其中所刻写的纳米结构的编程属性和由此的期望属性的信息被用于调整Z位置运动(53)，将所述针头定位在用于读取所述所刻写的纳米结构的最佳高度。