纳米粒子光刻技术是一种很有前途的制备技术。与其他纳米光刻技术(如激光干涉、深紫外光、电子束或离子束光刻)不同，它具有作为并行工艺升级的潜力，并且能够在复杂的衬底拓扑(如曲面)上执行。初始投资和运行成本低，该技术可应用于大范围的材料。基材可以是不导电的、半刚性的、透明的或不透明的，而纳米颗粒本身(通常是纳米球)可以由金属、无机物或聚合物组成。
利用纳米结构的技术可以分为需要长距离规则顺序(超过数万个重复单元)的技术和只需要中短程顺序(在多晶排列中有数百到数千个重复单元)的技术。作为一种自组装工艺，纳米粒子光刻技术可以在基底特征的指导下实现前者(长程晶序)。然而，对于许多不同的技术，这些技术只需要中程顺序或高填充因子的短程顺序，那么纳米粒子光刻是制造原理验证设备到小体积设备制造运行的主要候选。
纳米球光刻工艺可分为两个阶段;
作为一种自组装工艺，成功制备胶体掩模(第一阶段)的关键是了解在给定工艺中使用的纳米材料的特定性质。在此基础上，我们可以开始调整自组装动力学。例如，这可能涉及用行为或润湿线平衡粒子-粒子相互作用以及它如何在衬底表面移动。
一旦在选定的衬底上实现了单层纳米粒子掩膜，就可以通过连续应用二级纳米制造工艺(第二阶段)将其转换为无数不同的纳米结构拓扑。这些工艺包括但不限于:等离子体蚀刻、物理气相沉积和溶剂型剥离。这些标准技术的不同组合可以产生不同范围的纳米结构。
纳米粒子可以由各种不同的材料制成，如金属、金属氧化物和聚合物。纳米颗粒具有非常高的表面能，因为高的表面体积比，这可能会导致稳定性问题。裸纳米颗粒往往通过吸附周围的分子或通过凝固和团聚降低表面积来迅速稳定自己。在光刻应用中，三维聚集体的形成是不可取的。纳米颗粒凝固的趋势可以通过修饰表面层来控制。各种配体分子可以附着在纳米颗粒表面，它们的存在可以防止凝固，并决定粒子在给定扩散溶剂中的溶解度。悬浮的纳米颗粒通常是比较复杂的物体，是一种被柔软的有机配体外壳覆盖的大块固体。这种理解应该用于一个人的优势时，指定胶态掩模材料。
聚苯乙烯和二氧化硅纳米球最常用于胶体掩膜的形成。纳米球可以合成或购买单分散胶体溶液，颗粒直径从5纳米到数十微米不等。由于所形成的纳米结构的平均周期性与纳米颗粒的尺寸分布直接相关，因此可以通过简单地改变纳米球的尺寸来控制纳米特征的大小。
任何考虑使用纳米球光刻作为制造工艺的人都会很快注意到胶体掩膜形成需要一些思考。乍一看，在固体基底上获得纳米颗粒似乎只是将固体浸入纳米颗粒溶液的问题。对于某些应用来说，这可能是正确的，但对于纳米球光刻来说，这几乎是不成功的。为了能够形成均匀的单层纳米颗粒，需要一种更可控的制造技术。
要了解更多关于胶体晶体掩膜的制作方法，请下载题为“5种最常见的纳米颗粒沉积方法”的简短评论。
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