Ионно-лучевая литография.

Электронно-лучевая литография представляет собой метод нанесения рисунка при помощи электронного пучка, который сканирует поверхность резиста и повторяет шаблон, заложенный в компьютер. Благодаря малому размеру электронов, электронно-лучевая литография позволяет добиваться разрешения в 1 нм. При помощи электронно-лучевой литографии создают маски для фотолитографии — метода получения рисунка на тонкой пленке материалов, который широко применяется в полиграфии, микроэлектронике. Применима литография для научной деятельности, промышленности при производстве штучных компонентов, где необходимо нанометровое разрешение. Стоит отметить, что системы электронно-лучевой литографии довольно дорогостоящи, а потому вместо них нередко применяют электронные микроскопы, переоборудованные с использованием доступных в цене приспособлений. Таким образом, системы выдают ширину линий от 20 до 1 нм. Бесспорно, системы электронно-лучевой литографии стоят дороже, чем фотолитография, но получаемое с их его помощью разрешение в несколько раз выше, да и фотошаблона не требуется, что особенно удобно. Данная технология является одной из самых перспективных, но пока не самой доступной. Безусловно, со временем разработка найдет широкое применение в различных областях нано-технологий, ведь с ее помощью можно создавать современные нано-устройства для компьютерной техники, производить солнечные батареи высокой эффективности, создавать кантилеверы для атомно-силовой микроскопии.

В ионно-лучевой литографии для экспонирования полимерных резистов обычно используют легкие ионы - протоны, ионы гелия. Использование более тяжелых ионов позволяет легировать подложку или создавать на ней тонкие слои новых химических соединений. Различия между электронной и ионной литографией обусловлены большей массой иона по сравнению с массой электрона и тем, что ион является многоэлектронной системой. Тонкий пучок ионов имеет более слабое угловое рассеяние в мишени, чем пучок электронов, поэтому ионно-лучевая литография обладает более высоким разрешением, чем электронно-лучевая. Потери энергии ионного пучка в полимерных резистах примерно в 100 раз выше, чем потери энергии электронного пучка, поэтому чувствительность резистов к ионному пучку тоже выше. Это означает, что экспонирование резиста тонким ионным пучком происходит быстрее, чем электронным лучом. Образование ионным пучком дефектов типа френкелевских пар “вакансия - межузельный атом” меняет скорость растворимости диэлектриков и металлов в некоторых растворителях примерно в пять раз. Это позволяет отказаться от полимерного резиста, так как слои материалов сами ведут себя как неорганические резисты. Ионно-лучевые системы литографии обеспечивают разрешение до 10 нм.

Дата добавления: 2015-10-24