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Quelle est lithographie orientée de faisceau d'ions ?

La lithographie de faisceau d'ions est employée pour produire des nanostructures fins sur une surface, telle que des cartes à circuit. Elle peut être employée pour écrire directement sur le matériau, plutôt qu'utilisant un photomask, comme dans la photolithographie.

C'est essentiel pour produire des passages, des prototypes, des modifications ou des réglages uniques, où le coût d'un photomask à haute définition peut fonctionner bien au-dessus de $10.000.

Caractéristiques des structures produites

Le tridimensionnel, les structures élevées de rapport hauteur/largeur avec les parois verticales lisses de la définition moins de 10 nanomètre peut être produit dans une couche de résistance au-dessus d'un matériau de substrat. Ceci peut être induit pour être davantage ou moins de soluble lors de l'exposition à un faisceau d'ions avant submersion dans un solvant pour enlever l'endroit plus soluble.

Avantages de la lithographie de faisceau d'ions

Aucune condition de complémentaire ne résiste

À la différence de la lithographie de faisceau d'électrons, où les électrons primaires et secondaires induisent l'édition absolue ou scissoring de la couche de résistance, la lithographie de faisceau d'ions se fonde sur les électrons secondaires à courte portée. Ainsi, il n'y a aucune condition particulièrement de concevoir résiste utilisé en lithographie de faisceau d'électrons, qui mène aux électrons primaires ou secondaires fortement dispersés ou diffractés.

Une définition plus grande

La lithographie de faisceau d'ions offre plus de haute résolution que la photolithographie ou la lithographie de faisceau d'électrons, car les ions utilisés dans cette technique sont bien plus lourds que des photons ou des électrons. Le faisceau d'ions possède une plus petite longueur d'onde, et produit ainsi la diffraction ou la dispersion très petite des particules. Les ions suivent également un circuit plus droit par le matériau que des électrons, alors que tous les électrons secondaires produits sont de l'énergie inférieure due au plus à vitesse réduite de l'ion.

Fonctionnalités supplémentaires

La lithographie de faisceau d'ions ouvre quelques avenues complémentaires non procurables en lithographie de faisceau d'électrons, telle que la capacité de fraiser localement les atomes à l'opposé par la pulvérisation matérielle, ou dépose localement le matériau. le mélange Ion-induit peut également directement modifier le matériau.

Désavantages de la lithographie de faisceau d'ions

La lithographie de faisceau d'ions exige l'utilisation du diluant résistent à des couches qu'en lithographie de faisceau d'électrons, puisque la profondeur de pénétration des ions est inférieure à des électrons. L'utilisation d'un bilayer de résistance qui est d'abord irradié avec des ions de gallium pour produire une configuration de masque est utilisée pour éviter cette limitation. Gravure d'ion réactive, qui emploie un plasma pour retirer a déposé le matériau, est alors employée pour transférer l'image du gallium résistent à la couche à la couche secondaire.

Ceci permet aux structures 3D profondes d'être produites, tout en également s'améliorant écrivez la vitesse et avec la condition très inférieure de la densité de faisceau d'ions. La lithographie optique ou de faisceau d'électrons est toujours généralement beaucoup plus rapide que la lithographie de faisceau d'ions, car elles peuvent être faites en parallèle, avec plusieurs faisceaux produisant une configuration sur un substrat unique.

Sources d'ions

Une source d'ions est le bombardement d'électron, qui irradie un gaz pour l'ioniser. Les ions produits de cette façon tendent à être d'une gamme de petite mais inférieure énergie. La méthode actuel favorisée d'ion est une source d'ions liquide en métal. Habituellement, un pointeau mince est mouillé par un film mince de métal liquide passionné.

Le Gallium est fréquemment utilisé à cet effet, et un champ électrique est appliqué pour former le métal liquide dans un cône de Taylor. Le renforcement du champ électrique produit un bout plus pointu au cône, menant à la production d'ion par l'évaporation d'inducteur.

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Last Updated: Oct 28, 2018

Michael Greenwood

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Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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