Исследование процессов 3D-структурирование в электронной литографии
Диссертация - Компьютеры, программирование
Другие диссертации по предмету Компьютеры, программирование
астности резиста от параметров проявления. Результаты исследования зависимости контрастности резиста от температуры проявителя.
.Обнаруженная зависимость скорости проявления резиста от последовательности экспонирования и плотности тока при одинаковой дозе экспонирования (макс-эффект). Феноменологическая модель макс-эффекта, позволяющая оценить его максимальное влияние на скорость проявления резиста.
.Новый метод 3D-структурирования, позволяющий создание трехмерных структур толщиной на порядок большей, чем толщина слоя электронного резиста.
.Результаты исследования спектров фотонных структур созданных в пленках резиста с красителем родамин 6G, свидетельствующие об увеличении в несколько раз интенсивности фотолюминесценции на структурах по сравнению с исходной пленкой.
Апробация работы
Материалы диссертации были представлены на следующих научных конференциях:
- The International Conference Micro- and Nano-Engineering (Cambridge, United Kingdom, MNE-2003);
The International Conference Micro- and Nano-Electronics (Звенигород, ICMNE-2003);
NANOSTRUCTURES: Physics and Technology" (St Petersburg, 2004);
The International Conference Micro- and Nano-Electronics - 2005 (Звенигород, ICMNE-2005);
The International Conference Micro- and Nano-Engineering (Barcelona, Spain, MNE-2006);
- Симпозиум "Нанофизика и наноэлектроника" (Нижний Новгород, 2006г);
- European Conference on Modelling and Simulation (Riga, Latvia, 2005г).
Публикации
Основные результаты диссертационной работы опубликованы в пяти журнальных статьях, а также тезисах конференций:
1.S. Zaitsev, M. Knyazev, S. Dubonos. Fabrication of 3D photonics structures, The Int. Conference Micro- and Nano-Electronics// Zvenigorod, Russia, p. P2-71 (2003).
.S. Zaitsev, M. Knyazev, S. Dubonos, A. Bazhenov. Fabrication of 3D photonic structures// Int. conf. on Micro- and Nano-Engineering, Cambridge, UK, p. 276-277 (2003).
.S. Zaitsev, M. Knyazev, S. Dubonos, A. Bazhenov. Fabrication of 3D photonic structures// Microelectronic Engineering, vol. 73-74, p. 383-387 (2004).
.S. Zaitsev, M. Knyazev, S. Dubonos, A. Bazhenov and Svintsov. Method for fabrication of 3D photonic structures// 12 Int. Symp. Nanostructures: Physics and Technology, St Petersburg, Russia, p. 21-25 (2004).
.А.Н. Грузинцев, В.Т. Волков, С.В. Дубонос, М.А. Князев, Е.Е. Якимов. Люминесцентные свойства ZnO-микрорезонаторов цилиндрической формы// Физика и техника полупроводников, том 38 вып. 12, стр. 1473-1476 (2004).
6.M. Chukalina, S. Zaitsev, M. Knyazev, C.J. Vanegas, D. Nikolaev, A. Simionovici. "Apparatus and computer X-ray tomography: visualization of intrinsic structure, evaluation of performance and limitations"// European Conference on Modelling and Simulation, Riga, Latvia, p. 294-299 (2005).
.S.V.Dubonos, M.A.Knyazev, A.A.Svintsov , S.I.Zaitsev. Current density and exposure sequence effect in electron lithography// The Int. Conference Micro- and Nano-Electronics, Zvenigorod, Russia, p. P1-02 (2005).
.S.V.Dubonos, M.A.Knyazev, A.A.Svintsov , S.I.Zaitsev. Current density and exposure sequence effect in electron lithography// Proc. SPIE, Vol. 6260, p. 9-17 (2006).
.А.Н. Грузинцев, В.Т. Волков, М.А. Князев, Е.Е. Якимов. Взаимодействие когерентных оптических связанных мод в близко расположенных трехмерных ZnO микрорезонатарах// Физика и техника полупроводников, том 40 вып. 11, стр. 1402-1405 (2006).
10.M.A.Knyazev, A.A.Svintsov , S.I.Zaitsev, S.V.Dubonos. "Fast electron resist contrast definition by "fitting before measurement" approach"// Int. conf. on Micro- and Nano-Engineering, Barcelona, Spain, p. 783-784 (2006).
.M.A.Knyazev, A.A.Svintsov , S.I.Zaitsev, S.V.Dubonos. Fast electron resist contrast determination by "fitting before measurement" approach// Microelectronic Engineering, vol. 84 Issues 5-8, p. 1080-1083 (2007).
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Диссертация изложена на 120 страницах, включает 36 рисунков и 5 таблиц. Список литературы содержит 101 источник.
Краткое содержание работы
Во введении представлено общее описание проделанной работы, перечислены основные результаты, приведено обсуждение актуальности, новизны работы и практической значимости результатов.
В первой главе описываются методы электронной литографии и типы применяемых резистов. Излагаются основные принципы и характеристики проявления электронных резистов. Описываются распространенные методы создания трехмерных микро- и наноструктур.
Во второй главе описаны технологические операции и установки, применявшиеся для литографии и при оптических измерениях. В частности, описана литографическая установка на основе электронного сканирующего микроскопа JEOL JSM-840A, где управление электронным пучком при литографии, а также подготовка данных осуществляется при помощи программно-аппаратного комплекса Nanomaker.
Третья глава посвящена описанию нового оптического метода определения контрастности электронного резиста, который не требует построения дозовой кривой, а значит, отпадает необходимость в процедуре определения остаточной толщины резиста. Тем самым увеличивается точность и уменьшается время, необходимое для определения контрастности. Основой нового оптического метода служит специальная тестовая структура, которая проявляется правильно только в том случае, когда заложенная при ее проектировании контрастность совпадает с контрастностью резиста. Результатом проявления тестовой структуры является 3D-структура, называемая клином. Толщина остаточного резиста в клине меняется линейно только в том случае, когда заложенная при проектировании тестовой структуры контрастность совпадает с контрастностью резиста. Если заложенная в тестовую структуру контрастность меньше контрастности резиста, то профиль клина получается вогнутым, если больше - выпуклым. В итоге с помощью нового метода была получена контрастность для электронных резистов ПММА 950К, ZEP-520, ЭРП-40 и сополимера П(ММА-МАА). Также были проведены исследования зависимости контрастности резиста от температуры проявителя, показавшие, что с увеличением температуры контрастность резиста значительно уменьшается.
Следует заметить, что определяемая в экспериментах контрастность является эффективной, т.к. поглощенная в резисте доза не постоянна по глубине, а линейно нарастает. В диссерт