Differenze tra le versioni di "Micro e nanotecnologia/Microtecnologia/Tecniche litografiche/Litografia elettronica"

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La litografia elettronica è una tecnica di scrittura che utlizza un pennello di elettroni per dise disegnare una superficie coperta con un resist. Il resist elettronico ha un comportamento simile a quello ottico, in quanto le zone esposte agli elettroni o vengono dissolte dallo sviluppo (resit positivo) o risultano insolubili nello sviluppo (resist negativo).
 
Il vantaggio della litografia elettronica surispetto a quella ottica, consiste ènel che un metodo perpoter agggirare il limite imposto dalla [[w:Diffrazione|diffrazione]] della luce, e permettepermettendo di fabbricare dispositivi di dimensioni nanometriche. Questo tipo di litografia senza maschera viene utilizzato per la fabbricazione di fotomaschere, prototipi di componenti elettronici e nel campo della ricerca e sviluppo.
 
Lo svantaggio, che rappresenta il collo di bottigliaprincipale di questa tecnica, è larappresentato bassa resa: cioè ildal lungo tempo necessario per esporre un intero wafer. IlQuesto lungo tempo di esposizione oltre a rendere costosorende il processo, rendecostoso il processoe delicato, in quanto nel lungo tempo di esposizione deve essere garantita una elevata stabilità del fascio durante tutta l'esposizione.
 
== Sistemi di litografia elettronica==
La litografia elettronica nasce dalla modifica di un [[w:Microscopio_elettronico#Microscopio_elettronico_a_scansione_SEM|microscopio elettronico a scansione]]. Tuttora in laboratori di ricerca, con una semplice elettronica di controllo del costo commerciale di poche decine di migliaia di Euro, si riesce a fare litografia elettronica su una piccola area di esposizione. Tali sistemi sono utilizzati per piccoli campioni, sono molto lenti e difficilmente raggiungono risoluzione migliori di qualche decina di nm.
 
Sistemi commerciali, dedicati, con sosfisicati sistemi di controllo della posizione sia orizzonatale che della planarità, con elevata velocità di scansione del fascio (decine di MHz), in grado di esporre grandi aree fino a 25x 25 cm, sono utilizzati sia nelle industrie che producono maschere che in laboratori avanzati di ricerca. Il costo di tali apparecchiatura può arrivare fino a una decina di milioni di Euro, anche se esistono macchine commerciali di prestazioni inferiori
(meno veloci, aree esposte più piccole) che possono essere acquistate per importi di circa un milione di Euro. I sistemi commerciali attualmente raggiungono un potere risolutivo di 10 nm.
 
I sistemi commerciali di litografia elettronica possono essere classificati in base alla strategia di scrittura. I sistemi utilizzati per ricerca e sviluppo, che debbono esporre piccole parti della superfice utilizzano una tecnica vettoriale di esposizione: cioè il fascio, in genere di piccole dimensione con profilo gaussiano, viene diretto nelle sole aree da esporre, bloccando il fascio tra una esposizione e l'altra. Invece i sistemi utilizzati per la produzione di maschere, che richiedono l'esposizione di gran parte dell'area, usano la scansione (raster) linea per linea con fasci di forma controllata, la scanzione è simile a quella di un tubo catodico di un televisore. Quindi i sistemi commerciali si classificano in vettoriali o raster (in genere quest'ultimi sono più sofisticati e quindi più costosi).
 
===Sorgenti===
I sistemi a bassa risoluzione possono usare sorgenti termoioniche che sono fatte o da filamenti di Tungsteno o preferibilmente LaB<sub>6</sub> (esaboruro di Lantanio). I sistemi con alta risoluzione
usano sorgenti di elettroni ad emissione di campo, come un filamento riscaldato di W/ZrO<sub>2</sub>. Queste sorgenti producono elettroni con valori di energia in un piccolo intervallo di valori ed elevata intensità. Le sorgenti riscaldate sono preferibili rispetto a quelle fredde, (malgrado la dimensione del fascio sia più grande,) in quanto garantisco una maggiore stabilità nel tempo: tale proprietà è un fattore chiave dato il lungo tempo di scrittura.
 
===Lenti===
Sia lenti magnetiche che elettrostatiche sono utilizzate per focalizzare il fascio. Tuttavia le lenti elettrostatiche hanno una maggiore aberrazione e quindi vengono usate nella focalizzazione più grossolana, mentre la focalizzazione più spinta viene ottenuta con lenti magnetiche (cioè quadripoli magnetici che focalizzano gli elettroni grazie alla forza di Lorentz). La deflessione dipende dall'energia degli elettroni e quindi non è possibile fare delle lenti per elettroni acromatiche. Per evitare tale aberrazione, che compromette la risoluzione, l'accuratezza di scrittura e la focalizzazione, l'energia degli elettroni deve avere un dispersione molto stretta.
quadrupoli magnetici che focalizzano gli elettroni grazie alla forza di Lorentz). La deflessione dipende dall'energia degli elettroni e quindi non è possibile fare delle lenti per elettroni acromatiche. Per evitare tale aberrazione, che compromette la risoluzione, l'accuratezza di scrittura e la focalizzazione, l'energia degli elettroni deve avere un dispersione molto stretta.
 
===Area esposta e accuratezza ===
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