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

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Il vantaggio della litografia elettronica rispetto a quella ottica, consiste nel poter agggirare il limite imposto dalla [[w:Diffrazione|diffrazione]] della luce, permettendo 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 principale di questa tecnica, è rappresentato dal lungo tempo necessario per esporre un intero wafer. Questo lungo tempo di esposizione rende il processo costoso e delicato, in quanto durante l'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, conutilizzando una semplice elettronica di controllo del costo commerciale di poche decine di migliaia di Euro, si riesce a farefrealizzare 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
 
===Tempo di scrittura===
Il tempo minimo per esporre una data area dipende dalla sensibilità del resist. La sensibilità del resist elettronico ha le dimensioni di una carica per unità di superficie. Un resist molto comune il PMMA ha sensibilità di circa 10<sup>-3</sup> C/cm<sup>2</sup>. Questo significa che se ho una superficie di 1 cm<sup>2</sup> da esporre sarannosarà necessaria una carica totale 10<sup>-3</sup> C per esporre tale area e; se la corrente usata è di 10 nA, ci voglionooccorreranno 10<sup>5</sup> s per esporre
tale area. Tale tempo non include il tempo necessario per muovere la superficie da esporre, interrompere il fascio tra posizioni non contiguee e per le calibrazioni intermedie interrompendo l'esposizione. Per ricoprire l'area di un wafer da 12" sarebbe necessario un tempo di 7*10<sup>7</sup> s, circa 2.2 anni!. Tale tempo è un milione di volte maggiore del tempo di esposizione mediante litografia ottica.
 
E' quindi chiaro come tale tecnologia non sia utilizzabile per la produzione su larga scala di aree con elevata densità di area esposta. Il procedimento di scrittura essendo seriale rende la generazione delle strutture estremanente lenta,; la litografia ottica è invece una tecnica parallela, anche se gli stepper riducenti sono parzialmente seriali e ogni area sequenziale esposta è di molti mm<sup>2</sup>. Quindi uno stepper con riduzione 5X impiega pochi minuti per esporre un wafer sidi 300 mm, mentre per ottenere la stessa esposizione con la litografia elettronica con una risoluzionde di 100 nm, sono necessari giorni di esposizione.
300 mm, mentre per ottenere la stessa esposizione con la litografia elettronica ed una risoluzionde i 100 nm sono necessari giorni di esposizione.
 
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