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 disegnare una superficie coperta con un resist. Il resist elettronico ha proprietà simili ai resist ottici, in quanto le zone esposte agli elettroni o vengono dissolte dallo sviluppo (resit positivo) o risultano insolubili nello sviluppo (resist negativo). Alcuni resist ottici possono essere usati come resist elettronici.
 
Il vantaggio della litografia elettronica rispetto a quella ottica, consiste nel poter agggirareaggirare 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 una grande area, come ad esempio un grande wafer con un grande numero di dispositivi. Questo lungo tempo di esposizione rende il processo costoso e delicato, in quanto durante l'esposizione deve essere garantita una elevata stabilità del fascio elettronico.
Nonostante la alta risoluzione della litografia basata su fasci di elettroni, vi sono dei difetti che nascono nel processo di scrittura classificabili come difetti di scrittura e difetti fisici.
 
I difetti di scrittura possono essere dovuti alla non corretta deflessione del fascio e nel caso di fasci con forma variabile la forma può risultare deformata in maniera non propria: tali difetti dipendono sia dall'elettronica di controllo degli elettroni, come dalla trasmisssionetrasmissione dei dati digitali. Spesso i file che contengono le informazioni di scrittura sono molto grandi e quindi suscettibili statisticamente di errori.
 
Altri difetti possibili hanno una origine da effetti fisici. Il caso più facile da comprendere è un difetto causato localmente dall'accumulo di cariche, gli elettroni a differenza dei fotoni hanno una carica elettrica, per evitare questo tipo di difetto un leggero strato metallico che ricopre tutta la superfice da esporre evita problemi. Lo spessore dello strato metallico deve essere abbastanza sottile da non assorbire in maniera significativa il fascio di elettroni, e d'altro canto essere facilmente rimuobile dopo l'esposizione. La tecnica di ricoprire campioni isolanti con un leggero strato metallico è in realtà mutuata dalle tecniche dei microscopi elettronici a scansione. Il fenomeno dello [[w:Scattering|scattering]] degli elettroni che dipende dall'energia degli elettroni e dal materiale è un'altra causa di difetti, il fenomeno comune a tutte le particelle energetiche è causa dalla causalità dell'urto. A causa di tale fenomeno un elettrone viene deviato nel suo cammino perdendo via via energia e causando un allargamento effettivo dell'area esposta. Quando bisogna disegnare dispositivi nanometrici di tale effetto indesiderato che viene chiamato effetto di prossimità: in quanto aree prossime al fascio anche se non attraversate ricevono una dose di elettroni, mediante simulazione numerica è possibile correggere tale difetti. Gli effetti di degassamento e di contaminazione dovuti al fascio sono in genere meno importanti. Mentre se la durata dell'esposizione è eccessiva le dilatazioni termiche dovute alla non stabilità della temperatura possono causare difetti.
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