Электронная литография: различия между версиями

[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии
→‎Ограничения по разрешению метода: стилевые правки, уточнение, оформление
Строка 15:
 
== Ограничения по разрешению метода ==
На разрешение деталей рисунка влияют как размер электронного пучка, так и процессы взаимодействия электронного пучка с резистом.
 
=== Размер электронного пучка ===
На разрешение деталей рисунка влияют как размер электронного пучка так и процессы взаимодействия электронного пучка с резистом
[[Файл:The influence of the achromatic, spherecal abberation and the diffraction on the 'lectron beam size.png|right|thumb|300px|Влияние ахроматической, сферической аберраций и дифракции на размер электронного пучка]]
===Размер электронного пучка ===
Несколько факторов определяют размер электронного пучка:На диаметр электронного пучка <math>d_g</math>, влияют несколько факторов: размер источника электронов <math>d_v </math> и коэффициент маcштабирования электронной электроннойфокусирующей колонысистемы <math>M^{-1}</math>.
Эти параметры связаны между собой формулой <math>d_q=d_v/M^{-1}</math>.:
 
: <math>d_q=d_v/M^{-1}</math>.
Несколько факторов определяют размер электронного пучка: диаметр электронного пучка <math>d_g</math>, размер источника электронов <math>d_v </math> и коэффициент маcштабирования электронной колоны <math>M^{-1}</math>.
Эти параметры связаны между собой формулой <math>d_q=d_v/M^{-1}</math>.
 
Длина волны электрона <math>L</math> зависит от ускоряющего потенциала <math>V_b</math> и равна <math>L = 1.,2/V_b^{1/2} </math>nm нм. Для ускоряющего напряжения 10 кВ потенциала длина волны электрона составляет 12.,2 пм, и, соответственно, разрешение системы, ограниченное дифракцией, равно <math>d_d= 0.6L/a</math> , где а – половина угла фокусировки пучка :
 
: <math>d_d= 0,6L/a</math>,
 
где <math>a</math> — половина угла фокусировки пучка.
В реальных системах магнитные линзы имеют сферическую <math>d_s</math> и ахроматическую <math>d_c</math> аберрации. Сферическая аберрация возникает в следствии различной фокусировки электронов движущих в центре или на периферии пучка. Немонохроматичность скоростей электронов в пучке приводит к ахроматической аберрации – электроны с разной скоростью фокусируются на разных расстояниях.
 
В реальных системах магнитные линзы имеют сферическую <math>d_s</math> и ахроматическуюхроматическую <math>d_c</math> аберрации. Сферическая аберрация возникает ввследствие различного следствиифокусноко различнойрасстояния фокусировкидля электронов движущих впо центреоси илии на периферии пучка. НемонохроматичностьРазброс скоростей электронов в пучке приводит к ахроматическойхроматической аберрации — электроны с разной начальной скоростью фокусируются на разных расстояниях.
Для уменьшения сферической аберрации применяют апертуры, который обрезают электроны движущие по периферии пучка. К сожалению, при этом уменьшается величина электронного тока. Таким образом, разрешение, определяемое свойствами электронного пучка, имеет вид:<math> d = (d_g^2 + d_s^2 + d_c^2 + d_d^2)^{1/2}</math>. На рисунке показана зависимость размера пучка от угла фокусировки с учетом всех видов искажения размеров пучка.
 
Для уменьшения сферической аберрации применяют апертурное ограничение пучка — диафрагмы, обрезающие периферийные электроны. Но при диафрагмировании пучка уменьшается его ток.
[[Файл:The influence of the achromatic, spherecal abberation and the diffraction on the 'lectron beam size.png|right|thumb|300px|Влияние ахроматической, сферической аберраций и дифракции на размер электронного пучка]]
 
Таким образом, разрешение, определяемое свойствами электронного пучка, имеет вид:
 
:<math> d = (d_g^2 + d_s^2 + d_c^2 + d_d^2)^{1/2}</math>.
 
На рисунке показана зависимость размера пучка от угла фокусировки с учетом всех видов искажения размеров пучка.
 
=== Ухудшение разрешения из-за нелинейных процессов при взаимодействии электронного пучка с резистом ===
 
[[Файл:Electron Beam scattering.svg|right|thumb|300px|Схема взаимодействия первичного электрона пучка с подложкой (слоем резиста). Вторичные выбитые электроны паразитно экспонируют близлежащие участки резиста.]]