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イオンビームリソグラフィーは、集積回路やその他のナノ構造などの非常に小さな構造を作成するために、表面全体にパターン化された方法でイオンの焦点を絞ったビームをスキャンする方法です。[1]
詳細
イオンビームリソグラフィーは、3次元表面に高忠実度のパターンを転写するのに有用であることがわかっている。[2]
イオンビームリソグラフィーは、UV、X線、電子ビームリソグラフィーよりも高い解像度のパターン形成が可能です。これは、これらの重い粒子がより大きな運動量を持っているためです。これにより、イオンビームの波長は電子ビームよりも短くなり、回折はほとんど発生しません。運動量によって、ターゲットと残留ガス内での散乱も減少します。また、X線や電子ビームリソグラフィーと比較して、敏感な下層構造への潜在的な放射線の影響も減少します。[3]
イオンビームリソグラフィー、またはイオン投影リソグラフィーは、電子ビームリソグラフィーに似ていますが、はるかに重い荷電粒子であるイオンを使用します。回折が無視できることに加えて、イオンは真空中および物質中の両方で電子よりも直線的な経路で移動するため、非常に高い解像度が得られる可能性があります。二次粒子（電子と原子）の範囲は、イオンの速度が低いため非常に短くなります。一方、強力なソースを作成するのは難しく、特定の範囲に対してより高い加速電圧が必要になります。エネルギー損失率が高く、特定の範囲に対する粒子エネルギーが高く、空間電荷の影響がほとんどないため、ショットノイズが大きくなる傾向があります。
高速で移動するイオンは、電子とは異なる方法で物質と相互作用し、運動量が大きいため、光学特性も異なります。イオンは物質内での移動距離がはるかに短く、物質内をよりまっすぐに移動します。低エネルギーでは、距離の終わりで、イオンは原子よりも原子核に多くのエネルギーを失い、原子はイオン化されるのではなく転位します。イオンがレジストから拡散しない場合は、レジストをドーピングします。物質内でのエネルギー損失はブラッグ曲線に従い、統計的広がりは小さくなります。イオンは光学的に「硬く」、焦点を合わせたり曲げたりするにはより大きなフィールドまたは距離が必要です。運動量が大きいほど、空間電荷効果に抵抗します。
衝突型 粒子加速器は、高運動量の荷電粒子を非常に高い精度で集中させ、誘導することが可能であることを実証しました。
参照
参考文献
- ^ F. Watt∗、AA Bettiol、JA Van Kan、EJ Teo、MBH Breese http://www.ciba.nus.edu.sg/publications/files/pbw/pbw2005_1.pdf Archived 2011-07-21 at the Wayback Machine「イオンビームリソグラフィーとナノファブリケーション：レビュー」、The Guardian、ロンドン、2004年12月17日。2011年3月3日に取得。
- ^ Dhara Parikh、Barry Craver、Hatem N. Nounu、Fu-On Fong、John C. Wolfe、「イオンビーム近接リソグラフィーとコンフォーマルプラズマ堆積レジストを使用した非平面表面上のナノスケールパターン定義」、Journal of Microelectromechanical Systems、vol. 17、no. 3、2008 年 6 月
- ^ マドゥ、マーク（2012年）。マイクロファブリケーションとナノテクノロジーの基礎第2巻。ボカラトン、フロリダ：CRCプレス。p.655。ISBN 978-1-4200-5519-1。