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离子束光刻 编辑

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离子束光刻

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离子束光刻是一种以图案化方式在整个表面上扫描聚焦的离子束以创建非常小的结构(例如集成电路或其他纳米结构)的实践。

已经发现离子束光刻对于在三维表面上转印高保真度图形很有用。

离子束光刻比UV、X射线或电子束光刻具有更高的分辨率,因为这些较重的粒子具有更大的动量。这使离子束的波长甚至比电子束的波长小,因此几乎没有衍射。动量还减少了目标和任何残留气体中的散射。与X射线和电子束光刻相比,对敏感的下层结构的潜在辐射效应也有所降低。

离子束光刻

离子束光刻或离子投影光刻与电子束光刻类似,但使用的是重得多的带电粒子、离子。除了可以忽略不计的衍射之外,离子在真空和物质中的移动路径都比电子移动的路径更直,因此似乎具有非常高分辨率的潜力。次级粒子(电子和原子)的范围很短,因为离子的速度较低。另一方面,对于给定的范围,更难制造强光源,并且需要更高的加速电压。由于给定范围内较高的能量损失率,较高的粒子能量以及不存在明显的空间电荷效应,散粒噪声将趋于更大。

快速移动的离子与物质的相互作用不同于电子,并且由于其较高的动量,它们的光学性质也不同。它们的物质范围短得多,并且在物质范围内移动得更直。在低能量范围内,它们失去的能量更多地流向原子核,而不是原子,从而使原子错位而不是被电离。如果离子没有从抗蚀剂中扩散出来,它们会对其进行掺杂。物质中的能量损失遵循布拉格曲线,并且统计分布较小。它们在光学上是“刺激物”,它们需要更大的视野或更大的距离才能聚焦或弯曲。较高的动量抵抗空间电荷效应。

对撞机粒子加速器表明,可以非常高精度地聚焦和操纵高动量带电粒子。


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