АСМ Литография - гравировка

Процесс гравировки хорошо известен как средство формирования рисунка на поверхности предмета. Реализация такого процесса с использованием методов сканирующей зондовой микроскопии позволяет осуществлять наногравировку (нанолитографию) с нанометровым разрешением. При осуществлении наногравировки с использованием методики обычной контактной силовой микроскопии зонд микроскопа перемещается по поверхности подложки с достаточно большой силой прижима, так что на подложке (или на лежащем на ней слое резиста) формируется рисунок в виде углублений (царапин).

Такая методика использует принцип вспашки: материал извлекается из подложки вполне определенным образом, оставляя канавки с характерным сечением, определяемым формой кончика зонда. Применение наногравировки в качестве нанолитографической операции обладает определенными преимуществами: по сравнению с электронно- и ионно-лучевой литографиями не вносятся глубокие нарушения в подложку, нет необходимости применения дополнительных технологических операций, таких как травление подложки. Наногравировка была применена, например, для формирования мостиков из сверхпроводящих материалов (Джозефсоновских переходов) [1], поверхностных квантовых ям [2].

В процессе сканирования с использованием контактного метода может осуществляться не только глубокая гравировка, но в зависимости от силы прижима зонда и более широкий набор набор режимов – от легкого скольжения без трения до остаточного истирания.

Таким образом, может СЗМ может быть использован для характеризации процессов стойкости различных материалов к истиранию, например, магнитных считывающих головок, упаковочных полимеров, ЖК дисплеев и пр., (см. обзор [3]).

Приборы производства NTMDT позволяют осуществлять нанолитографические операции двух видов – векторную и растровую. Векторная литография осуществляется по заранее заданному рисунку, ее преимущество заключается в относительно большой скорости, однако она не позволяет варьировать силу воздействия на подложку в процессе литографии. Растровая литография осуществляется более медленно, поскольку при ее проведение сканирование осуществляется по всей площади участка подложки, на которой формируется рисунок, однако она позволяет осуществлять различное (в зависимости от рисунка шаблона) по силе воздействие зонда на подложку.

Ссылки

1. Appl. Phys. Lett., Vol. 73, 2051 (1998).
2. Appl. Phys. Lett., Vol. 73, 2684 (1998).
3. Chem. Rev. 97, 1163 (1997).