Установка протонно-лучевой литографии на базе электростатического ускорителя для фабрикации 3D микро- и наноструктур

• Дата: 2019
• Автори: Пономарев, А.Г., Ребров, В.А., Колинько, С.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2019
• Назва видання: Наука та інновації
• Теми: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/174052
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Установка протонно-лучевой литографии на базе электростатического ускорителя для фабрикации 3D микро- и наноструктур / А.Г. Пономарев, В.А. Ребров, С.В. Колинько // Наука та інновації. — 2019. — Т. 15, № 4. — С. 62-69. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Введение. Поверхностные микро- и наноструктуры находят свое применение в различных физических приложениях, таких как рентгеновская оптика, фотоника, микроэлектромеханические системы, метаматериалы и др. Проблематика. Существующие методы фабрикации таких структур являются либо дорогостоящими, либо не удовлетворяют определенным требованиям (величина аспектного отношения и качество поверхности их боковых стенок). Цель. Создание установки для протонно-лучевой литографии, позволяющей создавать поверхностные микро- и наноструктуры с требуемыми параметрами. Материалы и методы. Одним из альтернативных методов фабрикации вышеупомянутых поверхностных структур является протонно-лучевая литография. В качестве образцов для фабрикации поверхностных структур применяются подложки из кремния с нанесенным слоем позитивного резистивного материала полиметилметакрилата. Результаты. Разработана установка протонно-лучевой литографии на базе электростатического ускорителя, рассмотрены ее компоновка и особенности конструкции. Приведены основные параметры установки: коэффициенты уменьшения, ток протонного пучка, минимальные размеры зонда. Показаны преимущества применения квадрупольной оптики при фабрикации микродифракционных решеток. Проведены первые эксперименты по фабрикации решетки-источника в рентгеновских фазоконтрастных томографах с характерной шириной линии около 20 мкм. Выводы. В предлагаемой установке применяется новая зондоформирующая система, основанная на распределенном пентуплете магнитных квадрупольных линз. Применение электростатической сканирующей системы обеспечивает высокую точность позиционирования сфокусированного пучка в замкнутом цикле сканирования. Управление процессом сканирования обеспечивается за счет применения многофункционального реконфигурируемого модуля ввода-вывода с программируемой логикой.