Устаткування протонно-проеменевої літографії на базі електростатичного прискорювача для фабрикації 3D мікро- і наноструктур

Пономарьов, ОГ
Ребров, ВА
Колінько, СВ
Nauka innov. 2019, 15(4):62-69
https://doi.org/10.15407/scin15.04.062
Рубрика: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Мова: Російська
Анотація: 
Вступ. Поверхневі мікро- і наноструктури використовують в різних фізичних додатках, таких як рентгенівська оптика, фотоніка, мікроелектромеханічні системи, метаматеріали тощо.
Проблематика. Наявні методи фабрикації таких структур є або високовартісними, або не задовольняють певним вимогам (величина аспектного відношення та якість поверхні їхніх бічних стінок).
Мета. Розробка установки для протонно-променевої літографії, яка дозволяє створювати поверхневі мікро- та наноструктури з заданими параметрами.
Матеріали й методи. Одним з альтернативних методів фабрикації вищезгаданих поверхневих структур є протонно-променева літографія. Як зразки для фабрикації поверхневих структур використовують підкладки з кремнію з нанесеним шаром позитивного резистивного матеріалу поліметилметакрилату.
Результати. Розроблено установку протонно-променевої літографії на базі електростатичного прискорювача, наведено її складові та особливості конструкції. Наведено основні параметри установки: коефіцієнти зменшення, струм протонного пучка, мінімальні розміри зонду. Показано переваги застосування квадрупольної оптики для фабрикації мікродифракційних ґраток. Проведено перші експерименти з фабрикації ґратки-джерела в рентгенівських фазоконтрастних томографах з характерною шириною лінії близько 20 мкм.
Висновки. У пропонованій установці застосовується нова зондоформуюча система, яка базується на розподіленому пентуплеті магнітних квадрупольних лінз. Застосування електростатичної скануючої системи забезпечує високу точність позиціонування сфокусованого пучка в замкнутому циклі сканування. Управління процесом сканування забезпечується за рахунок застосування багатофункціонального реконфігурованого модуля введення-виведення з програмованою логікою.
Ключові слова: електростатичний прискорювач, магнітна квадрупольна лінза, протонно-променева літографія