АМОРФНЫЙ ОКСИД ВАНАДИЯ – НЕОРГАНИЧЕСКИЙ РЕЗИСТ ДЛЯ НАНОЛИТОГРАФИИ

Авторы
Файлы

Величко А. А. Кулдин Н. А. Стефанович Г. Б. Пергамент А. Л. Борисков П. П. Статья в формате PDF 137 KB

Основным технологическим процессом в микроэлектронике в течении более 40 лет продолжает оставаться литография. Литографические процессы классифицируются по способу энергетического воздействия (экспонирования) на чувствительный слой (резист) наносимый на полупроводниковую подложку: оптическая, электронно-лучевая (ЭЛ), рентгеновская и ионная литография. Анализируя ключевые аспекты литографического процесса с разрешением <100 нм, нужно выделить две основные проблемы: источник экспонирования и адекватный резист. Любые из разpaбатываемых систем экспонирования (в частности, оптические DUV и EUV и ЭЛ) в принципе обеспечивают необходимое разрешение, тогда как проблема резиста остается открытой [1]. Одна из нерешенных задач заключается в низкой стойкости к плазменным процессам существующих резистов. Резистивные материалы, представляющие собой органические полимерные композиции (например, PMMA), легко разрушаются в ходе плазменного травления.

Ранее нами было показано [2], что перспективными для разработки неорганических резистов являются метастабильные аморфные пленки диоксида ванадия, имеющие высокую чувствительность к фотонному и электронному облучениям.

В данной работе представлены результаты, полученные при разработке электронно-лучевого литографического процесса с негативным неорганическим резистом на основе аморфных оксидов ванадия. Аморфные пленки оксида ванадия были получены методом анодного окисления. После ЭЛ обработки происходит изменение физико-химических свойств материала, заключающееся, в частности, в росте плазменной и химической стабильности оксида, что позволяет проводить селективное травление пленки на этапе проявления резиста. Перечислим основные параметры и хаpaктеристики оксидно-ванадиевого резиста.

Чувствительность к электронно-лучевому экспонированию D_min. Чувствительность зависит от параметров экспонирования, условий окисления, времени хранения. Для энергии электронов в пределах 1-15 кэВ минимальные дозы обеспечивающие проявление линий шириной ~ 100 нм достигали 15-20 мкКл/см². Для энергий электронов 20-50 кэВ D_min увеличивается до 50-100 мкКл/см². Отметим также, что D_minзависит от экспозиционного тока и уменьшается с его ростом.

Разрешение оксидно-ванадиевого резиста. При 50 кВ экспонировании было получено разрешение меньше 100 нм (~ 70 нм). Экспозиционные дозы при этом достигали значений 200 - 300 мкКл/см². Уменьшение размера зерен металлического ванадия или переход на альтернативные методы получения оксидных слоев обеспечивает более высокое разрешение.

Термо- и плазмостабильность оксидно-ванадиевого резиста. Каждый из слоев оксидно-ванадиевого резиста обладает высокой термо и плазмостабильностью, хаpaктерной для неорганических материалов. Это позволяет проявлять резист сухими плазменными процессами, которые обеспечивают высокое разрешение.

Для оптимального литографического процесса необходимо обеспечить отношение высоты линии резиста к ширине ~ 1: 1. Высокая стабильность оксида ванадия позволяет проводить подобный режим травления.

В заключение рассмотрим возможные механизмы трaнcформации свойств оксидов переходных металлов под действием электронного облучения. При больших дозах облучения хаpaктер модификации свойств аналогичен процессам, наблюдаемым при термической обработке оксидных пленок. Доминирующей причиной модификации свойств в данном случае являются кристаллизационные процессы в исходно аморфных структурах. Естественно предположить развитие процессов кристаллизации и при ЭЛ обработке оксидов. Это подтверждается прямыми рентгенографическими исследованиями изменения структуры аморфных оксидов ванадия [3].

Определенные сложности возникают при анализе эффекта модификации свойств оксидов при низких плотностях энергии (малых дозах). Мы полагаем, что наиболее вероятным процессом в данном случае является электронно-лучевое возбуждение перехода металл-изолятор в VO₂и переход пленки в металлическое состояние. При этом также происходит электронно-индуцированное изменение стехиометрии оксида за счет перераспределения кислорода между внешними (V₂O₅)внутренними (VO₂) слоями оксида, а также металлической подложкой. Дальнейшая генерация, под действием облучения, дефектов нестехиометрии типа кислородных вакансий, играющих роль донорных центров, будет стабилизировать металлическую фазу VO₂.

Работа выполнена при поддержке гранта Министерства Образования РФ и Американского Фонда Гражданских Исследований и Развития (CRDF) № PZ-013-02.

E.H.Anderson, G.G.Barclay, L.E.Ocola, R.L.Brainard // Microelectronic Engineering. 2002,V.61-62, P.707-715.
A.L. Pergament, G.B. Stefanovich, E.L. Kazakova, D.G. Stefanovich, A.A. Velichko // Sol. St. Phenomens, 2003, V. 90-91, P.97-102.
Г. Б. Стефанович, А.Л. Пергамент, А.А. Величко, Д.Г. Стефанович, Н.А. Кулдин, П. П. Борисков // Сбор. док. 15-го Межд. симпозиума «Тонкие пленки в оптике и электронике, Харьков, 2003, C.263-267.

ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТРОМАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Т-ЗОН ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ОРГАНОВ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

Статья в формате PDF 102 KB...

15 04 2026 15:47:41

ПОГРЕШНОСТИ МЕТОДА ПРИВЕДЕНИЯ К ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ДВУХФАЗНОЙ МАШИНЕ ПРИ АНАЛИЗЕ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ МНОГОФАЗНЫХ ИНВЕРТОРНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Статья в формате PDF 150 KB...

14 04 2026 4:50:54

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ АТРОФИИ ЗРИТЕЛЬНОГО НЕРВА У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА

Статья в формате PDF 280 KB...

13 04 2026 0:55:13

РАЗВИТИЕ СТЕКЛОВИДНОГО ТЕЛА ГЛАЗА ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 194 KB...

12 04 2026 23:22:31

ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ЛЕЧЕНИИ КОРОВ И ТЕЛОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА КРИОТЕРАПИИ И ОЗОНОИРОВАННЫМИ ГОМЕОПАТИЧЕСКИМИ ПРЕПАРАТАМИ

Бесплодие является одним из главным заболеванием коров. По причине непригодности к воспроизводству из стад выбывает более половины животных. По этой причине сельскохозяйственные предприятия терпят существенные убытки. В настоящее время в производстве требуются современные методы лечения, которые отличались бы высокой эффективностью, широким спектром действия, низкозатратностью. Авторы считают, что такой инновационной технологией является лечение нарушения воспроизводительной системы коров и телок с использованием метода криотерапии и озонированными гомеопатическими препаратами. ...

11 04 2026 2:48:11

ОСОБЕННОСТИ УЛЬТРАСТРУКТУРЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЧЕЛОВЕКА В ПОЗДНИЕ СРОКИ ПЛОДНОГО ПЕРИОДА ПРЕНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА

Статья в формате PDF 104 KB...

10 04 2026 14:35:46

ЭСТЕТИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ В КОНТЕКСТЕ РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 224 KB...

09 04 2026 10:16:28

Лизосомально-катионный тест в оценке эффективности лечения хронического катарального гингивита препаратом «Хитозан с серебром»

Статья в формате PDF 135 KB...

08 04 2026 19:22:54

ОСОБЕННОСТИ ГЕМОДИНАМИКИ ПОДРОСТКОВ В УСЛОВИЯХ ШКОЛЫ

Статья в формате PDF 89 KB...

07 04 2026 15:57:53

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВОДОРАСТВОРИМОГО ФЛЮСА ВФ – 132М

Статья в формате PDF 110 KB...

06 04 2026 20:47:38

СТАНДАРТИЗАЦИЯ КАК ФАКТОР ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПРОЦВЕТАНИЯ РОССИИ

Статья в формате PDF 273 KB...

05 04 2026 15:23:11

СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО УЛЬТРАСОНОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ СТАДИЙ ТЕЧЕНИЯ ОСТРЫХ ГНОЙНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПАЛЬЦЕВ КИСТИ

Статья в формате PDF 112 KB...

04 04 2026 4:55:24

УПРАВЛЕНИЕ ЗНАНИЯМИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМПРОЦЕССЕ

Статья в формате PDF 116 KB...

03 04 2026 4:44:10

Аспекты экологического мониторинга аскаридоза в хозяйствах Ульяновской области

Статья в формате PDF 105 KB...

02 04 2026 17:31:25

НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПРИВЛЕЧЕНИЯ ИНВЕСТИЦИЙ В ЭКОНОМИКУ РОССИИ И КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Статья в формате PDF 173 KB...

01 04 2026 18:13:39

ОБ УСТОЙЧИВОСТИ СОСТОЯНИЙ ЛОКАЛЬНОГО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ РАСТВОРОВ ПРИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ

Рассматриваются вопросы локального термодинамического равновесия растворов при фазовых переходах в многолетнемерзлых горных породах. Предложен способ расчета понижения температуры замерзания раствора и с учетом взаимодействия в ней ионов растворенного вещества. Получен критерий существования утойчивости термодинамического равновесия раствора при фазовых переходах. ...

31 03 2026 15:17:48

СОДЕРЖАНИЕ ФАКТОРОВ РОСТА В КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ДИАГНОСТИКЕ СИНДРОМА ЗАДЕРЖКИ РАЗВИТИЯ ПЛОДА

Статья в формате PDF 111 KB...

30 03 2026 15:51:41

Эффекты влияния городских антропогенных факторов а состояние щитовидной железы у детей

Статья в формате PDF 115 KB...

29 03 2026 22:14:11

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРИЕМА СТУДЕНТОВ В ВУЗ В СИСТЕМЕ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА

Статья в формате PDF 100 KB...

28 03 2026 9:55:58

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА

Статья в формате PDF 91 KB...

27 03 2026 0:15:45

ЗОЛОТОНОСНЫЕ ЩЕЛОЧНЫЕ МАГМАТИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ

В статье приведены сведения о золотоносности щелочных и ультpaбазит-базитовых щелочных комплексов. Впервые обращено внимание на золотоносность карбонатитовых комплексов. Приведены данные о золотоносности шошонитовых и щелочных лампрофировых комплексов. Основными геолого-промышленными типами оруденения указанных комплексов являются жильные, жильно-штокверковые, порфировые мезотермальные, скарновые, а также эпитермальные золото-серебряно-теллуридные месторождения. Золото выявлено в комплексных месторождениях кобальт-медно-никелевых (типа Блэкбёд), ортомагматических платиноидных в «аляскинском» типе ультpaбазитов, в железо-оксидном медно-золоторудном классе месторождений типа Олимпик Дам и других. ...