АМОРФНЫЙ ОКСИД ВАНАДИЯ – НЕОРГАНИЧЕСКИЙ РЕЗИСТ ДЛЯ НАНОЛИТОГРАФИИ
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 Dmin. 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 Dmin увеличивается до 50-100 мкКл/см2. Отметим также, что Dmin зависит 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 VO2 и 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.
Статья в формате PDF
162 KB...
25 05 2026 2:17:23
Изучено изменение количества эритроцитов и состояние их мембран при переезде студентов в новую местность и при адаптации к условиям обучения в вузе. Полученные результаты свидетельствуют о более выраженных качественных изменениях эритроцитов по сравнению с их количественным составом. Это выражается в изменении соотношении эритроцитов по стойкости: преобладание числа низкостойких эритроцитов у городских студентов и средне- и высокостойких – у приезжих, что является свидетельством большей выраженности компенсаторных реакций в группе приезжих студентов.
...
23 05 2026 20:59:50
Экспериментально показано, что получать электроэнергию из атмосферы можно, используя параметрические процессы, возникающие в атмосфере при электрической поляризации молекул воздуха. Вертикальный градиент электрического поля Земли при этом не играет роли, поэтому антенну можно располагать вблизи поверхности Земли, что существенно упрощает приёмник электроэнергии. ...
22 05 2026 14:51:36
Статья в формате PDF
369 KB...
21 05 2026 13:12:57
Статья в формате PDF
1728 KB...
20 05 2026 13:23:12
Статья в формате PDF
127 KB...
19 05 2026 15:37:19
Статья в формате PDF
396 KB...
18 05 2026 12:51:35
Приведены результаты оценки степени антропогенной преобразованности природных ландшафтов Южной Якутии. В качестве объекта исследований была принята территория Алдано-Тимптонского междуречья. В пределах исследуемой территории охаpaктеризованы пять выделенных физико-географических провинций в зависимости от их степени преобразованности.
...
17 05 2026 2:54:54
Статья в формате PDF
121 KB...
15 05 2026 4:35:55
Статья в формате PDF
100 KB...
14 05 2026 14:27:45
Статья в формате PDF
94 KB...
13 05 2026 6:58:51
В статье говорится о видах парадействий в языке и исследованиях невербальных элементов в языкознании.
...
12 05 2026 14:53:47
Статья в формате PDF
129 KB...
11 05 2026 18:10:24
Дан обзор новых методов определения поверхностного натяжения твердых тел, малых частиц и тонких пленок. Методы основаны на универсальной зависимости физической величины от размера малых частиц твердого тела или толщины пленки.
...
10 05 2026 2:35:39
Статья в формате PDF
101 KB...
09 05 2026 9:22:29
Статья в формате PDF
104 KB...
08 05 2026 12:57:36
Статья в формате PDF
114 KB...
07 05 2026 5:41:24
Статья в формате PDF
90 KB...
06 05 2026 14:37:41
Статья в формате PDF
138 KB...
05 05 2026 1:56:34
Статья в формате PDF
122 KB...
04 05 2026 23:24:46
Статья в формате PDF
123 KB...
03 05 2026 21:49:44
В работе рассмотрен вопрос исследования биологической жидкости в формате 3D.
...
02 05 2026 4:36:33
Статья в формате PDF
135 KB...
01 05 2026 6:36:18
Изучены ценопопуляции Pulsatilla multifida на территории Юго-Западной и Западной Якутии. Рассмотрено влияние антропогенного фактора на их состояние
...
28 04 2026 22:43:31
Статья в формате PDF
295 KB...
27 04 2026 21:59:27
Статья в формате PDF
114 KB...
26 04 2026 20:24:56
Статья в формате PDF
110 KB...
25 04 2026 6:33:55
Статья в формате PDF
113 KB...
24 04 2026 12:42:50
Статья в формате PDF
133 KB...
22 04 2026 5:48:27
Статья в формате PDF
87 KB...
21 04 2026 7:12:51
Рассмотрен процесс выделения бутадиен-стирольного каучука из латекса СКС-30 АРК с использованием в качестве наполнителя льняного и вискозного волокна. Установлено влияние содержания льняного и вискозного волокна различной длины, при различных расходах коагулирующего агента, на полноту выделения каучука из латекса. Определено оптимальное содержание волокна и его длина.
...
20 04 2026 5:39:40
Статья в формате PDF
119 KB...
19 04 2026 12:31:23
Статья в формате PDF
368 KB...
18 04 2026 18:44:28
Статья в формате PDF
105 KB...
17 04 2026 5:12:53
Статья в формате PDF
124 KB...
16 04 2026 9:26:45
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
