[박막공학]Lithography

소개

Soft Lithography의 적용분야와, E-Beam Lithography의 해상도에 영향을 주는 요인들에 관한 보고서 입니다.

목차

1. What are the main applications of soft lithography?
2. Identify and explain the factors affecting the resolution of electron beam lithography

본문내용

soft lithography는 soft material Ink로 회로 pattern을 그리는 방법으로, Micro contact printing, Nano imprinting Lithopraphy, Dip pen Lithopraphy과 같은 것이다. Patterning 방법에는, stamp type, inkjet printer type, 주형 type이 있다. Micro contact printing(MCP)법은, stamp type의 patterning기술이 있는데, pattern을 전사할 때 자기조직화 process용으로 쓰이는 간편한 방법이다. 하버드 대학의 whiteside group이 제안한 방법으로, 최근 100nm의 선폭까지 patterning이 가능하다는 보고가 있다.
MCP는 Mater기판 위에 Photo resistor로 미세가공하여 pattern을 만든 주형을 만들고, 그 위에 고분자의 stamp를 얹는다. thyol화합물인 Ink를 바르고, 실리콘 기판 표면 위에 금증착막의 micro pattern을 전사하는 방법이다. 전사한 thyol화합물을 금속표면에 과학적으로 흡착시키면, 자기조직화막(SAM, self Assembled Monolayer)가 형성되고, 이 막으로 기판표면을 resistor를 따라 etching하면 pattern이 형성된다.
DPN방법은 AFM(원자현미경)의 탐침에 분자ink를 묻혀서 직접 기판표면에 patterning을 하는 방법이다. DPN법을 사용하여, 50nm정도의 pattern을 직접 묘사하는 것이 가능해졌다. 또한 AFM을 사용해, 상의 표면의 관찰하고, 그리는 것이 가능하다.

2. Identify and explain the factors affecting the resolution of electron beam lithography

Electron beam lithography의 resolution에 영향을 주는 요소는 forward and backward scattering이다.
The task of EBL is to expose a pattern and remove, by etching or dissolution, the exposed portion of the polymer resist film (we limit ourseleves to positive resist). The result from exposing a resist is that the molecular linear chain is broken and the average molecular weight of the polymer exposed area is reduced (for details, see section 5.2). Reducing the molcular weight of the polymer is accompanied by an increase of the solubility, i.e. the etching rate in figure (5.4). Thus the principal resultfrom exposure is a pattern drawn in terms of etching rate. It is desired that the contrast, i.e. the ratio between the etching rate in the exposed and unexposed areas, be as large as possible. It is clear, from what has been said that a physical theory of EBL mus have the goal of computing the three-dimensional molecular weight distribution of the polymer, or, equivalently, the distribution of the disruptions in the polymer chains. With this kind of problem statement, of all the events that take place when a fast electron intercats with a resist molecul, it is mainly the acts that disupt the molecule that must be singled out. Since this procedure is very complicate, it is convenient to replace it with the problem the three-dimensional distribution of energy emitted by fast electrons (and transferred to the resist molecules), by assuming that there is a constant amount of energy absorbed when one act of breaking a molecule chain occurs, found experimentally to be

참고자료

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