3.7.   Профилирование резистов сканирующими зондами

Сканирующие зонды могут быть использованы как для электронной, так и для механической модификации резистивных пленок. В случае электронного воздействия точечный зонд (обычно это зонд атомного силового микроскопа) используется как источник низкоэнергетических электронов. В качестве резистов используются те же материалы, что и для электронно-лучевой литографии.

Для электронного профилирования резистов в атомном силовом микроскопе зонд должен эффективно инжектировать электроны. Поэтому на обычные «коммерческие» зонды, изготовленные или покрытые нитридом кремния, наносят слой металла, например золота. При бесконтактном режиме сканирования на зонд подается отрицательное напряжение 5…20 В. В процессе сканирования зазор зонд–подложка и поток электронов с зонда поддерживают постоянными. Таким образом возможно создавать рисунок с размерами элементов 30 нм и менее на резистивной пленке толщиной 60…70нм.

Использование низкоэнергетических электронов для экспонирования резистов исключает их обратное рассеяние от границы резист–подложка и значительно уменьшает генерацию вторичных электронов. Эти два фактора существенно улучшают разрешение зондового метода электронного экспонирования в сравнении с традиционной высокоэнергетической электронно-лучевой литографией. Бесконтактные зонды легко интегрируются в многозондовые головки, в которых высота расположения каждого зонда регулируется индивидуально, что создает перспективы наращивания производительности таких систем путем параллельной обработки.

Зонд атомного силового микроскопа, работающего в контактном режиме, может быть использован как для механической модификации пленки резиста с последующим его проявлением и травлением через образовавшуюся маску, так и для прямого удаления материала (обычно металла) царапанием. В этом случае зонд используется как точечный инструмент для прецизионного формирования канавок в резистивной или металлической пленке на поверхности подложки. Прямая механическая обработка может быть осуществлена с высокой точностью, однако не всегда удается получить стенки канавок с приемлемым качеством из-за их неровности.