Litografia de feixe de íons - Ion beam lithography
A litografia por feixe de íons é a prática de escanear um feixe de íons focalizado de forma padronizada em uma superfície para criar estruturas muito pequenas, como circuitos integrados ou outras nanoestruturas .
Detalhes
A litografia por feixe de íons foi considerada útil para a transferência de padrões de alta fidelidade em superfícies tridimensionais.
A litografia por feixe de íons oferece um padrão de resolução mais alta do que a litografia por UV, raio X ou feixe de elétrons porque essas partículas mais pesadas têm mais momentum. Isso dá ao feixe de íons um comprimento de onda menor do que até mesmo um feixe e e, portanto, quase nenhuma difração. O momento também reduz o espalhamento no alvo e em qualquer gás residual. Há também um efeito de radiação potencial reduzido para estruturas subjacentes sensíveis em comparação com a litografia de raio-x e feixe eletrônico.
A litografia de feixe de íons, ou litografia de projeção de íons, é semelhante à litografia de feixe de elétrons , mas usa partículas carregadas muito mais pesadas, íons . Além de a difração ser desprezível, os íons se movem em caminhos mais retos do que os elétrons tanto através do vácuo quanto através da matéria, então parece haver um potencial para uma resolução muito alta. Partículas secundárias (elétrons e átomos) têm alcance muito curto, devido à menor velocidade dos íons. Por outro lado, fontes intensas são mais difíceis de fazer e tensões de aceleração mais altas são necessárias para uma determinada faixa. Devido à maior taxa de perda de energia, maior energia de partícula para um determinado intervalo e à ausência de efeitos de carga espacial significativos, o ruído de disparo tende a ser maior.
Os íons que se movem rapidamente interagem de maneira diferente com a matéria do que os elétrons e, devido ao seu maior momento, suas propriedades ópticas são diferentes. Eles têm um alcance muito menor na matéria e se movem mais retos através dela. Em baixas energias, no final do intervalo, eles perdem mais de sua energia para os núcleos atômicos, em vez de para os átomos, de modo que os átomos são deslocados em vez de ionizados. Se os íons não se desarmarem da resistência, eles a dopam. A perda de energia na matéria segue uma curva de Bragg e tem um spread estatístico menor. Eles são "mais rígidos" opticamente, requerem campos ou distâncias maiores para focar ou dobrar. O momento mais alto resiste aos efeitos da carga espacial.
Os aceleradores de partículas do colisor mostraram que é possível focar e orientar partículas carregadas de alto momento com uma precisão muito grande.