Описание:

e_LiNE plus (“Lithography and NanoEngineering”) – это система «под ключ», которая объединяет в себе функционал передового электронно-лучевого литографа ультравысокого разрешения, расширенные возможности аналитического автоэмиссионного электронного микроскопа и инструменты рабочей станции для наноинжиниринга. e_LiNE plus предназначен для научных центров и центров коллективного пользования, специализирующихся на разработках и исследованиях в сфере физики, оптики, фотоники, микро, наноэлектроники и нанотехнологий.

С e_LiNE plus инновационные исследования получают доступ к кластерному научно-исследовательскому прибору с расширяемым потенциалом, объединяющим литографию, наноконструирование, изображение с ультра-высоким разрешением и микроанализ. e_LiNE plus – единственная система, сочетающая в себе классическую нанолитографическую рабочую станцию и возможности реализации разнообразных многоцелевых приложений без компромисса относительно самых передовых показателей производительности нанолитографа. Безотносительно расширенных возможностей, e_LiNE plus обеспечивает самое эффективное выполнение разработческих задач литографирования и сканирования пластин. 

e_LiNE plus позволяет осуществлять литографирование с ультра-высоким разрешением на пластинах размером вплоть до 4 дюймов с автоматическим контролем и корректировкой процесса экспонирования. Cтабильность параметров электронно-оптической колонны и применение методов автоматической корректировки дрейфа и фокусировки позволяет осуществлять длительную работу с образцами как малой, так и большой площади поверхности. При этом, e_LiNE plus - единственная система, которая позволяет профессионально выполнять как задачи литографирования сложных структур, так и задачи наноконструирования.

Профессиональная нанолитография достигнута за счет полностью интегрированной литографической архитектуры прибора и гибкого программного обеспечения, контролируемого лазерным интерферометром предметного стола, обеспечивающего нанометровую точность позиционирования, а также уникальных режимов экспонирования FBMS (литографирование столом при неподвижном пучке) и MBMS (литографирование столом и модулированным пучком), позволяющим достигнуть бесшовного экспонирования протяженных (например, волноводов) или периодических структур (например, фотонных кристаллов) на больших площадях поверхности.

Для задач наноконструирования и аналитических электронно-микроскопических целей e_LiNE plus может быть оборудована как различными детекторами, так и полностью интегрированными в управляющее программное обеспечение Raith Nanosuite наноманипуляторами и системой газовой химии с возможностью создания автоматизированных процессов.

Уникальные детекторы, позволяющие на порядок превзойти показатели стандартных литографических систем, дополняют гибкость конфигурации e_LiNE plus. Внутрилинзовый детектор вторичных электронов, внутрилинзовый детектор обратно-рассеянных электронов с селекцией по энергии, соосный детектор обратно-рассеянных электронов с селекцией по углу обеспечивают обеспечивают максимум эффективности и гибкости в задачах распознавания маркеров выравнивания, удобную калибровку, высококачественную визуализацию и идентификацию наноструктур по контрасту материала.

e_LiNE plus - единственная система, разработанная для решения многоцелевых задач в повседневной научно-исследовательской практике, которая также включает в себя функционал применения in situ, для таких приложений как, например:

• прямые электрические измерения на образце, многоточечные измерения
• механические тесты наноструктур
• профилометрия
• создание острий для полевой эмиссии или острий на вершине стандартной пирамидки кантилевера атомно-силового микроскопа
• наноконструирование структур в 3D
• создание наноотверстий (нанопор)
• создание «твердых» масок для травления (защита поверхности, герметизация)
• нано/микротрубки, нанопипетки
• ретушь/модификация микросхем на этапе разработки, ретушь и восстановление фотошаблонов
• подводка контактов и их приварка к наноструктурам in situ для измерений транспорта
• получение высококонтрастных изображений, анализ по материалу и измерение критических размеров

Основные блоки, а также все программное обеспечение систем компании Raith разрабатывается и производится на единой фабрике в Германии. На территории РФ осуществляется сервисная поддержка (силами инженеров Raith и ООО ОПТЭК). Проводятся также регулярные встречи Raith пользователей оборудования для обмена опытом.

 

Технология

GEMINI, Raith Fixed Beam Moving Stage, Raith Modulated Beam Moving Stage

 

Программное обеспечение:

Raith Nanosuite. Стандарт GDSII. Единый модуль дизайна CAD-объектов с привязкой к слоям, параметрам экспонирования, контроль позиционирования в системе координат образца, скриптинг, автоматизация, “DirectAlignDesign”, “Flexposure”, коррекция эффекта близости, литография в 3D.

 

Система e_LiNE plus: электронно-лучевой литограф ультравысокого разрешения, аналитический электронный микроскоп, рабочая станция наноконструирования.

Ультравысокое разрешение: 9-нм линии, экспонированные в резисте HSQ при 20 кВ.	Структурные элементы микроприборов высокой степени интеграции  (Изображение: точка пересечений элемента памяти RRAM, Sunghyun Jo, University of Michigan, USA)
Передовые применения нанолитографии: фотонно-кристаллическая структура в подвешенной мембране  (William Whelan-Curtin, University of St. Andrews, UK)	Наноизмерения электрических характеристик свободно подвешенной на контактах платиновой нанопроволоки, подготовленной с помощью осаждения материала под электронным пучком (EBID)
4 зонда наноманипуляторов, наблюдаемые под электронным пучком	Контраст по материалу, получаемый при помощи внутрилинзового детектора обратно-рассеянных электронов с селекцией по энергии.
Создание трехмерных объектов с помощью осаждения материала под электронным пучком (EBID)

 

Технические характеристики:

Лазерный интерферометрический стол	100х100х30 мм Точность сшивки полей и наложения полей на больших площадях <40 нм (среднее значение + 3 сигма) Точность позиционирования 1 нм
Электронно-оптическая колонна	Автоэмиссионный катод Шоттки, диаметр пятна зонда <2 нм Колонна без кроссоверов (т.е. без пересечений траекторий лучей пучка): низкие аберрации, высокая плотность тока зонда (> 7 500 A/cm2), высокое пространственное разрешение как при высоких, так и при низких ускоряющих напряжениях Внутрилинзовый детектор вторичных электронов Метрологические возможности и получение РЭМ-изображений при ускоряющих напряжениях в том числе менее 1 кВ Долговременная стабильность тока пучка (<0,5% / 8 часов) Непревзойденная точность позиционирования луча на образце
Энергия луча	20 эВ – 30 кэВ
Зондовый ток	5 пА – 20 нА
Режимы и характеристики	Автоматизация всех операций, автоматическое выравнивание плоскости фокуса, коррекция дрейфа, коррекция доз по измеряемому току GDSII; импорт форматов AutoCAD DXF, ASCII, CIF “DirectAlignDesign” “Flexposure” Коррекция эффекта близости Литография в 3D
Минимальная ширина получаемой линии	< 10 нм
Генератор развертки	20МГц
Бесшовная литография протяженных и периодических структур	traxx periodixx

 

Дополнительное оборудование:

• Система газовой химии на 5 линий. Полный спектр газообразных реактивов-прекурсоров.
• Система газовой химии на 1 линию (mono-GIS).
• Управляемый вручную шлюз для загрузки образца.
• До 4х наноманипуляторов.
• Энерго-дисперсионная спектроскопия (EDX)
• Внутрилинзовый детектор обратно-рассеянных электронов с селекцией по энергии (EsB)
• STEM-детектор
• Четырех-секционный детектор обратно-рассеянных электронов с селекцией по углу (AsB)
• Плазменная очистка камеры образца
• Встроенный оптический макроскоп с системой подсветки
• Система нагрева/охлаждения образца
• Система автоматического выравнивания плоскости фокуса
• Модуль наклона и поворота образца
• Активная платформа виброподавления, активная система подавления шумов магнитного поля