Электронно-лучевая литография в производстве кодовых и считывающих лимбов Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

а)

вход

выход 1 §0

S11, S21, S31, дБ 0

б)

выход 2

Ш

-20 -40 -60 -80

Я

0

1.0

2.0 f ГГц

а б

Топология полосковых проводников диплексера (а) и его АЧХ (б)

Таким образом, предложен на основе двумерного фотонного кристалла микрополосковый диплексер. Использование в конструкции внутренних расположенных в два ряда четвертьволновых одномодовых резонаторов и крайнего свернутого позволяет реализовать ей высокие частотно-селективные свойства, обусловленные наблюдаемыми на амплитудно-частотной характеристике полюсами затухания мощности, которые приводят к существенному росту крутизны склонов полос пропускания и усилению подавления мощности на частотах низкочастотной и расширенной высокочастотной полос заграждения.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, грант Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук, МК-5942.2014.8.

Библиографические ссылки

1. Шабанов В. Ф., Ветров С. Я., Шабанов А. В. Оптика реальных фотонных кристаллов. Жидкокристаллические дефекты, неоднородности. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2005. 240 с.

2. Исследование полосно-пропускающих фильтров на микрополосковом двумерном фотонном кристалле / Б. А. Беляев, А. А. Лексиков, С. А. Ходенков, В. Ф. Шабанов // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии : 17-я Междунар. Крымская конф. Севастополь, 2007. С. 469-470.

3. Полосно-пропускающие фильтры на двумерных микрополосковых фотонных кристаллах / Б. А. Беляев, А. А. Лексиков, С. А. Ходенков, В. Ф. Шабанов // Электронные средства и системы управления. Опыт инновационного развития : докл. Междунар. науч.-практ. конф. Ч. 1. Томск : ТУСУР, 2007. С. 66-69.

References

1. Shabanov V. F., Vetrov S. Ja., Shabanov A. V.

Optika real'nyh fotonnyh kristallov. Zhidkokristallicheskie defekty, neodnorodnosti. Novosibirsk : Izd-vo SO RAN, 2005. 240 p.

2. Issledovanie polosno-propuskajushhih fil'trov na mikropoloskovom dvumernom fotonnom kristalle / B. A. Beljaev, A. A. Leksikov, S. A. Hodenkov, V. F. Shabanov // 17-ja Mezhdunarodnaja Krymskaja konferencija «SVCh-tehnika i telekommunikacionnye tehnologii». Sevastopol', 2007. p. 469-470.

3. Polosno-propuskajushhie fil'try na dvumernyh mikropoloskovyh fotonnyh kristallah / B. A. Beljaev, A. A. Leksikov, S. A. Hodenkov, V. F. Shabanov // Jelektronnye sredstva i sistemy upravlenija. Opyt innovacionnogo razvitija: dokl. Mezhdunar. nauch. -prakt. konf.: Ch. 1. Tomsk: TUSUR, 2007. p. 66-69.

© Борисенков Д. В., Ходенков С. А.,

Афонин А. О., Угрюмов А. В., 2015

I

4

УДК 629.78

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ЛИТОГРАФИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОДОВЫХ И СЧИТЫВАЮЩИХ ЛИМБОВ

А. М. Буквин, Н. А. Абрамов, А. В. Бобков, А. В. Крикунов, И. С. Кружилов

АО «НПП «Геофизика-Космос» Российская Федерация, 107497, г. Москва, ул. Иркутская, 11-1. Е-шаП: [email protected]

Кодовые лимбы широко используются в системах ориентации и стабилизации летательных аппаратов. В связи с физическими ограничениями оптического метода фотолитографии для создания высокоточных кодовых лимбов рассматривается вопрос о применении методов электронно-лучевой литографии (ЭЛЛ). В части изготовления кодовых и считывающих лимбов для датчиков угла оптико-электронных преобразователей процесс электронно-лучевой литографии не имеет ограничений и представляется наиболее перспективным.

Ключевые слова: электронно-лучевая литография, кодовые лимбы, датчик угла.

Решетнеескцие чтения. 2015

ELECTRON-BEAM LITHOGRAPHY FOR GRADUATED DIAL MANUFACTURING

A. M. Bukvin, N. A. Abramov, A. V. Bobkov, A. V. Krikunov, I. S. Kruzhilov

Joint Stock Company Scientific & Production Enterprise «Geofizika-Cosmos» 11-1, Irkutskaya Str., Moscow, 107497, Russian Federation. E-mail: [email protected]

Graduated dial are widely used for guidance and control of flying vehicle. The optical method of lithography for creating high precision graduated dial has a number of restrictions. Electron-beam lithography if free of optical method drawbacks and is the most prospective approach for manufacturing of graduated dial.

Keywords: graduated dial, electron-beam lithography, dial scale, limb.

Недостатки оптического метода фотолитографии, проявляющиеся, прежде всего, в ограниченной разрешающей способности и малой глубине резкости при работе вблизи пределов разрешения, уже в 1970-1980 годах обусловили вопрос об использовании электронных пучков для экспонирования фоторезистов, т. е. о разработке метода ЭЛЛ [1].

Преимущества ЭЛЛ заключаются не только в более высокой разрешающей способности, но и в возможности автоматизировать процесс, использовав ЭВМ, в результате значительно повысить производительность труда при формировании оптических штриховых изображений, обеспечив более высокую точность и экономичность результатов [2].

В настоящее время оборудование компания Veeco позволяет не только «рисовать» топологию, но после проявления резиста (или травления хрома) в режиме растрового электронного микроскопа инспектировать топологию на предмет ее соответствия исходной топологии, а также измерять элементы топологии с высокой точностью.

Для оценки указанных выше технологических переходов на оборудовании компании Vistec Elektron Beam GmbH, которое было представлено установкой RAITH 150TW c электронно-лучевым литографом VOEAGER, снабженным растровым электронным микроскопом, для формирования изображений на

пленках хрома как сфокусированным пучком электронов, так и коротковолновым потоком (луч изменяемого сечения) с адресным шагом 1 нм.

В качестве тест-объекта была представлена маска кодового лимба

На подложке из кварцевого стекла было построено заданное изображение:

- размер 127 мм х 127 мм х 2,3 мм;

- хромовый слой (100 нм, отражение 10 %);

- электронный резист CSAR-62 толщиной 400 нм.

Параметры экспонирования на ЭЛЛ Voyager:

- ускоряющее напряжение 50кВ;

- ток электронного луча 10,4 нА;

- шаг экспонирования 50 нм;

- время стояния в точке 335 нс;

- чувствительность резиста 140 мкКл/см 2;

- толщина резиста 400 нм.

Время экспонирования образца составило 16,5 часа. При токе 40 нА время экспонирования может быть сокращено до 6,4 часа. На рис. 1 представлена тестовая топология, на рис. 2 - фото образца после плазменного травления Cr через резист, на рис. 3 - фото фрагментов образца на «просвет».

При визуальном контроле на микроскопе УИМ 23 отклонений от заданных параметров не обнаружено. Травление производилось ионно-плазменным методом на установке PLASMAPRO 100.

Рис. 2. Фото образца после плазменного травления Сг через резист

Рис. 3. Фото фрагментов образца на просвет

На основании полученных данных можно с уверенностью заключить, что в части изготовления кодовых и считывающих лимбов для датчиков угла оптико-электронных преобразователей описанный выше процесс на сегодняшний день не имеет ограничений и представляется наиболее перспективным.

Биографические ссылки

1. Коррен Т. Электронная литография // Электроника. 1971. № 13(2).

2. Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М. : Наука ; Физматлит. 2007. С. 416.

References

1. Korren T. Elektronnaya litographia // Elektronika. 1971. N. 13(2).

2. Gusev A. I. Nanomateriali, nanostrukturi, nanotehnologii. Moscow, Nauka Fizmatlit. 2007. P. 416.

© Буквин А. М., Абрамов Н. А., Бобков А. В., Крикунов А. В., Кружилов И. С., 2015