北京汇德信科技有限公司

扫描探针光刻系统(SPL)

Nano analytik公司成立于2010年4月,技术源自德国伊尔梅瑙科技大学,公司的核心竞争力在于传感器、微系统和控制技术,公司宗旨是让纳米分析技术简单化,在保证科研严谨性的同时提高科研效率。


Nano analytik研发了一款基于新型扫描探针的高性能光刻系统。可在大气环境下,高经济效益、快速直写10纳米以下结构和制备纳米级器件。该系统的闭环回路可实现使用同一扫描探针对纳米结构的成像、定位、检测和操纵。


扫描探针光刻(SPL)
扫描探针光刻系统(SPL)

技术特点:

  • 场发射低能电子束
  • 大幅降低电子束背底散射
  • 几乎消除电子束临近效应
  • 无需调制电子束聚光
  • 10 nm 以下光刻精度
  • 接近原子级分辨的套刻精度
  • 线写速度高达 300 µm/s
  • 大气环境下可实现正负光刻
  • 正光刻流程无需显影步骤
  • 大范围分步重复工艺
  • Mix & Match 混合光刻模式
  • 闭环系统:光刻成像同一针尖反复交替进行
  • 多针尖并联阵列提高效率


产品规格

光刻模式 正光刻、负光刻
工作环境 大气、真空
最小线宽 5 nm (验收指标)
直写速度 300 µm/s
套刻精度 < 7 nm
拼接精度 < 10 nm
最大光刻区域 200 µm x 200 µm
最大样品尺寸 直径:150 mm (6 英寸)
占用空间 80 cm x 100 cm x 190 cm


探针扫描头配置

工作模式 顶部XYZ扫描头
扫描范围 (XYZ) 10 μm × 10 μm × 5 μm 可扩展至 200 μm × 200 μm
定位精度(XYZ) 0.01 nm;0.01 nm;0.01 nm
传感器 压阻闭环传感
输入/输出频道 3


样品台配置

工作模式 底部XY定位器
运动范围(XY) 18 mm × 18 mm 可扩展 150 mm × 150 mm
最大运动速度 20 mm/s
运动精度 7 nm
运动重复性 80 nm (每运动100 μm)


AFM功能参数

样品/探针接近 自动(无需激光对准)
探针调谐 自动
悬臂梁激发模式 双材料热机械激发
检测原理 压阻读数
扫描模式 接触式,非接触式
探针移动范围 20 mm × 20 mm × 10 mm
精度 < 10 nm
重复性 ± 25 nm
AFM成像范围 10 μm × 10 μm × 5 μm 可扩展至 200 μm × 200 μm
本底噪声 0.01 nm rms 垂直方向
横向精度 99.7% 闭环扫描
扫描速度 0.01 线/秒 至 10 线/秒
实时图像显示 二维、三维形貌,相位,频移,振幅


电子配置

分辨率 振幅/相位 16-bit
反馈控制平台 实时FPGA
带宽 8 MHz
计算机接口 USB, 以太网可选
传感器调节 0-4 V可编程电桥


软件

实时修正 线, 面, 多项式
轮廓线测量 YES
粗糙度测量 YES
对比度/亮度/色彩调节 YES
3D 图像 YES
线平均 YES
图像输出 bmp, png, jpg格式
原始数据输出 txt格式
图像后续处理软件 Gwyddion, WSxM
针尖光刻

针尖光刻的扫描探针悬臂

扫描探针光刻(SPL)组成

曝光量(40-100, 80-200µc/cm)对半节距的影响

半节距7.5nm的双线结构(单线宽小于5nm)

间距调制,线宽50nm



光刻表征步骤交替完成

正负光刻同步完成



 

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