Tez detayları

Investigation of line edge roughness in current-controlled field-emission scanning probe lithography: ımage reversal vs. direct-write = Akım kontrollü, alan salımlı taramalı sonda litografisinde çizgi kenar pürüzlülüğünün incelenmesi: imge tersinimi ile doğrudan yazmanın karşılaştırılması

Yazarlar:

Yazgi, Sertaç Güneri

Yayıncı:

Koç Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2018

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000373066

Anahtar sözcükler:

Makina Mühendisliği

Özet

Current-controlled field-emission scanning probe lithography offers unique capabilities to achieve sub-10 nm feature sizes with a high resolution in ambient conditions without any vacuum or special gas requirements. Patterned features can be scanned directly after the exposure using the same exposure setup and tip. With linewidths thus reduced from microns to nanometers, the line edge roughness has recently become even more important, since it does not scale with the decreasing feature size having a direct effect on the critical dimension of the printed features, thereupon, also on the speed and functionality of fabricated devices. For this purpose, lines patterned with a 200-nm nominal pitch through direct-write in scanning probe lithography are compared to those obtained by image reversal. Negative-tone exposure before development (latent image) is also considered thanks to the resolving power of imaging through non-contact AFM mode and used for validation purposes. Images collected are analyzed using edge detection techniques with the average linewidths for image reversal and direct-write found to be 50.01 nm and 26.81 nm, respectively. We report 16.44 nm average line edge roughness for the latent image, 16.78 nm for image reversal and 10.95 nm for direct-write. Presenting a thorough comparison of patterning through image reversal of calixarene molecular glass resist from negative-tone to positive-tone as well as direct-write, this thesis discusses various aspects of the quality of resulting patterns.

Akım kontrollü alan-salımlı taramalı sonda litografisi, ortam koşullarında herhangi bir vakum veya özel gaz gereksinimi olmadan yüksek çözünürlükte 10 nm altındaki şekil boyutlarını elde etmek için benzersiz yetenekler sunar. Modellenen şekiller, şekillendirmeden sonra doğrudan aynı düzenek ve uç kullanılarak taranabilir. Çizgi kalınlığının mikrondan nanometreye düşmesiyle birlikte, çizgi kenarı pürüzlülüğü, azalan şekil boyutuyla ölçeklenmediğinden modellenen şekillerin hız ve işlevselliği üzerinde çok daha fazla önem barındıran bir parametre haline gelmiştir. Bu amaçla, tarama probu litografisinde doğrudan yazma yoluyla 200 nm nominal genişlikte şekillenen çizgiler, görüntü ters çevirme ile elde edilenlerle karşılaştırıldı. Banyo etmeden önce negatif tonlu pozlama (gizli görüntü), temassız atomsal kuvvet mikroskopisi modu aracılığıyla görüntüleme gücü sayesinde deney sonuçlarının doğruluğunu kontrol etme amacıyla kullanıldı. Toplanan görüntülerden kenar algılama teknikleri kullanılarak tersine çevirme ve doğrudan yazma için sırasıyla ortalama 50.01 nm ve 26.81 nm olan çizgi kalınlığı tespit edildi. Gizli görüntü için 16.44 nm, görüntü ters çevirme için 16.78 nm ve doğrudan yazma için 10.95 nm ortalama çizgi kenarı pürüzlülüğü bildirildi. Bu tez çalışması calixarene moleküler cam resisti üzerinde negatif bir tondan pozitif bir tona görüntünün tersine çevrilmesi yoluyla oluşan şekillerin ve doğrudan yazılan şekillerin kapsamlı bir analizinin karşılaştırılması sonucu şekillerin kalitesinin çeşitli yönlerden tartışılmasını sunar.

Tez detayları

Yazarlar: Yazgi, Sertaç Güneri

Yayıncı: Koç Üniversitesi

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2018

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000373066