Описание:

Raith PIONEER™ Two  – это новая компактная система электронно-лучевой литографии, основанная на технологии термополевой эмиссии.

PIONEER Two является идеальным решением для всех университетов и ученых с задачами как для системы электронно-лучевой литографии (ЭЛЛ), так и аналитического сканирующего/растрового электронного микроскопа (РЭМ). 

Концептуально, PIONEER Two определяет новый и уникальный класс инструментов. Конструкция системы PIONEER Two позволяет определить прибор как первый в мире полноценный гибрид литографа и сканирующего электронного микроскопа: лазерный интерферометрический столик обеспечивает максимально высокую прецизионность позиционирования при нанолитографии, а функционал поворота и наклона держателя образца/пластин целиком даёт системе возможность полностью обеспечить режим электронно-микроскопического исследования РЭМ. Применение внутрилинзового детектора вторичных электронов обеспечивает как высококачественное изображение, так и высокоточную работу литографа при выравнивании полей экспонирования по маркерам. Благодаря высокой разрешающей способности электронно-оптической колонны, суб 20-нанометровому разрешению при литографировании и низкой цене владения, PIONEER Two является идеальным выбором, если Вам требуется бескомпромиссное и недорогое решение для изготовления и контроля наноструктур. 

По сравнению с решением начального уровня, представляющим собой «комбо» обычного электронного микроскопа с генератором развертки, высокоточным столом и программным обеспечением сторонних производителей, PIONEER Two является системой «под ключ», в которой все составные части разработаны и протестированы единым производителем, интегрированы и идеально сработаны друг относительно друга в единой архитектуре. Такой подход гарантирует максимально высокое качество единой целостной системы с низкой, при этом, стоимостью владения. Интегрированный лазерный интерферометрический стол – необходимая составляющая профессиональной системы ЭЛЛ – обеспечивает гарантированные параметры спецификации ЭЛЛ системы вне всякого сравнения.

PIONEER Two является интуитивно понятным и простым в использовании инструментом, в котором реализована интеллектуальная многопользовательская система управления, позволяющая избежать программно-аппаратного рода конфликтные ситуации между многочисленными пользователями различных уровней квалификации, что может быть особенно актуально в университетской среде.

PIONEER Two позволяет осуществлять литографирование с высоким разрешением как на образцах малых площадей, так и на пластинах размером вплоть до 2 дюймов. 

Термоавтоэмиссионный источник и технология колонны GEMINI со сфокусированным пятном 1.6 нм делают данный прибор профессиональной ЭЛЛ системой с наименьшим в мире размером сфокусированного пучка.
Контролируемый лазерным интерферометром прецизионный стол, оснащенный модулем поворота и наклона (что полностью реализует как функционал ЭЛЛ, так и РЭМ) обеспечивает максимальную точность позиционирования.

Модульность системы и низкая ценовая категория открывает возможность доступа к профессиональному прибору для целого ряда ЭЛЛ и РЭМ приложений с бюджетом исследовательской лаборатории.

Доступен целый ряд различных РЭМ-детекторов как для задач регистрации ЭЛЛ маркеров, так и аналитических приложений (SE-ET, inlens SE, inlens EsB, AsB, EDX…). Например, уникальный внутрилинзовый детектор вторичных электронов значительно улучшает эффективность сбора сигнала, в результате, можно получать яркие высококонтрастные изображения при наблюдении образцов и контроле результатов, а также обеспечить симметричное распознавание меток выравнивания, например, при многослойной литографии. В особенности, при работе на низких ускоряющих напряжениях электронно-оптическая колонна системы PIONEER Two с этим детектором обеспечивает превосходную морфологическую информацию о поверхности образца.

Гибкость системы PIONEER Two делает его эффективным в широким спектре научных приложений в области нано-и микроструктур, например:

• Квантовая физика, исследования оптических и транспортных свойств наноструктур
• Наноэлектроника, спинтроника
• Нанофотоника и интегрированная оптика, фотонные кристаллы, фотонно-кристаллические микрорезонаторы, квантово-каскадные лазеры
• Плазмоника
• Метаматериалы
• Нано- и микроэлектромеханические системы (NEMS/ MEMS)
• Нанофлюидика
• Нанобиотехнологические структуры и нано-/микроструктуры для медицины, например, сенсоры, диагностические элементы, лаборатория на чипе и т.п.

 

Технология

GEMINI; RAITH lithography architecture

 

Программное обеспечение:

Raith Nanosuite. Стандарт GDSII. Единый модуль дизайна CAD-объектов с привязкой к слоям, параметрам экспонирования, контроль позиционирования в системе координат образца, “Master Users” Advanced Exposure Software (контроль колонны, скриптинг, макросы, автоматизация, “Flexposure” и т.д.), коррекция эффекта близости, литография в 3D.

Магнитный резонансный сенсор  (G. Schmidt et al., Würzburg University, Germany)	Фотонно-кристаллическая мембрана с микрорезонаторами  (ZMNS, TU Vienna, Austria)
Интегрированная функция наклона и поворота образца	Фотонно-кристаллический светоделительный элемент на чипе  (T. Dillon, University of Delaware, USA)
Экспонированные в резисте HSQ при 20 кВ линии шириной менее 8 нм	Массив структур антенн «бабочкового» типа с шириной зазора 25 нм (Amit Zeidler, Technion, Haifa, Israel)
Структура много-терминального устройства мембранного типа на графене (M. Kühne, MPI Stuttgart, Germany)	Настраиваемый одноэлектронный транзистор на InAs/InP (S. Roddaro, NEST, Istituto Nanoscienze-CNR and Scuola Normale Superiore, Pisa, Italy)
Одноэлектронная ячейка памяти, работающая при комнатной температуре, на основе самовыравнивающегося «плавающего» затвора и канала треугольного сечения (T. Xiaohui, Uni Louvain la Neuve, Belgium)	Элемент МЭМС – микронасос
Фотонно-кристаллическая структура мембранного типа	Плазмонные микрорезонаторы
РЭМ-изображение соединения Bi2-Ca2-Co, полученное при 1.5 кВ стандартным детектором вторичных электронов Эверхарта-Торнли (PIONEER Two)	РЭМ-изображение соединения Bi2-Ca2-Co, полученное при 1.5 кВ внутрилинзовым детектором вторичных электронов (PIONEER Two), показывающее лучший контраст и более высокую чувствительность к деталям поверхности
РЭМ-изображение соединения Bi2-Ca2-Co, полученное при 1.5 кВ внутрилинзовым детектором обратно-рассеянных электронов с подавлением шумов вторичных электронов (PIONEER Two), показывающее четкий контраст по материалу и области разных металлических элементов	Мозаичное изображение (5х5 РЭМ изображений с полем зрения 30 мкм каждое) элемента памяти DRAM – применение функционала точной сшивки полей
Увеличение в область элемента памяти DRAM, показывающее практически незаметную ошибку в сшивке полей (по вертикальной зеленой линии)

 

Технические характеристики:

Лазерный интерферометрический стол

50х50х25 мм Точность сшивки полей и наложения полей на больших площадях <50 нм (среднее значение + 3 сигма) Точность позиционирования 2 нм

Электронно-оптическая колонна

Автоэмиссионный катод Шоттки, диаметр пятна зонда <1.6 нм (в соответствии со стандартом ASTM E986-97) Колонна без кроссоверов (т.е. без пересечений траекторий лучей пучка): низкие аберрации, высокая плотность тока зонда (> 7 500 A/cm2 при 20 кВ), высокое пространственное разрешение как при высоких, так и при низких ускоряющих напряжениях Внутрилинзовый детектор вторичных электронов Внутрилинзовый детектор обратно-рассеянных электро