Resumen de Electron beam lithography for Nanofabrication
Gemma Rius Suñé
La litografía por haz de electrones (Electron Beam Lithography, EBL) se ha consolidado como una de las técnicas más eficaces que permiten definir motivos en el rango nanométrico. Su implantación ha permitido la nanofabricación de estructuras y dispositivos para su uso en el campo de la nanotecnología y la nanociencia.La EBL se basa en la definición de motivos submicrónicos mediante el rastreo de un haz energético de electrones sobre una resina. La naturaleza de los electrones y el desarrollo the haces extremadamente finos y su control preciso establecen la plataforma ideal para los requerimientos de la Nanofabricación. El uso de la EBL para el desarrollo de un gran número de nanoestructuras, nanodispositivos y nanosistemas ha sido, y continúa siendo, crucial para las aplicaciones de producción de máscaras, prototipaje o dispositivos discretos para la investigación fundamental. Su éxito radica en la alta resolución, flexibilidad y compatibilidad de la EBL con otros procesos de fabricación convencionales. El objetivo de esta tesis es el avance en el conocimiento, desarrollo y aplicación de la EBL en las areas de los micro/nanosistemas y la nanoelectrónica. El presente documento refleja parte del trabajo realizado en el Laboratorio de Nanofabricación del Instituto de Microelectrónica de Barcelona IMB-CNM-CSIC durante los últimos cinco años. Debido a la falta de experiencia previa en el IMB en la utilización de la EBL, ha sido necesario el desarrollo y consolidación de una serie de procesos, lo que ha condicionado parcialmente la investigación, tal y como recoge la memoria.Entre los aspectos relevantes compilados en esta tesis, en cuanto a innovación tecnológica, cabe destacar diversos avances en procesos tecnológicos basados en la EBL. Una nueva resina de tono negativo ha sido caracterizada y disponible para su uso en nanofabricación. La optimización de la EBL se ha llevado a cabo mediante métodos de corrección del efecto de proximidad. Se ha establecido el proceso de integración de estructuras nanomecánicas en circuitos CMOS, así como la fabricación de dispositivos basados en nanotubos de carbono. En concreto, el primer FET basado en un sólo nanotubo de carbono fabricado en España. Finalmente, la compatibilidad y viabilidad de los métodos de fabricación basados en haces de partículas se ha estudiado mediante el análisis del efecto de los haces de partículas cargadas sobre dispositivos. Por otro lado, esta memoria no sólo contiene la descripción de los principales resultados obtenidos, sinó que pretende aportar información general sobre procesos de nanofabricación basados en haces de electrones para ser utilizados en futuras investigaciones de este area.
