Resolution improvements on poly(methyl methacrylate) as electron-beam resist

Abstract

En la presente tesis se expande el tema de mejora de la resolución litográfica del uso de poli(metil metacrilato) (PPMA) como material resistivo de tono positivo al haz de electrones. La litografía por haz de electrones (EBL) es utilizada para definir estructuras de tamaños menores a 10 nm en PMMA.

Investigaciones previas obtuvieron arreglos de puntos con una separación de 25 nm y arreglos de líneas con una periodicidad de 40 nm mediante transferencia de los patrones con AuPd. Esta tesis presenta una mejora sobre estos resultados, obteniendo arreglos de puntos con una separación de 20 nm y arreglos de L’s anidadas con una periodicidad de 34 nm luego de lift-off de Au/Ti.

Estructuras aisladas de dos y tres puntos con una separación de 15 nm fueron obtenidas para ayudar a entender más acerca de los límites de resolución del PMMA como material resistivo al haz de electrones. Junto a esto, esta investigación usa cálculos relacionados a efectos de proximidad, limitaciones de contraste y rugosidad intrínseca del material resistivo para determinar los factores que limitan actualmente la resolución. Un manuscrito con los desarrollos de este trabajo se está desarrollando actualmente, figurando al candidato como autor principal.

Los desarrollos de esta tesis fueron aplicados a dos áreas de investigación separadas: el posicionamiento de puntos cuánticos y de arreglos de proteínas. De la colaboración en posicionamiento de puntos cuánticos, un manuscrito fue enviado a revisión a la revista Nano Letters. Esta última sección de la tesis también explica otros trabajos relacionados a litografía, en específico, el fresado de grafeno por iones de Helio y experimentos de bajo costo de litografía por interferencia.