第２７卷增刊半导体学报Ｖ０１．２７Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ２００６年１２月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＥＭＩＣｏＮＤＵＣＴｏＲＳＤｅｃ．，２００６一种用扫描电镜制作表面纳米结构的方法＊朱念麟１张晋１’’陈尔纲１柏晗１张茜１王光灿１郭俊梅２窦菊英１（１云南大学物理系，昆明６５００９１）（２贵研铂业股份有限公司，昆明６５０２２１）摘要：提出了一种用扫描电镜制作表面量子点、纳米孑Ｌ和纳米线阵列的方法，该方法是在数字式扫描电镜的阴极自偏压电路中串联一个可控的负电压发生器，其内阻远小于自偏压电阻；用扫描电镜本身的行扫描时钟信号作为控制信号，经倍频和放大，加到电子枪栅极上控制电子束的通断，使电子束由连续扫描变为规则的点、线扫描，不需用模板即可以“直写”方式在涂有电子束光刻胶（ＰＭＭＡ）的样品上实现点、线曝光，形成周期性量子点、纳米孔和纳米线阵列．关键词：数字式扫描电镜；负电压发生器；表面纳米阵列；电子束刻蚀ＰＡＣＣ：６１４６：ＴＮ４０５文献标识码：Ａ：０２５３－４１７７（２００６）ＳＯ一０１８６—０３ＳＰＭ）的最小线宽可小于３０ｎｍ，并且可使写速度变１引言得非常快哺￣７］．可是，成本高仍然是存在的问题．本文提出一种用扫描电子显微镜（简称扫描电纳米量级结构作为研究微观量子世界的重要基础之一，其制作技术是整个纳米技术的核心基础．纳米光刻技术是纳米结构制作的常用方法，它包括波前工程、电子束光刻、离子束光刻、ｘ射线光刻、原子光刻、干涉光刻、极紫外光刻等．它们都有望实现纳米量级的图形制作，但各种技术可实现的分辨率极限有所不同．５０ｎｍ以上分辨率可用１９３ｎｍ光刻结合波前工程ｎ１和干涉光刻心１实现，约５０ｎｍ的分镜）制作表面纳米阵列的简便方法，该方法采用常规数字式扫描电镜的行扫描时钟信号作为控制信号，经过倍频和放大加到扫描电镜的电子枪栅极上，控制电子束的通断，使电子束由连续扫描变为规则的点、线扫描，不需用模板，即可以“直写”方式直接在涂有电子束光刻胶的样品上实现点、线曝光，形成周期性量子点、纳米孔和纳米线阵列．---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---辨率可用极紫外光刻［３］．而电子束光刻、离子束光刻、ｘ射线光刻、原子光刻可望实现几个纳米的分２电路控制原理---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---辨率．但这些技术的完善还有待于光学系统、抗蚀剂、精密控制等相关技术的成熟．近年来，大规模集成电路和纳米器件快速发展，光学光刻的分辨率已经满足不了需要．由于电子束的分辨率可达几个纳米量级，在研制集成电路和纳米器件过程中，电子束光刻是最有效的方法之一．电子束曝光技术发展的一个新方向是采用扫描隧道显微镜作为曝光手段，以实现原子级分辨率Ｈ］．然而，这方面的研究还处于初级阶段，真正实现能够适用于纳米加工的电子束曝光技术还存在效率低、成本高的问题．为了克服高分辨光刻的产量和效率问题，目前一个主要的研究方向是采用平行直写阵列方式来成倍提高写速度，基于微机械技术的扫描探针显微镜光刻技术（ｐ－．本文所述的方法是利用扫描电镜具有宽扫描和高分辨率的特点，在扫描电镜的阴极自偏压电路中串联一个可控的负电压发生器，其内阻远小于自偏压电阻，如图１所示．该负电压发生器由倍频电路、压控振荡器、升压变压器、整流电路和传统自偏压电阻组成．用扫描电镜本身的行扫描时钟信号作为控制信号，经倍频电路后与压控振荡器的输入端相连，再经过压控振荡器及升压整流电路放大后，与扫描电镜的栅极自偏压叠加，接在扫描电镜的阴极和栅极之间．当负电压发生器不产生负电压时，扫描电镜正常工作．当它产生负电压时，此电压足以抑制从扫描电镜的电子枪阴极发出的电子束无法穿越栅极．由于负电压发生器输出的方波信号频率与扫描电镜---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---＊国家自然科学基金（批准号：６０２６１００４，６０３６１００１，１０６６４００６），云南省自然科学基金（批准号：２００２Ｅ０００８Ｍ）...