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等离子体透镜分布对旋转近场光刻中飞行特性的影响

DOI：10.1063/1.5113813 期刊：Journal of Applied Physics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要： 旋转近场光刻通过激发表面等离激元极化子来曝光光刻胶，从而实现超越衍射极限的超分辨率纳米图案。这一特性使其在微纳制造领域具有广阔的应用前景。该系统的核心是携带等离激元透镜（PL）的曝光飞行头——其与基底之间保持约10纳米的间隙以实现有效蚀刻。本文基于计算流体动力学分析，研究了空气薄膜上搭载PL的曝光飞行头的飞行状态。我们发现PL对飞行高度的影响会产生边缘效应，这意味着在边缘区域制造的PL会显著改变飞行头的高度。通过在滑块尾块边缘10微米处加工PL，最终利用旋转近场光刻系统实现了稳定的37纳米线宽深度图案。
作者： Jiaxin Ji，Jiying Chen，Pengfei Xu，Jing Li，Yueqiang Hu，Yonggang Meng
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究等离子体透镜分布对旋转近场光刻中飞行特性的影响。

研究成果

研究表明，等离子体透镜的位置显著影响光刻头的飞行高度，当等离子体透镜（PL）制备于边缘区域时会出现边缘效应。将PL置于距尾部边缘5微米至15微米范围内进行优化，可提升飞行稳定性并实现11纳米以下的有效飞行高度。该优化方案能稳定制备线宽为37纳米的均匀图案，增强了RNFP系统的鲁棒性并推动其产业化进程。

研究不足

该研究的局限性在于所采用的计算流体动力学模型可能无法完全捕捉纳米尺度的所有物理现象。此外，实验验证是在特定条件下进行的，这些条件可能不适用于所有操作场景。

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