The technological prospects for the creation of a system of microfocus X-ray tubes with the use of silicon field emission of nanocathodes have been discussed. A numerical analysis of the field-emission current from a nanoscale semiconductor cathode regulated by voltage on a grid electrode has been carried out on the basis of which a scheme for controlling the elements of the matrix of field-emission cathode assemblies has been proposed. The current–voltage characteristics of silicon field emission nanocathodes have been measured. They are in good agreement with the theoretical estimates of the field-emission current. A full technological cycle of the development of elements of microfocus X-ray tubes (a set of field-emission cathode assemblies and a set of anode assemblies) has been performed. The results can be used to create systems of microfocus X-ray tubes for nanolithographic equipment of a new generation.
Исследована динамика разогрева матрицы узлов анодной мембраны с прострельной мишенью под действием автоэмиссионного тока, генерируемого в электронной системе безмасочного рентгеновского нанолитографа. Определены перспективные материалы мембраны, обеспечивающие эффективный теплоотвод от матрицы анодных узлов, среди которых алмазоподобные пленки показали наилучший результат. При рассчитанной мощности мягкого рентгеновского излучения P_X=2.5 nW, рассеиваемой на пикселе размером 20 nm, и дозе облучения рентгенорезиста D=100 J/m2 время экспонирования составило 25 μs. Показано, что за время экспонирования пластины диаметром 150 mm алмазоподобная анодная мембрана размером 300x300 элементов разогревается от 20 до 62oC, что в 21 раз ниже температуры разогрева альтернативного материала анода из Si. Описан технологический маршрут изготовления матрицы анодных узлов с учетом предложенных способов оптимизации ее конструкции, направленных на понижение тепловых эффектов разогрева при проведении процессов рентгеновской нанолитографии. Полученные результаты могут быть применимы при разработке системы микрофокусных рентгеновских трубок в составе безмасочного рентгеновского нанолитографа. Ключевые слова: рентгеновская нанолитография, микрофокусная рентгеновская трубка, прострельная мишень, матрица анодных узлов, тепловой разогрев, термическое расширение, Bosch-процесс.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.