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Silicon-on-Insulator(SOI) 웨이퍼 위에 단일 전자 트랜지스터를 제작하기 위하여 전자빔 리소그래피(e-beam lithography)를 이용한 다선 나노 패터닝을 연구하였다. 전자빔 리소그래피는 전계 방출형 주사현미경(field emissive scanning electron microscope)에 빔 블랭킹 시스템을 설치하고 엘피 퀀텀 ...

Silicon-on-Insulator(SOI) 웨이퍼 위에 단일 전자 트랜지스터를 제작하기 위하여 전자빔 리소그래피(e-beam lithography)를 이용한 다선 나노 패터닝을 연구하였다. 전자빔 리소그래피는 전계 방출형 주사현미경(field emissive scanning electron microscope)에 빔 블랭킹 시스템을 설치하고 엘피 퀀텀 컨트롤러(Elphy Quantum controller)를 사용하였다. 전자빔 레지스트(e-beam resist)로 PMMA와 ZEP의 특성은 특징적이다. 근접 효과(proximity)를 최소화하기 위해 다양한 계획의 노출 오더와 주사량의 변화를 연구하였다. 다선 나노 패터닝을 사용하여 다섯 개의 단일 전자 트랜지스터가 동시에 생산되어 효율성을 향상시키는 제작이 가능하다. 제작된 10nm 이하의 초소형 쿨롱 섬(coulomb island)을 가지는 소자는 더 높은 온도에서 잘 정의된 주기적 쿨롱 진동을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper

Multi-line nano patterning using electron-beam lithography has been studied for fabricating single-electron transistor on a SOI wafer. For electron-beam lithography a field emissive scanning electron microscope (FE-SEM) installed with the beam blanking system was used with the Elphy Quantum controll...

Multi-line nano patterning using electron-beam lithography has been studied for fabricating single-electron transistor on a SOI wafer. For electron-beam lithography a field emissive scanning electron microscope (FE-SEM) installed with the beam blanking system was used with the Elphy Quantum controller. Properties of PMMA and ZEP as e-beam resists have been characterized. Many different schemes have been studied to minimize the proximity effect, particularly by adjusting the expose order and dose modulation. Using multi-line nano-patterning, five single-electron transistors could be simultaneously fabricated at a time, improving the production efficiency. The resulting fabricated devices with ultra-small Coulomb island of <10nm size show well-defined periodic Coulomb oscillations at higher operating temperatures.