Аннотация. Представлены результаты экспериментальной проверки теоретической модели, характеризующей процессы одностадийного лазерного интерференционного химического осаждения из парогазовой фазы тонкопленочных периодических микро- и наноструктур на подложке без использования фотолитографических масок. Использованное экспериментальное оборудование содержит лазер YAG:Nd3+; вакуумную камеру для осаждения структур в парах летучего карбонила металла, имеющую прозрачное окно для ввода в камеру лазерного излучения; оптико-механическое устройство для формирования методом деления фронта двух когерентных пучков и создания картины двухлучевой интерференции на поверхности стеклянной прозрачной подложки, расположенной в камере. В качестве типичного металлоорганического соединения использован декакарбонил дирения. В соответствии с исследуемой моделью критическим моментом является протекание пиролитического процесса преимущественно в монослое молекул карбонила, адсорбированных на поверхности прозрачной, т.е. непогло-щающей излучение подложки. Получено лучшее, по сравнению с проекционной фотолитографией и прямым лазерным рисованием, разрешение периодического топологического рисунка в результате применения двухлучевой интерференции.  

Ключевые слова: двухлучевая интерференция, карбонилы, лазерно-химическое осаждение, адсорбированные слои, дифракционная решетка, субмикронные периодические структуры

Список литературы:

1. Косцов Э. Г. Состояние и перспективы микро- и наноэлектроники //Автометрия. 2009. Т. 45, № 3.
2. Вейко В. П., Либенсон М. Н. Проекционный способ обработки материалов излучением ОКГ // Физика и химия обработки материалов. 1968. № 4. С. 44—50.
3. Вейко В. П. Лазерная обработка пленочных элементов. Л.: Машиностроение, 1986. 248 с.
4. Won-Tien Tsang, Shyh Wang. Simultantous exposure and developement techique for making grating on positive photoresist // Applied Physics Letters. 1974. Vol. 24, N 4.
5. Won-Tien Tsang, Shyh Wang. Grating masks suitable for ion-beam machining and chemical etching // Applied Physics Letters. 1974. Vol. 25, N 7.
6. Won-Tien Tsang, Shyh Wang. Microfabrication of to-dimensional periodic arrays by laser beam interferometric technique // Applied Physics Letters. 1975. Vol. 27, N 2.
7. Smith H. I. Low cost nanolithography with nanoaccuracy // Physica E. 2001. Vol. 11. P. 104—109.
8. Brueck S. R. J. Оptical and interferometric lithography — nanotechnology enablers // Proc. of the IEEE. 2005. Vol. 93, N 10. P. 1704—1721.
9.  А.с. 1331369 СССР, МКИ H 01 L 21/312, G 03 F 1/00. Способ локального нанесения покрытия на подложку / В. В. Чесноков, С. В. Земсков, И. К. Игуменов // Открытия. Изобретения. Бюл. № 30. 1987.
10. Чесноков В. В., Резникова Е. Ф. Прямое рисование на подложках металлических структур с использованием азотного лазера // Тез. докл. Всесоюзн. конф. ВУФ-91, 28—30 мая 1991 г., Томск. М., 1991. С.137—138.
11. Чесноков Д. В. Разработка и исследование наносекундной лазерной микротехнологии формирования оптоэлектронных структур: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Новосибирск, 2000.
12. Чесноков Д. В. Лазерное пиролитическое осаждение пленок металлов на прозрачных подложках // Сб. трудов VII Междунар. конф. „Прикладная оптика — 2006“, 16—20 окт. 2006 г., Санкт-Петербург. СПб: Оптическое общество им. Д. С. Рождественского, 2006. Т. 2. С. 125—129.
13. Чесноков В. В., Чесноков Д. В. Лазерный интерференционный метод термохимического формирования регулярных наноструктур на подложках // Тез. докл. Рос. конф. и школы по актуальным проблемам полупроводниковой нанофотоэлектроники „Фотоника—2011“, 22—26 авг. 2011 г., Новосибирск. Новосибирск: ИФП СО РАН, 2011. С. 80.
14. Chesnokov D. V., Chesnokov V. V. Pyrolytic deposition of metal films on substrates in conditions of the open atmosphere initiated by nanosecond laser irradiation // Proc. of the 5th Intern. Conf. on Actual Problems of Electron. Instrum. Eng., APEIE-2000, 26—29 sept. 2000, Novosibirsk. Novosibirsk: NSTU, 2000. P. 42—46.
15. Чесноков В. В., Чесноков Д. В., Резникова Е. Ф. Лазерные наносекундные микротехнологии. Новосибирск: СГГА, 2003. 300 с.
16. Ахманов С. А., Никитин С. Ю. Физическая оптика. М.: Изд-во МГУ, 1998. 656 с.