Удаление остатков фуллереновой резистивной маски между элементами рисунка

Рис. 1. СЭМ изображение во вторичных электронах фуллереновой маски после экспонирования и проявления (а) и после травления в мягкой кислородной плазме (б).

Для изготовления плотного массива ферромагнитных частиц на кремневую подложку методом магнетронного осаждения наносился магнитный слой CoFe толщиной 20 нм и две пленки вспомогательных материалов: пленка V толщиной 25 нм, а на нее слой Cu толщиной 10 нм. На всю эту структуру осаждался слой фуллеренов толщиной ~100 нанометров. Экспонирование электронами в данном случае проводилось при ускоряющем напряжении 10 кэВ, Проявление осуществлялось в толуоле. Из-за плотной конфигурации в расположении элементов, при экспонировании области между частицами также оказываются подвержены воздействию электронов (эффект близости), в результате чего после проявления в толуоле там остается пленка фуллеренов толщиной в несколько нм, которая может блокировать процессы ионного и плазмохимического травления (рис.1а). На изображении, полученном в сканирующем электронном микроскопе во вторичных электронах, этот слой отчетливо виден - это темные области вокруг элементов маски. Чтобы устранить данную проблему, используется травление полученной маски в “мягкой” кислородной плазме. Для этой цели мы применяем высокочастотный генератор плазмы Evactron 25, который обычно используется для очистки рабочей камеры микроскопа от углеводородных загрязнений. Экспериментально было установлено, что при давлении плазмы 0,400 Торр и мощности СВЧ  разряда 14 Ватт очистка происходит наиболее эффективно. На рис. 1б показана микрофотография маски из фуллеренов после обработки плазмой, и контраст изображения позволяет увидеть, что слой фуллеренов между элементами маски полностью удален. С помощью данной методики удалось сформировать магнитные наноструктуры с разрешением порядка 10 нм.