radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical University10.32603/1993-8985-2026-29-3-44-56radioelectronics-1165Research ArticleМИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКАMICRO- AND NANOELECTRONICSРентгеновская литография для реализации наноразмерных изображенийX-Ray Lithography for Nanoscale Image FormationИвановА. А.IvanovA. A.

Иванов Аркадий Анатольевич – доктор технических наук (2018), профессор (2020) кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры

ул. Проф. Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022 

Arkady A. Ivanov, Dr Sci. (Eng.) (2018), Professor (2020) of the Department of Microradioelectronics and Radio Equipment Technology 

5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022 

aai2@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6322-0727МарголинВ. И.MargolinV. I.

Марголин Владимир Игоревич – доктор технических наук (1998), профессор (1999) кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры

ул. Проф. Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022 

Vladimir I. Margolin, Dr Sci. (Eng.) (1998), Professor (1999) of the Department of Micro- and Nanoelectronics

5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022

v.margolin@mail.ruНикифоровА. В.NikiforovA. V.

Никифоров Андрей Викторович – кандидат физико-математических наук (1987), ведущий специалист по инновационной деятельности

ул. Курчатова, д. 9, Санкт-Петербург, 194223 

Andrey V. Nikiforov, Cand. Sci. (Phys.-Math.) (1987), Leading specialist in innovation activities 

9, Kurchatova St., St Petersburg 194223 

nikiforovav@magneton.ruhttps://orcid.org/0009-0001-8660-3050НгуенВьет АнNguyenViet An

Нгуен Вьет Ан – специалист по специальности "Радиоэлектронные системы" (2016, Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны), аспирант кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры

ул. Проф. Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022 

Nguyen Viet An, Specialist in "Radio-electronic Systems" (2016, Yaroslavl Higher Military School of Air Defense), postgraduate student of the Department of Microelectronics and Radio Equipment Technology

5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022

kphivan95@gmail.comПетроваГ. В.PetrovaG. V.

Петрова Галина Васильевна – кандидат технических наук (1989), доцент (1993) кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры 

ул. Проф. Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022 

Galina V. Petrova, Cand. Sci. (Eng.) (1989), Associate Professor (1993), Associate Professor of the Department of Micro- and Nanoelectronics

5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022

pgv50@mail.ruПротченкоА. И.ProtchenkoA. I.

Протченко Артемий Игоревич – инженер по специальности "Материаловедение и технологии новых материалов" (1998, Ленинградский горный институт), заместитель генерального директора по государственному оборонному заказу

ул. Цветочная, д. 25, к. 3, лит. Б, Санкт-Петербург, 196006 

Artemy I. Protchenko, engineer specializing in Materials Science and Technologies of New Materials (1998, Leningrad Mining Institute), Deputy Director General for State Equipment Order

25, room 3, lit. B, Tsvetochnaya St., St Petersburg, 196006 

a.i.protchenko@domen.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9906-7034РассадинаА. А.RassadinaA. A.

Рассадина Анна Александровна – кандидат технических наук (2007), доцент кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры 

ул. Проф. Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022 

Anna A. Rassadina, Cand. Sci. (Eng.) (2007), Associate Professor at the Department of Micro- and Nanoelectronics 

5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022

a.a.rassadina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3760-3468ТупикВ. А.TupikV. A.

Тупик Виктор Анатольевич – доктор технических наук (2011), профессор (2014) кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры

ул. Проф. Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022 

Viktor A. Tupik, Dr Sci. (Eng.) (2011), Professor (2014) of the Department of Micro- and Nanoelectronics 

5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022

vatupik@etu.ruШароваН. Н.SharovaN. N.

Шарова Наталья Николаевна – инженер по специальности "Прикладная математика и информатика" (1997, Восточноукраинский национальный университет им. Владимира Даля), заместитель генерального директора 

ул. Цветочная, д. 25, к. 3, лит. Б, Санкт-Петербург, 196006 

Natalia N. Sharova, Engineer with a degree in Applied Mathematics and Computer Science (1997, Vladimir Dahl East Ukrainian National University), Deputy General Director

25, room 3, lit. B, Tsvetochnaya St., St Petersburg 196006 

n.n.sharova@domen.ruШолинаИ. С.SholinaI. S.

Шолина Ирина Серафимовна – инженер конструктор-технолог радиоаппаратуры (1972, Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (ЛЭТИ)), старший преподаватель, заместитель заведующего кафедрой микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры

ул. Проф. Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022 

Irina S. Sholina, Design engineer-technologist of radio equipment (1972, Electrotechnical Institute n. a. V. I. Ulyanov (Lenin)), Senior Lecturer, Deputy Head of the Department of Micro- and Nanoelectronics

5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022

issholina@etu.ruКорбутА. В.KorbutA. V.

Корбут Андрей Владимирович – магистр по материаловедению и технологии материалов (2023, СПбГТИ), руководитель сектора гальванических покрытий. Аспирант кафедры химической нанотехнологии и материалов электронной техники

ул. Курчатова, д. 9, Санкт-Петербург, 194223 

Andrey V. Korbut, Master's Degree in Materials Science and Technology (2023, SPbSET). Head of the Galvanic Coatings Sector. Postgraduate student of the Department of Chemical Nanotechnology and Electronic Engineering Materials

9, Kurchatova St., St Petersburg 194223 

andreykorbut93@yandex.ruСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)РоссияSaint Petersburg Electrotechnical UniversityRussian FederationОткрытое акционерное общество "Завод Магнетон"РоссияOpen Joint Stock Company "Plant-Magneton"Russian FederationАкционерное общество «Научно-исследовательский институт "Феррит-Домен"»РоссияJoint Stock Company "Research Institute "Ferrite Domain"Russian FederationАкционерное общество «Научно-исследовательский институт "Феррит-Домен"»РоссияOpen Joint Stock Company "Plant-Magneton"Russian Federation2026140720262934456Copyright © Иванов А.А., Марголин В.И., Никифоров А.В., Нгуен В., Петрова Г.В., Протченко А.И., Рассадина А.А., Тупик В.А., Шарова Н.Н., Шолина И.С., Корбут А.В., 20262026Иванов А.А., Марголин В.И., Никифоров А.В., Нгуен В., Петрова Г.В., Протченко А.И., Рассадина А.А., Тупик В.А., Шарова Н.Н., Шолина И.С., Корбут А.В.Ivanov A.A., Margolin V.I., Nikiforov A.V., Nguyen V., Petrova G.V., Protchenko A.I., Rassadina A.A., Tupik V.A., Sharova N.N., Sholina I.S., Korbut A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/1165

Введение. Обсуждаются вопросы, связанные с групповыми методами создания защитной маски на подложке в процессах высокоразрешающей проекционной рентгеновской литографии.Цель работы. Исследование литографических характеристик рентгенорезистов, особенностей применения различных режимов.Материалы и методы. Исследования проводились с помощью рентгеновского спектрометра-монохроматора РСМ-500. Коэффициенты поглощения измерялись на монохроматических рентгеновских линиях в диапазоне длин волн 5…50 Å. Толщина пленок контролировалась с помощью интерференционного микроскопа МИИ-4.Результаты. Получены зависимости коэффициентов поглощения резистов в области мягкого рентгеновского излучения (5…50 Å). При достижении определенной длины волны наблюдается резкий скачок коэффициента поглощения. Обнаружены скачки поглощения при длинах волн 23 и 43 Å. Это связано с тем, что энергия квантов рентгеновского излучения становится достаточной для ионизации электронов с определенного энергетического уровня атомов поглощающего вещества. Показано, что коэффициент поглощения рентгеновских лучей возрастает с увеличением их длины волны. Между скачками поглощения в некоторых диапазонах коэффициент может быть аппроксимирован гладкой функцией. Предложены аналитические аппроксимации полученных зависимостей в виде степенных функций, проведено сравнение экспериментальных данных с расчетными значениями, показавшее удовлетворительное согласие.Заключение. Описана и представлена методика измерения коэффициентов поглощения рентгенорезистов. Экспериментально получены данные по поглощению в различных резистах рентгеновского излучения с различными волновыми характеристиками.

Introduction. Issues associated with group methods for fabricating protective masks on substrates in high-resolution projection X-ray lithography are discussed.Aim. To study the lithographic characteristics of X-ray resists and the specific features of their application under various operating modes.Materials and methods. Studies were conducted using an RSM-500 X-ray spectrometer-monochromator. Absorption coefficient measurements were performed on monochromatic X-ray lines in the wavelength range of 5…50 Å. Film thickness was monitored using an MII-4 interference microscope.Results. Spectral dependencies of the absorption coefficients in the soft X-ray range (5…50 Å) were obtained. At certain wavelengths, a sharp increase in the absorption coefficient was observed. Absorption jumps were detected at wavelengths of 23 and 43 Å. This phenomenon is associated with the fact that the X-ray photon energy becomes sufficient to ionize electrons from specific atomic energy levels of the absorbing material. It was shown that the X-ray absorption coefficient increases with increasing wavelength. Between the absorption jumps, the coefficient can be approximated by a smooth function over certain wavelength intervals. Analytical approximations of the obtained dependencies in the form of power-law functions were proposed. A comparison of the experimental data with the calculated values showed satisfactory agreement.Conclusion. A technique for measuring the spectral dependences of X-ray resist absorption coefficients was developed. Soft X-ray absorption coefficients were experimentally obtained.

рентгеновская литографиярентгенорезистыконтрастно-чувствительные характеристикиX-ray lithographyX-ray resistscontrast-sensitive characteristicsReferencesКузьмин С., Матвеев В. Интерференционная рентгенолитография для упорядоченных наноструктур // Электроника: НТБ. 2014. Спец. вып. 00137. С. 47‒56.Kuzmin S., Matveev V. X-Ray Interference Lithography for Forming Ordered Nanostructures. Electronics: Science, Technology, Business. 2014, iss. 137, pp. 47–56. (In Russ.)Павлова А. П., Клементьева Д. О. Рентгенолитография как современный метод нанолитографии // Материалы Междунар. науч.-практ. форума студентов, аспирантов и молодых ученых: в 3 ч. Ч. 1. СПб.: Изд-во СПбГИКиТ, 2021. С. 160‒170.Pavlova A. P., Klimenteva D. O. Rentgenolitografiya kak sovremennyy metod nanolitografii [X-Ray Lithography as a Modern Nanolithography Method]. Proc. of the Intern. Scientific and Practical Forum of Students, Postgraduates and Young Scientists: in 3 Pts. Pt 1. St Petersburg, izd-vo SPbGIKiT, 2021, pp. 160–170. (In Russ.)Артюков И. А. Оптическая и рентгеновская микролитография на рубеже веков // Квантовая электроника. 2022. Т. 52, № 12. С. 1094‒1101.Artyukov I. A. Optical and X-Ray Microlithography at the Turn of the Century. Quantum Electronics. 2022, vol. 52, no. 12, pp. 1094–1101. (In Russ.)Проблемы и перспективы развития рентгеновской литографии / Н. И. Чхало, С. В. Голубев, З. Ф. Красильник, В. Н. Полковников, М. В. Стародубцев // LII Междунар. конф. по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу / АО НТЦ "ПЛАЗМАИОФАН". М., 2025. С. 45. doi: 10.34854/ICPAF.52.2025.1.1.007Chkhalo N. I., Golubev S. V., Krasil'nik Z. F., Polkovnikov V. N., Starodubtsev M. V. Problemy i perspektivy razvitiya rentgenovskoy litografii [Problems and Prospects of X-Ray Lithography]. LII Intern. Conf. in Plasma Physics and Controlled Thermonuclear Fusion. Moscow, JSC STC "PLASMAIOFAN", 2025, p. 45. (In Russ.) doi: 10.34854/ICPAF.52.2025.1.1.007Многослойные рентгеновские зеркала на основе La/B4C и La/B9C / С. С. Андреев, М. М. Барышева, Н. И. Чхало, С. А. Гусев, А. Е. Пестов, В. Н. Полковников, Д. Н. Рогачев, Н. Н. Салащенко, Ю. А. Вайнер, С. Ю. Зуев // Журн. техн. физики. 2010. Т. 80, вып. 8. С. 93‒100.Andreev S. S., Barysheva M. M., Chkhalo N. I., Gusev S. A., Pestov A. E., Polkovnikov V. N., Rogachev D. N., Salashchenko N. N., Vainer Y. A., Zuev S. Y. Multilayer X-Ray Mirrors Based ON LA/B4C and LA/B 9C. Technical Physics. 2010, vol. 55, iss. 8, pp. 1168–1174.Лаборатория рентгеновской оптики Физического института П. Н. Лебедева РАН. Разработки. Многослойные рентгеновские зеркала. URL: https://sites.lebedev.ru/ru/LRO/663.html (дата обращения: 08.04.2026).X-ray Optics Laboratory. Multilayer X-Ray Mirrors. Available at: https://sites.lebedev.ru/ru/LRO/663.html (accessed: 08.04.2026).Многопучковая рентгенолитография для формирования глубоких регулярных микроструктур / Б. Г. Гольденберг, А. Г. Лемзяков, А. Г. Зелинский, В. П. Назьмов, В. Ф. Пиндюрин // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2016. № 1. С. 64‒67. doi: 10.7868/S0207352816010133Goldenberg B. G., Lemzyakov A. G., Nazmov V. P., Pindyurin V. F., Zelinsky A. G. Multibeam X-Ray Lithography to Form Deep Regular Microstructures. Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2016, vol. 10, no. 1б pp. 92–95. doi: 10.7868/S0207352816010133Аристов В. В., Шабельников Л. Г. Современные достижения рентгеновской оптики преломления // УФН. 2008. Т. 178, № 1. С. 61‒83. doi: 10.3367/UFNr.0178.200801c.0061Aristov V. V., Shabelnikov L. G. Recent Advances in X-Ray Refractive Optics. Advances in Physical Sciences. 2008, vol. 51, pp. 57–77. doi: 10.1070/PU2008v051n01ABEH006431Серов И. Н., Жабрев В. А., Марголин В. И. Проблемы нанотехнологии в современном материаловедении // Физика и химия стекла. 2003. Т. 29, № 2. С. 241‒255.Serov I. N., Zhabrev V. A., Margolin V. I. Problems of Nanotechnology in Modern Materials Science. Fizika i khimiya stekla. 2003, vol. 29, no. 2, pp. 242– 256. (In Russ.)Скупов А. Основные свойства и характеристики современных резистов для электронной литографии // Вектор высоких технологий. 2016. № 8 (29). С. 26‒31.Skupov A. Basic Properties and Characteristics of Modern Resists for Electron Lithography. Vektor vysokikh tekhnologiy. 2016, no. 8 (29), pp. 26–31. (In Russ.)Способ изготовления кремниевых рентгеношаблонов с использованием плазмохимического травления / А. Н. Генцелев, Ф. Н. Дульцев, Б. Г. Гольденберг, К. Э. Купер // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2020. № 8. С. 108‒112. doi: 10.31857/S1028096020080087Gentselev A. N., Dultsev F. N., Goldenberg B. G., Kuper K. E. Method for Manufacturing Silicon X-Ray Masks Via Plasma Chemical Etching. J. of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2020, vol. 14, no. 4, pp. 862–865. doi: 10.1134/s1027451020040266Генцелев А. Н., Варанд А. В. Определение технологического окна для высокоаспектной рентгенолитографии // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2024. Т. 90, № 12. С. 27‒34. doi: 10.26896/1028-6861-2024-90-12-27-34Gentselev A. N., Varand A. V. The Technological Window Determining for High-Aspect X-Ray Lithography. Industrial Laboratory. Diagnostics of Materials. 2024, vol. 90, no. 12, pp. 27–34. (In Russ.) doi: 10.26896/1028-6861-2024-90-12-27-34Работы с использованием синхротронного излучения в Новосибирском Научном центре / К. В. Золотарев, А. И. Анчаров, З. С. Винокуров, Б. Г. Гольденберг, Ф. А. Дарьин, В. В. Кривенцов, Г. Н. Кулипанов, К. Э. Купер, А. А. Легкодымов, Г. А. Любас, А. Д. Николенко, К. А. Тен, Б. П. Толочко, М. Р. Шарафутдинов, А. Н. Шмаков, Е. Б. Левичев, П. А. Пиминов, А. Н. Журавлев // Изв. РАН. Сер. физическая. 2023. Т. 87, № 5. С. 614‒626. doi: 10.31857/S0367676522701095Zolotarev K. V., Ancharov A. I., Vinokurov Z. S., Goldenberg B. G., Darin F. A., Kriventsov V. V., Kulipanov G. N., Cooper K. E., Legkodymov A.A., Lyubas G. A., Nikolenko A. D., Ten K. A., Tolochko B. P., Sharafutdinov M. R., Shmakov A. N., Levichev E. B., Piminov P. A., Zhuravlev A. N. Synchrotron Radiation Based Research at the Novosibirsk Scientific Center. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 2023, vol. 87, no. 5, pp. 541–551. doi: 10.3103/s1062873822701635Марголин В. И., Шишов С. Е. Перспективы и проблемы нанотехнологий // О национальной доктрине развития в Российской Федерации нанотехнологий: аналитический сб. / Комитет Совета Федерации по науке, культуре, образованию, здравоохранению и экологии. М., 2006. С. 54‒63.Margolin V. I., Shishov S. E. Perspektivy i problemy nanotekhnologiy [Prospects and Problems of Nanotechnologies]. O natsionalnoy doktrine razvitiya v Rossiyskoy Federatsii nanotekhnologiy: analiticheskiy sbornik. Moscow, Izdanie Soveta Federatsii, 2006, pp. 54–63. (In Russ.)ГОСТ Р 52250‒2004. Материалы электронной техники. Резисты для литографических процессов. Общие технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2004.GOST R 52250–2004. Materialy elektronnoy tekhniki. Rezisty dlya litograficheskikh protsessov. Obshchie tekhnicheskie usloviya [Materials of Electronic Engineering. Resists for Lithographic Processes. General Specifications]. Moscow, Izd-vo standartov, 2004. (In Russ.)Марголин В. И., Тупик В. А. Исследование литографических характеристик электроно- и рентгенорезистов // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 1998. Вып. 1. С. 82–85.Margolin V. I., Tupik V. A. Study of Lithographic Characteristics of Electron And X-Ray Resists]. J. of the Russian Universities. Radioelectronics. 1998, iss. 1, pp. 82–85. (In Russ.)Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Наука-Физматлит, 2007. 416 с.Gusev A. I. Nanomaterialy, nanostruktury, nanotekhnologii [Nanomaterials, Nanostructures, Nanotechnologies]. Moscow, Nauka-Fizmatlit, 2007, 416 p. (In Russ.)Калинин Б. Д., Плотников Р. И., Речинский А. А. Применение рентгеновской спектрометрии для идентификации органических соединений и материалов // Аналитика и контроль. 2011. Т. 15, № 1. С. 56–63.Kalinin B. D., Plotnikov R. I., Rechinsky A. A. The Using Of X-Ray Spectrometry for Identification Organic Compounds and Materials. 2011, vol. 15, no. 1, pp. 56–63. (In Russ.)Назьмов В. П. Глубокая 3D-рентгенолитография на основе высококонтрастного рентгенорезиста // Письма в ЖТФ. 2019. Т. 45, вып. 18. С. 3‒5. doi: 10.1134/S1063785019090256Naz'mov V. P. Deep 3D X-Ray Lithography Based on High-Contrast Resist Layers. Technical Physics Let. 2019, vol. 45, iss. 9, pp. 906–908. doi: 10.1134/S1063785019090256Особенности формирования изображения в составных преломляющих линзах в мягком рентгеновском диапазоне длин волн / П. Ю. Глаголев, Г. Д. Демин, В. И. Корнеев, Н. А. Дюжев // Журн. техн. физики. 2024. Т. 94, вып. 7. С. 1182–1195. doi: 10.61011/JTF.2024.07.58355.177-24Glagolev P. Yu., Demin G. D., Korneev V. I., Dyuzhev N. A. Aspects of Image Formation in Compound Refractive Lenses in the Soft X-Ray Wavelength Range. Technical Physics. 2024, vol. 69, iss. 7, pp. 1095–1106. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.