Методы самоформирования в микроэлектронике

нанопроволоках (Si-NW FET)

слоев SiO2,Si3N4
Операция фотолитографии
Операция РИТ Si3N4 - SiO2 – Si до

подслоя SiO2

Изотропное ПТ Si через “жесткую” маску Si3N4 - SiO2

Si нанопроволочная структура после удаления “жесткой” маски

- 90 Вт,
- рабочее давление -

45 Па,
- расход газа (SF6) - 3 л/ч

Микрофотография Si нанопроволочной структуры

Технологические характеристики процесса изотропного плазменного травления Si

- скорость травления Si - 0,7 мкм/мин
(в горизонтальном направлении)
- селективность к фоторезисту - 8,5
(марка Rohm Raas S1813 Sp15)
- селективность к Si3N4 - 11
- селективность к SiO2 - 45

(пористый анодный оксид алюминия) в качестве маски для локальной модификации

поверхности полупроводников и металлов (для создания элементов интегральной оптики, запоминающих сред и др. наноэлектронных приборов.)
нанесение квантовых точек Ag, Ni, ZnO, Si:Er через маску ПАОА.
применение ПАОА в качестве маски для имплантации, позволяющей создавать легированные области нанометровых размеров
использование ПАОА в качестве маски для изготовление микроканальных пластин (Микроканальные пластины (МКП) являются базовым элементом ряда приборов вакуумной электроники, таких как электронно-оптические преобразователи, усилители потока фотоэлектронов в приборах ночного видения и т.д. )

пористого оксида

нанесят послойно пленки титана и алюминия толщиной 30 нм и

2 мкм, соответственно. Введение пленки титана обусловлено необходимостью обеспечения повышенной адгезионной способности вышележащего слоя и обеспечения воспроизводимости процесса оксидирования на всю толщину слоя алюминия. Двухстадийным анодированием напыленной алюминиевой пленки формируют маску пористого оксида алюминия. Такой процесс обеспечивает повышенную упорядоченность структуры формируемой твердой маски оксида алюминия. Первую стадию проводят в 1 М водном растворе ортофосфорной кислоты при плотности тока 10 мА/см2 в течение десяти минут при этом напряжение между анодируемым образцом и катодом составляло 120 В. Слой анодного оксида удаляли в смеси H3PO4 и CrO3 селективно по отношению к алюминию. Второе анодирование проводят при тех же условиях до полного окисления алюминиевой пленки. Момент окончания процесса анодирования пленки определяют по резкому возрастанию величины напряжения между анодируемым образцом и катодом, обусловленного началом формирования беспористого слоя оксида титана

аргона. В процессе травления рабочее давление в камере 2×10-3 Торр.

Ионный ток составляет 0,1 А при разгоняющем напряжении 7 кВ. На пути транспортировки заряженных ионов был расположен разогретый термоэмиссионный вольфрамовый катод, обеспечивающий нейтрализацию ионов. Таким образом, бомбардировку структуры осуществляют ускоренными нейтральными частицами. Это предотвращает поляризацию оксида алюминия и обеспечивает эффективный доступ бомбардирующих частиц к донной части пор оксида.

структуры (а) и РЭМ-микрофотография поперечного скола этой структуры (б).

после анодирования и «сухого» травления.

маски площадью 15×8 мкм

нее твердой оксидной маски ( а) и профиль поперечного сечения

этой структуры ( б).
Данным способом не удается получить развитого рельефа в кремнии. В лучшем случае глубина рельефа составляет десятые доли микрометра

в установке ионного травления в среде аргона проводят дальнейшее травление

образцов в реакторе высокоплотной плазмы в смеси гексафторида серы и CCL4. Плотность мощности плазмы составляла 2 Вт/см2, суммарный расход газа – 5 л/час, рабочее давление в камере – 3 Па. Травление осуществляли в течение 10 минут.

подложки (б), содержащей слой оксида алюминия, после реактивно- ионного травления

в которой повторяют в целом рисунок пор твердой маски оксида

алюминия. Глубина рельефа при выбранных режимах реактивно- ионного травления составила ~ 3,5 мкм, а аспектное отношение углублений ~ 50 .