Name: Wykorzystanie nanocząstek protektorowych do usuwania skutków odgłosów strzału w otworach kontaktowych wytwarzanych metodą litografii wiązką elektronów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: Poznaj metodę usuwania szumów strzałowych w litografii elektronowej przy użyciu nanocząstek złota i technik reflow fotorezystu. Technika ta umożliwia tworzenie wzorców poniżej 20 nm z wysoką dokładnością w produkcji półprzewodników.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Intel Corporation sfinansowała tę pracę z grantu numer 414305, a Oregon Nanotechnology and Microtechnology Initiative (ONAMI) zapewniła odpowiednie fundusze. Z wdzięcznością dziękujemy za wsparcie i rady dr Jamesa Blackwella we wszystkich fazach tej pracy. Specjalne podziękowania kierujemy do Drew Beasau i Chelsea Benedict za analizę statystyk dotyczących położenia cząstek. Dziękujemy profesorowi Hallowi za uważne przeczytanie manuskryptu oraz dr Kurtowi Langworthy'emu z University of Oregon w Eugene w stanie Oregon za pomoc w litografii wiązką elektronów.

1. Deriwatyzacja i charakterystyka powierzchni wafli krzemowych

<ol>
	<li>Oczyść powierzchnię wafli za pomocą roztworów czyszczących Radio Corporation of America (RCA) SC1 i SC2.</li>
	<li>Przygotuj SC1 i SC2 poprzez wolumetryczne zmieszanie następujących substancji chemicznych: 
	SC1: H2O2:NH4OH:H2O = 1:1:5 v/v oraz SC2: H2O2:HCl:H2O = 1:1:5 v/v.
	<ol>
		<li>Zanurz wafel w SC1 na 10 min w temperaturze 70 °C, a następnie wypłucz wodą dejonizowaną.</li>
		<li>Postępuj analogicznie w przypadku SC2 (10 min w 70 °C, a następnie płukanie). 
		UWAGA: Procedura czyszczenia usuwa zanieczyszczenia organiczne i jonowe oraz generuje grupy silanolowe na powierzchni tlenku krzemu wafli krzemowych.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeprowadź derywatyzację powierzchni wafli krzemowych za pomocą AATMS
	<ol>
		<li>Inkubuj oczyszczony wafel krzemowy w 0,05 M AATMS (przygotowanym w suchym toluenie) w 80 °C przez 20 min. Poddaj działaniu ultradźwięków przez 5 min w sonikatorze 100 W w temperaturze pokojowej w czystym toluenie i wysusz w strumieniu gazu azotowego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przeprowadź charakterystykę powierzchni derywatyzowanych wafli krzemowych
	<ol>
		<li>Zmierz kąt zwilżania za pomocą goniometru i oprogramowania ImageJ25.</li>
		<li>Wyznacz grubość warstw za pomocą elipsometru (źródło światła laser He-Ne, λ = 632,8 nm, stały kąt padania 70°)25.</li>
		<li>Oszacuj skład pierwiastkowy powierzchni za pomocą spektroskopii fotoelektronów w promieniach X (XPS)25.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Litografia wiązką elektronów
<ol>
	<li>Nanieść fotorezyst (2% poli(metakrylanu metylu (PMMA) w anizolu) na podłoża z krzemu modyfikowane AATMS metodą spin-coatingu przy 4,000 rpm przez 60 s.</li>
	<li>Wygrzać wstępnie film w temperaturze 180 °C przez 120 s w celu osuszenia warstwy fotorezystu.</li>
	<li>Zmierzyć grubość warstwy fotorezystu za pomocą elipsometru. Upewnić się, że źródło światła laserowego He-Ne, λ = 632.8 nm, jest ustawione pod kątem padania 70°. Zoptymalizować pozycjonowanie próbki w celu maksymalizacji sygnału detektora, używając powierzchni refleksyjnej, takiej jak podłoże krzemowe. Wykorzystać program pomiarowy elipsometru (GEMP) na podłączonym komputerze PC do pomiaru grubości warstwy fotorezystu; powinna ona wynosić około 100 nm.</li>
	<li>Naświetlanie wiązką elektronów:
	<ol>
		<li>Przenieść podłoże do komory wysokiej próżni litografa elektronowego.</li>
		<li>Utworzyć wzór otworów typu „poker dot” za pomocą wiązki elektronów (napięcie przyspieszające 30 kV, prąd wiązki 37 pA) przechodzącej przez aperturę 10-µm i dostarczającej dawkę 24 µC/cm3 .</li>
		<li>Dostosować skok wzoru i dawkę w razie potrzeby, aby uzyskać wzór otworów typu „poker dot” o pożądanej średnicy otworu (80 nm) i skoku (200 nm).</li>
		<li>Wyjąć podłoże z komory litografa elektronowego.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wywoływanie wzoru litograficznego:
	<ol>
		<li>Rozpocząć wywoływanie wzoru w roztworze metyloizobutyloketonu/izopropanolu (MIBK/IPA, 1:3 (v:v)) przez 70 s.</li>
		<li>Kontynuować wywoływanie poprzez zanurzenie w IPA przez 30 s. Zakończyć proces wywoływania, płukając w wodzie dejonizowanej przez 30 s. Osuszyć podłoże strumieniem azotu.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Osadzanie GNP w otworach uformowanych za pomocą wiązki elektronów
UWAGA: Osadzanie GNP w wzorowanych otworach odbywa się za pomocą dwóch różnych metod.
<ol>
	<li>Zanurzanie wstępnie wzorowanych wafli w roztworach GNP (Metoda 1).
	<ol>
		<li>Pozostaw próbkę w medium zawiesiny GNP na 24-48 h, w zależności od rozmiaru GNP i średnic otworów. Użyj zawiesiny GNP o rozmiarze 20 nm, stabilizowanej cytrynianem, o stężeniu 7,0 x 1011 NPs/mL. 
		UWAGA: Można zastosować GNP o rozmiarach od 10-100 nm i w zakresie stężeń od 5,7 x 1012 do 5,7 x 109 NPs/mL, dostarczanych przez Ted Pella. Należy pamiętać, że gęstość osadzania jest zgodna z prawem dyfuzji ̴(Dt)1/2, gdzie D i t to odpowiednio współczynniki dyfuzji nanocząsteczek i czas osadzania (t.j. mniejsze cząsteczki osadzają się w krótszym czasie, co omówiono w referencji 20, Rysunek 2c).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Osadzanie GNP metodą natryskową na wzorowanych waflach (Metoda 2)
	<ol>
		<li>Aby osadzić GNP metodą odparowania, natryskaj roztwór GNP na wzorowany podłoże, ułożone poziomo. Skieruj ręczny rozpylacz (Metoda 2) tak, aby strumień był skierowany prostopadle do powierzchni podłoża.</li>
		<li>Natryskaj wystarczającą objętość roztworu zawiesiny, aby zwilżyć całą powierzchnię podłoża. 
		UWAGA: Może być konieczne rozcieńczenie zawiesiny GNP 10-krotnie, aby uniknąć wymuszania dostania się wielu nanocząsteczek do jednego dużego otworu.</li>
		<li>Inkubuj próbki na płycie grzejnej utrzymywanej w temperaturze 30-35 °C przez 10 min, aby uzyskać kontrolowane odparowanie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Po osadzaniu (Metodą 1 lub Metodą 2) poddaj próbki łagodnej sonikacji (100 W) w wodzie dejonizowanej przez 50 s i wysusz w strumieniu gazu azotowego.</li>
</ol>
4. Obrazowanie za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej
UWAGA: Dwa rodzaje badań obejmowały konwencjonalne obrazowanie SEM z góry oraz w przekroju poprzecznym.
<ol>
	<li>W celu uzyskania obrazów SEM z rzutu z góry, należy zastosować napięcie przyspieszające wiązki elektronów 5 kV przy natężeniu prądu ~300 µA, aby zapobiec uszkodzeniu filmu fotorezystu. 
	Uwaga: Najniższe możliwe ustawienia napięcia i natężenia prądu są niezbędne w celu ograniczenia reakcji pękania łańcuchów w fotorezyście. Reakcje pękania łańcuchów obniżają temperaturę przejścia szklistego polimeru, co z kolei wpływa na temperaturę operacyjną dla etapu reflowu rezystu opisanego poniżej.</li>
	<li>Obrazowanie przekroju:
	<ol>
		<li>Nanieść metodą napylania 10 nm grubą warstwę złota na fotorezyst PMMA, aby zapobiec uszkodzeniom wywołanym wiązką jonową. Do wycięcia otworów należy użyć skupionej wiązki jonów Ga pracującej przy 30 kV i 93 pA. Obrazy SEM przekroju uzyskuje się poprzez pochylenie podłoża względem jego normalnej pozycji poziomej.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Przetopienie fotorezystu PMMA wokół GNPs w uformowanych otworach
<ol>
	<li>Podgrzewaj wzorowane podłoża na płycie grzewczej w temperaturze Treflow (100 °C) przez 3 min, co znajduje się poniżej wcześniej określonej temperatury przejścia szklistego, Tg (110 °C), dla PMMA o masie 950,000 g/mol; szybkość rozlewania polimeru wynosiła 1,7 ± 0,1 nm/s. 
	Uwaga: Znacznie szybsze rozlewanie zaobserwowano w obszarach wzorowanych, które wcześniej były poddane działaniu wiązki elektronów podczas obrazowania za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), co może wynikać z pękania łańcucha głównego polimeru podczas ekspozycji na wiązkę elektronów, prowadząc do obniżenia Tg. Obserwację tę potwierdzają badania Keymeulena i współpracowników, którzy zauważyli, że ekspozycja na promieniowanie rentgenowskie obniżyła Tg PMMA26.</li>
</ol>
6. Trawienie suche i mokre
<ol>
	<li>Przeprowadź trawienie suche przez odpowiedni czas (55 s) w plazmie tlenowej, aby odsłonić GNPs pokryte cienką warstwą PMMA po procesie reflow. Dokładnie monitoruj szybkość trawienia warstwy PMMA w funkcji czasu za pomocą elipsometru lub monitora grubości cienkich warstw. 
	UWAGA: Zbyt krótki czas trawienia może nie odsłonić GNP, natomiast zbyt długie trawienie spowoduje całkowite usunięcie warstwy PMMA. Dla PMMA 950 kDa szybkość trawienia wynosiła 1,5 nm/s, co wymagało 55 s czasu trawienia.</li>
	<li>Przeprowadź trawienie mokre GNP na dnie otworów kontaktowych po procesie reflow, używając roztworu jodu zawierającego 1,0 g kryształów jodu (I2), 4,0 g jodku potasu (KI) oraz 40 mL wody dejonizowanej, przez 10 min. 
	UWAGA: Jodek potasu poprawia rozpuszczalność jodu w roztworze i ułatwia trawienie złota. Reakcja złota z jodem (2Au + I2 → 2 AuI) prowadzi do powstania jodku złota, który jest słabo rozpuszczalny w roztworze wodnym w temperaturze pokojowej.</li>
</ol>
7 . Obliczanie przemieszczenia cząstek, gęstości i frakcji wypełnienia
<ol>
	<li>Lokalizacja środka otworu i przemieszczenie GNP:
	<ol>
		<li>Ręcznie narysuj poziome i pionowe linie dopasowania, przechodzące odpowiednio przez rzędy i kolumny otworów, a w punktach przecięcia tych linii wyznacz środki otworów (Rycina 2a i 2b). W obliczeniach uwzględnij co najmniej 500 otworów.</li>
		<li>Ręcznie wyznacz pozycję, Proszę podać tekst źródłowy do tłumaczenia., każdej nanocząsteczki względem centrum nanootworu (t. j. przemieszczenia), w miejscu jego osadzenia (Rysunek 2b).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wyznacz histogramy liczby cząstek w funkcji przesunięcia przy użyciu standardowego programu do arkuszy kalkulacyjnych.</li>
	<li>Obliczanie gęstości cząstek: ρ = N (Liczba cząstek)/Jednostka powierzchni (µm2):
	<ol>
		<li>W pierwszej kolejności należy wyznaczyć powierzchnię pierścienia o stałej szerokości (≈R/10, gdzie R jest promieniem otworu) i ograniczony dwoma promieniami (r1, r2) przy przemieszczeniu r (=(r1+Proszę podać tekst źródłowy do tłumaczenia.2)/2); <img alt="Wzór na pole pierścienia \(A=\pi(r_2^2-r_1^2)\), równanie matematyczne, pojęcie geometryczne, schemat." src="/files/ftp_upload/54551/eq2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie 2">.</li>
		<li>Oblicz sumę liczby cząstek, Nw obszarze wynikającym z histogramu sporządzonego w kroku 7.2 powyżej.</li>
		<li>Powtórz procedurę w zależności od r aby wygenerować około 10 równych kroków kończących się na r = R, promień otworu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Dopasuj dane gęstości cząstek w funkcji przesunięcia do krzywej Gaussa, stosując nieliniową procedurę najmniejszych kwadratów (Rysunek 2a, wstawka)20Wyznacz odchylenie standardowe przemieszczenia (σosadzanie) dla osadu oraz niepewności dopasowania.</li>
	<li>Powtórz powyższą procedurę dla obrazów SEM uzyskanych po przepływie fotorezystu, korzystając z obrazu SEM przedstawionego w Rycina 2c. 
	UWAGA: Po zniknięciu otworów reflow narysuj najlepiej dopasowane linie poziome i pionowe na pozycjach GNP, aby wyznaczyć wartości najlepiej dopasowane dla środków otworów. Oblicz przemieszczenia cząstek zgodnie z krokiem 7.1 i wyodrębnij połączone σSuma zgodnie z protokołem opisanym w krokach 7.2–7.4. 
	UWAGA: W tym przypadku określenie „łącznie” lub „całkowite” odnosi się do ogólnego przemieszczenia GNP w wyniku etapów osadzania i przepływu zwrotnego.</li>
	<li>Wyznacz stopień wypełnienia, szacując stosunek liczby otworów wypełnionych do całkowitej liczby otworów, Rycina 2b.</li>
</ol>

<ol><li>Moore, G. E. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/4785860/">Cramming more components onto integrated circuits.</a> Electronics. 38 (8), 114(1965).</li>
<li>Moore, G. E. Lithography and the future of Moore's law. <a target="_blank" href="http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=995245">SPIE Proc.: Advances in Resist Technology and Processing XII</a>. Allen, R. D. 2438, 2-17 (1995).</li>
<li>Rayleigh, L. On the theory of optical images, with special reference to the microscope. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2818.1903.tb04831.x/abstract">The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and J. Sci</a>. 42 (255), 167-195 (1896).</li>
<li>Levenson, M. D., Viswanathan, N. S., Simpson, R. A. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/1482534/">Improving resolution in photolithography with a phase-shifting mask.</a> IEEE Trans. Electron Devices. 29 (12), 1828-1836 (1982).</li>
<li>French, R. H., Tran, H. V. <a target="_blank" href="http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-matsci-082908-145350?journalCode=matsci">Immersion Lithography: Photomask and Wafer-Level Materials.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 39 (1), 93-126 (2009).</li>
<li>Borodovsky, Y. Complementary Lithography at Insertion and Beyond. Complementary Lithography - Stochastics Suppression and EUV, Electronics, Proc. Semicon. West, June 12, San Franscisco, , (2012).</li>
<li>Reiser, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aReiser%2C+A+%22Photoreactive+Polymers%3A+the+Science+and+Technology+of+Resists%22">Photoreactive Polymers: the Science and Technology of Resists</a>. , John Wiley & Sons. (1989).</li>
<li>Brunner, T. A. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/228805168_Why_optical_lithography_will_live_forever">Why optical lithography will live forever.</a> J. of Vac. Sci. & Technol. B: Microelectronics and Nanometer Structures. 21 (6), 2632-2637 (2003).</li>
<li>Tran, H., Jackson, E., Eldo, J., Kanjolia, R., Rananavare, S. B. Photochemical reactivity of bis-carbamate photobase generators. Nanotechnology (IEEE-NANO), 2011 11th IEEE Conference, , 1683-1688 (2011).</li>
<li>Hallett-Tapley, G. L., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/tc/c3tc00874f#!divAbstract">Single component photoacid/photobase generators: potential applications in double patterning photolithography.</a> J. Mater. Chem. C. 1 (15), 2657-2665 (2013).</li>
<li>Krysak, M., De Silva, A., Sha, J., Lee, J. K., Ober, C. K. Molecular glass resists for next-generation lithography. <a target="_blank" href="http://spie.org/Publications/Proceedings/Paper/10.1117/12.656630">Proc. SPIE: Advances in Resist Materials and Processing Technology XXVI</a>. Henderson, C. L. 7273, 72732N(2009).</li>
<li>Li, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bottom-up+assembly+of+large-area+nanowire+resonator+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nano%22%5BJournal%5D)">Bottom-up assembly of large-area nanowire resonator arrays.</a> Nat Nano. 3 (2), 88-92 (2008).</li>
<li>Thiruvengadathan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomaterial+processing+using+self-assembly-bottom-up+chemical+and+biological+approaches%5BTitle%5D)+AND+%22Rep.+Prog.+Phys%22%5BJournal%5D)">Nanomaterial processing using self-assembly-bottom-up chemical and biological approaches.</a> Rep. Prog. Phys. 76 (6), 066501(2013).</li>
<li>Tsai, H. Y., et al. Pattern transfer of directed self-assembly (DSA) patterns for CMOS device applications. <a target="_blank" href="http://spie.org/Publications/Proceedings/Paper/10.1117/12.2014259">Proc.SPIE Advanced Etch Technology for Nanopatterning II</a>. Zhang, Y., Oehrlein, G. S., Lin, Q. 8865, 86850L-86850L (2013).</li>
<li>Hawker, C. J., Russell, T. P. <a target="_blank" href="https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-bulletin/article/div-classtitleblock-copolymer-lithography-merging-bottom-up-with-top-down-processesdiv/0E73FA79C850810DFA5414CF78A21945">Block Copolymer Lithography: Merging &#34;Bottom-Up&#34; with &#34;Top-Down&#34; Processes.</a> MRS Bulletin. 30 (12), 952-966 (2005).</li>
<li>Lin, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nature/journal/v434/n7029/abs/nature03310.html">Self-directed self-assembly of nanoparticle/copolymer mixtures.</a> Nature. 434 (7029), 55-59 (2005).</li>
<li>Cheng, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+and+Versatile+Methods+To+Integrate+Directed+Self-Assembly+with+Optical+Lithography+Using+a+Polarity-Switched+Photoresist%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Simple and Versatile Methods To Integrate Directed Self-Assembly with Optical Lithography Using a Polarity-Switched Photoresist.</a> ACS Nano. 4 (8), 4815-4823 (2010).</li>
<li>Wong, H. S. P., Bencher, C., Yi, H., Bao, X. Y., Chang, L. W. Block copolymer directed self-assembly enables sublithographic patterning for device fabrication. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWong%2C+HSP+%22Proc.+SPIE%22">Proc. SPIE</a>. Tong, W. . 8323, Alternative Lithographic Technologies IV, (2012).</li>
<li>Chan, J. C., Hannah-Moore, N., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.mdpi.com/2073-4352/5/1/116">Controlled Deposition of Tin Oxide and Silver Nanoparticles Using Microcontact Printing.</a> Crystals. 5 (1), 116-142 (2015).</li>
<li>Morakinyo, M. K., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/268237095_Reducing_the_effects_of_shot_noise_using_nanoparticles">Reducing the effects of shot noise using nanoparticles.</a> J. Mater. Chem. C. 3 (5), 955-959 (2015).</li>
<li>Cui, Y., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl049488i">Integration of Colloidal Nanocrystals into Lithographically Patterned Devices.</a> Nano Lett. 4 (6), 1093-1098 (2004).</li>
<li>Huang, H. W., Bhadrachalam, P., Ray, V., Koh, S. J. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2972042">Single-particle placement via self-limiting electrostatic gating.</a> Appl. Phys. Lett. 93 (7), 073110-073113 (2008).</li>
<li>Ma, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrostatic+Funneling+for+Precise+Nanoparticle+Placement%3A+A+Route+to+Wafer-Scale+Integration%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Electrostatic Funneling for Precise Nanoparticle Placement: A Route to Wafer-Scale Integration.</a> Nano Lett. 7 (2), 439-445 (2007).</li>
<li>Richard Bowen, W., Filippov, A. N., Sharif, A. O., Starov, V. M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0001868699000044">A model of the interaction between a charged particle and a pore in a charged membrane surface.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 81 (1), 35-72 (1999).</li>
<li>Morakinyo, M. K., Rananavare, S. B. Positional control over nanoparticle deposition into nanoholes. Nanotechnology (IEEE-NANO), 2011 11th IEEE Conference, , 1677-1682 (2011).</li>
<li>Keymeulen, H. R., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2752548?journalCode=jap">Measurement of the x-ray dose-dependent glass transition temperature of structured polymer films by x-ray diffraction.</a> J. Appl. Phys. 102 (1), 013528(2007).</li>
<li>Feng, B. C. Resist Reflow Method for Making Submicron Patterned Resist Masks. US patent A. , (1977).</li>
<li>You, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.48.096502/meta;jsessionid=3BF2EDB8CC3510EE23383DDA99131A4C.c5.iopscience.cld.iop.org">Position Shift Analysis in Resist Reflow Process for Sub-50 nm Contact Hole.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 48 (9), 096502(2009).</li>
<li>Montgomery, P. K., et al. Resist reflow for 193-nm low-K1 lithography contacts. <a target="_blank" href="http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=759540">Proc. SPIE Advances in Resist Technology and Processing XX</a>. Fedynyshyn, T. H. 5039, 807-816 (2003).</li>
<li>King, W. P., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1351846">Atomic force microscope cantilevers for combined thermomechanical data writing and reading.</a> Appl. Phys. Lett. 78 (9), 1300-1302 (2001).</li>
<li>Chuo, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+fabrication+of+nano-structured+quartz+stamps%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Rapid fabrication of nano-structured quartz stamps.</a> Nanotechnology. 24 (5), 055304(2013).</li>
<li>Moreau, W. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMoreau%2C+WM+%22Semiconductor+Lithography%3A+Principles%2C+Practices%2C+and+Materials%22">Semiconductor Lithography: Principles, Practices, and Materials</a>. , Springer Science & Business Media. 419(2012).</li>
<li>Chan, J. C., Tran, H., Pattison, J. W., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+pyrolytic+synthesis+of+silicon+nanowires%5BTitle%5D)+AND+%22Solid-State+Electron%22%5BJournal%5D)">Facile pyrolytic synthesis of silicon nanowires.</a> Solid-State Electron. 54 (10), 1185-1191 (2010).</li>
<li>Tran, H. A., Rananavare, S. B. Synthesis and characterization of N- and P- doped tin oxide nanowires. (IEEE-NANO), 2011 11th IEEE Conference on Nanotechnology, , (2011).</li>
<li>Tran, H. A., Rananavare, S. B. Ch. 39, Synthesis and Characterization of n- and p-Doped Tin Oxide Nanowires for Gas Sensing Applications. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTran%2C+HA+%22Nanoelectronic+Device+Applications+Handbook+%22">Nanoelectronic Device Applications Handbook </a>. Morris, J. E., Iniewski, K. , CRC Press. (2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Szum śrutowy (SN) w litografii jest prostą konsekwencją fluktuacji statystycznych w liczbie fotonów lub cząsteczek (N) docierających do danego nanoregionu; jest on odwrotnie proporcjonalny do pierwiastka kwadratowego z liczby fotonów/cząsteczek:
<img alt="Równania stosunku sygnału do szumu, SN ∝ 1/√N ∝ 1/√A ∝ 1/r, formuła." src="/files/ftp_upload/54551/eq3.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie 3">
gdzie A i r oznaczają odpowiedn...

Wykładniczy wzrost mocy obliczeniowej, mierzony prawem Moore'a1,2 (1), jest wynikiem postępujących osiągnięć w litografii optycznej. W tej technice wzorowania odgórnego (top-down) rozdzielczość, R, jest określona przez dobrze znaną teorię Rayleigha3:
<img alt="Wzór na rozdzielczość w mikroskopii: R ∝ λ/NA, kluczowy koncept w obrazowaniu optycznym." src="/files/ftp_upload/54551/eq1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Równanie 1">
Tutaj, λ i NA odpowiednio długość fali światła oraz apertura numeryczna. Należy zauważyć, że NA = η·sinθ, gdzie η jest współczynnikiem załamania światła ośrodka pomiędzy soczewką a wafelem; θ = tan-1(d/2l)) dla średnicy, dsoczewki oraz odległości, Proszę podać tekst źródłowy do tłumaczenia., pomiędzy środkiem soczewki a wafla. W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat rozdzielczość litograficzna uległa poprawie dzięki zastosowaniu (a) źródeł światła, w tym laserów ekscymerowych, o progresywnie krótszych długościach fal UV; (b) zaawansowanych konstrukcji optycznych wykorzystujących maski przesuwające fazę4; oraz (c) wyższe Brak danychW przypadku ekspozycji na powietrze (η = 1), ND zawsze jest mniejsza od jedności, jednak poprzez wprowadzenie cieczy z η &gt;1, takich jak woda5między soczewką a wafelem, ND można podnieść powyżej 1poprawiając tym samym rozdzielczość litografii immersyjnej. Obecnie dostępne ścieżki prowadzące do węzła 20 nm i mniejszych obejmują źródła ekstremalnego UV (λ = 13 nm) lub techniki wzorowania z wykorzystaniem złożonego podwójnego i poczwórnego przetwarzania wielowarstwowego fotorezystu6,7.
W skalach nanometrycznych fluktuacje statystyczne wywołane szumem śrutowym (SN) w liczbie fotonów docierających do nanoobszaru powodują zmienność wymiarów wzorów litograficznych. Efekty te są bardziej wyraźne przy ekspozycji na wysokoenergetyczne światło EUV oraz wiązki elektronów (E-beams) – systemy, które wymagają o rzędy wielkości mniejszej liczby fotonów/cząstek w porównaniu z tradycyjną litografią optyczną8. Supersensytywne fotoresysty z chemicznym wzmocnieniem (o wydajności kwantowej &gt;1) wprowadzają również chemiczny SN spowodowany zmiennością liczby cząsteczek fotoreaktywnych w naświetlonych nanoobszarach9,10. Fotoresysty o niższej czułości, wymagające dłuższego naświetlania, tłumią te efekty, ale jednocześnie zmniejszają przepustowość procesu.
W skali molekularnej wkład w chropowatość krawędzi linii wynikający z rozkładu wielkości cząsteczek właściwego dla polimerów fotorezystów można zredukować poprzez zastosowanie rezystów molekularnych11. Podejściem komplementarnym do tego typu przetwarzania nanowzorów metodą top-down jest wykorzystanie metod bottom-up12,13, które opierają się w szczególności na kierowanym samoorganizowaniu (DSA) polimerów diblokowych14. Zdolność tych procesów do kierowania nukleacją i tworzenia nierównomiernych odstępów między pożądanymi wzorami, takimi jak otwory lub linie, wciąż stanowi wyzwanie. Rozkład wielkości komponentów molekularnych15,16 ogranicza również skalę i wydajność wytwarzania17,18. Podobne problemy ograniczają druk mikrokontaktowy nanocząstek w litografii miękkiej19.
Niniejsza praca przedstawia badania nad nowym podejściem hybrydowym (Rycina 1), które łączy klasyczną litografię projekcyjną typu top-down z elektrostatycznie sterowaną samoorganizacją w celu zredukowania efektu SN/szorstkości krawędzi linii (LER)20. Po wywołaniu odsłonięte zostają dodatnio naładowane grupy aminowe na samoporządkujących się monowarstwach (SAMs) N-(2-aminoetylu)-11-aminoundecylometoksysilanu (AATMS) znajdujących się pod filmem PMMA. Ujemnie naładowany film fotorezystu PMMA elektrostatycznie kieruje ujemnie naładowane nanocząstki złota (GNPs), stabilizowane cytratem,21-24 do otworów powstałych w wyniku SN25. Ponowne upłynnienie (re-flow) fotorezystu PMMA powoduje zatopienie uprzednio osadzonych nanocząstek w filmie.
<img alt="Schemat procesu transferu wzoru z wykorzystaniem SiO₂ i SiH₄; kroki obejmują litografię, osadzanie nanocząstek, trawienie." src="/files/ftp_upload/54551/54551fig1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Schematyczne przedstawienie strategii usuwania efektów szumu śrutowego i chropowatości krawędzi linii podczas formowania otworów kontaktowych z wykorzystaniem nanocząstek (NPs) o precyzyjnym rozmiarze. Tutaj wymiar krytyczny (CD) to pożądana średnica otworów. Podejście (krok 1) rozpoczyna się od osadzenia samoorganizującej się monowarstwy (SAM) cząsteczek silanu z dodatnio naładowanymi grupami aminowymi na powierzchni tlenku wafla krzemowego. Następnie wykorzystuje się litografię wiązką elektronów (E-beam lithography) do uformowania otworów (kroki 2 i 3) w warstwie fotorezystu PMMA (warstwa niebieska), która generuje szum śrutowy, co zilustrowano na dołączonym obrazie SEM. Litografia odsłania grupy aminowe na dnie otworów. Krok 4 obejmuje osadzanie z fazy wodnej złotych nanocząstek (GNPs) o kontrolowanym rozmiarze, stabilizowanych cytrynianem (naładowanych ujemnie), w litograficznie uformowanych otworach z wykorzystaniem lejkowania elektrostatycznego (EF). W kroku 5 podgrzanie wafla do 100 °C, poniżej temperatury przejścia szklistego PMMA wynoszącej 110 °C, powoduje przepływ (reflow) fotorezystu wokół wcześniej osadzonych nanocząstek. Trawienie nałożonego PMMA plazmą tlenową (krok 6) odsłania GNPs, a następujące po nim trawienie mokre (jodem) odsłoniętych cząstek (krok 7) tworzy otwory odpowiadające rozmiarowi GNPs. W połączeniu z trawieniem jonowym reaktywnym/mokrym możliwe jest transferowanie wzoru otworów z fotorezystu na SiO2 (krok 8)31. Przedrukowano za zgodą z referencji20. <a href="http://cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/54551/54551fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
Oddziaływanie elektrostatyczne między przeciwstawnie naładowanymi GNP a grupami aminowymi na podłożu zapobiega przemieszczeniu GNP z miejsca wiązania. Etap reflowu zachowuje względne położenie GNP, ale usuwa otwory oraz efekty SN/LER. Kroki trawienia plazmowego/mokrego regenerują otwory o rozmiarze GNP. Trawienie reaktywne jonami przenosi ich wzór na warstwy maski twardej SiO2 . Metoda opiera się na zastosowaniu nanocząstek o bardziej jednorodnym rozmiarze niż wzorowany nano-otwór (NH), co wyrażone jest jako odchylenie standardowe, σ, tak aby σGNP &lt;σNH. Niniejszy raport koncentruje się na krokach (4 i 5 opisanych na Rysunku 1) obejmujących osadzanie nanocząstek z dyspersji oraz reflow fotorezystu wokół nich, aby ocenić zalety i ograniczenia tej metody. Oba etapy są w zasadzie skalowalne dla większych podłoży i nie wymagają rozległych modyfikacji obecnego procesu produkcji nowoczesnych układów scalonych w chipach.

<table><tbody><tr><td>AATMS (95%)</td><td>Gelest Inc.</td><td>SIA0595.0</td><td>N-(2-aminoetylo)-11-aminoundecyltrimetoksysilan</td></tr><tr><td>Koloidy złota (Ted Pella Inc.)</td><td>Ted Pella</td><td>15705-20</td><td>Złote Nadtlenek Wodoru Naoparticles</td></tr><tr><td></td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>H325-100</td><td>Klasa analityczna (Służy do czyszczenia wafla)</td></tr> <tr><td>kwas solny</td><td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>S25358</td><td></td></tr><tr><td>Wodorotlenek amonu</td> klasy analitycznej <td>Fisher Scientific&nbsp;</td><td>A669S-500SDS</td><td>Klasa analityczna (używana do czyszczenia wafla)</td></tr> <tr><td>fluorowodór</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC277250250</td><td>Klasa analityczna (używana do wytrawiania SiO2)</td></tr><tr><td>Toluen (bezwodny, 99,8%)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>244511</td><td>Klasa analityczna (rozpuszczalnik stosowany do samodzielnego montażu</td></tr><tr><td>alkoholu izopropylowego AATMS (IPA)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>W292907</td><td>Klasa analityczna (używana do produkcji wywoływacz)</td></tr> <tr><td>Keton metylobutylowy (MIBK)</td> <td>Sigma Aldrich</td><td>29261</td><td>Klasa analityczna (używana do produkcji wywoływacza)</td></tr> <tr><td>1:3 MIBK: Wywoływacz IPA</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Klasa analityczna (Wywoływacz)</td></tr> <tr><td>950 k poli(metacylan metylu (PMMA, 4% w anizolu)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>182265</td><td>Fotorezystor do litografii</td></tr> <tr><td>wiązką elektronówWoda oczyszczona: Jednostka do uzdatniania wody Barnstead Sybron Corporation, rezystywność 19,0 M&Omega; cm Woda</td><td></td><td></td><td>do czyszczenia podłoża</td></tr><tr><td>Elipsometr Gaertnera&nbsp;</td><td>Pomiary grubości rezystancji i SAM</td> <td>Gaertnera</td><td></td></tr><tr><td>XPS, ThermoScientifc ESCALAB 250 instrument</td><td>Thermo-Scientific</td><td></td><td>Skład powierzchni</td></tr><tr><td>FEI Siron XL30</td><td>Fei Corporation</td><td></td><td>Charakterystyka nanowzorów</td></tr><tr><td>Zeiss sigma VP FEG SEM</td><td>Zeiss Corporation</td><td></td><td>Ekspozycja i wzór wiązki elektronicznej</td></tr><tr><td>MDS 100&nbsp; Kamera CCD</td><td>Kodak</td><td></td><td>Obrazowanie kształty kropli do pomiaru kąta zwilżania</td></tr><tr><td>Tegal Plasmod</td><td>Tegal</td><td></td><td>Plazma tlenowa do wytrawiania fotorezystu</td></tr><tr><td>I2</td><td>Sigma Aldrich</td><td>451045</td><td>Komponenty do roztworu do wytrawiania złota</td></tr><tr><td>KI</td><td>Sigma Aldrich</td><td>746428</td><td>Komponenty do roztworu do wytrawiania złota</td></tr><tr><td>Elipsometr (LSE Stokes model L116A)</td><td></td><td>Samodzielne pomiary grubości folii jednowarstwowej</td> Gaertner <td>L116A</td> AATMS</tr></tbody></table>

wykorzystanie nanocząstek protektorowych do usuwania skutków odgłosów strzału w otworach kontaktowych wytwarzanych metodą litografii wiązką elektronów

Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography

Nano-wzory wykonane za pomocą litografii w ekstremalnym ultrafiolecie (EUV) lub wiązce elektronów (wiązka elektronów) wykazują nieoczekiwane różnice w rozmiarach. Zmienność ta została przypisana statystycznym fluktuacjom liczby fotonów/elektronów docierających do danego nanoregionu, wynikającym z szumu strzału (SN). SN zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego z liczby fotonów/elektronów. W przypadku stałej dawki SN jest większy w litografiach EUV i wiązki elektronów niż w tradycyjnej litografii optycznej (193 nm). Podejścia do modelowania od dołu do góry i od góry do dołu są łączone w celu zminimalizowania skutków szumu strzału w tworzeniu wzorów nano-otworów. W szczególności aminosilanowy środek powierzchniowo czynny samoczynnie składa się na płytce krzemowej, która jest następnie powlekana wirowo warstwą 100 nm fotorezystu wiązki E na bazie PMMA. Wystawienie na działanie wiązki elektronów i późniejsze opracowanie odsłania znajdujący się pod spodem film środka powierzchniowo czynnego na dnie otworów. Zanurzenie płytki w zawiesinie ujemnie naładowanych, pokrytych cytrynianem nanocząstek złota (GNP) o długości fali 20 nm pozostawia jedną cząstkę na otwór. Odsłonięta dodatnio naładowana folia środka powierzchniowo czynnego w otworze elektrostatycznie kieruje ujemnie naładowaną nanocząstkę do środka odsłoniętego otworu, co trwale utrwala rejestr pozycyjny. Następnie, poprzez ogrzewanie w pobliżu temperatury zeszklenia polimeru fotorezystu, folia fotorezystu rozpływa się i pochłania nanocząstki. Proces ten usuwa dotknięte SN, ale pozostawia zdeponowane GNP zablokowane na miejscu przez silne wiązanie elektrostatyczne. Obróbka plazmą tlenową odsłania GNP poprzez wytrawianie cienkiej warstwy fotorezystu. Wytrawianie na mokro odsłoniętych GNP roztworem I2 / KI daje jednolite otwory znajdujące się w środku wgłębień ukształtowanych przez litografię wiązką elektronów. Przedstawione eksperymenty pokazują, że podejście to zmniejsza zmienność wielkości otworów spowodowaną przez SN z 35% do poniżej 10%. Metoda ta rozszerza granice wzorca otworów stykowych tranzystora do poziomu poniżej 20 nm.

Rysunek 2 przedstawia obraz SEM 20-nm GNPs osadzonych w otworach o średnicy 80-nm, uformowanych w warstwie PMMA o grubości 60-100 nm, za pomocą lejkowania elektrostatycznego. Jak zaobserwowano w innych badaniach22, proces ten doprowadził do osadzenia około jednej cząsteczki na otwór. Rozkład cząsteczek wokół centrum otworów był gaussowski (wstawka w prawym górnym rogu). Większość otworów (93%) zawierała jedno GNP, a 95% tych cząsteczek znajdowało s...

Nanocząstki o jednakowej wielkości mogą usunąć wahania wymiarów otworów kontaktowych wzorowane na foliach fotorezystu z poli(metakrylanu metylu) (PMMA) za pomocą litografii wiązką elektronów (wiązka elektronów). Proces ten obejmuje elektrostatyczne kierowanie w celu wyśrodkowania i osadzenia nanocząstek w otworach kontaktowych, a następnie etapy fotorezystu rozpływowego oraz trawienia plazmowego i mokrego.

Wykorzystanie nanocząstek protektorowych do usuwania skutków odgłosów strzału w otworach kontaktowych wytwarzanych metodą litografii wiązką elektronów

Nano-patterns fabricated with extreme ultraviolet (EUV) or electron-beam (E-beam) lithography exhibit unexpected variations in size. This variation has ...

Ogólnym celem tego protokołu jest usunięcie efektu szumu strzału z wzorów litograficznych przy użyciu nanocząstek i odporności na techniki rozpływu. Ta technika nanowzorcowania pozwala na usunięcie szumu strzału z ekstremalnej litografii UV i wiązki elektronów, która jest obecnie planowana w produkcji zaawansowanych urządzeń półprzewodnikowych, takich jak mikroprocesory i układy pamięci. Główną zaletą tej techniki jest to, że kroki są łatwe do wdrożenia.W obecnych fabrykach przetwórstwa półprzewodników, bez daleko idącej modyfikacji istniejących zestawów pojedynkowych. Implikacje tej techniki rozciągają się w kierunku naszej zdolności do tworzenia wzorów poniżej 20 nanometrów, ponieważ wydedukuje ona fluktuacje wymiarowe na podstawie optycznego i chemicznego efektu szumu strzału. Ogólnie rzecz biorąc, osoby nowe w tej metodzie będą miały trudności, ponieważ wymaga ona znajomości metod przetwarzania od dołu do góry i od góry do dołu, takich jak samomontaż i litografia projekcyjna.Procedurę zademonstruje dr Moshood Morakinyo, obecnie pracujący w firmie Intel. Będzie mu pomagał Srikar Rao, doktorant w moim laboratorium. Aby była procedurą, przygotuj roztwory SC-1 i SC-2 do metody czyszczenia RCA.Zanurz płytkę krzemową w roztworach SC-1 i SC-2 kolejno na 10 minut w temperaturze 70 stopni Celsjusza. Po każdym zanurzeniu opłucz wafel wodą dejonizowaną, a następnie wysusz wafel w strumieniu azotu. Następnie namocz czystą, suchą płytkę krzemową w 0,05 molowym roztworze AATMS w suchym toluenie w temperaturze 80 stopni Celsjusza przez 20 minut, aby uzyskać powierzchnię płytki.Sonikować wafel w toluenie w temperaturze pokojowej przez pięć minut przy mocy 100 watów i wysuszyć wafel gazowym azotem. Nałożyć warstwę fotorezystu z polimetakrylanu metylu na przygotowaną płytkę przez powlekanie wirowe. A następnie uformuj w nim za pomocą litografii wiązką elektronów.Przygotować zawiesinę nanocząstek złota pokrytych cytrynianem o mniejszej średnicy niż wzorzyste otwory. Stężenie GNP może wynosić od 5,7 razy 10 do 9 do 10 do 12 nanocząstek na mililitr, w zależności od wielkości PNB. Aby zdeponować GNP w wzorzystych otworach kontaktowych przez zanurzenie, zanurz wzorzystą płytkę w zawiesinie na 24 do 48 godzin, w zależności od wielkości GNP.Alternatywnie, aby zdeponować GNP przez odparowanie, najpierw umieść wzorzystą płytkę na płaskiej powierzchni, rozprowadź krople zawiesiny GNP na całej powierzchni płytki. Trzymaj wafel na gorącej płycie w temperaturze od 30 do 35 stopni Celsjusza przez 10 minut, aby odparować rozpuszczalnik. Po osadzeniu GNP należy przeprowadzić ultradźwięki płytki w dejonizowanej łaźni wodnej przez 50 sekund przy mocy 100 watów.Wysuszyć wafel gazowym azotem. Aby wykonać skaningową mikroskopię elektronową płytek z widokiem z góry na dół, należy ustawić wiązkę elektronów na najniższe możliwe napięcie i prąd przyspieszenia, aby zmniejszyć uszkodzenie filmu fotorezystancyjnego podczas obrazowania. Podgrzej wafel na płycie grzejnej w temperaturze 100 stopni Celsjusza przez trzy minuty, aby ułatwić rozpłynięcie fotorezystu PMMA wokół osadzonych PNB.Wytrawiaj płytkę na sucho plazmą tlenową przez około 55 sekund, aby odsłonić GNP w otworach kontaktowych bez całkowitego usuwania folii PMMA. Monitoruj szybkość trawienia podczas całego procesu, aby upewnić się, że folia PMMA nie została całkowicie usunięta. Następnie wytrawiaj GNP na mokro przez 10 minut roztworami 1,0 grama kryształów jodu i 4,0 gramów jodku potasu oraz 40 mililitrów wody dejonizowanej, aby usunąć GNP z folii.Zobrazuj płytkę za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej. Oblicz środki otworów, przemieszczenie GNP, liczbę cząstek, gęstość cząstek i frakcję wypełnienia na podstawie obrazów SCM przed i po rozpływowym i trawieniu. Korzystając z tej metody, 20-nanometrowe GNP zdeponowano w 80-nanometrowych otworach ukształtowanych w płytce krzemowej pokrytej PMMA.Rezystuł fotograficzny PMMA został podgrzany do temperatury nieco poniżej temperatury zeszklenia, aby umożliwić reflow fotorezystu wokół GNP, usuwając wzory nanodziur, powstałe w wyniku litografii fasoli elektronowej. Po ponownym naświetleniu GNP przez trawienie na sucho, GNP zostały usunięte przez trawienie na mokro, pozostawiając otwory o średnicy 20 nanometrów w folii PMMA i taki sam układ jak oryginalny wzór. Gdy zastosowano metodę osadzania zanurzeniowego, 93% otworów było pojedynczo zajętych, a 95% cząstek zostało osadzonych w promieniu 18 nanometrów od środka otworu.Metoda odparowywania spowodowała, że wiele otworów zostało zajętych przez wiele GNP, co wskazuje, że proces wymaga dalszej optymalizacji. Ekstrakcja udziału rozpływu fotorezystu w przemieszczeniu 20 nanometrowych GNP wykazała, że proces rozpływowy miał znikomy wpływ na pozycjonowanie GNP. Współczynnik zmienności 20-nanometrowych otworów utworzonych tą metodą określono na około 9%, co było porównywalne ze współczynnikiem zmienności wielkości GNPS.Była to mniej więcej sześciokrotna poprawa w stosunku do przewidywanego CV litografii wiązką elektronów z otworami o długości 20 nanometrów i około 60% poprawa w stosunku do przewidywanego CV oryginalnych otworów o długości 80 nanometrów. Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w ciągu 24 godzin, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać o użyciu monorozproszonych nanocząstek i łagodnych ultradźwięków w celu usunięcia luźno związanych nanocząstek z powierzchni rezystu.Chociaż metoda ta została zademonstrowana przy użyciu litografii E-Beam, może być również stosowana w innych systemach opartych na ekstremalnym promieniowaniu UV, rentgenowskim lub innych systemach ekspozycji o wysokiej energii. Pomysł na tę metodę rozwinąłem podczas sponsorowanego przez Intela projektu dotyczącego litografii. Teraz technika ta zapewnia nowe podejście do usuwania efektów szumu strzału i chropowatości krawędzi linii w litografii.Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak osadzać nanocząstki, rezystancję rozpływową i wytrawiać nanocząstki, aby zmniejszyć hałas strzału w nanoprodukcji.

use-sacrificial-nanoparticles-to-remove-effects-shot-noise-contact

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Bezpośredni zapis laserem femtosekundowym jest często wykorzystywany do tworzenia trójwymiarowych (3D) wzorów w polimerach i szkle. Jednakże formowanie metali w 3D wciąż stanowi wyzwanie. Opisujemy metodę wytwarzania nanostruktur srebrnych osadzonych w matrycy polimerowej przy użyciu lasera femtosekundowego o długości fali 800 nm.

Metoda wytwarzania rozłącznych nanostruktur srebrowych w 3D

Poniższe podejście do konfiguracji szczegółowo opisuje pułapkowanie optyczne nanocząstek dielektrycznych o niskiej mocy z wykorzystaniem podwójnego nanootworu w cienkiej warstwie metalu.

Optyczne pułapkowanie nanocząsteczek

Opisujemy wytwarzanie i charakterystykę systemów nanobiologicznych łączących nanostrukturalne podłoża z unieruchomionymi białkami i aptamerami. Przedstawiono odpowiednie etapy eksperymentalne obejmujące litograficzną produkcję substratów nanostrukturalnych, biofunkcjonalizację i charakterystykę spektroskopii Ramana wzmocnionej powierzchniowo (SERS). Wykazano detekcję SERS białek unieruchomionych powierzchniowo oraz sondowanie wiązania białko-ligand i aptamer-ligand.

Powierzchniowo wzmocniona spektroskopia Ramana wykrywanie biomolekuł przy użyciu nanostrukturalnych substratów wytworzonych przez EBL

Skalowalność i rozdzielczość konwencjonalnych technik manipulacji optycznej są ograniczone przez dyfrakcję. Obchodzimy granicę dyfrakcji i opisujemy metodę optycznego transportu nanocząstek przez chip za pomocą złotej powierzchni z wzorem ścieżki blisko rozmieszczonych rezonatorów plazmonicznych w kształcie litery C.

Produkcja i eksploatacja nanooptycznego przenośnika taśmowego

Tutaj prezentujemy protokół opisujący proces wytwarzania mikroigieł polimerowych bez formy za pomocą fotolitografii.

Wytwarzanie polimerowych matryc mikroigłowych za pomocą fotolitografii

Przedstawiono tutaj proces produkcji mikroprocesorów, który wykorzystuje plazmoniczną pęsetę. Mikroczip umożliwia obrazowanie uwięzionej cząstki w celu zmierzenia maksymalnych sił wychwytywania.

Pułapkowanie plazmoniczne i uwalnianie nanocząstek w środowisku monitorowania

Opisujemy procedurę optycznego uwięzienia mikrocząsteczek w nanoplazmonicznej sieci optycznej.

Uwięzienie mikrocząstek w nanoplazmonicznej sieci optycznej

Metoda wytwarzania cienkich elektrod międzypalcowych (szczelina i szerokość: 20 μm) na końcu igły podskórnej (średnica: 720 μm) jest demonstrowana przy użyciu powłoki natryskowej i elastycznej folii fotomaski w procesie fotolitografii.

Wytwarzanie cienkich elektrod na końcówce igły podskórnej przy użyciu powłoki Photoresist Spray Coating i elastycznej fotomaski do zastosowań biomedycznych

Używamy skaningowego transmisyjnego mikroskopu elektronowego z korekcją aberracji, aby zdefiniować jednocyfrowe wzorce nanometrowe w dwóch powszechnie stosowanych rezystancjach wiązki elektronów: poli (metakrylan metylu) i silseskwioksan wodoru. Wzory rezystancji mogą być powielane w wybranych materiałach docelowych z jednocyfrową dokładnością nanometrową przy użyciu liftoffu, trawienia plazmowego i infiltracji odporności przez metaloorganiczne.

Litografia wiązką elektronów w jednocyfrowych nanometrach z skaningowym transmisyjnym mikroskopem elektronowym z korekcją aberracji

Pokazujemy wytwarzanie kanałów o nanowysokości z integracją urządzeń do aktywacji powierzchniowej fali akustycznej na niobianie litu dla nanofluidyki akustycznej za pomocą fotolitografii liftoff, nano-głębokiego reaktywnego trawienia jonowego i plazmowego aktywowanego powierzchniowo wielowarstwowego wiązania monokryształowego niobianu litu w temperaturze pokojowej, procesu podobnie użytecznego do wiązania niobianu litu z tlenkami.

Wytwarzanie kanałów o nanowysokości wykorzystujących aktywację powierzchniowej fali akustycznej za pomocą niobianu litu w nanofluidyce akustycznej

Przedstawiono protokół automatycznego naświetlania cienkich złotych folii impulsami laserowymi o wysokiej intensywności. Protokół zawiera szczegółowy opis procesu wytwarzania tarcz do mikroobróbki oraz szczegółowy przewodnik dotyczący sposobu ustawiania celów w ognisku lasera z częstotliwością 0,2 Hz.

Zautomatyzowane dostarczanie mikrofabrykowanych tarcz do intensywnych eksperymentów z napromieniowaniem laserowym

Poznaj metodę usuwania szumów strzałowych w litografii elektronowej przy użyciu nanocząstek złota i technik reflow fotorezystu. Technika ta umożliwia tworzenie wzorców poniżej 20 nm z wysoką dokładnością w produkcji półprzewodników.

Wykorzystanie nanocząstek protektorowych do usuwania skutków odgłosów strzału w otworach kontaktowych wytwarzanych metodą litografii wiązką elektronów (Wideo) | JoVE Journal

Wykorzystanie nanocząstek protektorowych do usuwania skutków odgłosów strzału w otworach kontaktowych wytwarzanych metodą litografii wiązką elektronów

Przeglądaj więcej filmów