Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Атомно Прослеживаемый созданию наноструктур

8.6K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/52900

⸱

17 июля 2015 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Zyvex Labs, 2Department of Physics, University of Texas at Dallas, 3Department of Materials Science and Engineering, University of Texas at Dallas, 4Materials Science and Engineering, University of North Texas, 5National Institute of Standards and Technology

В этой статье

Краткое содержание

Мы сообщаем о протоколе объединения атомной метрологии сканирующего туннельного микроскопа для структурирования поверхности с селективным осаждением атомных слоев и травлением реактивными ионами. С помощью надежного процесса, включающего многочисленные атмосферные воздействия и транспортировку, изготавливаются 3D-наноструктуры с атомной метрологией.

Аннотация

Уменьшение масштаба травленых наноструктур ниже диапазона 10 нм в конечном итоге потребует понимания всего процесса изготовления на атомном уровне, чтобы сохранить тонкий контроль как над размером элемента, так и над плотностью элементов. В этой статье мы демонстрируем метод отслеживания атомарно разрешенных и контролируемых структур от первоначального определения шаблона до окончательной метрологии наноструктуры, открывая путь для нисходящего атомного контроля над нанопроизводством. Литография с депассивацией водорода является первым этапом процесса наноразмерного производства, за которым следует селективное осаждение атомного слоя титана до 2,8 нм для изготовления наноразмерной маски травления. Показан контраст с фоном, указывающий на различные механизмы роста по нужным закономерностям и на пассивированном фоне H. Затем узоры переносятся в объем с помощью реактивного ионного травления для формирования наноструктур высотой 20 нм с шириной линий до ~6 нм. Чтобы проиллюстрировать ограничения этого процесса, изготавливаются массивы отверстий и линий. Различные этапы процесса нанопроизводства выполняются в разных местах, поэтому обсуждается интеграция процесса. Обсуждаются связанные с этим вопросы, в том числе использование реперных меток для поиска наноструктур на макроскопическом образце и защита химически реакционноспособной структурированной поверхности Si(100)-H от деградации под воздействием атмосферы.

Введение

В нанотехнологии становится все более важным в самых разнообразных аренах, понимание структур образована приобретает особое значение, особенно в области электроники и литографии. Чтобы подчеркнуть важность метрологии на наноуровне, в частности, в масштабах ниже 10 нм, то следует отметить, что разница в размерах особенностью только 1 нм указывает на дробное изменение, по меньшей мере 10%. Это изменение может иметь серьезные последствия для работы устройства и материального характера 1,2 -. 4 Используя синтетические методы, очень точно, образованные индивидуальные особенности, такие как квантовых точек или других сложных молекул могут быть изготовлены, 2,5,6, но в целом не хватает то же точность в размещении художественного и ориентации, несмотря на работу к улучшению размера и размещения контроля. Эта статья демонстрирует подход к наноструктур с почти атомной точностью размеров и атомной точностью в размещении функций, а такжес атомным метрологии в размещении объектов. Использование атомарной точности сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), индуцированное водорода депассивации литографии (HDL), атомно-точные модели с химически чувствительной отличие образуются на поверхности. Селективный атомное осаждение слоёв (ALD), то применяется твердого материала оксида в узорной районах, реактивного ионного травления (RIE) в конечном счете, передавая образцы в объемном материале, как схематически показано на фиг.1. Сочетание высокой точностью процесс HDL со стандартом ALD и РИТ процессов приводит гибкий метод для получения наноструктур на поверхности произвольной формы и расположения.

figure-introduction-1
Рисунок 1. Первичный Nanofabrication этапов процесса. В качестве примера, 200 нм х 200 нм квадрат показана. Каждый кружком стрелка указывает на стадию атмосферного воздействия и тransport между сайтами. После СВВ образца приготовительный, образец с рисунком с помощью СВВ HDL сопровождается СТМ метрологии (вверху слева). ALD Затем выполняется с последующим АСМ метрологии (справа). РИТ передает закономерности в Si (100), с последующим SEM метрологии (внизу слева). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Наиболее точный литографии на сегодняшний день, как правило, включает в себя сканированные методы зонд, специально СТМ на основе паттерна, где атомное разрешение рисунка и функционализации была продемонстрирована для многих приложений. 7 Ранее атом манипуляции производятся наноструктур с высочайшей точностью, используя отдельные атомы в качестве строительных блоков, 8 9,10, но наноструктуры, необходимые криогенных условиях и, таким образом, не было долгосрочного надежность. RT атом манипулирование удаления атомов водорода с поверхности, как было показано, specificalLY ЛПВП. 11,12,13 ЛПВП обещает включить новые классы электронных и других устройств на базе пространственной локализации поверхности контраста. Использование HDL без дальнейшей обработки, различные архитектуры устройств возможны в том числе оборванных проводов облигаций или логических устройств. 14,15,16 В дополнение к предоставлению электрической контраст, ЛПВП могут ввести химическую контраст на поверхности, где была удалена пассивирование Н слой, в силу создание шаблона для дальнейшего химической модификации. Это химическая модификация была продемонстрирована на кремнии и других поверхностей, показывающий селективность осаждения металлов, изоляторов 17, 18 и даже полупроводников. 16,19 каждом из этих примеров производит двумерные структуры, так и другие этапы обработки должны быть использованы для получения истинно три трехмерные структуры с атомарной решены контроля обещанного HDL. Ранее это потребовало повторный рисунка, 19,20,21 отжига, 22 или менее решены такие процессы, как электронно-лучевой наконечник на основе индуцированного осаждения. 23

Подобно электронно-лучевой литографии, ЛПВП использует локализованную поток электронов, чтобы выставить сопротивляться. Несколько сходство такие, как способность выполнять многорежимный литографии с переменным размером пятна и эффективности узора. 24 Тем не менее, истинная сила возникает из HDL, как она отличается от электронно-лучевой литографии. Во-первых, противостоять в HDL является монослой атомарного водорода, так что сопротивляться экспозиции становится цифровой процесс; резиста атом является или нет. 25 Так как размещение атом Н соответствует базовой Si (100) решетки процесс ЛПВП может быть атомарно точный процесс, хотя следует отметить, что в данной работе ЛВП нанометрового точность, против того, чтобы атомную совершенства и, таким образом, это не цифровой в этом случае. С источником электронов в HDL является локальной для поверхности, различные режимы работы СТМ облегчить иоптимизация пропускной а также проверка ошибок. В зонд-образец предубеждений ниже ~ 4,5 В, литография может быть выполнена на одном уровне атома с атомной точностью, известный как атомарной точности (режим AP). В отличие от этого, в предвзятости выше ~ 7 V, электроны испускаются непосредственно от кончика к образцу с широкими ширин и высокую эффективность депассивации, известных здесь как режим Автоэмиссионные (режим FE). HDL пропускной затем может быть оптимизирована путем правильной комбинации этих двух режимов, хотя в целом пропускная остается небольшой по сравнению с электронно-лучевой литографии с рисунка до 1 мкм 2 / мин возможной. При смещения повернут так, что образец находится в ~ -2,25 В, электронов туннель от образца к кончику с чрезвычайно низкой эффективностью депассивации, что позволяет осмотр атомной структуры поверхности и для исправления ошибок и для масштабного метрологии атомного ,

Это Процесс изготовления наноструктуры показано на рисунке 1 начинается с шага СВВ-HDL, как описано выше. После HDL, образец с атмосферой, и в это время в узорной области становятся насыщенными водой, образуя тонкую (т.е. ~ 1 монослой) слоя SiO 2. 26 После транспортировки, образец вставляется в камеру ALD для осаждения диоксид титана (TiO 2), с толщиной около 2-3 нм хранение здесь, как измерено с помощью атомно-силовой микроскопии и XPS. 27 Так как реакция диоксида титана зависит от водонасыщенности поверхности, этот процесс можно, несмотря на атмосферу воздействия насыщающего поверхность водой , Далее, чтобы передавать шаблон маски ALD в объем образца травлению с помощью RIE, так что 20 нм Si удаляется, с глубиной травления определяется АСМ и SEM. Для того, чтобы облегчить действия метрологии, Si (100) пластина с узором сетки линий, которые предназначены, чтобы быть видимым после подготовки СВВ длинной рабочей расстояние оптического микроскопа, АСМ план-вид оптической томографии инизкого увеличения план-вид СЭМ изображения. Чтобы помочь определить наноразмерных структур, узоры 1 мкм 2 змеевик (Выдача) по образцу на образцах с наиболее изолированных nanopatterns, расположенных на фиксированных местах относительно выдачи.

Эта комбинация HDL, селективного ALD, и РИТ может быть важным процессом для изготовления наноструктур, и включает в себя в атомном масштабе метрологии как естественный побочный продукт процесса. Ниже мы включили подробное описание этапов для изготовления суб-10 нм наноструктур в Si (100) с использованием HDL, избирательное ALD и RIE. Предполагается, что одна специалистам в каждом из этих процессов, но информация будет включена связанные с, как интегрировать различные процессы. Особое внимание будет уделено неожиданных трудностей, испытываемых авторами для того, чтобы предотвратить те же трудности, особенно связанные с транспортом и метрологии.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

1. Экс-Ситу Подготовка образцов

  1. Подготовка чипов
    1. Дизайн соответствующую маску травления поставить выявления маркеров в Si (100) подложке. Используя стандартный оптической литографии и RIE, травить сетку линий, как точек отсчета в пластины, из которых образцы СТМ будет принято. Линии должны быть шириной 10 мкм, 1 мкм глубокой, и в поле 500 мкм. После травления, полоса оставшийся фоторезист от образца.
      Примечание: Исходные точки отсчета должны быть идентифицированы на месте для наконечника месте на образце, а также в АСМ и SEM в течение метрологии.
    2. Защитите поверхность пластины с применением стандартной липкости синий нарезания кубиками ленту, липкий стороной вниз.
    3. Dice пластины в чипах с использованием алмаза наконечником керамическая перетасовки увидел в размерах, подходящих для конкретного инструмента СВВ-СТМ используется для выполнения ЛПВП. Здесь образцы 8.1 мм х 8.1 мм квадратов.
  2. После перетасовки, подготовить чип для вставки в СВВ-СТМ узора инструмента, осторожноотслаивания для нарезания кубиками ленту, стараясь не касаться чип с любыми никельсодержащих инструментов, которые вызывают неблагоприятное реконструкции поверхности после СВВ преп в разделе 2 ниже.
    1. Чистый чипа путем промывки передней поверхности в течение 10 сек с каждой потоков ацетона, изопропилового спирта, метанола и деионизированной воды, соответственно, в то время захвата боковых сторон образца с политетрафторэтилена (ПТФЭ) пинцетом. Наконец, сухой сверхчистой N 2 или Ar, все еще ​​сжимая с тефлоновым пинцетом.
    2. Чип образца установки в держателе образца СТМ с помощью методов, соответствующих для конкретного инструмента СВВ-СТМ, которые будут использоваться для HDL.
      1. При монтаже в держателе образца содержащего никель, тантал сократить фольги барьер полосы (appx. 4 мм по высоте образца), используя титановые ножницы. Соникатные полоски фольги в течение 5 мин каждый в сверхчистой ацетона, изопропилового спирта, метанола и дистиллированной воды, соответственно. Сухая с сверхчистого N 2 газа частично покрывая стакан с алюминиевой фольгой и придатьING п 2 сопла в отверстие. Поток газа, пока все жидкость не испарится. Использование никеля бесплатно пинцет, форма фольги вокруг концов образца, то зажим держатель образца, чтобы изолировать передние и задние стороны образца из держателя образца.
    3. После монтажа, плазменный чистый образец и образец держатель в плазме кислорода, чтобы удалить загрязнения углерода. 28

2. Подготовка образцов СВВ

  1. Представьте образец в системе СВВ с помощью нагрузки замка или другого предпочтительного СВВ-безопасным методом, так что обработка СВВ и ЛПВП может, как правило, остаются ниже 1,3 х 10 -9 мбар (для шага 2.5.1.1 ниже, за исключением).
  2. Дега O / N при 650 ° С, контроль температуры с пирометром. Убедитесь, что давление в камере находится в пределах 25% от фона. В случае, описанном здесь, типичные фоновые давление приблизительно 4,5 х 10 -10 мбар.
  3. Дега вольфрама гидрокрекинг нити при 1500 ° С в течение 5 мин.Активируйте титана сублимации насосы, если это возможно.
  4. Выполните образец "Flash" цикл.
    1. Вспышка образец при нагревании до 1250 ° С в течение 20 сек, мониторинга T с пирометром и, используя / сек отопления градиент 10 ° C. Не превышать максимальное давление 7 х 10 -9 мбар. Прохладный путем удаления отопления ток менее чем 5 сек.
    2. Остальные образцы при 350 ° С в течение 5 мин. чтобы давление восстановится до исходного уровня. Повторите 3 раза.
  5. Выполните образец пассивации.
    1. Заданная температура образца до 350 ° С с помощью пирометра для контроля температуры. Представьте 1,3 х 10 -6 мбар ультра-чистый H 2 в подготовительной камере, используя обратный клапан.
      1. Поместите холодную ловушку на линии H 2 ближайшем клапана утечки в системе для того, чтобы дополнительно очистить H 2.
      2. Если это возможно, насос системы с ионным насосом высокого скорости турбо насоса вместо. Это так ионный насос не загрязняет образца от экспоСЭД высоких напорных и выброса загрязняющих веществ. Насосы отложены в нормальном состоянии после того как большинство водорода была удалена, и образец еще теплый (350 ° С).
    2. Включите вольфрама гидрокрекинг нити до температуры 1400 ° С в течение 12 мин, затем выключить нити и Н 2 поток газа. Холодный образца до комнатной температуры.

3. сканирующая туннельная микроскопия и литография

  1. Перевести образец СТМ, и принести образец и СТМ в диапазоне туннелирования. Используя камеру с разрешающей способностью лучшей, чем размер пятна 20 мкм, снимки высокого разрешения оптического изображения зонд-образец перехода. Выравнивание и размер оптического изображения, так что она представляет собой неискаженное воспроизведение исходных точек отсчета.
  2. Удалите освещение, чтобы уменьшить системные тепловые неустойчивости. Определить качество поверхности.
    1. Использование традиционных методов СТМ с образцом предвзятости -2,25 В и 200 мкА, определить онемениеэ дефектов на поверхности.
    2. Если поверхностные дефекты ниже приемлемых уровней, перейти к следующему шагу. Максимум приемлемые уровни дефектов, как следует: оборванных связей на 1%; Si вакансий на 3%; загрязняющие вещества 1%.
  3. Дизайн модели HDL будет производиться, в том числе обеих экспериментальных моделей и больших моделей идентификации Серп (х 1 мкм 1 мкм). Модели SERP должен быть составлен с длинными векторных оси, перпендикулярной к ожидается АСМ оси быстрого сканирования, используя высоту 15-20 нм. Перелом общая картина в основных форм, чтобы определить путь, пройденный кончика при применении условий HDL. 24
  4. Использование векторных выходы из предыдущего шага, выполните HDL, используя FE режим литографии для больших площадей с уклоном образца 7-9 V, ток 1 нА и 0,2 мК / см и А.П. режим литографии для небольших участков или тех областях, требующих точности атомных края . 24
    1. Определить оптимальные условия AP режим Литография ПЭrforming HDL с разнообразием условий с уклоном образца от 3,5 до 4,5, ток от 2 до 4 нА, а линия дозах от 2 до 4 MC / см. Выберите условия, которые производят узкую полностью depassivated линию.
  5. Выполните STM метрологии на желаемых HDL рисунком областях путем визуализации в предвзятости -2,25 В образце и 0,2 нА туннельного тока.
    1. [Опционально] Выполните коррекцию ошибок. После СТМ метрологии, сравнить депассивации шаблон в СТМ-изображениях с желаемым рисунком из стадии 3.5. Если какие-либо области показывают образование недостаточно оборванных облигаций, повторить цикл литографии в этих областях.
  6. После завершения STM HDL, отключите штекер от образца, и двигаться образец, чтобы загрузить замок.
  7. Vent и удалить образец. Во время вентиляции с сверхчистого N 2, защитить образец, в контакт с инертным плоской подложке, такой как чистый сапфир. 29 После защиты поверхности, близкие клапаны на любые насосы, то ввести отходящего газа, как КраткоеKLY, как это возможно. Удалить образец из системы.

4. Образец Транспорт

  1. Удалить образец из замка нагрузки. Отпустите образец из держателя образца, в том числе удаление фольги барьер штук, если это возможно. Используя ПТФЭ (Ti) или пинцетом, перемещать образец транспортера, сохраняя переднюю сторону образца защищенной, попытке сохранить воздействие атмосферы до менее чем 10 мин.
  2. Установите крышку на пробы и свободно собрать под давлением образец транспортер. Флеш сверхчистой Ar в течение 1 мин. Не эвакуации систему в любой точке, или может произойти повреждение поверхности. 29 И, наконец, образец уплотнение транспортер с небольшим положительным давлением (~ 50-100 мбар) Аг так, чтобы образец остается стабильным в течение в месяц.

5. Атомная уровня осаждения

  1. Убедитесь, ALD является при надлежащей температуре осаждения (100 ° C). Медленно увеличивайте давление аргона в камере до тех пор, ALD атмосферное давление не было достигнуто,
  2. Открыть ALD камера.
  3. Открыть транспортер образца и быстро перенести на ALD камеры с помощью пинцета PTFE цепких образца на краю, затем закройте ALD камеру и очистить с помощью потока аргона при давлении <2 × 10 -1 мбар в течение 1 часа для дегазации образец. Установите процесс для выполнения 80 повторяющиеся циклы ALD расти на 2,8 нм аморфного диоксида титана.
    1. Использование немодифицированной коммерческой системы ALD при температуре образца 100-150 ° С, с тетрахлоридом титана (TiCl 4) и воды (H 2 O) в качестве предшественников выполнить осаждение с реагентами при давлении 0,3 мбар и 0,8 мбар, с импульсными времена 0,1 сек и, соответственно, 0,05 сек,. 27
    2. После каждого импульса газа, продувки реактора с Ar в течение 60 секунд при 0,2 мбар для обеспечения минимального фонового осаждения из-за physisorbed реагентов. Для масок в этой работе, используют 80 циклов ALD расти примерно 2,8 нм аморфного диоксида титана при 100 ° С.
  4. Медленно вентиляционные ALD камеру с Ar газа и открытым. Повторите шаги 4.1 и 4.2 для образца транспорта.

6. Атомная силовая микроскопия (АСМ)

  1. Убедитесь в правильности калибровки АСМ в соответствии с протоколом производителя. Открыть образец транспортер и осторожно удалить образец с помощью пинцета.
  2. После удаления из транспортера, надежно установить образец в АСМ, используя механический способ монтажа, например, системы зажима, если это возможно. Фокус камеру АСМ на образец, и найти нулевых точек, наносимых на поверхность образца для выравнивания наконечник АСМ к образцу на основе оптической метрологии на шаге 3.2.
  3. Убедитесь, что параметры АСМ покажет как информацию по высоте и фазовый и установить размер сканирования будет между 20 и 40 мкм в ширину. Включите АСМ наконечник на образец.
  4. Использование информации высоты и фаз при высоком разрешении, сканирование, пока область узоры локатор не определены. Нажмите на узорной ReГион и найдите регион, в котором изображение желаемого.
  5. Возьмите образ желаемых областей, используя соответствующее качество и разрешение (как правило, максимально возможную) изображения. После того, как все желаемые области были отсканированы, отключите штекер от образца. Выгрузка образца. Повторите шаги 4.1 и 4.2 для образца транспорта.

7. Реактивное ионное травление

  1. Холод емкостной связью реактор RIE до -110 ° С, а затем загрузить образец в его вводной камеры и откачки до 7,5 х 10 -6 мбар.
    1. Стабилизировать температуру в течение 3 мин. Затем включите газ на с дебитом O 2 в 8 SCCM (стандартный кубический сантиметр в минуту), Ar при 40 SCCM, и SF 6 при 20 SCCM.
    2. Удар в плазме с использованием 150 Вт ВЧ разряда, а затем изменить поток газа для травления в течение 1 мин с использованием SF 6 в 52 кубических сантиметров в минуту и О 2 в 8 SCCM. Взаимодействие этих газов с Si травления со скоростью около 20 нм / мин. 30
    3. Вакуумный насос до 7,5 х 10 -6 мбар. Удалить воздух из системы RIE. Повторите шаги 4.1 и 4.2 для образца транспорта.

8. сканирующей электронной микроскопии (СЭМ)

  1. СЭМ образца Монтаж и введение образца системы.
    1. Поместите неадгезивная образец крепление в удобном месте, чтобы облегчить образец монтажа.
    2. Открыть образец транспортер и осторожно удалить образец с помощью пинцета, чтобы захватить образец, краям и надежно установить в SEM горе, то ввести образец в сборе в SEM.
    3. Vent и открытой камерой СЭМ. Надежно установите образец в сборе на стадии образца SEM. Откачка SEM камеру.
  2. Найдите реперные.
    1. Принесите увеличение к низкой стоимости. Выберите ускоряющие текущие настройки напряжения и луч, которые дали бы хорошее разрешение. Начните с самых низких приемлемых условиях. Поднимитесь по мере необходимости.
    2. Включите электронного пучка. Принесите общий регионинтерес к рекомендованной рабочей дистанции и eucentric высоте.
    3. Найдите и сосредоточиться на реперные, описанных в разделе 1.1. Регулировка рабочее расстояние по мере необходимости. Оптимизация фокус, яркость и контрастность.
  3. Найдите и изображения закономерности.
    1. По отношению к реперные найдите закономерности, основанные на оптической метрологии раздела 3.2 и АСМ метрологии разделе 6. Чтобы свести к минимуму осаждение углерода на структуру, оптимизировать фокусировку с помощью близлежащих несущественные черты. После оптимизированы, перейти к паттернов и приобрести вид сверху изображения и измерения.
    2. При необходимости, наклоните образец для 3D-изображений и измерений высоты картины. Для других моделей, повторять от 8,3 мере необходимости.
  4. Выполните процедуру закрытия SEM система и демонтировать образец / с, как предписано изготовителем СЭМ. Закрепите образец обратно в транспортер.
  5. Повторите шаги 4.3 и 4.4 для образца транспортировки и хранения. В этот момент, образцы являются надежными и можетхраниться в течение неопределенного периода времени. Выполните пост-обработки изображений анализирует, если необходимо.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

В случаях, описанных здесь, ЛПВП осуществляется с помощью мульти-режим литографии. 24 В режиме FE, осуществляется с уклоном 8 V образца, 1 нА, и 0,2 м² / см (эквивалентно 50 нм / сек скорости наконечник), наконечник движется по Поверхность либо параллельно, либо перпендикулярно решетке Si, производя линии депассивации. Хотя это форма линии очень зависит наконечник, в данном случае, полностью depassivated часть линий была примерно 6 нм в ширину, с хвостами частичной депассивации проходящей еще 2 нм по обе стор...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Выполнение метрологии на наноструктурах, описанных выше требуется способность моста позиционирование наконечника во время HDL и образов местоположения, используя другие инструменты, такие как АСМ и РЭМ. В отличие от других хорошо развитых паттерна инструментов с кодировкой позиции с высоким разрешением, таких как электронно-лучевой литографии, ЛПВП осуществляется здесь была выполнена с STM без хорошо управляемой грубой позиционирования, так были использованы протоколы идентификации дополнительных позиций, как показано н...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Эта работа была поддержана контрактом от DARPA (N66001-08-C-2040) и гранта от Фонда Emerging Technology в штате Техас. Авторы хотели бы поблагодарить Jiyoung Ким, Грег Mordi, Анджела Azcatl, и Том Scharf за их вклад, связанных с избирательным осаждением атомных слоев, а также Уоллес Мартин и Гордон Поллок для обработки образца экс-месте.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Si WaferVA Полупроводниктипа P (бор) Si< 100> ± 2 градуса, 280 мм ± Толщина 25 мм, 0,01-0,02 Ом-см
Ta фольгаAlfa Aesar3350,025  мм (0,001  в) густой, 99,997% (на основе металлов)
МетанолАльфа Аэсар19393Полупроводниковый класс, 99,9%
2-ПропанолАльфа Аэсар19397Полупроводниковый класс, 99,5%
АцетонАльфа Аэсар19392Полупроводниковый класс, 99,5%
АргонПраксаирсверхвысокой чистоты (класс 5,0)
Деионизированная водаМиллипорыСистема очистки воды Milli-Q>18 МВт резистивная вода, производимая по требованию.
TiCl4Sigma Aldrigh254312≥ 99,995% микропримесей металлов
на основе O<суб>2MathesonG2182101Research Grade
SF6MathesonG2658922сверхвысокой чистоты (класс 4,7)
Blue Medium Tight RollSemiconductor Equipment Corporation18074Толщина 75 μ м / 0,003"   Длина 200 м / 660'  

Ссылки

  1. Yoffe, A. D. Low-dimensional systems: quantum size effects and electronic properties of semiconductor microcrystallites (zero-dimensional systems) and some quasi-two-dimensional systems. Adv. in Phy. 42 (2), 173-262 (1993).
  2. Alivisatos, A. P. Semiconductor Clusters, Nanocrystals, and Quantum Dots. Science. 271 (5251), 933-937 (1996).
  3. Craighead, H. G. Nanoelectromechanical Systems. Science. 290 (5496), 1532-1535 (2000).
  4. Dai, M. D., Kim, C. -W., Eom, K. Finite size effect on nanomechanical mass detection: the role of surface elasticity. Nanotechnology. 22 (26), 265502(2011).
  5. Personick, M., Mirkin, C. Making sense of the mayhem behind shape control in the synthesis of gold nanoparticles. J. Am. Chem. Soc. 135 (C), 18238-18247 (2013).
  6. Rothemund, P. W. K., Ekani-Nkodo, A., et al. Design and Characterization of Programmable DNA. Nanotubes. J. Am. Chem. Soc. 26, 16344-16353 (2004).
  7. Hersam, M. C., Guisinger, N. P., Lyding, J. W. Silicon-based molecular nanotechnology. Nanotechnology. 11 (2), 70-76 (2000).
  8. Eigler, D. M., Schweizer, E. K. Positioning single atoms with a scanning tunnelling microscope. Nature. 344, 524-526 (1990).
  9. Heinrich, A. J., Lutz, C. P., Gupta, J. A., Eigler, D. M. Molecular cascades. Science. 298, 1381-1387 (2002).
  10. Crommie, M. F., Lutz, C. P., Eigler, D. M. Confinement of Electrons to Quantum Corrals on a Metal Surface. Science. 262 (5131), 218-220 (1993).
  11. Shen, T. -C., Wang, C., et al. Atomic-Scale Desorption Through Electronic and Vibrational Excitation Mechanisms. Science. 268, 1590-1592 (1995).
  12. Randall, J. N., Lyding, J. W., et al. Atomic precision lithography on Si. J. Vac. Sci. Tech. B. 27 (6), 2764-2768 (2009).
  13. Tong, X., Wolkow, R. A. Electron-induced H atom desorption patterns created with a scanning tunneling microscope: Implications for controlled atomic-scale patterning on H-Si(100). Surf. Sci. 600 (16), L199-L203 (2006).
  14. Hitosugi, T., Hashizume, T., et al. Scanning Tunneling Spectroscopy of Dangling-Bond Wires Fabricated on the Si(100)-2x1-H Surface. Jap. J. App. Phys, Pt 2 2. 36 (3B), L361-L364 (1997).
  15. Bird, C. F., Fisher, A. J., Bowler, D. R. Soliton effects in dangling-bond wires on Si(001). Phys. Rev B. 68, 115318(2003).
  16. Wolkow, R. A., Livadaru, L., et al. Beyond-CMOS Electronics. , Available from: http://arxiv.org/abs/1310.4148 1-28 (2013).
  17. Lyding, J. W., Shen, T. -C., Hubacek, J. S., Tucker, J. R., Abeln, G. C. Nanoscale patterning and oxidation of H-passivated Si(100)-2×1 surfaces with an ultrahigh vacuum scanning tunneling microscope. App. Phys. Lett. 64 (15), 2010-2012 (1994).
  18. Lyding, J. W., Shen, T. -C., Abeln, G. C., Wang, C., Tucker, J. R. Nanoscale patterning and selective chemistry of silicon surfaces by ultrahigh-vacuum scanning tunneling microscopy. Nanotechnology. 7, 128-133 (1996).
  19. Owen, J. H. G., Ballard, J., Randall, J. N., Alexander, J., Von Ehr, J. R. Patterned Atomic Layer Epitaxy of Si / Si(001):H. J. Vac. Sci. Tech. B. 29 (6), 06F201(2011).
  20. Goh, K. E. J., Chen, S., Xu, H., Ballard, J., Randall, J. N., Ehr, J. R. Von Using patterned H-resist for controlled three-dimensional growth of nanostructures. App. Phys. Lett. 98 (16), 163102(2011).
  21. Ye, W., Peña Martin, P. Direct writing of sub-5 nm hafnium diboride metallic nanostructures. ACS Nano. 4 (11), 6818-6824 (2010).
  22. Brien, J. L., Schofield, S. R., et al. Scanning tunnelling microscope fabrication of arrays of phosphorus atom qubits for a silicon quantum computer. Smart. 11 (5), 741-748 (2002).
  23. Van Oven, J. C., Berwald, F., Berggren, K. K., Kruit, P., Hagen, C. W. Electron-beam-induced deposition of 3-nm-half-pitch patterns on bulk Si. J. Vac. Sci. Tech. B. 29 (6), 06F305(2011).
  24. Ballard, J. B., Sisson, T. W., et al. Multimode hydrogen depassivation lithography: A method for optimizing atomically precise write times. J. Vac. Sci. Tech. B. 31 (6), 06FC01(2013).
  25. Randall, J. N., Ballard, J. B., et al. Atomic precision patterning on Si: An opportunity for a digitized process. Microelec. Eng. 87 (5-8), 955-958 (2010).
  26. Perrine, K. A., Teplyakov, A. V. Reactivity of selectively terminated single crystal silicon surfaces. Chem. Soc. Rev. 39 (8), 3256-3274 (2010).
  27. McDonnell, S., Longo, R. C., et al. Controlling the Atomic Layer Deposition of Titanium Dioxide on Silicon: Dependence on Surface Termination. The J. Phys. Chem. C. 117 (39), 20250-20259 (2013).
  28. Kane, D. F. Plasma cleaning of metal surfaces. J. Vac. Sci. Tech. 11 (3), 567(1974).
  29. Hersam, M. C., Guisinger, N. P., Lyding, J. W., Thompson, D. S., Moore, J. S. Atomic-level study of the robustness of the Si(100)-2×1:H surface following exposure to ambient conditions. App. Phys. Lett. 78 (7), 886-888 (2001).
  30. Agostino, R., Flamm, D. L. Plasma etching of Si and SiO2 in SF6–O2 mixtures. J. App. Phys. 52 (1), 162(1981).
  31. Longo, R. C., McDonnell, S., et al. Selectivity of metal oxide atomic layer deposition on hydrogen terminated and oxidized Si(001)-(2×1) surface. J. Vac. Sci Tech. B. 32 (3), 03D112(2014).
  32. Ruess, F. J., Oberbeck, L., et al. The use of etched registration markers to make four-terminal electrical contacts to STM-patterned nanostructures. Nanotechnology. 16 (10), 2446-2449 (2005).
  33. Ruess, F. J., Pok, W., et al. Realization of Atomically Controlled Dopant Devices in Silicon. Small. 3 (4), 563-567 (2007).
  34. Li, K., Namboodiri, P., et al. Controlled formation of atomic step morphology on micropatterned Si (100). J. Vac. Sci. Tech. B. 29 (4), 041806(2011).
  35. Ballard, J. B., Owen, J. H. G., et al. Pattern transfer of hydrogen depassivation lithography patterns into silicon with atomically traceable placement and size control. Journal of Vacuum Science and Technology B. 32 (4), 041804(2014).
  36. Gusev, E. P., Cabral, C. Jr, Copel, M., D’Emic, C., Gribelyuk, M. U ltrathin HfO 2 films grown on silicon by atomic layer deposition for advanced gate dielectrics applications. Microelectronic Engineering. 69, 145-151 (2003).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Атомно Прослеживаемый созданию наноструктур
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.