Method Article

Kurban Nanopartiküller Kullanım E-ışın Litografi tarafından Fabrikasyon İletişim Holes Shot gürültü Etkilerinin çıkarmak

DOI:

10.3791/54551

⸱

February 12th, 2017

 , 
1Department of Chemistry, Portland State University, 2Logic Technology Department, Intel Corporation

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Düzgün boyutlu nanopartiküller elektron demeti (E-ışını) litografi poli (metil metakrilat) desenli temas delik boyutları (PMMA) fotorezist filmlerde dalgalanmaları kaldırabilirsiniz. süreç fotorezist yeniden akıtma ve Plazma ve ıslak aşındırma adımları takip temas delik merkezi ve mevduat nanopartiküller, elektrostatik hunileflme- içerir.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nano desenler aşırı ultraviyole (EUV) veya elektron ışın demeti (E-ışını) boyutunda litografi sergi beklenmedik varyasyonları ile fabrikasyon. Bu varyasyon atış-gürültü (SN) kaynaklanan belirli bir nano-bölge ulaşan fotonlar / elektron sayısı istatistiksel dalgalanmalar sanılıyor. SN foton / elektron sayının kare köküne ters orantılı olarak değişir. sabit bir doz için, SN geleneksel (193 nm) optik litografi için daha EUV ve E-ışın litografiler büyüktür. Aşağıdan yukarıya ve yukarıdan aşağıya desenlendirme yaklaşımları nano delik desen çekildi gürültü etkilerini en aza indirmek için birleştirilmiştir. Spesifik olarak, daha sonra, bir PMMA esaslı e-ışını Fotorezist 100 mil film ile dönmeye kaplı bir silikon gofret bir amino-silan yüzey aktif madde kendi kendine bir araya getirmektedir. E-kiriş ve sonraki gelişimi maruz kalma delik diplerinde yatan yüzey filmi ortaya çıkarmak. negatif yüklü, sitrat-kapaklı, 20 nm g bir süspansiyonuna gofret daldırmaEski nanopartiküller (GSMH) mevduat delik başına bir parçacık. delik maruz pozitif yüklü yüzey filmi elektrostatik kalıcı pozisyonel kayıt gideren maruz delik, ortasına negatif yüklü nanoparçacık huniler. Sonra, paslanmaz çeliğin polimerin cam geçiş sıcaklığına yakın ısıtılması, fotorezist filmi yeniden yapılandırabilir ve nano-parçacıkları engulfs. Bu süreç SN etkilenen delikleri siler ancak bağlayıcı güçlü elektrostatik yerinde kilitli yatırılan GNPs bırakır. oksijen plazma ile muamele fotorezist ince bir tabaka oyma ile GNPs ortaya çıkarır. I 2 çözeltisi ile maruz GNPs Islak gravür / KI E-ışın demeti litografi desenli girinti merkezinde bulunan düzgün delikleri elde edilir. Deneyler bir yaklaşım% 10 altına kadar% 35 arasında SN neden delik boyutundaki değişmeyi azaltmaktadır göstermek sunulmaktadır. yöntem aşağıda 20 nm Transistör temas delik desenlendirme sınırlarını genişletir.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Moore yasasına 1, 2 (1) ile sayısal olarak hesaplama gücü katlanarak büyümesi, optik litografi ilerleyici ilerlemelerin bir sonucudur. Bu yukarıdan aşağıya desenlendirme tekniği, ulaşılabilir çözünürlük, R, tanınmış Raleigh teoremi 3 ile verilir:

figure-introduction-1

Burada, λ ve NA sırasıyla ışık dalga boyu ve sayısal açıklık vardır. Η lens ve gofret arasında ortamın kırılma endeksi NA olduğu = η · sin....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. türetmek ve Silikon Gofret ve Yüzey karakterize

  1. Amerika Radyo Kurumu'nu (RCA) temizleme solüsyonları SC1 ve SC2 kullanarak gofret yüzeyini temizleyin.
  2. Hacimsel olarak, aşağıdaki kimyasal maddeler karıştırılarak SC1 ve SC2 hazırlanması:
    SC1: H2O 2: NH4OH: H2O = 1: 1: 5 v / v'dir ve SC2: H2O 2: HCI: H2O = 1: 1: 5 v / v.
    1. 70 ° C'de 10 dakika boyunca SC1 gofret bırakın ve daha sonra deiyonize su yıkama yapar.
    2. (Bir yıkama, ardından 70 ° C'de 10 dakika), SC2 için de benzer bir protokol takip edin.
      NOT: T....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Şekil 2 elektrostatik hunileşme tarafından yönlendirilen bir 60-100 nm kalınlığında PMMA filmde desenli 80-nm çapında delikleri yatırılır 20 nm GNPs bir SEM görüntü gösterir. Diğer 22 ile gözlendiği gibi, süreç deliği başına bir parçacık ile sonuçlanmıştır. deliklerin merkezi etrafında partiküllerin dağılımı Gauss (sağ üst resim) oldu. En çok delik (% 93), bir gnp sahip değildir ve bu parçacıkların% 95 merkezi 20 nm içinde meydana geldi. Başka yer.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

litografide sut gürültü (SN), belirli bir nano bölgede gelen foton veya partikül (N) sayıda istatistik dalgalanmalar basit bir sonucu olduğu; Bu foton / partiküllerin bir sayının kare köküne ters orantılıdır:

figure-discussion-1

A ve r 'nin alanı ve açıkta kalan bölümün boyutu, burada. Örneğin, 52 mJ / cm2 poz dozunda bir ArF 193-nm (6.4-eV) desen 50-nm deliklere excimer laser, alınan fotonların s.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Intel Corporation, hibe numarası 414305 aracılığıyla bu işi finanse ve Oregon Nanoteknoloji ve Mikroteknoloji Girişimi (ONAMI) eşleşen fon sağlamıştır. Biz minnetle bu işin tüm aşamalarında Dr James Blackwell destek ve tavsiyeler kabul eder. Özel teşekkür parçacık konumlandırma istatistiklerini analiz etmek için Drew Beasau ve Chelsea Benedict gidin. Biz e-ışın litografi ile yaptığı yardım için, Oregon, Eugene Üniversitesi'nde, el yazması ve Dr. Kurt Langworthy dikkatli bir okuma için Profesör Hall teşekkür VEYA.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
AATMS (%95)Gelest A.Ş.SIA0595.0 N< / em>- (2-aminoetil)-11-aminoundesiyeltrimetoksisilan
Altın kolloidleri (Ted Pella Inc.)Ted Pella15705-20Altın Naopartiküller
hidrojen peroksitFisher Scientific H325-100Analitik sınıf (Gofret temizlemek için kullanılır)
hidroklorik asitFisher Scientific S25358Analitik sınıf
Amonyum hidroksitFisher Scientific  A669S-500SDSAnalitik sınıf (Gofret temizlemek için kullanılır)
hidrojen florürFisher ScientificAC277250250Analitik sınıf (SiO< alt > <2 / alt >)
Toluen (susuz,% 99.8)Sigma Aldrich244511Analitik sınıf (AATMS
İzopropil alkolün (IPA)Sigma AldrichW292907Analitik sınıf (Yapmak için kullanılır geliştirici)
Metil bütil keton (MIBK)Sigma Aldrich29261Analitik sınıf (geliştirici yapmak için kullanılır)
1:3 MIBK:IPA geliştiricisiSigma AldrichAnalitik sınıf (Geliştirici)
950 k poli(metil metasilat (PMMA, Anisole'de %4)Sigma Aldrich182265E-ışın litografisi için fotorezist
Arıtılmış Su: Barnstead Sybron Corporation su arıtma Ünitesi, 19.0 M & Omega direnci; cmAlt tabaka temizliği için su
Gaertner elipsometresi GaertnerResist ve SAM kalınlık ölçümleri
XPS, ThermoScientifc ESCALAB 250 cihazıTermo-Bilimsel Yüzeybileşimi
Bir FEI Siron XL30Fei CorporationNanodesenleri karakterize edin
Zeiss sigma VP FEG SEMZeiss CorporationE-ışın maruziyeti ve desenleme
MDS 100  CCD kameraKodakGörüntüleme temas açısı ölçümleri için damla şekilleri
Tegal PlasmodTegalOksijen plazması fotorezist
I2Sigma Aldrich451045Altın aşındırma çözeltisi için bileşenler
KISigma Aldrich746428Altın aşındırma çözeltisi için bileşenler
Elipsometre (LSE Stokes model L116A)GaertnerL116AAATMS kendinden montajlı tek katmanlı film kalınlığı ölçümleri
Kendi Kendine Montajında kullanılan çözücü)

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Moore, G. E. Cramming more components onto integrated circuits. Electronics. 38 (8), 114(1965).
  2. Moore, G. E. Lithography and the future of Moore's law. SPIE Proc.: Advances in Resist Technology and Processing XII. Allen, R. D. 2438, 2-17 (1995).
  3. Rayleigh, L. On the theory of optical images, with special reference to the microscope.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Shot noise ReductionNanoparticle DepositionE beam LithographyResist Reflow TechniqueGold NanoparticlesContact Hole PatterningAmino silane SurfactantOxygen Plasma EtchingWet etching ProcessScanning Electron Microscopy

Related Articles