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電子ビーム誘起効果を用いた選択成長によるナノファブリケーション

利用电子束诱导效应选择性生长进行纳米加工

基本信息

批准号：
15651049
负责人：
森本章治
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15651049/
关键词：
ナノファブリケーション技術炭化水素膜電子ビーム金属薄膜の選択成長ナノサイズ配線 Si基板石英ガラス基板マスクのパターン描画電子ビーム誘起効果選択成長ナノファブリケーション有機薄膜成長核ステンシルマスク紫外線ナノ秒パルスレーザ光レーザリフトオフ法

项目摘要

高集積電子デバイス実現のためにはナノファブリケーション技術が必要である。本研究では、炭化水素膜と電子ビームを用いることにより、金属薄膜の選択成長によるナノサイズ配線を目指し、Si基板及び配線基板として重要な石英ガラス基板上への選択成長を試み、その基礎特性を調べた。基板には石英ガラス基板またはSi基板、炭化水素膜にはアピエゾンワックスを使用した。具体的には、(1)基板の上に炭化水素膜を堆積しその上にマスクを乗せる、(2)マスクを通して電子ビームを照射する、(3)電子ビームを止めてマスクを取り外す、(4)Zn蒸気を照射し選択成長させる、という順序で実験を進めた。選択成長の達成には、電子ビーム照射条件と共に、Zn堆積速度が極めて重要である。そこで、タングステンフィラメントの加熱時間、加熱電圧を変化させZn蒸発量を最適化し、選択成長のための最適値として、電圧6.0V、加熱時間5分とした。まずマスク無しで、チャージアップしにくいSi上でZn薄膜の選択成長を確認した。同じ作製条件でさらに、石英ガラス基板上で実験したところ、電子ビームを照射した領域にのみ再現性よくZn薄膜が付着した。これは、電子ビームによりZn蒸気の選択成長ができたことを示している。実用化のためのプロセスを考慮して、電子ビーム照射後基板を一度、僅かに大気の混入した窒素雰囲気にさらした後、石英ガラス基板上での選択成長を試みた。その結果、問題なく選択成長ができているのが分かった。最後に40μmシートメッシュのマスクを使用して、Si基板及び石英ガラス基板上でZnの選択成長を試みたところ、マスクのパターンを描画することに成功した。電子ビーム照射を用いて40μm□のマスクパターンを新しい手法により描画した。条件を最適化することにより原理的にはナノメータレベルの描画も可能であると考えられる。

High integrated electronics technology is necessary for the realization of high integrated electronics. In this study, the basic characteristics of selective growth of silicon and metal thin films on quartz substrates were studied. The substrate is quartz, the substrate is silicon, and the carbon is silicon. Specifically,(1) Carbonized water film on the substrate is deposited on the substrate,(2) electron irradiation,(3) electron irradiation,(4)Zn vapor irradiation, selective growth, and the order of growth. Selection of growth conditions, electron irradiation conditions and Zn accumulation rate are extremely important. The heating time, heating voltage and Zn evaporation were optimized, and the optimum value for growth was selected. The voltage was 6.0V and the heating time was 5 minutes. Selective growth of Zn thin films on Si was confirmed. Under the same operating conditions, Zn thin films were deposited on quartz substrates with high reproducibility. The growth of Zn vapor in the process of electron transfer is discussed. In order to realize the optimization of the substrate, the substrate was irradiated with electron beam, and the selective growth of quartz substrate was tested after the mixing of high temperature and high temperature. The result, the problem, the choice, the growth, the separation. Finally, Zn selective growth on Si substrate and quartz substrate was successfully plotted. electron beam irradiation with 40μm The conditions for optimization are as follows: