AFMリソグラフィによる集積型超微小電極の作製とその分子修飾

AFM光刻技术制备集成超微电极及其分子修饰

基本信息

批准号：
10131233
负责人：
杉村博之
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は下記の3つの研究項目について研究を行った。(1) 有機シラン系単分子膜レジストの気相成長気相法により有機シラン単分子膜を作製した。光洗浄したシリコン基板と原料である有機シランを密閉容器に入れ全体を加熱し、基板表面を有機シラン蒸気にさらすことによって単分子膜を作製した。原料分子としてoctadecyltrimethoxysilaneを用い、処理温度150℃・処理時間3時間で作製した、炭素数18個のアルキル基からなる単分子膜(octadecylsilyl,ODS,膜厚約2nm)が、化学エッチングに対する良好な耐久性を示したので、このODS膜をレジストとして用いた。(2) AFMによるOD3単分子膜のパターニングODS単分子膜へのパターン描画は、導電性AFMプローブの先端から単分子膜へと局所的に電流を注入することによって行われる。注入する電流をpAからnAレベルで一定に制御できる定電流制御AFMリソグラフィ技術を開発し、パターニングの再現性を向上させることができた。(3) 選択無電解めっきによる金微細構造の作製ODS膜上へ描画したパターンを、金の微細構造へと転写するプロセスを開発した。まず、描画したサンプルをフッ酸によってエッチングする。電流を注入しODS膜を分解した領域では、フッ酸により酸化膜がエッチングされシリコン基板が露出する。それに対し、電流を注入していない領域ではODS膜によって酸化膜はエッチングから保護される。次に、フッ酸処理した試料を置換型金無電解めっき液に浸漬する。シリコン基板が露出している領域では、シリコンと金イオンが反応し金が堆積するが、ODSに覆われている領域では置換反応は起こらないため、プローブ走査した領域だけが金めっきされる。その結果、プローブ走査パターンに対してポジ型の金微細パターンが形成される。線幅200nm弱の金ラインをシリコン基板上に作製することができた。

今年，我们对以下三个研究项目进行了研究：（1）通过蒸汽沉积的蒸汽相抗抗性的有机硅烷单层抗性的蒸气方法制备了高西硅烷单层。将照片清洗的硅底物和原材料有机硅烷放在密封的容器中，并加热整体，并将基材表面暴露于有机硅烷蒸气中，以制备单层。由烷基组成的单层（ODS，ODS，OD，厚度约为2 nm），使用18碳原子制成，使用八甲基三甲氧基硅烷作为原料分子，并在处理温度为150°C的处理温度和3小时的处理时间和处理时间为3小时，可在化学上耐用的耐用性，因此具有良好的耐用性，因此使用了ods胶卷。（2）通过在ODS上绘制AFM模式的OD3单层图案通过将电流从导电AFM探针的尖端注入局部电流来进行单层。已经开发了一种恒定的电流受控的AFM光刻技术，该技术允许从PA到Na级别不断控制注射电流，并提高了图案的可重复性。（3）通过选择性电镀板制备金微观结构的过程，以将ODS膜上绘制的模式转移到金微结构中。首先，绘制样品用氢氟酸蚀刻。在注入电流并分解ODS膜的区域中，氧化物膜用氢氟酸蚀刻，以暴露硅底物。相比之下，在没有注入电流的区域，氧化物膜受到ODS膜的蚀刻保护。接下来，将氢氟处理的样品浸入替代金属电镀层溶液中。在暴露硅底物的区域，硅和金离子对沉积金反应，但是在覆盖有OD的区域，没有发生替换反应，因此只有探测器扫描的区域被镀金。结果，相对于探针扫描模式形成了正类型的细金模式。线条宽度不到200 nm的金线可以在硅底物上制造。