RU2654313C1 - Method for forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of the substrates - Google Patents
Method for forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of the substrates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654313C1 RU2654313C1 RU2017115703A RU2017115703A RU2654313C1 RU 2654313 C1 RU2654313 C1 RU 2654313C1 RU 2017115703 A RU2017115703 A RU 2017115703A RU 2017115703 A RU2017115703 A RU 2017115703A RU 2654313 C1 RU2654313 C1 RU 2654313C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- reagent
- topological elements
- topological
- elements
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 14
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 5
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010062427 GDP-mannose 4,6-dehydratase Proteins 0.000 description 1
- 102000002312 GDPmannose 4,6-dehydratase Human genes 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005329 nanolithography Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/486—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using ion beam radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/487—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using electron radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства интегральных микросхем (ИМС) и микроэлектромеханических (МЭМС) приборов и может быть использовано для формирования трехмерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложек без использования фотошаблонов и фоторезистивных масок.The invention relates to the field of production of integrated circuits (ICs) and microelectromechanical (MEMS) devices and can be used to form three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of substrates without the use of photomasks and photoresist masks.
В настоящее время для формирования трехмерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложек при производстве ИМС и МЭМС-приборов используется стандартный процесс фотолитографии, который состоит из следующей последовательности операций: очистка поверхности функционального слоя (ФС), подготовка поверхности ФС путем обработки в парах гексаметилдисилазана (ГМДС) для нанесения слоя фоторезиста (ФР), нанесение слоя ФР, сушка слоя ФР, контроль толщины и дефектности слоя ФР, экспонирование слоя ФР через фотошаблон (ФШ) с заданным рисунком топологических элементов ФС оптическим излучением с требуемой длиной волны, постэкспозиционная термическая обработка ФР для удаления эффектов стоячих волн при отражении излучения от подложки, проявление топологического рисунка в ФР и создание фоторезистивной маски (ФРМ), задубливание - термическая обработка ФРМ с целью увеличения ее стойкости к реагентам, используемым для травления ФС, контроль толщины и дефектности ФРМ, травление ФС через ФРМ с целью получения в нем заданных топологических элементов, удаление остатков ФРМ после травления ФС, очистка поверхности ФС с полученными топологическими элементами [1].Currently, for the formation of three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of substrates in the production of ICs and MEMS devices, the standard photolithography process is used, which consists of the following sequence of operations: cleaning the surface of the functional layer (PS), preparing the surface of the PS by treatment in hexamethyldisilazane vapors ( GMDS) for applying a layer of photoresist (FR), applying a layer of FR, drying the layer of FR, controlling the thickness and imperfection of the layer of FR, exposing the layer of FR through photos a slope (FS) with a given pattern of FS topological elements with optical radiation with the required wavelength, post-exposure heat treatment of the RF to remove the effects of standing waves when the radiation is reflected from the substrate, the manifestation of the topological pattern in the RF and the creation of a photoresistive mask (FRM), damping - thermal processing of the FRM in order to increase its resistance to the reagents used for etching the FS, control the thickness and imperfection of the FRM, etching the FS through the FRM in order to obtain specified topological elements in it, ix residues PRM FS after etching, surface cleaning obtained with the FS topological elements [1].
Количество стандартных процессов фотолитографии увеличивается с уменьшением топологических норм - минимальных - размеров элементов ИМС и МЭМС-приборов. Так для производства динамических оперативных запоминающих устройств (ДОЗУ) и микропроцессоров (МП) по топологической норме 250 нм требуется соответственно 19 и 22 процессов фотолитографии, тогда как для их производства по топологической норме 32 нм необходимо соответственно 28 и 238 процессов фотолитографии.The number of standard photolithography processes increases with a decrease in topological norms - minimum - the sizes of the elements of the IC and MEMS devices. So for the production of dynamic random access memory (DOS) and microprocessors (MP) according to the topological norm of 250 nm, 19 and 22 photolithography processes are required, respectively, while for their production according to the topological norm of 32 nm, 28 and 238 photolithography processes are required, respectively.
Формирование топологических элементов в функциональных слоях ИМС и МЭМС-приборов в стандартных фотолитографических процессах требуют также изготовления комплектов фотошаблонов, стоимость которых также возрастает с уменьшением топологических норм и увеличением количества используемых процессов фотолитографии. Так стоимость комплекта фотошаблонов для производства МП по топологической норме 350 нм составляет 71 тысячу долларов США, тогда как стоимость комплекта фотошаблонов для производства МП по топологической норме 32 нм составляет 2,36 миллиона долларов США.The formation of topological elements in the functional layers of ICs and MEMS devices in standard photolithographic processes also requires the manufacture of sets of photomasks, the cost of which also increases with a decrease in topological norms and an increase in the number of photolithography processes used. So the cost of a set of photomasks for the production of MPs according to the topological norm of 350 nm is $ 71 thousand, while the cost of a set of photomasks for the production of MPs according to the topological norm of 32 nm is 2.36 million US dollars.
Стоимость стандартных процессов фотолитографии в изготовлении ИМС и МЭМС-приборов составляет от 25 до 40% от общей стоимости их производства. Поэтому на протяжении всего периода развития микроэлектроники предпринимаются попытки разработки новых способов формирования трехмерных размерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложек и устройств для их осуществления, позволяющих отказаться от создания фоторезистивных масок, изготовления комплектов фотошаблонов и технологии вытравливания не нужных областей функциональных слоев [1].The cost of standard photolithography processes in the manufacture of ICs and MEMS devices ranges from 25 to 40% of the total cost of their production. Therefore, throughout the entire period of development of microelectronics, attempts have been made to develop new methods for the formation of three-dimensional dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of substrates and devices for their implementation, which make it possible to abandon the creation of photoresistive masks, the manufacture of sets of photo masks and the technology of etching unnecessary areas of functional layers [1] .
Известен способ формирования трехмерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложек без использования фоторезистивных масок, включающий размещение подложки с функциональным слоем на поверхности подложкодержателя, расположенного в вакуумной реакционной камере, облучение через фотошаблон заданных локальных участков подложки актиничным излучением с энергией квантов не менее 3 эВ, подачу к подложкодержателю газообразных реагентов, которые обеспечивают селективное травление облучаемых участков функционального слоя и, таким образом, формирования в нем топологических элементов [2].A known method of forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of substrates without the use of photoresistive masks, including placing a substrate with a functional layer on the surface of a substrate holder located in a vacuum reaction chamber, irradiating through the photo mask of the specified local sections of the substrate with actinic radiation with a quantum energy of at least 3 eV, supplying gaseous reagents to the substrate holder, which provide selective etching of irradiated areas of fu tional layer and thus forming therein topological elements [2].
К недостаткам способа можно отнести использование дорогостоящих фотошаблонов и недостаточную воспроизводимость профиля травления получаемых топологических элементов, связанную с неоднородным распределением световой энергии на экспонируемых участках подложек. Кроме того, в стандартных фотолитографических процессах используется «вычитающая» или «субтрактивная» технология, при которой функциональный слой вначале наносится на всю подложку, а потом в нем с помощью фоторезистивной маски формируются заданные топологические элементы путем вытравливания ненужных областей функционального слоя. Естественно, что вытравленная (ненужная) часть функционального слоя, которая может составлять от 20 до 80% площади подложки, также относится к затратам стандартного процесса фотолитографии. И эти затраты достаточно велики для особо чистых и драгоценных материалов функциональных слоев ИМС и МЭМС-приборов.The disadvantages of the method include the use of expensive photo masks and the lack of reproducibility of the etching profile of the obtained topological elements associated with the inhomogeneous distribution of light energy on the exposed areas of the substrates. In addition, in standard photolithographic processes, a “subtracting” or “subtractive” technology is used, in which the functional layer is first applied to the entire substrate, and then specified topological elements are formed using a photoresistive mask by etching unnecessary areas of the functional layer. Naturally, the etched (unnecessary) part of the functional layer, which can comprise from 20 to 80% of the substrate area, also relates to the costs of the standard photolithography process. And these costs are large enough for extremely pure and precious materials of the functional layers of the IC and MEMS devices.
Известен способ формирования трехмерных размерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложек без использования фотошаблонов и фоторезистивных масок, включающий размещение подложки на поверхности подложкодержателя, расположенного в вакуумной реакционной камере, локальное облучение по заданной программе подложкодержателя сфокусированным электронным пучком, подачу к подложкодержателю газо- или парообразных реагентов, из которых под действием электронов на заданные локальные области подложки осаждается функциональный слой. В способе используется «аддитивная технология», то есть топологические элементы функционального слоя создаются на локальных участках подложки путем осаждения материала [3].A known method of forming three-dimensional dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of substrates without the use of photomasks and photoresistive masks, including placing the substrate on the surface of the substrate holder located in a vacuum reaction chamber, local irradiation according to a given program of the substrate holder with a focused electron beam, supplying gas or vapor to the substrate holder reagents, of which under the action of electrons on specified local regions of the substrate A functional layer is expected. The method uses "additive technology", that is, topological elements of the functional layer are created on local areas of the substrate by deposition of the material [3].
Указанному способу присущи следующие недостатки и ограничения. Геометрия формируемых топологических элементов функционального слоя в горизонтальной и вертикальных плоскостях определяется формой сечения электронного пучка, распределением энергии электронов в пучке по сечению и в вертикальной плоскости, распределением концентрации поступающего реагента по площади обработки и в вертикальной плоскости. Так, указанные параметры электронного пучка и реагента нельзя выдержать с высокой точностью в течение длительного времени, формируемые топологические элементы функционального слоя будут невоспроизводимы по точности размеров и геометрии формы, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Формируемые топологические элементы будут обладать большой неровностью-волнистостью края в горизонтальной плоскости и неконтролируемым углом наклона края элементов в вертикальной плоскости. Кроме того, в указанном способе формирование топологических элементов функционального слоя осуществляется в последовательном лучевом процессе, характеризуемом очень низкой производительностью. Поэтому для повышения производительности указанного способа предлагается использовать набор из 10-ти электронно-лучевых систем, что значительно повышает стоимость реализации способа.The specified method has the following disadvantages and limitations. The geometry of the formed topological elements of the functional layer in horizontal and vertical planes is determined by the cross-sectional shape of the electron beam, the distribution of electron energy in the beam over the cross-section and in the vertical plane, and the distribution of the concentration of incoming reagent over the processing area and in the vertical plane. So, the indicated parameters of the electron beam and reagent cannot be maintained with high accuracy for a long time, the formed topological elements of the functional layer will not be reproducible in terms of dimensional accuracy and shape geometry, both in horizontal and vertical planes. The formed topological elements will have a large roughness-undulation of the edge in the horizontal plane and an uncontrolled angle of inclination of the edge of the elements in the vertical plane. In addition, in the specified method, the formation of topological elements of the functional layer is carried out in a sequential radiation process, characterized by a very low productivity. Therefore, to improve the performance of this method, it is proposed to use a set of 10 electron-beam systems, which significantly increases the cost of implementing the method.
Задачей настоящего изобретения является повышение воспроизводимости и точности формирования топологических элементов функциональных слоев без использования фотошаблонов и фоторезистивных масок, а также увеличение производительности и снижение стоимости способа их получения.The objective of the present invention is to increase the reproducibility and accuracy of the formation of topological elements of the functional layers without the use of photomasks and photoresistive masks, as well as increasing productivity and reducing the cost of the method for their preparation.
Это достигается тем, что в предложенном способе формирования трехмерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложки, включающем расположение подложки в вакуумной реакционной камере, локальное облучение подложки от внешнего источника, подачу к подложке реагентов, из которых на облучаемые локальные области подложки осаждается функциональный слой, согласно изобретению реагенты в реакционную камеру подаются циклически в виде повторяющего набора стадий, состоящего из напуска первого реагента и его адсорбции на поверхности подложки, откачки реакционной камеры после напуска первого реагента, напуска второго реагента и его химической реакции с адсорбированным на поверхности подложки первым реагентом, приводящей к формированию на подложке функционального слоя, откачки реакционной камеры после напуска второго реагента, причем облучение, вызывающее удаление адсорбированного слоя первого реагента с локальных областей поверхности подложки, осуществляется с обратной стороны подложки в процессе откачки реакционной камеры после напуска первого реагента.This is achieved by the fact that in the proposed method of forming three-dimensional structures of topological elements of the functional layers on the surface of the substrate, including the location of the substrate in a vacuum reaction chamber, local irradiation of the substrate from an external source, supplying reagents to the substrate, from which a functional layer is deposited onto the irradiated local regions of the substrate, according to the invention, the reagents are fed into the reaction chamber cyclically in the form of a repeating set of stages, consisting of the inlet of the first reagent and its hell orbits on the surface of the substrate, pumping out the reaction chamber after the first reagent is poured in, the second reagent is poured in and its chemical reaction with the first reagent adsorbed on the surface of the substrate, leading to the formation of a functional layer on the substrate, pumping out of the reaction chamber after the second reagent is poured, and irradiation causing the adsorbed to be removed a layer of the first reagent from local regions of the surface of the substrate, is carried out on the reverse side of the substrate during pumping of the reaction chamber after inlet first reagent.
В отличие от прототипа, в предлагаемом способе топологические элементы функционального слоя и в горизонтальной, и вертикальной плоскостях формируются с помощью отдельных монослоев и не зависят от распределения энергии в электронном пучке и в рентгеновском излучении, а также от распределения концентрации реагентов в реакционной камере. Это способствует высокой воспроизводимости и точности формирования топологических элементов функционального слоя в обеих плоскостях на поверхности подложки.Unlike the prototype, in the proposed method, the topological elements of the functional layer in the horizontal and vertical planes are formed using separate monolayers and are independent of the energy distribution in the electron beam and in x-ray radiation, as well as the distribution of the concentration of reagents in the reaction chamber. This contributes to high reproducibility and accuracy of the formation of topological elements of the functional layer in both planes on the surface of the substrate.
Кроме того, функциональный слой в предложенном способе осаждается одновременно на всю поверхность подложки, кроме облучаемых рентгеновским излучением областей, что способствует значительному повышению его производительности по сравнению с известным способом. Повышенная производительность также позволяет использовать в предложенном способе только одну электронно-оптическую систему (колонну) вместо 10-ти таких колонн в известном способе. Это значительно снижает стоимость реализации предложенного способа формирования трехмерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложек без использования фотошаблонов и фоторезистивных масок по сравнению с прототипом.In addition, the functional layer in the proposed method is deposited simultaneously on the entire surface of the substrate, except for areas irradiated by x-ray radiation, which contributes to a significant increase in its productivity compared to the known method. The increased performance also allows you to use in the proposed method, only one electron-optical system (column) instead of 10 such columns in the known method. This significantly reduces the implementation cost of the proposed method for the formation of three-dimensional structures of topological elements of the functional layers on the surface of the substrates without the use of photomasks and photoresist masks in comparison with the prototype.
На фиг. 1-3 показан пример реализации предлагаемого способа, где: 1 - слой первого реагента, 2 - подложка, 3 - рентгеновское излучение, 4 - внешний источник, 5 - элементы функционального слоя.In FIG. 1-3 shows an example implementation of the proposed method, where: 1 - a layer of the first reagent, 2 - a substrate, 3 - x-ray radiation, 4 - an external source, 5 - elements of the functional layer.
Способ осуществляется следующим образом на конкретном примере: при формировании топологических элементов функционального слоя оксида алюминия (Al2O3), получаемого в процессе атомно-слоевого осаждения в результате химической реакции паров воды Н2О и паров триметилалюминия (ТМА) Al(СН3)3:The method is carried out as follows, using a specific example: in the formation of topological elements of a functional layer of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) obtained in the process of atomic layer deposition as a result of a chemical reaction of water vapor H 2 O and trimethylaluminum vapor (TMA) Al (CH 3 ) 3 :
3H2O+2А1(СН3)3=Al2O3+8СН4.3H 2 O + 2A1 (CH 3 ) 3 = Al 2 O 3 + 8CH 4 .
Вначале подложка 2 располагается на подложкодержателе в реакционной камере. Камера откачивается вакуумными насосами до давления 1 Па. Подложкодержатель нагревается до температуры 250°C. Затем в течение 5 секунд в камеру напускаются пары воды до давления 1000 Па. Пары воды за это время адсорбируются в виде слоя 1 на поверхности подложки.First, the
Затем камера в течение 15 секунд откачивается для удаления из ее объема паров воды. За время откачки реакционной камеры от паров воды рентгеновское излучение 3, генерируемое от внешнего источника 4, проходя через подложку 2, удаляет адсорбированный слой паров воды 1 с локальных областей поверхности подложки.Then the chamber is pumped out for 15 seconds to remove water vapor from its volume. During the pumping of the reaction chamber from water vapor, the
Потом в камеру в течение 5 секунд напускаются пары ТМА до давления 1000 Па. Пары ТМА реагируют с адсорбированным на поверхности подложки слоем паров воды 1, образуя слой пленки оксида алюминия 5. При этом пленка Al2O3 не образуется на локальных участках, с которых рентгеновским излучением был удален адсорбированный слой паров воды 1.Then, TMA vapors are introduced into the chamber for 5 seconds to a pressure of 1000 Pa. TMA vapors react with a
Затем камера в течение 15 секунд откачивается для удаления из ее объема паров ТМА. И все указанные стадии повторяются до тех пор, пока не будет достигнута требуемая толщина функционального слоя оксида алюминия. При этом на облучаемых рентгеновским излучением локальных участках подложки пленка Al2O3 не осаждается, и таким образом, формируются на подложке трехмерных размерные структуры топологических элементов функционального слоя Al2O3.Then the chamber is pumped out for 15 seconds to remove TMA vapors from its volume. And all these steps are repeated until the required thickness of the functional layer of alumina is reached. Moreover, the Al 2 O 3 film is not deposited on the local areas of the substrate irradiated by X-ray radiation, and thus dimensional structures of the topological elements of the Al 2 O 3 functional layer are formed on the three-dimensional substrate.
Таким образом, заявляемый способ формирования трехмерных структур топологических элементов функциональных слоев на поверхности подложек без использования фотошаблонов и фоторезистивных масок по сравнению с прототипом позволяет повысить воспроизводимость и точность получаемых элементов, а также производительность и рентабельность самого процесса формирования трехмерных структур.Thus, the inventive method of forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of substrates without the use of photomasks and photoresistive masks compared to the prototype allows to increase the reproducibility and accuracy of the elements obtained, as well as the productivity and profitability of the process of forming three-dimensional structures.
Источники информацииInformation sources
1. Киреев В.Ю. Нанотехнологии в микроэлектронике. Нанолитография - процессы и оборудование. - Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект, 2016. - 320 с.1. Kireev V.Yu. Nanotechnology in microelectronics. Nanolithography - processes and equipment. - Dolgoprudny: Intellect Publishing House, 2016. - 320 p.
2. Авторское свидетельство СССР №997576.2. USSR Copyright Certificate No. 997576.
3. Патент США 9453281 – прототип.3. US patent 9453281 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115703A RU2654313C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of the substrates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115703A RU2654313C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of the substrates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2654313C1 true RU2654313C1 (en) | 2018-05-17 |
Family
ID=62153087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017115703A RU2654313C1 (en) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Method for forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of the substrates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2654313C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700231C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-09-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Method of forming three-dimensional structures of functional layer topological elements on the surface of substrates |
| RU2818141C1 (en) * | 2023-07-14 | 2024-04-24 | Артем Олегович Бахметьев | Acupuncture needle, sorbing plastic particles, method of its production and application |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001048787A1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | Philips Electron Optics B.V. | Multi-electron -beam lithography apparatus with mutually different beam limiting apertures |
| US7067809B2 (en) * | 2001-07-02 | 2006-06-27 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for multiple charged particle beams |
| US9272446B2 (en) * | 2012-02-17 | 2016-03-01 | Evonik Degussa Gmbh | Process for melting/sintering powder particles for the layer-by-layer production of three-dimensional objects |
| WO2016063198A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-28 | Industrie Additive S.R.L. | Apparatus and method for additive manufacturing of three-dimensional objects |
| RU2015100869A (en) * | 2014-01-14 | 2016-08-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | METHOD FOR PRODUCING METAL OR CERAMIC COMPONENT BY ADDITIVE PRODUCTION BY SELECTIVE LASER MELTING |
| US9421713B2 (en) * | 2013-03-08 | 2016-08-23 | Stratasys, Inc. | Additive manufacturing method for printing three-dimensional parts with purge towers |
| US9453281B1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-09-27 | Multibeam Corporation | Precision deposition using miniature-column charged particle beam arrays |
-
2017
- 2017-05-04 RU RU2017115703A patent/RU2654313C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001048787A1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-07-05 | Philips Electron Optics B.V. | Multi-electron -beam lithography apparatus with mutually different beam limiting apertures |
| US7067809B2 (en) * | 2001-07-02 | 2006-06-27 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for multiple charged particle beams |
| US9272446B2 (en) * | 2012-02-17 | 2016-03-01 | Evonik Degussa Gmbh | Process for melting/sintering powder particles for the layer-by-layer production of three-dimensional objects |
| US9421713B2 (en) * | 2013-03-08 | 2016-08-23 | Stratasys, Inc. | Additive manufacturing method for printing three-dimensional parts with purge towers |
| RU2015100869A (en) * | 2014-01-14 | 2016-08-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | METHOD FOR PRODUCING METAL OR CERAMIC COMPONENT BY ADDITIVE PRODUCTION BY SELECTIVE LASER MELTING |
| WO2016063198A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-28 | Industrie Additive S.R.L. | Apparatus and method for additive manufacturing of three-dimensional objects |
| US9453281B1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-09-27 | Multibeam Corporation | Precision deposition using miniature-column charged particle beam arrays |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700231C1 (en) * | 2018-10-24 | 2019-09-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" | Method of forming three-dimensional structures of functional layer topological elements on the surface of substrates |
| RU2818141C1 (en) * | 2023-07-14 | 2024-04-24 | Артем Олегович Бахметьев | Acupuncture needle, sorbing plastic particles, method of its production and application |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102489215B1 (en) | Pseudo-Atomic Layer Etching Method | |
| JP2024133562A (en) | Photoresist development with halogenated chemicals | |
| TW201807741A (en) | Method for processing an object | |
| KR20180128943A (en) | How to treat the object | |
| RU2654313C1 (en) | Method for forming three-dimensional structures of topological elements of functional layers on the surface of the substrates | |
| US20060154151A1 (en) | Method for quartz photomask plasma etching | |
| KR100333430B1 (en) | Processing method using high speed atomic beam | |
| US20020001957A1 (en) | Method for forming fine patterns by thinning developed photoresist patterns using oxygen radicals | |
| US7786019B2 (en) | Multi-step photomask etching with chlorine for uniformity control | |
| US9250514B2 (en) | Apparatus and methods for fabricating a photomask substrate for EUV applications | |
| KR20200098386A (en) | Dry etching method and dry etching apparatus | |
| WO2018222915A1 (en) | Two-dimensional patterning of integrated circuit layer by tilted ion implantation | |
| RU2700231C1 (en) | Method of forming three-dimensional structures of functional layer topological elements on the surface of substrates | |
| KR20170122910A (en) | Atomic layer ething method | |
| JPS6219051B2 (en) | ||
| JP2023074494A (en) | Uv treatment of euv resists | |
| JPS586133A (en) | Forming device for minute pattern | |
| JP3125004B2 (en) | Substrate surface processing method | |
| JPH1078667A (en) | Fine processing method | |
| TWI754198B (en) | Systems and methods for etching a substrate | |
| CN110783263B (en) | Method for forming semiconductor structure | |
| JPH03141632A (en) | Formation of pattern and manufacture of semiconductor device | |
| JPS60165723A (en) | Forming method for fine pattern | |
| JPS63318739A (en) | Formation of fine pattern | |
| JPH02976A (en) | Fine pattern forming method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190805 Effective date: 20190805 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190805 Effective date: 20191205 |