FI122010B - Jonstråleetsningsmetod och -anläggning - Google Patents

Jonstråleetsningsmetod och -anläggning Download PDF

Info

Publication number
FI122010B
FI122010B FI20060719A FI20060719A FI122010B FI 122010 B FI122010 B FI 122010B FI 20060719 A FI20060719 A FI 20060719A FI 20060719 A FI20060719 A FI 20060719A FI 122010 B FI122010 B FI 122010B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
ion beam
nanostructure
substrate
sample holder
ion
Prior art date
Application number
FI20060719A
Other languages
English (en)
Finnish (fi)
Other versions
FI20060719A0 (sv
FI20060719A (sv
Inventor
Vladimir Touboltsev
Marko Kaarre
Konstantin Arutyunov
Original Assignee
Konstantin Arutyunov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konstantin Arutyunov filed Critical Konstantin Arutyunov
Priority to FI20060719A priority Critical patent/FI122010B/sv
Publication of FI20060719A0 publication Critical patent/FI20060719A0/sv
Priority to PCT/FI2007/050440 priority patent/WO2008017733A1/en
Publication of FI20060719A publication Critical patent/FI20060719A/sv
Application granted granted Critical
Publication of FI122010B publication Critical patent/FI122010B/sv

Links

Classifications

    • 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
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/2633—Bombardment with radiation with high-energy radiation for etching, e.g. sputteretching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00523—Etching material
    • B81C1/00531—Dry etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching
    • H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching
    • H01J37/3056—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating or etching for evaporating or etching for microworking, e.g. etching of gratings, trimming of electrical components
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/64—Manufacture or treatment of solid state devices other than semiconductor devices, or of parts thereof, not peculiar to a single device provided for in groups H01L31/00 - H10K99/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101—Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0128—Processes for removing material
    • B81C2201/0143—Focussed beam, i.e. laser, ion or e-beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20214—Rotation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24507—Intensity, dose or other characteristics of particle beams or electromagnetic radiation
    • H01J2237/24514—Beam diagnostics including control of the parameter or property diagnosed
    • H01J2237/24528—Direction of beam or parts thereof in view of the optical axis, e.g. beam angle, angular distribution, beam divergence, beam convergence or beam landing angle on sample or workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3174—Etching microareas

Claims (14)

1. Jonsträleetsningsförfarande för processe-ring av tredimensionella nanostrukturer under 100 nm, 5. vilket en förtillverkad nanostruktur (12), som bil-dats pä ett substrat (8), etsas tredimensionellt genom att bombardera nanostrukturen under vakuumförhällanden med en sträle (5) av joner med lägenergetisk medel-massa i sned inf allsvinkel (ai) i relation till sub-10 stratet och om möjligt samtidigt rotera nanostrukturen i relation till substratet runt den lodräta axeln (N), kännetecknat av att jonens energi per massa ligger i omrädet 0,0025 - 0,0225 keV/amu; och 15. jonsträlens (5) infallsvinkel (ai) i för- hällande tili substratet (8) ligger i omrädet 30 - 50 grader, f öreträdesvis ca 40 grader.
2. Jonsträleetsningsförfarande enligt patent-20 krav 1, kännetecknat av att formförhällan- det hos var och en del av den f örtillverkade nanostrukturen uppfyller kravet —>1, i vilket h och w w är strukturens höjd respektive bredd.
3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, 25 kännetecknat av att jonernas energi per massa ligger i omrädet 0,0100 - 0,0150 keV/amu, före- ΤΓ trädesvis ca 0,0125 keV/amu. o
^ 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1 sj- -3, kännetecknat av att jonsträlens (5) o 30 strömstyrka ligger i omrädet 10 - 20 μΑ/cm .
05 J strälen (5) som kolliderar med nanostrukturen (12) o g uppgär tili ca 10 mm eller mer för att säkerställa ett w 35 tillräckligt omfattande processeringsomräde. 17
5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1 CL -4, kännetecknat av att diametern hos jon-
6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1 -5, kännetecknat av att jonsträlen (5) av-länkas i förhällande tili substratet (8) i en rikt-ning, som är lodrät i relation till strälens axel (5) 5 för utvidgande av processeringsomrädet och för för-bättring av homogeniteten av jonflödets styrka i processeringsomrädet .
7. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1 6, kännetecknat av att nanostrukturen 10 (12) är elektriskt jordad vid en metallisk, jordad provhällare för ett prov med förenande, bonderade me-tallträdar för att förhindra anhopning av laddningen vid nanostrukturen som beror pä laddade joner i den bombarderande strälen (5). 15
8. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1 -7, kännetecknat av att substratet (8) är ett halvledar- eller metallmaterial för att förhindra anhopning av laddningen som beror pä laddade joner i den bombarderande strälen (5). 20
9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1 -8, kännetecknat av att det i närheten av nanostrukturen (12) bringas ett moln extraelektroner (11) med en laddningsneutraliserare för neutralisering av nanostrukturens (12) laddning, som beror pä laddade 25 joner i den bombarderande strälen (5).
10. Jonsträleetsningsanläggning (1) för tre- dimensionell etsning av pä ett substrat (8) bildade, ^ förtillverkade nanostrukturer (12) med en storlek un co der 100 nm med en jonsträle, vilken anläggning omfat-o 30 tar en vakuumkammare (2), en provbehandlingsanordning o (6) fästad vid vakuumkammaren, en tili provbehand- x lingsanordningen hörande provhällare (7) för fästning CL av nanostrukturen vid den, och en jonstralekälla (4) CD anordnad för att sända en sträle (5) av joner med lä-§ 35 genergetisk medelmassa mot provhällaren i sned infancy svinkel (ai) i förhällande tili det pä provhällaren anordnade substratet, i vilken anläggning provbehand- 18 lingsanordningen (6) kan rotera provhällaren (7) i relation till det pä provhällaren anordnade substratet runt den lodräta axeln (N) , kännetecknad av att 5. jonsträlekällan (4) kan sända joner, vilka har en energi per massa i omrädet 0,0025 - 0,0225 keV/amu; och jonsträlens infallsvinkel (oh) i förhäl-lande till det pä provhällaren (7) anordnade substra- 10 tet (8) ligger i omrädet 30 - 50 grader, företrädesvis ca 40 grader.
11. Anläggning (1) enligt patentkrav 10, kännetecknad av att j onsträlekällan (4) kan producera en strömstyrka hos jonsträlen (5) som ligger 15. omrädet 10 - 20 μΑ/cm2.
12. Anläggning (1) enligt patentkrav 11 eller 10, kännetecknad av att j onsträlekällan (4) kan producera en jonsträle (5), vars diameter uppgär till ätminstone 10 mm vid provhällaren för att säker- 20 ställa ett tillräckligt omfattande processeringsom-räde.
13. Anläggning (1) enligt nägot av patentkra-ven 10 - 12, kännetecknad av att anläggning-en (1) omfattar medel (9) för avlänkning av jonsträlen 25 (5) i förhällande tili provhällaren i en vinkel, som är lodrätt tili strälens axel (5) för utvidgande av processeringsomrädet och för förbättring av homogeni- teten av jonflödets styrka i processeringsomrädet. o (M
14. Anläggning (1) enligt nagot av patentkra- o 30 ven 10 - 13, kännetecknad av att anläggning- i g en (1) omfattar en laddningsneutraliserare (10) för x bringande av ett moln extraelektroner (11) för neutra- cr lisering av nanostrukturens (12) laddning, som beror 2 pä laddade joner i jonsträlen (5), som bombarderats i § 35 närheten av provhällaren (7). o o CVJ
FI20060719A 2006-08-09 2006-08-09 Jonstråleetsningsmetod och -anläggning FI122010B (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060719A FI122010B (sv) 2006-08-09 2006-08-09 Jonstråleetsningsmetod och -anläggning
PCT/FI2007/050440 WO2008017733A1 (en) 2006-08-09 2007-08-09 Ion beam etching method and ion beam etching apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060719 2006-08-09
FI20060719A FI122010B (sv) 2006-08-09 2006-08-09 Jonstråleetsningsmetod och -anläggning

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060719A0 FI20060719A0 (sv) 2006-08-09
FI20060719A FI20060719A (sv) 2008-02-10
FI122010B true FI122010B (sv) 2011-07-15

Family

ID=36950625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060719A FI122010B (sv) 2006-08-09 2006-08-09 Jonstråleetsningsmetod och -anläggning

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI122010B (sv)
WO (1) WO2008017733A1 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2585010C1 (ru) * 2014-12-12 2016-05-27 Антон Борисович Архипов Установка для двусторонней финишной обработки поверхности интраокулярных линз
EP3809447A1 (en) * 2019-10-18 2021-04-21 FEI Company Method for large-area 3d analysis of samples using glancing incidence fib milling

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5856332A (ja) * 1981-09-30 1983-04-04 Hitachi Ltd マスクの欠陥修正方法
US5599749A (en) * 1994-10-21 1997-02-04 Yamaha Corporation Manufacture of micro electron emitter
RU2173003C2 (ru) * 1999-11-25 2001-08-27 Септре Электроникс Лимитед Способ образования кремниевой наноструктуры, решетки кремниевых квантовых проводков и основанных на них устройств

Also Published As

Publication number Publication date
FI20060719A0 (sv) 2006-08-09
FI20060719A (sv) 2008-02-10
WO2008017733A1 (en) 2008-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3816484B2 (ja) ドライエッチング方法
EP1918963B1 (en) Charged particle beam processing using a cluster source
Pratontep et al. Size-selected cluster beam source based on radio frequency magnetron plasma sputtering and gas condensation
Aumayr et al. Potential sputtering
JP5600371B2 (ja) 荷電粒子ビーム処理のための保護層のスパッタリング・コーティング
Xirouchaki et al. Deposition of size-selected metal clusters generated by magnetron sputtering and gas condensation: a progress review
US8889245B2 (en) Three-dimensional nanostructures and method for fabricating the same
US20100230616A1 (en) Method of smoothing solid surface with gas cluster lon beam and solid surface smoothing apparatus
Hofsäss et al. Surfactant sputtering
Ocola et al. High-resolution direct-write patterning using focused ion beams
JP2019117400A (ja) 基板処理方法における欠陥削減
KR100445105B1 (ko) 가스 클러스터 이온빔을 이용한 아이.티.오 박막 표면처리시스템 및 그 방법
El-Said et al. Pyramidal pits created by single highly charged ions in BaF 2 single crystals
FI122010B (sv) Jonstråleetsningsmetod och -anläggning
Xu et al. Etching of glass, silicon, and silicon dioxide using negative ionic liquid ion sources
Delcorte Organic surfaces excited by low-energy ions: atomic collisions, molecular desorption and buckminsterfullerenes
EP2263248B1 (en) Gas field ion source with coated tip
JP2003522710A (ja) ダイヤモンド表面の処理方法および対応するダイヤモンド表面
Skopinski et al. Velocity distributions of particles sputtered from supported two-dimensional MoS 2 during highly charged ion irradiation
Allen et al. Transport of multiply and highly charged ions through nanoscale apertures in silicon nitride membranes
Schmidt et al. Nitrogen ion microscopy
Takaoka et al. Micro-patterning of Si (100) surfaces by ethanol cluster ion beams
Ichiki Study on size effect of cluster ion beam irradiation
Ichiki et al. The effects of cluster size on sputtering and surface smoothing of PMMA with gas cluster ion beams
Seki et al. Surface processing with high-energy gas cluster ion beams

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ARUTYUNOV

Free format text: ARUTYUNOV

FG Patent granted

Ref document number: 122010

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed