RU2180885C1 - Установка для формирования рисунка на поверхности пластин - Google Patents
Установка для формирования рисунка на поверхности пластин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2180885C1 RU2180885C1 RU2001116611/12A RU2001116611A RU2180885C1 RU 2180885 C1 RU2180885 C1 RU 2180885C1 RU 2001116611/12 A RU2001116611/12 A RU 2001116611/12A RU 2001116611 A RU2001116611 A RU 2001116611A RU 2180885 C1 RU2180885 C1 RU 2180885C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- silicon
- precision table
- beams
- plasma
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Установка для формирования рисунка на поверхности пластин для расширения функциональных возможностей содержит формирователь матрицы ионных пучков, выполненный с возможностью формирования ленточных ионных пучков, наклонно падающих на поверхность пластины в свободном от электростатических полей пространстве. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к установкам для формирования рисунка на поверхности пластин.
Известна установка, содержащая плазменный электрод с матрицей отверстий для формирования матрицы ионных пучков из общей плазмы (К.L. Scott, T.-J. King, M. A. Lieberman, K.-N. Leung "Pattern generators and microcolumns for ion beam lithography" - Journal of Vacuum Science and Technology B, v. 18(6), 2000, pp. 3172-3176).
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога - прототипа.
Недостатками прототипа является недостаточный минимальный размер формируемого рисунка.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей известной установки.
Достигается это тем, что формирователь матрицы ионных пучков выполнен с возможностью формирования ленточных ионных пучков, наклонно падающих на поверхность пластины в свободном от электростатических полей пространстве, а прецизионный стол для перемещения пластины выполнен с возможностью обеспечения перемещения пластины поперек ленточных пучков со скоростью, регулируемой сигналом вторичной электронной эмиссии из тестовой ячейки, установленной на прецизионном столе, при этом расположение линейных отверстий в плазменном электроде выполнено в соответствии с расположением массивов нанолиний в кристалле.
Предпочтительно, чтобы ширина ленточных ионных пучков составляла 0,5 мкм при энергии ионов 5 кэВ.
Предпочтительно, чтобы прецизионный стол для пластины обеспечивал перемещение пластины со скоростью, определяемой зависимостью:
где Il -линейная плотность тока ленточного пучка ионов, А/см;
Y - коэффициент распыления кремния ионами азота в расчете на один атом азота;
А - молярная масса кремния, г;
ρ- плотность кремния, г/см3;
DF- глубина формирования волнообразной когерентной структуры, см;
NA - число Авогадро, 6,022•1023 моль-1;
e - заряд электрона, 1,6•10-19 Кл.
где Il -линейная плотность тока ленточного пучка ионов, А/см;
Y - коэффициент распыления кремния ионами азота в расчете на один атом азота;
А - молярная масса кремния, г;
ρ- плотность кремния, г/см3;
DF- глубина формирования волнообразной когерентной структуры, см;
NA - число Авогадро, 6,022•1023 моль-1;
e - заряд электрона, 1,6•10-19 Кл.
Изобретение иллюстрировано чертежами.
На фиг. 1 показан формирователь матрицы ленточных пучков, образующий пучок 1 и содержащий матрицу линейных отверстий 2 в плазменном электроде 3, электроды 4 включения и выключения, электроды отклонения 5 и 6, электроды фокусировки 7, 8 и 9 ленточных пучков. Пластина кремния 10 расположена под формирователем матрицы ленточных пучков 11.
На фиг. 2 показаны вид сверху плазменного электрода 3 (вид А), кристалл 12 с массивами нанолиний 14.
На фиг. 3 показана установка для формирования рисунка на поверхности пластин, содержащая формирователь матрицы ленточных пучков 11, постоянные магниты 15, плазменную камеру 16 с системой напуска азота и откачки (не показана), тестовые ячейки 17, детектор вторичных электронов 18, прецизионный стол 19 для пластины 10, вакуумную камеру 20 с системами откачки и ввода пластины в камеру (не показаны), кремниевую пластину 10, компьютер с интерфейсом (не показаны).
Установка работает следующим образом.
Устанавливают пластину 10 на прецизионный стол 19, откачивают вакуумную камеру до рабочего давления. В плазменную камеру через систему напуска подают азот для получения потока ионов азота. Зажигают разряд в плазменной камере. Рабочий потенциал плазмы относительно земли U=+5 кВ, поэтому следует предусмотреть меры для электрической изоляции камеры 16 от камеры 20. Плазменный электрод 3 находится под потенциалом U-U1, электроды 4 находятся под потенциалом U-U1 при включении и U+U1 при отключении пучков, электроды отклонения пучка 5 и 6 находятся под потенциалами U-U2 и U+U2 соответственно, электроды фокусировки пучков 7, 8 и 9 находятся под потенциалами U-U2, U и под потенциалом земли соответственно. Потенциалы U1 и U2 порядка +100 В. Управляют при помощи компьютера и интерфейса движением прецизионного стола 19 при помощи сигнала детектора вторичных электронов из тестовой ячейки 17. Скорость перемещения стола уменьшается пропорционально току вторичной электронной эмиссии, регистрируемому детектором 18 из тестовой ячейки 17. При плотности тока ионов в плазме 20 мА/см2 и ширине линейных отверстий 2 в плазменном электроде 3, равной 5 мкм, скорость перемещения пластины составляет 33 мкм/с, что при расстоянии между ленточными пучками 4 мм дает производительность 15 пластин в час при условии 100% покрытия пластины нанолиниями.
Линейные отверстия 2 в плазменном электроде 3 выполнены вдоль рядов с периодом d, в целое число раз меньшим размера S кристалла 12 на пластине 10. Это позволяет покрыть кристалл массивами нанолиний 14 за перемещение на расстояние в S/d раз меньшее размера кристалла.
Плазменный электрод выполнен из сильно легированной пластины кремния n-типа проводимости около 20 мкм толщиной. Часть формирователя матрицы линейных пучков 11, содержащая электроды 3, 4, 5 и 6 может быть выполнена по планарной кремниевой технологии с выполнением изоляторов, несущих электроды, из нитрида кремния. Фокусирующая часть формирователя 11 тоже может быть выполнена по планарной технологии с последующим разделением отдельных фокусирующих частей и их сборкой. Внешняя часть формирователя 11, где расположены электроды 9, покрыта слоем аморфного кремния или углерода с низкой проводимостью. Материал изолятора фокусирующей части формирователя 11, несущий электроды 7, 8 и 9, также может быть нитридом кремния. Электроды 7, 8 и 9 выполнены из хрома - материала стойкого к ионному распылению.
Таким образом, изобретение расширяет функциональные возможности известной установки.
Промышленная применимость.
Изобретение может быть использовано, в том числе, и при создании полупроводниковых приборов и в оптическом приборостроении.
Claims (3)
1. Установка для формирования рисунка на поверхности пластин, содержащая вакуумную камеру с системой откачки, прецизионный стол для перемещения пластины, плазменную камеру с магнитным удержанием плазмы, формирователь матрицы ионных пучков с плазменным электродом и возможностью выключения отдельных пучков, отличающаяся тем, что формирователь матрицы ионных пучков выполнен с возможностью формирования ленточных ионных пучков, наклонно падающих на поверхность пластины в свободном от электростатических полей пространстве, а прецизионный стол для перемещения пластины выполнен с возможностью обеспечения перемещения пластины поперек ленточных пучков со скоростью, регулируемой сигналом вторичной электронной эмиссии из тестовой ячейки, установленной на прецизионном столе, при этом расположение линейных отверстий в плазменном электроде выполнено в соответствии с расположением массивов нанолиний в кристалле.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ширина ленточного ионного пучка составляет 0,5 мкм при энергии ионов 5 кэВ.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что прецизионный стол для пластины выполнен с обеспечением возможности перемещения пластины со скоростью, определяемой зависимостью:
где IL - линейная плотность тока ленточного пучка ионов, А/см;
Y - коэффициент распыления кремния ионами азота в расчете на один атом азота;
А - молярная масса кремния, г;
ρ - плотность кремния, г/см3;
DF - глубина формирования волнообразной когерентной структуры, см;
NA - число Авогадро, 6,022•1023 моль-1;
e - заряд электрона, 1,6•10-19 Кл.
где IL - линейная плотность тока ленточного пучка ионов, А/см;
Y - коэффициент распыления кремния ионами азота в расчете на один атом азота;
А - молярная масса кремния, г;
ρ - плотность кремния, г/см3;
DF - глубина формирования волнообразной когерентной структуры, см;
NA - число Авогадро, 6,022•1023 моль-1;
e - заряд электрона, 1,6•10-19 Кл.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116611/12A RU2180885C1 (ru) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Установка для формирования рисунка на поверхности пластин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116611/12A RU2180885C1 (ru) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Установка для формирования рисунка на поверхности пластин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2180885C1 true RU2180885C1 (ru) | 2002-03-27 |
Family
ID=20250818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001116611/12A RU2180885C1 (ru) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Установка для формирования рисунка на поверхности пластин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2180885C1 (ru) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005050697A2 (en) | 2003-10-10 | 2005-06-02 | World Business Associates Limited | Method for forming wavy nanostructures |
US7768018B2 (en) | 2003-10-10 | 2010-08-03 | Wostec, Inc. | Polarizer based on a nanowire grid |
US8859888B2 (en) | 2011-07-06 | 2014-10-14 | Wostec, Inc. | Solar cell with nanostructured layer and methods of making and using |
US9057704B2 (en) | 2011-12-12 | 2015-06-16 | Wostec, Inc. | SERS-sensor with nanostructured surface and methods of making and using |
US9134250B2 (en) | 2012-03-23 | 2015-09-15 | Wostec, Inc. | SERS-sensor with nanostructured layer and methods of making and using |
US9224918B2 (en) | 2011-08-05 | 2015-12-29 | Wostec, Inc. 032138/0242 | Light emitting diode with nanostructured layer and methods of making and using |
US9500789B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-11-22 | Wostec, Inc. | Polarizer based on a nanowire grid |
US9653627B2 (en) | 2012-01-18 | 2017-05-16 | Wostec, Inc. | Arrangements with pyramidal features having at least one nanostructured surface and methods of making and using |
US10672427B2 (en) | 2016-11-18 | 2020-06-02 | Wostec, Inc. | Optical memory devices using a silicon wire grid polarizer and methods of making and using |
US10879082B2 (en) | 2014-06-26 | 2020-12-29 | Wostec, Inc. | Wavelike hard nanomask on a topographic feature and methods of making and using |
US11371134B2 (en) | 2017-02-27 | 2022-06-28 | Wostec, Inc. | Nanowire grid polarizer on a curved surface and methods of making and using |
-
2001
- 2001-06-20 RU RU2001116611/12A patent/RU2180885C1/ru active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
K.L.SCOTT, T.-J.KING, M.A.LIEBERMAN, K.-N.LEUNG "Pattern generators and microcolumns for ion beam lithography" - Journal of Vacuum Science and Technology B, v.l8(6), 2000, pp.3172-3176. * |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005050697A2 (en) | 2003-10-10 | 2005-06-02 | World Business Associates Limited | Method for forming wavy nanostructures |
US7768018B2 (en) | 2003-10-10 | 2010-08-03 | Wostec, Inc. | Polarizer based on a nanowire grid |
US7977252B2 (en) | 2003-10-10 | 2011-07-12 | Wostec, Inc. | Method of formation of coherent wavy nanostructures (variants) |
US8426320B2 (en) | 2003-10-10 | 2013-04-23 | Wostec, Inc. | Method of formation of coherent wavy nanostructures (variants) |
US8859440B2 (en) | 2003-10-10 | 2014-10-14 | Wostec, Inc. | Method of formation of coherent wavy nanostructures (variants) |
US8859888B2 (en) | 2011-07-06 | 2014-10-14 | Wostec, Inc. | Solar cell with nanostructured layer and methods of making and using |
US9224918B2 (en) | 2011-08-05 | 2015-12-29 | Wostec, Inc. 032138/0242 | Light emitting diode with nanostructured layer and methods of making and using |
US9660142B2 (en) | 2011-08-05 | 2017-05-23 | Wostec, Inc. | Light emitting diode with nanostructured layer and methods of making and using |
US9057704B2 (en) | 2011-12-12 | 2015-06-16 | Wostec, Inc. | SERS-sensor with nanostructured surface and methods of making and using |
US9653627B2 (en) | 2012-01-18 | 2017-05-16 | Wostec, Inc. | Arrangements with pyramidal features having at least one nanostructured surface and methods of making and using |
US9134250B2 (en) | 2012-03-23 | 2015-09-15 | Wostec, Inc. | SERS-sensor with nanostructured layer and methods of making and using |
US9500789B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-11-22 | Wostec, Inc. | Polarizer based on a nanowire grid |
US10879082B2 (en) | 2014-06-26 | 2020-12-29 | Wostec, Inc. | Wavelike hard nanomask on a topographic feature and methods of making and using |
US10672427B2 (en) | 2016-11-18 | 2020-06-02 | Wostec, Inc. | Optical memory devices using a silicon wire grid polarizer and methods of making and using |
US11037595B2 (en) | 2016-11-18 | 2021-06-15 | Wostec, Inc. | Optical memory devices using a silicon wire grid polarizer and methods of making and using |
US11308987B2 (en) | 2016-11-18 | 2022-04-19 | Wostec, Inc. | Optical memory devices using a silicon wire grid polarizer and methods of making and using |
US11371134B2 (en) | 2017-02-27 | 2022-06-28 | Wostec, Inc. | Nanowire grid polarizer on a curved surface and methods of making and using |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2180885C1 (ru) | Установка для формирования рисунка на поверхности пластин | |
US4902898A (en) | Wand optics column and associated array wand and charged particle source | |
KR101153106B1 (ko) | 플라즈마 기반 이온주입을 위한 패러데이 도즈 및 균일성모니터 | |
KR101185370B1 (ko) | 이차원 이온빔 프로파일용 장치 및 방법 | |
JP3186066B2 (ja) | イオンの広範囲注入のためのイオン源 | |
US4465934A (en) | Parallel charged particle beam exposure system | |
KR20020059842A (ko) | 플라즈마 도핑 시스템용 도즈 모니터 | |
CN109155228A (zh) | 用于生产晶片的离子注入系统的能量过滤元件 | |
US6294862B1 (en) | Multi-cusp ion source | |
WO2002001249A1 (fr) | Detecteur d'images a faisceau corpusculaire a amplification gazeuse par electrodes ponctuelles | |
JPH11513530A (ja) | 高流速の電離粒子の位置の高分解能検出器 | |
US5393986A (en) | Ion implantation apparatus | |
KR101311612B1 (ko) | 이온빔용 정전기 평행 렌즈 | |
GB2405525A (en) | Masked ion beam lithography apparatus | |
RU2240280C1 (ru) | Способ формирования упорядоченных волнообразных наноструктур (варианты) | |
US3619608A (en) | Multiple imaging charged particle beam exposure system | |
KR20030064752A (ko) | 이온 주입기용 패러데이 장치 | |
US4652795A (en) | External plasma gun | |
US3614423A (en) | Charged particle pattern imaging and exposure system | |
KR20050072469A (ko) | 자석의 이온 빔 중성화를 위한 방법 및 장치 | |
JP2793181B2 (ja) | 荷電粒子ビーム リソグラフイー方法および装置 | |
US8895945B2 (en) | Dose measurement device for plasma-immersion ion implantation | |
US6872953B1 (en) | Two dimensional stationary beam profile and angular mapping | |
JP2946433B2 (ja) | イオンビーム制御システム | |
KR102358914B1 (ko) | 반도체 공정 시스템의 정전기 제거 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040621 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060328 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110627 |