RU2435730C1 - Method to manufacture nanosized wire silicon structures - Google Patents

Method to manufacture nanosized wire silicon structures Download PDF

Info

Publication number
RU2435730C1
RU2435730C1 RU2010128887/28A RU2010128887A RU2435730C1 RU 2435730 C1 RU2435730 C1 RU 2435730C1 RU 2010128887/28 A RU2010128887/28 A RU 2010128887/28A RU 2010128887 A RU2010128887 A RU 2010128887A RU 2435730 C1 RU2435730 C1 RU 2435730C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silicon
layer
relief
nanosized
etching
Prior art date
Application number
RU2010128887/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Васильевич Кузнецов (RU)
Евгений Васильевич Кузнецов
Елена Николаевна Рыбачек (RU)
Елена Николаевна Рыбачек
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик Министерство образования и науки
Федеральное государственное учреждение Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Московского института электронной техники
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик Министерство образования и науки, Федеральное государственное учреждение Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Московского института электронной техники filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик Министерство образования и науки
Priority to RU2010128887/28A priority Critical patent/RU2435730C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2435730C1 publication Critical patent/RU2435730C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: nanotechnologies.
SUBSTANCE: invention relates to the technology of manufacturing silicon micro- and nanoelectronic devices. Concept of the invention is as follows: in the method of manufacturing nanosized wire silicon structures on a silicon substrate the following layers are arranged in series - a layer of SiO2, a layer of silicon and then a support layer, on which a relief is formed with vertical walls in areas of future arrangement of nanosized elements by methods of photolithography and by ion-plasma etching, a layer of material is formed on the produced relief conformally to generate a spacer, which is removed from horizontal surfaces by anisotropic etching, and its part adjacent to vertical walls of the relief is used as a mask in anisotropic etching of nanosized silicon structures, besides, the support layer is a relief with vertical walls in silicon, the conformal layer is created by thermal oxidation of the silicon surface, and the mask in etching of nanosized silicon structures is an oxidised vertical surface of the relief of the conformal layer on silicon.
EFFECT: increased efficiency of method.
7 dwg

Description

Изобретение относится к области технологии изготовления кремниевых микро- и наноэлектронных устройств в виде проволок, поперечные размеры которых много меньше их длины (в 100-1000 раз). Способ можно использовать при производстве различных электронных устройств, например микро- и наноразмерных биосенсоров и датчиков, определяющих наличие химических веществ, на основе существующих технологий кремниевых интегральных микросхем (ИС) для химической, медицинской, радиоэлектронной и других областей современной промышленности.The invention relates to the field of manufacturing technology of silicon micro- and nanoelectronic devices in the form of wires, the transverse dimensions of which are much less than their length (100-1000 times). The method can be used in the production of various electronic devices, for example, micro- and nanoscale biosensors and sensors that detect the presence of chemicals, based on existing technologies of silicon integrated circuits (IC) for chemical, medical, electronic and other areas of modern industry.

Известен способ получения наноразмерных кремниевых структур в виде нанопроволок (1), в котором для получения наноразмерных кремневых (Si) проволок (Si-нанопроволок или Si-NanoWire или Si-NW) используют подложки КНИ (кремний на изоляторе) и изотропное селективное к скрытому оксиду кремния травление рабочего слоя кремния под фоторезистивную маску. На первом этапе на поверхности кремния в областях размещения Si проволоки формируется фотолитографическая маска, затем селективно к скрытому оксиду удаляется кремний с незакрытых маской поверхностей и проводится боковое травление кремния под маску до необходимых размеров. Одним из недостатков данного способа является то, что размер проволоки зависит от точности воспроизведения фотолитографической маски и от возможности проведения контролируемого процесса травления кремния под маску. При массовом производстве весьма проблематично обеспечить воспроизводимость размеров данных структур по пластине и от процесса к процессу.A known method for producing nanoscale silicon structures in the form of nanowires (1), in which SOI substrates (silicon on an insulator) and isotropic latent oxide selective is used to obtain nanoscale silicon (Si) wires (Si nanowires or Si-NanoWire or Si-NW) silicon etching the working layer of silicon under a photoresist mask. At the first stage, a photolithographic mask is formed on the silicon surface in the regions where the Si wire is placed, then silicon is selectively removed from the non-masked surfaces selectively to the hidden oxide, and side etching of the silicon under the mask to the required size is carried out. One of the disadvantages of this method is that the wire size depends on the accuracy of reproduction of the photolithographic mask and on the possibility of conducting a controlled process of etching silicon under the mask. In mass production, it is very difficult to ensure reproducibility of the sizes of these structures along the plate and from process to process.

Известны способы (2, 3) получения нанопроволок из кремния, при которых местоположение и размеры проволок задаются с помощью электронно-лучевой литографии и анизотропного реактивно-ионного травления. Этот способ не пригоден для массового производства, так как он имеет очень низкую производительность и для его осуществления требуется дорогое оборудование.Known methods (2, 3) for the production of silicon nanowires, in which the location and size of the wires are set using electron beam lithography and anisotropic reactive ion etching. This method is not suitable for mass production, as it has a very low productivity and requires expensive equipment to implement it.

Известен способ (4 - прототип) получения размеров элементов меньше минимального литографического размера, в котором для формирования наноразмерных проволочных структур из кремния проводят анизотропное травление через маску, образованную «спейсером». Суть этого способа поясняется на чертеже Фиг.1-3 и сводится к следующему. На исходную кремниевую поверхность наносится опорный слой, из которого методами фотолитографии и ионно-плазменным травлением формируется желаемый рельеф с вертикальными стенками в местах будущего расположения наноразмерных элементов (Фиг.1). Затем на полученный рельеф конформно осаждается слой материала «спейсера» толщиной 20-100 нм, который анизотропным травлением удаляется с горизонтальных поверхностей, при этом остается его часть - «спейсер», то есть часть, прилегающая к вертикальным стенкам рельефа в опорном слое (Фиг.2). Далее селективно к кремнию и материалу «спейсера» удаляется опорный слой и на поверхности кремния остается «спейсер», который используется в качестве маски при анизотропном травлении кремниевых проволок (Фиг.3). При этом способе можно добиться поперечных размеров кремниевых элементов 20-100 нм. Но способ трудоемкий, необходимо осаждать и травить два дополнительных слоя, причем материалы опорного слоя и «спейсера» должны удаляться с большой селективностью друг к другу и к кремнию.A known method (4 is a prototype) of obtaining element sizes smaller than the minimum lithographic size, in which anisotropic etching is carried out through a mask formed by a "spacer" to form nanosized silicon wire structures from silicon. The essence of this method is illustrated in the drawing of Figures 1-3 and boils down to the following. A support layer is applied to the initial silicon surface, from which the desired relief with vertical walls is formed by the methods of photolithography and ion-plasma etching in the places of the future location of nanoscale elements (Figure 1). Then, a layer of “spacer” material 20-100 nm thick is conformally deposited onto the obtained relief, which is removed by anisotropic etching from horizontal surfaces, while its part remains - “spacer”, that is, the part adjacent to the vertical walls of the relief in the support layer (Fig. 2). Next, selectively to silicon and the material of the "spacer" the support layer is removed and the "spacer" remains on the silicon surface, which is used as a mask for anisotropic etching of silicon wires (Figure 3). With this method, it is possible to achieve transverse sizes of silicon elements of 20-100 nm. But the method is laborious, it is necessary to precipitate and etch two additional layers, the materials of the support layer and the “spacer” must be removed with great selectivity to each other and to silicon.

Техническая задача изобретения - снижение затрат и увеличение производительности процесса получения наноразмерных проволочных кремниевых структур путем упрощения формирования маски для травления кремниевых слоев на окисленной поверхности исходной подложки на имеющемся типовом оборудовании и с помощью известных технологических приемов.The technical task of the invention is to reduce costs and increase the productivity of the process of obtaining nanosized wire silicon structures by simplifying the formation of a mask for etching silicon layers on the oxidized surface of the initial substrate using existing standard equipment and using well-known technological methods.

Техническая задача изобретения решается тем, что способ изготовления наноразмерных проволочных кремниевых структур заключается в том, что на кремниевой подложке последовательно создают слой SiO2, слой кремния и затем опорный слой, на котором методами фотолитографии и ионно-плазменным травлением формируют рельеф с вертикальными стенками в местах будущего расположения наноразмерных элементов, на полученном рельефе конформно создают слой материала для формирования спейсера, который анизотропным травлением удаляют с горизонтальных поверхностей, а его часть, прилегающую к вертикальным стенкам рельефа, используют в качестве маски при анизотропном травлении наноразмерных кремниевых структур, причем в качестве опорного слоя используют рельеф с вертикальными стенками в кремнии, конформный слой создают термическим окислением поверхности кремния, а в качестве маски при травлении наноразмерных кремниевых структур используют окисленную вертикальную поверхность рельефа конформного слоя на кремнии.The technical problem of the invention is solved in that a method of manufacturing nanosized wire silicon structures is that a SiO 2 layer, a silicon layer and then a support layer are successively created on a silicon substrate, on which a relief with vertical walls in places is formed by photolithography and ion-plasma etching of the future arrangement of nanosized elements, a layer of material is conformally created on the resulting relief to form a spacer, which is removed by anisotropic etching from horizontal surfaces surfaces, and its part adjacent to the vertical walls of the relief is used as a mask for anisotropic etching of nanosized silicon structures, and the relief with vertical walls in silicon is used as a reference layer, the conformal layer is created by thermal oxidation of the silicon surface, and as a mask during etching nanoscale silicon structures use an oxidized vertical relief surface of a conformal layer on silicon.

Предложенный способ соответствует возможностям известных технологических приемов и типового технологического оборудования, используемым в технологии создания КМОП ИС, что делает возможным массовое производство биосенсоров, датчиков химических веществ и других изделий микроэлектроники, работа которых основана на использовании свойств кремниевых нанопроволок, и может производиться на существующем технологическом оборудовании без принципиального изменения технологического процесса.The proposed method corresponds to the capabilities of well-known technological methods and typical technological equipment used in the technology of creating CMOS ICs, which makes possible the mass production of biosensors, chemicals and other microelectronics products, the operation of which is based on the use of the properties of silicon nanowires, and can be carried out on existing technological equipment without a fundamental change in the process.

Существенным отличием предложенного способа от прототипа является использование в качестве опорного слоя вертикального рельефа в слое кремния, а качестве «спейсера» - вертикальной части окисленного слоя кремния, что снижает затраты и увеличивает производительность способа.A significant difference between the proposed method and the prototype is the use of a vertical relief in the silicon layer as a reference layer, and the vertical part of the oxidized silicon layer as a “spacer”, which reduces costs and increases the productivity of the method.

На Фиг.1-3 показано формирование в способе-прототипе наноразмерной кремниевой структуры через маску, образованную «спейсером». На Фиг.1 - то же, формирование опорного слоя. На Фиг.2 - то же, формирование спейсера. На Фиг.3 - то же, формирование наноразмерной кремниевой структуры.Figure 1-3 shows the formation in the prototype method of a nanoscale silicon structure through a mask formed by a "spacer". Figure 1 is the same, the formation of the support layer. Figure 2 is the same, the formation of the spacer. Figure 3 is the same, the formation of a nanoscale silicon structure.

На Фиг.4-6 показано формирование Si-нанопроволоки методом окисления кремния и использования анизотропных процессов травления. На Фиг.4 - то же, фотолитография и анизотропное травление рельефа в Si. На Фиг.5 - то же, окисление поверхности кремния для создания конформного слоя и анизотропное травление SiO2 с горизонтальных областей. На Фиг.6 - то же, анизотропное травление Si селективно к SiO2 и получение кремниевой нанопроволоки.Figure 4-6 shows the formation of Si-nanowires by oxidation of silicon and the use of anisotropic etching processes. Figure 4 - the same, photolithography and anisotropic etching of the relief in Si. Figure 5 - the same, oxidation of the silicon surface to create a conformal layer and anisotropic etching of SiO 2 from horizontal regions. Figure 6 is the same, anisotropic etching of Si is selective for SiO 2 and obtaining silicon nanowires.

На Фиг.7 приведена РЭМ фотография фрагмента наноразмерного кремниевого канала Si-NW МОП транзистора с остатками маскирующего окисла кремния после операции анизотропного ионно-плазменного травления в хлорсодержащей плазме.Figure 7 shows an SEM photograph of a fragment of a nanoscale silicon channel of a Si-NW MOS transistor with masking silicon oxide residues after anisotropic ion-plasma etching in a chlorine-containing plasma.

Для получения наноразмерных проволочных кремниевых структур сначала на кремниевых подложках формируется верхний слой из окиси кремния, затем на него наносится рабочий слой кремния (монокристаллический, поликристаллический или аморфный) толщиной от 50 до 200 нм. Далее методами фотолитографии и анизотропным ионно-плазменным травлением формируется рельеф (вертикальные ступеньки в рабочем слое кремния, см. Фиг.4). Затем вся поверхность кремния термически окисляется для создания конформного слоя (в том числе и на вертикальных стенках рельефа), который окисляют на толщину 10-50 нм, и проводится анизотропное сухое травление оксида на толщину окисления (Фиг.5). При этом на вертикальной стенке рельефа остается полоска оксида кремния шириной, равной толщине окисления, и высотой, равной высоте рельефа на кремнии, который называется спейсером. Далее, используя оставшийся окисел в качестве маски, проводится анизотропное селективное к SiO2 травление кремния до окисла подложки (Фиг.6). В результате получаем наноразмерные полоски (проволоки) кремния толщиной, равной толщине окисления (10-50 нм), лежащие на окисле. Преимущество предложенного способа изготовления наноразмерных проволочных кремниевых структур состоит в том, что размер структуры задается толщиной выращенного на рельефе окисла и высотой рельефа на кремнии, которые достаточно точно воспроизводятся технологическими параметрами процесса, и не зависит от разрешающей способности и других возможностей фотолитографического оборудования.To obtain nanosized silicon wire structures, first, an upper layer of silicon oxide is formed on the silicon substrates, then a working layer of silicon (single-crystal, polycrystalline, or amorphous) with a thickness of 50 to 200 nm is deposited on it. Next, photolithography methods and anisotropic ion-plasma etching form a relief (vertical steps in the working silicon layer, see Figure 4). Then, the entire surface of silicon is thermally oxidized to create a conformal layer (including on the vertical walls of the relief), which is oxidized to a thickness of 10-50 nm, and anisotropic dry etching of the oxide to the oxidation thickness is performed (Figure 5). At the same time, a strip of silicon oxide remains on the vertical wall of the relief with a width equal to the oxidation thickness and a height equal to the height of the relief on silicon, which is called a spacer. Next, using the remaining oxide as a mask, anisotropic SiO 2 selective etching of silicon to the oxide of the substrate is carried out (Figure 6). As a result, we obtain nanosized strips (wires) of silicon with a thickness equal to the oxidation thickness (10-50 nm) lying on the oxide. The advantage of the proposed method for the manufacture of nanoscale wire silicon structures is that the size of the structure is determined by the thickness of the oxide grown on the relief and the height of the relief on silicon, which are accurately reproduced by the technological parameters of the process, and does not depend on the resolution and other capabilities of photolithographic equipment.

Далее, в качестве примера реализации способа приводится последовательность технологических операций изготовления чувствительного элемента кремниевого датчика химических веществ, основанного на работе Si-нанопроволочных (Si-NanoWire) КМОП транзисторов. Этот тип транзистора имеет сток - истоковые области, соединенные полупроводящим каналом из кремниевой нанопроволоки, а затвором служит анализируемая среда (жидкая или газообразная), которая окружает наноразмерный канал. В зависимости от предварительной обработки поверхности канала необходимыми поверхностно-активными веществами из анализируемой среды на поверхность канала избирательно адсорбируются молекулы анализируемого вещества и в зависимости от их количества изменяется проводимость канала транзистора, что является сигналом наличия молекул определяемого вещества. Этот сигнал усиливается и обрабатывается с помощью КМОП интегральных схем (ИС), которые изготавливаются в одном технологическом цикле с нанопроволочными чувствительными элементами (Si-NW КМОП транзисторы).Further, as an example of the implementation of the method, a sequence of technological operations is given for manufacturing a sensitive element of a silicon chemical sensor based on the operation of Si-nanowire (Si-NanoWire) CMOS transistors. This type of transistor has a drain - source region connected by a semiconductor channel made of silicon nanowires, and the gate is an analyzed medium (liquid or gaseous), which surrounds the nanoscale channel. Depending on the pretreatment of the channel surface with the necessary surfactants from the analyzed medium, the molecules of the analyte are selectively adsorbed onto the channel surface and the conductivity of the transistor channel changes depending on their quantity, which is a signal of the presence of molecules of the substance being determined. This signal is amplified and processed using CMOS integrated circuits (ICs), which are manufactured in the same technological cycle as nanowire sensors (Si-NW CMOS transistors).

Наиболее простое решение получается при использовании в качестве исходных пластин - подложек кремний на изоляторе (КНИ) с уже сформированным слоем кремния на окисле, в данном случае толщина слоя скрытого SiO2 составляет 0,38 мкм, а толщина лежащего на нем слоя Si - 0,18 мкм.The simplest solution is obtained when using silicon on an insulator (SOI) as the initial wafer substrates with a silicon-oxide layer already formed, in this case, the thickness of the hidden SiO 2 layer is 0.38 μm, and the thickness of the Si layer lying on it is 0, 18 microns.

На первом этапе методами фотолитографии формируется фоторезистивная маска в местах расположения нанопроволочных элементов и проводится анизотропное травление кремния на глубину 130 нм в смеси ССl4+SF6 при давлении парогазовой смеси 10 Па и ВЧ-мощности 0,7 киловатт. После удаления фоторезистивной маски для получения конформного слоя окисла проводят термическое окисление поверхности кремния на толщину 20 нм в кислородной среде при температуре 1000°С. На следующей операции проводят процесс анизотропного плазменного травления 20 нм слоя окисла в хладоне-218 при давлении парогазовой смеси 10Па и ВЧ-мощности 0,7 киловатт. После этой операции на вертикальных стенках рельефа на кремнии остаются спейсеры из SiO2, которые используются в качестве маски при травлении наноразмерных кремниевых проволочных структур. На следующем этапе создают фотолитографический рисунок изолирующих областей, затем в одном анизотропном плазменном процессе травят кремний селективно к окислу через маску, образованную спейсерами из SiO2 (в местах формирования нанопроволок), и фоторезистивную маску (в местах формирования изоляции). Для этого используется процесс реактивного ионно-плазменного травления кремния, селективный к окислу кремния. Процесс проводится в смеси CCL4+SF6 при давлении парогазовой смеси 10Па и ВЧ-мощности 0,5 киловатт до полного удаления кремния в местах, не защищенных масками (окисным спейсером и фоторезистом). После удаления фоторезистивной маски на пластинах остаются наноразмерные проволочные кремниевые элементы будущего датчика с остатками окисного спейсера на поверхности, соединяющие кремниевые контактные площадки, разделенные скрытым окислом (толщина 0,38 мкм).At the first stage, a photoresistive mask is formed at the locations of nanowire elements by photolithography methods and anisotropic etching of silicon to a depth of 130 nm is carried out in a mixture of CCl 4 + SF 6 at a vapor-gas mixture pressure of 10 Pa and an RF power of 0.7 kilowatts. After removing the photoresist mask to obtain a conformal oxide layer, the silicon surface is thermally oxidized to a thickness of 20 nm in an oxygen medium at a temperature of 1000 ° C. In the next step, anisotropic plasma etching of a 20 nm oxide layer in freon-218 is carried out at a vapor-gas mixture pressure of 10 Pa and an RF power of 0.7 kilowatts. After this operation, SiO 2 spacers remain on the vertical walls of the relief on silicon, which are used as a mask for etching nanosized silicon wire structures. At the next stage, a photolithographic pattern of the insulating regions is created, then in one anisotropic plasma process silicon is etched selectively to the oxide through a mask formed by SiO 2 spacers (at the places of formation of nanowires) and a photoresist mask (at the places of formation of insulation). For this, a process of reactive ion-plasma etching of silicon, selective for silicon oxide, is used. The process is carried out in a mixture of CCL 4 + SF 6 at a vapor-gas mixture pressure of 10Pa and an RF power of 0.5 kilowatts until silicon is completely removed in places not protected by masks (oxide spacer and photoresist). After removing the photoresistive mask, the nanosized silicon wire elements of the future sensor with the remnants of the oxide spacer on the surface connecting silicon contact pads separated by a hidden oxide (thickness 0.38 μm) remain on the plates.

После травления остатков спейсера в растворе плавиковой кислоты в воде (1:10) и химической обработки, используя последовательность стандартных технологических операций, формировали чувствительный элемент датчика. Проводили легирование контактных (сток-истоковых) областей; осаждали межслойную изоляцию из слоя окисла кремния 600 нм, в которой вскрывали контактные окна к контактным областям. Напыляли слой алюминия 600-800 нм и формировали металлическую разводку и пассивирующий слой из оксида толщиной 800 нм и нитрида толщиной 200 нм при температуре 380°С.After etching the spacer residues in a solution of hydrofluoric acid in water (1:10) and chemical treatment, using a sequence of standard technological operations, a sensor element was formed. Doping of contact (drain-source) areas was carried out; interlayer insulation was deposited from a 600 nm silicon oxide layer in which contact windows to the contact areas were opened. An aluminum layer of 600-800 nm was sprayed and a metal wiring and passivation layer were formed from an oxide with a thickness of 800 nm and nitride with a thickness of 200 nm at a temperature of 380 ° C.

На заключительном этапе проводили травление окна к нанопроволочному кремниевому элементу в слоях пассивации, межслойной изоляции и слое скрытого окисла подложки, расположенного под нанопроволокой. В результате этих операций окончательно формируется чувствительный элемент датчика - нанопроволока, подвешенная между стоком и истоком. Процесс подвешивания проволок можно проводить двумя способами: стандартным жидкостным травлением в разбавленных растворах плавиковой кислоты (1:10) или «сухим» способом на установке газофазного травления в парах HF и этилового спирта. Процесс газофазного травления исключает «залипание» проволок, которое возможно при обработке в жидкостях при травлении, отмывке или сушке пластин.At the final stage, the window was etched to the nanowire silicon element in the passivation layers, interlayer insulation, and the layer of latent oxide of the substrate located under the nanowire. As a result of these operations, the sensor’s sensitive element is finally formed - a nanowire suspended between the drain and the source. The wire suspension process can be carried out in two ways: by standard liquid etching in dilute solutions of hydrofluoric acid (1:10) or by a “dry” method at a gas-phase etching unit in HF and ethyl alcohol vapors. The gas phase etching process eliminates sticking of wires, which is possible when processing in liquids by etching, washing or drying the plates.

Таким образом, предложенный способ позволяет формировать наноразмерные кремниевые МОП структуры. Для его осуществления не требуется дополнительных затрат в виде дорогих установок и трудоемких процессов и он полностью совместим с промышленными технологиями производства КМОП ИС.Thus, the proposed method allows the formation of nanoscale silicon MOS structures. Its implementation does not require additional costs in the form of expensive installations and labor-intensive processes and it is fully compatible with industrial technologies for the production of CMOS IP.

Источники информацииInformation sources

1. Патент России RU 2359359 (С1).1. Patent of Russia RU 2359359 (C1).

2. Опубликованная заявка США US 20070287238 (A1).2. Published application US US 20070287238 (A1).

3. Опубликованная заявка США US 20060261409 (А1).3. Published application US US 20060261409 (A1).

4. Giovanni De Micheli, Yusuf Leblebici.Martin Gijs, Janos Voros «Nanosystems Design and Technology», Springer, 2009, pp 46-47. (Прототип.)4. Giovanni De Micheli, Yusuf Leblebici. Martin Gijs, Janos Voros “Nanosystems Design and Technology”, Springer, 2009, pp 46-47. (Prototype.)

Claims (1)

Способ изготовления наноразмерных проволочных кремниевых структур, заключающийся в том, что на кремниевой подложке последовательно создают слой SiO2, слой кремния и затем опорный слой, на котором методами фотолитографии и ионно-плазменным травлением формируют рельеф с вертикальными стенками в местах будущего расположения наноразмерных элементов, на полученном рельефе конформно создают слой материала для формирования спейсера, который анизотропным травлением удаляют с горизонтальных поверхностей, а его часть, прилегающую к вертикальным стенкам рельефа, используют в качестве маски при анизотропном травлении наноразмерных кремниевых структур, отличающийся тем, что в качестве опорного слоя используют рельеф с вертикальными стенками в кремнии, конформный слой создают термическим окислением поверхности кремния, а в качестве маски при травлении наноразмерных кремниевых структур используют окисленную вертикальную поверхность рельефа конформного слоя на кремнии. A method of manufacturing nanosized wire silicon structures, which consists in the fact that a SiO 2 layer, a silicon layer and then a support layer are sequentially created on a silicon substrate, on which a vertical wall relief is formed by photolithography and ion-plasma etching at the locations of the future location of the nanoscale elements, on the resulting relief conformally creates a layer of material for forming a spacer, which is removed by anisotropic etching from horizontal surfaces, and its part adjacent to the vertical The walls of the relief are used as a mask for anisotropic etching of nanosized silicon structures, characterized in that the relief with vertical walls in silicon is used as a support layer, the conformal layer is created by thermal oxidation of the silicon surface, and the oxidized nanosized structures are used as a mask for oxidation the vertical surface of the relief of the conformal layer on silicon.
RU2010128887/28A 2010-07-13 2010-07-13 Method to manufacture nanosized wire silicon structures RU2435730C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128887/28A RU2435730C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Method to manufacture nanosized wire silicon structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128887/28A RU2435730C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Method to manufacture nanosized wire silicon structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2435730C1 true RU2435730C1 (en) 2011-12-10

Family

ID=45405521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128887/28A RU2435730C1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 Method to manufacture nanosized wire silicon structures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2435730C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503084C1 (en) * 2012-08-09 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of forming single-crystal nanowires in matrix of native oxide
EA020321B1 (en) * 2012-06-05 2014-10-30 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Миэт" Sensitive pick up element
RU168546U1 (en) * 2015-12-24 2017-02-08 Общество с ограниченной ответственностью "ПостгенТех" (ООО "ПостгенТех") Macromolecule Registration Device for Medical Diagnostics
RU2618606C1 (en) * 2015-12-30 2017-05-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Method of creating regenerable biosensor based on photonic crystal complex with affinity molecules
RU2743516C1 (en) * 2020-07-27 2021-02-19 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) Method of producing ferromagnetic nanoparticles-discs using probe lithography and liquid chemical etching

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Giovanni De Micheli, YusufLeblebici.Martm Gijs, Janos Voros «Nanosystems Design and Technology», Springer, 2009, pp 46-47. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020321B1 (en) * 2012-06-05 2014-10-30 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Миэт" Sensitive pick up element
RU2503084C1 (en) * 2012-08-09 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Method of forming single-crystal nanowires in matrix of native oxide
RU168546U1 (en) * 2015-12-24 2017-02-08 Общество с ограниченной ответственностью "ПостгенТех" (ООО "ПостгенТех") Macromolecule Registration Device for Medical Diagnostics
RU2618606C1 (en) * 2015-12-30 2017-05-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Method of creating regenerable biosensor based on photonic crystal complex with affinity molecules
RU2743516C1 (en) * 2020-07-27 2021-02-19 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) Method of producing ferromagnetic nanoparticles-discs using probe lithography and liquid chemical etching

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2435730C1 (en) Method to manufacture nanosized wire silicon structures
JP4309893B2 (en) Method for forming a nanogap, and method for making a nanofield effect transistor for molecular devices and biosensors
CN103969296A (en) Membrane-based sensor device and method for manufacturing the same
Zervas et al. Top-down fabrication of very-high density vertically stacked silicon nanowire arrays with low temperature budget
JP2008547238A (en) Method for forming a semiconductor structure
US9403675B2 (en) Self-aligned masks and methods of use
CN104409444B (en) The preparation method of fin layer photoetching alignment mark
JP6235023B2 (en) Silicon etching method
Li et al. Advanced fabrication of Si nanowire FET structures by means of a parallel approach
Hållstedt et al. Sidewall transfer lithography for reliable fabrication of nanowires and deca-nanometer MOSFETs
US8101525B2 (en) Method for fabricating a semiconductor device having a lanthanum-family-based oxide layer
Mescher et al. Robust fabrication method for silicon nanowire field effect transistors for sensing applications
Meng et al. A novel nanofabrication technique of silicon-based nanostructures
CN102437064B (en) Manufacturing method of silicon Nano-wire (SiNW)
JP2005142481A5 (en)
Li et al. High quality hydrogen silsesquioxane encapsulated graphene devices with edge contacts
TW200725713A (en) Method to define a patern having shrunk critical dimension
Dhahi et al. Polysilicon nanogap fabrication using a thermal oxidation process
US9136127B2 (en) Method of fabricating GOI silicon wafer, GOI silicon wafer and GOI detection method
KR101355930B1 (en) Methods of manufacturing vertical silicon nano tubes using sidewall spacer technique and metal-assisted chemical etching process and vertical silicon nano tubes manufactured by the same
CN103928292B (en) The forming method of strip structure
Humayun et al. Fabrication techniques of electrical nanogap biosensor
Zaborowski et al. Nanoscale Pattern Definition by Edge Oxidation of Silicon under the Si_3N_4 mask-PaDEOx
EA020321B1 (en) Sensitive pick up element
US10768138B2 (en) Protecting a substrate region during fabrication of a FET sensor