RU2771457C1 - Method for etching the surface of sapphire plates - Google Patents
Method for etching the surface of sapphire plates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771457C1 RU2771457C1 RU2021124035A RU2021124035A RU2771457C1 RU 2771457 C1 RU2771457 C1 RU 2771457C1 RU 2021124035 A RU2021124035 A RU 2021124035A RU 2021124035 A RU2021124035 A RU 2021124035A RU 2771457 C1 RU2771457 C1 RU 2771457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sapphire
- gold
- electron beam
- etching
- electron
- Prior art date
Links
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 3
- 238000003608 radiolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- 238000005136 cathodoluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001803 electron scattering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиационно-химической обработки кристаллических материалов, а более конкретно к воздействию сфокусированным пучком электронов на сверхгладкую поверхность кристалла сапфира.The invention relates to the field of radiation-chemical processing of crystalline materials, and more specifically to the impact of a focused electron beam on a supersmooth surface of a sapphire crystal.
Монокристаллы сапфира α-Al2O3 находят широкое применение в современной индустрии в качестве материала подложек для нанесения функциональных слоев в микро- и оптоэлектронике, окон, лазерных и дисперсионных элементов, тиглей, трубчатых элементов химических реакторов, конструкционных материалов [1]. Такое широкое применение материала обусловлено уникальным сочетанием его свойств с высокой технологичностью. Кристаллы - твердые, тугоплавкие, химически-стойкие, не растворимы в воде, не поглощают влагу из воздуха. Кроме химической стойкости, кристаллы сапфира отличает также сравнительно высокая радиационная стойкость.Single crystals of sapphire α-Al 2 O 3 are widely used in modern industry as a substrate material for deposition of functional layers in micro- and optoelectronics, windows, laser and dispersion elements, crucibles, tubular elements of chemical reactors, structural materials [1]. Such a wide application of the material is due to the unique combination of its properties with high manufacturability. Crystals are hard, refractory, chemically resistant, insoluble in water, do not absorb moisture from the air. In addition to chemical resistance, sapphire crystals are also distinguished by a relatively high radiation resistance.
Для ряда применений кристаллов сапфира требуется формирование на поверхности элементов субмикронного рельефа, или сквозных отверстий - в объеме. Известен способ сверления сквозных отверстий в диэлектрических подложках [2], однако он разработан для стекла, требует дополнительного травления подложки после лазерного облучения, а диаметр самих отверстий в подложке составляет не менее 30 мкм. Также известен способ сверления сквозных отверстий в прозрачных материалах, в том числе и в сапфире [3], применяющий сфокусированное излучение пикосекундного лазера, однако в итоге в образце получаются сквозные отверстия диаметром не менее 10 мкм, а описание применения этого метода для формирования субмикронного рельефа на поверхности образца в [3] не представлено.For a number of applications of sapphire crystals, the formation of submicron relief elements on the surface, or through holes in the volume, is required. There is a known method of drilling through holes in dielectric substrates [2], however, it was developed for glass, requires additional etching of the substrate after laser irradiation, and the diameter of the holes themselves in the substrate is at least 30 μm. There is also a known method of drilling through holes in transparent materials, including sapphire [3], which uses focused picosecond laser radiation, however, as a result, through holes with a diameter of at least 10 μm are obtained in the sample, and a description of the application of this method for the formation of a submicron relief on sample surface is not presented in [3].
Очевидно, что способы лазерной обработки поверхности и объема кристаллов, аналогичные [2, 3], имеют фундаментальное ограничение по минимальному размеру отверстия или ямки из-за сравнительно высоких значений длин волн лазерного излучения в оптическом диапазоне спектра (т.н. дифракционный предел). Одним из путей перехода к формированию в кристаллах структур субмикронного размера является применение корпускулярных пучков с длинами волн де-Бройля в нанометровом диапазоне, например «быстрых» электронов.It is obvious that the methods of laser treatment of the surface and volume of crystals, similar to [2, 3], have a fundamental limitation on the minimum size of the hole or pit due to the relatively high wavelengths of laser radiation in the optical range of the spectrum (the so-called diffraction limit). One of the ways of transition to the formation of structures of submicron size in crystals is the use of corpuscular beams with de Broglie wavelengths in the nanometer range, for example, "fast" electrons.
Известен способ визуализации и идентификации дефектов и загрязнений на поверхности интегральной схемы [4]. Метод может быть использован на участках размером менее одного микрона, поскольку сфокусированный пучок электронов направляется в выбранное место интегральной схемы, на поверхности которой образован слой твердого, жидкого или газообразного реакционноспособного материала. В пучке электронов реакционноспособный материал распадается на химические радикалы, которые либо селективно химически травят поверхность интегральной схемы, либо образуют тонкий слой проводящего материал над локальной областью вокруг пятна от пучка электронов. Поверхность интегральной схемы может быть исследована по мере того, как различные слои селективно травятся с декорированием дефектов и/или по мере того, как различные слои локально осаждаются в области пятна от пучка электронов.A known method of visualization and identification of defects and contamination on the surface of the integrated circuit [4]. The method can be used in areas less than one micron in size, since a focused electron beam is directed to a selected location on an integrated circuit, on the surface of which a layer of solid, liquid or gaseous reactive material is formed. In the electron beam, the reactive material breaks down into chemical radicals, which either selectively chemically etch the surface of the integrated circuit or form a thin layer of conductive material over a local area around the electron beam spot. The surface of the integrated circuit can be examined as the various layers are selectively etched to decorate defects and/or as the various layers are locally deposited in the region of the electron beam spot.
Недостатком способа [4] является то, что он разработан для визуализации и идентификации дефектов и загрязнений на поверхности интегральной схемы интегральной схемы из полупроводникового материала (кремния). Задача формирования субмикронного рельефа на сверхгладкой поверхности кристалла радиационно-химическим методом в [4] не ставилась.The disadvantage of this method [4] is that it is designed to visualize and identify defects and contamination on the surface of an integrated circuit of an integrated circuit made of semiconductor material (silicon). The problem of forming a submicron relief on a supersmooth crystal surface by the radiation-chemical method was not posed in [4].
Наиболее близким по числу совпадающих существенных признаков является техническое решение, включающее обработку пластины из полупроводникового материала, конкретно кремния, путем электроннолучевого травления названных пластин в химически-активной газовой среде [5].The closest in terms of the number of matching essential features is a technical solution that includes processing a wafer of semiconductor material, specifically silicon, by electron beam etching of these wafers in a chemically active gaseous medium [5].
Недостатком данного способа является то, что он предназначен исключительно для обработки кремниевых пластин, что определяется выбором газа в реакционной камере, химически активного в отношении кремния: XeF2. Данный способ для электронно-химической обработки поверхности других материалов, в частности сапфира, не применим.The disadvantage of this method is that it is intended exclusively for processing silicon wafers, which is determined by the choice of gas in the reaction chamber, chemically active against silicon: XeF 2 . This method for electron-chemical surface treatment of other materials, in particular sapphire, is not applicable.
Технической задачей предлагаемого способа является устранение указанного недостатка.The technical objective of the proposed method is to eliminate this disadvantage.
Техническим результатом данного способа является применение сфокусированного пучка электронов для формирования субмикронного рельефа на сверхгладкой поверхности сапфировых пластин.The technical result of this method is the use of a focused electron beam to form a submicron relief on the ultrasmooth surface of sapphire plates.
Решение поставленной технической задачи и достижение требуемого результата обеспечиваются тем, что в способе травления поверхности сапфировых пластин, включающем их обработку электронным пучком, предварительно на поверхность сапфира наносят слой золота толщиной 100÷120 нм, отжигают полученный композит на воздухе при температуре 600÷700°С, в течение 120÷180 минут для формирования дискретной структуры наночастиц золота, а затем облучают поверхность непрерывным пучком электронов с энергией в диапазоне Е≈40÷70 кЭв, в течение 2÷5 мин. При этом нанесение слоя золота на поверхность сапфира производят магнетронным осаждением, а облучение образцов проводят в электронографе ЭМР-100, ускоряющие напряжения U=40 и 70 кВ, плотность потока электронов - в диапазоне 1021÷1023⋅cm-2⋅c-1, ток электронного пучка - в диапазоне 80÷100 мкА, угол падения пучка электронов к плоскости подложки - в диапазоне 45÷90°, диаметр пятна пучка электронов - в диапазоне 0.5÷1.5 мм.The solution of the stated technical problem and the achievement of the required result are ensured by the fact that in the method of etching the surface of sapphire plates, including their processing by an electron beam, a
Настоящее изобретение возникло в ходе изучения строения и свойств упорядоченных ансамблей наночастиц золота на сверхгладкой поверхности сапфировых пластин. Ансамбли наночастиц золота образовывались путем предварительного нанесения на поверхность сапфира слоя золота толщиной 100-120 мкм с последующим отжигом полученного композита Au/Al2O3 на воздухе при температуре 600-700°С. Было обнаружено, что после возбуждения катодолюминесценции композита Au/Al2O3 непрерывным пучком «быстрых» электронов (Е≈40÷70 кЭв) в окрестностях золотых наночастиц на поверхности сапфира возникли субмикронные кратеры. Можно утверждать, что это новое явление, поскольку химическое взаимодействие между поверхностью сапфира и благородным металлом Аи, а также окисление этого металла при отжиге на воздухе, отсутствуют [6].The present invention arose in the course of studying the structure and properties of ordered ensembles of gold nanoparticles on the ultrasmooth surface of sapphire plates. Ensembles of gold nanoparticles were formed by preliminary deposition of a
Существо способа поясняется изображениями на фигурах.The essence of the method is illustrated by the images in the figures.
Фиг. 1. АСМ-изображение поверхности сапфировой пластины с ХМП с углом наклона α=0,05° после отжига на воздухе при 1200°С.Fig. Fig. 1. AFM image of the surface of a sapphire plate with CMT with a slope angle α=0.05° after annealing in air at 1200°C.
Фиг. 2. АСМ-изображения (с различной контрастностью) нанокристаллов золота на поверхности сапфира (а). Топографические сечения отдельных нанокристаллов (б).Fig. Fig. 2. AFM images (with different contrast) of gold nanocrystals on a sapphire surface (a). Topographic sections of individual nanocrystals (b).
Фиг. 3. АСМ-изображение (а) образца сапфира с нанокристаллами золота после облучения пучком электронов (U=70 кВ). Топографические сечения отдельного нанокристалла золота и ямки травления (б).Fig. 3. AFM image (a) of a sapphire sample with gold nanocrystals after irradiation with an electron beam (U=70 kV). Topographic sections of an individual gold nanocrystal and etch pit (b).
Пример осуществления изобретения путем получения субмикронного рельефа на сверхгладкой поверхности сапфировых пластин.An example of the invention by obtaining a submicron relief on the ultra-smooth surface of sapphire plates.
Для реализации способа были взяты сапфировые подложки базисной ориентации (0001) с односторонней химико-механической полировкой. В некоторых случаях для формирования на поверхности подложек отчетливой террасно-ступенчатой структуры их отжигали на воздухе при температуре более 1000°С (фиг. 1) в течение 1 ч. [7]. Далее на подложках сапфира с террасно-ступенчатой наноструктурой поверхности методом термовакуумного напыления (установка ВН-2000) и магнетронного напыления (установка VSE-PVD-DESK-PRO) формировали слои Au, соответственно. Для этого подложку помещали в вакуумную камеру, и при давлении ~ 10-6 мм на нее напыляли слой золота средней толщиной ~ 100 нм, при комнатной температуре подложки. После этого подложки с металлизированной поверхностью отжигали на воздухе (трубчатая печь Naber): с золотом -2 ч при 700°С.To implement the method, sapphire substrates of basic orientation (0001) with one-sided chemical-mechanical polishing were taken. In some cases, in order to form a distinct terrace-stepped structure on the surface of the substrates, they were annealed in air at temperatures above 1000°C (Fig. 1) for 1 h [7]. Next, Au layers were formed on sapphire substrates with a terrace-stepped surface nanostructure by thermal vacuum deposition (VN-2000 setup) and magnetron deposition (VSE-PVD-DESK-PRO setup), respectively. To do this, the substrate was placed in a vacuum chamber, and at a pressure of ~ 10 -6 mm, a layer of gold with an average thickness of ~ 100 nm was deposited on it at room temperature of the substrate. After that, the substrates with a metallized surface were annealed in air (Naber tube furnace): with gold for -2 h at 700°C.
Микроскопические исследования поверхности образцов проводили на атомно-силовом микроскопе (ACM) «NtegraAura» (НТ-МДТ). Для выявления эффектов неупругого рассеяния электронов (плотность потока электронов - 1021⋅см-2⋅с-1, ток электронного пучка - 80 мкА) применяли спектроскопию катодолюминесценции на базе спектрофотометрического комплекса AvaSpec-ULS2048x64-USB2 (Avantes) и электронографа ЭМР-100 (ускоряющие напряжения U=40 и 70 кВ). Для вывода излучения из колонны электронографа использовали вакуумный оптоволоконный переходник FC-VFT-UV400. Угол падения пучка электронов на плоскость подложки - 45°, угол между осью оптоволоконного переходника и направлением распространения падающего пучка электронов - 90°.Microscopic studies of the surface of the samples were carried out on an atomic force microscope (ACM) "NtegraAura" (NT-MDT). To reveal the effects of inelastic electron scattering (electron flux density - 10 21 ⋅ cm -2 s -1 , electron beam current - 80 μA), cathodoluminescence spectroscopy based on the AvaSpec-ULS2048x64-USB2 spectrophotometric complex (Avantes) and electron diffraction recorder EMR-100 ( accelerating voltages U=40 and 70 kV). An FC-VFT-UV400 vacuum fiber-optic adapter was used to extract radiation from the electron diffraction column. The angle of incidence of the electron beam on the plane of the substrate is 45°, the angle between the axis of the fiber optic adapter and the direction of propagation of the incident electron beam is 90°.
Отжиг сапфировых подложек с поверхностью, металлизированной золотом, привел к формированию на ней ансамблей золотых нанокристаллов (фиг. 2). После облучения электронами композита Au/Al2O3 рельеф поверхности сапфировой подложки изменился радикально: в местах контакта наночастиц Au с поверхностью видны отчетливые ямки травления - удлиненные, ориентированные в одном направлении. Эти изменения зафиксированы методом АСМ (фиг. 3).Annealing of sapphire substrates with a surface metallized with gold led to the formation of ensembles of gold nanocrystals on it (Fig. 2). After electron irradiation of the Au/Al 2 O 3 composite, the surface relief of the sapphire substrate changed radically: at the points of contact between the Au nanoparticles and the surface, distinct etching pits are seen - elongated, oriented in one direction. These changes were recorded by AFM (Fig. 3).
Следует отметить, что в силу самой специфики электронографии кристаллов на отражение, указанные процессы радиолиза сапфира происходят на поверхности и в приповерхностных слоях, и образовавшийся газообразный кислород может спокойно выделяться в электронограф без необходимости диффундировать через решетку сапфира. По этой же причине доза облучения различных участков поверхности сапфира неоднородна: очевидно, что материал «под» и «за» наночастицами Au вообще не подвержен радиолизу, поскольку экранируется наночастицами Au. Ямки травления сапфира явно ассоциированы с наночастицами Au (фиг. 3), что можно объяснить взаимодействием продуктов радиолиза сапфира (металлического алюминия) с золотом.It should be noted that, due to the very specifics of reflection electron diffraction of crystals, the indicated processes of sapphire radiolysis occur on the surface and in near-surface layers, and the resulting gaseous oxygen can easily be released into the electron diffraction recorder without the need to diffuse through the sapphire lattice. For the same reason, the irradiation dose of different parts of the sapphire surface is nonuniform: it is obvious that the material “under” and “behind” Au nanoparticles is not subject to radiolysis at all, since it is screened by Au nanoparticles. Sapphire etch pits are clearly associated with Au nanoparticles (Fig. 3), which can be explained by the interaction of sapphire (metal aluminum) radiolysis products with gold.
Применяя методы литографии, можно получить на сапфировых пластинах любой желаемый рисунок из наночастиц золота и, облучая такой композит Au/Al2O3 сфокусированным пучком быстрых электронов, можно получить на поверхности сапфира требуемый субмикро- или нанорельеф.Using lithography methods, any desired pattern of gold nanoparticles can be obtained on sapphire plates, and by irradiating such an Au/Al 2 O 3 composite with a focused beam of fast electrons, the required submicro- or nanorelief can be obtained on the sapphire surface.
Приведенный пример иллюстрирует возможность промышленного применения предлагаемого способа.This example illustrates the possibility of industrial application of the proposed method.
Источники информацииInformation sources
1. Sapphire: Structure, Technology, and Application / Ed. Tartaglia I. New York: Nova Science, 2013. 125 p. ISBN 1624172350.1. Sapphire: Structure, Technology, and Application / Ed. Tartaglia I. New York: Nova Science, 2013. 125 p. ISBN 1624172350.
2. US 9,758,876 B2 «Sacrificial cover layers for laser drilling substrates and methods thereof», МПК H01L 21/302, опубл. 12.09.2017.2. US 9,758,876 B2 "Sacrificial cover layers for laser drilling substrates and methods thereof", IPC H01L 21/302, publ. 09/12/2017.
3. WO 2020/076583 A1, «Systems and methods for drilling vias in transparent materials», МПК B23K 26/382, опубл. 16.04.2020.3. WO 2020/076583 A1, "Systems and methods for drilling vias in transparent materials", IPC B23K 26/382, publ. 04/16/2020.
4. US Patent No. US 7,791,055 B2 «Electron induced chemical etching/deposition for enhanced detection of surface defects», МПК G01IN 1/32, опубл. 07.09.2010.4 US Patent No. US 7,791,055 B2 "Electron induced chemical etching/deposition for enhanced detection of surface defects", IPC G01IN 1/32, publ. 09/07/2010.
5. US 9,023,666, «Method for electron beam induced etching», МПК H01L 21/00, опубл. 05.05.2015.5. US 9,023,666, "Method for electron beam induced etching", IPC H01L 21/00, publ. 05/05/2015.
6. Rapson W.S. II Gold Bull. 1979. V. 12. P. 108.6. Rapson W.S. II Gold Bull. 1979. V. 12. P. 108.
7. Муслимов А.Э., Асадчиков В.Е., Буташин А.В. и др. // Кристаллография. 2016. Т. 61. № 5. С. 703. DOI: 10.7868/S0023476116050143.7. Muslimov A.E., Asadchikov V.E., Butashin A.V. and others // Crystallography. 2016. V. 61. No. 5. P. 703. DOI: 10.7868/S0023476116050143.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021124035A RU2771457C1 (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Method for etching the surface of sapphire plates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021124035A RU2771457C1 (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Method for etching the surface of sapphire plates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2771457C1 true RU2771457C1 (en) | 2022-05-04 |
Family
ID=81459030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021124035A RU2771457C1 (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Method for etching the surface of sapphire plates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771457C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1586457A1 (en) * | 1988-08-10 | 1996-04-27 | Институт электроники им.У.А.Арифова | Process of manufacture of heteroepitaxial silicon structures on sapphire |
| US9023666B2 (en) * | 2008-08-14 | 2015-05-05 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Method for electron beam induced etching |
| US20180174843A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Sputter etch material selectivity |
| CN107561611B (en) * | 2017-08-04 | 2020-04-28 | 东莞市中图半导体科技有限公司 | Surface patterning processing method of sapphire substrate |
-
2021
- 2021-08-12 RU RU2021124035A patent/RU2771457C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1586457A1 (en) * | 1988-08-10 | 1996-04-27 | Институт электроники им.У.А.Арифова | Process of manufacture of heteroepitaxial silicon structures on sapphire |
| US9023666B2 (en) * | 2008-08-14 | 2015-05-05 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Method for electron beam induced etching |
| US20180174843A1 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Sputter etch material selectivity |
| CN107561611B (en) * | 2017-08-04 | 2020-04-28 | 东莞市中图半导体科技有限公司 | Surface patterning processing method of sapphire substrate |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7385209B2 (en) | Micromachining process, system and product | |
| JP2009103571A (en) | Near-field light scattering-use probe and method for manufacturing the same | |
| RU2771457C1 (en) | Method for etching the surface of sapphire plates | |
| US20060183309A1 (en) | Method for manufacturing a patterned structure | |
| Papernov et al. | Testing asymmetry in plasma-ball growth seeded by a nanoscale absorbing defect embedded in a SiO2 thin-film matrix subjected to UV pulsed-laser radiation | |
| US6677586B1 (en) | Methods and apparatus for electron beam inspection of samples | |
| Sachan et al. | Laser‐induced self‐assembled nanostructures on electron‐transparent substrates | |
| Brückner et al. | Molecular orientation in organic monolayers probed by UPS and MIES (metastable induced electron spectroscopy) | |
| KR101430635B1 (en) | Target Structure For Generating Charged Particle Beam, Method Of Manufacturing The Same And Medical Appliance Using The Target Structure | |
| Werner et al. | Electron beam induced coalescence in plasma polymer silver composite films | |
| JP7199677B2 (en) | Local plasma device | |
| Zhu et al. | Role of oxygen concentration distribution and microstructure in luminescent properties of laser-irradiated silicon | |
| Fateh et al. | Study of Early Stage Interaction of Oxygen with Al; Methods, Challenges and Difficulties | |
| Mote et al. | Focused Ion Beam (FIB) nanofinishing for ultra-thin TEM sample preparation | |
| Thabethe et al. | Investigating the structural changes induced by SHI on W–SiC samples | |
| Kurapova et al. | Fabrication of parabolic nanofocusing x-ray lenses | |
| WO2024225477A1 (en) | Channel element, package, drug delivery device, biomolecule testing apparatus, and channel forming method | |
| TWI853144B (en) | X-ray illumination source and measurement system and method of operating the same | |
| JP3361206B2 (en) | Energy beam machining characteristics evaluation method | |
| CN111850500B (en) | Method for manufacturing SERS substrate through ion implantation | |
| Sapkov et al. | Using a focused ion beam for the creation of a molecular single-electron transistor | |
| Narazaki | Characterization of Laser-Processed Samples | |
| Gosavi et al. | Stability improvement at high emission densities for gold thin film photocathodes used in advanced electron beam lithography | |
| Ranjan | Metal Nanoparticles/Nanowires Selfassembly on Ripple Patterned Substrate-Mechanism, Properties and Applications | |
| Ruffell et al. | Formation of ordered arrays of gold particles on silicon and silicon-dioxide by nanoindentation patterning |