Name: use of sacrificial nanoparticles to remove the effects of shot-noise in contact holes fabricated by e-beam lithography
Uploaded: 2017-02-12T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography at JoVE.com

Intel Corporation finansierede dette arbejde gennem tilskud nummer 414.305, og Oregon Nanoteknologi og Mikroteknologi Initiative (ONAMI) forudsat tilsvarende midler. Vi takker for støtte og rådgivning af Dr. James Blackwell i alle faser af dette arbejde. En særlig tak til Drew Beasau og Chelsea Benedict til analyse positionering partikel statistik. Vi takker professor Hall for en nærlæsning af manuskriptet og Dr. Kurt Langworthy, ved University of Oregon, Eugene, OR, for hans hjælp med E-litografi.

1. derivatisering og karakterisere overfladen af ​​siliciumskiver <ol><li> Rengør overfladen for wafers hjælp Radio Corporation of America (RCA) rengøring løsninger SC1 og SC2. </li><li> Forbered SC1 og SC2 ved volumetrisk blande følgende kemikalier: SC1: H2O 2: NH4OH: H2O = 1: 1: 5 v / v og SC2: H2O 2: HCI: H2O = 1: 1: 5 v / v. <ol><li> Fordybe waferen i SC1 i 10 minutter ved 70 ° C...

<ol>
	<li>Moore, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cramming+more+components+onto+integrated+circuits.">Cramming more components onto integrated circuits.</a> Electronics. 38 (8), 114 (1965).</li><li>Moore, G. E., Allen, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lithography+and+the+future+of+Moore's+law.">Lithography and the future of Moore's law.</a> SPIE Proc.: Advances in Resist Technology and Processing XII. 2438, 2-17 (1995).</li><li>Rayleigh, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+theory+of+optical+images,+with+special+reference+to+the+microscope.">On the theory of optical images, with special reference to the microscope.</a> The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and J. Sci. 42 (255), 167-195 (1896).</li><li>Levenson, M. D., Viswanathan, N. S., Simpson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+resolution+in+photolithography+with+a+phase-shifting+mask.">Improving resolution in photolithography with a phase-shifting mask.</a> IEEE Trans. Electron Devices. 29 (12), 1828-1836 (1982).</li><li>French, R. H., Tran, H. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immersion+Lithography:+Photomask+and+Wafer-Level+Materials.">Immersion Lithography: Photomask and Wafer-Level Materials.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 39 (1), 93-126 (2009).</li><li>Borodovsky, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complementary+Lithography+at+Insertion+and+Beyond.">Complementary Lithography at Insertion and Beyond.</a> , (2012).</li><li>Reiser, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Photoreactive Polymers: the Science and Technology of Resists. , (1989).</li><li>Brunner, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+optical+lithography+will+live+forever.">Why optical lithography will live forever.</a> J. of Vac. Sci. &amp; Technol. B: Microelectronics and Nanometer Structures. 21 (6), 2632-2637 (2003).</li><li>Tran, H., Jackson, E., Eldo, J., Kanjolia, R., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemical+reactivity+of+bis-carbamate+photobase+generators.">Photochemical reactivity of bis-carbamate photobase generators.</a> , 1683-1688 (2011).</li><li>Hallett-Tapley, G. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+component+photoacid/photobase+generators:+potential+applications+in+double+patterning+photolithography.">Single component photoacid/photobase generators: potential applications in double patterning photolithography.</a> J. Mater. Chem. C. 1 (15), 2657-2665 (2013).</li><li>Krysak, M., De Silva, A., Sha, J., Lee, J. K., Ober, C. K., Henderson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+glass+resists+for+next-generation+lithography.">Molecular glass resists for next-generation lithography.</a> Proc. SPIE: Advances in Resist Materials and Processing Technology XXVI. 7273, 72732N (2009).</li><li>Li, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bottom-up+assembly+of+large-area+nanowire+resonator+arrays.">Bottom-up assembly of large-area nanowire resonator arrays.</a> Nat Nano. 3 (2), 88-92 (2008).</li><li>Thiruvengadathan, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomaterial+processing+using+self-assembly-bottom-up+chemical+and+biological+approaches.">Nanomaterial processing using self-assembly-bottom-up chemical and biological approaches.</a> Rep. Prog. Phys. 76 (6), 066501 (2013).</li><li>Tsai, H. Y., Zhang, Y., Oehrlein, G. S., Lin, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pattern+transfer+of+directed+self-assembly+(DSA)+patterns+for+CMOS+device+applications.">Pattern transfer of directed self-assembly (DSA) patterns for CMOS device applications.</a> Proc.SPIE Advanced Etch Technology for Nanopatterning II. 8865, 86850L-86850L (2013).</li><li>Hawker, C. J., Russell, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Block+Copolymer+Lithography:+Merging+&amp;#34;Bottom-Up&amp;#34;+with+&amp;#34;Top-Down&amp;#34;+Processes.">Block Copolymer Lithography: Merging &amp;#34;Bottom-Up&amp;#34; with &amp;#34;Top-Down&amp;#34; Processes.</a> MRS Bulletin. 30 (12), 952-966 (2005).</li><li>Lin, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-directed+self-assembly+of+nanoparticle/copolymer+mixtures.">Self-directed self-assembly of nanoparticle/copolymer mixtures.</a> Nature. 434 (7029), 55-59 (2005).</li><li>Cheng, J. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+and+Versatile+Methods+To+Integrate+Directed+Self-Assembly+with+Optical+Lithography+Using+a+Polarity-Switched+Photoresist.">Simple and Versatile Methods To Integrate Directed Self-Assembly with Optical Lithography Using a Polarity-Switched Photoresist.</a> ACS Nano. 4 (8), 4815-4823 (2010).</li><li>Wong, H. S. P., Bencher, C., Yi, H., Bao, X. Y., Chang, L. W., Tong, W. .. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Block+copolymer+directed+self-assembly+enables+sublithographic+patterning+for+device+fabrication.">Block copolymer directed self-assembly enables sublithographic patterning for device fabrication.</a> Proc. SPIE. 8323, Alternative Lithographic Technologies IV, (2012).</li><li>Chan, J. C., Hannah-Moore, N., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Deposition+of+Tin+Oxide+and+Silver+Nanoparticles+Using+Microcontact+Printing.">Controlled Deposition of Tin Oxide and Silver Nanoparticles Using Microcontact Printing.</a> Crystals. 5 (1), 116-142 (2015).</li><li>Morakinyo, M. K., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+the+effects+of+shot+noise+using+nanoparticles.">Reducing the effects of shot noise using nanoparticles.</a> J. Mater. Chem. C. 3 (5), 955-959 (2015).</li><li>Cui, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+Colloidal+Nanocrystals+into+Lithographically+Patterned+Devices.">Integration of Colloidal Nanocrystals into Lithographically Patterned Devices.</a> Nano Lett. 4 (6), 1093-1098 (2004).</li><li>Huang, H. W., Bhadrachalam, P., Ray, V., Koh, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-particle+placement+via+self-limiting+electrostatic+gating.">Single-particle placement via self-limiting electrostatic gating.</a> Appl. Phys. Lett. 93 (7), 073110-073113 (2008).</li><li>Ma, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrostatic+Funneling+for+Precise+Nanoparticle+Placement:+A+Route+to+Wafer-Scale+Integration.">Electrostatic Funneling for Precise Nanoparticle Placement: A Route to Wafer-Scale Integration.</a> Nano Lett. 7 (2), 439-445 (2007).</li><li>Richard Bowen, W., Filippov, A. N., Sharif, A. O., Starov, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+the+interaction+between+a+charged+particle+and+a+pore+in+a+charged+membrane+surface.">A model of the interaction between a charged particle and a pore in a charged membrane surface.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 81 (1), 35-72 (1999).</li><li>Morakinyo, M. K., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positional+control+over+nanoparticle+deposition+into+nanoholes.">Positional control over nanoparticle deposition into nanoholes.</a> , 1677-1682 (2011).</li><li>Keymeulen, H. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+the+x-ray+dose-dependent+glass+transition+temperature+of+structured+polymer+films+by+x-ray+diffraction.">Measurement of the x-ray dose-dependent glass transition temperature of structured polymer films by x-ray diffraction.</a> J. Appl. Phys. 102 (1), 013528 (2007).</li><li>Feng, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resist+Reflow+Method+for+Making+Submicron+Patterned+Resist+Masks.">Resist Reflow Method for Making Submicron Patterned Resist Masks.</a> US patent A. , (1977).</li><li>You, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Position+Shift+Analysis+in+Resist+Reflow+Process+for+Sub-50+nm+Contact+Hole.">Position Shift Analysis in Resist Reflow Process for Sub-50 nm Contact Hole.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 48 (9), 096502 (2009).</li><li>Montgomery, P. K., Fedynyshyn, T. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resist+reflow+for+193-nm+low-K1+lithography+contacts.">Resist reflow for 193-nm low-K1 lithography contacts.</a> Proc. SPIE Advances in Resist Technology and Processing XX. 5039, 807-816 (2003).</li><li>King, W. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+force+microscope+cantilevers+for+combined+thermomechanical+data+writing+and+reading.">Atomic force microscope cantilevers for combined thermomechanical data writing and reading.</a> Appl. Phys. Lett. 78 (9), 1300-1302 (2001).</li><li>Chuo, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+fabrication+of+nano-structured+quartz+stamps.">Rapid fabrication of nano-structured quartz stamps.</a> Nanotechnology. 24 (5), 055304 (2013).</li><li>Moreau, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Semiconductor Lithography: Principles, Practices, and Materials. , 419 (2012).</li><li>Chan, J. C., Tran, H., Pattison, J. W., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+pyrolytic+synthesis+of+silicon+nanowires.">Facile pyrolytic synthesis of silicon nanowires.</a> Solid-State Electron. 54 (10), 1185-1191 (2010).</li><li>Tran, H. A., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characterization+of+N-+and+P-+doped+tin+oxide+nanowires.">Synthesis and characterization of N- and P- doped tin oxide nanowires.</a> , (2011).</li><li>Tran, H. A., Rananavare, S. B., Morris, J. E., Iniewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+39,+Synthesis+and+Characterization+of+n-+and+p-Doped+Tin+Oxide+Nanowires+for+Gas+Sensing+Applications.">Ch. 39, Synthesis and Characterization of n- and p-Doped Tin Oxide Nanowires for Gas Sensing Applications.</a> Nanoelectronic Device Applications Handbook . , (2013).</li></ol>

Shot-støj (SN) i litografi er en simpel konsekvens af statistiske udsving i antallet af fotoner eller partikler (N), som ankommer i en given nano-region; det er omvendt proportional med kvadratroden af ​​et antal fotoner / partikler: <img alt="ligning 3" src="/files/ftp_upload/54551/eq3.jpg" /> hvor A og r er området og størrelsen af det belyste område, henholdsvis. For eksempel, når der anvendes en ArF 193-nm (6,4-eV) excimerlaser til m?...

Den eksponentielle vækst i computerkraft, som kvantificeret ved Moores lov 1, 2 (1), er et resultat af progressive fremskridt i optisk litografi. I denne top-down-mønsterdannelse teknik, den opnåelige opløsning, R, er givet ved den velkendte Raleigh sætning 3: <img alt="ligning 1" src="/files/ftp_upload/54551/eq1.jpg" /> Her, λ og NA er lysbølgelængden og numerisk åbning hhv. Bemærk, at NA = η · sinθ, hvor η er brydningsindekset for mediet mellem linsen og skiven; θ = tan -1 (d / 2l) for diameteren, d, af linsen, og afstanden, L, mellem centrum af linsen og skiven. I de sidste halvtreds år har litografiske opløsning forbedres gennem anvendelsen af ​​(a) lyskildes, herunder excimerlasere, med gradvis mindre UV-bølgelængder; (b) kloge optiske designs beskæftiger faseforskydningstrin masker 4; og (c) højere NA. For eksponering i luft (η = 1), NA er altid mindre end enhed, men ved at indføre en væske med η&gt; 1, såsom vand 5, mellem linsen og wafer, kan NA være hævet over en, og derved forbedre løsningen af fordybelse litografi. I øjeblikket levedygtige veje til en 20-nm node og videre omfatter ekstreme UV-kilder (λ = 13 nm) eller mønsterruller teknikker, der anvender komplekse dobbelt og firedobbelt behandling af et flerlaget fotoresist 6, 7. På nanometer-længde skalaer, statistiske udsving, forårsaget af skud-støj (SN), i antallet af fotoner, der ankommer i en nano-region årsag variation i dimensioner lithogra<html> phic mønstre. Disse virkninger er mere udtalt med udsættelse for højenergi EUV lys og E-bjælker, systemer, der har brug størrelsesordener færre fotoner / partikler i forhold til normal optisk litografi 8. Supersensitive kemisk forstærket (med en kvante effektivitet&gt; 1) fotoresister også indføre en kemisk SN forårsaget af en variation i antallet af fotoreaktive molekyler i udsatte nanoregions 9, 10. Lavere følsomhed fotoresister der har brug for længere eksponeringer undertrykker disse effekter, men de reducerer også gennemløb. På molekylært plan, at bidraget line-kant ruhed fra det molekylære størrelsesfordeling iboende fotoresisten polymerer kan reduceres ved at anvende molekylære resister 11. En tilgang, der supplerer denne top-down behandling af nano-mønster er brugen af bottom-up metoder 12,s = &quot;xref&quot;&gt; 13, der er afhængige specifikt på den rettede selv-samling (DSA) af diblok polymerer 14. Evnen af ​​disse processer til direkte nukleering og skabe uensartet afstand mellem ønskede mønstre, såsom huller eller linjer, stadig en udfordring. Størrelsesfordelingen af molekylære komponenter 15, 16 begrænser også omfanget og udbyttet af fabrikation 17, 18. Lignende problemer begrænser microcontact trykning af nanopartikler i blød litografi 19. Denne artikel præsenterer studier af en ny hybrid tilgang (figur 1), der kombinerer det klassiske top-down projektion litografi med elektrostatisk rettet selv-samling for at reducere effekten af SN / line-kant ruhed (LER) 20. Positivt ladede amingrupper på selvsamlede monolag (SAM&#39;er) N - (2-aminoethyl)-11-Amino-undecyl-methoxy-silan (AATMS) ligger til grund for PMMA film udsættes efter udvikling. Den negativt ladede fotoresist film af PMMA elektrostatisk tragte negativt ladet guld nanopartikler (BNI), udjævnet med citrat, 21 - 24 i SN-ramte huller 25. Re-strømmen af ​​PMMA fotoresist opsluger forud anbragte nanopartikler i filmen. <img alt="figur 1" src="/files/ftp_upload/54551/54551fig1.jpg" /> Figur 1: Skematisk fremstilling af strategien for at fjerne virkningerne af skud-støj og line-kant ruhed for mønstret af kontaktpunkter huller med nationale parlamenter i præcis størrelse. Her er den kritiske dimension (CD) er den ønskede diameter af hullerne. Den fremgangsmåde (trin 1) begynder med afsætning af et selv-samlet monolag (SAM) af silan molekyle bærer positivt ladede amingrupper på den oxid surfes af en silicium wafer. Dernæst E-beam litografi anvendt til mønster hullerne (trin 2 og 3) i PMMA fotoresist film, den blå lag, som genererer shot-støj, som illustreret i det indsatte SEM billede. Litografi udsætter amingrupper i bunden af ​​hullerne. Trin 4 indebærer den vandige fase aflejring af kontrolleret størrelse, citrat-udjævnede (negativt ladede) guld nanopartikler (BNI) i litografisk mønstrede huller med elektrostatisk kanalisere (EF). I trin 5, opvarmning af vaflen til 100 ° C, hvilket er under glasovergangstemperaturen af ​​PMMA, 110 ° C, bevirker reflow af fotoresist omkring prædeponeret nanopartikler. Ætsning overlejret PMMA med oxygenplasma (trin 6) udsætter de BNI, og efterfølgende våd-ætsning (iod) af eksponerede partikler (trin 7) skaber huller svarende til størrelsen af ​​BNI. Når kombineret med reaktiv-ion / våd-ætsning, er det muligt at overføre mønstret hul i fotoresist til SiO2 (trin 8) 31. Retrykt med tilladelse fra henvisning 20. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54551/54551fig1large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> Den elektrostatiske interaktion mellem de modsat ladede BNI og amingrupper på substratet forhindrer forskydning af BNI fra bindingsstedet. Reflow trin opretholder den relative placering af BNI men sletter hullerne og virkningerne af SN / LER. Plasma / våde ætsning skridt regenerere huller, der har størrelsen af ​​BNP. Reaktiv-ion ætsning overfører deres mønster til SiO2 hårdt maskelag. Metoden bygger på at bruge mere ensartet størrelse nanopartikler end en mønstret nanohole (NH), udtrykt som standardafvigelsen, σ, således at σ BNP &lt;σ NH. Denne rapport fokuserer på trin (4 og 5, der er beskrevet i figur 1), som indebærer aflejring af nanopartikler fra spredning ogreflow af fotoresist omkring dem til at vurdere fordele og metodens begrænsninger. Begge trin er i princippet, skalerbar til større substrater, som ikke kræver omfattende ændring af den nuværende strøm af producere moderne integrerede kredsløb på chips.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="700">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">AATMS (95%)</td>
			<td style="width:71px;">Gelest Inc.</td>
			<td style="width:89px;">SIA0595.0</td>
			<td style="width:167px;">N-(2-aminoethyl)-11-aminoundecyltrimethoxysilane&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gold colloids (Ted Pella Inc.)</td>
			<td style="width:71px;">Ted Pella</td>
			<td style="width:89px;">15705-20</td>
			<td>Gold Naoparticles</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">hydrogen peroxide</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific&#160;</td>
			<td style="width:89px;">H325-100</td>
			<td>Analytical grade (Used to clean wafer)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">hydrochloric acid</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific&#160;</td>
			<td style="width:89px;">S25358</td>
			<td>Analytical grade</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Ammonium hydroxide</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific&#160;</td>
			<td style="width:89px;">A669S-500SDS</td>
			<td>Analytical grade (Used to clean wafer)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">hydrogen fluoride</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific&#160;</td>
			<td style="width:89px;">AC277250250</td>
			<td>Analytical grade(used to etch SiO2)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Toluene (anhydrous, 99.8 %)&#160;</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">244511</td>
			<td>Analytical grade (solvent used in Self Assembly of AATMS</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">&#160;Isopropyl alcohol (IPA)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">W292907</td>
			<td>Analytical grade (Used to make developer)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Methyl butyl ketone (MIBK)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">29261</td>
			<td>Analytical grade(used to make developer)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">1:3 MIBK:IPA developer</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td>Analytical grade (Developer)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">950 k poly(methyl methacylate (PMMA, 4 % in Anisole)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">182265</td>
			<td>Photoresist for E-beam lithography</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">Purified Water : Barnstead Sybron Corporation water purification Unit, resistivity of 19.0 M&#937;cm</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td>Water for substrate cleaning</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Gaertner ellipsometer&#160;</td>
			<td>Gaertner</td>
			<td></td>
			<td>Resist and SAM thickness measurements</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">XPS, ThermoScientifc ESCALAB 250 instrument</td>
			<td style="width:71px;">Thermo-Scientific</td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td>Surface composition</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:373px;">An FEI Siron XL30</td>
			<td style="width:71px;">Fei Corporation</td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td>Characterize nanopatterns</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">Zeiss sigma VP FEG SEM</td>
			<td style="width:71px;">Zeiss Corporation</td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td>E-beam exposure and patterning</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MDS 100&#160; CCD camera</td>
			<td style="width:71px;">Kodak</td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td>Imaging drop shapes for contact angle measurements</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:373px;">Tegal Plasmod</td>
			<td style="width:71px;">Tegal</td>
			<td style="width:89px;"></td>
			<td>Oxygen plasma to etch photoresist</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">I2</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">451045</td>
			<td>Components for gold etch solution</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:373px;">KI</td>
			<td style="width:71px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:89px;">746428</td>
			<td>Components for gold etch solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ellipsometer ( LSE Stokes model L116A);</td>
			<td style="width:71px;">Gaertner</td>
			<td style="width:89px;">L116A</td>
			<td>AATMS self assembled monolayer film thickness measurements</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

use of sacrificial nanoparticles to remove the effects of shot-noise in contact holes fabricated by e-beam lithography

Nano-mønstre fremstillet med ekstrem ultraviolet (EUV) eller elektron-stråle (E-beam) litografi udviser uventede variationer i størrelse. Denne variation er blevet tilskrevet statistiske fluktuationer i antallet af fotoner / elektroner, der ankommer ved en given nano-region som følge af skud-støj (SN). SN varierer omvendt med kvadratroden af ​​et antal fotoner / elektroner. For en fast dosis, SN er større i EUV og E-beam litografier end for traditionelle (193 nm) optisk litografi. Bottom-up og top-down mønsterruller tilgange kombineres for at minimere virkningerne af skudt støj i nano-hullers mønster. Specifikt en amino-silan overfladeaktive selv-samler på en siliciumskive, som efterfølgende spin-belagt med en 100 nm film af en PMMA-baserede E-beam fotoresist. Udsættelse for E-beam og den efterfølgende udvikling afdække det underliggende overfladeaktive film ved bunden af ​​hullerne. Dyppe wafer i en suspension af negativt ladet, citrat-capped, 20 nm ggamle nanopartikler (BNP) indskud én partikel per hul. Den eksponerede positivt ladede overfladeaktive film i hullet elektrostatisk tragte den negativt ladede nanopartikel til centrum af en blotlagt hul, som permanent fikserer positionelle register. Dernæst ved opvarmning nær glasovergangstemperaturen af ​​fotoresist polymer, den fotoresistfilm reflows og opsluger nanopartiklerne. Denne proces sletter ramt af SN huller, men efterlader de deponerede BNI låst på plads af en stærk elektrostatisk binding. Behandling med oxygenplasma udsætter BNI ved ætsning et tyndt lag af fotoresist. Wet-ætsning de eksponerede BNI med en opløsning af I2 / KI giver ensartede huller placeret i midten af fordybninger mønstrede af E-litografi. Eksperimenterne præsenteret viser, at tilgang reducerer variationen i størrelsen af ​​de huller forårsaget af SN fra 35% til under 10%. Fremgangsmåden udvider mønsterdannende grænserne for transistor kontakthuller til under 20 nm.

Figur 2 viser et SEM-billede af 20-nm BNI deponeret i huller 80 nm diameter mønstrede i et 60-100 nm tykt PMMA film drevet af elektrostatisk kanalisere. Som observeret af andre 22, processen resulterede i omkring en partikel per hul. Fordelingen af ​​partikler omkring midten af ​​hullerne var Gauss (øverst til højre indsat). De fleste huller (93%) indeholdt en BNP, og 95% af disse partikler opstod inden 20 nm af centret. Yderligere opti...

Watch this Scientific Journal Video about Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography at JoVE.com

Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography

Ensartet størrelse nanopartikler kan fjerne udsving i anlægshullet dimensioner mønstrede i poly (methylmethacrylat) (PMMA) fotoresist film ved elektronstråle (e-stråle) litografi. Processen involverer elektrostatiske kanalisere til centrum og depositum nanopartikler i kontakt huller, efterfulgt af fotoresist reflow og Plasma- og våd-ætsning trin.

Anvendelse af offer Nanopartikler at fjerne virkningerne af Shot-støj i Kontakt Huller Bearbejdede af E-beam litografi

Nano-patterns fabricated with extreme ultraviolet (EUV) or electron-beam (E-beam) lithography exhibit unexpected variations in size. This variation has ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Micropunching Litografi for Generering Mikro-og submikrometer-mønstre på polymersubstrater

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of ...

Optical Trapping of Nanoparticles

Optisk diffusering af nanopartikler

Optical trapping is a technique for immobilizing and manipulating small objects in a gentle way using light, and it has been widely applied in trapping ...

Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component

Processen med at gøre Tredimensionelle mikrostrukturer hjælp fordampning af en opofrende Component

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material ...

Analysis of Contact Interfaces for Single GaN Nanowire Devices

Analyse af kontaktflader til enlige GaN Nanotråd Devices

Single GaN nanowire (NW) devices fabricated on SiO2 can exhibit  a strong degradation after annealing due to the  occurrence of void formation at the ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Enkeltlags Kontakt doping af silicium overflader og nanotråde Brug organophosphorforbindelser

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

Analyse af Bevægelse af Nauplius &#39;<em&gt; Artemia salina</em&gt; &#39;Ved optisk sporing af plasmoniske Nanopartikler

We demonstrate how optical tweezers may provide a sensitive tool to analyze the fluidic vibrations generated by the movement of small aquatic organisms. A ...

Surface Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Biomolecules Using EBL Fabricated Nanostructured Substrates

Surface Enhanced Raman spektroskopi Detection af biomolekyler Brug EBL Færdige Nanostrukturerede Substrater

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules ...

Electroactive Polymer Nanoparticles Exhibiting Photothermal Properties

Elektroaktiv Polymer Nanopartikler udstiller fototermisk Properties

A method for the synthesis of electroactive polymers is demonstrated, starting with the synthesis of extended conjugation monomers using a three-step ...

Scanning SQUID Study of Vortex Manipulation by Local Contact

Scanning SQUID Undersøgelse af Vortex Manipulation af Kommunernes Kontakt

Local, deterministic manipulation of individual vortices in type 2 superconductors is challenging. The ability to control the position of individual ...

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

In Situ Synthesis of Gold Nanoparticles without Aggregation in the Interlayer Space of Layered Titanate Transparent Films

In Situ Syntese af Gold Nanopartikler uden Sammenlægning i mellemlaget Space of Layered titanat Gennemsigtige Films

Combinations of metal oxide semiconductors and gold nanoparticles (AuNPs) have been investigated as new types of materials. The in situ synthesis of AuNPs ...