Модификация поверхности кремния с применением широколучевого ионного травления пучком Ar⁺ с низкой энергией

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследована возможность модификации физико-химических свойств поверхности монокристаллического кремния с ориентацией (100) при помощи ионно-лучевого травления (ИЛТ) широким пучком Ar⁺ с низкой (до 1000 эВ) энергией. Показано, что модификация поверхности кремния при помощи ИЛТ приводит к появлению времени задержки вакуумно-плазменного травления (ВПТ) в смеси SF₆/O₂/Ar. Установлено, что на величину времени задержки ВПТ кремния влияют параметры предварительного ИЛТ, такие как энергия ионов и угол их падения относительно поверхности кремния. Наибольшее время задержки ВПТ кремния было достигнуто при снижении энергии ионного пучка до 400 эВ и увеличении угла его падения до 88°. Продемонстрировано, что комбинация методов ИЛТ и ВПТ может применяться для формирования кремниевых структур.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. М. Колчина

Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: Ludmila.Kolchina@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Cao T., Hu T., Zhao Y. // Micromachines. 2020. V. 11. P. 694. https://doi.org/10.3390/mi11070694
  2. Hossain N., Al Mahmud Md Z., Hossain A. et al. // Results Eng. 2024. V. 22. P. 102115. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102115
  3. Tozihi M., Zarringari S.S. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 5. P. 1034. https://doi.org/10.1134/S1990793123050123
  4. Лукин Л.В. // Хим. физика. 2023. T. 42. № 12. С. 54. https://doi.org/10.31857/S0207401X23120075
  5. Martirosyan V., Despiau-Pujo E., Dubois J. et al. // J. Vac. Sci. Technol. A. 2018. V. 36. P. 041301. https://doi.org/10.1116/1.5025152
  6. Балдин Е.Д., Воробьева Г.А., Колбанев И.В. и др. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 5. С. 84. https://doi.org/10.31857/S0207401X24010108
  7. Кочетов Н.А., Ковалев И.Д. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 3. С. 76. https://doi.org/10.31857/S0207401X24030086
  8. Shandyba N., Balakirev S., Sharov V. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 224. https://doi.org/10.3390/ijms24010224
  9. Qian H.X., Zhou W., Miao J. et al. // J. Micromech. Microeng. 2008. V. 18. P. 035003. https://doi.org/10.1088/0960-1317/18/3/035003
  10. Henry M.D., Shearn M.J., Chhim B., Scherer A. // Nanotechnology. 2010. V. 21. P. 245303. https://doi.org/10.1088/0957-4484/21/24/245303
  11. Fischer A.C., Belova L.M., Rikers Y.G.M. et al. // Adv. Funct. Mater. 2012. V. 22. P. 4004. https://doi.org/10.1002/adfm.201200845
  12. Brugger J., Beljakovic G., Despont M. et al. // Microeletron. Eng. 1997. V. 35. P. 401. https://doi.org/10.1016/s0167-9317(96)00210-9
  13. Sievila P., Chekurov N., Tittonen I. // Nanotechnology. 2010. V. 21. P. 145301. https://doi.org/10.1088/0957-4484/21/14/145301
  14. Robins A.C., Cerchiara R.R., Fischione P.E. et al. // J. Phys. Conf. Ser. 2013. V. 471. P. 012046. https://doi.org/10.1088/1742-6596/471/1/012046
  15. Harper J.M.E., Cuomo J.J., Kaufman H.R. // Ann. Rev. Mater. Sci. 1983.V. 13. P. 413. https://doi.org/10.1146/annurev.ms.13.080183.002213
  16. Lee R.E. VLSI electronics: microstructure science. V. 8. Academic Press, Inc., 1984. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-234108-3.50016-9
  17. Sawyer W.D., Weber J., Nabert G. et al. // J. Appl. Phys. 1990. V. 68. P. 6179. https://doi.org/10.1063/1.346908
  18. Chason E., Picraux S.T., Poate J.M. et al. // J. Appl. Phys. 1997. V. 81. P. 6513. https://doi.org/10.1063/1.365193
  19. Howitt D.G. // J. Electron Microsc. Tech. 1984. V. 1. P. 405. https://doi.org/10.1002/jemt.1060010409
  20. Helmer B.A., Graves D.B. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1998. V. 16. P. 3502. https://doi.org/10.1116/1.580993
  21. Валов А.Ф., Аветисов В.А. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 5. С. 17. https://doi.org/10.31857/S0207401X22050107
  22. Buttari D., Chini A., Palacios T. et al. // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 83. P. 4779. https://doi.org/10.1063/1.1632035
  23. Mikhailenko M.S., Pestov A.E., Chkhalo N.I. et al. // Appl. Optics. 2022. V. 61. № 10. P. 2825. https://doi.org/10.1364/AO.455096
  24. Takenaka H., Oishi Y., Ueda D. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1994. V. 12. P. 3107. https://doi.org/10.1116/1.587486
  25. Wu H., Cargo J. // Proc. 28th Int. Symp. Testing and Failure Analysis. Ohio, USA: ASM Int. 2002. P. 675. https://doi.org/10.31399/asm.cp.istfa2002p0675
  26. Ross R. J. Microelectronics Failure Analysis, Desk Reference. Sixth Edition. Ohio, USA. ASM Int., 2011.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние энергии ионов Ar⁺ при предварительной ионно-лучевой обработки кремниевых мишеней при угле падения ионов 88° (а), 75° (б), 0° (в) относительно нормали к поверхности мишени на величину времени задержки последующего травления кремния в плазме SF₆/O₂/Ar.

Скачать (51KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Профиль поверхности кремниевой мишени, полученный при помощи оптической профилометрии, после применения комбинации методов ИТЛ и ВПТ: а – пучок Ar⁺ с энергией 400 эВ при угле падения 88° с последующим ВПТ, б – пучок Ar⁺ с энергией 600 эВ при угле падения 75° с последующим ВПТ.

Скачать (106KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025