Tehnologia cercetării nanocontactului s
Cercetător principal
Institutul Național de Știință și Tehnologie Industrială Avansată (AIST), Japonia
Cercetările și invențiile mele
faceți clic aici pentru a vedea tot conținutul sau butonul de mai jos pentru un anumit subiect
mai multe capitole despre acest subiect:
Introducere
Ecuații de transport.
Spin Proximity/Spin Injection
Detectarea centrifugării
Boltzmann Ecv.
Curent de bandă
Curent de împrăștiere
Calea fără medii
Curent lângă interfață
Efectul Hall obișnuit
Efect anomal Hall, efect AMR
Interacțiunea spin-orbită
Efectul Spin Hall
Detecție de rotire non-locală
Ecuația Landau -Lifshitz
Interacțiunea de schimb
interacțiunea de schimb sp-d
Câmp coercitiv
Anizotropie magnetică perpendiculară (PMA)
Magnetism controlat de tensiune (efect VCMA)
Tranzistor din toate metalele
Cuplu de rotire-orbită (cuplu SO)
Ce este o gaură?
polarizarea spinului
Acumularea de încărcare
MTJ bazat pe MgO
Magneto-optică
Momentul Spin vs Orbital
Ce este Spin?
compararea modelului
Întrebări și răspunsuri
Nanotehnologie EB
Reticul 11
Tehnologia contactului nano
Cum se realizează caracteristici mici prin litografie cu fascicul de electroni (EB)
Tehnologie
Fabricarea contactului nano cu diametrul de aproximativ 30 nm folosind litografie EB este o provocare, dar posibilă sarcină. Pentru fabricarea de succes și de încredere, toți pașii ar trebui să fie bine optimizați.
Chiar dacă prin litografie cu fascicul de electroni (EB) este relativ ușor să faceți caracteristici mai mari decât sute de nanometri, următoarele sfaturi ar putea fi utile și pentru caracteristicile mai mari.
Cum se fac dispozitive cu caracteristici mai mici de 100 nm prin litografie EB. Sfaturi:
1) Utilizați rezistențe EB relativ groase amplificate chimic (grosime 150-300 nm).
2) Folosiți expunerea modulată. Marginile caracteristicilor dvs. ar trebui să fie expuse mai mult decât mijlocul.
3) Este importantă o bună focalizare a fasciculului EB.
4) De exemplu, pentru a fabrica nanomagnet cu un diametru de 30 nm, este mai bine să nu desenați un nano punct cu diametrul de 30 nm. În schimb, este mai bine să desenați un nano punct mai mare cu un diametru de 100 nm cu un profil de margine optimizat. Apoi, diametrul trebuie redus cu slăbirea.
5) Utilizați îmbunătățirea aderenței suprafeței.
6) Mutați eșantionul foarte ușor în revelator și apă.
7) Nu clătiți (păstrați) proba în apă mai mult de 10-20 sec. Micile caracteristici ale rezistenței EB pot fi deformate în apă.
8) Cea mai mică caracteristică ar trebui să fie în mișcarea fasciculului EB. De exemplu, de obicei fasciculul EB se deplasează de la stânga la dreapta (de-a lungul axei x). Deci, axa lungă a elipsei ar trebui să fie de-a lungul axei x, iar axa scurtă să fie de-a lungul axei y.
Metoda de expunere modulată
Expunerea EB la nano magnet sau nano contact prin metoda modulată de expunere
Este o parte importantă a acestei tehnologii!
Prin această metodă se controlează forma rezistenței EB gravate. (A se vedea figura 3 de mai jos)
Idee:
În loc de expunere omogenă EB a unei zone a unui obiect, zona de expunere este împărțită în 3 zone:
1) zona de frontieră a unei expuneri ridicate și optimizate
2) decalaj fără expunere
3) zona principală a unei expuneri minime posibile
Lățimile zonei de margine și decalajul trebuie optimizate în funcție de sensibilitatea și grosimea rezistenței EB și viteza maximă de modulare a fasciculului electronic al mașinii dvs. EB.
Obstacol pentru litografia EB: Efect de proximitate a electronilor
Când fasciculul de electroni expune o zonă dorită de rezistență EB, electronii sunt reflectați din eșantion la diferite unghiuri și o anumită zonă nedorită devine, de asemenea, expusă.
Pentru a reduce consecințele nedorite ale efectului de proximitate a electronilor, ar trebui utilizată cea mai mică expunere posibilă. În acest număr de electroni reflectați nu este suficient pentru a expune rezistența EB în zone nedorite. Cu toate acestea, rezistența EB slab expusă nu își poate păstra bine forma. Prin urmare, este necesară o expunere mai mare la marginea formei de scriere.
Un alt merit al metodei de expunere modulată este că marginea rezistenței EB poate fi optimizată.
.Fișierele j01 de diferite forme pentru metoda de expunere modulată pot fi găsite în partea de jos a acestei pagini
Strat de izolare
Este folosit pentru o izolație electrică între electrozii din spate și cei superiori ai unui nonocontact.
Depunerea stratului de izolație este urmată de procesul de ridicare sau planare, ambele fiind foarte sensibile la grosimea stratului de izolație.
Stratul de izolație trebuie să fie cât mai subțire posibil.
De asemenea, materialul izolației trebuie să fie moale sau/și fragil pentru a fi ușor spart sau/și lustruit.
Deoarece o rezistență EB se recristalizează la o temperatură ridicată, un strat subțire de izolație trebuie fabricat la o temperatură scăzută.
Primele opțiuni sunt depunerea prin sputtering sau depunerea fasciculului electronic. CVD sau PCVD necesită o temperatură mai ridicată. Un ALE cu tematică redusă ar putea fi o opțiune.
Materiale
1) SiO2 este cel mai des folosit material. Grosimea minimă este de 45-55 nm. Sub această grosime, SiO2 se grupează. Un curent electric se scurge prin găurile dintre
Expunerea EB a unui obiect de dimensiuni mari prin metoda de expunere modulată
2) Al2O3 este amorf. 15 -30 nm de Al2O3 oferă o izolație bună. Problemă majoră: Al2O3 este gravat de dezvoltatorul resist. Face multe dureri de cap pentru următoarele procese de fabricare.
3) Ti2O3 este amorf. 15 -30 nm de Ti2O3 oferă o bună izolare. Problemă majoră: în timpul pulverizării, Ti2O3 tinde să cristalizeze în particule mici în interiorul camerei. Se murdărește camera de pulverizare într-un timp scurt.