10.14489/td.2021.09.pp.042-047

2021, 09 сентябрь (September)

DOI: 10.14489/td.2021.09.pp.042-047

Спиридонов С. В., Файзуллин Р. Р., Шашков В. И.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СОЗДАНИЯ НИЗКОРАЗМЕРНЫХ ПРОВОДНИКОВ НА ОСНОВЕ ЗОНДОВОЙ ЛИТОГРАФИИ
(c. 42-47)

Аннотация. Исследована технология создания золотых низкоразмерных проводников на диэлектрической подложке методами зондовой литографии. Был проведен литературный анализ, в ходе которого предложен способ создания проводников, опирающийся на метод электрического массопереноса. В качестве образца использована контактная площадка микросхемы 142ЕН1Б. Для формирования подложки с требуемой толщиной золотой пленки применена технология химического утонения (травления) поверхности готового образца. В качестве раствора для травления золота выбрана смесь соляной HCl и азотной HNO3 кислот. Выполнена проработка техники подготовки подложки, исследованы параметры СТМ литографии и проведено формирование на подложке золотых проводников. На основе отработанной технологии получены наноразмерные структуры. Микроскопический анализ показал, что минимальное сечение полученных золотых проводников составило 15…20 нм, длина более 50 нм.

Ключевые слова: зондовая микроскопия, литография, наноструктуры, проводники.

Spiridonov S. V., Faizullin R. R., Shashkov V. I.
INVESTIGATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES FOR CREATING LOW-DIMENSIONAL CONDUCTORS BASED ON PROBE LITHOGRAPHY
(pp. 42-47)

Abstract. Probe methods can not be considered a technology suitable for large-scale production of nanostructures due to low productivity and the difficulty of constructing three-dimensional structures. It is important, however, that they demonstrate the possibility of constructing complex nanostructures in the laboratory for research purposes. Experiments of this kind make it possible to study the physics of low-dimensional structures and to investigate the possibilities of their practical use in electronic devices. In this paper, we have investigated the technology of creating gold low-dimensional conductors on a dielectric substrate by methods of probe lithography. A literature analysis was conducted, during which was proposed a method for creating conductors based on the method of electric mass transfer. The contact pad of the 142EN1B microcircuit was used as a sample. To form a substrate with the required thickness of the gold film, the technology of chemical thinning (etching) of the surface of the finished sample was applied. A mixture of hydrochloric HCl and nitric acids HNO3 was chosen as a solution for etching gold. Within the framework of this work, the technique of preparing the substrate was developed, the parameters of STM lithography were investigated, and gold conductors were formed on the substrate. On the basis of the developed technology, nanoscale structures were obtained. Microscopic analysis showed that the minimum cross-section of the obtained gold conductors was 15…20 nm, the length was more than 50 nm.

Keywords: probe microscopy, lithography, nanostructures, conductors.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. В. Спиридонов, Р. Р. Файзуллин, В. И. Шашков (Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева-КАИ, Казань, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

S. V. Spiridonov, R. R. Faizullin, V. I. Shashkov (Kazan National Research Technical University named after A. N. Tupolev-KAI, Kazan, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Неволин В. К. Зондовые методы создания структур наноэлектроники: учеб. пособие. М.: МИЭТ, 2011. 164 с.
2. Неволин В. К. Зондовые нанотехнологии в электронике: учеб. пособие. 2-е изд., испр. М.: Техносфера, 2014. 176 с.
3. Дедкова Е. Г., Чуприк А. А, Бобринецкий И. И., Неволин В. К. Приборы и методы зондовой микроскопии: учеб. пособие. М.: МФТИ, 2011. 160 с.
4. Fuechsle M., Miwa J. A., Mahapatra S. et al. A single-atom transistor // Nature Nanotechnology. 2011. V. 7. P. 242.
5. Пинаев А. Л., Голубок А. О. Микро- и наномодификация металлического слоя на полимерной подложке в режиме динамической силовой литографии // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. 2010. № 4(68). С. 67 – 73.
6. Бухараев А. А., Бизяев Д. А., Нургазизов Н. И., Ханипов Т. Ф. Получение магнитных микро- и наноструктур методом сканирующей зондовой литографии // Микроэлектроника. Технологические процессы микро- и наноэлектроники. 2012. Т. 41, № 2. С. 90 – 97.
7. Авилов В. И., Агеев О. А., Блинов Ю. Ф. и др. Моделирование процесса формирования оксидных наноразмерных структур методом локального анодного окисления поверхности металла // Журнал технической физики. 2015. Т. 85, вып. 5. С. 88 – 93.
8. Kitu Kumar, Onejae Sul, Stefan Strauf, Daniel S. Choi. A Study on Carbon-Nanotube Local Oxidation Lithography Using an Atomic Force Microscope // IEEE Transactions on Nanotechnology. 2011. V. 10, No. 4.
9. Младенов Г. М., Спивак В. М., Колева Е. Г., Богдан А. В. Наноэлектроника: учеб. пособие; в 2 кн. М.– София: Аверс, 2010. 327 с.
10. Гочжун Цао, Ин Ван. Наноструктуры и наноматериалы. Синтез, свойства и применение: пер. с англ. 2-го изд. М.: Научный мир, 2012. 520 с.
11. Старостин В. В. Материалы и методы нанотехнологий: учеб. пособие / под общ. ред. Л. Н. Патрикеева. 3-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 431 с.
12. Булыгина Е. В., Макарчук В. В., Панфилов Ю. В. и др. Наноразмерные структуры: классификация, формирование и исследование: учеб. пособие для вузов. М.: Сайнс-пресс, 2006. 80 с.
13. Лозовский В. Н., Константинова Г. С., Лозовский С. В. Нанотехнология в электронике. Введение в специальность: учеб. пособие. 2-е изд. СПб.: Лань, 2008. 336 с.

Eng

1. Nevolin V. K. (2011). Probe methods for creating structures of nanoelectronics: a textbook. Moscow: MIET. [in Russian language]
2. Nevolin V. K. (2014). Probe nanotechnology in electronics: a textbook. 2nd ed. Moscow: Tekhnosfera. [in Russian language]
3. Dedkova E. G., Chuprik A. A, Bobrinetskiy I. I., Nevolin V. K. (2011). Devices and methods of probe microscopy: a textbook. Moscow: MFTI. [in Russian language]
4. Fuechsle M., Miwa J. A., Mahapatra S. et al. (2011). A single-atom transistor. Nature Nanotechnology, Vol. 7.
5. Pinaev A. L., Golubok A. O. (2010). Micro- and nanomodification of a metal layer on a polymer substrate in dynamic force lithography. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo universiteta informatsionnyh tekhnologiy, mekhaniki i optiki, 68(4), pp. 67 – 73. [in Russian language]
6. Buharaev A. A., Bizyaev D. A., Nurgazizov N. I., Hanipov T. F. (2012). Obtaining magnetic micro- and nano-structures by scanning probe lithography. Mikroelektronika. Tekhnologicheskie protsessy mikro- i nanoelektroniki, Vol. 41, (2), pp. 90 – 97. [in Russian language]
7. Avilov V. I., Ageev O. A., Blinov Yu. F. et al. (2015). Modeling the process of formation of oxide nanoscale structures by the method of local anodic oxidation of the metal surface. Zhurnal tekhnicheskoy fiziki, Vol. 85, (5), pp. 88 – 93. [in Russian language]
8. Kitu Kumar, Onejae Sul, Stefan Strauf, Daniel S. Choi. (2011). A Study on Carbon-Nanotube Local Oxidation Lithography Using an Atomic Force Microscope. IEEE Transactions on Nanotechnology, Vol. 10, (4).
9. Mladenov G. M., Spivak V. M., Koleva E. G., Bogdan A. V. (2010). Nanoelectronics: a textbook. In 2 books. Moscow – Sofiya: Avers. [in Russian language]
10. Gochzhun Tsao, In Van. (2012). Nanostructures and nanomaterials. Synthesis, properties and application. 2nd ed. Moscow: Nauchniy mir. [in Russian language]
11. Patrikeev L. N. (Ed.), Starostin V. V. (2012). Materials and methods of nanotechnology: a textbook. 3rd ed. Moscow: BINOM. Laboratoriya znaniy. [in Russian language]
12. Bulygina E. V., Makarchuk V. V., Panfilov Yu. V. et al. (2006). Nanoscale structures: classification, formation and research: a textbook for universities. Moscow: Sayns-press. [in Russian language]
13. Lozovskiy V. N., Konstantinova G. S., Lozovskiy S. V. (2008). Nanotechnology in electronics. Introduction to the specialty: a textbook. 2nd ed. Saint Petersburg: Lan'. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2021.09.pp.042-047

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2021.09.pp.042-047

and fill out the form