Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №1

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №2

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №3

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №4

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №5

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №6

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №7

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №8

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №9

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №10

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №11

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №12

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №13

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №14

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №15

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №16

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №17

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №18

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №19

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №20

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №21

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №22

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №23

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №24

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №25

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №26

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №27

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №28

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №29

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №30

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №31

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №32

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №33

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №34

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №35

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №36

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №37

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №38

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №39

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №40

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №41

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №42

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №43

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №44

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №45

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №46

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №47

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №48

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №49

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №50

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №51

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №52

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №53

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №54

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №55

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №56

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №57

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №58

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №59

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №60

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №61

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №62

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №63

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №64

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №65

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №66

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №67

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №68

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №69

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №70

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №71

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №72

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №73

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №74

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №75

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №76

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №77

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №78

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №79

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №80

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №81

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №82

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №83

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №84

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №85

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №86

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №87

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №88

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №89

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №90

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №91

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №92

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №93

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №94

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №95

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №96

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №97

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №98

Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий, слайд №99

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Специальные вопросы микротехнологий и нанотехнологий. Доклад-сообщение содержит 99 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Специальные вопросы микро-и нанотехнологии Стефанович Г.Б.

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Основы технологии наноэлектроники Схема установки MBE для получения легированных тройных соединений. Вся установка размещается в камере сверхвысокого вакуума: 1.Блок нагрева, 2. Подложка, 3 Заслонка отдельной ячейки, 4. Эффузионные ячейки основных компонентов, 5 Эффузионные ячейки легирующих примесей.

Слайд 8

Описание слайда:

Основы технологии одноэлектроники Элементарные процессы в зоне роста: 1.Адсорбция атомов из зоны смешивания на поверхности, 2. Миграция (поверхностная диффу- зия) адсорбированных атомов по поверхности, 3. Встраивание адсорбированных атомов в кристаллическую решетку, 4. Термическая десорбция, 5. Образование поверхностных зародышей, 6. Взаимная диффузия. Над растущей поверхностью показаны атомы газовой смеси компонентов в приповерхностной области. Буквами n-n и i-i показаны нормальная и инвертированная поверхности раздела растущей ГС. Область между этими поверхностями представляет собой квантовую яму шириной L.

Слайд 9

Описание слайда:

Основы технологии одноэлектроники Схема горизонтального реактора открытого типа с охлаждаемыми стенками для MOCVD: 1. Кварцевый корпус, 2. Катушка ВЧгенератора для нагревания подложки, 3. Блок нагрева подложки, 4. Подложки, 5. Водяное охлаждение (впуск), 6. Водяное охлаждение (выпуск). Схематически показано распределение скоростей v и температуры T в газовом потоке в диффузионном слое вблизи подложки (масштаб не соблюден)

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Одним из определяющих технологических процессов в микроэлектронике в течение более 40 лет продолжает оставаться литография. Литография или микролитография, а сейчас может быть уместно, говорить о нанолитографии, предназначена для создания топологического рисунка на поверхности монокристаллической кремниевой пластины. Основным литографическим процессом в современной микроэлектронике является фотолитография. Одним из определяющих технологических процессов в микроэлектронике в течение более 40 лет продолжает оставаться литография. Литография или микролитография, а сейчас может быть уместно, говорить о нанолитографии, предназначена для создания топологического рисунка на поверхности монокристаллической кремниевой пластины. Основным литографическим процессом в современной микроэлектронике является фотолитография.

Слайд 15

Описание слайда:

10 ступеней литографического процесса. 1. Подготовка поверхности (промывка и сушка) 2. Нанесение резиста (тонкая пленка полимера наносится ценрифугированием) 3. Сушка (удаление растворителя и перевод резиста в твердую растворимую фазу) 4. Совмещение фотошаблона и экспонирование (положительный резист под действием света переходит в нерастворимую фазу ) 5. Проявление резиста (промывка в растворителе, удаляющем неэкспонированный резист)

Слайд 16

Описание слайда:

6. Стабилизирующий отжиг (удаление остатков 6. Стабилизирующий отжиг (удаление остатков растворителя) 7. Контроль и исправление дефектов. 8. Травление (Непосредственный перенос рисунка маски на поверхность полупроводниковой структуры) 9. Удаление фоторезиста. 10. Финишный контроль.

Слайд 17

Описание слайда:

ПРИМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ ЛИТОГРАФИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУР НАНОРАЗМЕРНОГО МАСШТАБА. Минимальный размер рисунка, который может быть разрешен с помощью той или иной оптической системы может быть оценен с использованием известной формулы:

Слайд 18

Описание слайда:

Конструкция туннельного резонансного транзистора и структура с набором квантовых точек.

Слайд 19

Описание слайда:

Определение аспектного отношения.

Слайд 20

Описание слайда:

Фазосдвигающее маски.

Слайд 21

Описание слайда:

Многослойные резисты.

Слайд 22

Описание слайда:

Литография с двухслойным резистом различной полярности.

Слайд 23

Описание слайда:

«Lift-off» процесс.

Слайд 24

Описание слайда:

Иммерсионная литография

Слайд 25

Описание слайда:

Слайд 26

Описание слайда:

Double patterning

Слайд 27

Описание слайда:

Слайд 28

Описание слайда:

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭКСПОНИРОВАНИЯ. Для получения структур с разрешением ниже 100 нм становится обоснованным использование принципиально новых способов экспонирования. Принимая во внимание необходимость разработки высокопроизводительных литографических систем можно выделить следующие 4 основные направления: предельный или экстремальный ультрафиолет (extreme UV lithography – EUVL), электронная проекционная литография (SCALPEL), рентгеновская литография (Х- ray lithography), ионная литография (ion beam lithography).

Слайд 29

Описание слайда:

ЛИТОГРАФИЯ С ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УЛЬТРАФИОЛЕТОМ. EUVL является обычной оптической литографией, но с использованием излучения с длиной волны 11 - 14 нм и отражательными оптикой и фотошаблонами. Источниками излучения в EUVL на первом этапе развития подобных систем служило синхротронное излучение. Однако позже был разработан малогабаритный источник предельного ультрафиолета, принцип работы которого основан на использовании излучении из лазерной плазмы. Излучение стандартного Nd:YAG лазера (1063 нм длина волны, 40 Вт мощность, 100 Гц частота, 5 нс длительность) фокусируется на импульсной газовой струе Xe кластеров.

Слайд 30

Описание слайда:

Схема EUV литографии.

Слайд 31

Описание слайда:

Схема маски для EUV литографии.

Слайд 32

Описание слайда:

ПРОЕКЦИОННАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ЛИТОГРАФИЯ. ОГРАНИЧЕНИЯ ПРОЕКЦИОННОЙ ЭЛЛ: 1.Термический нагрев маски. 2. Большие числовые апертуры. Понимание ограничений адсорбционной ЭЛЛ привело к появлению новых проекционных ЭЛЛ систем, одна из которых получила название SCALPEL. Главное отличие новых систем от предыдущих заключается в использовании нового типа масок. Маска системы SCALPEL представляет собой набор мембран, изготовленных из легких элементов, с высокой проницаемостью для электронов. Рисунок создается пленками из тяжелых элементов с большой отражательной способностью.

Слайд 33

Описание слайда:

Принцип работы системы SCALPEL:

Слайд 34

Описание слайда:

Электроны проходящие через мембраны рассеиваются на малые углы, тогда как рисунок рассеивает электроны на большие углы. Апертура, расположенная в обратной фокальной плоскости полевой оптической системы пропускает электроны, рассеянные на малые углы и не пропускает электроны, рассеянные на большие углы, что приводит к формированию на подложке высококонтрастного изображения. При этом в маске не происходит значительного поглощения электронного потока, что минимизирует тепловую нестабильность маски. Электроны проходящие через мембраны рассеиваются на малые углы, тогда как рисунок рассеивает электроны на большие углы. Апертура, расположенная в обратной фокальной плоскости полевой оптической системы пропускает электроны, рассеянные на малые углы и не пропускает электроны, рассеянные на большие углы, что приводит к формированию на подложке высококонтрастного изображения. При этом в маске не происходит значительного поглощения электронного потока, что минимизирует тепловую нестабильность маски.

Слайд 35

Описание слайда:

Слайд 36

Описание слайда:

Слайд 37

Описание слайда:

Слайд 38

Описание слайда:

Травление микроструктур

Слайд 39

Описание слайда:

Физическое травление Плазменное травление

Слайд 40

Описание слайда:

Слайд 41

Описание слайда:

Катодное распыление

Слайд 42

Описание слайда:

Катодное распыление Еi >Eth; Eth- пороговая энергия распыления. Eth слабозависит от атомной массы ионов и мишени Eth  10 – 30 eV Среднее расстояние, dt, проходимое ионом в тв. Теле, зависит от энергии и атомного номера иона, атомного номера и структуры мишени. Для Ar+ cэнергией 0,5-5eV Si – 3,5 nm/keV; SiO2 – 5,0 nm/keV; Au - 1,3 nm/keV; Al - 1,5 nm/keV; Толщина поврежденного слоя обычно составляет ½ dt. Только 5% энергии иона затрачивается на распыление, 70-90 % идет на термический нагрев мишени, остальное на радиационные повреждения, вторичную электронную эмиссию и ЭМ излучение в широком спектре частот.

Слайд 43

Описание слайда:

Катодное распыление Угловое распределение распыленных атомов при энергии ионов 1-10 keV косинусному закону N = N0cos

Слайд 44

Описание слайда:

Катодное распыление Коэффициент распыления Y = Na/Ni

Слайд 45

Описание слайда:

Схема реактивного ионного травления

Слайд 46

Описание слайда:

Реактивное ионное травление (RIE)

Слайд 47

Описание слайда:

Цилиндрические реакторы

Слайд 48

Описание слайда:

ТРАВЛЕНИЕ НАНОСТРУКТУР

Слайд 49

Описание слайда:

Типовая установка (Oxford instruments) RIE technology top electrode with shower head gas inlet substrate electrode with 13 MHz Generator and Automatch (AMU) substrate electrode water cooled System control: PLC (programmable logic controller) and PC 2000 Turbo or Roots pump with dual stage rotary as backing pump gate valve and APC (automatic pressure) control valve pressure reading: CM gauge for process (Capacitance Manometer) additional Penning for base pressure gas pod with 6/ 12 MFC controlled gas lines (Mass Flow Controller)

Слайд 50

Описание слайда:

typical process pressure: 5 - 150 mtorr plasma density: ca 1 - 5 x 109 / cm2 standard method for most applications RF ("self") bias forms at the substrate electrode Ion Energy (~ RF bias) dependent on the RF power and process pressure energy range process dependent: 30 eV - 1.000 eV end point detection: optical emission, laser interferometry

Слайд 51

Описание слайда:

ТРАВЛЕНИЕ НАНОСТРУКТУР

Слайд 52

Описание слайда:

Слайд 53

Описание слайда:

Слайд 54

Описание слайда:

Слайд 55

Описание слайда:

Слайд 56

Описание слайда:

Definition of ALD ALD is a method of applying thin films to various substrates with atomic scale precision. Similar in chemistry to chemical vapor deposition (CVD), except that the ALD reaction breaks the CVD reaction into two half-reactions, keeping the precursor materials separate during the reaction. ALD film growth is self-limited and based on surface reactions, which makes achieving atomic scale deposition control possible. By keeping the precursors separate throughout the coating process, atomic layer thickness control of film grown can be obtained as fine as atomic/molecular scale per monolayer.

Слайд 57

Описание слайда:

Brief History of ALD Introduced in 1974 by Dr. Tuomo Suntola and co-workers in Finland to improve the quality of ZnS films used in electroluminescent displays. Recently, it turned out that ALD also produces outstanding dielectric layers and attracts semiconductor industries for making High-K dielectric materials.

Слайд 58

Описание слайда:

ALD Process and Equipments Releases sequential precursor gas pulses to deposit a film one layer at a time on the substrate. The precursor gas is introduced into the process chamber and produces a monolayer of gas on the wafer surface. A second precursor of gas is then introduced into the chamber reacting with the first precursor to produce a monolayer of film on the wafer surface. Two fundamental mechanisms: Chemisorption saturation process Sequential surface chemical reaction process Example: ALD cycle for Al2O3 deposition Since each pair of gas pulses (one cycle) produces exactly one monolayer of film, the thickness of the resulting film may be precisely controlled by the number of deposition cycles.

Слайд 59

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 60

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 61

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 62

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 63

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 64

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 65

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 66

Описание слайда:

ALD Process and Equipments Releases sequential precursor gas pulses to deposit a film one layer at a time. A first precursor gas is introduced into the process chamber and produces a monolayer of gas on the wafer surface. Then a second precursor of gas is introduced into the chamber reacting with the first precursor to produce a monolayer of film on the wafer surface. Two fundamental mechanisms: Chemisorption saturation process Sequential surface chemical reaction process Example: ALD cycle for Al2O3 deposition

Слайд 67

Описание слайда:

ALD Process and Equipments Four main types of ALD reactors Closed system chambers Open system chambers Semi-closed system chambers Semi-open system chambers

Слайд 68

Описание слайда:

ALD Process and Equipments Four main types of ALD reactors Closed system chambers (most common) Open system chambers Semi-closed system chambers Semi-open system chambers

Слайд 69

Описание слайда:

ALD Process and Equipments Four main types of ALD reactors Closed system chambers (most common) The reaction chamber walls are designed to effect the transport of the precursors.

Слайд 70

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 71

Описание слайда:

ALD Process and Equipments

Слайд 72

Описание слайда:

ALD Applications High-K dielectrics for CMOS Semiconductor memory (DRAM) Cu interconnect barrier Deposition in porous structures

Слайд 73

Описание слайда:

Элементы электронных систем.

Слайд 74

Описание слайда:

Физические основы наноэлектроники

Слайд 75

Описание слайда:

Квантовые основы наноэлектроники квантовое размерное ограничение интерференция туннелирование через потенциальные барьеры.

Слайд 76

Описание слайда:

Квантовое размерное ограничение

Слайд 77

Описание слайда:

Уравнение Шредингера

Слайд 78

Описание слайда:

Решения уравнения Шредингера в непериодическом потенциале

Слайд 79

Описание слайда:

Квантовое размерное ограничение.

Слайд 80

Описание слайда:

Квантовое размерное ограничение.

Слайд 81

Описание слайда:

Слайд 82

Описание слайда:

Слайд 83

Описание слайда:

Квантовые нити. Одномерный электронный газ Полупроводниковые гетероструктуры с квантовыми нитями, полученные с помощью субмикронной литографии за счет вытравливания узкой полоски из самой структуры (а) или щели в затворе Шоттки (б): 1 – полупроводник с широкой запрещенной зоной (AlGaAs); 2 – полупроводник с узкой запрещенной зоной (GaAs); 3 – металлический затвор.

Слайд 84

Описание слайда:

Слайд 85

Описание слайда:

Интерференция. Эффект Ааронова-Бома.

Слайд 86

Описание слайда:

Туннелирование Квантовое ограничение, проявляясь в наноразмерных структурах, накладывает специфический отпечаток и на туннелирование. Так, квантование энергетических состояний электронов в очень тонких, периодически расположенных потенциальных ямах приводит к тому, что туннелирование через них приобретает резонансный характер, то есть туннельно просочиться через такую структуру могут лишь электроны с определенной энергией.

Слайд 87

Описание слайда:

Туннельный резонансный транзистор Схема работы и вольт-амперная характеристика резонансного прибора. а – напряжение равно 0; б – подано резонансное напряжение; в – напряжение больше резонансного; г – вольт-амперная характеристика.

Слайд 88

Описание слайда:

Туннельный резонансный транзистор

Слайд 89

Описание слайда:

Одноэлектроника. Одно из самых перспективных направлений увеличения степени интеграции микросхем основано на развитии приборов, в которых контролируется перемещение буквально одного электрона. В таких устройствах, называемых сейчас одноэлектронными транзисторами бит информации будет представлен одним электроном. В одноэлектронных транзисторах время перемещения электрона определяется процессами туннелирования и может быть очень малым.