Inductively-Coupled Plasma Etching for Nanoimprint Si-masters
(2019) PHYM01 20181Solid State Physics
Department of Physics
- Abstract
- In the last decades, engineers have been pushing semiconductor technology towards fabricating ever smaller devices, and will eventually pass the lower limit of currently commonplace optical lithographic techniques. New techniques have been developed, such as nanoimprint lithography. Stamp fabrication is the key for nanoimprint, and stamps often need to be bought from an external company. In this thesis work, a simple method for stamp fabrication utilising Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching on samples with Electron Beam Lithography defined patterns in an electron beam sensitive resist, using fluorine based etch chemistry in a Single-step Reactive Ion Etch process, has been developed, allowing for in-house stamp fabrication at... (More)
- In the last decades, engineers have been pushing semiconductor technology towards fabricating ever smaller devices, and will eventually pass the lower limit of currently commonplace optical lithographic techniques. New techniques have been developed, such as nanoimprint lithography. Stamp fabrication is the key for nanoimprint, and stamps often need to be bought from an external company. In this thesis work, a simple method for stamp fabrication utilising Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching on samples with Electron Beam Lithography defined patterns in an electron beam sensitive resist, using fluorine based etch chemistry in a Single-step Reactive Ion Etch process, has been developed, allowing for in-house stamp fabrication at Lund Nano Lab using a reactive ion etching process. A process for increasing etch selectivity, called selective infiltration synthesis, was also investigated as a means to improve the fabrication process. This work enables nanoimprint lithography to be a more readily available, and thus more widely used, patterning technique for various research projects within Lund Nano Lab. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- I dagens samhälle är datorer en allt viktigare del, både i vardagslivet, för vetenskapen och inom arbetslivet. Den konstanta strävan mot allt kraftfullare datorer har drivit på utvecklingen av transistorer, den huvudsakliga komponenten i datorernas beräknande del, processorn. Utvecklingen är mestadels centrerad runt krympning av dessa komponenter, så att man kan få plats med fler på samma yta och på så vis öka processorns, och samtidigt datorns, kraft.
I produktionen av transistorerna används stora plattor av kisel, där områden modifieras med olika metoder för att till exempel lägga på eller etsa bort material från kiselplattan, eller ändra sammansättningen av ämnen inuti kislet för att få fram särskilda egenskaper. För att kunna... (More) - I dagens samhälle är datorer en allt viktigare del, både i vardagslivet, för vetenskapen och inom arbetslivet. Den konstanta strävan mot allt kraftfullare datorer har drivit på utvecklingen av transistorer, den huvudsakliga komponenten i datorernas beräknande del, processorn. Utvecklingen är mestadels centrerad runt krympning av dessa komponenter, så att man kan få plats med fler på samma yta och på så vis öka processorns, och samtidigt datorns, kraft.
I produktionen av transistorerna används stora plattor av kisel, där områden modifieras med olika metoder för att till exempel lägga på eller etsa bort material från kiselplattan, eller ändra sammansättningen av ämnen inuti kislet för att få fram särskilda egenskaper. För att kunna bestämma vilka områden som ska utsättas för modikationen används ofta ett tunt lager av plast för att täcka de områden som inte ska modifieras. Detta lager måste först mönstras för att maskera rätt ytor. Det finns ett antal metoder, gemensamt kallade litografiska processer, för denna mönstring, bland annat att exponera dessa områden med
strålning med hög energi, t ex ultraviolett (UV) ljus eller elektronstrålar. Detta bryter kemiska bindningar i plasten, vilket ökar lösligheten så man lätt kan skölja bort lagret i ett lösningsmedel och bara lämna kvar ett lager som motsvarar det mönster man vill ha.
Dessa metoder har olika begränsningar, till exempel upplösning för UV-baserad litografi eller produktionshastighet för elektronstrålelitografi. Då vi börjar nå storlekar vid gränsen för UV-litografins upplösning, och elektronstrålelitografins dåliga produktionshastighet gör den olämplig för industriella applikationer, är det attraktivt att utveckla nya metoder som kan göra samma saker, men snabbare och med högre upplösning. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/8971398
- author
- Boström, Oskar LU
- supervisor
- organization
- course
- PHYM01 20181
- year
- 2019
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- NIL, Semiconductor, EBL, SEM, ICP-RIE, Fluorine Etching, Physics
- language
- English
- id
- 8971398
- date added to LUP
- 2019-02-18 17:45:53
- date last changed
- 2019-02-18 17:45:53
@misc{8971398,
abstract = {{In the last decades, engineers have been pushing semiconductor technology towards fabricating ever smaller devices, and will eventually pass the lower limit of currently commonplace optical lithographic techniques. New techniques have been developed, such as nanoimprint lithography. Stamp fabrication is the key for nanoimprint, and stamps often need to be bought from an external company. In this thesis work, a simple method for stamp fabrication utilising Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching on samples with Electron Beam Lithography defined patterns in an electron beam sensitive resist, using fluorine based etch chemistry in a Single-step Reactive Ion Etch process, has been developed, allowing for in-house stamp fabrication at Lund Nano Lab using a reactive ion etching process. A process for increasing etch selectivity, called selective infiltration synthesis, was also investigated as a means to improve the fabrication process. This work enables nanoimprint lithography to be a more readily available, and thus more widely used, patterning technique for various research projects within Lund Nano Lab.}},
author = {{Boström, Oskar}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Inductively-Coupled Plasma Etching for Nanoimprint Si-masters}},
year = {{2019}},
}