Fabrication and application of self-masked silicon nanostructures in deep reactive ion etching processes [Elektronische Ressource] / Christoph Kremin. Martin Hoffmann. Peter Schaaf. Uwe Schnakenberg

technische_universitat_ilmenau - Christoph Kremin

Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe
Tout savoir sur nos offres

160 pages

Deutsch

Le téléchargement nécessite un accès à la bibliothèque YouScribe
Tout savoir sur nos offres

A propos
Informations
Extrait

Description

Informations

Publié par	technische_universitat_ilmenau
Publié le	01 janvier 2010
Nombre de lectures	15
Langue	Deutsch
Poids de l'ouvrage	54 Mo

Extrait

hFTUabricaertionhandbn:de:gbApplicaDr.tionDr.-Ing.ofeterSelf-maskedbSiliconamNanostrtucturesStefaninhDeepTURearer.ctiveTUIoneEtchingAacPrAusspracocessesSeptemDisserVtenderanat.tionizur1.Erlangung(Betreuer)desMartinak2.ademiProf.schabil.hencGrades3.DoktoringenieurDr.-Ing.(Dr.-Ing.)hnakvRorngelegtheamheder30.Fbakult?t2010f?rorsiMasczhinenProf.baurer.derhabil.TSecnzinger,hniscIlmenauhenGutacUnivterersit?tProf.Ilmenauhabil.vHomann,onIlmenauHerrnGutacDipl.-Ing.terChristophDr.Kreminnat.gebPorenSamhaaf,10.10.1978IlmenauinGutacErlangenterEinreicUwhScungenamerg,9.WTHAprilhe2010urn:n?env:ilm1-2010000371tlich?fer,DanksagungwHiermithm?eiternc?hrendhundteteicbhenmicchzurbeneihalfen,allenFPeinemersonenZeitbhedankdanken,eidieedankmicimhcbhnologieteameiFderheErstellungausforderungendiesereiArbundeitbun-haftlicterst?tzten.alsDabmeineneiDon-m?hcnhethteertrugicterst?tzte.heimicthundzun?cRathstherzlicbheiomeinemhen.BetreuerteHerrnundProf.durcMartinnHomanntecbeiterhinedankhen,undwhanis-elcMitarbhedankerstetsmirundtr?gtiedieM?glicunhkbleibeitMitterer,gab,AdieDr.ErforsctehHilfe,unghdesen.Themasmeiner"he`ZeitSiliciumgras"'hfortzuf?hrenderundlinhFundormhedieserAusbildungDissertationjederscmirhriftlicIhTzustanden.vDankerfassen.teF?rKsollegeneTiausspnehervzahlreicchhenBirgittnHarnisc?tzlichehenihreHinterst?zungwheneisezahlreicundhenRatscmeistern.hl?ge,cmithdenenherKmirollegendabhgebieteseihezurtlicSeiteundstand,ZMNm?DiecwhvteektvicfreundshUmgangmichhdassherzlicergangenenhsehrbscedankEen.wird.IcreundenhutdankaseWilliamson,aucuehemeinencKhollegen?rMikZerstreuunewieStubAufmenraucbh,orMicichreundinawelhFiscgesamheregleitete,undndDr.hArneFAlbreceithhlt,hdietemichhElterndemKreminThemawn?herbracnichurtengliundsondernmichhhindurcen.h2010zahllosemitDiskussionenundundatRatscSeitehl?geEinenwhen?hrendm?meinerhJahreicimdenZenolleginentrumKf?rvMikro-mundecNanotecZMNhnrecoBesonderslorhebom?gienh(ZMN)icunKarinterst?tzten.riedel,BesondererHartmannDankGabrielegeb?hrth,SteenelcLeopmirold,hLutzpraktiscM?ller,UnAngelaundKeppler?tzlicsoRatwiedieAnjahenKiesewhnologiscetter,Her-wzuelcWhem?durchhicvmicerscauchiedenebUnmeinentersucolleginnenhKungendesma?acgeblMikromecicchSystemeans?mderhenveiterinnenorliegendenMitarbArbdeseitbmiten.wirkten.Zusammenar-Weiteiterhinarggepr?gtedonarespnollenkdtcseihenDr.undThomasma?geblicKups,dazuDr.ei,AnikmiretvThJahreete,eineDr.angenehmeHenrydRomanh?neus,inDr.rinnerungenJ?rgenPBeietzold,FDr.RomanGernotKnEcSckThome,Herre,Dr.damMarcelMaryHimmerlicahh,undDr.HeikStefanBartscKriscm?hok,hDr.icKatjamicTfoniscdiehdieundgMatthiassoMacmanchn?tigef?ruihreterungfreundledankicVheallemUneterst?tzunghdurcFhElisabdieSteinhagen,Durcelchf?hrungmicvwerscderhiedenertenMessungenbsogeduldigwieuf?rmicdieaucwissenscbhaftlicderheertigstellungDiskussionArbundunInScterpretationie?dericErgebnisse.m?DankhgilticaucmichbThorstenmeinenS?ndig,MarieLotharHorstDresslerbunden,Andr?elcHiess,mirwhelcnhemeinemirerm?bceiten,derinInstandHinsichaltungtundjederzeitWterartungstehdIlmenauerAprilAnlagenItecIhnikOMPublicationsCD-RProartserichtofHoffmann,thisewStatiscorkMarcare978-3-8007-3155-8,alreadyinpublisheddingsin:,Kremin,Kremin,C.;onLeopold,2.S.;bHHoffmann,BerlinM.C.;:ariationsUniontersucohoMeungAaczur(2008)selbst-organisiertenM.;NanomaskierungHoffmann,innamisczyklischl?ssen.henation/Tiefen?tzprozessenErfurt,f?rVDEdie1432-3419;reproGmduzierbare1432-3419;ErzeugungOMvuch,on:nanostrukturinanostructuredertereactivmhingSilicium.In.In:eGMM-F19thachbEurerichtorkshopMikrGermano-Nano-Intebgr978-3-00-0255ation/StubenraBeitrandt,?geHecht,des.2.undGMM-WPr?fungorkshopsilizium-Nano-Klettv,GMM-FErfurt,o-Nano-InteGerman?geyorkshops,yMarc(2010).herlag(2010).ISS-978-3-8007-3216-6,VDEerlagVbHerlagISSNGmISBNbHCD-RBerlinKremin,IStubenraSM.;SNM.1432-3419;VIofSsiliconBNdeep978-3-8007-3216-6,eCD-RetcOMpKremin,cesses.C.;PrLeopold,cSteffen;eStubenraofuch,MicrM.;chanicsHoffmann,opM.W:,Vhen,ariationyvSeptemonernanos-ISBNtrukturiertem29-8,SiliciumOMausuch,DRIE-Tiefen?tzprozessenSchwzurM.;InC.;tegrationS.;inMSi-basierte:MEMS.heIn:dy-GMM-heFvachbSerichterscMikrIn:o-Nano-InteachbgrMikration/grBeitrBeitr?gedesdesGMM-W1.,GMM-WGermanorkshops,,hSeeheim,-GermanVyGmMarcBerlinhN(2009).ISBN-CD-RVDEVVC F4 8
canaevnano-scaleasucessing,rfacediscussed.mocandareicattiofoappropriatenbasedformedec-bofyonself-organizingiprocecessesvinapplicationsprequiremenlasmandagenerationetcinhibitingh-proing.wsIandtariouscanisbaetactivgeometricalelyaddition,usedthetometallizationenablgeforninewabfunctionalitiesrangeorsenhanceistheIpinerformancetrolledofetcMicro-Electro-hievMecviahanical-Swhythestemsarying(MEMS),theBiologicaltoMEMSform(BioMEMS)aorphenomenonMiGrasscNext,ro-Opetctoin-Ethatlectrostructures-theMeoncthehanical-Systemsof(MOEMS).hanged.Itsbloositionw-costasgenerationGrasswithondingstandardestigated.fabricationGrassequipmenfundamentinmakareeshnologicalitandappromisingSiliconresearcthhcansubreproject.aThisc-DRIEdothectoralofthesisininstep.veestigatesbtheconformation,EmissionmoydihocationofandforapplicationcessofusSiliconeGrassproresultingsystems.fromontheandcyclicvDeepdReactivthatecIoformationnAbstractEtceehingGrass(c-DRIE)ngproandcess.dication,Theestigated.censhotralcgoalofissthehangesreprocess.ducibleepandappliedconstrollprolesealldSilicongenerationeasurthermore,wSiliconellphasortheelectrolessselectedwmosuitabilitdicationtofypthehanicalSiliconinfraredGrassinin,tendofedMEMSforthisspinfor-ecicpapplications.methoTherefore,andthen.erecommendedwcessesorkforfodcusesrules.oninthreeapplicationmaininsubbjects:fabricationnhanicallyaer.nTheomducibleaskinofgnanomask-thetheisself-onoconrganizedabrasionmecthehanismlmthattheihingnitiatesThisSiliconbGrassacgeneration,edSilyiconcessGrasstrolproOpticalcessingSp-troscopfor(OES)conictrolledallostructurefetcrhinginitiationandnanomaskingsubsequenentvmoprodication,conditionsandthnallyenablesthetransfinrtegrationtheandcessappliothercaVtiinuencesonanomasknationinmorphologyMEMS.inInestigatedorderntoitinfoundvtheestigateofthearbnanomaskingdustproinisSiliconpplasmascessolymerizingandhasitsprofoundinuencesct.andSilicontoprosubsequenconsistitlyofderivhingesubsequenamoforma-istionvtheoryItforsthewnc-DRIEtheproharacteristiccess,featuresdierenthetundergomignicanorphcologduringiprocInaldandendingcthehproemsiparameters,caresultinglandstudiessidewbmorphologyytheScanningGrassElectronbMicroscopcyF(SEM),theAoftomicGrassFyorceysicalMicroscopapydep(AFM),andX-RaplatinyasPhotoellelectrontheSpyectroscopdierenySilicon(XPS)tandesAugermecElectronbSpandectroscopopticalyare(AES)vasFinallywtheeltegrationlSiliconainsispInrodiscussion,cesstalanalysismationmethooutdsossiblearetegrationused.ds,IttsislimitationsshogivwnThesethatfromthetecnanomaskproconsiststoofinstructionscarbhandlingon-ricgeneralh,elamenignt-likTheeossibleclusters,tegrationwhosepracticalmorphologyofcanGrassbMEMSedemonstratedcyhangedebofythermo-mecvactuatedarioustilevproVIcessparameters.C F4 8
harakteristiscnano-skhritt.aligeeObtsteher?mittelscduzierbarehenmoPdeineiknation,diew?belcabgeschehdurcanderehfestgestellt,selbstorganisierteestehendProzessetstehwv?hrendEigndeseingesetzt.Plasma?tzeslamenhervvorgerufenaufwird.ruStrolleieekdadurcannvgenderenutztohlenstopartikwdieerden,dizierung,umanneuekFundunktionalit?tenwzuunderm?glicenhenprozessanalytiscodassderkdieestehEzienzariationvkonimMikro-Elektro-Mectrolliertenhaniscassihen-Systement(MEMS),hBiologiscEmissionssphenheMEMSb(BioMEMS)zuoertragungdert.Mikro-Opto-Electro-MecEin?ssehaniscanomhen-Systemenuc(MOEMS)daszuistvImerbSiliciuessern.anscDiesegezeigt,EigenscMerkmalehwaorfenfontenProzessparametern,inandmorphologienKWomgbinationhermitalsderhiedlickSiliciuostenaucgV?wirdnstigenNanomaskHerstellungngmitichandel?blicClusternhenderen?einetzanlagenonmacwhDietdersieProzesszukeidnemenvielviersprechichenden?FwirdorscProzesskhoptiscungsthema.opieDiesewDissertationerlaubt,unNanomaskierungsprozesstersucvhzessbtunddieieProzessesHerstellung,erm?glicMowdhidieziderengruunngtunddabAnderwngendungKurzfassungvWirkungonolgendenSviliciumgrasgras,ausStruktur?tzungdemderzykliscEshendiereaktivgeometriscenStrukturenIonenVtiefen?tzprozessdes(c-DRIE).unZielstellungAu?er-istabh?ngigdabeneiwsoresultierendenwenohlesdiewrepwirdrodieduzierbareonundysikkhei-onGalvtrolliertehErzeugungunalsTaucohrasdiealsenhtsprechehendeerfahrenMoEsdizierunggezeigt,desdieSiliiciumgrases,ruumausesohlenstore-anhen,btartigenestimmbtet,AnMorphologiewerendungenVanvzProzessparameternuer?ndertpassen.erdenDabann.eireprokErzeugungonzenNanomaskierungtriertc-DRIEsicbasierthdemdieonArbAbtrageiteraufhiedenfPovlegngsscenhdeimdreitzscHaupt-Diesthemen:durcdeneineselbst-organisiertenonNanomaskierungsprozess,mittelswherelcektroskhererreicdiet,HerstellungelcvesondSinliciumgrasselbstinitiiert,eidieariierendenProzessierungrovedingungenoninitiierenSiliciumgrasdf?rhdie?bkdesonintrollierteSystemeErzeugunghderEsSerdentrukturenerscmitiedeneihreraufanscEnhliunge?NenaskierudeundMoMorphologiediktersationhundundscdasshlie?liceihPh?nomendieKInelerzeugutegrationineineSiliciumgraspmerisierendenundoly-AnPlasmenwgro?eenhat.dungFinwirdMEMS.ProzessierungUmondenmNanomaskierungsprozessbundausseineundEin?ssehlie?en-zuMounanalysiert.tersucwirdhendassundcimhenFhenolgendendereinesignikEntentste-er?nderungenh?hrendunEngstheorieungsprozessesf?rterwdensind.c-DRIEdemProzess?nnen,abzuleiten,vwderdenasogewendetenohldievProleerscSeit-hiedenewmorphologiscdheSiliciumgrasesunder?ndertcerden.hemisceiterhinhesoAnalysenohlmittelsMetallisierunRasterelektronenmikrospiev(SEM),SiliciumgrasRasterkraftmikroskphopiealisc(AFM),GasphasenabscR?ndungtgen-stromloserPhotoanikelektronenspaucektroskdieopieung(XPS)terscundherAuger-Elektronen-Spypektrovsknopiemg(AES)f?rgenIXutzt,thermo-mecAufbau-mitundinVAnerbindungstectechniokheundrasdieXoptiscbisheeineAnDesignwmgendunpgvimrdinfrarotenCanBereiconhhenunzutersuceisenhHand-t.f?rSconhltegriertemie?EineltegrationicktischendwiSilicirdMEMSdieeinesInhtegrationersvvonempfohlenenSiliciuhnologiscmgProzessenrashininHMEMSwbf?rescangemessenehriebhabungen.derDabdaseivwMikros