Теневое напыление

Теневое напыление (метод Нимейера — Долана, напыление под углом) — метод тонкоплёночной литографии для создания перекрывающихся структур нанометрового размера.

В этом методе используется маска, которая подвешивается над подложкой (см. рисунок). Маска может быть сформирована из двух или более слоёв резиста, что позволяет создать необходимое экстремальное по глубине подтравление. В зависимости от угла напыления теневое изображение маски проецируется в разные места на подложке. Тщательно выбирая угол для каждого наносимого материала, можно проецировать соседние отверстия в маске в одно и то же положение, создавая наложение двух тонких плёнок на подложке с чётко определённой геометрией^[1]^[2]^[3].

Усилия по созданию многослойных структур осложняются необходимостью согласования каждого слоя с нижележащими; поскольку все отверстия находятся на одной и той же маске, теневое напыление уменьшает эту трудность, поскольку слои самовыравниваются^[4]. Кроме того, это позволяет хранить подложку в условиях высокого вакуума, поскольку нет необходимости повышать давление для переключения между несколькими масками. Из-за своих недостатков, в том числе ограничений на плотность элементов из-за избыточного испарения материала, теневое напыление обычно подходит только для очень грубой интеграции^[4].

Применение

Теневое напыление используется для создания многослойных тонкоплёночных электронных наноструктур, таких как квантовые точки и туннельные переходы.

Примечания

↑ J. Niemeyer, PTB-Mitt. 84, 251 (1974)
↑ Niemeyer, J. (1976-09-15). "Observation of large dc supercurrents at nonzero voltages in Josephson tunnel junctions". Applied Physics Letters. 29 (6). AIP Publishing: 380—382. Bibcode:1976ApPhL..29..380N. doi:10.1063/1.89094. ISSN 0003-6951.
↑ Dolan, G. J. (1977-09-01). "Offset masks for lift‐off photoprocessing". Applied Physics Letters. 31 (5). AIP Publishing: 337—339. Bibcode:1977ApPhL..31..337D. doi:10.1063/1.89690. ISSN 0003-6951.
↑ ¹ ² Henning, Torsten (1999-01-27). "Charging effects in niobium nanostructures". p. 56. arXiv:cond-mat/9901308.

[1] J. Niemeyer, PTB-Mitt. 84, 251 (1974)

[2] Niemeyer, J. (1976-09-15). "Observation of large dc supercurrents at nonzero voltages in Josephson tunnel junctions". Applied Physics Letters. 29 (6). AIP Publishing: 380—382. Bibcode:1976ApPhL..29..380N. doi:10.1063/1.89094. ISSN 0003-6951.

[3] Dolan, G. J. (1977-09-01). "Offset masks for lift‐off photoprocessing". Applied Physics Letters. 31 (5). AIP Publishing: 337—339. Bibcode:1977ApPhL..31..337D. doi:10.1063/1.89690. ISSN 0003-6951.

[:0-4] ¹ ² Henning, Torsten (1999-01-27). "Charging effects in niobium nanostructures". p. 56. arXiv:cond-mat/9901308.

[1]

[2]

[3]

[4]