Теневое напыление

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

Теневое напыление для изготовления одноэлектронных транзисторов. (а) Вид сбоку, разрез влоль токового пути. (б) Вид сбоку, разрез перпендикулярно току, показывающий маску из резиста и слои, нанесённые на неё во время напыления (изменение её поперечного сечения). (c) Вид сверху с указанием секущих плоскостей для видов проекций (а) и (б).

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.