Fabrication of Silicon-on-Nothing Structure by Substrate Engineering Using the Empty-Space-in-Silicon Formation Technique

Sato, Tsutomu; Mizushima, Ichiro; Taniguchi, Shun; Takenaka, Kazuhiro; Shimonishi, Satoshi; Hayashi, Hisataka; Hatano, Masayuki; Sugihara, Kazuyoshi; Tsunashima, Y.

doi:10.1143/jjap.43.12

Cited by 73 publications

(50 citation statements)

References 10 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Оценки показывают, что для цилиндрической поры в кремнии диаметром 1.2 мкм при α = 6.24 · 10 14 эВ/см 2 [13] это давление составляет около 17 атмосфер. Цилиндрическая полость являет-ся неравновесной и стремится изменить свою форму, превратившись в сферу, или при высоком аспектном отношении глубины поры к ее диаметру разделиться на несколько изомерных сфер [22,26], что и наблюдалось в работах [8,9]. Перемещение атомов по поверхности изменяет форму поры, сохраняя неизменным ее объем.…”

Section: ев астрова не преображенский си павлов вб воронковunclassified

“…Спекание макропор сопровождается распадом цилиндрических пустот на изомерные сферы и также образованием беспористой корки [8]. Если макропоры организованы в регуляр-ную решетку, то при спекании можно сформировать сплошную полость под слоем кремния и получить структуру Silicon On Nothing (SON) [9]. Следуя этому принципу, в работах [10,11] были изготовлены равно-отстоящие друг от друга цилиндрические макропоры, радиус которых периодически варьировался с глубиной.…”

Section: Introductionunclassified

“…ст. до атмосферного [3,[7][8][9]13]. Тем не менее в некоторых публикациях сообщалось об успешном использовании другой защитной атмосферы: Ar [14,15,10] или He + H 2 [16].…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Высокотемпературный Отжиг Макропористого Кремния В Потоке Инертного Газа

Астрова¹,

Преображенский²,

Павлов³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

Интерес к спеканию макропористого кремния обусловлен возможностью целенаправленно изменять его структуру. Проведение спекания макропористых структур в атмосфере аргона вместо водорода упрощает требования к оборудованию и технике безопасности. В настоящей работе исследовано спекание макропористого кремния, происходящее в результате отжига при T=1000-1280oC в горизонтальной трубе, продуваемой газами высокой чистоты: Ar или Ar+3% H2. Эксперименты проводились на слоях с глубокими цилиндрическими макропорами, изготовленными с помощью электрохимического травления образцов с затравочными ямками на поверхности (упорядоченные поры) и без таковых (случайные поры). Морфология пористой структуры и происходящие в ней изменения после отжига изучались с помощью электронного и оптического микроскопов. Показано, что в зависимости от диаметра пор и температуры обработки происходит сглаживание поверхности пор, закрытие пор и образование поверхностной корки, сфероидизация и распад цилиндрических пор на отдельные полые сферы, появление тонкой структуры и огранки. Показано, что минимальной поверхностной энергией обладают плоскости (111). Обнаружено, что при отжиге макропористого кремния в атмосфере инертного газа происходит интенсивное термическое травление, что проявляется в увеличении пористости или даже полном исчезновении пористого слоя на краю образца. Кроме того, при отжиге, особенно в области низких температур, наблюдается появление окисного налета в виде пленки, шариков или длинных нитей, образующих стекловату. Наблюдавшиеся особенности объясняются наличием в инертном газе следов окислителя, приводящего к образованию легко летучего SiO и продуктов реакции с его участием.8543 DOI: 10.21883/FTP.2017.09.44884.8543

show abstract

Section: ев астрова не преображенский си павлов вб воронковunclassified

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Высокотемпературный Отжиг Макропористого Кремния В Потоке Инертного Газа

Астрова¹,

Преображенский²,

Павлов³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Micro holes were 1.6 ^m-diameter and Ç^im-depth, and they were arrayed to 20 x 20 in 2.5 /im-intervals each other. After the DRIE fabrication, the wafer was annealed at 1150°C in I Tensile test device w llli 1000 combs iiiilc tci.i dL;\ ice without suppoit iubsli^ate i During annealing in UHV, the self-organizing surface migration of Si is known to occur in such a way that the surface energy is minimized [38,39]. In our experiment, micro holes were first transformed to spherical cavities.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 96%

Focused Ion Beam Induced Surface Damage Effect on the Mechanical Properties of Silicon Nanowires

Fujii

Namazu

Sudoh³

et al. 2013

Journal of Engineering Materials and Technology

View full text Add to dashboard Cite

¡n this paper, the effect ofswface damage induced by focused ion beam (FIB) fabrication on the mechanical properties of silicon (Si) nanowires (NWs) was investigated. Uniaxial tensile testing of the NWs was performed using a reusable on-chip tensile test device with 1000 pairs of comb structures working as an electrostatic force actuator, a capacitive displacement sensor, and a force sensor. Si NWs were made from silicon-on-nothing (SON) membranes that were produced by deep reactive ion etching hole fabrication and ultrahigh vacuum annealing. Micro probe manipulation and film deposition functions in a FIB system were used to bond SON membranes to the device's sample stage and then to directly fabricate Si NWs on the device. All the NWs showed brittle fracture in ambient air. The Young's modulus of 57nm-wide NW was 107.4 GPa, which was increased to 144.2 GPa with increasing the width to 221 nm. The fracture strength ranged from 3.9 GPa to 7.3 GPa. By assuming the thickness of FIB-induced damage layer, the Young's modulus of the layer was estimated to be 96.2 GPa, which was in good agreement with the literature value for amorphous Si.

show abstract

“…After a strong annealing in a non-oxidizing ambient (argon or hydrogen), the surface reorganizes leading to the formation of a 1-2 lm thick silicon layer on an empty plate. [15][16][17][18][19] The physical reason for this surprising behavior is that, at high temperature, pores try to minimize their surface energy by transforming into spheroids that will be trapped into the material. If pore geometry is properly adjusted, spheroids collapse forming a single cavity below the thin crystalline surface.…”

mentioning

confidence: 99%

“Silicon millefeuille”: From a silicon wafer to multiple thin crystalline films in a single step

Hernández

Trifonov

Garín

et al. 2013

Applied Physics Letters

View full text Add to dashboard Cite

During the last years, many techniques have been developed to obtain thin crystalline films from commercial silicon ingots. Large market applications are foreseen in the photovoltaic field, where important cost reductions are predicted, and also in advanced microelectronics technologies as three-dimensional integration, system on foil, or silicon interposers [Dross et al., Prog. Photovoltaics 20, 770-784 (2012); R. Brendel, Thin Film Crystalline Silicon Solar Cells (Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2003); J. N. Burghartz, Ultra-Thin Chip Technology and Applications (Springer Science + Business Media, NY, USA, 2010)]. Existing methods produce “one at a time” silicon layers, once one thin film is obtained, the complete process is repeated to obtain the next layer. Here, we describe a technology that, from a single crystalline silicon wafer, produces a large number of crystalline films with controlled thickness in a single technological step.

show abstract

Fabrication of Silicon-on-Nothing Structure by Substrate Engineering Using the Empty-Space-in-Silicon Formation Technique

Cited by 73 publications

References 10 publications

Высокотемпературный Отжиг Макропористого Кремния В Потоке Инертного Газа

Высокотемпературный Отжиг Макропористого Кремния В Потоке Инертного Газа

Focused Ion Beam Induced Surface Damage Effect on the Mechanical Properties of Silicon Nanowires

“Silicon millefeuille”: From a silicon wafer to multiple thin crystalline films in a single step

Contact Info

Product

Resources

About