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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Inhalt archiviert am 2024-04-30

Fundamental physical chemistry of ultraprecision silicon etching tonanometre dimensions

Ziel



Objectives and content
The aim of the project is to achieve a fundamental
physicochemical understanding of the kinetics an
mechanism of chemical and electrochemical dissolution of
silicon in aqueous KOH with a view to develop the next
generation of ultra-high precision anisotropic wet
chemical etching techniques with enhanced reliability in
both anisotropic ratios and surface finish for large area
devices. It is widely accepted that the crystal
orientation sensitivity resulting in the anisotropic
dissolution of Si is determined by orientation dependent
surface chemistry. The present project is based on a
fundamental Physical Chemistry approach, bringing
together advanced electrochemical and surface science
techniques for the understanding of the mechanism of
anisotropic etching of silicon and of the origin of
pyramids often observed in the etching of micromachined
structures. The main industrial objectives are
reliability in surface finish, with a surface roughness
better than 4 nm rms, and the production of etched
surfaces with anistropic ratios between the { 100} and {
111 } surfaces better than 140:1 and a ratio
reproducibility better than 5%.
The proposed research programme capitalises on recent
advances in instrumentation and in the study of the
physical chemistry of semiconductor electrodes. The
proposers intend to establish a link between results
obtained under UHV conditions with experiments in the
condensed phase. Surface science techniques give a
unique possibility for the characterisation of the state
of a surface and allows to monitor the way in which
organic absorbates interact with single crystal silicon
by LEED, Programmed Thermal Desorption and High
Resolution Electron Energy Loss Spectroscopy. In
addition, other structure and chemical sensitive
techniques, such as XPS provide a wealth of surface
information that has not been employed until now for the
characterisation of the Si-aqueous KOH interface in the
presence of organic additives.
Simultaneously with this type of measurements, the
proposers will investigate the Si-aqueous KOH interface
by a variety of powerful electrochemical techniques, such
as in-situ AFM, luminescence emission, FTIR modulated
Reflectance Spectroscopy, AC impedance spectroscopy and
phocurrent, in an attempt to understand the band
structure at the interface and the mechanism of
dissolution of Si. It is of particular importance to
understand if the anisotropic dissolution reaction
follows a chemical or an electrochemical mechanism, or
both simultaneously, and it is expected that the
combination of electrochemistry and surface science
methods will provide the necessary fundamental
understanding for the development of practical etching
baths with far superior performances than those that
achieved at present by a trial and error approach.
The main scientific objectives of the proposal are:
To study of the elementary steps in the dissolution
reaction of Si
To determine the origin of anisotropy and of the
chemical factors affecting anisotropic ratios.
The investigate the physical chemistry of organic
additives in relation to the surface chemistry of silicon
To establish a relationship between semiconducting
properties and Si etching.
The industrial application of the proposed research are
to develop:
New etching formulations leading to a surface roughness
of less than 4 nm rms
Methods for the in situ measurement and control of
anisotropic ratios of etching baths
New methodologies for etching bath design.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

Daten nicht verfügbar

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

CSC - Cost-sharing contracts

Koordinator

THE UNIVERSITY OF LIVERPOOL
EU-Beitrag
Keine Daten
Adresse
Crown Street
L69 7ZD LIVERPOOL
Vereinigtes Königreich

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Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

Keine Daten

Beteiligte (5)

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