Plakat - Wydział Chemii

WYDZIAŁ CHEMII UNIWERSYTETU WARSZAWSKIEGO
ŹRÓDŁA BŁĘDÓW W GALWANOPLASTYCZNYM
ODWZOROWANIU MIKROSTRUKTUR POWIERZCHNIOWYCH
W PRODUKCJI MATRYC CD I DVD.
PRACOWNIA TEORII I ZASTOSOWAŃ ELEKTROD
KIEROWNIK I OPIEKUN PRACY: DR HAB. MIKOŁAJ DONTEN
WSPÓŁPRACA Z TECHNICOLOR THOMSON MULTIMEDIA
MAGDALENA ZALEWSKA
WSTĘP
Proces produkcji płyt CD/DVD jest bardzo skomplikowany zarówno ze względu na rozmiary wytwarzanych obiektów jak i na ilość parametrów
procesu, które należy kontrolować. Każdy etap produkcji niesie ze sobą ryzyko wprowadzenia zanieczyszczeń a tym samym powstawania oraz
powielania błędów, które w procesie replikacji zostają przeniesione z powierzchni matryc na powierzchnię płyty CD/DVD. W ten sposób
zaburzona zostaje dokładność i precyzja odwzorowania pierwotnej formy danych, a tym samym obniża się jakość finalnego produktu.
CEL
Celem pracy było wyszukanie na powierzchni matryc rożnego rodzaju defektów powstałych podczas procesu produkcji i będących jednocześnie
przyczyną obniżenia jakości zapisanych danych. Następnym krokiem było zidentyfikowanie przyczyn powstania błędów ze wskazaniem etapu
produkcji, w którym doszło do zaburzenia. Znalezione defekty, w zależności od przyczyny ich powstania, zostały podzielone i zakwalifikowane do
odpowiednich grup błędów.
TECHNIKI POMIAROWE
SKANINGOWY MIKROSKOP ELEKTRONOWY - obserwacja powierzchni
badanych matryc z rozdzielczością, dochodzącą do kilkudziesięciu nanometrów.
Zastosowanie tej metody pozwoliło na rozróżnienie defektów o bardzo małych
rozmiarach od obiektów tworzących powierzchnię próbki.
KLASYFIKACJA ZNALEZIONYCH DEFEKTÓW
MIKROSONDA ELEKTRONOWA - określenie składu jakościowego oraz
ilościowego znalezionych defektów i porównanie ich do czystej,
niezanieczyszczonej powierzchni matryc. Znając charakterystyczny skład
pierwiastkowy matryc, można wykrywać wszelkie odstępstwa od ich
standardowych zawartości a także z określonym prawdopodobieństwem wskazać
etap produkcji, w którym doszło do powstania modyfikacji składu, w postaci
różnego rodzaju defektów.
1. MECHANICZNE – powstają w wyniku mechanicznych uszkodzeń powierzchni
matryc przez co wytłoczone landy zostają zmiażdżone lub starte z jej powierzchni.
Widmo zebrane obszaru
z czystej powierzchni
„ojca”.
2. STRUKTURALNE - obejmują wszystkie rodzaje
defektów związanych z odstępstwami powielanych
powierzchni od optycznych kształtów matrycy.
300nm
~ 450 - 600
λ / 4 nm
2.1. MASTERING –
źle odwzorowana
pierwsza ścieżka zapisu
~ 200
λ / 3 nm
2.2. Zatrzymanie mikropęcherzy gazu lub
wydzielanie wodoru na powierzchni formowanej
matrycy.
Widmo zebrane z obszaru
czystej powierzchni
„matki” lub „stampera”.
C
Widmo zebrane z obszaru
powierzchni
zanieczyszczonej
fotoresisitem
SPEKTROSKOPIA ELEKTRONÓW AUGERA – wykorzystywana w
przypadku gdy grubość znalezionych defektów była niższa od ok. 0.1 μm. Za
pomocą tej metody możliwe było określenie składu jakościowego i ilościowego
cienkich filmów zanieczyszczeń pokrywających powierzchnię matryc.
Defekt w postaci organicznego zanieczyszczenia (pik węgla). Im mniejsza
intensywność piku niklu tym większa grubość warstwy zanieczyszczenia.
2.3. PASYWACJA–
uszkodzona warstwa
tlenkowa.
2.4. DEFEKTY ANTROPOGENICZNE
wprowadzone przez ludzi:
A. kropla śliny
B. odcisk palca
Niedokładnie usunięty fotoresist o czym świadczy
obecność na widnie AES piku węgla, krzemu i tlenu.
3. POZOSTAŁOŚCI ORGANICZNE - niedokładnie usunięty fotoresist.
A. Powierzchnia „ojca” z widocznymi
pozostałościami fotoresistu.
B. Zanieczyszczenia
przeniesione na
powierzchnię „matki”.
WNIOSKI
Najczęstszą przyczyną powstawania błędów na powierzchni matryc jest
niedostateczne zachowanie czystości procesu zaczynając od niedokładnego
usunięcia związków stosowanych w procesie produkcji a kończąc na
zanieczyszczeniach wprowadzonych z zewnątrz do procesu produkcji. Po każdym
kolejnym etapie produkcji konieczne jest dokładne przemycie powierzchni
matrycy, najpierw odpowiednim związkiem zmywającym a następnie wodą
dejonizowaną, dzięki czemu możliwe jest uniknięcie kontaminacji następnego
etapu produkcji.