Opracowanie procesów fotolitografii DUV oraz procesów trawienia

Transkrypt

Opracowanie procesów fotolitografii DUV oraz procesów trawienia
I Konferencja
„Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów
i struktur dla nanoelektroniki, fotoniki, spintroniki i technik
sensorowych”
InTechFun
9 kwietnia 2010 r., Warszawa
POIG.01.03.01-00-159/08
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
InTechFun
Pakiet zadaniowy: PZ2. Nowe Moduły Technologiczne
Lider: ITE
Partnerzy: IF PAN, PW, PŁ, PŚl
Czas trwania: M1 – M60
II Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Cele
Opracowanie technologii kształtowania wzorów w skali
submikrometrowej technikami głębokiego nadfioletu (DUV-OL)
i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP).
Mgr inż. Katarzyna Korwin-Mikke
Mgr inż. Renata Kruszka
Mgr inż. Zuzanna Sidor
Mgr Iwona Pasternak
Mgr inż. Marek Wzorek
Prof. Anna Piotrowska
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Plan prezentacji
I. Kształtowanie wzorów submikromertrowych – fotolitografia DUV
II. Trawienie – plazmą wysokiej gęstości ICP
III. Wyniki kształtowania wzorów
IV. Wyniki trawienia plazmowego
materiały GaN, SiC, ZnO
maski do trawień – emulsyjne, metaliczne: Cr, Ni, tlenkowe: SiO2
Kształtowanie wzorów:
- mesa
- siatki dyfrakcyjne
- kryształy fotoniczne
Trawienia materiałów Plazmą ICP:
- półprzewodniki: GaN, SiC
- tlenki: ZnO, SiO2
- metale: Cr, Ni
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Kształtowanie wzorów submikromertrowych – fotolitografia DUV
Urządzenie do centrowania i naświetlania Karl Suss MJB 3 UV/250/300/400
UV250 lampa 500W HgXe
Rozdzielczość: 0,4µm
Dokładność odwzorowania, tryby pracy:
vacum contact, soft contact, hard
contact
Maski kwarcowe z warstwą chromu
max. do 4”
Emulsje: PMMA, copolimer P(MMA/MAA),
UV5, UVIII, UV210 , maN 2400.
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wirówka
Wirówka Brewer Science Cee 200B
Wymiary podłoża: od 5x5mm do 4”ø
Szybkość wirowania: do 12000rpm
Temperatura grzania płyty: do 300ºC
Tryby wygrzewania: kontaktowy,
próżniowy, zbliżeniowy
Zakup i uruchomienie wirówki do emulsji fotolitograficznych – Z7.5
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Urządzenie plazmowe ICP
Urządzenie plazmowe Oxford Instruments
PlasmaLab System 100 ICP 180
Moduł ICP (2008):
Moc: do 3000W
Plazmy chlorowe
Moduł RIE (2009):
Moc: do 300W
Plazmy freonowe
ICP
śluza
BCl3 + Cl2/O2/Ar
Cl2 + O2/Ar
RIE
CF4 + O2/Ar
CH4 + H2
SF6 + O2/Ar
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki kształtowania wzorów
Kształtowanie wzorów w emulsji fotolitograficznej
Kółka o średnicy
0,8µm
Struktura kryształu
fotonicznego
Kształtowanie
bramki T
0,6/1,0µm –
emulsja
wielowarstwowa
Paski dyfrakcyjne
0,8µm
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki trawienia plazmowego
Trawienie masek metalicznych
Maska chromowa
Maska niklowa
fCl2/fO2 = 50/10sccm
PRIE/PICP = 50/700W
p = 10 mTorr
T = 20oC
V = 70nm/min
fAr = 50sccm
PRIE/PICP = 200/2000W
p = 10 mTorr
T = 20oC
V = 30nm/min
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki trawienia plazmowego
Trawienie masek tlenkowych
250
głębokość trawienia (nm)
Maska SiO2:
200
150
100
50
0
0
0,5
1
1,5
2
t (min.)
fCF4/fO2 = 45/5sccm
PRIE/PICP = 20/200W
p = 10 mTorr
T = 25oC
V = 57nm/min
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
2,5
3
3,5
4
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki trawienia plazmowego
Trawienie GaN
4
3,5
głębokość trawienia (um)
fBCl3/fCl2 = 40/30sccm
PRIE/PICP = 50/1000W
p = 10 mTorr
T = 65oC
V = 100nm/min
3
2,5
2
1,5
1
0
10
20
30
40
t (min.)
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
50
60
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki trawienia plazmowego
Trawienie GaN
Przed trawieniem
fBCl3/fCl2 = 40/30sccm
PRIE/PICP = 50/1000W
Po trawieniu
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki trawienia plazmowego
Trawienie ZnO
fBCl3/fAr = 48/12sccm
PRIE/PICP = 10/700W
p = 10 mTorr
T = 65oC
V= 30nm/min
głębokość trawienia (nm)
120
100
80
60
40
20
0
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
t (min.)
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki trawienia plazmowego
Trawienie SiC
Plazmy freonowe:
Plazmy chlorowe:
fCF4 = 45sccm
PRIE/PICP = 20/1000W
p = 10 mTorr
T = 25oC
V= 30nm/min
fBCl3/fCl2 = 40sccm/30sccm
PRIE/PICP = 20/1000W
p = 10 mTorr
T = 65oC
V= 50nm/min
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Wyniki trawienia plazmowego
Trawienie SiC
Plazma chlorowa
Plazma freonowa
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
Z2.5 Technologia kształtowania wzorów w skali submikrometrowej technikami głębokiego
nadfioletu (DUV-OL) i trawienia suchego plazmą o dużej gęstości (ICP)
- Plany / Kamienie milowe
Wykonanie submikrometrowych wzorów w GaN i SiC
Metodą fotolitografii DUV i trawienia suchego ICP.
I Konferencja InTechFun, 9 kwietnia 2010 r., Warszawa
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
I Konferencja
„Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki,
fotoniki, spintroniki i technik sensorowych”
InTechFun
POIG.01.03.01-00-159/08
Współfinansowana przez Unię Europejską z
Europejskiego Funduszu Rozwoju
Regionalnego
Organizatorzy: Instytut Fizyki PAN i Instytut Technologii Elektronowej
9 kwietnia 2010 r., Warszawa

Podobne dokumenty