1

2 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA

3 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Operacja litografii umożliwia przeniesienie rysunku, zdefiniowanego na masce na określony poziom struktury

4 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Warstwa SiO 2 Kontakt „górny” (Al) Kontakt dolny (Al) n+ p+ p Struktura krzemowej diody n+-p-p+

5 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Warstwa SiO 2 Kontakt rezystora (Al) n+ p+ p Struktura krzemowego rezystora n+-p-p+

6 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Struktura krzemowego ogniwa fotowoltaicznego n+-p-p+ Warstwa SiO 2 Elektroda zbierająca (Al) Kontakt dolny (Al) n+ p+ p

7 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Maska definiująca kształt obszarów dyfuzyjnych REZYSTOR OGNIWO SŁONECZNE DIODA PÓŁPRZEWOD- NIKOWA

8 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Maska definiująca kształt warstw kontaktowych REZYSTOR OGNIWO SŁONECZNE DIODA PÓŁPRZEWOD- NIKOWA

9 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA MOŻLIWOŚCI LITOGRAFII KIERUNKI ROZWOJU

10 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA – KIERUNKI ROZWOJU DRAM DRAM wymiary chipu (mm ) MIKRO- PROCESOR wymiary chipu (mm ) Minimalny wymiar (  m) Pierwszy rok pojawienia się produktu 256 Mb170÷280180÷3000.251997 1 Gb240÷400220÷3600.181999 4Gb360÷560260÷4300.132003 16 Gb480÷790310÷5200.102006 64 Gb670÷1120370÷6200.072009 256 Gb950÷1580450÷7500.052012 Zaczerpnięto z: „The National Technology Roadmap for Semiconductors 1997 Edition”, Semiconductor Industry Association, San Jose, 1997

11 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA – KIERUNKI ROZWOJU 19972006 0.25µm 0.10µm

12 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA RODZAJE LITOGARFII

13 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Zasadniczym etapem procesu litografii jest przeniesienie rysunku z maski na warstwę kopiową (warstwę rezystu, emulsji ) MASKA Z RYSUNKIEM PODŁOŻE WARSTWA KOPIOWA WARSTWA STRUKTURY

14 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Warstwy kopiowe (rezysty, emulsje) – substancje zmieniające swoje właściwości pod wpływem oddziaływania różnych czynników WARSTWY KOPIOWE NEGATYWOWEPOZYTYWOWE

15 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE REZYST NEGATYWOWY POLIMERYZACJA (UTWARDZENIE) POD WPŁYWEM CZYNNIKA MODYFIKUJĄCEGO

16 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE FRAGMENTY REZYSTU ŁATWE DO USUNIĘCIA POLIMERYZACJA (UTWARDZENIE) POD WPŁYWEM CZYNNIKA MODYFIKUJĄCEGO

17 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE FRAGMENTY REZYSTU ŁATWE DO USUNIĘCIA POLIMERYZACJA (UTWARDZENIE) POD WPŁYWEM CZYNNIKA MODYFIKUJĄCEGO

18 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY POZYTYWOWE REZYST POZYTYWOWY MODYFIKACJA (OSŁABIENIE) STRUKTURY REZYSTU POD WPŁYWEM CZYNNIKA MODYFIKUJĄCEGO

19 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY POZYTYWOWE FRAGMENTY REZYSTU ŁATWE DO USUNIĘCIA MODYFIKACJA (OSŁABIENIE) STRUKTURY REZYSTU POD WPŁYWEM CZYNNIKA MODYFIKUJĄCEGO

20 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY POZYTYWOWE FRAGMENTY REZYSTU ŁATWE DO USUNIĘCIA MODYFIKACJA (OSŁABIENIE) STRUKTURY REZYSTU POD WPŁYWEM CZYNNIKA MODYFIKUJĄCEGO

21 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA CZYNNIKI MODYFIKUJĄCE WŁASNOŚCI WARSTWY REZYSTU RODZAJE LITOGARFII

22 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA - RODZAJE Czynnikiem zmieniającym własności rezystu jest światło widzialne FOTOLITOGRAFIA PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY ŚWIATŁOPOWIETRZE Obszar oddziały- wania na rezyst

23 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA - RODZAJE Czynnikiem zmieniającym własności rezystu są promienie rentgena RENTGENOLITOGRAFIA PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY PROMIENIE RENTGENA POWIETRZE Obszar oddziały- wania na rezyst

24 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA - RODZAJE Czynnikiem zmieniającym własności rezystu jest wiązka (strumień) elektronów ELEKTRONOLITOGRAFIA PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY WIĄZKA ELEKTRONÓW PRÓŻNIA Obszar oddziały- wania na rezyst

25 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA - RODZAJE Czynnikiem zmieniającym własności rezystu jest wiązka (strumień) jonów JONOLITOGRAFIA PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY WIĄZKA JONÓW PRÓŻNIA Obszar oddziały- wania na rezyst

26 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA FOTOLITOGRAFIA

27 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA Czynnikiem zmieniającym własności rezystu jest światło (fala elektromagnetyczna) 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 DŁUGOŚĆ FALI ELEKTROMAGNETYCZNEJ [m] 0.4  m0.7  m światło widzialne podczerwień nadfiolet promieniowanie rentgenowskie mikrofale

28 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA ETAPY PROCESU 1 2 3 4 5 POKRYWANIE POWIERZCHI PŁYTKI PODŁOŻOWEJ WARSTWĄ FOTOREZYSTU NAŚWIETLANIE WARSTWY FOTOREZYSTU PRZEZ MASKĘ WYWOŁYWANIE FOTOREZYSTU – USUNIĘCIE NIEUTWARDZONEJ WARSTWY FOTOREZYSTU TRAWIENIE WARSTWY CHRONIONEJ PRZEZ UTWARDZONY FOTOREZYST USUWANIE ZBĘDNEJ WARSTWY FOTOREZYSTU

29 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 1 POKRYWANIE POWIERZCHI PŁYTKI PODŁOŻOWEJ WARSTWĄ FOTOREZYSTU REZYST PODŁOŻE WARSTWA STRUKTURY

30 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 2 NAŚWIETLANIE WARSTWY FOTOREZYSTU PRZEZ MASKĘ PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY MASKA KLISZA Z RYSUNKIEM ŚWIATŁO ULTRAFIOLET

31 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 2 PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY NAŚWIETLONY FOTOREZYST REZYST NIENAŚWIETLONY FOTOREZYST NAŚWIETLANIE WARSTWY FOTOREZYSTU PRZEZ MASKĘ

32 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 3 WYWOŁYWANIE – USUWANIE NIEUTWARDZONEJ WARSTWY REZYSTU PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY UTWARDZONY FOTOREZYST REZYST NIEUTWARDZONY FOTOREZYST

33 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 3 WYWOŁYWANIE – USUWANIE NIEUTWARDZONEJ WARSTWY REZYSTU PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY REZYST WYWOŁYWACZ

34 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 3 WYWOŁYWANIE – USUWANIE NIEUTWARDZONEJ WARSTWY REZYSTU PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY REZYST WYWOŁYWACZ

35 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 4 TRAWIENIE OKREŚLONEJ WARSTWY STRUKTURY PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY REZYST UTWARDZONA WARSTWA REZYSTU OCHRANIA WYBRANE FRAGMENTY STRUKTURY PRZED ODDZIAŁYWANIEM CZYNNIKA TRAWIĄCEGO

36 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 4 TRAWIENIE OKREŚLONEJ WARSTWY STRUKTURY PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY REZYST TRAWIENIE „MOKRE” W WODNYCH ROZTWORACH KWASÓW

37 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 4 TRAWIENIE OKREŚLONEJ WARSTWY STRUKTURY PODŁOŻE REZYST TRAWIENIE „MOKRE” W WODNYCH ROZTWORACH KWASÓW

38 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 4 TRAWIENIE OKREŚLONEJ WARSTWY STRUKTURY PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY REZYST TRAWIENIE „SUCHE” POPRZEZ BOMBARDOWANIE JONAMI WIĄZKA JONÓW

39 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 4 TRAWIENIE OKREŚLONEJ WARSTWY STRUKTURY TRAWIENIE „SUCHE” POPRZEZ BOMBARDOWANIE JONAMI PODŁOŻE REZYST WIĄZKA JONÓW

40 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 4 STRUKTURA PO PROCESIE TRAWIENIA PODŁOŻE REZYST TRAWIENIE OKREŚLONEJ WARSTWY STRUKTURY

41 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 5 USUWANIE ZBĘDNEJ WARSTWY REZYSTU ZMYWANIE REZYSTU W SPECJALNYCH ODCZYNNIKACH PODŁOŻE REZYST

42 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 5 USUWANIE ZBĘDNEJ WARSTWY REZYSTU ZMYWANIE REZYSTU W SPECJALNYCH ODCZYNNIKACH PODŁOŻE REZYST

43 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 5 USUWANIE ZBĘDNEJ WARSTWY REZYSTU ZMYWANIE REZYSTU W SPECJALNYCH ODCZYNNIKACH PODŁOŻE

44 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA 5 USUWANIE ZBĘDNEJ WARSTWY REZYSTU STRUKTURA PO ZMYCIU REZYSTU PODŁOŻE

45 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA GOTOWA STRUKTURA RYSUNEK ZDEFINIOWANY NA MASCE ZOSTAŁ PRZENIESIONY NA OKREŚLONY POZIOM STRUKTURY PODŁOŻE UFORMOWANY W PROCESIE LITOGRAFII POZIOM STRUKTURY MASKA RYSUNEK

46 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA NAKŁADANIE EMULSJI FOTOLITOGRAFICZNEJ

47 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAKŁADANIE EMULSJI WIRÓWKA PŁYTKA POKRYWANA WARSTWĄ REZYSTU DOZOWNIK FOTOREZYSTU FOTOREZYST

48 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAKŁADANIE EMULSJI WIRÓWKA PŁYTKA POKRYWANA WARSTWĄ REZYSTU DOZOWNIK FOTOREZYSTU FOTOREZYST

49 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAKŁADANIE EMULSJI A – stała  – lepkość 2000400060008000  [obr/min] 0.5 1.0 1.5 grubość naniesionej warstwy rezystu h [µm] Wzrost lepkości

50 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – SUSZENIE EMULSJI TYP REZYSTU TEMPERATURA SUSZENIA WSTĘPNEGO [°C] PRZED NAŚWIETL. TEMPERATURA SUSZENIA KOŃCOWEGO [°C] PO NAŚWIETLANIU AZ 400085120 AZ240085120 M-POSIT 130090120 M-POSIT 240090100 KODAK 809100120 KODAK 820100130

51 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – SUSZENIE EMULSJI Tunel grzewczy – piec elektryczny

52 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – SUSZENIE EMULSJI Tunel grzewczy – promienniki IR

53 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – SUSZENIE EMULSJI Suszenie w polu w.cz. [(200-400)W, 2.45 GHz]

54 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA NAŚWIETLANIE EMULSJI PRZEZ MASKĘ

55 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA Etap naświetlania emulsji fotolitograficznej przez maskę musi być poprzedzony: ZGRYWANIEM (JUSTOWANIEM) MASEK

56 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Struktura n+-p-p+ - maskowanie rezystor ogniwo słoneczne dioda

57 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Struktura n+-p-p+ - maskowanie rezystor? ogniwo słoneczne? dioda?

58 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Znaki „BAZOWE” dd

59 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Znaki „BAZOWE”

60 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA Znaki „BAZOWE”

61 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA - NAŚWIETLANIE Metody naświetlania KONTAKTOWA ZBLIŻENIOWA PROJEKCYJNA

62 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA - NAŚWIETLANIE Metoda kontaktowa W metodzie kontaktowej maska styka się bezpośrednio z naświetlaną emulsją PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY

63 (400-700)nm ŚWIATŁO WIDZIALNE TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA KONTAKTOWA Do naświetlania jest wykorzystywane promieniowanie „wysokoenergetyczne” 700nm 400nm 600nm 500nm 300nm 200nm 100nm (200-260)nm(300-436)nm ULTRA FIOLET ULTRA VIOLET - UV GŁEBOKI ULTRA FIOLET DEEP ULTRA VIOLET - DUV

64 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA KONTAKTOWA Niedokładne odwzorowanie rysunku maski – półcień – efekty dyfrakcyjne

65 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA KONTAKTOWA INTENSYWNOŚĆ OŚWIETLENIA OBSZAR NIEOŚWIETLONYOBSZAR OŚWIETLONY SYTUACJA MODELOWA EMULSJA FOTOLITOGRAFICZNA

66 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA KONTAKTOWA INTENSYWNOŚĆ OŚWIETLENIA OBSZAR NIEOŚWIETLONYOBSZAR OŚWIETLONY SYTUACJA RZECZYWISTA EMULSJA FOTOLITOGRAFICZNA OBSZAR PÓŁCIENIA

67 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE Metoda zbliżeniowa W metodzie zbliżeniowej maska znajduje się w pewnym oddaleniu od naświetlanej emulsji PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY

68 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA ZBLIŻENIOWA DYFRAKCJA Dyfrakcja (ugięcie) – zjawisko polegające na ugięciu promieni świetlnych przechodzących w pobliżu przegrody.

69 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA ZBLIŻENIOWA DYFRAKCJA a – szerokość szczeliny - długość fali a=12 a

70 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA ZBLIŻENIOWA DYFRAKCJAa a=5 a – szerokość szczeliny - długość fali

71 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA ZBLIŻENIOWA DYFRAKCJA a a=3 a – szerokość szczeliny - długość fali

72 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – NAŚWIETLANIE – METODA ZBLIŻENIOWA DYFRAKCJA a a= a – szerokość szczeliny - długość fali

73 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA -NAŚWIETLANIE Metoda projekcyjna W metodzie projekcyjnej obraz zdefiniowany na masce jest rzutowany na wybrany fragment podłoża PROJEKTOR REZYST WARSTWA STRUKTURY

74 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA –NAŚWIETLANIE – SYSTEM PROJEKCYJNY ZWIERCIADŁO LAMPA ŁUKOWA RTĘCIOWA FILTR SOCZEWKA KONDENSORA MASKA SOCZEWKA POMNIEJ- SZAJĄCA PŁYTKA POKRYTA EMULSJĄ FOTOLITOGRAFICZNĄ Zwierciadlany układ projekcyjny

75 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA –NAŚWIETLANIE – SYSTEM PROJEKCYJNY ZWIERCIADŁO LAMPA ŁUKOWA RTĘCIOWA FILTR SOCZEWKA KONDENSORA MASKA SOCZEWKA POMNIEJ- SZAJĄCA Pozwala na pomniejszenie obrazu maski od 4 do 10 razy

76 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA –NAŚWIETLANIE – METODA PROJEKCYJNA SYSTEM PROJEKCYJNY

77 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA –NAŚWIETLANIE – METODA PROJEKCYJNA SYSTEM PROJEKCYJNY

78 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA –NAŚWIETLANIE – METODA PROJEKCYJNA SYSTEM PROJEKCYJNY

79 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA –NAŚWIETLANIE – METODA PROJEKCYJNA SYSTEM PROJEKCYJNY

80 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA –NAŚWIETLANIE – METODA PROJEKCYJNA SYSTEM PROJEKCYJNY

81 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA WYWOŁYWANIE

82 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA - WYWOŁYWANIE Wywoływanie – proces usuwania nieutwardzonych fragmentów emulsji (rezystu) EMULSJA POZYTYWOWA EMULSJA NEGATYWOWA Monomery związków organicznych, które pod wpływem naświetlania ultrafioletem ulegają polimeryzacji Substancje wielocząsteczkowe, które pod wpływem naświetlania rozpadają się ułatwiając usuwanie

83 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – WYWOŁYWANIE REZYSTY NEGATYWOWE REZYST NEGATYWOWY POLIMERYZACJA (UTWARDZENIE) POD WPŁYWEM PROMIENI ULTRA- FIOLETOWYCH

84 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE Promieniowanie ultrafioletowe inicjujące proces proces polimeryzacji rezystu

85 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE UTWARDZONY FRAGMENT FOTOREZYSTU NIEUTWARDZONY USUWALNY W WYWOŁYWACZU FRAGMENT FOTOREZYSTU

86 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE UTWARDZONY FRAGMENT FOTOREZYSTU NIEUTWARDZONY USUWALNY W WYWOŁYWACZU FRAGMENT FOTOREZYSTU WYWOŁYWACZ

87 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY POZYTYWOWE REZYST POZYTYWOWY MODYFIKACJA (OSŁABIENIE) STRUKTURY REZYSTU POD WPŁYWEM PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGO

88 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE Promieniowanie ultrafioletowe inicjujące proces proces polimeryzacji rezystu

89 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE ROZPAD ZWIĄZKU POD WPŁYWEM PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGO FRAGMENT ZWIĄZKU O NIENARUSZONEJ STRUKTURZE

90 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA REZYSTY NEGATYWOWE ROZPAD ZWIĄZKU POD WPŁYWEM PROMIENIOWANIA ULTRAFIOLETOWEGO FRAGMENT ZWIĄZKU O NIENARUSZONEJ STRUKTURZE WYWOŁYWACZ

91 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA TRAWIENIE

92 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA -TRAWIENIE PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY REZYST PODŁOŻE REZYST W TRAKCIE TRAWIENIA REZYST OCHRANIA WYBRANE FRAGMENTY WARSTWY PRZED TRAWIENIEM PO TRAWIENIU

93 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA -TRAWIENIE TRAWIENIE IZO- TROPOWE ANIZO- TROPOWE

94 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA -TRAWIENIE TRAWIENIE IZOTROPOWE

95 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA -TRAWIENIE TRAWIENIE IZOTROPOWE Zasadniczą cechą trawienia IZOTROPOWEGO jest brak wyróżnionego kierunku lub kierunków, w których szybkość roztwarzania materiału byłaby inna niż w jakimkolwiek dowolnym kierunku

96 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA -TRAWIENIE TRAWIENIE ANIZOTROPOWE

97 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA -TRAWIENIE TRAWIENIE ANIZOTROPOWE Zasadniczą cechą trawienia anizotropowego (kierunkowego) jest możliwość roztwarzania materiału z różną szybkością trawienia w różnych kierunkach

98 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA TRAWIENIE W WODNYCH ROZTWORACH KWASÓW TRAWIENIE „MOKRE”

99 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – TRAWIENIE MOKRE PODŁOŻE REZYST WARSTWA STRUKTURY REZYST

100 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – TRAWIENIE MOKRE ROZTWÓR TRAWIĄCY PODTRAWIENIA

101 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – TRAWIENIE MOKRE ROZTWÓR TRAWIĄCY Efekt „zniknięcia lini”

102 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA TRAWIENIE POPRZEZ „BOMBARDOWANIE” WIĄZKĄ CZĄSTEK TRAWIENIE „SUCHE”

103 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – TRAWIENIE SUCHE ROZTWÓR TRAWIĄCY Ar+

104 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – TRAWIENIE SUCHE Wykorzystanie metod suchego trawienia pozwoliło na kształtowanie struktur niemożliwych do uzyskania w procesie trawienia mokrego

105 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) Ar+ FOTOLITOGRAFIA – TRAWIENIE SUCHE Ar+

106 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) FOTOLITOGRAFIA – TRAWIENIE SUCHE SUCHE TRAWIENIE METODY PLAZMOWE METODY WIĄZKI JONOWEJ REAKTOR TUNELOWY REAKTOR Z WIĄZKĄ JONÓW

107 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) TRAWIENIE SUCHE – REAKTOR TUNELOWY ELEKTRODY PŁYTKI KRZEMOWE CYLINDER ALUMINIOWY KASETA

108 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) TRAWIENIE SUCHE – REAKTOR TUNELOWY „ZAPALENIE” WYŁADOWANIA JARZENIOWEGO PLAZMA DO POWIERZCHNI PŁYTKI DOCIERAJĄ CZĄSTKI LUB ATOMY NEUTRALNE

109 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) TRAWIENIE SUCHE – REAKTOR DO TRAWIENIA WIĄZKĄ JONÓW ELEKROMAGNESY TERMO- KATODA WLOT GAZU SIATKITRAWIONE PODŁOŻA DO UKŁADU POMPOWEGO

110 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) TRAWIENIE SUCHE – REAKTOR DO TRAWIENIA WIĄZKĄ JONÓW WLOT GAZU DO UKŁADU POMPOWEGO OBSZAR JONIZACJI OBSZAR FORMOWA- NIA WIĄZKI JONOWEJ OBSZAR PRZYS- PIESZANIA JONÓW

111 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) TRAWIENIE SUCHE – REAKTOR DO TRAWIENIA WIĄZKĄ JONÓW WLOT GAZU OBSZAR JONIZACJI OBSZAR FORMOWANIA WIĄZKI JONOWEJ OBSZAR PRZYS- PIESZANIA JONÓW + + + + + + ++ + ++ + ++ + + + + +

112 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) SUCHE TRAWIENIE ODDZIAŁYWANIE WIĄZKI JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM

113 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ODDZIAŁYWANIE WIĄZKI JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM + + ADSORPCJA

114 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ODDZIAŁYWANIE WIĄZKI JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM + + IMPLANTACJA JONÓW + +

115 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ODDZIAŁYWANIE WIĄZKI JONÓW Z CIAŁEM STAŁYM + + ROZPYLANIE MATERIAŁU PODŁOŻA + BINGO

116 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA RENTGENO- LITOGRAFIA

117 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Czynnikiem zmieniającym własności rezystu są promienie rentgena (fala elektromagnetyczna) 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 DŁUGOŚĆ FALI ELEKTROMAGNETYCZNEJ [m] twarde nadfiolet promieniowanie rentgenowskie 10 -12 1nm0.01nm10nm średniemiękkie 0.1nm

118 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Wykorzystanie promieni rentgena pozwala na dokładniejsze odwzorowanie rysunku zdefiniowanego na masce. Ze względu na mniejszą długość fali elektromagnetycznej efekty dyfrakcyjne występują przy odwzorowywaniu znacznie „węższych” linii

119 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA =(0.2 ÷ 0.3)  m =(0.4 ÷5)nm NADFIOLETPROMIENIE RENTGENA W1W1 W1W1 W2W2 W2W2 W 2 > W 1 W 2 = W 1

120 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA MASKA Z WARSTWĄ TŁUMIĄCĄ PROMIENIOWANIE RENTGENOWSKIE LAMPA RENTGENOWSKA KATODA EMITUJĄCA WIĄZKĘ ELEKTRONÓW ANTYKATODA PŁYTKA PODŁOŻOWA Z WARSTWĄ REZYSTU

121 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA 1. Emisja elektronów z katody 2. Wyhamowanie elektronów na antykatodzie 3. Emisja promieniowania rentgenowskiego

122 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Maski dla rentgenolitografii PODŁOŻE PRZEZROCZYSTE DLA PROMIENIOWANIA RENGENOWSKIEGO Si, SiO 2, Al 2 O 3 MATERIAŁ TŁUMIĄCY PROMIENIOWANIE RENGENOWSKIE

123 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Materiały pochłaniające promieniowanie rentgenowskie 10 100 1 0.1 0.01 1.02.00.50.1 DŁUGOŚĆ FALI [nm] WSPÓŁCZYNNIK ABSORPCJI PROMIENIOWANIA RENGENOWSKIEGO [dB/  m] Si Al Au

124 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Maski dla rentgenolitografii PODŁOŻE KRZEMOWE WARSTWA ZŁOTA MEMBRANA KRZEMOWA ZNAKI BAZOWE RYSUNEK PRZYRZĄDU

125 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Naświetlanie rezystu – problemy justowania OKNO DO CENTROWANIA OKNO Z RYSUNKIEM STRUKTURY REZYST MASKA PODŁOŻE DETEKTOR PROMIENIOWANIA

126 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Naświetlanie rezystu – problemy justowania REZYST PODŁOŻE MASKA

127 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) RENTGENOLITOGRAFIA Naświetlanie rezystu – problemy justowania REZYST PODŁOŻE MASKA X

128 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA ELEKTRONO- LITOGRAFIA

129 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKRONOLITOGRAFIA W metodzie elektrono- wiązkowej czynnikiem modyfikującym własności rezystu jest wiązka elektronów

130 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKRONOLITOGRAFIA Czym jest elektron?

131 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKRONOLITOGRAFIA Z każdym obiektem „materialnym” skojarzona jest fala o długości: h – stała Plancka m – masa elektronu  – prędkość elektronu Hipoteza de Broglie`a

132 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKRONOLITOGRAFIA Z każdym obiektem „materialnym” skojarzona jest fala o długości: h – stała Plancka m – masa elektronu  – prędkość elektronu Hipoteza de Broglie`a

133 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKRONOLITOGRAFIA Długość fali skojarzonej z elektronem zależy od energii elektronu 10 -10 10 -11 10 -12 10 -13 10 -9 10 -8 110 5 10 4 3 6 2 7 DŁUGOŚĆ FALI [m] ENERGIA ELEKTRONU [eV] WZROST ENERGIIWZROST DŁUGOŚCI FALI

134 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKTRONOLITOGRAFIA 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 DŁUGOŚĆ FALI ELEKTROMAGNETYCZNEJ [m] twarde nadfiolet promieniowanie rentgenowskie 1nm0.01nm10nm średniemiękkie 0.1nm 10 -10 10 -11 10 -12 10 -9 10 -8 DŁUGOŚĆ FALI [m] ELEKTRON

135 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKTRONOLITOGRAFIA - APARATURA UKŁAD STEROWANIA MAGNETYCZNY SYSTEM OCHYLANIA ŹRÓDŁO ELEKTRONÓW STEROWANIE WŁĄCZANIEM I WYŁĄCZANIEM WIĄZKI RUCHOMY STOLIK

136 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKTRONOLITOGRAFIA - APARATURA UKŁAD STEROWANIA MAGNETYCZNY SYSTEM OCHYLANIA ŹRÓDŁO ELEKTRONÓW STEROWANIE WŁĄCZANIEM I WYŁĄCZANIEM WIĄZKI RUCHOMY STOLIK

137 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKTRONOLITOGRAFIA - APARATURA UKŁAD STEROWANIA MAGNETYCZNY SYSTEM OCHYLANIA ŹRÓDŁO ELEKTRONÓW STEROWANIE WŁĄCZANIEM I WYŁĄCZANIEM WIĄZKI RUCHOMY STOLIK

138 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKTRONOLITOGRAFIA - APARATURA UKŁAD STEROWANIA MAGNETYCZNY SYSTEM OCHYLANIA ŹRÓDŁO ELEKTRONÓW STEROWANIE WŁĄCZANIEM I WYŁĄCZANIEM WIĄZKI RUCHOMY STOLIK

139 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKTRONOLITOGRAFIA - APARATURA UKŁAD STEROWANIA MAGNETYCZNY SYSTEM OCHYLANIA ŹRÓDŁO ELEKTRONÓW STEROWANIE WŁĄCZANIEM I WYŁĄCZANIEM WIĄZKI RUCHOMY STOLIK

140 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) ELEKTRONOLITOGRAFIA - APARATURA UKŁAD STEROWANIA MAGNETYCZNY SYSTEM OCHYLANIA ŹRÓDŁO ELEKTRONÓW STEROWANIE WŁĄCZANIEM I WYŁĄCZANIEM WIĄZKI RUCHOMY STOLIK

141 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) LITOGRAFIA JONOLITOGRAFIA

142 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) JONOLITOGRAFIA W metodzie jonowiązkowej czynnikiem modyfikującym własności rezystu jest wiązka jonów

143 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) JONOLITOGRAFIA Z każdym obiektem „materialnym” skojarzona jest fala o długości: h – stała Plancka m – masa protonu  – prędkość elektronu Hipoteza de Broglie`a

144 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) JONOLITOGRAFIA Z każdym obiektem „materialnym” skojarzona jest fala o długości: h – stała Plancka m – masa protonu  – prędkość elektronu Hipoteza de Broglie`a

145 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) JONOLITOGRAFIA Długość fali skojarzonej z elektronem oraz protonem zależy od energii 110 5 10 4 3 6 2 7 -10 10 -11 10 -12 10 -13 10 -9 10 -8 DŁUGOŚĆ FALI [m] ENERGIA ELEKTRONU, PROTONU [eV] 10 -12 10 -13 10 -14 10 -15 10 -11 10 -10 ENERGIA ELEKTRON PROTON

146 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) JONOLITOGRAFIA SKANUJĄCY UKŁAD JONO- WIĄZKOWY EMITER JONÓWELEKTRODA EKSTRAKCYJNA DIAFRAGMAUKŁAD PRZYSPIESZANIA JONÓW ELEKTRODY FORMUJĄCE WIĄZKĘ STOLIK

147 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) JONOLITOGRAFIA SKANUJĄCY UKŁAD JONO- WIĄZKOWY EMITER JONÓWELEKTRODA EKSTRAKCYJNA DIAFRAGMAUKŁAD PRZYSPIESZANIA JONÓW ELEKTRODY FORMUJĄCE WIĄZKĘ STOLIK

148 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) JONOLITOGRAFIA SKANUJĄCY UKŁAD JONO- WIĄZKOWY EMITER JONÓWELEKTRODA EKSTRAKCYJNA DIAFRAGMAUKŁAD PRZYSPIESZANIA JONÓW ELEKTRODY FORMUJĄCE WIĄZKĘ STOLIK

149 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) PORÓWNANIE METOD LITOGRAFII

150 TECHNOLOGIE MIKROELEKTRONICZNE Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (email: [email protected]) PORÓWNANIE METOD LITOGRAFII 10 -7 10 -8 10 -9 10 -10 10 -6 10 -12 10 -13 10 -14 10 -11 10 6 2 3 4 5 1 1 1µm1µm 100nm 10nm 1nm 100pm 10pm 1pm 100fm 10fm ENERGIA CZĄSTEK [eV] DŁUGOŚĆ FALI [m] fotony elektrony protony FOTOLITOGRAFIA RENTGENO- LITOGRAFIA ELEKTRONO- LITOGRAFIA JONOLITOGRAFIA

151