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Category: General

Tutto ciò che non si riesce ad assegnare alle altre categorie.

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  1. Lavaggio wafer 4" con 680 nm SiO2: ACE 3 min @ 80 °C + IPA 3 min @ 80 °C;
  2. RIE - Hard plasma clean (300 W, 50 sccm O2, 5 min);
  3. Trattamento con HDMS a 150 °C;
  4. Spin 3 ml photoresist negativo ma-N 1420 @ 5000 rpm x 30 s con 5 s @ 500 rpm per spread out;
  5. Prebake 100 °C × 2 min;
  6. Exposure 20 s @ 4.5 mW/cm2 CI1;
  7. Develop 1 min 20 s con ma-D 533-S + DI rinse and blow dry N2;
  8. Etch 10 min con BOE;
  9. Remove photoresist con NMP 3 min RT + DI rinse and blow dry N2;
  10. Taglio campioni 20 × 20 mm con diamond scriber force 15 g;
  11. Lavaggio con ACE 3 min @ 80 °C + IPA 3 min @ 80 °C;
  12. RIE - Hard plasma clean;
  13. Trattamento con HDMS a 150 °C;
  14. Spin 0.5 ml photoresist negativo ma-N 1420 @ 5000 rpm x 30 s con 5 s @ 500 rpm per spread out;
  15. Prebake 100 °C x 2 min;
  16. Exposure 15 s @ 4.5 mW/cm2 CI1 - maschera wires;
  17. Develop 1 min 20 s con ma-D 533-S + DI rinse and blow dry N2;
  18. Sputter deposition 5 nm Cr + 500 nm Al-Si 1%;
  19. Soak in NMP 15 min @ 80 °C + 3 min US @ power 50% + 1 min US power 100%;
  20. DI rinse and dry;
  21. RIE - Hard plasma clean;
  22. Annealing @ 400 °C × 60 min in flusso N2;
  23. Lavaggio con IPA 3 min @ 80 °C;
  24. RIE - Hard plasma clean;
  25. Trattamento con HDMS a 150 °C;
  26. Spin 0.5 ml photoresist negativo ma-N 1420 @ 5000 rpm x 30 s con 5 s @ 500 rpm per spread out;
  27. Prebake 100 °C x 2 min;
  28. Exposure 15 s @ 4.5 mW/cm2 CI1 - maschera devices;
  29. Develop 1 min 20 s con ma-D 533-S + DI rinse and dry;
  30. Taglio dies 3.5 × 3.5 mm con diamond scriber force 15 g;
  31. Lavaggio con DI + blow dry N2 su spinner 10.000 rpm.
  32. Cernita delle sonde: fabbricate n. 64, scartate n. 12, utilizzabili n. 52.
  33. Problemi a bondare: RIE soft etch dopo remover e incollaggio su piastrina prima del bonding

Parametri bonder Kulicke-Soffa:
1st bond (pad): force 1.5, time 2, power 2.2
2nd bond (portachip): force 2, time 2, power 2.1
N.B.: per pad difficoltosi portare power a 2.4

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  • tagliato substrati Si(100) + 600 nm SiO2 20x20 mm.
  • lavati con ACE 80 C + IPA 80 C x 3 min + ultrasuoni.
  • RIE Hard cleaning (300 W plasma O2 x 5 min).
  • dehydration + HMDS in forno a vuoto.
  • spin ma-N 1420 @ 5000 rpm x 30 s con 5 s @ 500 rpm per spread out.
  • prebake 100 C x 120 s hotplate.
  • test tempo di sviluppo con ma-D 533-S su unexposed resist: 1 min 20 s, incluso incremento 20% per undercut.
  • esposizione 15 s CI1 @ 4.5 mW/cm2 maschera 'wires'.
  • sviluppo 1 min 20 s con ma-D 533-S + DI rinse.
  • deposizione per sputtering 5 nm Cr + 500 nm Al
  • liftoff con NMP 3 min 80 C + 3 min 80 C + ultrasuoni (risultato metallizzazione imprecisa, forse film troppo spesso).
  • RIE Hard cleaning (300 W plasma O2 x 5 min).
  • dehydration + HMDS in forno a vuoto.
  • spin ma-N 1420 @ 5000 rpm x 30 s con 5 s @ 500 rpm per spread out.
  • prebake 100 C x 120 s hotplate.
  • esposizione 15 s CI1 @ 4.5 mW/cm2 maschera 'devices'.
  • sviluppo 1 min 20 s con ma-D 533-S + DI rinse.

Non è stato possibile bondare i pad causa distacco della metallizzazione dal substrato. Annealing in vuoto o i N2 a 500 C per 60 min risolve il problema. Parametri ottimali per il bonder: 1st bond (pad) force=1, time=1.5, power=2.1, 2nd bond (PCB) force=2, time=3, power=2.3. Al wire 25 um.

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Valutazione del tempo di sviluppo e della dose di esposizione per il resist negativo ma-N 1420.

Procedura
- Spin del photoresist a 5000 rpm x 30", preceduta da spreading a 500 rpm per 10", accelerazione 1500 rpm/sec2, static dispense.
- Prebake a 100 °C per 120".

Si preparano 4 substrati come riportato sopra - SiO2 600 nm on Si(100) - e si misura il tempo di rimozione completa del resist non-esposto in developer ma-D 533-S. Il tempo di rimozione del resist non-esposto risulta essere 61±4 s. Si assume quindi un tempo di sviluppo maggiorato del 20% pari a 73 s.

Per la valutazione del tempo di esposizione si preparano quattro substrati coated come riportato sopra e si espongono nel mask aligner con maschera vetro-cromo e canale CI1 per tempi di esposizione decrescenti. Si sviluppano per per 73 s e si osserva la qualità delle geometrie sviluppate al microscopio. La qualità delle diverse geometrie è roportata qui sotto.

SampleExp CI1 [s]PadsWiresNumbersWritingsThickness [µm]
A60OKOK50%10%1.644
B40OKOKOK30%1.594
C30no prebake
D20OKOKOK50%1.558

La dose di esposizione ideale sembra quindi essere fra 40 e 20 s.

Published on Leave a comment on traccia per esperimento di microfabbricazione
  1. lavaggio substrato in ACE 80 °C 5 min in vasca ultrasuoni
  2. rinse con IPA e blow dry con N2
  3. disidratazione su hotplate 100 °C per 5 min
  4. spin coat con PR negativo ma-N 1410 (10 sec rampa a 900 rpm poi 30 sec a 3000 rpm
  5. softbake su hotplate 100 °C per 90 sec
  6. esposizione 420 mJ/cm2 (70 sec, 6 mW/cm2, CI1)
  7. develop con ma-D 533/S per 45"
  8. rinse con DI per 1 min e blow dry con N2
  9. osservazione al microscopio e al profilometro
  1. coat con 3000 Å di Cr (NB: tooling factor = 81.6% → 3680 Å nom.)
  2. lift-off con remover 1165
  3. rinse con IPA e blow dry con N2
  4. osservazione al microscopio e al profilometro: risulta uno spessore di 2700 ± 5 Å
  5. coat con 400 Å di CuNi (NB: tooling factor = 60.0% → 667 Å nom.)
  6. disidratazione su hotplate 115 °C per 5 min
  7. spin coat con PR positivo S1813 (10 sec rampa a 900 rpm poi 30 sec a 4000 rpm
  8. softbake su hotplate 115 °C per 1 min
  9. esposizione 150 mJ/cm2 (15 sec, 10 mW/cm2, CI2)
  10. develop con MF321 per 60 sec
  11. rinse con DI per 1 min e blow dry con N2
  12. osservazione al microscopio e al profilometro
  13. etch con soluzione 3% FeCl3 + 0.35% HCl diluita 1:10 per 60" + osservazione microscopio + altri 40"
  14. rinse con DI per 1 min e blow dry con N2
  15. osservazione al microscopio
  16. rimozione photoresist con remover 1165
  17. rinse con IPA e blow dry con N2
  18. osservazione al microscopio e al profilometro

Published on Leave a comment on materiale e strumentazione da acquistare
  • shippers per wafer da 1" e 2" (€ 317,00)
  • controllore ATM (€ 216,00)
  • fotoresist (€ 605,00)
  • sensore di ossigeno (€ 2.735,00)
  • spin coater (€ 4.500,00)
  • moduli HEPA (€ 6.400,00)

Published on Leave a comment on To do…
  • completare banco per hotplate e spinner
  • affiggere segnale per lavaocchi
  • collegare strumentazione agli impianti
    • hotplate (vuoto, aria, azoto, scarico)
    • spinner (vuoto, scarico)
    • forno (vuoto, aria, azoto, scarico)
  • rubinetto acqua in cappa chimica
  • trasloco armadio A
  • trasloco armadio B
  • trasloco frigorifero
  • trasloco microscopio
  • collegamento compressore di emergenza

Published on Leave a comment on Materiale da comprare per il laboratorio
  • chiave 28 mm per bombolaio
  • cestino per bombolaio
  • orologio
  • computer per gestione microscopio
  • ventilatori per filtri HEPA cappa
  • ventilatori per filtri HEPA banco
  • pipettatrici a cremagliera da 10, 20 e 50 ml
  • attaccapanni
  • portarotolo
  • materiale per sostegni ad aggraffi

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Amira
1165 remover
MF 321 developer

  • 19/11 offerta richiesta
  • 22/11 offerta ricevuta
  • 22/11 ordine eseguito
  • 03/02 materiale arrivato
  • 04/02 verbale OK

Incofar
guanti in nitrile
H2O DI 4 fusti
bottiglie con tappo a vite
ancorette per stirrer
supporti, morsetti e aste
parafilm

  • 19/11 offerta richiesta
  • 19/11 offerta ricevuta
  • 20/11 ordine eseguito
  • 7/12 materiale parzialmente arrivato
  • 17/12 materiale arrivato (completo)
  • 09/01 verbale OK

Sigma Aldrich
acetone
IPA
metanolo
LiCl per etching acciaio
NaNO3 per etching acciaio
NaCl per etching acciaio

  • 19/11 offerta ricevuta
  • 20/11 ordine eseguito
  • 22/11 materiale arrivato
  • verbale OK

Utensileria modenese
micrometro per scriber

  • 19/11 offerta richiesta
  • 20/11 offerta ricevuta
  • 21/11 ordine eseguito

pompa per acqua DI (?)
spin processor per sviluppo (?)

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Nel luglio 2006 è stato installato presso il centro S3 un sistema di deposizione e co-deposizione di materiali mediante sputtering, mod. MiniLab, costruito dalla ditta Moorfield Associates, UK. Il sistema, del costo di € 120.000,00, è stato installato temporaneamente presso il laboratorio Sup&rman, in attesa di una sistemazione definitiva presso il nuovo laboratorio litografico. A questo investimento si aggiungono le spese sostenute per il funzionamento del laboratorio, qui sotto riassunte:

materiale descrizione importo
spese aggiuntive per l'installazione del sistema per sputtering chiller da 1.4 kW per la produzione a circuito chiuso di acqua raffreddata; target di MgO e SiO2 per il collaudo del sistema; bombole, valvole e raccorderia per i gas necessari al funzionamento (Ar e N2) € 4.668,13
messa in opera di altre macchine raccorderia per gas e per vuoto per il forno a vuoto; vacuometro tipo "baratron" per il forno a vuoto; raccorderia per la distribuzione di aria, N2 e vuoto all'interno del box antipolvere; materiale [er la costruzione su misura di tavoli da laboratorio € 2.874,27
armadio di sicurezza per acidi e basi si affianca all'armadio per solventi acquistato nel 2005 e completa la messa in sicurezza del reagentario € 1,519.80
bilancia di precisione per la preparazione di soluzioni € 528,00
materiale di consumo fotoresiste per e-beam; bombole N2; propanolo; acetone; chromium etch; filo in oro per wire bonding € 2.223,81
attrezzatura e materiali per laboratorio taniche per il recupero dei rifiuti chimici; carta per pesate; carta da filtro; spatole; bacchette in vetro per agitazione € 330,18
totale € 12.144,19

Published on Leave a comment on Rendiconto spese di dicembre 2005

Le ultime spese per il funzionamento del laboratorio litografico sono qui riassunte:

materiale descrizione importo
hotplate Permette di eseguire trattamenti termici fino a 300 °C su wafer di diametro fino a 8". È dotato
di chuck a vuoto e di un sistema di sollevamento temporizzato del wafer che interrompe il ciclo termico con grande precisione. Modello OPTIHot HB20 fabbricato e fornito dalla ditta Sister Semiconductor Equipments, GmbH.		 € 10,975.20
forno a vuoto Permette di eseguire trattamenti termici fino a 260 °C in vuoto. È prevista l'installazione di un sistema di iniezione di vapore di HMDS e purge con N2 per effettuare una disidratazione ottimale
del wafer. Può raggiungere un vuoto limite di 1e-2 torr. Modello VO914C fabbricato dalla ditta Lindberg/BlueM e fornito dalla ditta Thomas Scientific.		 € 2,646.00
pompa Pompa scroll a secco di servizio al forno da vuoto. Ha una velocità di pompaggio di 16 l/s ed un vuoto limite di 5e-2 torr. Modello XDS5 fabbricato dalla ditta BOC Edwards e fornito dalla
ditta CinquePascal s.r.l.		 € 3,196.20
telecamera Telecamera CCD a colori per la sostituzione di quella precedentemente installata sul mask aligner, non più funzionante. Modello KP-D20BP fabbricata dalla ditta Hitachi e fornita dalla ditta Microsystems s.r.l. € 1,140.60
vetreria e strumentazione Vetreria per il trattamento di wafer interi di diametro fino a 2"; piastra riscaldante 300 °C / 600 W; Vasca ad ultrasuoni riscaldata. Fornite dalla ditta Incofar s.r.l. € 3,654.20
reagenti Reagenti per etching di Si, SiO2 e metalli. Forniti dalla ditta Sigma-Aldrich. € 392.16
nastro Nastro "blu" per wafer dicing. Versioni "low tack" e "medium tack" in confezioni da 100 fogli € 216.00
totale € 22220.36