W pomieszczeniu czystym klasy 100 znajduje się urządzenie do litografii elektronowej (Raith eLine+). Układ przede wszystkim składa się z działa elektronowego, detektora elektronów wtórnych, detektora in-lens, interferometru laserowego, elektroniki sterującej oraz układu pomp do utrzymania odpowiedniej próżni w urządzeniu. Układ umożliwia naświetlanie elementów o  rozmiarach od 10 nm do kilkaset µm na powierzchni próbki o  rozmiarach do 4 cali.

Razem z układem do litografii elektronowej, w tym samym pomieszczeniu, znajduje się układ do litografii optycznej, który pracuje w zakresie światła ultrafioletowego (długość fali świetlnej to 365 nm), umożliwia naświetlanie elementów od rozmiaru 1µm do rozmiarów centymetrowych. Maski do litografii optycznej są wykonywane przy pomocy litografii elektronowej lub drukowane na specjalistycznej drukarce.

Dodatkowo w  pomieszczeniu znajduje się stół procesowy (firmy Arias) do nakładania, wygrzewania i usuwania rezystów. W stole mamy umiejscowioną płytę grzewczą, myjkę ultradźwiękowa, wirówkę, pistolet z azotem do zdmuchiwania pyłków z próbek i pistolet z wodą destylowaną do przemywania próbek. Do stołu są doprowadzone niezbędne instalacje takie jak wodna, gazowa i odciąg umiejscowiony w blacie stołu, który na bieżąco odprowadza opary substancji chemicznych na zewnątrz.

Litografia elektronowa jest wykonywana przy użyciu rezystów pozytywowych serii AR-P 617, natomiast litografia negatywowa jest oparta o rezysty serii AR-N 7520.

Również w tym samym pomieszczeniu zlokalizowany jest optyczny mikroskop polaryzacyjny (Nikon).

Parametry pracy Raith eLine+

Działo elektronowe

źródłem elektronów jest emiter ZrO/W

możliwość pracy przy napięciach to 20 V do 30 kV

prąd wiązki 5 pA – 20 nA

rozmiar wiązki – 2 nm przy 20 kV i 3 mm WD

gęstość prądu wiązki > 7500 A/cm2 przy 20 kV

możliwość powiększenia obrazu od 20 do 1000000 w zależności od napięcia i WD

Interferometr laserowy

możliwość przemieszczania stolika z próbką w osi x i y wynosi 100 mm,

w osi z 30 mm, z dokładnością do 1 nm

ciśnienie w komorze głównej < 2 x 10-6 mbar

ciśnienie w komorze działa elektronowego < 10-8 mbar

Parametry pracy komponentów zawartych w stole procesowym

Płyta grzewcza

zakres temperatur grzania od 20°C do 300ºC z dokładnością do 0.1°C

maksymalny rozmiar próbek do wygrzewania to wafer 8'' lub próbka kwadratowa 6 x 6''

Myjka ultradźwiękowa

rozmiar 205 x 165 x 150 mm

częstotliwości 45 kHz

moc 100 Watt

możliwość grzania do 80ºC

Wirówka do nakładania rezystów

maksymalny rozmiar próbek to wafer 6'' lub próbka kwadratowa 4 x 4'', prędkość obrotu 1-10000 rpm

możliwość wpisania na stałe 30 programów rozprowadzania rezystów

W  pomieszczeniu czystym klasy 1000 znajduje się urządzenie do trawienia jonowego i nanoszenia cienkich warstw Microsystems IonSys 500. System jest wyposażony w działo jonowe wraz z detektorem SIMS, który umożliwia trawienie cienkich warstw z  nanometrową precyzją oraz w magnetronowe źródło rozpylające. W pomieszczeniu tym znajduje się również profilometr kontaktowy (Bruker Dektak) służący do pomiaru grubości i szorstkości wytworzonych nanostruktur i zdeponowanych warstw.

Parametry pracy Microsystems IonSys 500

Działo jonowe

typ: tamiris 120-f

plazmowym generatorem RF

energia jonów argonowych od 100 do 2000 eV,

gęstość strumienia jonów ≤ 1 mA/cm2

Trzy magnetronowe źródła rozpylające

nanoszenia warstw metalicznych (w szczególności Al, Au, Cr, Pt, Ta)

nanoszenie warstw dielektrycznych (Al2O3, Ta2O5)

Maksymalny rozmiar próbki do trawienia i nanoszenia warstw to wafer o średnicy 6, lub próbka kwadratowa 4 cale na 4 cale

Prędkość obrotu stolika z próbką 0-20 rpm

Możliwość pochylenia próbki wraz ze stolikiem od poziomu pod kątem od 0º do 90°

Próżnia w komorze załadowczej – 2.5 x 10-3 mbar

Próżnia w komorze głównej - 1 x 10-7 mbar

Regulowany, stały przepływ gazów (Ar, N2, O2)

Program naukowy o Clean Room w ACMiN

Osoba kontaktowa:

dr inż. Antoni Żywczak