Forelæsninger med indbyggede aktiverende diskussioner og opgaver, opgaveregning, 4 timer om ugen. Kurset afsluttes med et projekt der fremlægges mundtligt ved en videnskabelig mini-konference.
Komponenter og delsystemer fremstillet ved hjælp af nano- og mikrofabrikationsmetoder indgår i en lang række moderne produkter fra airbagsensoren i en bil til processoren i en computer. Produkternes funktionalitet er kritisk afhængige af disse mikro- og nanokomponenter.
Det overordnede mål med kurset er at sætte dig i stand til at udvælge relevante processer, og designe en fremstillingsprocess til siliciumbaseret mikro- og nanofabrikation med anvendelse af de metoder der f.eks. bruges i DTU’s renrum, DANCHIP, samt hos en række danske virksomheder.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklare principperne i de basale litografiske metoder (herunder UV-litografi, elektronstrålelitografi samt nanoimprint litografi) og deres anvendelsesområder samt begrænsninger.
Forklare de basale principper der anvendes ved planar processering (herunder termisk oxidation, ionimplantation, diffusion, metallisering samt våd- og tørætsning).
Beregne relevante procesparametre (f.eks. tid, temperatur eller tryk) baseret på den underliggende teori (f.eks. termisk oxidation af silicium, ionimplantation, diffusion, elektronspredning og vekselvirkning mellem stråling og stof).
Specificere detaljerede processfølger til fremstilling af mikro og nanosystemer.
Vælge den bedst egnede procesteknologi for en given opgave under hensyn til tekniske og økonomiske overvejelser.
Anvende ATHENA processimulatoren til at forudsige resultaterne af og optimere en siliciumbaseret fremstillingsproces.
Forklare tekniske og fundamentale begrænsninger for de benyttede fremstillingsprocesser.
Anvende kinetisk gas teori til at beregne procesparametre (f.eks. flux af molekyler, middelfri vejlængde)
Kursusindhold:
I kurset gennemgås fysik, kemi og teknologi for fremstillingsprocesserne der benyttes ved mikro og nanofabrikation: ·Mønsterdannelse: UV-mikrolithografi, e-beam nanolithografi og nanoimprint. ·Mønsteroverførsel: ætsning, lift-off ·Tynd-film processer: CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), spin-on. ·Substrat-materialer: Silicium og silica. ·Materialemodifikation: Ionimplantation og dotering – diffusion, varmebehandling. ·Bonding – sammenføjning: anodiskbonding, fusionbonding. ·Procesintegration. ·Processimulering. Som en del af kurset lærer du at bruge en moderne processimulator (ATHENA - se http://www.silvaco.com) der tillader dig at foretage anvancerede beregninger.
I den sidste del af kurset arbejder du i grupper med at lave en procesfølge for en komponent som gruppen selv har valgt. Processen præsenteres ved et foredrag for alle studerende.
Litteratur:
Fundamentals of Semiconductor Fabrication Gary S. May og Simon M. Sze
