10855 Videregående fabrikation af mikro- og nanostrukturer

2024/2025

I tilfælde af overtegning skal kandidatstuderende fra studieretningerne Fysik og Teknologi, Fysik og Nanoteknologi samt Lys og Teknologi gives første prioritet.
Kursusinformation
Advanced fabrication of micro- and nanostructures
Engelsk
10
Kandidat
Generel retningskompetence (MSc), Engineering Physics
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Light
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Physics
Teknologisk specialisering (MSc), Engineering Light
E2 (man 13-17, tors 8-12) og E5 (ons 8-17)
E5 (ons 8-17) er reserveret instruktioner i brug af renrumsudstyr og sikkerhedskursus.
(Tool package trainings, TPTs). Hvis du har bestået 10851 eller 10852, vil hovedparten af dette være bestået på forhånd, og behovet for fremmøde i modul E5 vil være minimalt.
Campus Lyngby
Den sidste havdel af kurset vil bestå af projektarbejde i renrummet, B346.
Forelæsninger, online selvstudium med vejledning, regneøvelser og laboratoriearbejde i renrum
13-uger
E2A
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Bedømmelse af individuel teoriaflevering, bedømmelse af gruppeaflevering af miniprojektrapport og individuel mundtlig prøve vedr. miniprojekt, alt sammen tæller med vejledende 1/3 vægt i den endelige karakter. Derudover skal alle TPT on-line quizzer være bestået, og alle studerende skal have bestået mindst én fuld TPT (litografi, SEM, dry etch eller tyndfilm TPT), inklusive krav om udstyrs oplæring.
Mundtlig eksamen varer 30 min.
Ingen hjælpemidler :

Gælder mundtlig eksamen

7-trins skala , ekstern censur
22600/10851/10852 , eller ækvivalente kurser i introduktion til renrumsbaseret mikrofabrikation.
Minimum 9 Maksimum: 18
Rafael Taboryski , Lyngby Campus, Bygning 426, Tlf. (+45) 4525 8101 , rata@dtu.dk
Flemming Jensen , Lyngby Campus, Bygning 345C, Tlf. (+45) 4525 5767 , flje@dtu.dk
Ada-Ioana Bunea , Lyngby Campus, Bygning 426 , adabu@dtu.dk
Jesper Hanberg , Lyngby Campus, Bygning 345C, Tlf. (+45) 4525 5828 , jehan@dtu.dk
Karen Birkelund , Lyngby Campus, Bygning 345B, Tlf. (+45) 4525 6436 , kabi@dtu.dk
Kresten Yvind , Lyngby Campus, Bygning 345A, Tlf. (+45) 4525 6366 , kryv@dtu.dk
Peter Bøggild , Lyngby Campus, Bygning 309 , pbog@dtu.dk
Andrea Crovetto , Lyngby Campus, Bygning 426 , ancro@dtu.dk
Henri Jansen , henrija@dtu.dk
10 Institut for Fysik
34 Institut for Elektroteknologi og Fotonik
56 DTU Nanolab
I studieplanlæggeren

I tilfælde af overtegning vil MSc. studerende i Fysik og Teknologi, Fysik og Nanoteknologi samt Lys og Teknologi have fortrinsret.
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
I dette kursus vil du lære at fremstille mikro- og nanostrukturer og mikrokomponenter i DTUs renrum. Du vil blive introduceret til de mest avancerede processer og udstyr i renrummet, og du vil selv modtage oplæring i betjeningen af udstyrene. Du vil lære hvordan man designer og fremstiller en specifik mikro- og nanostruktur eller en mikrokomponent med udgangspunkt defineret af den ønskede funktionalitet, og du vil lære systematiske metoder til hvordan man omsætter denne information til passende valg af fabrikationsudstyr, procesfølger, og karakterisering undervejs i fabrikationen.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Forklare virkemåde af de introducerede litografiudstyr, tørætseudstyr, tyndfilm-deponeringsudstyr, samt karakteriseringsudstyr i termer af involverede fysiske og kemiske principper, samt fordele og begrænsninger af udstyrene.
  • Vælge den rigtige resist for kombinationen af litografisk udstyr og mønster der skal skrives, og optimere mønstergengivelse og proces robusthed med brug af resist modeller og eksponeringssimulationer.
  • Foreslå det mest hensigtsmæssige litografiudstyr (UV maske-aligner, maskeløs UV aligner, DUV stepper, elektronstråleskriver, eller nanoimprint litografi), type af resist, UV bølgelængde (kun for UV udstyr), og eksponeringsmåde for det valgte udstyr baseret på kravene til kritiske dimensioner, størrelsen af arealet der skal eksponeres (hastighed), samt strukturtolerancer.
  • Foreslå hensigtsmæssige metoder til mønsteroverførsel såsom tøræts, tyndfilmsdeponering, og pyrolyse af resister, baseret på den ønskede struktur- eller komponentfunktionalitet, substrat materialer (f.eks. krystallinsk silicium, amorft silicium, III-V halvledere, eller glas), samt de ønskede 3D profiler af strukturerne.
  • Analysere funktionsspecifikationer af strukturer eller komponenter, der skal fremstilles, foreslå hensigtsmæssige fabrikationsmetoder, proceskarakteriseringsmetoder, og endelig en komplet procesfølge, udstyrsindstillinger af individueller processer, og mellemliggende karakteriseringstrin baseret på denne analyse.
  • Demonstrere evnen til at arbejde sikkert i renrummet samt færdigheder i "hands-on" betjening af mindst et udstyr blandt følgende udstyrsgrupper, litografiudstyr, tørætseudstyr, tyndfilmsudstyr, eller elektronmikroskopiudstyr.
  • I en lille projektgruppe, planlægge og fabrikere funktionelle overflader, eller komponenter bestående af flere proces- og karakteriseringstrin, samt dokumentere udkommet i en koncis teknisk rapport.
  • Demonstrere effektivt og agilt gruppearbejde, hvor individuelle fabrikations- og karakteriseringsopgaver fordeles blandt gruppemedlemmerne.
  • Dokumentere den succesfulde fabrikation af en struktur eller en komponent gennem simple funktionelle tests.
  • Præsentere udkommet af fabrikationen og karakteriseringen af strukturen eller komponenten i et konferenceformat, og deltage i en peer-to-peer diskussion som en del af dette event.
Kursusindhold
I den første halvdel af kurset vil du modtage en grundig teoretisk introduktion til de forskellige processer og udstyr, og du vil modtage ”tool package” træning til de mest almindelige litografiske udstyr, elektronmikroskoper, specifikke tørætseudstyr, samt tyndfilms deponeringsudstyr. Silicium materialer, samt III-V halvledere, metaller og kulstof vil blive behandlet.
I den sidste halvdel af kurset vil du gennemføre et miniprojekt i en lille gruppe af medstuderende med det formål at fremstille en specifik mikro/nanostruktur eller mikrokomponent. Du vil her opnå praktisk erfaring med specifikke processer, fabrikations-, og karakteriseringsudstyr.
Litteraturhenvisninger
Online materiale og e-noter
Bemærkninger
Fra kursets start vil du få tilbudt oplæring i renrumssikkerhed samt træningssessioner i brug af specifikke udstyr. Dette vil foregå onsdage i tidrummet 8-17, dvs. uden for de sædvanlige undervisningsmoduler for kurset. Medmindre du allerede har disse kompetencer, f.eks. fra 10851/10852, skal du derfor kunne reservere et antal onsdage til disse træningssessioner ud over de berammede kursusmoduler. Du kan betragte disse træningssessioner som en slags hjemmearbejde for kurset. Oplæringen vil blive aftalt på individuel basis for alle kursusdeltagere. I tilknytning til ”hands-on” sessionerne skal du påregne selvstudier af kursusmateriale vedr. hensigtsmæssigt brug af udstyret samt sikkerhedsforanstaltninger. Efterfølgende vil din forståelse af dette materiale blive testet i en række online quizzer, som skal bestås inden den tilhørende ”hands-on” oplæring kan finde sted. I mini-projekt fasen af kurset skal du være forberedt på at udvise fleksibilitet i planlægning af arbejdet, da udstyrets tilgængelighed kan fordre arbejde udenfor de berammede kursusmoduler.
Sidst opdateret
09. august, 2024