Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ...
Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ... Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké uÄÂenàtechnické ...
Mikrosenzory a mikromechanické systémy 31• Informace o topografii masky, která má být realizována, je připravována ve formědigitálního záznamu. Syntéza funkčních celků a zavádění změn a úprav jsou protoznačně usnadněny.• Informace v této formě je odolná proti poškození.• Expozicí přímo na substrátu umožňuje v relativně krátké době vyvinout funkčněnový obvod nebo ověřit novou technologii.• Elektronová litografie umožňuje vytvořit fotolitografickou předlohu s vysokýmstupněm koncentrace funkčních prvků pro různé druhy projekční litografie.Nevýhodu elektronové litografie je relativně vysoká cena zařízení, takže se pro příméexpozice na substrát hodí jen v případech zvlášť složitých a náročných obvodů prototypů.Inspiračním zdrojem pro konstrukci elektronového litografu byl rastrovací elektronovýmikroskop. Zaostřený elektronový svazek s kruhovým průřezem je vychylován pomocímagnetických nebo elektrostatických polí tak, aby byla vytvořena potřebná topografie masky.Je zřejmé, že pro vytvoření zvlášť složité kresby je zapotřebí mimořádně velkého množstvíinformací. Značnou úsporu informací umožňuje použití svazku se čtvercovým průřezem, dalšízlepšení představuje použití svazku s proměnným průřezem.Elektronová litografie spočívá v přenosu obrazové informace pomocí urychlenýchelektronů. Existuje více principů přenosu informace a podle toho se dělí i elektronovélitografie (zobrazování pomocí masky, přímé zobrazování elektronové). Princip je založen nainterakci elektronového svazku a vhodné látky, citlivé na ozáření elektrony – elektronovéhorezistu. Z technik elektronové litografie přímého zobrazování je nejperspektivnější akvalitativně nejlepší způsob generování obrazců topologie pomocí tvarovaného svazkuelektronů proměnných rozměrů. Elektronový litograf je velmi složité zařízení (viz. Obrázek4.13) po stránce fyzikální, ale i po stránce elektronických funkcí dílčích systémů, zvlášťproto, že měřítkem výsledné činnosti je rozměrová přesnost exponovaných detailů i jejichpolohová přesnost 0.1 µm a menší.Obrázek 4.13: Modernizovaný český litograf na Ústavu přístrojové techniky AVČR
32 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v BrněFotolitografické zpracování je dalším krokem při výrobě. Je to technologický postup,který umožňuje tvarovat vrstvy na substrátu do příslušných obrazců. Je složen ze dvouprocesů - maskování pomocí fotorezistů a chemického leptání tenkých vrstev. Při vytvářenípřímé masky se fotorezist nanáší na celý povrch podložky. Fotorezist se exponuje přesfotomatrici pomocí ultrafialového záření. Účinkem ultrafialového záření dochází u fotorezistuke změnám jeho rozpustnosti v určitých vývojkách. Následuje vyvolání fotorezistu, při němžje odstraněna část fotorezistu s velkou rozpustností ve vývojce. Nerozpuštěná část fotorezistuslouží jako ochranná vrstva při selektivním leptání, při němž je odstraněna část tenké vrstvy.Po leptání se fotorezistová maska odstraní. Fotolitografie se opakuje podle požadovanéhomotivu několikrát. Vodiče a pájecí plošky mohou být zesíleny zlatem pro zajištění dobrévodivosti. Příklad vytvoření tenkovrstvého odporu je uveden na Obrázek 4.14. Povšimnětesi, kolik technik je využito pro jeho realizaci.Vakuovým nanášením s následnou fotolitografií nelze vyrobit rezistory s přesnýmiodpory v úzké toleranci (± 20%). To je způsobeno rozptyly při nanášení, nepřesností masek,podleptáním atd. Proto jsou rezistory do požadované tolerance dále dostavovány.Nejjednodušším způsobem dostavení rezistorů je dostavení elektroerozí, při níž sewolframový hrot o napětí 10 ÷ 60 V vůči opracovávané vrstvě pohybuje po povrchu substrátua elektrickou jiskrou vypaluje do tenkovrstvého odporu drážku nebo přepaluje zkratovacípropojky. Nejpoužívanější metodou je laserové trimování. Metody umožňují odpor pouzezvětšovat. Přesnost je ± 0.1%. Daleko vyšší přesnosti se dosahuje v tzv. matchingu, tj.vzájemná tolerance mezi jednotlivými odpory od referenční hodnoty. To umožňuje vyhnoutse trimování v hodně případech vhodným návrhem obvodového řešení.
- Page 4 and 5: DESCRIPTIONSafety FittingsIt is not
- Page 6 and 7: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 8: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 11 and 12: 8 Fakulta elektrotechniky a komunik
- Page 14 and 15: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 16 and 17: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 18 and 19: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 20 and 21: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 22 and 23: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 24 and 25: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 26 and 27: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 28 and 29: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 30 and 31: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 32 and 33: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 36 and 37: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 38 and 39: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 40 and 41: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 42 and 43: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 44 and 45: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 46 and 47: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 48 and 49: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 50 and 51: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 52 and 53: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 54 and 55: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 56 and 57: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 58 and 59: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 60 and 61: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 62 and 63: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 64 and 65: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 66 and 67: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 68 and 69: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 70 and 71: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 72 and 73: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 74 and 75: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 76 and 77: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 78 and 79: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 80 and 81: Mikrosenzory a mikromechanické sys
- Page 82 and 83: Mikrosenzory a mikromechanické sys
<strong>Mikrosenzory</strong> a mikromechanické systémy 31• Informace o topografii masky, která má být realizována, je připravována ve formědigitálního záznamu. Syntéza funkčních celků a zavádění změn a úprav jsou protoznačně usnadněny.• Informace v této formě je odolná proti poškození.• Expozicí přímo na substrátu umožňuje v relativně krátké době vyvinout funkčněnový obvod nebo ověřit novou technologii.• Elektronová litografie umožňuje vytvořit fotolitografickou předlohu s vysokýmstupněm koncentrace funkčních prvků pro různé druhy projekční litografie.Nevýhodu elektronové litografie je relativně vysoká cena zařízení, takže se pro příméexpozice na substrát hodí jen v případech zvlášť složitých a náročných obvodů prototypů.Inspiračním zdrojem pro konstrukci elektronového litografu byl rastrovací elektronovýmikroskop. Zaostřený elektronový svazek s kruhovým průřezem je vychylován pomocímagnetických nebo elektrostatických polí tak, aby byla vytvořena potřebná topografie masky.Je zřejmé, že pro vytvoření zvlášť složité kresby je zapotřebí mimořádně velkého množstvíinformací. Značnou úsporu informací umožňuje použití svazku se čtvercovým průřezem, dalšízlepšení představuje použití svazku s proměnným průřezem.Elektronová litografie spočívá v přenosu obrazové informace pomocí urychlenýchelektronů. Existuje více principů přenosu informace a podle toho se dělí i elektronovélitografie (zobrazování pomocí masky, přímé zobrazování elektronové). Princip je založen nainterakci elektronového svazku a vhodné látky, citlivé na ozáření elektrony – elektronovéhorezistu. Z technik elektronové litografie přímého zobrazování je nejperspektivnější akvalitativně nejlepší způsob generování obrazců topologie pomocí tvarovaného svazkuelektronů proměnných rozměrů. Elektronový litograf je velmi složité zařízení (viz. Obrázek4.13) po stránce fyzikální, ale i po stránce elektronických funkcí dílčích systémů, zvlášťproto, že měřítkem výsledné činnosti je rozměrová přesnost exponovaných detailů i jejichpolohová přesnost 0.1 µm a menší.Obrázek 4.13: Modernizovaný český litograf na Ústavu přístrojové techniky AVČR
Change language