Techniques de salle blanche

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  • Publié le : 26 décembre 2010
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Sommaire

1- Introduction 5
2- Fabrication du transducteur 5
2-1. Lithographie simple face - Premier masquage 5
2-1.1. Dépôt de résine S 18-13 5
2-1.2. Recuit 5
2-1.3. Insolation 5
2-2. Première observation 6
2-3. Lift-off 6
2-4. Deuxième observation 7
2-5. Vérification électronique 8
2-6. Lithographie simple face - Deuxième masquage 82-6.1. Dépôt de résine 8
2-6.2. Recuits 9
2-6.3. Insolation 9
2-7. Clivage 9
3- Autres manipulations 10
3-1.1. Dépôts de résine et recuits 10
3-1.2. Insolation double face et développement 10
3-1.3. Gravure chimique 10
3-1.4. Observation et mesure de l’épaisseur de la lame 11
4- Conclusions 11

Introduction

Dans le but de sefamiliariser avec les techniques de microfabrication, nous avons fabriqué sur trois séances de travaux pratiques un transducteur ampérométrique pour la détection de glucose. Nous avons ainsi pu apercevoir les principales étapes utilisées en salle blanche  comme les dépôts de résine et de métal, la photolithographie, ou les gravures chimiques. Toutes ces étapes ont été suivies de contrôle au microscope etd’une vérification électrique pour s’assurer de la conformité des produits.

Fabrication du transducteur

Dans tout processus de microfabrication, il faut choisir le substrat sur lequel on va travailler. Ici, on travaillera sur un wafer de silicium oxydé SiO2.

1 Lithographie simple face - Premier masquage 

1 Dépôt de résine S 18-13

Dans un premier temps, nous avonsdéposé sur le wafer une fine couche de résine photosensible. La tournette est un bon moyen pour déposer uniformément la résine sur le wafer. Il faut alors régler trois paramètres de l’appareil qui sont la vitesse de rotation, l’accélération et le temps de l’opération. Par ailleurs, ces paramètres dépendent du type de résine déposé. Pour cette première étape, nous utilisons une résine de type S 18-13.La tournette est paramétrée de la manière suivante :
– Vitesse de rotation : 4000 tr/min
– Accélération : 4000 tr/min
– Temps : 30 s

2 Recuit

Ensuite, dans le but de polymériser la résine, le wafer est installé sur une plaque chauffante du côté de la face où la résine n’a pas été déposée. Comme précédemment, les paramètres du recuit dépendent du type de résine. Pourla nôtre, le recuit s’effectue à 120°C durant 2 minutes. Il est suivi d’une période de repos de 2 minutes.

3 Insolation

L'insolation consiste à exposer certaines zones de la résine, par le biais d'un système de masque, à un rayonnement ultraviolet. Le degré d'exposition dépend essentiellement de l'intensité de la source et du temps d'exposition. La durée d'exposition est un paramètreoffrant relativement peu de marges car une résine sous-exposée entraîne une dégradation sensible de la résolution des motifs.
Enfin, les motifs du masque dépendent du type de résine utilisé. La résine S 18-13 est une résine positive ce qui signifie que le rayonnement UV produit une transformation chimique des macromolécules, entrainant une solubilité accrue des zones exposées dans le révélateur.Le masque et le wafer doivent être parfaitement alignés. Dans ce cas-ci, l’alignement a été réalisé au préalable par le professeur.
Le temps d’insolation est de 15 secondes et celui du développement est de 40 secondes. Le développeur utilisé est la solution MF 26 A. Le wafer est rincé à l’eau distillée et l’acétone puis finalement séché.

2 Première observation

Une fois ces étapessuccessives terminées, nous avons effectué un contrôle visuel des motifs au microscope en -. Des options du microscope permettent de mesurer les cotes des motifs
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Figure 1: Observation des motifs après la 1ère lithographie

Remarque : Les motifs observés en couleur claire...
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