Mirko- und Nanotechnik

Bei der Photolithographie galt lange Zeit, dass die maximale Auflösung (kleinste zu belichtende Struktur) ungefähr der verwendeten Lichtwellenlänge entspricht. Bei welcher Variante wurde dies deutlich übertroffen?

Was ist der Proximity-Abstand und nach welcher Formel geht dieser in die Auflösung

ein (kleinste zu belichtende Struktur) ?

Wie gross ist der Proximity-Abstand in etwa?

Warum sind die Absorptionsstrukturen auf einer Maske zum Resist hin angeordnet?

Welche Auflösung (der Leiterbahnen) erreicht man 2015 in der Produktion?

Welche Wellenlänge verwendet man?

Sie möchten Leiterbahnen auf einem Chip herstellen. Zeichnen Sie für einen Lift-off Prozess und einen Ätzprozess eine typische Prozessfolge mit (mindestens) drei Schritten auf, also Belichten mittels Proximity-Lithographie, Entwickeln, Strukturübertragung. Die Skizze soll die Details und Dimnesionen in der Seitenperspektive widergeben.

Resist Spincoating:

Resists bestehen meist aus einem Polymer (Feststoff), das in Lösungsmittel aufgelöst ist. Was
geschieht mit diesem (grösstenteils) während der Schleuderbeschichttmg (Spincoating)?

Resist Spincoating:

Warum braucht es nach der Schleuderbeschichtung noch einen Heizschritt? 

Resist Spincoating:

Welches ist der massgebliche Parameter beim Schleudern, der die Schichtdicke bestimmt? 

Resist Spincoating:

Kann man den Resist nach der Schleuderbeschichtung wieder mit dem demselben
Lösungsmittel vom Wafer ablösen?

Maske und Ätzen:

Sie haben zwei Masken, die mit einer Chrom-Absorberschicht versehen sind. Maske l hat
regelmässige „Punkte“ aus Chrom (z.B. Scheibchen mit 10 μm Durchmesser) auf dem transparenten Glasträger, Maske 2 hat punkfömiige „Löcher“ im durchgehenden Chrom-
Absorber. Sie ınöchten damit Löcher im Resist belichten und haben einen Positivresist.
Welche Maske nelnnen Sie?

Maske und Ätzen:

Die Löcher im Resist werden in die Siliziuınnitridschicht (Si3N4) auf dem Wafer übertragen.
Sie würden damit geme inverse Pyramiden in dem darunter liegenden Silizium-Wafer mittels
KOH einätzen, der eine <100> Kristallorientierung hat. Geht dies mit runden Löchern? 

Maske und Ätzen:

Wenn Sie den Abstand von Maske zu Resist vergrössem, werden dann die Löcher im oben
genamiten Resist grösser oder kleiner? 

Maske und Ätzen:

Welches ist der zugrundeliegende physikalische Effekt an den Absorberkanten?

Auflösung:

Es gibt bei der Photolithographie Projektions-, Kontakt- und Proximity-Lithographie. Welche
davon wird fiír die Herstellung von heutigen Mikrochips vorwiegend verwendet? 

Auflösung:

Welche kleinsten Auflösungen werden aktuell (2016) in der Produktion erreicht?

Auflösung:

Wenn Sie mit einer Numerischen Apertur 0.5 und einer Wellenlänge 193 mn belichten, dann
sind Sie noch weit von der heute maximal erreichten Aufiösung bei Chips entfernt. Man kann
die Numerische Apertur aber deutlich erhöhen, im Prinzip sogar >1. Wie ist dies technisch
möglich?

Mikrotechnik:

Welche Prozesse sind besonders gut fiír so genannte Batch-Prozesse geeignet?

Mikrotechnik:

Wofür steht die Abkürzung MEMS

Mikrotechnik:

Wenn man durch einen <100> Silizium-Wafer von 500 μm Dicke mit Nassätzverfahren
durchätzt, wie gross muss dann das quadratische Fenster im Si3N4 auf der einen Seite sein, um
auf der anderen Seite eine Membran von 300x300 μm2 zu erhalten?

Mikrotechnik:

Sie messen die Resonanzfrequenz(en) fn eines 500 μm langen und 1 μm breiten Cantilevers,
an dessen Spitze eine chemische Reaktion stattfindet. Die Grundfiequenz f0 nimmt ab, sie
messen stattdessen fΔm,< f0 Was ist geschehen?

Bei welchen zweien der folgenden Lithografien muss die Maske zwingend gleich
gross sein wie das Substrat, das man ganzflächig belichten will?

Vorherige:
Proximity-Lithografie
Kontaktlithografie

Welche Methode wendet man bei dem verbleibenden der drei Lithografieverfahren an,
um trotzdem einen ganzen Wafer zu belichten?

(steppen /step&repeat)
Bei welchen Belichtungsparametern kann bei dieser Methode die Auflösung NICHT
verkleinern

Welche Wellenlänge verwendet man heute (2012) zur Massenherstellung von
Mikrochips?

Welche Auflösung (der Leiterbahnen) erreicht man 2012 

Wo unterscheiden sich bei der Photolithographie die verschiedenen Verfahren Kontakt-,Proximity- und Projektions-Lithographie? (3-Skizzen)

Auf welcher Seite ist bei einer optischen Maske ist die Absorberstruktur auf dem Quartz Substrat bei der Kontakt-Lithographie (im Vergleich zum Resist)? Warum? Was ist der Nachteil?