MœHEND°SL°K FAKœLTES° METALURJ° VE MALZEME...

download MœHEND°SL°K FAKœLTES° METALURJ° VE MALZEME ?l±_malzemeler-6.pdf  Litografi Proses Ak ... MœHEND°SL°K

of 52

  • date post

    01-Jul-2019
  • Category

    Documents

  • view

    218
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of MœHEND°SL°K FAKœLTES° METALURJ° VE MALZEME...

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 1

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Litografi Prosesleri

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 2

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Mikro-retim rnei

    4 mm boyunda deniz

    alt sv akrilikten

    kalplanp katlatrlm.

    Ergitme ve katlama

    bilgisayar kontroll lazer

    demeti ile yaplm.

    Mikroskobik seviyede

    insan bnyesinde tedavi

    amal kullanlmas

    dnlmekte.

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 3

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Nanolitografi Uygulamalar

    Molekler elektronik ,

    Miroilemciler (organik,

    biyo-organik devreler)

    Kat hal nano diren

    elemanlar

    ifreleme

    (Kriotografi)

    Ultra kk, hassas

    ve seici sensrler Nano ve mikro

    akkanlar

    Kristalizasyon

    (kolloidal kirstaller,

    biyo yaplar)

    Nano bask

    katalizrler

    Ultra yksek

    younlukta

    ekirdekletiriciler (gen

    devreleri, sralayclar

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 4

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Mikroilemcilerde ilerleme

    ~ 10, 000 Tranzistr

    ~ 2 cm

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 5

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    intel core i7 lemci

    0.35mm

    1.2 milyontranzistr

    35 mm2

    0.25 mm

    9 milyontranzistr

    78 mm2

    180nm

    37 milyontranzistr

    120 mm2

    AMD Am486lemci

    AMD K6-III lemci

    AMD Athlonlemci

    AMD Opteronlemcir

    130nm

    100 milyontranzistr

    193 mm2

    40 nm

    1 milyar160 milyon tranzistr

    250 mm2

    1993 1995 20031998 2012

    Mikroilemcilerde ilerleme

    62-Core Xeon Phi 5,000,000,000

    GK110 Kepler 7,080,000,000

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 6

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Litografi ile Devre Yapm

    Ik

    Lensler

    Si wafer

    Rezist

    Maske

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 7

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    source draingate

    insulating

    layer

    resist

    coat

    insulating

    layer

    resist

    align, expose

    and

    develop

    insulating

    layer

    resistetch of the

    insulating layer

    and

    resist stripsource draingate

    Litografi ile Devre Yapm

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 8

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Litografinin temel basamaklar

    Radyasyona dayankl hassas polimer

    kaplamalarn yaplmas (spin kaplama vs.)

    Tabakann maske veya maskesiz (leme bal)

    ileme maruz braklmas

    Cihaz ortaya karmak (gelitirmek)

    stenmeyen bileikleri dar atmak (dalamak

    vs.) veya yeni malzeme biriktirmek (kaplama ile)

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 9

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Litografi Proses Ak Si Altlk(Wafer)

    nce film biriktirme

    (oksit, nitrr, vs.)

    Fotorezist kaplama

    Hafif piirme

    Maskeleme

    Ik, XRD, vs uyg.

    Rezist malz. ileme

    Nihai piirme

    Litografi sonu

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 10

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Litografi Yntemleri

    Fotolitografi

    Temas

    Kalkan

    z dm

    Elektron Demet Litografisi

    X-In veya UV Litografisi

    yon Demet Litografisi

    Dalama (Kazma)

    AFM Litografisi

    Nano Kre Litografisi

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 11

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Fotolitografi

    Optik Kaynak

    Aklk

    Ik Kesici

    (panjur)

    Maske

    Dayankl

    wafer (pulcuk)

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 12

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 13

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Fotolitografi rnek (I)

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 14

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Fotolitografi rnek (II)

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 15

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Fotolitografi ile retilen baz rnekler

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 16

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Elektron Demet Litografisi

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 17

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Elektron Demet Litografisi

    Define pattern on spin coated E-beam resist

    Resist development

    RIE etching

    Cladding deposition

    Altln stndeki rezist (rnek. PMMA) iine nano paternleri transfer

    etmek iin yksek voltajl elektronlar kullanlr (1 kV 100 kV)

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 18

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Litografi ve glge buharlatrma

    ZEP 520

    PMGI SF7

    SiOx

    Si

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 19

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Elektron demeti ile k sama

    Litografi ve glge buharlatrma

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 20

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    ki katmann seici olarak ortaya karlmas:

    st katman:

    Alt katman:

    Litografi ve glge buharlatrma

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 21

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Al biriktirme

    Litografi ve glge buharlatrma

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 22

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    lk katmann oksitlenmesi

    Litografi ve glge buharlatrma

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 23

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Ters adan Al biriktirme

    Litografi ve glge buharlatrma

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 24

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Rezist ve artan metalin uzaklatrlmas

    Galeri balantlar

    Litografi ve glge buharlatrma

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 25

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Devre ve Josephson Tnel Balantlar

    Elde edilen rn

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 26

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    X-In Litografisi

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 27

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    27

    Ayrma (Lift-off) Prosesi

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 28

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Absorblayc

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 29

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    yon Demeti Litografisi

    Elektron demeti litografisi ile ayn ancak yksek odakl

    elektron demeti kullanan yntem

    yonlar W ine ieren sv bir metal iyon kaynandan

    karlan iyonlardr.

    Her biri 125 nm olan

    delikler bilgisayar kontroll

    bir odaklanm iyon demeti

    ile delinmitir.

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 30

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    yon Demeti retim rnekleri

    2 mikrometrelik bu dili odakl iyon demeti ile retilmitir.

    (Bytme 50,000 x)

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 31

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    6 Adet mikroskobik dili bir mikro motoru 25.000 Rpm

    hzda dndrebilmektedir.

    yon Demeti retim rnekleri

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 32

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    lk admda

    PVD, CVD

    veya lazer ile

    kaplama

    yapm.

    Takiben

    maskeleme

    (paternleme

    ile beraber )

    yaplp

    kaplama

    dalanmas.ekil. Paralel elektrodlu tepkime

    odasnda plazmayla dalama (kazma).

    Litografi Prosesleri

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 33

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Kimyasal Dalama

    Islak dalama

    Plazma dalama

    Fiziksel Dalama

    Sputter dalama

    yon dalama

    Kimyasal/Fizikel Dalama

    Kimyasal destekli iyon

    demeti dalama

    Reaktif iyon dalama(RIE) ekil. Silisyumdan kimyasal dalama litografisi ile retim

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 34

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Dalama lemi

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 35

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Islak Dalama

    Silisyum oksitin dalanmas

    SiO2 + 6HF SiF6 + 2H2O + H2

    Silisyumun dalanmas

    Si + HNO3 + 6HF H2SiF6 + HNO2 + H2O +H2

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 36

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Plazma Dalama

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 37

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Sputter Dalama

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 38

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    yon Dalama

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 39

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    Reaktif yon Dalama

  • Prof. Dr. Hatem AKBULUT 11 Nisan 2016 Pazartesi 40

    MHENDSLK FAKLTESMETALURJ VE MALZEME MHENDSL

    1.5 mm

    Balanma

    papular

  • Prof.