Choix technologiques - Historique

Choix technologiques - HistoriqueEdit

Dernière mise à jour : lundi 6 juin 2014 à 10h46

Etape 1 : routage méandre ou peigne

Juillet 2012

Le routage présente de nombreux défauts : électrodes coupées et liftinsuffisant entre les électrodes courtcircuitant les circuits. En cause : distance insuffisante entre les électrodes, il est observé que losque la distance inter électrode dépasse 15microns ces défauts diminuent nettement. En conclusion : nouveau design du routage. cf QUBIC M 1 à 3 et QUBIC P1.

Janvier 2013

Routage, test du nouveau design OK cf QUBIC P 3 à 5. Sur P3, sur 4pixels testés à froid pris au hazard le routage est OK.

Quel enrésinementpour les électrodes  : 1 couche semble OK

Une attention particulière doit être portée au lift off et nettoyage après l'étape électrode Nobium : cf QUBIC P 3 à 5

Décembre 2013

Problème de lift off du routage de QUBIC P10 à QUBIC P15. Dévellopement d'un nouveau process bilayer LOL2000+AZ5214

Etape 2 : SenseurNbSi

RAS : litho OK.

Etape 3 : GrilleTi / TiVa

Janvier 2013

Ne pas faire le dépôt sur l'évaporateur de l'IEF : Test_Ti_IEF1 et Test_Ti_IEF2. Pour l'optimisation du matériau cf O.

Etape 4 : PadsAl

Avril 2014

Problème de contact QUBIC_P16, QUBIC_P17 et QUBIC_P20.

Quand les pistes de Niobium ne sont pas protégées par de l'Iridium (pistes destinées à être gravées en RIE) il est necessaire de faire un décapage ionique avant le dépôt Al.

Décapage réalisé à l'IEF sur QUBIC_P30 : c'est mieux

Décapage testé sur RX_2mm_13. Résultats à suivre.

Etape 5 : Ouverture des membranes

Etapes de la solution 1 testée: Enrésinement - litho optique - gravure SiN deepRIE - gravure profonde Si deepRIE

Etapes de la solution 2 testée: Enrésinement - litho optique - gravure SiN RIE - gravure profonde Si KOH

A noter: Pour l'ouverture des membranes : Il faut graver une quantité suffisante de Silicium pour minimiser le Si résiduel à graver lors de l'étape de gravure en XeF2. cf Pathfinder et RX (Quand la gravure du Si est trop longue, la membrane en SiN est gravée également : sélectivité 1:200 )et a priori pas trop pour que l'échantillon soit encore assez rigide et supporte la litho de la structuration des membranes.

Février 2012 :

Calibration de la vitesse de gravure du Si sur 3" avec le design QUBIC250 effectuée sur QUBIC_Test1, remise en question par QUBIC_Test2 puis QUBIC_Test3

Sur ces trois tests, la thermalisation n'était pas suffisante. Pour les tests à venir prendre Vgravure "moyenne" Si >5,9 μm/min.

Mars 2013 :

4 tests effectués en gravure humide KOH sont concluant. Sur QUBIC_Test4, l'étape de litho de la structuration des membranes a été réalisée avec succès à même la membranes de SiN. (Le Si avait par endroit été intégralement gravé par le KOH)

Mai 2013 :

Le SiN en sputtering à l'IEF et le SiN en PECVD à 120° ne font pas un bon masquage au KOH. Les efforts pourraient être poursuivits dans ces deux voies : notament en PECVD où la résine a cramée car le wafer n'était pas assez bien thermalisé, invalidant le test.

Juin 2013 :

Nouveau dispositif à tester pour la gravure KOH, serrage à expérimenter

Tests à inclure également : proposé par S.Marnieros, protéger en face avant par 25nm de SiN PECVD puis graver en humide avec (je dois relire le mail) selectivité SiN/Al-NbSi-Nb... 40:1. J'avais craint pour ma part une altération de la membrane elle même en SiN.

Septembre 2013 :

Dépouillement de QUBIC_Test5 et estimation de la largeur minimale des "ponts" entre membranes dans le cas d'une gravure KOH sur un wafer de Si <100>. Soit 160 microns.

La gravure en KOH sur wafer <100> change la forme de la cavité : d'un pavé de 3,645mm³ à une pyramide tronquée de volume 3,471mm³, (soit environ 20% plus petite que la cavité obtenue en deep RIE). Le silicium sous les poutres n'est pas gravé, celles ci ne sont libérées que lors de le gravure XeF2.

Utilisation du KOH

Dimension des ponts et des poutres.

La protection du dispo lors de la gravure KOH : Protection SiN PECVD plutôt à écarter.

De septembre 2013 à Janvier 2013

Test d'ouverture membranes sur la nouvelle Deep-RIE par Benoit Belier: non concluant ?

Janvier 2014

Fabrication d'un échantillon sur substrat SOI. QUBIC_P16

Plusieurs possibilitées pour la réalisation des membranes à envisager pour le futur :

SiN plus épais et uniformité du wafer supérieure. (en cours janv 2014)

ou passer en SOI pour couche d'arrêt de la gravure profonde Si. (en cours janv 2014)

ou Orientation 111 pour gravure KOH.

ou couche d'arrêt de gravure profonde du Si en Al2O3 déposée à l'IEF.

Etape 6 : Structuration des membranes

Les différentes étapes : Enrésinement-litho optique-dvp de la résine-gravure du SiN RIE-gravure du si XeF2

Novembre 2011

• L'alignement doit se faire en Hard contact afin que les membranes soient plaquées contre le masque.
• Gravure RIE du SiN inhomogène également ? Si oui, celà pourrait explique la fragilité des membranes périphériques.

Juillet 2012

La gravure en XeF2 est très inhomogène cf Test_Qubic3. Les membranes périphériques sont libérées en premier, puis celles des cercles concentriques de plus en plus petits jusqu'à celles au milieu du wafer. Il vaudrai mieux laisser le minimum de silicium sous la membranes, car au cours d'une gravure "longue" le nitrure qui forme la membrane se fragilise.

Mars 2013

Question non résolue jusqu'à ce jour : quel épaisseur laisser de silicium en fin de gravure sous la membrane afin de réaliser sans qu'elle se rompent la structuration des membranes. Résultat : pas de silicium du tout. cf Test_Qubic4

Octobre 2013

Question ouverte par B.Belier : l'utilisation du XeF2 et les composés formés sur la membrane lors de la gravure altèrerai la conductivité thermique de la membrane (vu sur poster, lequel, qd comment ?)

A garder en tête lors des manip QUBIC_M1 à venir, si celà est avéré, "les composés téflon" se gravent en RIE.