2010-09

2010-09Edit

mercredi 01/09/2010

- Tests P714#1 et 05OC07#2 @ 4K

- L'échantillon P714 a été bondé mardi à l'Au 20µm sur la west bond de Yong.
Les paramètres dérivent beaucoup mais optimum trouvé autour de P=3.5, t=2.5 pour le premier bond et P=6, t=0.6 pour le deuxième bond, tout en chauffant le substrat à 6.8 (68°C?).
le fil d'Au de 18µm n'est pas bien clampé, ce qui empèche de le faire avancer manuellement. Par contre, aucun pb pour le fil de 20µm... à 2 µm près!

 - Observation S4800 de P714 montre que les grilles champ fin sur (2,2)_bas ainsi que sur tous les (i,j)_bas sont sorties du mesa, tandis que les (i,j)_haut sont correctes. Il semble qu'il y a eu un décalage de la litho vers le haut, et légèrement à droite... Moralité les grilles des (i,j)_bas sont toutes déconnectées.
Il se peut également que le mesa ait été gravé latéralement (donc diminué en largeur)

- L'échantillon 05oc07 a été bondé à l'alu 25 µm avec P=2 T=3 premier bond et P=3 T=2 second bond en ne chauffant pas le substrat à 1.

- Observation S4800 de 05OC07 confirme cette observation (pb décalage litho ainsi que mesa gravé latéralement)

- Mesures à 4K:

P714:
grilles fuient à 4MΩ à 300K. Pas de fuite mesurable a 4K (R>100GOhm, remesuré en DC le 01/10)
mesa en 4 fils passe de ~kΩ (@300K) à 350Ω (@4K)
Cr ne bouge pas en température (~100kΩ)
Le micro contact ohmique diverge à froid de 15.7kΩ à 4MΩ.
On n'arrive pas à fermer les grilles des QPC: en allant jusqu'à -1.5V on arrive à peine à 1.8kΩ (mesa 4W)
(2 échantillons testés)

05OC07:
grilles fuient à >100MΩ à 300K. Pas de fuite mesurable a 4K (remesuré en DC)
mesa 4w passe de 3.2kΩ @300K à ~1kΩ @4K
On arrive à fermer à τ<1 sur tous les QPC mais jamais τ«1 sauf sur un QPC très près du bord du mesa (lautre partie étant en dehors du mesa).

⇒ Conclusions:
    Les pointes des QPC sont trop espacées
    Le mesa est gravé latéralement ce qui fait sortir les grilles du mesa
    La litho d'alignement grilles/mesa est trop peu fiable (il faut agrandir les motifs)
    Il faut réoptimiser le micro contact ohmique pour la litho électronique (au PMMA)

mardi 07/09/2010

- Tests 05OC07#2 @ 4K

Nouveau test des grilles. Plutôt que mesure avec le lock in (composante capacitive domine), mesure en DC avec le yoko comme source de tension appliquée sur la grille et un ampli de courant en sortie sur le mésa. La fuite n'est pratiquement pas mesurable à 4K. (info corrigee au dessus)

mercredi 08/09/2010

- Préparation du job pour les croix d'alignement des futurs DCB
Fichier du dessin /local/home/pierre/BCD/sept2010/BCD2CC_Croix.gds sur errata.
Fichier du cjob  /home/pg/users/fred/jobs/DCB_2.cjob sur difool. Attention le fichier job n'est pas utilisable tel quel car le courant de 100nA n'a pas encore été redéfini.

- Modification du dessin dans LEdit pour agrandir mesa et mieux définir QPC

Fichier dans \\Bizu\phynano\Transport Quantique\DCB\fabrication\2010 fichiers expo\2010_DCB_2CC_AA_mesaLarger.tdb

jeudi 09/09/2010

- Préparation du job pour l'optimisation des µcontacts ohmiques en utilisant le PMMA

Fichier du dessin /local/home/pierre/BCD/sept2010/Test CO.gds sur errata. Ce dessin permettra aussi de vérifier que l'évap de la résistance de chrome et la surépaisseur sous angle peut être faite dans une même étape.

Fichier du cjob /home/pg/users/fred/jobs/test_contact_ohmique.cjob sur difool. Attention fichier job non créé à cause du problème de courant non défini.

- Préparation du job pour tester la géométrie des QPC et voir si une mesure préalable à l'AFM est possible

Fichier du dessin /local/home/pierre/BCD/sept2010/24_150nm.gds sur errata.
Pointes des qpc du haut séparées en triangle isocèle de base 100 nm et de côté 200 nm où la dose est multipliée par 1.1, 1.3, 1.5 et 2 par rapport au reste de la partie fine faite à 1200µC/cm2 dans le .gpf. L'écartement demandé entre pointes est le même que précédement. Pointes des qpc du bas sont laissés comme avant pour comparaison.
Fichier du cjob /home/pg/users/fred/jobs/testQPC.cjob. Même remarque pour le fichier job.

- Etat du fichier 2010_DCB_2CC_AA_mesaLarger.tdb

mesa agrandi dans toutes les cellules préparatoires de 300 nm de chaque côté des grilles fines. Grilles fines redéfinies dans XL et XL_150nm. Seule la cellule 24_150nm a incorporé ces modifs en haut.

lundi 13/09/2010

- TestQPC grille fonction de la litho de la résine et mesure AFM

- Enduction resine PMMA 40 g/L 5000 trs/min epaisseur à l'AFM 330 nm
bout de P714
sur 05oc07

-Litho electronique : 4 echantillons
1 testQPC_Gate sur bout de GaAs enduit en juillet
1 testFuite_Grille (2 rectangles) sur P714
1 DCB_2_Croix sur 05oc07#3
1 test_contact_ohmique_contact_ohmique sur 05oc07 enduit de PMMA 40 g/L 5000 rpm

- Developpement MIBK/IPA 1 min

mardi 14/09/2010

- Mesures AFM sur testQPC_gate
dose 1.5 : QPC haut milieu mesure a 230 nm avec pointe standard
dose 1.5 : QPC haut droit mesure a 190 nm avec pointe standard
dose 2.0 : QPC haut milieu mesure a 233 nm avec pointe fort rapport d aspect abimee
dose 2.0 : QPC haut droit mesure a 173 nm avec pointe fort rapport d aspect abimee

- depot metal sur testQPC_gate
10 nm Ti / 30 nm Au
pas de souci au lift avec DSMO chaud 115 C

- Mesures MEB sur testQPC_gate

pas de reproductibilite dans les largeurs selon dose employee ni pour le meme dessin
dose 1.5 : QPC haut milieu mesure a 225 nm
dose 1.5 : QPC haut droit mesure a 180 nm
dose 2.0 : QPC haut milieu mesure a 220 nm
dose 2.0 : QPC haut droit mesure a 150 nm

Conclusion : le test AFM ne deteriore pas le masque et donne une estimation correcte de la distance finale entre pointes du QPC.

- Enduction GaAs PMMA 15g/L 5000 trs/min recuit 30 min epaisseur à l'AFM 60 nm

- Litho testQPC_gate2
1 testQPC_Gate sur bout de GaAs enduit juste avant. Même dessin qu'hier pour tester influence de la résine.

mercredi 15/09/2010

- Mesures AFM sur testQPC_gate2
dose 1.1 : QPC haut droit mesure a 160 nm avec pointe standard
dose 1.1 : QPC haut gauche mesure a 150 nm avec pointe standard
dose 1.3 : QPC haut milieu mesure a 180 nm avec pointe standard
dose 1.3 : QPC haut droit mesure a 150 nm avec pointe standard
Epaisseur résine = 50 nm
Paramètres utilisés : Target amplitude 100 mV,, amplitude set point 65 mV, Igain=2,Pgain=3, Aspect ratio =4, 256 points, 0.5 Hz pour fenêtre d'à peu près 1 µm

- Evap testQPC_gate2
3 nm Ti 20 nm Au
lift off DMSO à 100 °C : un cauchemar : tres mal lifté dans les grandes parties.
 

- Mesures MEB sur testQPC_gate2

jeudi 16/09/2010

- Enduction GaAs PMMA A3 5000 trs/min recuit 30 min epaisseur à l'AFM 110 nm

- Litho testQPC_gate3 : nouveau dessin : rectange de 10 nm ajoute en bout de pointe.

- Mesure AFM testQPC_gate3 :avec une nouvelle pointe, ça marche beaucoup mieux.On doit pouvoir rentrer dans les parties fines.
  dose 2.0: QPC haut droit mesure a 150 nm avec pointe standard (la resolution est de 6 nm)
dose 2.0 : QPC haut gauche mesure a 150 nm avec pointe standard
dose 2.0 : QPC milieu mesure à 200 nm

- Métallisation testQPC_gate3
10 nm Ti 30 nm Au
lift off DMSO à 98 °C10 min avant premier coup de pissette. Les endroits à grande échelle où la résine a changé de couleur après litho ne se liftent pas bien. Tentative d'ultrasons : commence à arracher le motif 1.1.

vendredi17/09/2010

- Observation MEB testQPC_gate3
dose 2.0: QPC haut droit mesure a 148 nm
dose 2.0 : QPC haut gauche mesure a 150 nm
dose 2.0 : QPC milieu mesure à 190 nm
Le dessin des pointes de QPC semblent OK, je le transfère dans tous les dessins de LEdit 2010_DCB_2CC_AA_instance.tdb.

- Nouveau dessin des grilles en reprenant la géométrie ci dessus:
fichier dans \\Bizu\phynano\Transport Quantique\DCB\fabrication\2010 fichiers expo\2010_DCB_2CC_AA_instance.tdb

lundi 20/09/2010

- Test des fuites des couches P714 et 05oc07 :

On utilise deux carrés de 50*30 µm² distants de 200 µm:
P714 : 11 MΩ dans le noir et 10 MΩ dans la lumière. Nettoyé à l'acétone, IPA, EDI puis chauffé 90°C : ne change  pas. Soit en comptant deux résistances en série vers le gaz d'aire 1500 µm² une résitance de 3.5 10¹⁵ Ω/m²
05oc07#3 : 19 MΩ dans le noir et 19 MΩ dans la lumière Soit en comptant deux résistances en série vers le gaz d'aire 1500 µm² une résitance de 6 10¹⁵ Ω/m²
05oc07#2 (bondé + mesa gravé): 500-2000 MΩ dans le noir et 10-30 MΩ dans la lumière

- Test micro contacts ohmiques : comparaison 1 ech litho optique, 1 ech litho electronique

desoxydation HCL 37% dilue 10% 10s
IBE 500V 50mA 30" (I anode = 6mA)
evap contact ohmique standard Ni  Ge Au7 Ni Au7 4 nm  60 nm 120 nm 10 nm 100 nm
recuit four AET : 420°C, 1'
(pas de pallier à 370°C, rampe entre 120 et 420 C avec changement vitesse à 370 pour éviter overshoot. NB: thermocouple récemment ressoudé à la plaque carbone; faudrait modifier à nouveau PID car oscillations autour consigne -> trop de D)
reprise contacts litho optique litho electronique (PMMA 40g/L 5000 rpm)

mardi 21/09/2010

litho réalignement
évaporation : IBE 500 V 50 mA 30s (I anode 5.3 mA), 5 nm Cr 200 nm Au6

Mesures sous pointes

Litho electronique (périmètre demandé 9.7 µm) :
entre gros et petit contact ohmique, en partant du haut ech4 320 kΩ, ech3 18 kΩ ech2 12 kΩ ech1 11 kΩ
entre deux gros contacts ohmiques 200µm large distants de 0.6 mm 1.8 kΩ
entre deux petits contacts ohmiques distants de 0.8 mm de ech1 et ech2 : 22 kΩ
fils d'or de 30 µm*100 nm : 86 Ω

Litho optique :
Cµ "20 µm" 1.2 kΩ
Cµ "1µm" (périmètre demandé 3.14 µm, mes 4.7µm) : pos 22 kΩ et neg non lineaire 12 kΩ
Cµ "2 µm" (périmètre demandé 6.18 µm, mes 9.5µm) : pos 8 kΩ et neg non lineaire 4 kΩ
Cµ "4 µm" (périmètre demandé 12.5 µm, mes 17.6µm) : lineaire 1.6 kΩ
Cµ "8 µm" (périmètre demandé 25.1 µm, mes 32.7µm) : lineaire 1.6 kΩ

Observation MEB des contacts

litho optique:

Cµ "1µm" : diametre=1.5µm => P=4.7µm

Cµ "2µm" : diametre=3+-0.1µm => P=9.5µm
Cµ "4µm" : diametre=5.6+-0.1µm => P=17.6µm
Cµ "8µm" : diametre=10.4+-0.2µm => P=32.7µm

Cµ "20µm" : diametre=21µm => P=66µm

litho electronique:

L=3.05µm, W=1.4µm => perimetre=8.9µm

Rq1:taches sombres autour et sous y=3, y=4 est tres lisse il ne presente pas l'aspect pizza habituel

Rq2: les crenaux ne sortent pas bien. A eviter

BILAN:

- pas de difference significative observee entre PMMA et resine optique

- le recuit doit etre reoptimisé (peut etre fait avec optique) car IV non lineaire et resistance similaire a celles obtenues sur l'échantillon P714 (et qui divergeaient a basse T).

- le scaling de la resistance de contact avec 1/perimetre ne marche pas bien a grande perimetre, peut etre des variations de densité du 2DEG? cf

mercredi 22/09/2010

Observation MEB des µcontacts ohmiques de 05oc07#2
Formes triangulaires de large Std et XL ne sortent pas. Long path 10 et 20 µm semblent OK

lundi 27/09/2010

Observation MEB sous angle du mésa de 05oc07#2

Les descentes sont très raides.

Montée sur mesa se passe mal car épaisseur d'Au déposé n'est pas de 300 nm demandé mais plus faible (au moment de l'évap fin juillet, le trou vers l'échantillon était bouché alors que celui vers les quartz était OK)

Jeudi 30/09/2010

Tests des défauts du LEICA de septembre

Voir ProblemeLeicaSept2010.odt
Maintenance effectuée entre temps
Dans LayoutBEAMER choisir l'option Writing time optimized pour que l'exposition des éléments dans les sous champs se fassent dans un ordre raisonnable. Choisir aussi l'option de balayer en X et non pas X et Y au moment de l'export.
Evap 10 nm titane 30 nm Au