Laboratorium Clean Room

Laboratoria Clean Room to bardzo wysoko wyspecjalizowane pomieszczenia, gdzie możliwe jest prowadzenie procesów w kontrolowanych warunkach czystości, temperatury i wilgotności. Dzięki temu otrzymywane wyniki w postaci pomiarów i próbek są powtarzalne i o zdecydowanie wyższym standardzie niż wyniki z laboratoriów bez kontroli czystości. W Łukasiewicz – PORT laboratorium Clean Room to obszerne i nowocześnie wyposażone pomieszczenia z nowoczesnym wyposażeniem.

Kontakt: zapytania@port.lukasiewicz.gov.pl 

Laboratorium Clean Room jest zlokalizowane w pomieszczeniach o klasie czystości ISO 5 oraz ISO 6 zgodnie z normą ISO 14644. Dysponujemy pomieszczeniami czystymi o łącznej powierzchni > 600 m2. W laboratorium tego typu mamy stały monitoring parametrów takich jak temperatura i wilgotność. Okresowo przeprowadzane pomiary czystości potwierdzają klasę czystości. Ilość pyłów lub innych mikrocząsteczek jest utrzymywany na stale niskim poziomie. Dodatkowo pomieszczenia przystosowane do litografii wyposażono w specjalne systemy oświetlenia, które minimalizują ilość światłą, które mogłoby zakłócić proces fotolitografii.

Główne techniki rozwijane i wdrażane w laboratorium to litografia optyczna, laserowa, wytwarzanie warstw metalicznych i dielektrycznych oraz wytrawiania mokre i plazmowe. Naszą ambicją jest również rozwój kompetencji w wytwarzaniu cienkich warstw metodą osadzania warstw atomowych i integracji materiałów półprzewodnikowych. Laboratorium posiada pełną zdolność do analizy i walidacji struktur wytworzonych mikrokomponentów zarówno za pomocą precyzyjnej mikroskopii jak i dwóch profilometrów – stykowego i optycznego.

W skład laboratorium wchodzi również oddział zajmujący się zmianami właściwości materiałów. Znajduje się tu kilka typów laserów (w tym ultraprecyzyjny laser pikosekundowy), dzięki którym klasycznie dla inżynierii materiałowej ciąć, grawerować, strukturyzować, usuwać cienkie warstwy i w końcu – zmieniać właściwości materiałów na każdym rodzaju materiału. Obok laserów urządzeniem służącym do tworzenia mikrowzorów jest drukarka wykorzystująca depozycję wybranego rodzaju tuszu na powierzchnię. Dzięki obecności komory rękawicowej możliwe jest również prowadzenie procesów takich jak np. wygrzewanie, spin coating, napylanie cienkich warstw w atmosferze inertnej – azotu. Od niedawna w CR-Lab można również przeprowadzić badania m. in. ruchliwości nośników w półprzewodnikach dzięki ultra-precyzyjnemu urządzeniu do badania efektu Halla.

Kontakt: zapytania@port.lukasiewicz.gov.pl

Metody wytwarzania wzorów:

  • Litografia optyczna z nanoimprintem
  • Litografia laserowa
  • Drukowania ścieżek przewodzących (średnica od 5 μm, dowolne kształty)

Wytwarzanie cienkich warstw:

  • Wytwarzanie warstw dielektrycznych i przewodzących (napylanie, rozpylanie magnetronowe, PECVD)
  • Nakładanie warstw polimerowych (spincoating, dipcoating)
  • Osadzanie warstw atomowych – ALD

Trawienie:

  • Mokre trawienie półprzewodników, tlenków, azotków
  • Reaktywne trawienie plazmowe materiałów na bazie krzemu i półprzewodników złożonych (ICP/RIE)
  • Czyszczenie mokre i plazmowe

Procesy Back-end:

  • Obróbka termiczna (wygrzewanie w odpowiedniej atmosferze), szybka obróbka termiczna (RTP)
  • Obróbka termiczna (wygrzewanie w atmosferze azotu, powietrzu, próżni)

Charakterystyka struktur:

  • Profilometria kontaktowa.
  • Profilometria optyczna
  • Mikroskopia optyczna wraz z badaniem powierzchni w 3D
  • Elipsometia

Mikrostrukturyzacja:

  • Laserowe cięcie metali, półprzewodników, izolatorów (szkło, ceramika, szafir)
  • Usuwanie cienkich warstw
  • Zmiana właściwości materiałów – wytworzenie mikrostruktury za pomocą strukturyzacji laserowej dającej możliwość zmiany właściwości materiałów
  • Grawerowanie laserowe – efekt tęczy, kolorowe, monochromatyczne na metalach, monochromatyczne na drewnie, polimerach, papierze
  • Drukowanie unikalne – możliwość tworzenia unikalnych wzorów na powierzchni materiałów o skali powtarzalności rzędu pojedynczych mikronów

Charakteryzacja półprzewodników:

  • Badanie efektu Halla, ruchliwości nośników, typu półprzewodnika.

Litografia

  • SÜSS MicroTecMaskAligner MA8/BA8 z systemem do nanoimprintu
  • Heidelberg Instruments mMLA – litografia laserowa
  • Spincoater (SÜSS MicroTec, Laurell, SPS)

Osadzanie próżniowe/rozpylanie:

  • Moorfield MiniLab 060
  • Moorfield MiniLab 080
  • Napylarka próżniowa MB-EVAP

Trawienie plazmowe:

  • SentechPlasma ICP/RIE SI 500

Chemiczne osadzanie z fazy gazowej:

  • Sentech PECVD SI 500 D

Wygrzewanie:

  • Szybka obróbka termiczna (RTP AS-One 150)
  • Hot plate w GloveBox (atmosfera azotu)
  • Hot plate w Clean Room

Charakteryzacja i pomiary:

  • Mikroskopy inspekcyjne: Leica DM 4000, DM 8000,  Keyence VHX-7000
  • Profilometr stykowy Bruker
  • Profilometr optyczny Bruker
  • Elipsometr Sentech SE850 DUV
  • Aparat do pomiaru rezystywności i mobilności nośników z wykorzystaniem efektu Halla HMS 8407 LakeShore Cryotronics

Mikroobróbka laserowa

  • System do mikroobróbki z laserem pikosekundowym
  • System do mikroobróbki z laserem ekscimerowym
  • System do mikroobróbki z laserem światłowodowym i CO2
  • System z laserem przestrajalnym EKSPLA NT342A

Tworzenie ścieżek przewodzących:

  • Drukarka typu XTPL Delta Printing System

Projekty zrealizowane:

Ogólnie:
zapytania@port.lukasiewicz.gov.pl

dr inż. Krzysztof Czyż
Manager Laboratorium CR-Lab
krzysztof.czyz@port.lukasiewicz.org.pl