3. gyakorlat

Készítette: Földváry Árpád

e-mail: foldvary@eet.bme.hu

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 2/31

Litográfia

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 3/31

Negatív litográfia

• Negatív lakk:- A szeleten kialakuló ábra ellentétes a maszk ábrával.- Ott oldható a lakk, ahol nem lett megvilágítva.

UV fényUV fény

Előhívás után megmaradt lakk

Ablak

Megvilágított terület a lakkon

Árnyékolt terület a lakkon

Ábra a maszkon

Si szeletSi szelet

LakkLakkOxidOxid

LakkLakk

OxidOxid

Si szeletSi szelet

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 4/31

Pozitív litográfia

• Pozitív lakk:- A szeleten kialakuló ábra megegyezik a maszk ábrával.- Ott oldható a lakk, ahol meg lett világítva.

photoresist

silicon substrate

oxide oxide

silicon substrate

photoresist

UV fényUV fény

Előhívás után megmaradt lakkÁrnyékolt

terület a lakkon

Megvilágított terület a lakkon

Ábra a maszk

Ablak

Si szeletSi szelet

LakkLakkOxidOxid

LakkLakk

OxidOxid

Si szeletSi szelet

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 5/31

Fotolitográfia lépései

7) Előhívás ellenőrzése5) Előhívás 6) Beégetés

UV fény

Maszk

4) Pozícionálás, megvilágítás

Lakk

2) Lakk felcentrifugálása

3) Beszárítás1) Nedvesség eltávolítása

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 6/31

ZY

X

Lakk adagoló fúvóka

Megfolyt hátoldali lakk eltávolítás (EBR)

Vákuum

Vákuumos szelettartóVákuumos szelettartó

Motor

SzeletSzelet

Levegő elszívás

Maradék lakk elvezetése

Lakk áramlásLakk áramlás

Rozsdamentes acél tál

Áramló levegőÁramló levegő

4 dimenzióban mozgatható fúvóka

Lakkfelvitel eszközei

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 7/31

Fotolitográfiai gyártósor

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 8/31

Vákuumtechnika

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 9/31

Vákuumrendszer általános felépítése

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 10/31

Elővákuum létrehozása: Forgólapátos szivattyú

• Szívási sebesség 1-300m3/óra• Végvákuum: - 0,1mbar (egyfokozatú) - 0,001 mbar (kétfokozatú)

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 11/31

Elővákuum mérése: Termopár

• Mérési elv a hővezetésen alapul

• Méréshatár: 0,001mbar

• Szál elkoszolódhat, kiéghet• Lassú

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 12/31

Elővákuum mérése: Pirani mérő

• Legelterjedtebb

• Méréshatár: 2-0,001mbar

• Gyors

• W szál elkoszolódhat, kiéghet

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 13/31

Nagyvákuum létrehozása: Diffúziós szivattyú

• Nagyon elterjedt

• Egyszerű felépítés

• Könnyen tisztítható, javítható

• Szívási sebesség mérettől függ: 100-10000 l/s

• Végvákuum: ~10-8 mbar

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 14/31

Nagyvákuum létrehozása: Diffúziós szivattyú

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 15/31

Nagyvákuum létrehozása: Turbómolekuláris szivattyú

• Nagyon elterjedt

• Szívási sebesség mérettől függ: 50-3500 l/s

• Végvákuum: ~10-10 mbar

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 16/31

Nagyvákuum mérése: ionizációs vákuummérő

• Széles mérési tartomány: 10-2 – 10-10 mbar

• Egyszerű

• Kiéghet a fűtött katód

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 17/31

Nagyvákuum mérése: ionizációs vákuum mérő

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 18/31

Nagyvákuum mérése: Penning vákuummérő

• Nincs fűtött katód, nem éghet ki

• Kisebb pontosság

• Mérési tartomány: ~10-8 mbar-ig

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 19/31

Fémréteg leválasztási módszerek

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 20/31

CVD reaktor

Hordozó

Vékony réteg

8) Melléktermék eltávolítás

1) Reagens felhő

Melléktermék 2) Előreakciók

3) Gáz molekulák diffúziója

4) Vegyület abszorpciója

5) A vegyület bediffundál a hordozóba 6) Felületi reakciók

7) Melléktermékek deszorpciója

Elszívás

Gáz befújás

CVD (Chemical Vapor Deposition)

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 21/31

Három zónás fűtés

Termoelemek

Nyomás mérő

Kifújás a vákuum szivattyúhoz

Gáz bemenetTermoelemek

LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition)

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 22/31

Katódporlasztás

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 23/31

Vákuumgőzölés

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 24/31

Vákuumgőzölés módjai

A gőzölés történhet:• Huzalról• Tégelyből• Csónakból• Elektron sugárral

A tartó anyaga lehet:• Wolfram (W), Bór-nitrid (BN) Tantál (Ta), Molibdén (Mo).

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 25/31

Elektronsugaras gőzölés

http://www.ett.bme.hu/vlab/start.html

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 26/31

Vákuumgőzölő

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 27/31

Rezgőkvarcos rétegvastagság mérő

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 28/31

Kontaktusréteg kialakítása

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 29/31

Kontaktus réteg

a, szitanyomtatással felvitt vezető réteg

b, lézerbevágásos, eltemetett kontaktus kémiai fémréteg

leválasztással

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 30/31

Szitanyomtatással felvitt vezetőréteg

Földváry Árpád Napelemek - 3. gyakorlat 31/31

Eltemetett vezetőréteg