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URV

Sala blanca

Descripción técnica

La Sala Blanca del Area de Microscopía y Técnicas Nanométricas tiene una clasificación de grado D (EU GGMP) correspondiente a una clase 100.000 (según la norma Federal Standard 209). En su interior encontramos una lámpara UV (365 nm), para la exposición de resinas fotosensibles, la cual permite ajustar el tiempo de exposición y la potencia de la luz con el fin de optimizar la dosis. También hay disponible un banco químico con vitrina de extracción de humos para poder llevar a cabo distintos procesos químicos (agua regia, piranha etching, etc.). Dentro de la vitrina también hay un spincoater, para realizar deposiciones homogéneas de resinas y otros productos químicos, y dos hot-plates.

Fuera de la sala hay un marcador laser de CO2 de 25 W de potencia, capaz de marcar áreas de hasta 27x27 mm2 sobre plástico, metales, cristal, madera y otros, a una velocidad de 225 caracteres por segundo; y un horno tubular para recocidos a alta temperatura con control de flujo de amoníaco.

Equipamiento Sala Blanca:

Sputtering

El sistema de magnetrón sputtering RF-DC se utiliza para la deposición de capas delgadas de diferentes tipos de materiales (conductores, semiconductores i dieléctricos) sobre sustratos de manera que éste queda distribuido muy homogéneamente (PVD). Adicionalmente, este método permite que el espesor final de la capa resultante se pueda controlar de forma muy precisa así como la distribución granular de los átomos o moléculas depositados. Una de la principales características de este sistema es que dispone de una precámara (load lock) con bomba de vacío independiente. Eso permite que las muestras se puedan introducir en la cámara principal sin necesidad de romper el vacío. El sistema consta de dos soportes para acomodar targets de dos pulgadas de diámetro de distintos materiales. Cada uno de los soportes está conectado a generadores de potencial continuo (DC), para metales, y de potencial alterno (RF) también para metales y materiales no conductores. Ambas fuentes se pueden configurar para el sputtering de materiales ferromagnéticos. El sistema también cuenta con una fuente COPRA para el fresado con iones (ion beam milling). En el supuesto que un usuario quisiese depositar un material con velocidad de deposición desconocida, el sistema de sputtering cuenta con una sonda que mide el material depositado sobre el sustrato en tiempo real.

Aplicaciones:

  • Obtención de superficies espejadas de calidad óptica.

  • Recubrimiento de sustratos para obtener superficies reflejantes, anti-reflejantes i absorbentes.

  • Elaboración de electrodos y resistencias eléctricas.

  • Plasmones de superficie.

  • Obtención de máscaras para fotolitografia o para grabados mediante dry etching.

  • Fabricación de nanopartículas.

El sistema de sputtering disponible en la Sala Blanca: Sputtering RF/DC, AJA International, Inc., ORION-8-HV 

RIE

El sistema RIE (Reactive Ion Etching) es utilizado principalmente para el grabado en seco de sustratos (dry etching) mediante la exposición de un sustrato a especies químicas reactivas de distintos plasmas. La característica principal del grabado en seco que ofrece este sistema, frente a métodos convencionales como el grabado con sustancias químicas, es la anisotropía en el grabado (preferencia en la dirección vertical) que puede obtenerse ajustando convenientemente los parámetros de cada proceso (caudal del gas, potencia de la fuente RF, tiempo y presión dentro de la cámara). Este dispositivo también cuenta con una fuente ICP (inductively coupled plasma) la cual permite erosionar el material del sustrato a una velocidad mayor sin perder anisotropía y obteniendo así una relación de aspecto de las estructuras mayor. Los gases disponibles para la generación de plasmas en el RIE son O2, SF6, CHF3 y Ar. Este dispositivo también cuenta con un sistema que permite ajustar la temperatura del sustrato y la capacidad de poder aplicar procesos a temperatura criogénica.

Aplicaciones

  • Grabado en seco de sustratos.

  • Modificación de superficies para alterar sus propiedades ópticas (black silicon).

  • Activación de superficies para bonding molecular (PDMS-PDMS) o para variar su hidrofilicidad/hidrofobicidad.

El RIE disponible en la Sala Blanca: Reactive Ion Etching Oxford Instruments, NPG80

Litografía láser

El sistema láser de nanolitografía se usa para la escritura directa con luz de 405 nm sobre resinas fotosensibles depositadas sobre sustratos y permite obtener patrones de resolución submicrométrica. Cuenta con una CCD para el alineado de las muestras así como para la observación y para realizar medidas de metrología de éstas después del revelado. El objetivo utilizado para enfocar el láser permite obtener resoluciones de aproximadamente 0.6 µm y una velocidad de escritura de 3 mm2/min. Las dimensiones máximas del sustrato pueden ser de 200x200 mm2. El sistema óptico (láser y plataforma de granito) están contenidos dentro de una cámara climática que mantiene la temperatura constante y aísla de posibles contaminantes como polvo o partículas demasiado pequeñas como para poder ser filtradas por el sistema de climatización de la Sala Blanca. Los diseños para el láser pueden ser hechos mediante la aplicación CleWin® disponible en el Area de Microcopía y Tècnicas Nanométricas (AMiTN). Los formatos aceptados para estos ficheros son DXF, CIF, GDSII, BMP, Gerber, Ascii y STL.

Aplicaciones:

  • Fabricación de MEMS y microestructuras.

  • Fabricación de moldes para microfluídica.

  • Diseño y construcción de componentes electrónicos.

  • Fabricación de fotomáscaras para fotolitografía.

El sistema de litografía láser disponible en la Sala Blanca: Nanolitógrafo Heidelberg Instruments DWL 66FS

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