Appendice B
Appendice B
Preparazione delle soluzioni d'attacco
Sono di seguito riportati i passi per la preparazione e le modalità d'impiego delle soluzioni d'attacco durante il post-processing.
Rimozione dell'ossido di silicio: attacco in BHF
La soluzione viene preparata con acido fluoridrico (HF in H2O al 49% in
volume) e fluoruro d'ammonio (NH4F in H2O al 40% in volume). Il loro rapporto
in peso deve essere di 1:5.79, mentre il rapporto in volume è di 1:6. Per le nostre prove vengono pesati e miscelati 32.86 g di HF per 190.55 g di NH4F. L'attacco
avviene a temperatura ambiente, utilizzando un beaker in plastica per ogni campione. La durata è di 25 minuti, la soluzione va agitata ogni 3÷5 minuti. L'attacco viene interrotto estraendo il campione ed immergendolo in acqua deionizzata. Si asciuga il campione con un flusso d'aria calda.
Rimozione dello strato presente sulle metallizzazioni con H2O2
È necessario rimuovere alcuni metalli come tungsteno o titanio, la cui presenza sul chip impedisce l'attacco diretto delle metal in alluminio. Tale rimozione viene effettuata con una soluzione di H2O2 a 50 °C per 10'. A tale scopo si imposta la
temperatura del bagno termico a 55 °C. Per interrompere l'attacco si utilizza acqua deionizzata.
Rimozione delle metal: attacco dell'alluminio
La soluzione per la rimozione della metallizzazione è composta da: acido ortofosforico (H3PO4 85%), acido nitrico (HNO3 65%), acido acetico 99
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(CH3COOH), acqua deionizzata, il loro rapporto in volume è 16:1:1:2 rispettivamente. Impostare il bagno termico ad una temperatura di 50 °C, attendere che la temperatura della soluzione d'attacco raggiunga i 47 °C, quindi immergere il portacampioni per 10'. In seguito estrarre i campioni e lavarli sotto un flusso di acqua deionizzata per rimuovere completamente le gocce di soluzione rimaste, infine asciugare con un flusso d'aria.
Attacco del silicio con TMAH 25%
La soluzione al 25% è già pronta all'uso. Impostare il bagno termico ad una temperatura di 100 °C. Attendere che la temperatura del TMAH raggiunga gli 86÷88 °C circa. A questo punto inserire il portacampioni. L'attacco viene fermato immergendo il portacampioni in acqua deionizzata. In seguito sciacquare in alcool isopropilico e successivamente in pentano. Porre il campione su hot plate, impostato ad una temperatura di circa 60 °C.
Attacco del silicio con TMAH bufferizzato
Occorrente:
• 1 termometro
• 1 spatola di metallo
• 1 beaker in vetro da 200 ml
• 1 beaker in vetro da 125 ml
• 3 piastre di Petri (per pesare i sali o coprire i beaker)
• 4 portacampioni singoli (in alternativa un portacampioni multiplo)
• 1 beaker in plastica da 250 ml
• 1 stirrer magnetico
• 2 beaker in plastica da 50 ml (per risciacquo)
• 1 pinzette di metallo
• 1 pinzette di plastica
• 1 cacciavite
Sostanze chimiche impiegate:
• 80 g di acqua deionizzata
Appendice B • 20 g di TMAH 25%
• 2 g di Si(OH)4, acido silicico
• 0.6 g di (NH4)2S2O8, persolfato d’ammonio
• ≈ 150 ml di acqua deionizzata (per risciacquo)
• ≈ 20 ml di alcol isopropilico (per risciacquo)
• ≈ 20 ml di pentano (per risciacquo) Preparazione:
• Impostare il bagno termico ad una temperatura di 105 °C
• Servendosi di cacciavite e pinzette metalliche, fissare i campioni al porta campioni, posizionandoli all’interno del beaker di plastica da 250 ml e coprire, onde evitare possibili depositi di impurità
• Impostare la temperatura dell'hot plate a 250 °C
• Con una bilancia di precisione, pesare 80 g di acqua deionizzata in aggiunta ai 20 g di TMAH 25%, usando il beaker in vetro da 200 ml
• Posizionare il beaker con la soluzione su hot plate inserire il termometro e coprire
• Pesare 2 g di acido silicico
• Raggiunti i 50 °C, con le pinzette in plastica inserire lo stirrer nel beaker contenente la soluzione. Posizionare il beaker ed il termometro in modo che lo stirrer sia libero di ruotare. Aggiungere l’acido silicico alla soluzione, facendo ruotare lo stirrer dapprima lentamente (intensità=1) per 1' circa, per poi aumentare la velocità di rotazione (intensità=3-4)
• Pesare 0.6 g di persolfato d’ammonio, aggiungendolo alla soluzione al raggiungimento di una temperatura compresa tra 80 e 85 °C. Ridurre l'intensità di rotazione dello stirrer.
• Raggiunti i 90 °C fermare completamente lo stirrer, estrarlo ed inserire i portacampioni. Posizionare il beaker all’interno del bagno termico
Per fermare l’attacco si procede come nel caso del TMAH 25%.
