Appendice ATempi d'attacco e stato delle membrane

Appendice A

Tempi d'attacco e stato delle membrane

In tabella A1 vengono riportati i tempi d'attacco con TMAH 25% relativi ai campioni MEM.16÷MEM.27, e lo stato delle membrane. I campioni MEM.1÷MEM.15 non hanno fornito dati attendibili e non sono stati considerati.

Nome campione Tempo d'attacco con TMAH 25% [min] Numero batch T media soluzione [°C]

Membrane libere _danneggiateMembrane

MEM.16 5 1 80.2 Nessuna Nessuna

MEM.17 10 1 82.2 Nessuna Nessuna

MEM.18 15 1 83.3 Nessuna Nessuna

MEM.19 20 1 84 Nessuna Nessuna

MEM.20 25 2 83.5 Nessuna Nessuna

MEM.21 30 2 83.8 Nessuna Nessuna

MEM.22 35 2 83.9 Nessuna Nessuna

MEM.23 40 2 84.1 M1long, M1X25, M2X25 Nessuna

MEM.24 45 3 86.6 M1long, M1X25, M2X25 M1long_spring

MEM.25 50 3 86.6 M1long_spring, M1short_spring, M1long, M1X25, M2X25 M1long_spring MEM.26 55 3 86.8 M1long_spring, M1short_spring, M1long, M1X25, M2X25, M1L25, M2L25 M1long_spring MEM.27 60 3 86.8 M1long_spring, M1short_spring, M1long, M1X25, M2X25, M1L25, M2L25 M1long_spring Tabella A1 Tempi d'attacco e stato delle membrane per campioni attaccati con TMAH 25%.

I campioni che hanno lo stesso numero di batch sono stati immersi contemporaneamente nella stessa soluzione. Ogni campione è stato poi estratto singolarmente al tempo indicato. La temperatura della soluzione è stata misurata ogni minuto: per temperatura media si intende la media tra le temperature misurate dal momento dell'ingresso del campione in soluzione fino al momento della sua estrazione. Si nota che la temperatura si stabilizza al crescere dei tempi d'attacco. Le membrane sono considerate libere secondo i criteri descritti nel capitolo 3. Esse sono considerate danneggiate quando vi sono evidenti fratture oppure quando l'intera membrana non è più presente sul chip. Quanto detto è valido per tutte le tabelle.

Nelle tabelle A2÷A5 vengono riportati i tempi d'attacco con TMAH

bufferizzato relativi ai campioni MEM.28÷MEM.91, e lo stato delle membrane. I

campioni MEM.36÷MEM.39, MEM.64÷MEM.67, MEM.80÷MEM.87 non sono stati processati per problemi dovuti allo spessore dello strato superficiale di ossido di silicio, per questo motivo non compaiono nelle tabelle.

Nome campione Tempo d'attacco con TMAH bufferizzato [min] Numero batch T media soluzione [°C]

Membrane libere _danneggiateMembrane

MEM.28 10 2 84.6 Nessuna Nessuna

MEM.29 5 1 84.4 Nessuna Nessuna

MEM.30 20 2 85.1 Nessuna Nessuna

MEM.31 15 1 85.2 Nessuna Nessuna

MEM.32 30 2 85.5 M1long, M1X25, M2X25 M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.33 40 2 85.9 M1L25, M2L25, M1long, M1X25, M2X25, M1X15, M2X15, M2spring M1long_spring, M1short_spring

MEM.34 25 1 85.5 M1long, M1X25, M2X25 Nessuna

MEM.35 35 1 85.8 M1long, M1X25, M2X25, _{M1long_spring} Nessuna Tabella A2 Tempi d'attacco e stato delle membrane per campioni MEM.28÷MEM.35, attaccati con

I campioni MEM.28÷MEM.31, attaccati assieme in H2O2 e successivamente in

soluzione per l'attacco delle metallizzazioni, non fanno parte di un unico batch anche per l'attacco in TMAH. La stessa scelta è stata fatta per i campioni MEM.32÷MEM.35. I due primi batch per l'attacco in TMAH bufferizzato sono stati formati con campioni prelevati casualmente dai due precedenti gruppi: questa prova è stata fatta per verificare che i risultati ottenuti in seguito all'attacco con TMAH non dipendono dai raggruppamenti di campioni fatti durante i passi di

post-processing precedenti. Nome campione Tempo d'attacco con TMAH bufferizzato [min] Numero batch T media soluzione [°C] Membrane libere Membrane danneggiate MEM.40 45 3 86.7 M1X25, M2X25, M1X15, M1L25, M2L25, M1long, M2X15, M2spring M1long_spring, M1short_spring MEM.41 50 3 86.7 M1X25, M2X25, M1X15, M1L25, M2L25, M1long, M2X15, M2spring M1long_spring, M1short_spring MEM.42 55 3 86.7 M1X25, M2X25, M1X15, M1L25, M2L25, M1long, M2X15, M2spring M1long_spring, M1short_spring MEM.43 60 3 86.6 M1X25, M2X25, M1X15, M1L25, M2L25, M1long, M2X15, M2spring M1long_spring, M1short_spring MEM.44 55 4 87 M1X25, M2X25, M1X15, M1L25, M2L25, M1long, M2X15, M2spring M1long_spring, M1short_spring MEM.45 60 4 87 M1L25, M2L25, M1long, M1X25, M2X25, M1X15, M2X15, M2spring, M2L15 M1long_spring, M1short_spring

MEM.46 65 4 87 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.47 70 4 87 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.48 22' 30'' 5 84 M1long, M1X25, M2X25 Nessuna

MEM.49 25 5 84 M1long, M1X25, M2X25 M1short_spring

MEM.50 32' 30'' 5 84.6 M1long, M1X25, M2X25 M1long_spring, _{M1short_spring} MEM.51 35 5 84.6 M1long, M1X25, M2X25, _{M1long_spring} M1long_spring, _{M1short_spring} Tabella A3 Tempi d'attacco e stato delle membrane per campioni MEM.40÷MEM.51, attaccati con

I campioni MEM.43 e MEM.45 sono stati attaccati per la stessa durata, ciò è necessario poiché si sono osservate delle anomalie nell'andamento dell'attacco. Dopo 70' d'attacco, notando che tutte le membrane risultano libere, abbiamo utilizzato le prove successive (MEM.40÷MEM.51) estraendo i campioni dalla soluzione ad intervalli di tempo più ristretti, al fine di individuare con più precisione il momento di liberazione di alcune tipologie di membrana.

Nome campione Tempo d'attacco con TMAH bufferizzato [min] Numero batch T media soluzione [°C] Membrane libere Membrane danneggiate

MEM.52 5 6 84.4 Nessuna Nessuna

MEM.53 10 6 84.2 Nessuna Nessuna

MEM.54 75 6 85.5 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.55 80 6 85.5 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.56 75 7 85.1 Tutte M1short_spring,M1long_spring,

M2X15

MEM.57 85 7 85.1 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.58 90 7 85.1 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.59 95 7 85.1 Tutte M1short_spring, M1long_spring,

M2X15

MEM.60 95 8 84.7 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.61 105 8 84.8 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.62 115 8 84.8 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.63 125 8 84.8 Tutte M1long_spring, _{M1short_spring}

Tabella A4 Tempi d'attacco e stato delle membrane per campioni MEM.52÷MEM.63, attaccati con TMAH bufferizzato.

I campioni MEM.52, MEM.53, MEM.68, MEM.69, MEM.72, MEM.73, MEM.88, MEM.89, MEM.90, MEM.91 vengono usati per ripetere tempi d'attacco di 5' e 10', in modo da rafforzare la statistica per misure di velocità dei vertici in corrispondenza degli angoli convessi.

I campioni MEM.54÷MEM.63 vengono attaccati per tempi lunghi in modo da testare le proprietà d'attacco della soluzione di TMAH bufferizzato nel tempo. Per le nostre prove, durante l'attacco la soluzione iniziale non è mai stata sostituita con una soluzione nuova, contrariamente a quanto indicato in [66]. I risultati ottenuti al riguardo non sono molto chiari.

Nome campione Tempo d'attacco con TMAH bufferizzato [min] Numero batch T media soluzione [°C] Membrane libere Membrane danneggiate

MEM.68 5 9 83.5 Nessuna Nessuna

MEM.69 10 9 83.4 Nessuna Nessuna

MEM.70 18 9 83.7 Nessuna Nessuna

MEM.71 21 9 83.7 Nessuna Nessuna

MEM.72 5 10 83.6 Nessuna Nessuna

MEM.73 10 10 83.5 Nessuna Nessuna

MEM.74 36' 30'' 10 84.7 M1X25, M2X25, M2X15 M1long_spring, _{M1short_spring} MEM.75 38' 30'' 10 84.7 M1X25, M2X25, M1X15, _M2X15 M1long_spring, _{M1short_spring}

MEM.76 19 11 83.5 Nessuna Nessuna

MEM.77 21 11 83.6 M1X25, M2X25 Nessuna

MEM.78 22 11 83.7 M1X25, M2X25 Nessuna

MEM.79 23 11 83.7 M1long, M1X25, M2X25 Nessuna

MEM.88 5 12 86.9* Nessuna Nessuna

MEM.89 10 12 86.7* Nessuna Nessuna

MEM.90 5 13 86.1* Nessuna Nessuna

MEM.91 10 13 86* Nessuna Nessuna

*Portacampioni mantenuto a 85 °C prima di essere immerso nella soluzione.

Tabella A5 Tempi d'attacco e stato delle membrane per campioni MEM.68÷MEM.91, attaccati con TMAH bufferizzato.

Gli ultimi batch 12 e 13 si distinguono dagli altri per essere formati ciascuno da due soli campioni anziché da quattro, inoltre il portacampioni viene tenuto a temperatura di 85 °C prima di essere messo in soluzione. Si possono notare temperature medie più elevate rispetto ai campioni che hanno subito gli stessi tempi d'attacco, poiché in tutti i casi precedenti il portacampioni si trovava a temperatura ambiente (25 °C) prima di essere messo in soluzione.