bakalářská práce

Výroba membrán pomocí anizotropního leptání křemíku

Text práce 9.47 MB

Autor práce: Ing. Jan Balajka

Ak. rok: 2010/2011

Vedoucí: Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Oponent: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Abstrakt:

Bakalářská práce se zabývá přípravou membrán z oxidu křemičitého (SiO2) na křemíkovém (Si) substrátu pomocí anizotropního leptání křemíku. Masky pro anizotropní leptání křemíku byly vytvořeny pomocí elektronové litografie a chemického leptání SiO2. V práci jsou popsány jednotlivé kroky postupu přípravy membrán včetně použitých experimentálních podmínek. Za účelem optimalizace pracovního postupu bylo provedeno několik měření rychlosti leptání Si/SiO2 v různých roztocích. Výsledky těchto měření jsou zde rovněž uvedeny. Připravené membrány byly charakterizovány pomocí optické mikroskopie, rastrovací elektronové mikroskopie a spektroskopické reflektometrie. Součástí práce je i popis metod použitých pro přípravu a analýzu definovaných struktur připravených pomocí anizotropního leptání křemíku.

Klíčová slova:

KŘEMÍK, ANIZOTROPNÍ LEPTÁNÍ KŘEMÍKU, MEMBRÁNA, ELEKTRONOVÁ LITOGRAFIE

Termín obhajoby

21.06.2011

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Josef Kuběna, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Bakalářskou práci pana Jana Balajky hodnotím známkou výborně. Při plnění zadaných úkolů pracoval pilně a samostatně. Všechny cíle bakalářské práce byly splněny, rád bych vyzvednul jeho zájem a pečlivý přístup jak při práci v laboratoři, tak i při psaní práce samotné.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Bakalářská práce Jana Balajky je srozumitelně a přehledně napsána. Teoretický výklad je omezen pouze na ty oblasti, které jsou následně aplikovány v experimentální části, což považuji za velký klad. Zároveň tím ale neutrpělo uvedení čtenáře do studované problematiky. Objevil jsem pouze jeden překlep. Popisky obrázků by měly být zakončeny tečkou. Na Obr. 3.3f je v textu odkazováno, ale chybí. Citace nejsou srovnány podle prvního použití ani jiného klíče, na [5] není v textu odkazováno vůbec.

Samotný popis experimentů je přehledný a vede čtenáře až k výsledku, kterým je SiO2 membrána. Nabízí se zde však ďábelská otázka – proč je autor přesvědčen, že místo membrány nezískal pouze prázdný proleptaný otvor (v textu není nikde podán důkaz)? Simulace v programu Casino je pro pochopení omezení elektronové litografie zásadní, Obr. 3.7 však trpí tím, že ukazuje zejména nezajímavou část pod povrchem – zde by se patřilo ukázat pouze vrstvu rezistu. Jsou do absorbované energie započítány i zpětně odražené elektrony od substrátu? Do obrázku by bylo vhodné doplnit schematicky dopadající svazek (rozlišení litografie je dle obrázku zásadně odlišné od velikosti elektronového svazku) a pokud jsou taková data dostupná v literatuře, i limitní expoziční hodnoty. Hlavním tématem práce však není litografie, takže tyto detaily nejsou pro další výklad podstatné. Oceňuji vynikající nápad s používáním kruhových otvorů, který efektně obchází patrně zdlouhavé nastavování mikroskopického stolečku. Jak byly počítány chyby na obr. 5.10 a proč nejsou vyznačeny i u červených bodů? Na str. 34 jsem zmaten z protichůdných tvrzení o rychlosti leptání vzorku plovoucího na hladině a ponořeného v roztoku (nad rov. 5.2 se tvrdí, že rychlost je dvojnásobná, pod ní, že je téměř stejná). Tato nekonzistentnost v tvrzeních je však v jinak přehledné práci ojedinělá.

S nadšením konstatuji, že autor splnil všechny cíle zadání a podařilo se mu nejen provést kvalitní experimenty, ale rovněž  svou práci vynikajícím způsobem prezentovat. Proto práci doporučuji k obhajobě s hodnocením A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Otázky k obhajobě:
  1. 1. V práci je zmíněno, že pro struktury menší než 100 nm se nejčastěji používá elektronová litografie (str. 19). To je diskutabilní tvrzení – pro výrobu čipů se používá zejména optická litografie (193 nm). Přitom pitch (vzdálenost mezi dvěma součástkami) je v současnosti 32 nm. Můžete uvést stručný přehled technik, jimiž lze takové rozlišení v optické litografii dosáhnout?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová