Disciplina Curricular

Técnicas de Micro e Nanofabricação TMN

Mestrado Integrado em Engenharia Física Tecnológica - MEFT 2017

Contextos

Grupo: MEFT 2017 > 2º Ciclo > Formação Específica > Perfil de Engenharia

Período:

Peso

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Introdução às tecnologias de micro e nanofabricação utilizadas no fabrico de memórias magnéticas MRAMs, circuitos integrados, biosensores, cabeças de gravação e microsistemas. Os tópicos abordados nas aulas são complementados com a realização de trabalhos na Sala Limpa do INESC MN (classe ISO 4/5). PRÉ-REQUISITOS: Para alcançar os objectivos de aprendizagem esperados, os estudantes devem ter conhecimentos prévios de ciências de materiais e física de estado sólido.

Programa

I. Salas Limpas: especificações técnicas, regras de segurança, classificação (ISO). II. Técnicas de litografia: óptica, laser, feixe de electrões, feixe iónico e raios-X. Resolução e dimensões mínimas. Escrita directa, alinhamento multinível, máscaras de software e máscaras duras. Requisitos da indústria. III. Técnicas de transferência de padrões: 3.1) Subtractivas (“Etching”): processos físicos ou químicos, selectividade, taxa de remoção, anisotrópico/isotrópico, dimensões mínimas. 3.2) Aditivas (“Lift-off:”): dimensões e materiais, perfil da máscara fotosensível, perfil das estruturas definidas. IV. Técnicas de vácuo: princípios e tecnologias. Controlo e medição de pressão, bombas de vácuo, câmaras de vácuo, automação em vácuo. V. Deposição de filmes finos metálicos e dieléctricos: pulverização catódica (PVD), feixe iónico (IBD), deposição por vapor (CVD), evaporação, electrodeposição. Materiais, taxa de deposição, adesão, contaminações, estequiometria, rugosidade, uniformidade, temperatura de deposição. Requisitos da indústria. VI. Micromaquinação de estruturas MEMS: aplicação em agulhas e microactuadores (MEMS). VII. Técnicas de planarização local e global. Aplicação a arquitecturas de memórias MRAM e CMOS. VIII. Introdução às técnicas de caracterização de materiais e microestruturas: microscopia óptica e electrónica (SEM, HRTEM), forças atómicas (AFM), contagem de partículas, tensões, estrutura cristalina (difracção de raios-X), composição, elipsometria, perfilometria. IX. Microsistemas para fluidos: fabrico de microcanais, materiais (PDMS, vidro, SU8), técnicas para selagem irreversivel entre superfícies (UV, plasma de O2), moldes. X. Requisitos da indústria de gravação magnética, MRAMs, biosensores e microsistemas.

Metodologia de avaliação

Nas primeiras semanas os alunos terão sessões experimentais de treino sobre técnicas de sala limpa (presença obrigatória) (10%) 2 testes (20%+20%) Realização de uma “Folha de Processo” para fabricar e testar um microdispositivo na Sala Limpa (40%) Discussão Oral – (10%)

Disciplinas Execução

2018/2019 - 2ºSemestre

2017/2018 - 2ºSemestre