Peter Trefonas

Peter Trefonas
Född	1958 (64–65 år) Minneapolis , Minnesota , USA
Nationalitet	amerikansk
Alma mater	University of New Orleans , University of Wisconsin-Madison
Utmärkelser	ACS Heroes of Chemistry 2014 , Perkin Medal 2016
Vetenskaplig karriär
Fält	Litografi
institutioner	Dow Chemical
Doktorand rådgivare	Robert West

Extern video
"Peter Trefonas: Chemistry is key player in lithography process" , Micro/Nano Lithography, SPIE
"Dow Chemical - Dow AR Fast Etch Organic Bottom Antireflectant Coatings" , ACS

Peter Trefonas (född 1958) är en pensionerad DuPont Fellow (en senior vetenskapsman) vid DuPont , där han hade arbetat med utvecklingen av elektroniskt material . Han är känd för innovationer inom fotolitografins kemi , särskilt utvecklingen av antireflekterande beläggningar och polymerfotoresister som används för att skapa kretsar för datorchips . Detta arbete har stött mönstring av mindre funktioner under den litografiska processen, vilket har ökat miniatyriseringen och mikroprocessorhastigheten.

Utbildning

Peter Trefonas är en son till Louis Marco Trefonas, också en kemist, och Gail Thames. Han inspirerades av Star Trek och Isaac Asimovs skrifter och skapade sitt eget kemilabb hemma. Trefonas gick på University of New Orleans och tog sin kandidatexamen i kemi 1980.

Medan han studerade på grundexamen, tjänade Trefonas pengar genom att skriva tidiga datorspel för persondatorer . Dessa inkluderade Worm , den första versionen av Snake som skrevs för en persondator , och en klon av Hustle . Båda var baserade på arkadspelet Blockade . Trefonas skrev också ett spel baserat på Dungeons and Dragons .

Trefonas studerade vid University of Wisconsin-Madison med Robert West och avslutade en Ph.D. i oorganisk kemi i slutet av 1984. Trefonas blev intresserad av elektroniska material efter att ha arbetat med West och chiptillverkare från IBM för att skapa fotoresister med två skikt av organokisel. Hans avhandlingsämne var Synthesis, properties and kemi of organosilane and organogermane high polymers ( 1985).

Karriär

Trefonas började på MEMC Electronic Materials i slutet av 1984. 1986 var han och andra med och grundade Aspect Systems Inc., med hjälp av fotolitografiteknik förvärvad från MEMC. Trefonas arbetade på Aspect 1986-1989. Sedan, genom en rad företagsförvärv, flyttade han till Shipley Company (1990-2000), Rohm and Haas (1997-2008), till The Dow Chemical Company (2008-2019) och slutligen till DuPont (2019-nuvarande).

Trefonas har publicerat minst 132 tidskriftsartiklar och tekniska publikationer. Han har erhållit 107 amerikanska patent och har fler än 15 aktiva patentansökningar under behandling.

Forskning

Under hela sin karriär har Trefonas fokuserat på materialvetenskap och fotolitografins kemi . Genom att förstå kemin hos fotoresister som används i litografi har han kunnat utveckla antireflekterande beläggningar och polymerfotoresister som stödjer finjusterad etsning som används vid tillverkning av integrerade kretsar . Dessa material och tekniker gör det möjligt att passa in fler kretsar i ett givet område. Med tiden har litografiska tekniker utvecklats för att tillåta litografi att använda mindre våglängder av ljus. Trefonas har hjälpt till att övervinna ett antal uppenbara gränser för de storlekar som kan uppnås, genom att utveckla fotoresister som är känsliga för 436 nm och 365 nm ultraviolett ljus och så små som 193 nm djupa.

1989 rapporterade Trefonas och andra på Aspect Systems Inc. om omfattande studier av polyfunktionella ljuskänsliga grupper i positiva fotoresister. De studerade diazonaftokinon (DNQ), en kemisk förening som används för upplösningsinhibering av novolackharts vid framställning av fotomasker. De modellerade matematiskt effekter, förutspådde möjliga optimeringar och experimentellt verifierade sina förutsägelser. De fann att kemisk bindning av tre av DNQ-molekylerna för att skapa en ny molekyl som innehåller tre upplösningshämmare i en enda molekyl, ledde till en bättre funktionskontrast, med bättre upplösning och miniatyrisering. Dessa modifierade DNQ blev kända som "polyfunktionella fotoaktiva komponenter" (PAC). Detta tillvägagångssätt, som de kallade polyfotolys, har också kallats "Trefonas-effekten". Tekniken för trifunktionella diazonaftokinon PAC har blivit industristandarden för positiva fotoresister. Deras mekanism har klarlagts och relaterar till ett samarbetsbeteende hos var och en av de tre DNQ-enheterna i den nya trifunktionella upplösningshämmarmolekylen. Fenolsträngar från acceptorgrupperna av PAC:er som är avskilda från sina ankare kan återansluta till levande strängar, och ersätta två kortare polariserade strängar med en längre polariserad sträng.

Trefonas har också varit ledande inom utvecklingen av BARC-teknik (fast ets organic Bottom Antireflective Coating) BARC-teknik som minimerar reflektionen av ljus från substratet vid avbildning av fotoresisten. Ljus som används för att bilda den latenta bilden i fotoresistfilmen kan reflekteras tillbaka från substratet och kompromissa med kontrast och profilform. Att kontrollera störningar från reflekterat ljus resulterar i bildandet av ett skarpare mönster med mindre variabilitet och ett större processfönster.

2014 utsågs Trefonas och andra på Dow till Heroes of Chemistry av American Chemical Society , för utvecklingen av Fast Etch Organic Bottom Antireflective Coatings (BARC). 2016 belönades Trefonas med SCI Perkin-medaljen för enastående bidrag till industriell kemi. 2018 utsågs Trefonas till Fellow av SPIE för "prestationer inom design för tillverkning och kompakt modellering." Peter Trefonas valdes in i National Academy of Engineering 2018 för "uppfinnandet av fotoresistmaterial och mikrolitografimetoder som ligger till grund för flera generationer av mikroelektronik". DuPont Company erkände 2019 Trefonas med sitt bästa erkännande, Lavoisier-medaljen , för "kommersialiserade elektroniska kemikalier som gjorde det möjligt för kunder att tillverka integrerade kretsar med högre densitet och snabbare hastigheter".

Pris och ära

• 2021, ACS Carothers Award
• 2019, DuPont Company Lavoisier-medalj
• 2018, invald i National Academy of Engineering
• 2018, utsedd till Fellow of the SPIE
• 2016, Perkin Medal , från Society of Chemical Industry
• 2014, ACS Heroes of Chemistry, från American Chemical Society (en av tretton forskare från Dow Chemical Company som krediteras med utvecklingen av Dow AR Fast Etch Organic Bottom Antireflectant Coatings)
• 2013, SPIE C. Grant Willson Best Paper Award in Patterning Materials and Processes tillsammans med forskare vid Dow och Texas A&M University, från SPIE för uppsatsen "Bottom-up/top-down high-resolution, high-throughput lithography using vertikalt assembled block borstpolymerer".