Piotra Trefonasa

Piotra Trefonasa
Urodzić się	1958 (64-65 lat) Minneapolis , Minnesota , USA
Narodowość	amerykański
Alma Mater	Uniwersytet Nowego Orleanu , Uniwersytet Wisconsin-Madison
Nagrody	ACS Bohaterowie Chemii 2014 , Medal Perkina 2016
Kariera naukowa
Pola	Litografia
Instytucje	Firma Dow Chemical
Doradca doktorski	Roberta Westa

Zewnętrzne wideo
„Peter Trefonas: Chemia jest kluczowym graczem w procesie litografii” , Micro/Nano Lithography, SPIE
„Dow Chemical - Dow AR Fast Etch Organic Bottom Antireflectant Coatings” , ACS

Peter Trefonas (ur. 1958) jest emerytowanym członkiem DuPont Fellow (starszy naukowiec) w firmie DuPont , gdzie pracował nad rozwojem materiałów elektronicznych . Znany jest z innowacji w chemii fotolitografii , w szczególności z rozwoju powłok antyrefleksyjnych i fotorezystów polimerowych , które są wykorzystywane do tworzenia obwodów dla układów scalonych komputerów. Ta praca wsparła modelowanie mniejszych elementów podczas procesu litograficznego, zwiększając miniaturyzację i szybkość mikroprocesora.

Edukacja

Peter Trefonas jest synem Louisa Marco Trefonasa, również chemika, i Gail Thames. Zainspirowany Star Trekiem i pismami Isaaca Asimova stworzył własne laboratorium chemiczne w domu. Trefonas uczęszczał na University of New Orleans , uzyskując tytuł Bachelor of Science w dziedzinie chemii w 1980 roku.

Podczas studiów licencjackich Trefonas zarabiał pieniądze, pisząc wczesne gry komputerowe na komputery osobiste . Należą do nich Worm , pierwsza wersja Snake'a napisana na komputer osobisty , oraz klon Hustle'a . Oba były oparte na grze zręcznościowej Blockade . Trefonas napisał także grę opartą na Dungeons and Dragons .

Trefonas studiował na Uniwersytecie Wisconsin-Madison u Roberta Westa , uzyskując stopień doktora. w chemii nieorganicznej pod koniec 1984 roku. Trefonas zainteresował się materiałami elektronicznymi po współpracy z Westem i producentami chipów z IBM przy tworzeniu dwuwarstwowych fotorezystów krzemoorganicznych. Temat jego pracy magisterskiej brzmiał: Synteza, właściwości i chemia wysokoorganicznych polimerów krzemoorganicznych i organoorganicznych (1985).

Kariera

Trefonas dołączył do MEMC Electronic Materials pod koniec 1984 roku. W 1986 roku wraz z innymi współzałożycielami firmy Aspect Systems Inc., wykorzystującej technologię fotolitografii nabytą od MEMC. Trefonas pracował w firmie Aspect w latach 1986-1989. Następnie, poprzez kolejne przejęcia firm, przeniósł się do Shipley Company (1990-2000), Rohm and Haas (1997-2008), The Dow Chemical Company (2008-2019) i ostatecznie do DuPont (2019-obecnie).

Trefonas opublikował co najmniej 132 artykuły w czasopismach i publikacje techniczne. Otrzymał 107 amerykańskich patentów i ma ponad 15 aktywnych zgłoszeń patentowych.

Badania

Przez całą swoją karierę Trefonas koncentrował się na materiałoznawstwie i chemii fotolitografii . Rozumiejąc chemię fotorezystów stosowanych w litografii, był w stanie opracować powłoki antyrefleksyjne i fotomaski polimerowe, które wspierają precyzyjnie dostrojone trawienie stosowane w produkcji układów scalonych . Te materiały i techniki pozwalają zmieścić więcej obwodów na danym obszarze. Z biegiem czasu technologie litograficzne rozwinęły się, aby litografia mogła wykorzystywać mniejsze długości fal światła. Trefonas pomógł przezwyciężyć wiele widocznych ograniczeń co do osiągalnych rozmiarów, opracowując fotomaski reagujące na światło ultrafioletowe o długości fali 436 nm i 365 nm oraz o głębokości zaledwie 193 nm.

W 1989 roku Trefonas i inni z Aspect Systems Inc. opisali obszerne badania wielofunkcyjnych grup światłoczułych w pozytywnych fotomaskach. Badali diazonaftochinon (DNQ), związek chemiczny stosowany do hamowania rozpuszczania żywicy nowolakowej w tworzeniu fotomasek. Modelowali matematycznie efekty, przewidywali możliwe optymalizacje i doświadczalnie weryfikowali swoje przewidywania. Odkryli, że chemiczne wiązanie trzech cząsteczek DNQ w celu utworzenia nowej cząsteczki zawierającej trzy inhibitory rozpuszczania w jednej cząsteczce doprowadziło do lepszego kontrastu cech, lepszej rozdzielczości i miniaturyzacji. Te zmodyfikowane DNQ stały się znane jako „wielofunkcyjne składniki fotoaktywne” (PAC). To podejście, które nazwali polifotolizą, zostało również nazwane „efektem Trefonasa”. Technologia trójfunkcyjnych PAC diazonaftochinonu stała się standardem branżowym w zakresie fotorezystów pozytywowych. Ich mechanizm został wyjaśniony i odnosi się do kooperatywnego zachowania każdej z trzech jednostek DNQ w nowej trójfunkcyjnej cząsteczce inhibitora rozpuszczania. Struny fenolowe z grup akceptorowych PAC, które są odcięte od ich kotwic, mogą ponownie połączyć się z żywymi strunami, zastępując dwa krótsze spolaryzowane struny jednym dłuższym spolaryzowanym sznurkiem.

Trefonas jest również liderem w rozwoju szybkotrawiących organicznych dolnych powłok antyrefleksyjnych (BARC). Technologia BARC minimalizuje odbicie światła od podłoża podczas obrazowania fotorezystu. Światło, które jest używane do tworzenia ukrytego obrazu w warstwie fotorezystu, może odbijać się od podłoża i pogarszać kontrast cech i kształt profilu. Kontrolowanie interferencji światła odbitego skutkuje tworzeniem ostrzejszego wzoru z mniejszą zmiennością i większym oknem procesu.

W 2014 roku Trefonas i inni pracownicy firmy Dow zostali nazwani Bohaterami Chemii przez Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne za opracowanie powłok antyrefleksyjnych (BARC) dolnych powłok organicznych Fast Etch. W 2016 roku firma Trefonas została uhonorowana medalem The SCI Perkin Medal za wybitny wkład w chemię przemysłową. W 2018 roku Trefonas został mianowany członkiem SPIE za „osiągnięcia w projektowaniu dla produkcji i kompaktowego modelowania”. Peter Trefonas został wybrany do National Academy of Engineering w 2018 r. za „wynalezienie materiałów fotorezystowych i metod mikrolitografii leżących u podstaw wielu generacji mikroelektroniki”. Firma DuPont w 2019 roku przyznała firmie Trefonas najwyższe uznanie, Medal Lavoisiera , za „skomercjalizowaną elektroniczną chemię, która umożliwiła klientom produkcję układów scalonych o większej gęstości i większej szybkości”.

Nagrody i wyróżnienia

• 2021, Nagroda ACS Carothers
• Medal Lavoisiera firmy DuPont
• 2018, wybrany do National Academy of Engineering
• 2018, mianowany członkiem SPIE
• 2016, Medal Perkina , od Towarzystwa Przemysłu Chemicznego
• 2014, ACS Heroes of Chemistry, z American Chemical Society (jeden z trzynastu naukowców z Dow Chemical Company, któremu przypisuje się opracowanie powłok przeciwodblaskowych Dow AR Fast Etch Organic Bottom Antireflectant Coatings)
• 2013, SPIE C. Grant Willson Best Paper Award in Patterning Materials and Processes wspólnie z naukowcami z Dow i Texas A&M University z SPIE za artykuł „Bottom-up / top-down high-resolution, high-throughput litography using vertically Assembly Block ” polimery szczotkowe”.