Fabricação de chip micro-padronizado com espessura controlada para microscopia eletrônica criogênica de alta produtividade

Este protocolo é importante para regular a espessura do tamanho da imagem na escala nano para observar com sucesso proteínas e nano materiais de diferentes tamanhos usando crio EM. A técnica de fabricação do Mem permite a produção em massa do microchip. Também permite a seleção de profundidades e desenhos dos poços de micro padrão. Dependendo dos propósitos experimentais.

A técnica pode contribuir para aumentar a eficiência da análise de estrutura 3D de alta produtividade das biomoléculas que é utilizada para a descoberta de drogas comerciais, e então wafers finos e microchips com membranas nitro de silício que tendem ao risco podem ser complicados. É importante não dobrar o wafer ou aplicar forças perpendiculares à janela de nitrato de silício. Comece a padronizar a resistência fotográfica, ou RP cobrindo um wafer de silício depositado em nitreto de silício com solução de hexametiletiladisilazane e, em seguida, gire o revestimento do wafer a 3000 RPM por 30 segundos em um codificador de giro.

Asse o wafer revestido a 95 graus Celsius por 30 segundos em uma placa quente para tornar a superfície da água hidrofóbica e garantir um bom desempenho de revestimento com o RP. Em seguida, gire o wafer com um RP positivo e assá-lo 100 graus Celsius por 90 segundos. Uma RP revestida de spin tem uma espessura de 500 nanômetros. Exponha o wafer revestido de RP à luz ultravioleta por cinco segundos através de uma máscara de cromo usando um alinhador.

Desenvolva o RP por um minuto usando um desenvolvedor e enxágue duas vezes, imergindo o wafer em água desionizada. Em seguida, seque o wafer padrão pr soprando gás nitrogênio na superfície da água. Seguindo a padronização do RP. Use um íon reativo construído em laboratório, etcher com uma potência de radiofrequência de 50 watts, e com gás hexafluoreto de enxofre a três centímetros cúbicos padrão por minuto.

Para gravar o nitreto de silício exposto à taxa de seis angstroms por segundo. Elimine o RP imergindo o wafer padrão de nitreto de silício em acetona à temperatura ambiente por 30 minutos. Seguido por enxaguar o wafer duas vezes em água deionizada e secar o wafer com gás nitrogênio.

Para gravar o si exposto, mergulhe o wafer padrão de nitreto de silício em solução de hidróxido de potássio recém-preparada. Com agitação contínua até que as janelas de nitreto de silício de pé livre possam ser observadas no lado oposto do wafer padronizado. Limpe o wafer gravado mergulhando-o várias vezes em um banho de água deionizado.

Em seguida, seque o wafer no ar. Para eliminar os resíduos de gravação, pressione levemente os limites da matriz de chips com uma pinça e obtenha uma matriz de chips para ser micro padronizado. Em seguida, mergulhe a matriz de chips em solução de hidróxido de potássio recém-preparada por 30 segundos, seguida por enxaguar duas vezes, soprar os chips com gás nitrogênio e secá-los no ar por uma hora.

Para suporte sólido, prepare um wafer de silício em branco de 525 micrômetros com o revestimento de spin, como demonstrado anteriormente. Anexado ao raio de triturador no wafer de silício antes de assar o wafer e seguir o procedimento como descrito anteriormente para obter o wafer de silício de micropattern. Elimine o RP imergindo o chip padrão definido em uma solução de littanol puro de metil dois a 60 graus Celsius durante a noite.

No dia seguinte, enxágue o conjunto de chips duas vezes com água deionizada. Depois de secar o chip padrão com nitrogênio, elimine os resíduos de RP com um processo de plasma de oxigênio usando 100 centímetros cúbicos padrão por minuto de gás oxigênio a uma potência de radiofrequência de 150 watts por um minuto com o íon reativo etcher. Mais tarde, mergulhe os chips micro padronizados na solução de hidróxido de potássio por 30 segundos para eliminar totalmente os resíduos de RP.

Em seguida, enxágue e seque completamente o conjunto de chips. Diluir dois miligramas por óxido de grafeno mililitro ou solução 10 dobras com água deionizada e sonicar a solução diluída por 10 minutos para quebrar os agregados das folhas. Em seguida, centrifugar para a solução diluída a 300 vezes G por 30 segundos à temperatura ambiente.

Use um descarregador de brilho a 15 milhões de amperes para glow descarregar o lado gravado de silício do chip micro padrão por um minuto e tornar a superfície do chip com uma carga positiva. Quando terminar, solte três microliters da solução no lado de descarga de brilho do chip de micropattern. Após um minuto, borre a solução em excesso no chip com papel filtro.

Lave o chip transferido com gotículas de água deionizadas em um filme de parafina e borre o excesso com papel filtro. Repita o procedimento de fundição de queda duas vezes no lado transferido e uma vez no lado oposto. Seque o chip transferido à temperatura ambiente durante a noite.

Durante o procedimento de fotolitografia, os desenhos dos chips de micro padrão foram manipulados usando diferentes desenhos da máscara de cromo. Os números e as dimensões das membranas de nitreto de silício de pé livre foram controlados. Observou-se que os chips micro padronizados fabricados poderiam ter até 25.000 buracos suspensos.

O espectro de ramen na janela exibia os picos representativos do Além disso, os padrões de defração hexagonal multiplicados indicavam que as janelas consistiam na multicamadas A estrutura e a profundidade do micro buraco com janelas foram estudadas com microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. Uma estrutura bem tipo do micro orifício com a janela foi observada nas imagens confirmando a possibilidade do design do chip micro padrão com janelas. Com a ajuda do chip micro padronizado, alguns espécimes biológicos e nanopartículas inorgânicas foram imagens com o microscópio eletrônico crio.

Otimizar as condições como a espessura do revestimento puro usando intensidade e tempo de desenvolvimento para micro padronização dependendo do tamanho e design dos padrões é importante. Aplicando técnicas de nano pattering, como FIB ou mesmo litho grafeno, alguns padrões de micrômetros podem ser produzidos, o que pode expandir as aplicações deste micro dispositivo onde é usado com outras técnicas analíticas.