Engineering
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Tillverkning av Surface Acoustic Wave-enheter på Litium Niobate
Chapters
Summary June 18th, 2020
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Två tillverkningstekniker, lyft-off och våt etsning, beskrivs i att producera interdigital elektrod givare på en piezoelektrisk substrat, litium niobat, ofta används för att generera ytan akustiska vågor nu hitta bred nytta i mikro till nanoskala fluidik. De som produceras elektroder visas för att effektivt inducera megahertz beställa Rayleigh yta akustiska vågor.
Transcript
Vårt protokoll visar detaljerna i fabricera typiska ytan akustiska våg enheter på piezoelektriska substrat särskilt värdefulla för människor som vill komma in i denna spirande fält. Att hålla något skräp borta från ytan under rengöring är avgörande i processen för tillverkning. För att förbryta rånet placerar du det på en värmeplatta vid 100 grader Celsius i tre minuter.
Flytta sedan wafer till aluminiumfolie. Placera wafer på en spin coater. Med hjälp av en dropper, placera negativ fotoresist på rån som täcker cirka 75% av wafer yta.
För att producera en fotoresisttjocklek på cirka 1,3 mikrometer, utför följande program på spinnrocken:500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i fem sekunder, följt av 3, 500 rpm med en acceleration på 3, 000 varv/min per sekund under 40 sekunder. Grädda wafer genom att placera den på en kokplatta på 100 grader Celsius. Öka värmeplattans temperatur till 150 grader Celsius och bibehåll den temperaturen i en minut.
Flytta sedan wafer från värmeplattan och låt wafer svalna i luften till rumstemperatur. Placera inte wafer direkt på värmeplattan i 150 grader Celsius. Låt vattnet kallna i luft efter uppvärmning.
För att exponera fotoresisten för ultraviolett energi, överför rånet till masken aligner. Med masken aligner inställd på att leverera ljus vid 375 nanometer, exponera fotoresisten till en energidos av 400 millijoule per kvadratcentimeter. För att baka rånet, placera den på en kokplatta i 100 grader Celsius.
Efter tre minuter, överför wafer på aluminiumfolie där det kommer att svalna till rumstemperatur. Placera wafer i en bägare fylld med ren RD6 utvecklare. Låt rånen vara nedsänkt i 15 sekunder medan du försiktigt skakar bägaren.
Ta bort wafer från utvecklaren och doppa den i avjoniserat vatten i en minut. Skölj sedan wafer under avjoniserat vattenflöde. Använd slutligen torrt kväveflöde för att avlägsna det återstående vattnet från rånet.
Baka vattnet igen vid 100 grader Celsius. Efter tre minuter, överför wafer på aluminiumfolie där det kommer att svalna till rumstemperatur. Placera wafer i en sputter nedfall system och evakuera kammaren till ett tryck på fem gånger 10 till de negativa sex millitorr.
Därefter, flöde argon på 2,5 millitorr. Sedan sputter krom med en effekt på 200 watt för fem nanometer som ett vidhäftningsskikt. För att bilda de ledande elektroderna, deponera aluminium på 400 nanometer och en effektnivå på 300 watt.
Överför rånet till en bägare och sänk ned det i aceton. Sonikera bägaren med medelhög intensitet i fem minuter. Skölj wafer med avjoniserat vatten och torka wafer med kväve flöde.
Placera wafer på en kokplatta på 100 grader Celsius i tre minuter. Överför sedan den till en bit aluminiumfolie och vänta på att den svalnar till rumstemperatur. Placera wafer i en sputter nedfall system och evakuera kammaren till ett tryck på fem gånger 10 till de negativa sex millitorr.
Flow argon vid 2,5 millitorr och sedan sputter krom med en effekt på 200 watt för fem nanometer som ett vidhäftningslager. Därefter bildar de ledande elektroderna genom sputtering guld för 400 nanometer på en effektnivå på 300 watt. Placera wafer på en spin coater.
Med hjälp av en dropper, deponera positiv fotoresist på rån som täcker cirka 75% av wafer yta. För att få fram en fotoresisttjocklek på ungefär 1,2 mikrometer, utför följande program på spinnrockaren:500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i 10 sekunder, följt av 4, 000 rpm med en acceleration på 3, 000 varv/min per sekund under 30 sekunder. Placera sedan wafer på en kokplatta på 100 grader Celsius.
Efter en minut, överför wafer på aluminiumfolie där det kommer att svalna till rumstemperatur. Överför wafer till maskens aligner. Med masken aligner inställd på att leverera ljus vid 375 nanometer, exponera fotoresisten till en energidos på 150 millijoule per kvadratcentimeter.
Placera wafer i en bägare fylld med ren AZ300MIF utvecklare. Låt wafer i bägaren i 300 sekunder försiktigt skaka bägaren. Ta bort wafer från utvecklaren och sänk ner det avjoniserade vattnet i en minut.
Skölj sedan wafer under avjoniserat flöde. Använd slutligen torrt kväveflöde för att avlägsna det återstående vattnet från rånet. Därefter sänk wafer i guld etsmedel i 90 sekunder, försiktigt skaka bägaren.
Efter sköljning av wafer under avjoniserat vattenflöde, använd torrt kväve flöde för att ta bort de återstående avjoniserat vatten från rån. Bortsett från aceton, fotoresist och utvecklare, de farligaste reagenserna är metall åtgärder som kräver högre skydd såsom neopren handskar och ett förkläde. Sänk slutligen ned waferen i kromsetatan i 20 sekunder, skaka försiktigt bägaren.
Skölj wafer under avjoniserat vattenflöde. Och igen, använd torrt kväveflöde för att avlägsna återstående vatten. IDTs var fabricerade med hjälp av de metoder som beskrivs.
Avståndet mellan fingrarna och fingrarna själva är alla 10 mikrometer i bredd, vilket resulterar i en våglängd på 40 mikrometer. En sinusformad signal tillämpades på IDT och en laser Doppler vibrometer användes för att mäta amplituden och frekvensen av den resulterande ytan akustiska våg. Resonansfrekvensen befanns vara 96.5844 megahertz, något lägre än designfrekvensen på 100 megahertz.
En täppa av vibrationen på substraten ytbehandlar visar en ytbehandla akustisk vinka som fortplantar från IDTsen. Baserat på förhållandet mellan den maximala amplituden och minsta amplitud beräknades förhållandet stående våg till 2,06. Rörelsen hos en sessile droplet som var verkande av SAW-enheten visades.
En vattendropp på 0,2 mikroliter pipetterades på litium-niobat ungefär en millimeter från IDT. När en SAW propagerar och stöter på droppen läcker den ut i vätskan i Rayleigh-vinkeln. Jettingvinkeln bekräftar närvaron av en akustisk ytvåg.
Dessa tekniker kan användas för tillverkning av megahertz eller ytbehandlaakustiken vinkar apparater. Processen behöver justeras om högre frekvens akustiska våg ställdon krävs. Detta protokoll ger två pålitliga metoder för att förbereda högfrekventa ytan akustiska våg enheter som används för mikro till nanoskala acoustofluidics forskning.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
