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.
Automatisert levering av mikrofabrikkerte mål for intense laserbereddingseksperimenter
Chapters
Summary January 28th, 2021
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
En protokoll presenteres for automatisert bestråling av tynne gullfolie med høy intensitet laserpulser. Protokollen inneholder en trinnvis beskrivelse av mikromaskineringsmålfabrikasjonsprosessen og en detaljert veiledning for hvordan mål bringes til laserens fokus med en hastighet på 0,2 Hz.
Transcript
Intense laserstrålingseksperimenter av submikroometerskalamål utføres for tiden ved langsomme skuddhastigheter. Vår protokoll løste denne utfordringen ved å plassere disse målene raskt i fokus for laseren på en automatisert måte. Vårt målsystem gjør det mulig å samle inn data som omfatter et stort antall laserskudd med målparametere endret i små trinn, samt applikasjoner som drar nytte av en høy total strålingsdose.
Visuell demonstrasjon av denne protokollen vil vise finesser av wafer fabrikasjonsprosessen og måljustering. Å demonstrere målfabrikasjonsprosessen er prosessingeniør Nirit Porecki Shamay og Nofar Livni. For å fremstille baksiden, bruk et 250 mikrometer tykt 100 millimeter diameter høystresset silisiumwafer i en en-null-null krystallformasjon belagt på begge sider med silisiumnitr.
Rengjør wafer med aceton og med isopropanol. Deretter spinner du waferen med HMDS motstår å danne et klebende lag. Spinn strøk wafer med en AZ 1518 positiv fotoresist.
Stek wafer på 100 grader Celsius i ett minutt. Fotolitografi 1, 000 av 1000 mikrometer firkantede åpninger under vakuum, utsette wafer i en fire til syv-sekunders syklus til en 400 nanometer UV-lampe slik at wafer er utsatt for en generell flyt på 40 joule per centimeter kvadrert. Bruk deretter en AZ 726-utvikler til å eksponere silisiumnitridet og et bad med dehydrert vann for å stoppe prosessen.
Bruk en reaktiv ieringsser for å fjerne silisiumnitrinet på plasseringen av rutene. Plasser wafer i et NMP-bad i 20 minutter for å fjerne restmotstanden og fotoresisten, og produserer en kopi av masken på silisiumnitrtridelaget. Vask den deretter under ferskvann og la det tørke.
Senk wafer i en 30%90 grader Celsius kaliumhydroksid løsning for å etse silisium gjennom de firkantede åpningene. For å fremstille forsiden, gjenta den tidligere beskrevne prosedyren med en maske formet som tre konsentriske ringer. Bruk den reaktive ieringsen til å fjerne silisiumnitrinet der ringene er plassert, etterfulgt av et NMP-bad for å fjerne resist og fotoresistreturer.
Grov silisiumringene ved å senke waferen i salpetersyre og i en løsning på 0,02 molarsølvnitrat og fire molarshydrogenfluorid. På etset side av wafer, bruk en fysisk damp deponering maskin for å sputter et lag av noen hundre nanometer gull på toppen av en 10 nanometer film av lim titan, nikkel, eller krom. Blokker strålen og få det første målet til syne under et mikroskop med høy forstørrelse.
Pek en triangulering som strekker sensoren til den rude ringen nærmest målet og registrerer forskyvningsavlesningen. La mikroskopet være på plass, flytt waferen bort for å rydde strålebanen. Bruk de to sammenleggbare speilene og det parabolske parabolske speilet til å justere strålen i lav effekt inn i synsfeltet til mikroskopet.
Juster disse tre speilene for å korrigere astigmatisms i strålen. Resultatet bør være et nesten vanskelig begrenset fokuspunkt. Blokker laserstrålen og bring målet tilbake til mikroskopets fokus.
Valider deretter posisjonen ved hjelp av mikroskopet og de ulike sensorene som leser. Bruk programvare til å implementere en lukket sløyfetilbakemelding mellom fokalaksemanipulatoren av målet og forskyvningssensoravlesningen ved hjelp av den tidligere registrerte forskyvningsverdien som settpunkt. Når den lukkede sløyfeposisjoneringen har nådd ønsket toleranseavstand fra settpunktet, bestråler du målet med en enkelt høyeffekts laserpuls.
Registrer data fra partikkeldiagnostikk og gjenta prosessen med neste mål brakt i fokus av programvaren. Dette målet leveringssystemet ble brukt til å akselerere ioner fra baksiden av 600 nanometer tykke gull folier. En tidsserie av målforskyvningen langs fokalaksen vises her.
Verdiene er i forhold til fokusposisjonssettpunktet. De grønne prikkene indikerer når målforskyvningen var innenfor en toleranseverdi på ett mikrometer fra settpunktet, som er når et laserskudd ble tatt. Thomson parabola ion spektrometer spor ble hentet fra 14 påfølgende bestrålinger av 600 nanometer tykke gull folie mål.
Energispekter ble avledet fra disse sporene. Topp-til-topp stabiliteten av maksimal proton energi var innen 10%Etter denne prosedyren, undersøkelser av ion og elektron akselerasjon fra solid folier neuron generasjon kan utføres på en systematisk måte.
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.
