Il nostro protocollo dimostra i dettagli della fabbricazione di tipici dispositivi ad onda acustica di superficie su substrati piezoelettrici particolarmente preziosi per le persone che cercano di entrare in questo fiorente campo. Tenere eventuali detriti lontani dalla superficie durante la pulizia è fondamentale nel processo di fabbricazione. Per pre-rompere il wafer, posizionarlo su una piastra calda a 100 gradi Celsius per tre minuti.
Quindi spostare il wafer su un foglio di alluminio. Posizionare il wafer su uno spin coater. Utilizzando un contagocce, posizionare un fotoresist negativo sul wafer che copre circa il 75% della superficie del wafer.
Per produrre uno spessore fotoresist di circa 1,3 micrometri, eseguire il seguente programma sullo spin coater:500 giri/min con un'accelerazione di 3.000 giri/min al secondo per cinque secondi, seguito da 3.500 giri/min con un'accelerazione di 3.000 giri/min al secondo per 40 secondi. Cuocere il wafer posizionandolo su una piastra calda a 100 gradi Celsius. Aumentare la temperatura della piastra calda a 150 gradi Celsius e mantenere tale temperatura per un minuto.
Quindi spostare il wafer dalla piastra calda e lasciare raffreddare il wafer nell'aria a temperatura ambiente. Non posizionare il wafer direttamente sulla piastra calda a 150 gradi Celsius. Lasciare raffreddare l'acqua in aria dopo il riscaldamento.
Per esporre il fotoresist all'energia ultravioletta, trasferire il wafer all'allineatore di maschere. Con l'allineatore di maschere impostato per fornire luce a 375 nanometri, esporre il fotoresist a una dose di energia di 400 millijoule per centimetro quadrato. Per cuocere il wafer, posizionarlo su una piastra calda a 100 gradi Celsius.
Dopo tre minuti, trasferire il wafer su un foglio di alluminio dove si raffredderà a temperatura ambiente. Posiziona il wafer in un becher pieno di puro sviluppatore RD6. Lasciare il wafer immerso per 15 secondi scuotendo delicatamente il becher.
Rimuovere il wafer dallo sviluppatore e immergerlo in acqua deionizzata per un minuto. Quindi sciacquare il wafer sotto il flusso d'acqua deionizzato. Infine, utilizzare il flusso di azoto secco per rimuovere l'acqua rimanente dal wafer.
Cuocere di nuovo l'acqua a 100 gradi Celsius. Dopo tre minuti, trasferire il wafer su un foglio di alluminio dove si raffredderà a temperatura ambiente. Posizionare il wafer in un sistema di deposizione dello sputter ed evacuare la camera a una pressione di cinque volte 10 fino al sei millitorr negativo.
Successivamente, vola argon a 2,5 millitorr. Quindi sputter cromo con una potenza di 200 watt per cinque nanometri come strato di adesione. Per formare gli elettrodi conduttivi, depositare l'alluminio a 400 nanometri e un livello di potenza di 300 watt.
Trasferire il wafer in un becher e immergerlo nell'acetone. Sonicare il becher a media intensità per cinque minuti. Risciacquare il wafer con acqua deionizzata e asciugare il wafer con flusso di azoto.
Posizionare il wafer su una piastra calda a 100 gradi Celsius per tre minuti. Quindi trasferirlo su un pezzo di foglio di alluminio e attendere che si raffredda a temperatura ambiente. Posizionare il wafer in un sistema di deposizione dello sputter ed evacuare la camera a una pressione di cinque volte 10 fino al sei millitorr negativo.
Vola argon a 2,5 millitorr e poi sputter cromo con una potenza di 200 watt per cinque nanometri come strato di adesione. Successivamente, formare gli elettrodi conduttivi sputtering oro per 400 nanometri ad un livello di potenza di 300 watt. Posizionare il wafer su uno spin coater.
Utilizzando un contagocce, depositare un fotoresist positivo sul wafer che copre circa il 75% della superficie del wafer. Per produrre uno spessore fotoresist di circa 1,2 micrometri, eseguire il seguente programma sullo spin coater:500 giri/min con un'accelerazione di 3.000 giri/min al secondo per 10 secondi, seguito da 4.000 giri/min con un'accelerazione di 3.000 giri/min al secondo per 30 secondi. Quindi posizionare il wafer su una piastra calda a 100 gradi Celsius.
Dopo un minuto, trasferire il wafer su un foglio di alluminio dove si raffredderà a temperatura ambiente. Trasferire il wafer all'allineatore maschera. Con l'allineatore maschera impostato per fornire luce a 375 nanometri, esporre il fotoresist a una dose di energia di 150 millijoule per centimetro quadrato.
Metti il wafer in un becher pieno di puro sviluppatore AZ300MIF. Lasciare il wafer nel becher per 300 secondi scuotendo delicatamente il becher. Rimuovere il wafer dallo sviluppatore e immergerlo nell'acqua deionizzata per un minuto.
Quindi sciacquare il wafer sotto flusso deionizzato. Infine, utilizzare il flusso di azoto secco per rimuovere l'acqua rimanente dal wafer. Quindi, immergere il wafer in incisione oro per 90 secondi, scuotendo delicatamente il becher.
Dopo aver risciacquato il wafer sotto flusso d'acqua deionizzato, utilizzare il flusso di azoto secco per rimuovere l'acqua deionizzata rimanente dal wafer. Oltre all'acetone, al fotoresist e allo sviluppatore, i reagenti più pericolosi sono le azioni metalliche che richiedono una protezione di livello superiore come guanti in neoprene e grembiule. Infine, immergere il wafer nell'incisione al cromo per 20 secondi, scuotendo delicatamente il becher.
Risciacquare il wafer sotto il flusso d'acqua deionizzato. E ancora, utilizzare il flusso di azoto secco per rimuovere l'acqua rimanente. Gli IDT sono stati fabbricati utilizzando i metodi descritti.
La spaziatura tra le dita e le dita stesse è di 10 micrometri di larghezza, con una lunghezza d'onda di 40 micrometri. Un segnale sinusoidale è stato applicato all'IDT ed è stato utilizzato un vibrometro Doppler laser per misurare l'ampiezza e la frequenza dell'onda acustica superficiale risultante. La frequenza di risonanza è stata trovata di 96.5844 megahertz, leggermente inferiore alla frequenza di progettazione di 100 megahertz.
Un grafico della vibrazione sulla superficie del substrato mostra un'onda acustica superficiale che si propaga dagli IDT. In base al rapporto tra l'ampiezza massima e l'ampiezza minima, il rapporto di onda stante è stato calcolato in 2,06. È stato dimostrato il movimento di una goccia di sessile azionata dal dispositivo SAW.
Una goccia d'acqua di 0,2 microlitri è stata pipettata su niobato di litio a circa un millimetro di distanza dall'IDT. Quando un SAW si propaga e incontra la goccia, perde nel liquido all'angolo di Rayleigh. L'angolo di getto conferma la presenza di un'onda acustica superficiale.
Queste tecniche possono essere utilizzate per la fabbricazione di megahertz o dispositivi di onde acustiche di superficie. Il processo deve essere regolato se sono necessari attuatori di onde acustiche a frequenza più elevata. Questo protocollo fornisce due metodi affidabili per la preparazione di dispositivi ad onde acustiche superficiali ad alta frequenza utilizzati per la ricerca acustofluidica da micro a nanoscala.
