Đang tải... (xem toàn văn)
cấu trúc và mô phỏng qui trình chế tạo thanh cantilever qua IntelliFab
cấu trúc và mô phỏng qui trình chế tạo thanh cantilever qua IntelliFab NHÓM SỐ 3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VI MẠCH ĐIỆN TỬ 1. ĐÔI NÉT VỀ THANH CANTILEVER Mô hình thanh cantilever như một lò xo treo thẳng đứng (như hình) 1. ĐÔI NÉT VỀ THANH CANTILEVER Như vậy độ cứng của thanh cantilever sẽ tương ứng với độ cứng của một lò xo mà có thể tính được từ biên độ dịch chuyển (deflection) của thanh cantilever tại điểm đặt tải. Thanh cantilever dao động với một tần số cố định, khi hạt va chạm với thanh cantilever, khiến tần số thay đổi, từ đó ta tính ra được khối lượng của hạt. 2. Nguyên tắc thiết kế Để minh họa cho lợi thế của thanh Cantilever nano áp trở, độ nhạy dịch chuyển và lực dò nhỏ nhất được minh họa như sau. Đối với một thiết bị có hình dạng được minh họa trong hình 1, độ nhạy dịch chuyển được định nghĩa là sự thay đổi của điện trở ứng với độ lệch của thanh cantilever, được cho trong biểu thức: 2. Nguyên tắc thiết kế Với l và t là chiều dài và độ dày của thanh cantilever, wleg và lleg là chiều rộng và chiều dài của chân nối, R là điện trở của vùng cảm biến của thanh nano cantilever, πl là hệ số áp trở theo chiều dọc, β là hệ số tỉ lệ, so với mẫu áp trở với độ dày nhất định. Hệ số lò xo được tính xấp xỉ như sau: 2. Nguyên tắc thiết kế Với w là chiều rộng của thanh cantilever. Nếu tỉ lệ giữa các thông số hình học của thanh cantilever là hằng số, thì hệ số lò xo giảm khi kích thước của thanh cantilever giảm. Tuy nhiên, độ nhạy của thanh cantilever được cải thiện khi ta giảm kích thước của nó. 2. Nguyên tắc thiết kế Lực tối thiểu (Fmin) có thể phát hiện, được đo bởi cảm biến nhiễu, phát ra từ nhiễu cơ nhiệt của thanh cantilever và nhiễu điện nhiệt của áp trở. Trong trường hợp lý tưởng, nhiễu cơ nhiệt lớn hơn rất nhiều so với nhiễu điện nhiệt, và lực dò nhỏ nhất cho bởi: 2. Nguyên tắc thiết kế Với kB là hằng số Boltzmann, T là nhiệt độ tuyệt đối, f0 là tần số cộng hưởng của thanh cantilever, Q là hệ số chất lượng, và ∆f là băng thông của hệ thống phát hiện. Tần số cao và thấp của hằng số lò xo có thể đạt được bằng cách giảm kích thước của thanh cantilever, giúp đo được những lực nhỏ hơn. Hơn nữa, Q của thanh cantilever là ảnh hưởng tối thiểu của áp suất xung quanh so với vi tỉ lệ của những phần khác, vì không khí ẩm ít ảnh hưởng lên những thanh cantilever nhở hơn. Hình 1 cho thấy sơ đồ cấu trúc của mẫu cantilever áp trở. Trong thiết kế này, chiều dày được chọn là 100nm, chiều dài từ 2.5µm đến 20µm. 3. Chế tạo: Quy trình chế tạo thanh nanocantilever áp trở được thể hiện trong hình 2. Nguyên liệu bắt đầu là chất nền SOI với điện trở cao theo hướng (1 0 0) 100nm bề dày hoạt động của lớp silicon, bề dày của lớp oxit phủ và xử lý (BOX) tương ứng là 200nm và 300µm. 3. Chế tạo: Boron (B153 from Filmtronics Inc.) là nguồn sử dụng phổ biến, quá trình khuếch tán xảy ra ở nhiệt độ 1173 oK trong 5s sử dụng kỹ thuật luyện nhanh (RTA) như hình 2(a). Các mẫu của nanocantilever được khắc lên tấm chống ăn mòn EB (SAL 601SR7) bằng kĩ thuật bắn chùm electron quang khắc (EB). [...]... tạo thành từ phương pháp phun và quá trình lift-off Quá trình thiêu kết được thực hiện ở 673K trong 30p để tạo thành tiếp xúc Omic giữa điện cực và thanh nanocantilever (hình 2(d)) 3 Chế tạo: 4 Mô phỏng: 4 Mô phỏng: 4 Mô phỏng: 4 Mô phỏng: 4 Mô phỏng: 4 Mô phỏng: THE END THANK YOU! ...3 Chế tạo: Tấm chống EB được pha loãng đến 50% để giảm độ dày của nó và tăng độ phân giải của EB khi quang khắc Chùm tia electron tốc độ cao (FAB) sử dụng khí ăn mòn SF6 để tạo nên thanh cantilever với tấm chống ăn mòn EB có công dụng như mặt nạ, hình 2(c) Điện cực nhôm được tạo thành từ phương pháp phun và quá trình lift-off Quá trình thiêu kết được thực hiện ở 673K trong 30p để tạo thành . cấu trúc và mô phỏng qui trình chế tạo thanh cantilever qua IntelliFab NHÓM SỐ 3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VI MẠCH ĐIỆN TỬ 1. ĐÔI NÉT VỀ THANH CANTILEVER Mô hình thanh cantilever như. phun và quá trình lift-off. Quá trình thiêu kết được thực hiện ở 673K trong 30p để tạo thành tiếp xúc Omic giữa điện cực và thanh nanocantilever (hình 2(d)). 3. Chế tạo: 4. Mô phỏng: 4. Mô phỏng: 4 cho thấy sơ đồ cấu trúc của mẫu cantilever áp trở. Trong thiết kế này, chiều dày được chọn là 100nm, chiều dài từ 2.5µm đến 20µm. 3. Chế tạo: Quy trình chế tạo thanh nanocantilever áp trở