Криогендик гравюралоо материалдарды так жана башкарылуучу иштетүүгө мүмкүндүк берет

Өркүндөтүлгөн өндүрүш жогорку тактыкка, процесстерди катуу көзөмөлдөөгө жана материалдардын кеңири шайкештигине карай умтула бергендиктен, оюу технологиялары ошого жараша өнүгүп жатат. Криогендик оюу камеранын жана субстраттын температурасын так көзөмөлдөө аркылуу нанометрдик масштабда да туруктуу жана кайталануучу иштетүүгө мүмкүндүк берет. Ал жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө, фотондук түзүлүштөрдү жасоодо, MEMS өндүрүшүндө жана илимий изилдөө платформаларында маанилүү процесс болуп калды.

Криогендик гравюра деген эмне?
Криогендик оюу - бул өтө төмөн температурада, адатта –80 °Cден –150 °Cге чейин же андан төмөн температурада аткарылуучу плазма негизиндеги оюу процесси. Процесстин жүрүшүндө субстрат туруктуу терең криогендик температурада кармалып турат, бул реакциянын кошумча продуктуларынын материалдын бетинде башкарылуучу пассивдештирүү катмарын түзүүсүнө мүмкүндүк берет. Бул механизм оюунун тактыгын жана процессти башкарууну бир топ жакшыртат.

Негизги механизмдерге төмөнкүлөр кирет:
* Каптал оюу басылган: Каптал дубалдын пассивациясын күчөтүү түз жана вертикалдуу профилдерди түзөт.
* Реакциянын бирдейлигин жакшыртуу: Төмөнкү температура реакция ылдамдыгынын өзгөрүүлөрүн азайтып, структуралык туруктуулукту жакшыртат.
* Мыкты беттин сапаты: беттин оройлугунун азайышы жогорку өндүрүмдүүлүктөгү оптикалык жана сезгич электрондук түзүлүштөрдү колдойт.

Криогендик гравюранын негизги артыкчылыктары
1. Жогорку аспект катышы мүмкүнчүлүгү
Криогендик оюу вертикалдуу капталдары менен өтө жогорку аспекттик катыштарды камсыз кылат, бул аны терең кремний оюу, микроканалдар жана татаал MEMS структуралары үчүн идеалдуу кылат.

2. Мыкты процесстин ырааттуулугу жана кайталанышы
Терең криогендик температураны көзөмөлдөө кесүү ылдамдыгын турукташтырып, партиядан партияга катуу ырааттуулукту талап кылган өндүрүш чөйрөсүн колдойт.

3. Кеңири материалдык шайкештик
Криогендик гравюралоо ар кандай материалдар үчүн ылайыктуу, анын ичинде:
* Кремний
* Оксиддер
* Нитриддер
* Тандалган полимерлер
* Литий ниобаты (LiNbO₃) сыяктуу фотондук материалдар

4. Беттик зыяндын азайышы
Төмөнкү иондук бомбалоо кемчиликтин пайда болушун минималдаштырат, бул процессти оптикалык компоненттер, инфракызыл детекторлор жана жогорку сезгичтиктеги микроструктуралар үчүн абдан ылайыктуу кылат.

Криогендик оюу системасынын негизги компоненттери
Типтүү криогендик оюу системасы төмөнкүлөрдөн турат:
* Туруктуу өтө төмөнкү температурада иштөө үчүн криогендик камера жана муздатылган электрод баскычы
* Жогорку тыгыздыктагы реактивдүү түрлөрдү түзүү үчүн плазма булагы (RF / ICP)
* Туруктуу процесстик терезени сактоо үчүн температураны башкаруу системасы (муздатуу жабдуулары)
* Газ жеткирүү системасы, SF₆ жана O₂ сыяктуу газдарды колдойт
* Температураны, басымды, кубаттуулукту жана газ агымын координациялаган жабык циклдик башкаруу системасы
Алардын арасында температураны көзөмөлдөөнүн натыйжалуулугу узак мөөнөттүү процесстин туруктуулугун жана кайталанышын аныктоочу негизги фактор болуп саналат.

Микро жана нано-өндүрүштүк процесстердеги жылуулук координациясы
Практикалык микро жана нано-жасалма жумуш агымдарында криогендик гравюра системалары көбүнчө лазердик микромеханикалык системалар менен бирге колдонулат. Типтүү колдонмолорго айнекти калыптандыруу аркылуу жасоо, фотондук түзүлүштөрдү жасоо жана пластиналарды белгилөө кирет.

Алардын жылуулук максаттары ар башка болсо да:
* Криогендик оюу пластинаны терең криогендик температурада кармоону талап кылат
* Лазердик системалар лазер булагын тар, бөлмө температурасына жакын иштөө терезесинде кармоону талап кылат
Эки процесс тең өзгөчө температуралык туруктуулукту талап кылат.
Лазердин туруктуу чыгуу кубаттуулугун, нурдун сапатын жана узак мөөнөттүү иштетүүнүн ырааттуулугун камсыз кылуу үчүн, көбүнчө жогорку тактыктагы лазердик суу муздаткычтары колдонулат. Өтө тез лазердик колдонмолордо көбүнчө ±0,1 °C же андан жогору (мисалы, ±0,08 °C) температураны көзөмөлдөө тактыгы талап кылынат.

Чыныгы өнөр жай жана изилдөө чөйрөлөрүндө, ±0,08 °C температуралык туруктуулугу бар TEYU CWUP-20 PRO ультра тез лазердик муздаткыч сыяктуу туруктуу температурадагы муздаткычтар узак мөөнөттүү иштөө учурунда ишенимдүү жылуулук көзөмөлүн камсыз кылат. Криогендик оюу системалары менен биргеликте, бул так муздаткычтар микро жана нано масштабдуу өндүрүш үчүн толук жана координацияланган жылуулук башкаруу алкагын түзөт.

Типтүү колдонмолор
* Криогендик гравюра кеңири колдонулат:
* Терең реактивдүү иондук оюу (DRIE)
* Фотондук чип структурасын жасоо
* MEMS түзмөгүн өндүрүү
* Микрофлюиддик каналдарды иштетүү
* Так оптикалык түзүлүштөр
* Изилдөө платформаларында нано өндүрүш
Бул колдонмолордун баары каптал дубалдын вертикалдуулугун, беттин жылмакайлыгын жана процесстин ырааттуулугун катуу көзөмөлдөөнү талап кылат.

Жыйынтык
Криогендик гравюра жөн гана температураны төмөндөтүү эмес. Бул кадимки гравюра процесстеринин чегинен тышкары тактык жана ырааттуулук деңгээлин камсыз кылган туруктуу, терең көзөмөлдөнгөн жылуулук шарттарына жетүү жөнүндө. Жарым өткөргүч, фотондук жана нано өндүрүш технологиялары өнүгүп жаткандыктан, криогендик гравюра алмаштыргыс негизги процесске айланып баратат жана ишенимдүү температураны көзөмөлдөө системалары анын толук потенциалында иштөөсүнө мүмкүндүк берген негиз бойдон калууда.