ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າອຸນຫະພູມມາດຕະຖານ (Cryogenic Etching) ຊ່ວຍໃຫ້ການປຸງແຕ່ງວັດສະດຸມີຄວາມຊັດເຈນ ແລະ ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ

ໃນຂະນະທີ່ການຜະລິດທີ່ກ້າວໜ້າສືບຕໍ່ຊຸກຍູ້ໄປສູ່ຄວາມແມ່ນຍຳສູງ, ການຄວບຄຸມຂະບວນການທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າເກົ່າ, ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງວັດສະດຸທີ່ກວ້າງຂວາງ, ເຕັກໂນໂລຊີການແກະສະຫຼັກກຳລັງພັດທະນາໄປຕາມຄວາມເໝາະສົມ. ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມ Cryogenic, ຜ່ານການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຫ້ອງ ແລະ ຊັ້ນຮອງພື້ນທີ່ຊັດເຈນ, ຊ່ວຍໃຫ້ການປະມວນຜົນມີຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ເຮັດຊ້ຳໄດ້ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນລະດັບນາໂນແມັດ. ມັນໄດ້ກາຍເປັນຂະບວນການທີ່ສຳຄັນໃນການຜະລິດເຄິ່ງຕົວນຳ, ການຜະລິດອຸປະກອນໂຟໂຕນິກ, ການຜະລິດ MEMS, ແລະ ເວທີການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ.

ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍ Cryogenic ແມ່ນຫຍັງ?
ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມ Cryogenic ແມ່ນຂະບວນການແກະສະຫຼັກທີ່ອີງໃສ່ plasma ທີ່ປະຕິບັດຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າຫຼາຍ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວມີຕັ້ງແຕ່ -80 °C ຫາ -150 °C ຫຼືຕໍ່າກວ່າ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການ, ຊັ້ນຮອງພື້ນຈະຖືກຮັກສາໄວ້ໃນອຸນຫະພູມ cryogenic ເລິກທີ່ໝັ້ນຄົງ, ຊ່ວຍໃຫ້ຜະລິດຕະພັນທີ່ເກີດຈາກປະຕິກິລິຍາສ້າງຊັ້ນ passivation ທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງວັດສະດຸ. ກົນໄກນີ້ປັບປຸງຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງການແກະສະຫຼັກ ແລະ ການຄວບຄຸມຂະບວນການໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ກົນໄກຫຼັກປະກອບມີ:
* ການສະກັດຈາກດ້ານຂ້າງທີ່ສະກັດກັ້ນ: ການເຄືອບຝາຂ້າງທີ່ດີຂຶ້ນຈະເຮັດໃຫ້ຮູບຊົງທີ່ຊື່ກວ່າ ແລະ ຕັ້ງຂຶ້ນ.
* ປັບປຸງຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງປະຕິກິລິຍາ: ອຸນຫະພູມຕ່ຳຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜັນຜວນຂອງອັດຕາການປະຕິກິລິຍາ, ປັບປຸງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ.
* ຄຸນນະພາບພື້ນຜິວທີ່ດີກວ່າ: ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວທີ່ຫຼຸດລົງຮອງຮັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທາງດ້ານແສງ ແລະ ທາງດ້ານຄວາມລະອຽດອ່ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.

ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກຂອງການແກະສະຫຼັກດ້ວຍ Cryogenic
1. ຄວາມສາມາດດ້ານອັດຕາສ່ວນສູງ
ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າອຸນຫະພູມມາດຕະຖານ (Cryogenic etching) ຊ່ວຍໃຫ້ມີອັດຕາສ່ວນດ້ານໜ້າສູງຫຼາຍພ້ອມກັບຝາຂ້າງແນວຕັ້ງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມສຳລັບການແກະສະຫຼັກຊິລິໂຄນເລິກ, ຊ່ອງຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະໂຄງສ້າງ MEMS ທີ່ສັບສົນ.

2. ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຂະບວນການທີ່ດີເລີດ ແລະ ການເຮັດຊ້ຳໄດ້
ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມໃນອຸນຫະພູມເຢັນເລິກເຮັດໃຫ້ອັດຕາການກັດກ່ອນມີຄວາມໝັ້ນຄົງ, ສະໜັບສະໜູນສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດທີ່ຕ້ອງການຄວາມສອດຄ່ອງແບບຊຸດຕໍ່ຊຸດຢ່າງເຂັ້ມງວດ.

3. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງວັດສະດຸຢ່າງກວ້າງຂວາງ
ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າອຸນຫະພູມມາດຕະຖານແມ່ນເໝາະສົມກັບວັດສະດຸຫຼາກຫຼາຍຊະນິດ, ລວມທັງ:
* ຊິລິໂຄນ
* ອົກໄຊດ໌
* ໄນໄຕຣດ
* ໂພລີເມີທີ່ເລືອກ
* ວັດສະດຸໂຟໂຕນິກ ເຊັ່ນ: ລີທຽມໄນໂອເບດ (LiNbO₃)

4. ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເສຍຫາຍຂອງພື້ນຜິວ
ການຖິ້ມລະເບີດຂອງໄອອອນທີ່ຕ່ຳກວ່າຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການສ້າງຂໍ້ບົກຜ່ອງ, ເຮັດໃຫ້ຂະບວນການດັ່ງກ່າວເໝາະສົມກັບອົງປະກອບທາງແສງ, ເຄື່ອງກວດຈັບອິນຟາເຣດ, ແລະໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ.

ອົງປະກອບຫຼັກຂອງລະບົບການແກະສະຫຼັກດ້ວຍຄຣີໂອເຈນິກ
ລະບົບການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມຕ່ຳແບບປົກກະຕິປະກອບດ້ວຍ:
* ຫ້ອງໄຄຣໂອເຈນິກ ແລະ ເວທີເອເລັກໂຕຣດທີ່ເຢັນ ເພື່ອການດຳເນີນງານທີ່ໝັ້ນຄົງໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳສຸດ
* ແຫຼ່ງພລາສມາ (RF / ICP) ເພື່ອສ້າງຊະນິດທີ່ມີປະຕິກິລິຍາຄວາມໜາແໜ້ນສູງ
* ລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ (ອຸປະກອນເຮັດຄວາມເຢັນ) ເພື່ອຮັກສາໄລຍະເວລາຂອງຂະບວນການໃຫ້ໝັ້ນຄົງ
* ລະບົບສົ່ງອາຍແກັສ, ຮອງຮັບອາຍແກັສເຊັ່ນ: SF₆ ແລະ O₂
* ລະບົບຄວບຄຸມວົງຈອນປິດທີ່ປະສານງານອຸນຫະພູມ, ຄວາມດັນ, ພະລັງງານ ແລະ ການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ
ໃນບັນດາສິ່ງເຫຼົ່ານີ້, ປະສິດທິພາບການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແມ່ນປັດໄຈສໍາຄັນທີ່ກໍານົດຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຂະບວນການໃນໄລຍະຍາວ ແລະ ການເຮັດຊ້ຳອີກ.

ການປະສານງານຄວາມຮ້ອນໃນຂະບວນການຜະລິດຈຸນລະພາກ ແລະ ນາໂນ
ໃນຂະບວນການຜະລິດຈຸນລະພາກ ແລະ ນາໂນ, ລະບົບການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມຕ່ຳມັກຖືກນຳໃຊ້ຄຽງຄູ່ກັບລະບົບການແກະສະຫຼັກດ້ວຍເລເຊີ. ການນຳໃຊ້ທົ່ວໄປລວມມີການສ້າງຮູບແກ້ວຜ່ານຂະບວນການ, ການຜະລິດອຸປະກອນໂຟໂຕນິກ, ແລະ ການໝາຍແຜ່ນເວເຟີ.

ໃນຂະນະທີ່ຈຸດປະສົງດ້ານຄວາມຮ້ອນຂອງພວກມັນແຕກຕ່າງກັນ:
* ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມ Cryogenic ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ຮັກສາແຜ່ນ wafer ໄວ້ໃນອຸນຫະພູມ cryogenic ເລິກ
* ລະບົບເລເຊີຕ້ອງການຮັກສາແຫຼ່ງກຳເນີດເລເຊີໄວ້ພາຍໃນປ່ອງຢ້ຽມປະຕິບັດການທີ່ແຄບ ແລະ ໃກ້ກັບອຸນຫະພູມຫ້ອງ
ຂະບວນການທັງສອງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ໂດດເດັ່ນ.
ເພື່ອຮັບປະກັນພະລັງງານຜົນຜະລິດເລເຊີທີ່ໝັ້ນຄົງ, ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງ, ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການປະມວນຜົນໃນໄລຍະຍາວ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍນ້ຳເລເຊີທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແມ່ນຖືກນຳໃຊ້ທົ່ວໄປ. ໃນການນຳໃຊ້ເລເຊີທີ່ມີຄວາມໄວສູງ, ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ ±0.1 °C ຫຼື ດີກວ່າ (ເຊັ່ນ ±0.08 °C) ມັກຈະຕ້ອງການ.

ໃນສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຄົ້ນຄວ້າຕົວຈິງ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ມີອຸນຫະພູມຄົງທີ່ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍເລເຊີ TEYU CWUP-20 PRO ທີ່ໄວຫຼາຍ , ມີຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມ ±0.08 °C, ໃຫ້ການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນທີ່ໜ້າເຊື່ອຖືໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານເປັນເວລາດົນ. ພ້ອມກັບລະບົບການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມໄວ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ ເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນຂອບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ສົມບູນ ແລະ ປະສານງານກັນສຳລັບການຜະລິດຂະໜາດຈຸນລະພາກ ແລະ ຂະໜາດນາໂນ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປ
* ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍຄຣີໂອເຈນິກຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ:
* ການແກະສະຫຼັກໄອອອນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາເລິກ (DRIE)
* ການຜະລິດໂຄງສ້າງຊິບໂຟໂຕນິກ
* ການຜະລິດອຸປະກອນ MEMS
* ການປະມວນຜົນຊ່ອງທາງຈຸລະພາກ
* ໂຄງສ້າງທາງແສງທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ
* ການຜະລິດແບບນາໂນໃນເວທີການຄົ້ນຄວ້າ
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້ທັງຫມົດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດກ່ຽວກັບແນວຕັ້ງຂອງຝາຂ້າງ, ຄວາມລຽບຂອງພື້ນຜິວ, ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຂະບວນການ.

ສະຫຼຸບ
ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມແບບ Cryogenic ບໍ່ພຽງແຕ່ກ່ຽວກັບການຫຼຸດອຸນຫະພູມເທົ່ານັ້ນ. ມັນກ່ຽວກັບການບັນລຸສະພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງເລິກເຊິ່ງ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມແມ່ນຍຳ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງໃນລະດັບທີ່ເກີນຂອບເຂດຂອງຂະບວນການແກະສະຫຼັກແບບດັ້ງເດີມ. ໃນຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຊີການຜະລິດແບບ semiconductor, photonic, ແລະ nano ສືບຕໍ່ກ້າວໜ້າ, ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍອຸນຫະພູມແບບ Cryogenic ກຳລັງກາຍເປັນຂະບວນການຫຼັກທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້, ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ໜ້າເຊື່ອຖືຍັງຄົງເປັນພື້ນຖານທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ມັນສາມາດປະຕິບັດໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່.