Криоген сийлбэр нь илүү нарийвчлалтай, хяналттай материалын боловсруулалтыг зөвшөөрдөг

Дэвшилтэт үйлдвэрлэл нь илүү өндөр нарийвчлал, илүү хатуу процессын хяналт, өргөн хүрээтэй материалын нийцтэй байдал руу тэмүүлсээр байгаа тул сийлбэрийн технологиуд үүний дагуу хөгжиж байна. Криоген сийлбэр нь камер болон суурь температурыг нарийн хянах замаар нанометрийн хэмжээнд ч тогтвортой, давтагдах боломжтой боловсруулалтыг бий болгодог. Энэ нь хагас дамжуулагч үйлдвэрлэл, фотоник төхөөрөмж үйлдвэрлэх, MEMS үйлдвэрлэл, шинжлэх ухааны судалгааны платформуудад чухал үйл явц болсон.

Криоген сийлбэр гэж юу вэ?
Криоген сийлбэр нь хэт бага температурт, ихэвчлэн -80 °C-аас -150 °C ба түүнээс доош температурт хийгддэг плазм дээр суурилсан сийлбэрийн процесс юм. Энэ процессын явцад суурь нь тогтвортой гүн криогенийн температурт хадгалагддаг бөгөөд энэ нь урвалын дайвар бүтээгдэхүүн нь материалын гадаргуу дээр хяналттай идэвхгүйжүүлэх давхарга үүсгэх боломжийг олгодог. Энэхүү механизм нь сийлбэрийн нарийвчлал болон процессын хяналтыг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг.

Гол механизмууд нь:
* Хажуугийн сийлбэрийг дарсан: Хажуугийн хананы идэвхгүйжүүлэлтийг сайжруулснаар илүү шулуун, илүү босоо профайлууд бий болно.
* Урвалын жигд байдлыг сайжруулах: Бага температур нь урвалын хурдны хэлбэлзлийг бууруулж, бүтцийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг.
* Дээд зэргийн гадаргуугийн чанар: Гадаргуугийн барзгаржилтыг бууруулснаар өндөр хүчин чадалтай оптик болон мэдрэмтгий электрон төхөөрөмжүүдийг дэмждэг.

Криоген сийлбэрийн гол давуу талууд
1. Өндөр харьцааны чадвар
Криоген сийлбэр нь босоо хажуугийн ханатай маш өндөр харьцааг бий болгодог тул гүн цахиурын сийлбэр, микро сувгууд болон нарийн төвөгтэй MEMS бүтцэд тохиромжтой.

2. Маш сайн үйл явцын тогтвортой байдал ба давтагдах чадвар
Гүн криоген температурын хяналт нь сийлбэрийн хурдыг тогтворжуулж, багц хоорондын нягтралыг чанд шаарддаг үйлдвэрлэлийн орчныг дэмждэг.

3. Өргөн хүрээний материалын нийцтэй байдал
Криоген сийлбэр нь дараахь олон төрлийн материалд тохиромжтой.
* Цахиур
* Исэлдлүүд
* Нитридүүд
* Сонгосон полимерүүд
* Литиум ниобата (LiNbO₃) зэрэг фотоник материалууд

4. Гадаргуугийн эвдрэлийг бууруулсан
Бага ионы бөмбөгдөлт нь согог үүсэхийг багасгадаг бөгөөд энэ процессыг оптик бүрэлдэхүүн хэсэг, хэт улаан туяаны мэдрэгч болон өндөр мэдрэмжтэй бичил бүтцэд тохиромжтой болгодог.

Криоген сийлбэрийн системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Ердийн криоген сийлбэрийн систем нь дараахь зүйлсээс бүрдэнэ.
* Хэт бага температурт тогтвортой ажиллахын тулд криоген камер болон хөргөлттэй электродын үе шат
* Өндөр нягтралтай урвалд ордог төрөл зүйлийг үүсгэх плазмын эх үүсвэр (RF / ICP)
* Тогтвортой процессын цонхыг хадгалахын тулд температурын хяналтын систем (хөргөлтийн төхөөрөмж)
* Хий дамжуулах систем, SF₆ болон O₂ зэрэг хийг дэмждэг
* Температур, даралт, эрчим хүч, хийн урсгалыг зохицуулдаг хаалттай гогцооны хяналтын систем
Эдгээрээс температурын хяналтын гүйцэтгэл нь урт хугацааны процессын тогтвортой байдал болон давтагдах чадварыг тодорхойлох гол хүчин зүйл юм.

Микро болон нано үйлдвэрлэлийн процесс дахь дулааны зохицуулалт
Практик бичил болон нано үйлдвэрлэлийн ажлын урсгалд криоген сийлбэрийн системийг лазер микромашинжуулалтын системүүдтэй хамт ихэвчлэн ашигладаг. Ердийн хэрэглээнд шилэн формацлах, фотоник төхөөрөмж үйлдвэрлэх, вафли тэмдэглэгээ хийх зэрэг орно.

Тэдний дулааны зорилго өөр өөр байдаг:
* Криоген сийлбэр нь вафлийг гүн криогенийн температурт байлгахыг шаарддаг
* Лазер системүүд нь лазерын эх үүсвэрийг нарийн, өрөөний температуртай ойролцоо ажиллах цонхонд байлгахыг шаарддаг
Хоёр процесс хоёулаа онцгой температурын тогтвортой байдлыг шаарддаг.
Лазерын гаралтын тогтвортой чадал, цацрагийн чанар, боловсруулалтын урт хугацааны тогтвортой байдлыг хангахын тулд өндөр нарийвчлалтай лазерын ус хөргөгчийг түгээмэл ашигладаг. Хэт хурдан лазерын хэрэглээнд ±0.1 °C ба түүнээс дээш (жишээлбэл, ±0.08 °C) температурын хяналтын нарийвчлал шаардлагатай байдаг.

Бодит үйлдвэрлэлийн болон судалгааны орчинд ±0.08 °C температурын тогтвортой байдалтай TEYU CWUP-20 PRO хэт хурдан лазер хөргөгч зэрэг тогтмол температурт хөргөгч нь удаан хугацааны ашиглалтын үед найдвартай дулааны хяналтыг хангадаг. Криоген сийлбэрийн системтэй хамт эдгээр нарийн хөргөгч нь бичил болон нано хэмжээний үйлдвэрлэлийн бүрэн, зохицуулалттай дулааны удирдлагын хүрээг бүрдүүлдэг.

Ердийн хэрэглээ
* Криоген сийлбэрийг дараах чиглэлээр өргөн хэрэглэдэг:
* Гүн реактив ионы сийлбэр (DRIE)
* Фотоник чипийн бүтцийн үйлдвэрлэл
* MEMS төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл
* Микрофлюидик сувгийн боловсруулалт
* Нарийвчлалтай оптик бүтэц
* Судалгааны платформ дээр нано үйлдвэрлэл
Эдгээр бүх хэрэглээ нь хажуугийн хананы босоо байдал, гадаргуугийн гөлгөр байдал, процессын тогтвортой байдлыг хатуу хянах шаардлагатай.

Дүгнэлт
Криоген сийлбэр нь зөвхөн температурыг бууруулах тухай биш юм. Энэ нь уламжлалт сийлбэрийн процессын хязгаараас давсан нарийвчлал, тогтвортой байдлын түвшинг хангах тогтвортой, гүнзгий хяналттай дулааны нөхцлийг бүрдүүлэх тухай юм. Хагас дамжуулагч, фотоник болон нано үйлдвэрлэлийн технологиуд хөгжихийн хэрээр криоген сийлбэр нь зайлшгүй чухал гол үйл явц болж байгаа бөгөөд найдвартай температурын хяналтын систем нь бүрэн хүчин чадлаараа ажиллах боломжийг олгодог үндэс суурь хэвээр байна.