ක්‍රයෝජනික් කැටයම් කිරීම වඩාත් නිරවද්‍ය සහ පාලනය කළ හැකි ද්‍රව්‍ය සැකසුම් සක්‍රීය කරයි.

දියුණු නිෂ්පාදන කටයුතු ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක්, දැඩි ක්‍රියාවලි පාලනයක් සහ පුළුල් ද්‍රව්‍ය අනුකූලතාවයක් කරා අඛණ්ඩව තල්ලු වන විට, කැටයම් තාක්ෂණයන් ඒ අනුව පරිණාමය වෙමින් පවතී. කුටීර සහ උපස්ථර උෂ්ණත්වයන් නිවැරදිව පාලනය කිරීම හරහා ක්‍රයෝජනික් කැටයම් කිරීම නැනෝමීටර පරිමාණයෙන් පවා ස්ථාවර සහ පුනරාවර්තනය කළ හැකි සැකසුම් සක්‍රීය කරයි. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය, ෆෝටෝනික් උපාංග නිෂ්පාදනය, MEMS නිෂ්පාදනය සහ විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ වේදිකාවල එය තීරණාත්මක ක්‍රියාවලියක් බවට පත්ව ඇත.

ක්‍රයෝජනික් කැටයම් කිරීම යනු කුමක්ද?
ක්‍රයොජනික් කැටයම් කිරීම යනු අතිශය අඩු උෂ්ණත්වවලදී සිදු කරනු ලබන ප්ලාස්මා පාදක කැටයම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියකි, සාමාන්‍යයෙන් -80 °C සිට -150 °C හෝ ඊට අඩු පරාසයක පවතී. ක්‍රියාවලිය අතරතුර, උපස්ථරය ස්ථාවර ගැඹුරු-ක්‍රයොජනික් උෂ්ණත්වයක පවත්වා ගෙන යනු ලබන අතර, ප්‍රතික්‍රියා අතුරු නිෂ්පාදන ද්‍රව්‍ය මතුපිට පාලිත නිෂ්ක්‍රීය ස්ථරයක් සෑදීමට ඉඩ සලසයි. මෙම යාන්ත්‍රණය කැටයම් කිරීමේ නිරවද්‍යතාවය සහ ක්‍රියාවලි පාලන හැකියාව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කරයි.

ප්‍රධාන යාන්ත්‍රණවලට ඇතුළත් වන්නේ:
* මර්දනය කරන ලද පාර්ශ්වීය කැටයම්: වැඩි දියුණු කරන ලද පැති බිත්ති නිෂ්ක්‍රීයකරණය සෘජු, වඩාත් සිරස් පැතිකඩ නිපදවයි.
* වැඩිදියුණු කළ ප්‍රතික්‍රියා ඒකාකාරිත්වය: අඩු උෂ්ණත්වයන් ප්‍රතික්‍රියා අනුපාත උච්චාවචනයන් අඩු කරයි, ව්‍යුහාත්මක ස්ථායිතාව වැඩි දියුණු කරයි.
* උසස් මතුපිට ගුණාත්මකභාවය: අඩු කළ මතුපිට රළුබව ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත දෘශ්‍ය සහ සංවේදී ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සඳහා සහය දක්වයි.

ක්‍රයෝජනික් කැටයම් කිරීමේ ප්‍රධාන වාසි
1. ඉහළ දර්ශන අනුපාත හැකියාව
ක්‍රයොජනික් කැටයම් කිරීම සිරස් පැති බිත්ති සමඟ අතිශයින් ඉහළ දර්ශන අනුපාත සක්‍රීය කරයි, එය ගැඹුරු සිලිකන් කැටයම්, ක්ෂුද්‍ර නාලිකා සහ සංකීර්ණ MEMS ව්‍යුහයන් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

2. විශිෂ්ට ක්‍රියාවලි අනුකූලතාව සහ පුනරාවර්තන හැකියාව
ගැඹුරු ක්‍රයෝජනික් උෂ්ණත්ව පාලනය මගින් කැටයම් අනුපාත ස්ථාවර කරයි, දැඩි කාණ්ඩ-කණ්ඩායම් අනුකූලතාවයක් ඉල්ලා සිටින නිෂ්පාදන පරිසරයන්ට සහාය වේ.

3. පුළුල් ද්‍රව්‍ය අනුකූලතාව
ක්‍රයෝජනික් කැටයම් කිරීම පුළුල් පරාසයක ද්‍රව්‍ය සඳහා සුදුසු වේ, ඒවා අතර:
* සිලිකන්
* ඔක්සයිඩ්
* නයිට්‍රයිඩ
* තෝරාගත් පොලිමර්
* ලිතියම් නියෝබේට් (LiNbO₃) වැනි ෆෝටෝනික් ද්‍රව්‍ය

4. මතුපිට හානි අඩු වීම
පහළ අයන බෝම්බ හෙලීම දෝෂ සෑදීම අවම කරයි, එම ක්‍රියාවලිය දෘශ්‍ය සංරචක, අධෝරක්ත අනාවරක සහ ඉහළ සංවේදී ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහයන් සඳහා හොඳින් ගැලපේ.

ක්‍රයෝජනික් කැටයම් පද්ධතියක මූලික සංරචක
සාමාන්‍ය ක්‍රයෝජනික් කැටයම් පද්ධතියක් සමන්විත වන්නේ:
* ස්ථායී අතිශය අඩු උෂ්ණත්ව ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා ක්‍රයෝජනික් කුටිය සහ සිසිල් කළ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ අවධිය
* ඉහළ ඝනත්ව ප්‍රතික්‍රියාශීලී විශේෂ ජනනය කිරීම සඳහා ප්ලාස්මා ප්‍රභවය (RF / ICP)
* ස්ථාවර ක්‍රියාවලි කවුළුවක් පවත්වා ගැනීම සඳහා උෂ්ණත්ව පාලන පද්ධතිය (සිසිලන උපකරණ)
* ගෑස් බෙදා හැරීමේ පද්ධතිය, SF₆ සහ O₂ වැනි වායූන්ට සහාය වීම
* උෂ්ණත්වය, පීඩනය, බලය සහ වායු ප්‍රවාහය සම්බන්ධීකරණය කරන සංවෘත ලූප පාලන පද්ධතිය
මේවා අතර, උෂ්ණත්ව පාලන කාර්ය සාධනය දිගුකාලීන ක්‍රියාවලි ස්ථායිතාව සහ පුනරාවර්තන හැකියාව තීරණය කරන ප්‍රධාන සාධකය වේ.

ක්ෂුද්‍ර හා නැනෝ පිරිසැකසුම් ක්‍රියාවලීන්හි තාප සම්බන්ධීකරණය
ප්‍රායෝගික ක්ෂුද්‍ර සහ නැනෝ-නිෂ්පාදන වැඩ ප්‍රවාහවලදී, ලේසර් ක්ෂුද්‍ර යන්ත්‍රෝපකරණ පද්ධති සමඟ ක්‍රයොජනික් කැටයම් පද්ධති බොහෝ විට භාවිතා වේ. සාමාන්‍ය යෙදුම් අතරට වීදුරු හරහා සෑදීම, ෆෝටෝනික් උපාංග නිෂ්පාදනය සහ වේෆර් සලකුණු කිරීම ඇතුළත් වේ.

ඒවායේ තාප අරමුණු වෙනස් වුවද:
* ක්‍රයොජනික් කැටයම් කිරීම සඳහා වේෆරය ගැඹුරු ක්‍රයොජනික් උෂ්ණත්වවලදී පවත්වා ගැනීම අවශ්‍ය වේ.
* ලේසර් පද්ධති සඳහා ලේසර් ප්‍රභවය පටු, කාමර උෂ්ණත්වයට ආසන්න මෙහෙයුම් කවුළුවක් තුළ තබා ගැනීම අවශ්‍ය වේ.
ක්‍රියාවලි දෙකම සුවිශේෂී උෂ්ණත්ව ස්ථායිතාවයක් ඉල්ලා සිටී.
ස්ථායී ලේසර් නිමැවුම් බලය, කදම්භයේ ගුණාත්මකභාවය සහ දිගුකාලීන සැකසුම් අනුකූලතාව සහතික කිරීම සඳහා, ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් ලේසර් ජල සිසිලන යන්ත්‍ර බහුලව භාවිතා වේ. අතිශය වේගවත් ලේසර් යෙදුම් වලදී, ±0.1 °C හෝ ඊට වඩා හොඳ (±0.08 °C වැනි) උෂ්ණත්ව පාලන නිරවද්‍යතාවය බොහෝ විට අවශ්‍ය වේ.

සැබෑ කාර්මික සහ පර්යේෂණ පරිසරයන් තුළ, ±0.08 °C උෂ්ණත්ව ස්ථායීතාවයක් සහිත TEYU CWUP-20 PRO අල්ට්‍රාෆාස්ට් ලේසර් චිලර් වැනි නියත-උෂ්ණත්ව චිලර්, දිගුකාලීන ක්‍රියාකාරිත්වය අතරතුර විශ්වාසදායක තාප පාලනයක් සපයයි. ක්‍රයොජනික් කැටයම් පද්ධති සමඟ එක්ව, මෙම නිරවද්‍ය චිලර් ක්ෂුද්‍ර සහ නැනෝ පරිමාණ නිෂ්පාදනය සඳහා සම්පූර්ණ සහ සම්බන්ධීකරණය කරන ලද තාප කළමනාකරණ රාමුවක් සාදයි.

සාමාන්‍ය යෙදුම්
* ක්‍රයෝජනික් කැටයම් කිරීම බහුලව භාවිතා වන්නේ:
* ගැඹුරු ප්‍රතික්‍රියාශීලී අයන කැටයම් කිරීම (DRIE)
* ෆෝටෝනික් චිප ව්‍යුහ නිෂ්පාදනය
* MEMS උපාංග නිෂ්පාදනය
* ක්ෂුද්‍ර තරල නාලිකා සැකසීම
* නිරවද්‍ය දෘශ්‍ය ව්‍යුහයන්
* පර්යේෂණ වේදිකාවල නැනෝ නිෂ්පාදනය
මෙම යෙදුම් සියල්ලටම පැති බිත්ති සිරස් බව, මතුපිට සුමට බව සහ ක්‍රියාවලි අනුකූලතාව පිළිබඳ දැඩි පාලනයක් අවශ්‍ය වේ.

නිගමනය
ක්‍රයොජනික් කැටයම් කිරීම යනු උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම පමණක් නොවේ. එය සාම්ප්‍රදායික කැටයම් ක්‍රියාවලීන්ගේ සීමාවන් ඉක්මවා නිරවද්‍යතාවයක් සහ අනුකූලතාවයක් ලබා දෙන ස්ථාවර, ගැඹුරින් පාලනය කරන ලද තාප තත්වයන් සාක්ෂාත් කර ගැනීම ගැන ය. අර්ධ සන්නායක, ෆෝටෝනික් සහ නැනෝ නිෂ්පාදන තාක්ෂණයන් අඛණ්ඩව ඉදිරියට යත්ම, ක්‍රයොජනික් කැටයම් කිරීම අත්‍යවශ්‍ය මූලික ක්‍රියාවලියක් බවට පත්වෙමින් පවතින අතර, විශ්වාසදායක උෂ්ණත්ව පාලන පද්ධති එහි සම්පූර්ණ විභවයෙන් ක්‍රියා කිරීමට ඉඩ සලසන පදනම ලෙස පවතී.