Кандакории криогенӣ имкон медиҳад, ки коркарди дақиқтар ва назоратшавандаи мавод анҷом дода шавад

Ҳангоме ки истеҳсолоти пешрафта ба самти дақиқии баландтар, назорати сахттари равандҳо ва мутобиқати васеътари мавод ҳаракат мекунад, технологияҳои кандакорӣ мутаносибан таҳаввул меёбанд. Кандакории криогенӣ, тавассути назорати дақиқи ҳарорати камера ва субстрат, имкон медиҳад, ки ҳатто дар миқёси нанометрӣ коркарди устувор ва такроршаванда анҷом дода шавад. Он ба як раванди муҳим дар истеҳсоли нимноқилҳо, истеҳсоли дастгоҳҳои фотонӣ, истеҳсоли MEMS ва платформаҳои тадқиқоти илмӣ табдил ёфтааст.

Кандакоркунии криогенӣ чист?
Кандакории криогенӣ раванди кандакории плазмавӣ мебошад, ки дар ҳарорати хеле паст, одатан аз -80 °C то -150 °C ё камтар, анҷом дода мешавад. Дар давоми раванд, субстрат дар ҳарорати устувори криогении амиқ нигоҳ дошта мешавад, ки ба маҳсулоти иловагии реаксия имкон медиҳад, ки қабати пассивии назоратшавандаро дар сатҳи мавод ташкил диҳанд. Ин механизм дақиқии кандакорӣ ва идоракунии равандро ба таври назаррас беҳтар мекунад.

Механизмҳои асосӣ инҳоянд:
* Фишурда кардани кандакории паҳлӯӣ: Пассиватсияи беҳтаршудаи девори паҳлӯӣ профилҳои росттар ва амудиро ба вуҷуд меорад.
* Якрангии беҳтаршудаи реаксия: Ҳарорати пасттар ноустувории суръати реаксияро коҳиш медиҳад ва устувории сохториро беҳтар мекунад.
* Сифати сатҳи олӣ: Кам шудани ноҳамвории сатҳи об дастгоҳҳои оптикӣ ва электронии ҳассоси баландсифатро дастгирӣ мекунад.

Афзалиятҳои асосии коркарди криогенӣ
1. Қобилияти таносуби ҷанбаҳои баланд
Кандакории криогенӣ имкон медиҳад, ки таносуби хеле баланди паҳлӯҳо бо деворҳои паҳлӯии амудӣ ба даст оварда шавад, ки онро барои кандакории амиқи кремний, микроканалҳо ва сохторҳои мураккаби MEMS беҳтарин мегардонад.

2. Мутобиқати аълои раванд ва такрорпазирӣ
Назорати амиқи криогении ҳарорат суръати коркарди ашёро устувор мегардонад ва муҳитҳои истеҳсолиро, ки мутобиқати қатъии як партия ба як партияро талаб мекунанд, дастгирӣ мекунад.

3. Мутобиқати васеи мавод
Кандакории криогенӣ барои доираи васеи маводҳо, аз ҷумла: мувофиқ аст.
* Силикон
* Оксидҳо
* Нитридҳо
* Полимерҳои интихобшуда
* Маводҳои фотонӣ, ба монанди ниобати литий (LiNbO₃)

4. Кам кардани осеби рӯизаминӣ
Бомбгузории пасттари ионҳо пайдоиши нуқсонҳоро ба ҳадди ақалл мерасонад ва ин равандро барои ҷузъҳои оптикӣ, детекторҳои инфрасурх ва микросохторҳои ҳассосияти баланд мувофиқ мегардонад.

Ҷузъҳои асосии системаи кандакории криогенӣ
Системаи маъмулии криогении кандакорӣ аз инҳо иборат аст:
* Камераи криогенӣ ва марҳилаи электроди хунукшуда барои кори устувори ултра-пастҳарорат
* Манбаи плазма (RF / ICP) барои тавлиди намудҳои реактивии зичии баланд
* Системаи назорати ҳарорат (таҷҳизоти хунуккунӣ) барои нигоҳ доштани равзанаи устувори раванд
* Системаи интиқоли газ, газҳои ёрирасон ба монанди SF₆ ва O₂
* Системаи идоракунии ҳалқаи пӯшида, ки ҳарорат, фишор, қувва ва ҷараёни газро ҳамоҳанг мекунад
Дар байни инҳо, самаранокии назорати ҳарорат омили калидӣ мебошад, ки устувории дарозмуддат ва такроршавандагии равандро муайян мекунад.

Ҳамоҳангсозии гармӣ дар равандҳои истеҳсоли микро ва нано
Дар ҷараёнҳои амалии истеҳсоли микро ва нано, системаҳои кандакории криогенӣ аксар вақт дар баробари системаҳои микрокоркарди лазерӣ истифода мешаванд. Барномаҳои маъмулӣ шиша тавассути ташаккул, истеҳсоли дастгоҳҳои фотонӣ ва аломатгузории пластинаро дар бар мегиранд.

Гарчанде ки ҳадафҳои гармии онҳо фарқ мекунанд:
* Кандакорӣ бо криогенӣ нигоҳ доштани вафлиро дар ҳарорати амиқ криогенӣ талаб мекунад
* Системаҳои лазерӣ нигоҳ доштани манбаи лазерро дар тирезаи танг ва қариб дар ҳарорати хонагӣ талаб мекунанд.
Ҳарду раванд устувории истисноии ҳароратро талаб мекунанд.
Барои таъмини қувваи устувори баромади лазер, сифати шуоъ ва устувории дарозмуддати коркард, одатан хунуккунакҳои оби лазерии дақиқи баланд истифода мешаванд. Дар барномаҳои ултратези лазерӣ, аксар вақт дақиқии назорати ҳарорат ±0.1 °C ё беҳтар (масалан, ±0.08 °C) талаб карда мешавад.

Дар муҳитҳои воқеии саноатӣ ва тадқиқотӣ, хунуккунакҳои ҳарорати доимӣ ба монанди хунуккунаки лазерии ултрафасти TEYU CWUP-20 PRO, ки бо устувории ҳарорат дар ±0.08 °C қарор доранд, ҳангоми кори дарозмуддат назорати боэътимоди гармиро таъмин мекунанд. Дар якҷоягӣ бо системаҳои криогении кандакорӣ, ин хунуккунакҳои дақиқ як чаҳорчӯбаи пурра ва ҳамоҳангшудаи идоракунии гармиро барои истеҳсоли микро ва нано ташкил медиҳанд.

Барномаҳои маъмулӣ
* Кандакории криогенӣ ба таври васеъ дар инҳо истифода мешавад:
* Кандакорӣ бо ионҳои реактивии амиқ (DRIE)
* Сохтани сохтори чипи фотонӣ
* Истеҳсоли дастгоҳҳои MEMS
* Коркарди каналҳои микрофлюидӣ
* Сохторҳои оптикии дақиқ
* Наноистеҳсолот дар платформаҳои тадқиқотӣ
Ҳамаи ин барномаҳо назорати қатъиро аз болои амудии девори паҳлӯӣ, ҳамвории сатҳ ва мувофиқати раванд талаб мекунанд.

Хулоса
Кандакории криогенӣ на танҳо дар бораи паст кардани ҳарорат аст. Он дар бораи ба даст овардани шароити устувор ва амиқи назоратшавандаи гармӣ мебошад, ки сатҳи дақиқӣ ва мутобиқати берун аз доираи равандҳои анъанавии кандакориро фароҳам меорад. Бо пешрафти технологияҳои нимноқилӣ, фотонӣ ва наноистеҳсолӣ, кандакории криогенӣ ба як раванди асосии ҳатмӣ табдил меёбад ва системаҳои боэътимоди назорати ҳарорат асоси он боқӣ мемонанд, ки ба он имкон медиҳад, ки бо тамоми иқтидори худ кор кунад.