Kriogenli o'yish materiallarni aniqroq va boshqariladigan tarzda qayta ishlash imkonini beradi

Ilg'or ishlab chiqarish yuqori aniqlik, qattiqroq jarayon nazorati va kengroq materiallar mosligiga intilishda davom etar ekan, o'yib ishlov berish texnologiyalari shunga mos ravishda rivojlanmoqda. Kriogen o'yib ishlov berish, kamera va substrat haroratini aniq boshqarish orqali, hatto nanometr miqyosida ham barqaror va takrorlanadigan ishlov berish imkonini beradi. Bu yarimo'tkazgichlar ishlab chiqarishda, fotonik qurilmalar ishlab chiqarishda, MEMS ishlab chiqarishda va ilmiy tadqiqot platformalarida muhim jarayonga aylandi.

Kriogen o'ymakorlik nima?
Kriogen o'yish - bu odatda -80 °C dan -150 °C gacha yoki undan past haroratlarda amalga oshiriladigan plazma asosidagi o'yish jarayoni. Jarayon davomida substrat barqaror chuqur kriogen haroratda saqlanadi, bu esa reaksiya yon mahsulotlarining material yuzasida boshqariladigan passivatsiya qatlamini hosil qilishiga imkon beradi. Ushbu mexanizm o'yish aniqligini va jarayonni boshqarishni sezilarli darajada yaxshilaydi.

Asosiy mexanizmlarga quyidagilar kiradi:
* Bostirilgan lateral o'ymakorlik: Kengaytirilgan yon devor passivatsiyasi tekisroq va vertikalroq profillarni hosil qiladi.
* Reaksiya bir xilligi yaxshilandi: Past haroratlar reaksiya tezligining o'zgarishini kamaytiradi va strukturaviy barqarorlikni yaxshilaydi.
* Yuqori sirt sifati: Sirt pürüzlülüğünün kamayishi yuqori samarali optik va sezgir elektron qurilmalarni qo'llab-quvvatlaydi.

Kriogenli o'ymakorlikning asosiy afzalliklari
1. Yuqori tomon nisbati qobiliyati
Kriogen o'yib ishlov berish vertikal yon devorlar bilan juda yuqori tomonlar nisbatlarini ta'minlaydi, bu esa uni chuqur kremniy o'yib ishlov berish, mikrokanallar va murakkab MEMS tuzilmalari uchun ideal qiladi.

2. Ajoyib jarayon izchilligi va takrorlanishi
Chuqur kriogen haroratni nazorat qilish aşındırma tezligini barqarorlashtiradi, qat'iy partiyadan partiyaga mustahkamlikni talab qiladigan ishlab chiqarish muhitini qo'llab-quvvatlaydi.

3. Keng materiallar mosligi
Kriogen o'ymakorlik turli xil materiallar uchun mos keladi, jumladan:
* Kremniy
* Oksidlar
* Nitridlar
* Tanlangan polimerlar
* Litiy niobat (LiNbO₃) kabi fotonik materiallar

4. Sirt shikastlanishining kamayishi
Pastroq ion bombardimoni nuqsonlarning shakllanishini minimallashtiradi, bu jarayonni optik komponentlar, infraqizil detektorlar va yuqori sezgirlikdagi mikrotuzilmalar uchun juda mos qiladi.

Kriogenli o'ymakorlik tizimining asosiy komponentlari
Odatdagi kriogen o'yib ishlov berish tizimi quyidagilardan iborat:
* Barqaror ultra past haroratli ishlash uchun kriogen kamera va sovutilgan elektrod bosqichi
* Yuqori zichlikdagi reaktiv turlarni yaratish uchun plazma manbai (RF / ICP)
* Barqaror jarayon oynasini saqlab turish uchun haroratni boshqarish tizimi (sovutish uskunalari)
* Gaz yetkazib berish tizimi, SF₆ va O₂ kabi gazlarni qo'llab-quvvatlaydi
* Harorat, bosim, quvvat va gaz oqimini muvofiqlashtiruvchi yopiq tsiklli boshqaruv tizimi
Bular orasida haroratni boshqarish samaradorligi uzoq muddatli jarayon barqarorligi va takrorlanishini belgilovchi asosiy omil hisoblanadi.

Mikro va nano-ishlab chiqarish jarayonlarida issiqlik koordinatsiyasi
Amaliy mikro va nano-ishlab chiqarish ish oqimlarida, lazerli mikromexaniklash tizimlari bilan bir qatorda, kriogen o'yib ishlov berish tizimlari ko'pincha qo'llaniladi. Odatda qo'llaniladigan usullar shishani shakllantirish orqali, fotonik qurilmalarni ishlab chiqarish va plastinkalarni markalashni o'z ichiga oladi.

Ularning termal maqsadlari har xil bo'lsa-da:
* Kriogen o'yib ishlov berish uchun gofret chuqur kriogen haroratda saqlanishi kerak
* Lazer tizimlari lazer manbasini tor, xona haroratiga yaqin ish oynasida saqlashni talab qiladi
Ikkala jarayon ham ajoyib harorat barqarorligini talab qiladi.
Barqaror lazer chiqish quvvati, nur sifati va uzoq muddatli ishlov berishning izchilligini ta'minlash uchun yuqori aniqlikdagi lazerli suv sovutgichlari keng qo'llaniladi. Ultra tezkor lazer qo'llanmalarida ko'pincha ±0,1 °C yoki undan yuqori haroratni boshqarish aniqligi (masalan, ±0,08 °C) talab qilinadi.

Haqiqiy sanoat va tadqiqot muhitida, ±0,08 °C harorat barqarorligiga ega TEYU CWUP-20 PRO ultra tezkor lazerli sovutgich kabi doimiy haroratli sovutgichlar uzoq muddatli ish paytida ishonchli issiqlik nazoratini ta'minlaydi. Kriogen o'yib ishlov berish tizimlari bilan birgalikda ushbu aniq sovutgichlar mikro va nano miqyosli ishlab chiqarish uchun to'liq va muvofiqlashtirilgan issiqlik boshqaruv tizimini tashkil qiladi.

Odatdagi ilovalar
* Kriogen o'ymakorlik quyidagi sohalarda keng qo'llaniladi:
* Chuqur reaktiv ionli o'yib ishlov berish (DRIE)
* Fotonik chip strukturasini ishlab chiqarish
* MEMS qurilmasini ishlab chiqarish
* Mikrofluidik kanallarni qayta ishlash
* Aniq optik tuzilmalar
* Tadqiqot platformalarida nanofibrikatsiya
Ushbu ilovalarning barchasi yon devor vertikalligi, sirt silliqligi va jarayonning izchilligi ustidan qat'iy nazoratni talab qiladi.

Xulosa
Kriogen o'yish shunchaki haroratni pasaytirish bilan bog'liq emas. Gap an'anaviy o'yish jarayonlaridan tashqarida aniqlik va izchillik darajasini ta'minlaydigan barqaror, chuqur nazorat qilinadigan issiqlik sharoitlariga erishish bilan bog'liq. Yarimo'tkazgich, fotonik va nano ishlab chiqarish texnologiyalari rivojlanishida davom etar ekan, kriogen o'yish ajralmas asosiy jarayonga aylanib bormoqda va ishonchli haroratni boshqarish tizimlari uning to'liq salohiyati bilan ishlashiga imkon beruvchi poydevor bo'lib qolmoqda.