Léirítear prionsabal an sciath i bhfolús: bunús teicniúil, sreabhadh próisis, agus cur i bhfeidhm tionscail

Is próiseas é chun ábhair a thaisceadh ar dhromchla foshraithe ag baint úsáide as modhanna fisiceacha nó ceimiceacha i dtimpeallacht brú íseal chun scannán tanaí a dhéanamh. Tríd an teicneolaíocht seo, is féidir sil-leagan tanaí ard-íonachta agus ard-bheachtais a bhaint amach, ag tabhairt airíonna sonracha optúla, leictreacha, meicniúla agus eile. Dá bhrí sin, tá luach tábhachtach feidhmithe ag an gclúdach folúis sa tionscal nua -aimseartha. Mar shampla, i ndéantúsaíocht leathsheoltóra, úsáidtear sciath i bhfolús chun sraitheanna feidhmiúla éagsúla a tháirgeadh ar sliseoga; I réimse na optaice, is féidir éifeachtaí frithchaiteacha agus frithchaiteacha frith -machnaimh a bhaint amach trí sciath; I ndéantúsaíocht mheicniúil,sciath i bhfolúsis féidir leis feabhas a chur ar fhriotaíocht chaitheamh agus ar fhriotaíocht creimthe na gcomhpháirteanna.

Teoiric bhunúsach an sciath folúis

A. Bunús na teicneolaíochta folúis

1. Sainmhíniú agus tomhas i bhfolús

Tagraíonn folús do thimpeallacht gháis faoi bhun brú atmaisféarach amháin (760 milliméadar de mhearcair, 101325 PA). De réir na gcéimeanna éagsúla i bhfolús, is féidir folús a roinnt i bhfolús íseal, i bhfolús meánach, i bhfolús ard, agus i bhfolús ard-ard. Is iondúil go ndéantar tomhas na céime i bhfolús ag baint úsáide as tomhasairí brú, mar shampla tomhasairí brú maclehose, tomhasairí pirani, agus tomhasairí catóide fuar.

2. Modh Fála Fholúis

Caidéal meicniúil: caidéil mheicniúla gás a scaoileadh trí ghluaiseacht mheicniúil, lena n -áirítear caidéil vane rothlacha agus caidéil scairt. Tá na caidéil seo oiriúnach chun folús íseal agus meánach a fháil.

Caidéal Móilíneach: Baineann caidéal móilíneach úsáid as rótar rothlach ardluais chun gás a dhíbirt go meicniúil, atá oiriúnach chun folús ard agus ard-ard a fháil.

Turbopump: Comhcheanglaíonn caidéal turbomolecular na buntáistí a bhaineann le caidéal meicniúil agus caidéal móilíneach, ag baint amach caidéalaithe éifeachtach trí lanna rothlacha ilchéime, agus úsáidtear go forleathan é i gcórais fholús ard.

B. Fisic scannán tanaí

Aicmiú agus airíonna bunúsacha scannán tanaí

De réir an mhodha agus an chuspóra ullmhúcháin, is féidir scannáin tanaí a roinnt ina scannáin mhiotail, i scannáin cheirmeacha, i scannáin pholaiméirí, srl. I measc na n -airíonna bunúsacha a bhaineann le scannáin tanaí tá tiús, aonfhoirmeacht, greamaitheacht, cruas, airíonna optúla (mar shampla tarchur agus frithchaiteachas), agus airíonna leictreacha (mar sheoltacht agus dielectric).

An próiseas bunúsach agus an mheicníocht d'fhás tanaí scannán

Is iondúil go mbíonn céimeanna cosúil le núicléasadh, fás oileán, fás tanaí agus srathaithe i bpróiseas fáis na scannán tanaí. Is é núicléasadh an chéad chéim ina mbailíonn adaimh nó móilíní ar dhromchla an tsubstráit chun oileáin bheaga a dhéanamh; De réir mar a théann an t -am ar aghaidh, de réir a chéile bíonn na hoileáin bheaga seo ag nascadh le bileoga, agus iad ag cruthú scannán tanaí leanúnach sa deireadh. Bíonn tionchar ag tosca mar airíonna ábhartha, ar staid dromchla an tsubstráit, ar an teocht sil -leagain, agus ar an ráta sil -leagain an mheicníocht fáis.

C. Bunús na hEolaíochta Ábhair

Ábhair choiteann sciath agus a saintréithe

I measc na n -ábhar comhchoiteann tá miotail (mar alúmanam, ór, platanam), leathsheoltóirí (mar sileacain agus Gearmáinis), criadóireacht (mar shampla ocsaíd alúmanaim agus sileacain nítríd), agus ábhair orgánacha (mar pholaiméirí). Tá airíonna fisiceacha agus ceimiceacha difriúla ag ábhair éagsúla, agus nuair a roghnaítear ábhair sciath, ní mór a gcuid riachtanas feidhmíochta in iarratais shonracha a bhreithniú.

Prionsabail agus Caighdeáin maidir le Roghnú Ábhar

I measc na bprionsabal a bhaineann le roghnú ábhair tá cobhsaíocht cheimiceach, airíonna meicniúla, airíonna optúla, agus airíonna leictreacha. Is iondúil go mbíonn íonacht, méid na gcáithníní, ábhar neamhíonachta, srl.

Na príomh -mhodhanna agus na prionsabail a bhaineann le sciath i bhfolús

A. Sil -leagan gaile fisiciúil (PVD)

Forbhreathnú agus Aicmiú

Is teicníc é sil -leagan gaile fisiciúil (PVD) a úsáideann próisis fhisiceacha chun ábhair a thaisceadh ar dhromchla an tsubstráit. I measc na bpríomhchatagóirí tá sciath galú, sciath sputtering, agus plating ian.

Prionsabail agus céimeanna sonracha próisis

Cumhdach Galaithe: Gabhann an t -ábhar ag teocht ard agus taisceann sé scannán tanaí ar an tsubstráit trí chóras folúis. I measc na bhfoinsí teasa coitianta tá téamh friotaíochta agus téamh léas leictreon.

Sputtering Sold: Trí bhomrú le hiain gháis támh, déantar na hadaimh sprice ábhair a sputtered ar an tsubstráit chun scannán tanaí a dhéanamh. I measc na modhanna coitianta tá sputtering DC agus RF Sputtering.

Plating ian: Faoi ghníomh foinse ian, déantar ábhair ianaithe a luathú chun taisceadh ar an tsubstráit, a úsáidtear go coitianta chun cótaí cruas ard a ullmhú.

Buntáistí, míbhuntáistí, agus scóip an iarratais

I measc na mbuntáistí a bhaineann le teicneolaíocht PVD tá dlús tanaí scannán, greamaitheacht láidir, agus teocht íseal an phróisis

, ach tá an trealamh casta agus tá an costas ard. Oiriúnach chun scannáin mhiotail, cóimhiotail, agus tanaí ceirmeacha a ullmhú, a úsáidtear go forleathan i réimsí leictreonaic, optaic, agus maisiúcháin.

B. sil -leagan gaile ceimiceach (CVD)

Coincheap bunúsach CVD

Is teicníc é sil -leagan gaile ceimiceach (CVD) chun scannáin tanaí a thaisceadh ar dhromchla foshraithe trí imoibrithe ceimiceacha. Dianscaoileann nó déantar imoibrithe ceimiceacha ar an ngás imoibriúcháin ag teochtaí arda, ag giniúint taiscí soladacha.

Modhanna éagsúla CVD

CVD brú íseal (LPCVD): Imoibríonn sé i dtimpeallacht brú íseal, le caighdeán ard scannáin agus aonfhoirmeacht, atá oiriúnach don tionscal leathsheoltóra.

Plasma feabhsaithe CVD (PECVD): Plasma a úsáid chun imoibrithe ceimiceacha a luathú agus teocht an imoibriúcháin a laghdú, atá oiriúnach d'ábhair íogaire teochta.

Sil-leagan gaile ceimiceach orgánach miotail (MOCVD): Comhdhúile orgánacha miotail a úsáid mar réamhtheachtaithe, tá sé oiriúnach chun scannáin chasta tanaí a ullmhú, mar ábhair leathsheoltóra III-V.

Saintréithe próisis agus samplaí feidhmithe

Is iad na tréithe a bhaineann le próiseas CVD ná scannán dlúth, íonacht ard, agus aonfhoirmeacht mhaith, ach trealamh ardteochta agus casta. A úsáidtear go forleathan i bhfeistí leathsheoltóra, i gcealla gréine, i mbratuithe optúla agus i réimsí eile.

C. sil -leagan ciseal adamhach (ALD)

Meicníocht uathúil agus céimeanna ALD

Is teicníc é sil -leagan ciseal adamhach (ALD) a rialaíonn go beacht tiús na scannán tanaí trí ghás réamhtheachtaithe agus imoibriúcháin a sholáthar gach re seach, agus trí chiseal sraitheanna adamhacha a thaisceadh de réir ciseal ar dhromchla an tsubstráit. Ceadaíonn a mheicníocht imoibriúcháin féin -theoranta uathúil rialú beacht a dhéanamh ar thiús scannáin go dtí an nanascála.

Comparáid le PVD agus CVD

I gcomparáid le PVD agus CVD, tá na buntáistí a bhaineann le ALD i rialú beacht ar thiús scannáin, ar aonfhoirmeacht ard, agus ar chumas láidir struchtúir chasta a chlúdach. Mar sin féin, tá an luas sil -leagain níos moille, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach d'iarratais a dteastaíonn cruinneas agus aonfhoirmeacht an -ard uathu.

ionchas iarratais

Tá ionchais leathana feidhmithe ag ALD Technology i réimsí ar nós micrileictreonaic, nanaitheicneolaíocht, agus bithleighis, amhail ullmhú scannán ard -dhialaictreacha, nanowires, agus biosensors.

Trealamh sciath i bhfolús agus sreabhadh próisis

A. Trealamh sciath folúis tipiciúil

Bunstruchtúr an mheaisín sciath

Cuimsíonn trealamh sciath tipiciúil seomraí folúis, córais eastósctha, córais téimh, córais rialaithe, agus foinsí sciath. Soláthraíonn an seomra folúis timpeallacht ísealbhrú, úsáidtear an córas caidéalaithe chun folús a fháil agus a chothabháil, soláthraíonn an fhoinse sciath ábhair, agus déanann an córas rialaithe monatóireacht agus coigeartú ar pharaiméadair phróisis.

Cineálacha Gléas Coitianta

Meaisín sciath galaithe: Déantar an t -ábhar a ghalú agus a thaisceadh ar an tsubstráit trí théamh friotaíochta nó téamh bhíoma leictreon.

Meaisín sciath sputtering: Déantar na hadaimh sprice ábhair a sputtered ar an tsubstráit trí sputtering maighnéada nó sputtering minicíochta raidió.

Trealamh plating ian: Foinse ian a úsáid chun bíomaí ian ardfhuinnimh a ghiniúint chun scannáin tanaí a thaisceadh, a úsáidtear go coitianta chun bratuithe crua a ullmhú.

B. Sreabhadh próisis

Próiseas réamhphróiseála

Roimh an gclúdach, ní mór an dromchla foshraithe a ghlanadh agus a réamhchóireáil chun truailleáin dromchla agus sraitheanna ocsaíd a bhaint, ag cinntiú greamaitheacht agus aonfhoirmeacht an scannáin. I measc na modhanna coitianta tá glanadh ultrasonach, glanadh ceimiceach, agus glanadh plasma.

Próiseas sciath

Is í an eochair don phróiseas brataithe ná barrfheabhsú na bparaiméadar rialaithe, lena n -áirítear céim i bhfolús, teocht, ráta sreafa gáis, agus ráta sil -leagain. Bíonn tionchar díreach ag na paraiméadair seo ar cháilíocht agus ar fheidhmíocht an scannáin.

Próiseas iarphróiseála

Is minic a éilíonn an scannán tar éis an sciath iar-chóireáil, mar shampla anáil agus éighníomhach, chun airíonna fisiceacha agus ceimiceacha agus cobhsaíocht an scannáin a fheabhsú.

C. Rialú agus barrfheabhsú próisis

Rialú paraiméadair amhail céim i bhfolús, teocht, atmaisféar, srl

Trí rialú beacht a dhéanamh ar an gcéim folúis, ar an teocht sil -leagain, agus ar chomhdhéanamh gáis, is féidir an próiseas fáis scannán tanaí a bharrfheabhsú, agus is féidir aonfhoirmeacht agus feidhmíocht na scannán a fheabhsú.

Rialú ar thiús sciath agus aonfhoirmeacht

Trí úsáid a bhaint as teicneolaíochtaí monatóireachta ar líne amhail miocróbacht chriostal Grianchloch agus córas monatóireachta optúil, is féidir monatóireacht agus rialú fíor-ama ar thiús agus aonfhoirmeacht sciath a bhaint amach chun cáilíocht an scannáin a chinntiú.

Modhanna Tástála Cáilíochta agus Meastóireachta

Áirítear le caighdeán na scannán a bhrath meastóireacht ar airíonna fisiceacha, ceimiceacha agus meicniúla, amhail tiús scannán, moirfeolaíocht dromchla, anailís comhdhéanamh, greamaitheacht, cruas, etc. I measc na modhanna coitianta tá micreascópacht leictreon scanadh (SEM), micreascópacht fórsa adamhach (AFM), díraonadh X-ghathaithe (XRD), agus anailís speictreascópach.

Samplaí iarratais de sciath i bhfolús

A. Leictreonaic agus tionscal leathsheoltóra

Déantúsaíocht Chiorcaid Chomhtháite

Úsáidtear teicneolaíocht sciath i bhfolús i ndéantúsaíocht chiorcaid chomhtháite chun sraitheanna idirnasctha miotail, sraitheanna inslithe, agus sraitheanna cosanta a thaisceadh. Cinntíonn an próiseas brataithe ardchruinnithe feidhmíocht agus iontaofacht chiorcaid.

Teicneolaíocht sciath le haghaidh taispeántais agus braiteoirí

I ndéantúsaíocht taispeána, úsáidtear sciath i bhfolús chun scannáin sheolta trédhearcacha agus scannáin optúla a thaisceadh; I ndéantúsaíocht braiteora, úsáidtear teicneolaíocht sciath chun comhpháirteanna íogaire agus sraitheanna cosanta a ullmhú, íogaireacht agus marthanacht braiteoirí a fheabhsú.

B. Optaic agus Optoelectronics

Cineálacha agus Feidhmchláir Scannáin Thin Optúla

I measc na scannáin tanaí optúla tá scannáin fhrithchaiteacha, scannáin fhrithchaiteacha, scannáin scagtha, agus scannáin fhrithchaiteacha. Trí rialú beacht a dhéanamh ar thiús agus airíonna optúla na scannán, is féidir éifeachtaí optúla sonracha a bhaint amach, amhail machnamh a laghdú, tarchur a fheabhsú, agus scagadh roghnach.

Cumhdach a chur i bhfeidhm i léasair agus i bhfeistí optúla

I léasair agus i bhfeistí optúla, úsáidtear teicneolaíocht sciath i bhfolús chun scátháin ardfheidhmíochta, fuinneoga, agus lionsaí a mhonarú, ag feabhsú éifeachtúlacht agus cobhsaíocht na gcóras optúil.

C. Iarratais Mheicniúla agus Cosanta

Sciath chrua agus sciath atá frithsheasmhach in aghaidh caitheamh

Ullmhaítear bratuithe crua agus bratuithe atá frithsheasmhach in aghaidh na bhfolús trí theicneolaíocht sciath i bhfolús agus úsáidtear go forleathan iad in uirlisí, múnlaí, agus páirteanna meicniúla chun a bhfriotaíocht chaitheamh agus a saol seirbhíse a fheabhsú.

Bratuithe frith-chreimthe a chur i bhfeidhm

Taisceann bratuithe frith-chreimthe sraith d'ábhair atá frithsheasmhach in aghaidh creimthe, amhail cróimiam agus tíotáiniam, ar dhromchla na miotail trí theicneolaíocht sciath i bhfolús chun a fhriotaíocht creimthe a fheabhsú agus chun saol seirbhíse an trealaimh a leathnú.

D. Iarratais i réimsí atá ag teacht chun cinn

Cumhdach i bhfolús i nanaitheicneolaíocht

I nanaitheicneolaíocht, úsáidtear sciath i bhfolús chun struchtúir nanascála agus scannáin tanaí a ullmhú, mar shampla nanowires, nanacháithníní, agus poncanna candamacha, a chuirtear i bhfeidhm i réimsí amhail leictreonaic, optoelectronics, agus catalysis.

Iarratais bhithleighis

Úsáidtear teicneolaíocht sciath i bhfolús in iarratais bhithleighis chun bratuithe feidhmiúla a mhonarú ar scannáin, braiteoirí agus dromchlaí feistí leighis, ag feabhsú a bhfeidhmíochta agus na sábháilteachta.