መግቢያ
ማሳከክ ቁሳቁስ በሚፈጠርበት ጊዜ ወሳኝ ሂደት ነው, በተለይም እንደ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ, ኤሌክትሮኒክስ, እና ማይክሮ ፋብሪካ. አሠራሩ ንድፎችን ወይም አወቃቀሮችን ለመፍጠር ንብረቱን ከምድር ላይ ማስወገድን ያካትታል. ሁለት ዋና የማቅለጫ ዘዴዎች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ: ደረቅ ማሳከክ እና እርጥብ ማሳከክ. እያንዳንዱ ዘዴ የራሱ ጥቅሞች አሉት, ጉዳቶች, እና የተወሰኑ የአጠቃቀም ጉዳዮች. ይህ ብሎግ በደረቅ ማሳከክ እና በእርጥብ ማሳከክ መካከል ያሉትን ቁልፍ ልዩነቶች ይዳስሳል, የእነሱ ጥቅም, መተግበሪያዎች, እና ለአንድ የተወሰነ ፕሮጀክት ተገቢውን ዘዴ እንዴት እንደሚመርጡ.
1. የማሳከክ ዓይነቶች አጠቃላይ እይታ: ደረቅ ማሳከክ vs. እርጥብ ማሳከክ
ማሳከክ በሰፊው በሁለት ዓይነቶች ሊከፈል ይችላል: ደረቅ ማሳከክ እና እርጥብ ማሳከክ. እያንዳንዳቸው የራሳቸው ዘዴዎች አሏቸው, ሂደቶች, ጥቅሞች, እና ጉዳቶች.
ደረቅ ማሳከክ ሂደት
ደረቅ ማሳከክ ዛሬ በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው የማሳከሚያ ዘዴ ነው።. ከፍተኛ ኃይልን መጠቀምን ያካትታል, የአንድን የተወሰነ ንጣፍ ወለል ለመቅረጽ በገለልተኝነት የተሞሉ ionዎች. እነዚህ ionዎች የሚመነጩት የሬዲዮ ፍሪኩዌንሲ በመጠቀም ምላሽ ሰጪ ጋዞችን ወደ ፕላዝማ በመቀየር ነው። (አር.ኤፍ) መስክ, ስለዚህም “ፕላዝማ ማሳከክ” የሚለው ቃል።
ቢሆንም, ሁሉም የደረቅ ማሳከክ ዘዴዎች ፕላዝማን አይጠቀሙም. አንዳንድ ዘዴዎች የተለያዩ ዘዴዎችን ይጠቀማሉ.
ሂደቱን ለመጠበቅ, ቀጣይነት ያለው ምላሽ ሰጪ ጋዞች አቅርቦት - እንደ አርጎን, ኦክስጅን, ሂሊየም, እና ናይትሮጅን - አስፈላጊ ነው ስለዚህ የ RF መስክ ያለማቋረጥ ወደ ፕላዝማ ሊለውጣቸው ይችላል.
ደረቅ ማሳከክ ከእርጥብ ማሳከክ የበለጠ ተመራጭ ነው ምክንያቱም አነስተኛ ቆሻሻን ስለሚያመጣ እና አነስተኛ ኬሚካሎችን ስለሚጠቀም. በተጨማሪም, ለሁለቱም isotropic እና anisotropic etching ይፈቅዳል, የማሽነሪዎችን የማሳከክ ትክክለኛነት ላይ የበለጠ ቁጥጥር መስጠት.
የደረቅ ማሳከክ ዓይነቶች
- ምላሽ ሰጪ Ion Etching (RIE): RIE ቁሳቁሱን ለማስወገድ አካላዊ መትፋትን ከኬሚካላዊ ምላሾች ጋር ያጣምራል።. በተለይም በጥሩ ሁኔታ ለመፍጠር ጠቃሚ ነው, ከፍተኛ-ገጽታ-ሬሾ መዋቅሮች.
- Splutter Etching / Ion ወፍጮ: ይህ ዘዴ ቁሳቁሶችን በአካል ለማስወገድ ion bombardment ይጠቀማል, ብዙውን ጊዜ ለብረት ብረታ ብረት እና ለኢንሱሌተሮች ተቀጥሯል።.
- ጥልቅ ምላሽ Ion Etching (ሶስት): DRIE ጥልቅ ለመፍጠር የተመቻቸ ነው።, ከፍተኛ-ገጽታ-ሬሾ መዋቅሮች, እንደ MEMS ውስጥ የሚገኙት (ማይክሮ-ኤሌክትሮ-ሜካኒካል ስርዓቶች).
የደረቅ ማሳከክ ጥቅሞች እና ጉዳቶች
- ጥቅሞች:
- ከፍተኛ የአቅጣጫ መቆጣጠሪያ: ደረቅ ማሳከክ በጣም ትክክለኛ እና ቀጥ ያሉ የጎን ግድግዳዎችን ማምረት ይችላል።.
- የተሻለ መፍትሔ: ጥቃቅን ዝርዝሮችን እና ከፍተኛ-ደረጃ-ደረጃ አወቃቀሮችን ለመፍጠር ተስማሚ.
- የተቀነሰ የጎን ማሳከክ: በአጠገብ ያሉ ቁሳቁሶችን አላስፈላጊ ማሳከክን ይቀንሳል.
- ለባለብዙ ደረጃ መዋቅሮች ተስማሚ: ደረቅ ማሳከክ ብዙውን ጊዜ በአንድ ንጣፍ ላይ ከበርካታ ቁሳቁሶች ጋር ሲገናኝ ጥቅም ላይ ይውላል.
- ጉዳቶች:
- ከፍተኛ ወጪ: ልዩ መሳሪያዎች እና ቁጥጥር የሚደረግበት አካባቢ ያስፈልገዋል.
- ውስብስብ ማዋቀር: መሣሪያውን ለመሥራት እና ለመጠገን ተጨማሪ ቴክኒካል እውቀት ያስፈልጋል.
- ሊከሰት የሚችል ጉዳት: ይህ በ ion bombardment አማካኝነት በንጥረ ነገሮች ላይ አካላዊ ጉዳት ሊያደርስ ይችላል.
እርጥብ ማሳከክ ሂደት
እርጥብ ማሳከክ ፈሳሽ መፍትሄዎችን ይጠቀማል, etchants በመባል ይታወቃል, እንደ ቁሳቁስ ማስወገጃ እንደ መካከለኛ. እነዚህ መፍትሄዎች, እንደ ሃይድሮፍሎሪክ አሲድ እና ሃይድሮክሎሪክ አሲድ, በጣም ብስባሽ ናቸው እና የንጥረ-ነገር ቁሳቁሶችን በተሳካ ሁኔታ ያሟሟቸዋል. የታቀዱትን የታቀዱ ቦታዎችን ለመጠበቅ, እንደ ኦክሳይድ ያሉ ከኤትች-ተከላካይ ቁሶች የተሠሩ የመከላከያ ጭምብሎች, ክሮምሚየም, ወይም ወርቅ ይተገበራል.
ሂደቱ በአንጻራዊነት ቀላል ነው: ጭምብሉ የተሸፈነው ንጥረ ነገር ለኤክስትራክቱ ይጋለጣል, ከዚያም ያልተጠበቁ ንብርብሮችን የሚሟሟት. በበቂ መጋለጥ, የተጠበቁ የንጥረ ነገሮች ክፍሎች ብቻ ሳይበላሹ ይቆያሉ.
ምንም እንኳን የእርጥበት etching's isotropic ተፈጥሮ በልዩ ባለሙያዎች መካከል ጥቅም ላይ መዋል እንዲቀንስ አድርጓል, አንዳንዶቹ ሂደቱን የበለጠ አኒሶትሮፒክ ለማድረግ ቴክኒኮችን አዳብረዋል, በዚህም አጠቃቀሙን ያሳድጋል.
እርጥብ ማሳከክ ዓይነቶች
- የመጥለቅ ዘዴ: በጣም ቀላል በሆነው እርጥብ ማሳከክ, ንጣፎች በኬሚካላዊ መፍትሄ ውስጥ ተጣብቀዋል, ይህም ቁሳቁሱን በመምረጥ.
- ስፒን-እና-ስፕሬይ ዘዴ: ይህ ዘዴ የሚሽከረከርን ንጣፍ በሚሽከረከርበት ቦታ ላይ የማስወገጃውን መፍትሄ ይረጫል።, የበለጠ ቁጥጥር የሚደረግበት የማሳከክ ሂደትን መስጠት.
እርጥብ ማሳከክ ጥቅሞች እና ጉዳቶች
- ጥቅሞች:
- ቀላልነት: ያነሰ የተራቀቁ መሣሪያዎችን ይፈልጋል እና ለማዘጋጀት ቀላል ነው።.
- ዝቅተኛ ዋጋ: ለመተግበር እና ለመጠገን ርካሽ.
- ሁለገብነት: ለተለያዩ ቁሳቁሶች ጠቃሚ እና ትላልቅ ንጣፎችን ማስተናገድ ይችላል.
- ጉዳቶች:
- የአቅጣጫ ቁጥጥር እጥረት: የ isotropic etching ውጤቶች, የጎን መለኪያዎችን ሊጎዳ የሚችል.
- ቀስ ብሎ ማሳከክ ተመኖች: በተለምዶ እንደ ደረቅ የማሳከክ ሂደቶች ፈጣን አይደለም.
- ያነሰ ትክክለኛነት: ጥሩ ለመፍጠር ተስማሚ አይደለም, ከፍተኛ-ገጽታ-ሬሾ መዋቅሮች.
2. በደረቅ ማሳከክ እና እርጥብ ማሳከክ መካከል ያለው ልዩነት ምንድነው??
ዋናው ልዩነት ለኤክቲክ ጥቅም ላይ የሚውለው መካከለኛ እና በተፈጠረው የኢትች መገለጫዎች ላይ ነው:
- ደረቅ ማሳከክ በአጠቃላይ አኒሶትሮፒክ ነው እና ቁሳቁሱን ከንዑስ ፕላዝማ ወይም ion beams በቫኩም አካባቢ ይጠቀማል።. ደረቅ ማሳከክ በማሳከክ መገለጫዎች ላይ የተሻለ ቁጥጥር ይሰጣል, ጥሩ ዝርዝሮችን እና ከፍተኛ ትክክለኛነትን ለሚፈልጉ መተግበሪያዎች ተስማሚ ያደርገዋል.
- እርጥብ ማሳከክ isotropic ነው, ፈሳሽ ኬሚካሎችን በመጠቀም, እና በሁሉም አቅጣጫዎች ወጥ የሆነ መወገድ ለሚፈልጉ መተግበሪያዎች የበለጠ ተስማሚ ነው።. እርጥብ ማሳከክ, የበለጠ ወጪ ቆጣቢ ሆኖ ሳለ, ትክክለኛነቱ ያነሰ እና ከፍተኛ ትክክለኝነት ያን ያህል ወሳኝ ካልሆነ ለመተግበሪያዎች የተሻለ ነው።.
3. የማሳከሚያ ዘዴን በሚመርጡበት ጊዜ ሊታሰብባቸው የሚገቡ ምክንያቶች
የማቅለጫ ዘዴን በሚመርጡበት ጊዜ, ለአንድ መተግበሪያ ምርጡን ውጤት ለማረጋገጥ ብዙ ምክንያቶች ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው. እነዚህም ያካትታሉ:
መራጭነት
መራጭነት የማሳከክ ሂደት አንድን ቁሳቁስ የማስወገድ ችሎታን የሚያመለክት ሲሆን ሌላውን ደግሞ በአንጻራዊነት ያልተነካ ነው. ከበርካታ ቁሳቁሶች ጋር በሚሰሩበት ጊዜ በጣም የተመረጠ etch ወሳኝ ነው, ሌሎችን ሳይጎዳ የተወሰኑ ንብርብሮችን ብቻ ለማስወገድ በትክክል ማሳመር በሚያስፈልግበት ቦታ. እንደ ሴሚኮንዳክተር ማምረት.
የማሳከክ ደረጃ
የማሳከክ መጠን በአንድ ክፍል ጊዜ የተቀረጸው ቁሳቁስ ውፍረት ነው።. ለእሱ ተመሳሳይ ቃል የፍጥነት መጠን ነው።. ኦፕሬተሮች ይህንን በደቂቃ በናኖሜትሮች ይለካሉ (nm/ደቂቃ) ወይም ማይክሮሜትሮች በደቂቃ (µሚ/ደቂቃ). ቁሱ የሚወጣበት ፍጥነት የሂደቱን ውጤታማነት ሊጎዳ ይችላል. ከፍተኛ መጠን ላለው ምርት ፈጣን የኢትች ፍጥነት ሊፈለግ ይችላል።, ነገር ግን ከትክክለኛነት እና ከቁጥጥር ፍላጎት አንጻር ሚዛናዊ መሆን አለበት.
ማሳከክ ዩኒፎርም
ተመሳሳይነት የተቀረጸው ንድፍ በጠቅላላው ወለል ላይ ወጥነት ያለው መሆኑን ያረጋግጣል. ይህ በተለይ የመጠን ትክክለኛነት ወሳኝ በሆነባቸው መተግበሪያዎች ውስጥ በጣም አስፈላጊ ነው።, እንደ ማይክሮኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች ማምረት.
ሌሎች ግምት
- Isotropic Etching: ይህ ዓይነቱ ማሳከክ በሁሉም አቅጣጫዎች አንድ ወጥ የሆነ ነገር ያስወግዳል, የተጠጋጋ ወይም ያልተቆራረጡ ባህሪያትን ለመፍጠር ተስማሚ ነው. ቢሆንም, ይህ ውጤት ትክክለኛ አይደለም, እና ትክክለኝነቱ እንዲወገዱ የማይታሰቡ በንብርብሮች ላይ መቆራረጥን ሊያስከትል ይችላል.
- አኒሶትሮፒክ ማሳከክ: ይህ ዘዴ ቁሳቁሶቹን ወደ ላይኛው አቅጣጫ ወደ ጎን በመራጭ ያስወግዳል, ቀጥ ያሉ ግድግዳዎች እና ጥልቅ ጉድጓዶች እንዲፈጠሩ መፍቀድ. በመሠረት ላይ ክብ ቅርጾችን በመፍጠር ረገድ ይበልጥ ትክክለኛ የሆነ የማሳከክ እና ተግባራት ነው.
4. የደረቅ ማሳከክ እና እርጥብ ማሳከክ መተግበሪያዎች
ደረቅ እና እርጥብ ማሳከክ በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል, የኤሌክትሮኒክስ ኢንዱስትሪው ዋነኛው ነው. እነሱም በተለምዶ ውስጥ ይተገበራሉ ማሽነሪ, ብዙ የማሽን ሱቆች አርማዎችን እና ንድፎችን ለመቅረጽ እነዚህን ቴክኒኮች የሚጠቀሙበት. የእንደዚህ አይነት መተግበሪያዎች ምሳሌዎች ያካትታሉ:
- ሴሚኮንዳክተር ማምረት: ደረቅ ማሳከክ በሲሊኮን ቫፈር ላይ ውስብስብ ንድፎችን ለመፍጠር በሰፊው ይሠራበታል, እርጥብ ማሳከክ ለጅምላ ማይክሮሜሽን ሲሠራ.
- PCB Etching: እርጥብ ማሳከክ ብዙውን ጊዜ ለታተመ የወረዳ ሰሌዳ ጥቅም ላይ ይውላል (PCB) በዋጋ-ውጤታማነት እና ቀላልነት ምክንያት ምርት.
- የኦፕቲካል መሳሪያዎች ማምረት: ሁለቱም ዘዴዎች ለትክክለኛነት እና ውስብስብነት በተወሰኑ መስፈርቶች መሰረት ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ, እና የተለያዩ የኦፕቲካል መሳሪያዎችን ለማምረት ያገለግላሉ (እንደ ካሜራዎች, መዝጊያዎች, ክፍተቶች, ወዘተ.).
- የመለኪያ መሣሪያዎችን ማምረት: ትክክለኛ ልኬቶች እና መቻቻል ያላቸውን ክፍሎች ለማምረት የማስመሰል ቴክኖሎጂ አስፈላጊ ነው።. የላቁ የመለኪያ መሣሪያዎች ውስጥ ትክክለኛ የሆኑ ጥቃቅን ክፍሎችን ለማምረት ብዙውን ጊዜ ደረቅ ማሳከክ የመጀመሪያው ምርጫ ነው። ( እንደ የጭረት መለኪያዎች, galvanometer መስታወት ፍሬሞች, የኤሌክትሪክ እውቂያዎች እና ተርሚናሎች, ወዘተ.).
5. ማጠቃለያ
በደረቅ ማሳከክ እና እርጥብ ማሳከክ መካከል መምረጥ በመተግበሪያው ልዩ መስፈርቶች ላይ የተመሰረተ ነው, እንደ ትክክለኛነት, ወጪ, እና ማስተላለፊያ. ደረቅ ማሳከክ ከፍተኛ ትክክለኛነት ላላቸው መተግበሪያዎች ተስማሚ ነው።, እርጥብ ማሳከክ ለትላልቅ መጠኖች የበለጠ ተስማሚ ነው።, ወጪ ቆጣቢ ምርት. በእነዚህ ዘዴዎች መካከል ያለውን ልዩነት መረዳቱ አምራቾች እና መሐንዲሶች ለፍላጎታቸው የተሻለውን መንገድ እንዲመርጡ ይረዳል.
የይዘት ማጣቀሻ：https://en.wikipedia.org/wiki/Etching
6. የሚጠየቁ ጥያቄዎች
ጥ: የትኛው የማሳመር ዘዴ የተሻለ ምርጫ ነው: ደረቅ ማሳከክ ወይም እርጥብ ማሳከክ?
ሀ: ምርጫው በመተግበሪያው ልዩ መስፈርቶች ላይ የተመሰረተ ነው. አኒሶትሮፒክ ማሳከክ እና ጥሩ ቁጥጥር አስፈላጊ ለሆኑ ከፍተኛ ትክክለኛነት ላላቸው አፕሊኬሽኖች ደረቅ ማሳከክ ይመረጣል, እንደ ሴሚኮንዳክተር ማምረት. እርጥብ ማሳከክ isotropic etching እና ቀላል ለሚፈልጉ መተግበሪያዎች የበለጠ ተስማሚ ነው።, ወጪ ቆጣቢ ቅንጅቶች, እንደ አንዳንድ PCB የማምረት ሂደቶች.
ጥ: ከሁለቱ የማሳከክ ሂደቶች የትኛው የበለጠ ተመጣጣኝ ነው።?
ሀ: እርጥብ ማሳከክ በቀላል ማዋቀሩ እና ዝቅተኛ የስራ ማስኬጃ ወጪዎች ምክንያት በአጠቃላይ የበለጠ ተመጣጣኝ ነው።. የደረቁ የማሳከሚያ መሳሪያዎች የበለጠ ውድ ናቸው እና ቁጥጥር የሚደረግበት የቫኩም አከባቢን ይፈልጋሉ, ይህም አጠቃላይ ወጪን ይጨምራል. ቢሆንም, ወጪ ቆጣቢነቱ እንደ የምርት መጠን እና እንደ አስፈላጊነቱ ውስብስብነት ሊለያይ ይችላል።.
ጥ: በሌዘር ኢቲንግ እና በሌዘር መቅረጽ መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው??
ሀ: Laser etching በተለምዶ ንድፍ ወይም ጽሑፍ ለመፍጠር ቁሳቁሶችን ከገጽ ላይ የማስወገድ ሂደትን ያመለክታል, ብዙውን ጊዜ ለማርክ ዓላማዎች. ሌዘር መቅረጽ, በሌላ በኩል, ጥልቀት ያለው እና በእቃው ውስጥ የተከለለ ቦታ ይፈጥራል, ብዙውን ጊዜ ለቋሚ መለያዎች ወይም ለጌጣጌጥ ያገለግላል.
ጥ: እርጥብ ማሳከክ አኒሶትሮፒክ ሊደረግ ይችላል?
ሀ: እርጥብ ማሳከክ በተፈጥሮው isotropic ነው።, የበለጠ አኒሶትሮፒክ ለማድረግ አንዳንድ ዘዴዎችን መጠቀም ይቻላል. ለምሳሌ, የሙቀት ደረጃዎችን ወይም ልዩ ድብልቅ ድብልቅን በመጠቀም በተለያዩ አቅጣጫዎች የማሳከክ መጠን ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።. ቢሆንም, ከደረቅ ማሳከክ ጋር ሊወዳደር የሚችል እውነተኛ anisotropy ማግኘት ፈታኝ ነው።.
