Elektron Işını CVD – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü
Lazer CVD
Lazer Kimyasal Buhar Biriktirme (LCVD), gaz halindeki reaktanları seçici olarak katı malzemelere dönüştürmek için bir lazerden gelen ısıyı kullanan bir DW işlemidir. Bazı sistemlerde, çok malzemeli yapılar oluşturmak için farklı zamanlarda küçük bir reaktan odasına birden çok gaz beslenebilir veya gradyan yapıları oluşturmak için değişen konsantrasyonlara sahip gaz karışımları kullanılabilir. Bazen akan gaz jetleri, bir odayı gaz halindeki öncü malzemelerle doldurmak yerine, lokalize bir gaz atmosferi yaratmak için kullanılır.
Bir LCVD birikintisinin çözünürlüğü, lazer ışını çapı, enerji yoğunluğu ve dalga boyu (alt tabaka üzerindeki ısıtılmış bölgenin boyutunu doğrudan etkileyenler) ve ayrıca alt tabaka termal özellikleri ile ilgilidir. Isıtılmış reaktif bölgede bulunan gazlara bağlı olarak, kompozitler de dahil olmak üzere birçok farklı metal ve seramik biriktirilebilir. LCVD, çok sayıda metal ve seramik yapıya ek olarak karbon fiberleri ve çok katmanlı karbon yapıları biriktirmek için kullanılmıştır.
Georgia Institute of Technology’de geliştirilen bir LCVD sistemi gösterilmektedir. Bu tasarım, (çoğunlukla oldukça aşındırıcı ve/veya biyolojik olarak zararlı olan) reaktan gazı hareket kontrolörlerinden ve diğer mekanizmalardan ayrılmış küçük bir odaya hapseder.
Bu küçük, ayrılmış reaksiyon odası, çok malzemeli biriktirme için reaktif gaz malzemeleri arasında hızlı bir şekilde geçiş yapma yeteneği ve donanımın korozyona karşı daha iyi korunması dahil olmak üzere birçok avantaja sahiptir. Deponun termal ve boyutsal özellikleri izlenerek, istenen geometri ve malzeme özelliklerine sahip yataklar oluşturmak için proses parametreleri kontrol edilebilir.
LCVD sistemleri, grafit, grafoil, zirkonya, alümina, tungsten ve silikon dahil olmak üzere çeşitli alt tabakalar üzerine karbon, silisyum karbür, bor, bor nitrür ve molibden dahil olmak üzere birçok malzeme türünü biriktirebilir.
Fiberlerin yanı sıra doğrudan yazma desenleri de başarıyla biriktirildi. Çok çeşitli malzemeler ve birikinti geometrileri, LCVD’yi daha fazla doğrudan yazma gelişimi için uygun bir teknoloji haline getirir. LCVD, mikrotermal sprey ile en çok karşılaştırılabilir, çünkü metal ve seramik birikintileri, son işlem olmaksızın doğrudan oluşturulur, ancak termal spreyin doğasında bulunan “splat” geometrisi yoktur.
LCVD’nin avantajları, biriktirebileceği benzersiz malzemeler ve geometrilerdir. Bununla birlikte, LCVD, çoğu DW yaklaşımına (özellikle mürekkep bazlı teknolojiler) kıyasla çok düşük bir biriktirme oranına ve nispeten yüksek bir sistem karmaşıklığına ve maliyetine sahiptir.
Yüksek sıcaklıkta biriktirme, işlemin başka bir dezavantajı olabilir. Ek olarak, kontrollü atmosferli bir oda içinde bulunan yüzeylerde birikme ihtiyacı, önceden var olan daha büyük yapılar üzerinde birikme yapma kabiliyetini sınırlar.
LCVD, tek başına LCVD kullanımına kıyasla yapıları daha hızlı imal etmek için tozların katmanlar halinde biriktirilmesiyle birleştirilebilir. Bu durumda, buhar fazından oluşturulan katı malzeme, lazerin toz yatağını ısıttığı bölgelerde toz halindeki malzemeyi birbirine bağlamak için kullanılır.
Bu işlem, Seçici Alan Lazer Biriktirme Buhar Sızdırması (SALDVI) olarak bilinir. SALDVI’da inşa oranları, tüm yapının yalnızca LCVD biriktirilmiş malzemelerden üretildiği zamandan çok daha yüksektir; ancak ortaya çıkan yapılar gözenekli olabilir ve doğası gereği kompozittir. LCVD ve SALDVI arasındaki yapı oranı farkı, bağlayıcı püskürtme ile malzeme püskürtme arasındaki farka benzer.
Odaklanmış İyon Demeti
Odaklanmış bir iyon ışını (FIB), bir galyum metal kaynağı bir tungsten iğne ile temas ettirildiğinde ve ısıtıldığında oluşturulan, iyonize galyum atomlarından oluşan bir ışındır. Sıvı galyum iğneyi ıslatır ve güçlü bir elektrik alanı iyonlaşmasına ve galyum atomlarının salınmasına neden olur. Bu iyonlar, elektrostatik lensler kullanılarak küçük bir akışta (birkaç nanometre kadar düşük bir nokta boyutuyla) hızlandırılır ve odaklanır.
Bir FIB, kavramsallaştırmada bir elektron ışını kaynağına benzer ve bu nedenle FIB, genellikle çift ışınlı bir FIB taramalı elektron mikroskobu sisteminde olduğu gibi elektron ışınlarıyla birleştirilir. Bir alt tabakaya çarpan yüksek enerjili galyum iyonları sıçratmaya ve atomların ayrılmasına neden olacağından, FIB işlemesi kendi başına yapıldığında yıkıcı olabilir.
Elektron ışın kaynağı
Elektron ışın kaynak yöntemi
W crooks neyi buldu
Katı hal kaynak yöntemleri
Katot ışınlarının özellikleri
Bu, FIB’nin bir nano işleme aracı olarak kullanılmasını sağlar. Bununla birlikte, püskürtme etkileri ve galyum atomlarının implantasyonu nedeniyle, işleme bölgesinin yakınındaki yüzeyler, çıkarılan malzemenin biriktirilmesi ve iyon implantasyonu ile değişecektir. Bu püskürtme ve iyon yerleştirme, uygun şekilde kontrol edilirse, belirli uygulamalar için de bir fayda sağlayabilir.
FIB kullanarak doğrudan yazma biriktirme, LCVD’ye benzer bir şekilde mümkündür. FIB kaynağının, CVD gazlı ön maddelerinin mevcudiyetinde bir substrat üzerinde taranmasıyla, katı malzemeler, substrat üzerine biriktirilir (ve/veya substratın yüzeyi içine implante edilir).
Bu birikintiler, boyut ve özellik çözünürlüğü açısından mikron altı olabilir. DW için FIB CVD, üç boyutlu yapılar ve devreler oluşturmak için metalik ve dielektrik malzemelerin kombinasyonlarını üretmek için kullanılmıştır.
Ayrıca FIB CVD, entegre devreler (IC) endüstrisinde hatalı devreleri onarmak için kullanılmaktadır. FIB’nin hem işleme hem de biriktirme özellikleri, IC onarımları için kullanılır. Kısa devre durumunda, fazla malzeme bir FIB kullanılarak giderilebilir. Yanlış şekillendirilmiş elektrik kontakları durumunda, elektrik devrelerini bağlamak için iletken izleri çizmek için FIB CVD kullanılabilir.
Elektron Işını CVD
Elektron ışınları, FIB CVD ve LCVD’ye benzer bir şekilde CVD’yi indüklemek için kullanılabilir. Elektron ışını CVD, lazer veya FIB CVD’den daha yavaştır; ancak, FIB CVD ve elektron ışını CVD’nin her ikisi de LCVD’den daha iyi çözünürlüğe sahiptir.
Sıvı Fazlı Doğrudan Biriktirme
Yukarıda açıklanan buhar tekniklerine benzer şekilde, sıvı fazdaki malzemeleri katı malzemelere dönüştürmek için termal veya elektrik enerjisi kullanılabilir. Bu termokimyasal ve elektrokimyasal teknikler, önceden belirlenmiş katı malzeme modelleri oluşturmak için lokalize bir şekilde uygulanabilir.
Üniversite TermoKimyasal Sıvı Biriktirme (TCLD) kullanarak DW izleri için termokimyasal araçların kullanımını gösterdi. TCLD’de, sıvı reaktanlar sıcak bir substrat üzerine bir nozül vasıtasıyla püskürtülür. Reaktanlar, substrat üzerinde katı bir tortu oluşturmak için sıcak yüzey üzerinde termal olarak ayrışır veya birbirleriyle reaksiyona girer.
Memenin hareketi ve püskürtme parametreleri kontrol edilerek, bırakılan malzemenin 3 boyutlu şekli oluşturulabilir. Bu, kavramsal olarak yukarıda tartışılan mürekkep bazlı DW yaklaşımlarına benzer, ancak biriktirme sırasında yüksek sıcaklıkta bir alt tabaka gerektirir.
Elektron ışın kaynağı Elektron ışın kaynak yöntemi Katı hal kaynak yöntemleri Katot ışınlarının özellikleri W crooks neyi buldu
Son yorumlar