Erdieroaleen fabrikazioan, "aguafortea" izeneko teknika dago substratu baten edo substratuan eratutako film mehe baten prozesatzean. Grabaketa-teknologiaren garapenak zeresan handia izan du Intel-eko sortzaile Gordon Moorek 1965ean "transistoreen integrazio-dentsitatea bikoiztu egingo dela 1,5 eta 2 urtetan" (normalean "Mooreren legea" izenez ezagutzen dena) egindako iragarpena gauzatzeko.
Aguafortea ez da deposizio edo lotura bezalako prozesu "gehigarri" bat, prozesu "kentzailea" baizik. Horrez gain, scraping metodo ezberdinen arabera, bi kategoriatan banatzen da, hots, "aguaforte hezea" eta "aguaforte lehorra". Erraz esateko, lehenengoa urtzeko metodoa da eta bigarrena zulatzeko metodoa.
Artikulu honetan, labur-labur, akuaforte-teknologia bakoitzaren ezaugarriak eta desberdintasunak azalduko ditugu, akuaforte hezea eta akuaforte lehorra, bai eta bakoitza egokia den aplikazio-eremuak ere.
Grabaketa-prozesuaren ikuspegi orokorra
Aguaforte-teknologia Europan sortu omen zen XV.mendearen erdialdean. Garai hartan, azidoa kobrezko plaka grabatu batean isurtzen zen kobre biluzia korroditzeko, intaglio bat osatuz. Korrosioaren ondorioak baliatzen dituzten gainazaleko tratamendu-teknikak "aguaforte" gisa ezagutzen dira.
Erdieroaleen fabrikazioan grabatze-prozesuaren helburua substratua edo filma substratuan marrazkiaren arabera moztea da. Filmaren eraketa, fotolitografia eta akuafortearen prestaketa-urratsak errepikatuz, egitura planoa hiru dimentsioko egitura batean prozesatzen da.
Aguaforte hezearen eta grabaketa lehorren arteko aldea
Fotolitografia-prozesuaren ondoren, agerian dagoen substratua hezea edo lehorra grabatu egiten da grabaketa-prozesu batean.
Aguaforte hezeak irtenbide bat erabiltzen du gainazala grabatu eta kentzeko. Metodo hau azkar eta merke prozesatu daitekeen arren, bere desabantaila da prozesatzeko zehaztasuna apur bat txikiagoa dela. Hori dela eta, 1970. urte inguruan sortu zen grabaketa lehorra. Aguaforte lehorrekoak ez du soluziorik erabiltzen, substratuaren gainazala kolpatzeko gasa erabiltzen du urratzeko, prozesatzeko zehaztasun handia duelarik.
"Isotropia" eta "Anisotropia"
Aguaforte hezearen eta grabaketa lehorren arteko aldea sartzerakoan, funtsezko hitzak "isotropiko" eta "anisotropiko" dira. Isotropiak esan nahi du materiaren eta espazioaren propietate fisikoak ez direla norabidearen arabera aldatzen, eta anisotropiak esan nahi du materiaren eta espazioaren propietate fisikoak norabidearen arabera aldatzen direla.
Aguaforte isotropikoak esan nahi du akuaforteak puntu jakin baten inguruan zenbateko berdina egiten duela, eta akuaforte anisotropikoak esan nahi du akuaforteak norabide ezberdinetan egiten duela puntu jakin baten inguruan. Esate baterako, erdieroaleen fabrikazioan grabatzean, grabaketa anisotropoa aukeratzen da maiz, xede-norabidea bakarrik arrastatzen da, beste norabideak oso-osorik utziz.
"Agrabadura isotropikoa" eta "Agrabadura anisotropikoa" irudiak
Produktu kimikoak erabiliz grabaketa hezea.
Hezearen grabaketak substantzia kimiko baten eta substratu baten arteko erreakzio kimikoa erabiltzen du. Metodo honekin grabaketa anisotropikoa ez da ezinezkoa, baina grabaketa isotropikoa baino askoz zailagoa da. Disoluzioen eta materialen konbinazioan murrizketa asko daude, eta substratuaren tenperatura, disoluzioaren kontzentrazioa eta gehigarri kopurua bezalako baldintzak zorrotz kontrolatu behar dira.
Baldintzak zenbateraino doitzen diren, heze-aguafortea zaila da 1 μm-tik beherako prozesamendu fina lortzea. Horren arrazoi bat alboetako grabazioa kontrolatu beharra da.
Undercotting undercotting bezala ere ezagutzen den fenomenoa da. Nahiz eta espero den materiala norabide bertikalean (sakoneraren norabidean) soilik disolbatuko dela grabaketa hezearen bidez, ezinezkoa da soluzioa guztiz saihestea alboetara jotzea, beraz, materialaren norabide paraleloan desegitea ezinbestean jarraituko du. . Fenomeno hori dela eta, heze-grabaketak xede-zabalera baino estuagoak diren atalak sortzen ditu ausaz. Modu honetan, korronte-kontrol zehatza behar duten produktuak prozesatzen direnean, erreproduzigarritasuna txikia da eta zehaztasuna ez da fidagarria.
Aguaforte hezean izan daitezkeen hutsegiteen adibideak
Zergatik da egokia grabaketa lehorra mikromekanizaziorako
Erlazionatutako artearen deskribapena Aguaforte anisotropikorako egokia den grabaketa lehorra doitasun handiko prozesatzea eskatzen duten erdieroaleen fabrikazio prozesuetan erabiltzen da. Ioi erreaktiboen grabaketa (RIE) deitzen zaio sarritan grabaketa lehorra, eta plasma bidezko grabaketa eta sputter grabaketa ere izan ditzake zentzu zabalean, baina artikulu hau RIEan zentratuko da.
Aguaforte anisotropoa zergatik den errazagoa den azaltzeko lehorreko grabaketarekin, ikus dezagun hurbilagotik RIE prozesua. Erraza da ulertzea lehorreko grabaketa eta substratua birrintzeko prozesua bi motatan banatuz: "grabatu kimikoa" eta "grabatu fisikoa".
Aguaforte kimikoa hiru urratsetan gertatzen da. Lehenik eta behin, gas erreaktiboak gainazalean xurgatzen dira. Ondoren, erreakzio-produktuak erreakzio-gasetik eta substratu-materialetik eratzen dira, eta, azkenik, erreakzio-produktuak desorbatzen dira. Ondorengo grabaketa fisikoan, substratua bertikalki beherantz grabatzen da argon gasa substratuari bertikalki aplikatuz.
Agrabatu kimikoa isotropoki gertatzen da, eta grabaketa fisikoa anisotropoki gerta daiteke gasaren aplikazioaren norabidea kontrolatuz. Aguaforte fisiko hori dela eta, lehorreko grabaketak kontrol gehiago ahalbidetzen du akuafortearen norabidearen gaineko kontrol hezea baino.
Lehorra eta hezea grabatzeak, gainera, hezearen grabaketa-ren baldintza zorrotz berberak behar ditu, baina hezea grabatzea baino erreproduzigarritasun handiagoa du eta erraz kontrolatzen diren elementu asko ditu. Hori dela eta, ez dago dudarik gabe akuaforte lehorra hobetzen dela industria-ekoizpenerako.
Zergatik Hezea Aguafortea behar da oraindik
Itxuraz ahalguztiduna den grabaketa lehorra ulertzen duzunean, agian galdetuko zaizu zergatik dagoen oraindik grabaketa hezea. Hala ere, arrazoia erraza da: akuaforte hezeak produktua merkeago egiten du.
Aguaforte lehor eta hezearen arteko desberdintasun nagusia kostua da. Aguaforte hezean erabiltzen diren produktu kimikoak ez dira horren garestiak, eta ekipamenduaren prezioa bera lehorrean grabatzeko ekipoenaren 1/10 ingurukoa dela esaten da. Gainera, prozesatzeko denbora laburra da eta hainbat substratu aldi berean prozesatu daitezke, ekoizpen kostuak murriztuz. Ondorioz, produktuen kostuak baxuak mantendu ditzakegu, gure lehiakideekiko abantaila bat emanez. Prozesatzeko zehaztasun-eskakizunak handiak ez badira, enpresa askok akuaforte hezea aukeratuko dute ekoizpen masibo zakarra egiteko.
Aguaforte-prozesua mikrofabrikazioko teknologian zeresana betetzen duen prozesu gisa sartu zen. Aguaforte-prozesua, gutxi gorabehera, akuaforte hezea eta akuaforte lehorrean banatzen da. Kostua garrantzitsua bada, lehenengoa hobea da, eta 1 μm-tik beherako mikroprozesamendua behar bada, bigarrena hobea da. Egokiena, ekoiztu beharreko produktuaren eta kostuaren arabera prozesu bat hauta daiteke, zein den hobea.
Argitalpenaren ordua: 2024-04-16