دستگاه های لیتوگرافی
فروش دستگاه لیتوگرافی آزمایشگاهی
لیتوگرافی، حکاکی در ابعاد نانو است. این روش یکی از روشهای سنتز نانو مواد میباشد که در صنایع الکترونیک کاربرد گسترده‌ای دارد. با استفاده از این دستگاه الگوهای هندسی مشخصی بر روی یک زیرلایه ایجاد میشود. برای ایجاد این الگوها می‌توان از دستگاه لیتوگرافی نوری، باریکه الکترونی، تکنیک‌های مهرزنی در ابعاد نانو و… استفاده کرد و با استفاده از فیلترها یا بدون آن، طرح مورد نظر را ایجاد نمود. از دستگاههای لیتوگرافی آزمایشگاهی به طور گسترده برای تولید ترانزیستورها، مدارهای مجتمع و قطعات الکترونیکی استفاده میشود.
لیتوگرافی به طورکلی عملیات انتقال الگوهای هندسی روی یک زیرلایه است. این دستگاه به طور گسترده برای تولید ترانزیستورها، مدارهای مجتمع و قطعات الکترونیکی استفاده میشود. روشهای لیتوگرافی به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ لیتوگرافی با استفاده از ماسک و بدون ماسک. در لیتوگرافی با استفاده از ماسک، از یک قالب یا ماسک برای انتقال الگوها در یک سطح گسترده استفاده میشود و توان تولید چند ده ویفر در ساعت را مهیا می‌کند. انواع این دستگاه ها به صورت آزمایشگاهی با ماسک شامل آزمایشگاهی نوری، نرم و با مُهرزدن در ابعاد نانو میشود. از طرف دیگر دستگاه های لیتوگرافی آزمایشگاهی بدون ماسک مانند باریکه الکترونی، باریکه یونی متمرکز و پروبی روبشی، الگوهای دلخواه را بدون استفاده از ماسک تولید می‌کنند. این روش‌ها الگوهایی به صورت سریالی ایجاد می‌کنند که اجازه می‌دهند قابلیت ایجاد طرح‌های دلخواه در ابعاد نانو را داشته باشیم. با این حال توان عملیاتی این نوع محدود است زیرا توالی آن کُند است و برای تولید انبوه نامناسب میباشد.
برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید
دستگاه لیتوگرافی
دسته‌بندی‌های مختلف برای لیتوگرافی ارائه شده است که متداول‌ترین آن نوری (نوری، فرابنفش)، الکترونی، یونی، اشعه ایکس و پروبی روبشی را در بر میگیرد. در بین این روش‌ها، لیتوگرافی نوری یکی از متداول‌ترین روشهای تولید نیمه هادی‌ها است و روش اصلی تولید در صنایع نیمه هادی‌ها و مدارهای مجتمع میباشد. این روش در ایجاد الگو برای ساخت مدارهای مجتمع، میکروچیپ‌ها و میکروسیستم‌های الکترومکانیکی استفاده میشود. در این روش یک ماده پلیمری حساس به نور (فوتورزیست) در برابر نور فرابنفش قرار میگیرد و الگوهای مورد نظر ایجاد میشود. در ابتدا، نور فرابنفش با طول موج در محدوده ۱۹۳-۴۳۶ نانومتر از طریق یک فوتوماسک تابیده میشود. فوتوماسک از یک سطح شفاف مانند شیشه یا کوارتز تشکیل شده است که الگوهایی مات برروی آن لایه نشانی میشود. در سطحی از فوتورزیست که در معرض تابش قرار میگیرد، زنجیره‌های پلیمری تجزیه می‌شوند و انحلال‌پذیری آن در یک محلول شیمیایی به نام بهبود‌دهنده افزایش می‌یابد. سپس زیرلایه در بهبود‌دهنده غوطه‌ور شده و بخشی که در معرض تابش بوده حذف میشود. شکل۱ مراحل لیتوگرافی نوری را نشان می‌دهد.
شکل 1 – فرآیند دستگاه لیتوگرافی نوری آزمایشگاهی
بطور کلی سه نوع لیتوگرافی وجود دارد. چاپ تماسی، چاپ مجاورتی و چاپ پرتوافکنی. انواع لیتوگرافی در شکل۲ نشان داده شده است. در روشهای تماسی و مجاورتی، فوتوماسک در تماس یا نزدیک به فوتورزیست قرار میگیرد. این دو روش قادر به ایجاد طرح‌هایی در ابعاد چند میکرومتر هستند؛ بنابراین این دو روش در ایجاد طرح‌هایی با رزولوشن متوسط در آزمایشگاه و صنایع کوچک کاربرد دارند. همچنین اغلب پژوهش‌های آزمایشگاهی از چاپ مجاورتی و تماسی استفاده می‌کنند. در مقابل، چاپ پرتوافکنی از یک سیستم لنز نوری استفاده می‌کند و الگوی مورد نظر را از طریق یک لیزر اگزایمر (طول موج ۱۹۳ تا ۲۴۸ نانومتر) روی فوتورزیست ایجاد می‌کند که قابلیت کاهش ابعاد الگو از ۲ تا ۱۰ برابر میشود. این روش توانایی تولید طرح‌هایی با رزولوشن بالا به ابعاد چند ده نانومتر را دارد. با این حال این روش نیازمند سیستم لنز نوری پیچیده وکنترل دقیق دما و موقعیت اجزای سیستم است و منجر به افزایش هزینه‌ها میشود؛ اما در تولید مدارهای مجتمع پیشرفته و اجزای CPU به کار می‌رود. در سال‌های اخیر لیتوگرافی غوطه‌وری، فناوری افزایش رزولوشن و لیتوگرافی فرابنفش با انرژی بالا برای بهبود قدرت تفکیک لیتوگرافی چاپ پرتو افکنی استفاده شده‌اند.
شکل2- انواع لیتوگرافی
طی دهه‌های گذشته ابعاد ترانزیستورها از چندین میکرومتر به چند نانومتر کاهش یافته است. این پیشرفت موجب بهبود کامپیوترها و سایر وسایل الکترونیکی شده است. چنین موفقیتی‌هایی مدیون پیشرفت‌های لیتوگرافی به ویژه نوع نوری پرتوافکنی است. کاربرد لیتوگرافی به فناوری ترانزیستورها و مدارهای مجتمع محدود نمی‌شود. از دیگر کاربردهای این عمل در میکروسیستم‌های الکترومکانیکی(MEMS) میباشد. این سیستم‌ها ابزارهایی هستند که ورودی‌های فیزیکی مانند شتاب، فشار و دما را به خروجی الکتریکی و یا انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کنند. مزیت MEMSها نسبت به ابزارهای مشابه قدیمی پاسخ سریع، رزولوشن بالا و حساسیت بیشتر است و علت آن نیز کوچک بودن سایز این سیستم‌ها میباشد. پیشرفت‌های لیتوگرافی به تکرارپذیری تولید MEMSها و کاهش هزینه آن کمک می‌کند. MEMSها کاربردهای زیادی دارند مانند میکرو شتاب‌سنج‌ها که در سیستم‌های ایمنی کیسه هوای خودروها یا سیستم‌های تشخیص حرکت در گوشی‌های هوشمند کاربرد دارند؛ حسگرهای فشار که در فشارسنج تایر خودرو و سنجش فشارخون استفاده می‌شوند؛ میکروپمپ‌ها، سوئیچ‌های نوری، میکروپیل‌های سوختی به عنوان منابع تامین انرژی لوازم الکترونیکی قابل حمل و میکروسوزن‌ها برای انتقال دارو از طریق پوست از دیگر کاربردهایش میباشد. امروزه لیتوگرافی توانسته کمک شایانی به تولید این سیستم‌ها در ابعاد ریزتر یعنی نانوسیستم‌های الکترومکانیکی کند. این سیستم‌ها دریچه تازه‌ای به فناوری‌های مدارهای مجتمع، ذخیره‌سازی مغناطیسی اطلاعات، صفحه‌های نمایش و حسگرها باز کرده‌اند.