Что такое микрофабрикация?

<ч />

Когда вы думаете о производстве, вы, вероятно, представляете автомобильные заводы, выпускающие большие готовые к эксплуатации автомобили. Хотя это, безусловно, сегмент обрабатывающей промышленности, существуют и другие процессы, выполняемые на значительном уровне. меньший уровень. Микропроизводство, например, конкретно относится к процессу изготовления небольших структур в микрометровом или меньшем масштабе. Он используется в широком спектре производственных сегментов, включая интегральные схемы, полупроводники, микрожидкостные устройства, элементы солнечных панелей, плоские дисплеи, датчики, топливные элементы и многое другое.

Чтобы представить размер микрофабрики в перспективе, микрометр эквивалентен одной миллионной части метра или одной тысячной миллиметра. Это измерение обычно используется для длин волн инфракрасного света, биологических клеток и производственных процессов в отношении микропроизводства. Из-за его исключительно малых размеров при выполнении работ по микрообработке необходимо использовать определенные высокотехнологичные инструменты.

Важно отметить, что микропроизводство — это универсальный термин, используемый для описания всех производственных процессов, которые включают в себя небольшие структуры в микрометровом или меньшем масштабе. Другие термины, обычно используемые для описания этих процессов, включают микрообработку, обработку полупроводников, изготовление микроэлектроники и т. д.

Микропроизводство — относительно новый производственный процесс, который совсем недавно появился в микроэлектронной промышленности. Компании существенно сократили традиционные процессы обработки, такие как электроэрозионная обработка, для создания микрообработки.

Итак, как создаются микроустройства? Точный процесс зависит от бесчисленного множества факторов, включая компанию, которая его производит, инструменты, к которым у рабочих есть доступ, желаемые характеристики и многое другое. При этом типичное микроустройство сначала создается путем нанесения пленки, а затем нанесения на пленку рисунка с различными микроэлементами. Затем компания может вытравить часть верхнего слоя пленки.

Тонкая пленка играет ключевую роль в микрообработке. Микрофабрикаты обычно создаются с использованием нескольких тонких пленок. Для электронных устройств эти пленки могут содержать проводящие металлы, обеспечивающие прохождение электричества. С другой стороны, оптические устройства могут иметь отражающие или прозрачные пленки для улучшения видимости и четкости. А медицинские устройства могут иметь химические пленки для подавления роста микробов.

Микрофабрикация ни в коем случае не является быстрым или легким процессом. В отчетах указывается, что для изготовления типичного чипа памяти требуется примерно 30 этапов литографии, 10 этапов окисления, 20 травления и 10 этапов легирования. Компании часто измеряют сложность изготовления продукта с помощью подсчета масок, который относится к количеству различных слоев рисунка в конечном продукте. Если в продукте 120 различных слоев, количество масок также равно 120.