Wat is microfabricage?

Als je aan productie denkt, denk je waarschijnlijk aan autofabrieken die grote rijklare voertuigen produceren. Hoewel dit zeker een deel van de maakindustrie is, worden er andere processen uitgevoerd op een veel kleiner niveau. Microfabricage verwijst bijvoorbeeld specifiek naar het proces van het fabriceren van kleine structuren op micrometer of kleinere schaal. Het wordt gebruikt in een breed scala aan productiesegmenten, waaronder geïntegreerde schakelingen, halfgeleiders, microfluïdische apparaten, zonnepaneelcellen, platte beeldschermen, sensoren, brandstofcellen en meer.

Om de omvang van microfabricage in perspectief te plaatsen:een micrometer is het equivalent van een miljoenste van een meter, ofwel een duizendste van een millimeter. Deze meting wordt vaak gebruikt voor golflengten van infrarood licht, biologische cellen en productieprocessen met betrekking tot microfabricage. Omdat het uitzonderlijk kleine afmetingen heeft, moeten bepaalde hightech gereedschappen worden gebruikt bij het uitvoeren van microfabricagewerk.

Het is belangrijk op te merken dat microfabricage een verzamelnaam is die wordt gebruikt om alle productieprocessen te beschrijven waarbij kleine structuren op micrometer of kleinere schaal betrokken zijn. Andere termen die vaak worden gebruikt om deze processen te beschrijven, zijn onder meer microbewerking, halfgeleiderverwerking, micro-elektronische fabricage, enz.

Microfabricage is een relatief nieuw fabricageproces dat onlangs is ontstaan ​​in de micro-elektronica-industrie. Bedrijven hebben in wezen traditionele bewerkingsprocessen, zoals machinale bewerking met elektroontlading, teruggebracht om microfabricage te creëren.

Dus, hoe worden microdevices gemaakt? Het exacte proces is afhankelijk van talloze factoren, waaronder het bedrijf dat het produceert, de tools waartoe werknemers toegang hebben, de gewenste specificaties en meer. Dat gezegd hebbende, wordt eerst een typisch microapparaat gemaakt door een film te deponeren en vervolgens de film van een patroon te voorzien met verschillende microfuncties. Vervolgens kan het bedrijf delen van de bovenste filmlaag wegetsen.

Dunne film speelt een sleutelrol bij microfabricage. Microgefabriceerde producten worden meestal gemaakt met behulp van meerdere dunne films. Voor elektronische apparaten kunnen deze films geleidende metalen bevatten die de stroom van elektriciteit mogelijk maken. Optische apparaten daarentegen kunnen reflecterende of transparante films bevatten om de zichtbaarheid en helderheid te verbeteren. En medische apparaten kunnen chemische films hebben om microbiële groei te remmen.

Microfabricage is op geen enkele manier een snel of gemakkelijk proces. Rapporten geven aan dat een typische geheugenchip ongeveer 30 lithografie-, 10 oxidatie-, 20 ets- en 10 dopingstappen vereist om te fabriceren. Bedrijven meten vaak de moeilijkheid van het vervaardigen van een product met behulp van maskertelling, dat verwijst naar het aantal verschillende patroonlagen in het eindproduct. Als een product 120 verschillende lagen heeft, heeft het ook een maskertelling van 120.