মূল কনটেন্টে যান
MecAgentMecAgent
অধ্যায় 13মাইক্রো ও ন্যানো

মাইক্রো ও ন্যানোফ্যাব্রিকেশন

মাইক্রো ও ন্যানোফ্যাব্রিকেশন চুলের চেয়ে অনেক ছোট কাঠামো বানায়: চিপের ট্রানজিস্টর, ঘড়ির গিয়ার, ফিল্টারের তন্তু। বাল্ক উপাদান কাটা বা চাপার বদলে এই প্রক্রিয়াগুলো মাইক্রনে (মিলিমিটারের হাজার ভাগ) বা এমনকি এক-একটি পরমাণুর মাপের ধাপে পদার্থ গড়ে, আঁকে, জমায় বা সরায়।

মূল ধারণা

এই মাপে সাধারণ টুল অকেজো: কোনো ড্রিল বিট এত সরু নয় এবং কোনো হাত এত স্থির নয়। তাই কাজটি হয় আলো, আয়ন, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ও রসায়ন দিয়ে, যা চোখে দেখা যায় তার চেয়ে অনেক ছোট মাপে ফোকাস বা নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এটিকে ছুরি দিয়ে খোদাইয়ের বদলে রশ্মি দিয়ে লেখার মতো ভাবুন: রশ্মি যত সূক্ষ্ম, লেখাও তত সূক্ষ্ম।

এই অধ্যায় একটি চুলের প্রস্থ আর একটি পরমাণুর আকারের মাঝখানে কাজ করেলগ স্কেল: প্রতিটি দাগ বাঁয়ের দাগের দশগুণ0.1 nm1 nm10 nm100 nm1 µm10 µm100 µm1 mm0.1 থেকে 0.3 nmকয়েক দশ nmপ্রায় 10 µmপ্রায় 70 µmপরমাণুট্রানজিস্টরের বৈশিষ্ট্যসাধারণ সেলমানুষের চুল1 থেকে 100 nm1 µm থেকে 1 mmন্যানো স্কেলমাইক্রো স্কেল
আকারের সিঁড়ি · পরমাণু থেকে চুল পর্যন্ত, লগ স্কেলেপ্রতিটি দাগ তার বাঁয়ের দাগের চেয়ে দশগুণ বড়, তাই একটি চুল একটি পরমাণুর চেয়ে কয়েক লাখ গুণ চওড়া।

এই প্রক্রিয়াগুলোর অনেকগুলো চলে ক্লিনরুমে: এমন ঘর, যার বাতাস ছেঁকে নেওয়া হয় যাতে সাধারণ বাতাসের তুলনায় হাজার গুণ কম ধূলিকণা থাকে, আর কর্মীরা পরেন সারা শরীর ঢাকা পোশাক। একটি ধূলিকণাও ট্রানজিস্টরের চেয়ে অনেক বড়, তাই ওয়েফারের ওপর একটি কণা পড়লেই একটি চিপ নষ্ট হয়ে যেতে পারে।

এই অধ্যায়ের 9টি প্রক্রিয়া

13.1জোখরালস্কি ক্রিস্টাল গ্রোথ (সিলিকন ওয়েফার)গলিত সিলিকন থেকে ধীরে ধীরে একটি বিশাল একক সিলিকন কেলাস টেনে তোলেপাঠটি খুলুন13.2ফটোলিথোগ্রাফিআলোর সাহায্যে আলোসংবেদী প্রলেপে একটি প্যাটার্ন ফেলে, তারপর এচ করেপাঠটি খুলুন13.3মলিকুলার বিম এপিট্যাক্সি (MBE)অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়ামে বিম থেকে একবারে এক পরমাণু স্তর করে স্ফটিক বাড়ায়পাঠটি খুলুন13.4অ্যাটমিক লেয়ার ডিপোজিশন (ALD)পর্যায়ক্রমিক গ্যাসে প্রতি চক্রে এক পরমাণু-স্তর করে পৃষ্ঠে আস্তরণ দেয়পাঠটি খুলুন13.5ফোকাসড আয়ন বিম (FIB)মাইক্রোস্কোপের নিচে আয়ন রশ্মি দিয়ে উপাদান কাটে বা জুড়ে দেয়পাঠটি খুলুন13.6ফেমটোসেকেন্ড লেজার মেশিনিংঅতি-স্বল্প লেজার স্পন্দন দিয়ে না গলিয়ে উপাদান সরায়পাঠটি খুলুন13.7LIGAএক্স-রে বা UV দিয়ে গভীর খাঁজ আঁকে, নিকেল দিয়ে ভরে, তারপর প্রতিলিপি ঢালেপাঠটি খুলুন13.8টু-ফোটন পলিমারাইজেশনশুধু লেজারের ফোকাসে রেজিন শক্ত করে 3D মাইক্রো-অংশ প্রিন্ট করেপাঠটি খুলুন13.9ইলেকট্রোস্পিনিংউচ্চ ভোল্টেজে পলিমারের জেট টেনে ন্যানোফাইবার বানায়পাঠটি খুলুন

পাশাপাশি তুলনা

প্রক্রিয়াএক লাইনেসবচেয়ে ভালোব্যাচের আকারনির্ভুলতা
13.1জোখরালস্কি ক্রিস্টাল গ্রোথ (সিলিকন ওয়েফার)গলিত সিলিকন থেকে ধীরে ধীরে একটি বিশাল একক সিলিকন কেলাস টেনে তোলেচিপ ও সোলার সেলের জন্য সিলিকন ওয়েফারইনগটের ক্রমাগত উৎপাদনপ্রায় নিখুঁত একটি ক্রিস্টাল, কেটে নেওয়া হয় 300 mm পর্যন্ত চওড়া ওয়েফারে
13.2ফটোলিথোগ্রাফিআলোর সাহায্যে আলোসংবেদী প্রলেপে একটি প্যাটার্ন ফেলে, তারপর এচ করেকম্পিউটার চিপ, সেন্সর, MEMSগণউৎপাদন, কোটি কোটি চিপকয়েক দশ ন্যানোমিটার পর্যন্ত সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্য
13.3মলিকুলার বিম এপিট্যাক্সি (MBE)অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়ামে বিম থেকে একবারে এক পরমাণু স্তর করে স্ফটিক বাড়ায়লেজার, LED, দ্রুত ট্রানজিস্টর, গবেষণাঅল্প সংখ্যক ওয়েফারের ব্যাচএকক পারমাণবিক স্তর
13.4অ্যাটমিক লেয়ার ডিপোজিশন (ALD)পর্যায়ক্রমিক গ্যাসে প্রতি চক্রে এক পরমাণু-স্তর করে পৃষ্ঠে আস্তরণ দেয়চিপের অতি-পাতলা ফিল্ম, গভীর গর্তের ভেতরের প্রলেপবিপুল পরিমাণে চিপ উৎপাদনপ্রতি চক্রে প্রায় এক ন্যানোমিটারের দশ ভাগের এক ভাগ
13.5ফোকাসড আয়ন বিম (FIB)মাইক্রোস্কোপের নিচে আয়ন রশ্মি দিয়ে উপাদান কাটে বা জুড়ে দেয়চিপ মেরামত, নমুনা তৈরি, প্রোটোটাইপএকটি-দুটি টুকরোপ্রায় 10 ন্যানোমিটার পর্যন্ত
13.6ফেমটোসেকেন্ড লেজার মেশিনিংঅতি-স্বল্প লেজার স্পন্দন দিয়ে না গলিয়ে উপাদান সরায়স্টেন্ট, কাচ কাটা, মাইক্রো-ছিদ্রপ্রোটোটাইপ থেকে বড় সিরিজকয়েক মাইক্রন
13.7LIGAএক্স-রে বা UV দিয়ে গভীর খাঁজ আঁকে, নিকেল দিয়ে ভরে, তারপর প্রতিলিপি ঢালেঘড়ির যন্ত্রাংশ, মাইক্রো-গিয়ার, মাইক্রো-মোল্ডছোট থেকে মাঝারি; প্লাস্টিকের কপি বড় সিরিজেসাব-মাইক্রন, অনেক উঁচু সোজা দেয়াল
13.8টু-ফোটন পলিমারাইজেশনশুধু লেজারের ফোকাসে রেজিন শক্ত করে 3D মাইক্রো-অংশ প্রিন্ট করেমাইক্রো-অপটিক্স, কোষ ধারণকারী কাঠামো, প্রোটোটাইপএকটি-দুটি টুকরো ও ছোট সিরিজসাব-মাইক্রন সূক্ষ্মতা
13.9ইলেকট্রোস্পিনিংউচ্চ ভোল্টেজে পলিমারের জেট টেনে ন্যানোফাইবার বানায়ফিল্টার, ক্ষতের ড্রেসিং, টিস্যু স্ক্যাফোল্ডল্যাবের নমুনা থেকে রোল-টু-রোল লাইন পর্যন্তকয়েক দশ ন্যানোমিটার থেকে কয়েক মাইক্রন পুরু তন্তু

এই পরিবারের মধ্যে কীভাবে বাছবেন

  • চিপের মূল উপাদান বানাতে চান? সিলিকন ক্রিস্টাল আসে Czochralski পদ্ধতিতে, আর সবচেয়ে সূক্ষ্ম ক্রিস্টাল স্তর আসে MBE থেকে।
  • লাখো একই রকম সমতল ডিভাইসে নকশা আঁকতে: ফটোলিথোগ্রাফি; কয়েক পরমাণু পুরু ফিল্ম যোগ করতে: ALD।
  • একটি অতি ক্ষুদ্র জায়গা মেরামত, কাটা বা পরীক্ষা করতে: ফোকাসড আয়ন বিম; ধাতু বা কাচে মাইক্রো-বৈশিষ্ট্য মেশিনিং করতে: ফেমটোসেকেন্ড লেজার।
  • সোজা দেয়ালের লম্বা ধাতব মাইক্রো-যন্ত্রাংশ: LIGA; সত্যিকারের ত্রিমাত্রিক মাইক্রো-আকৃতি: টু-ফোটন পলিমারাইজেশন।
  • সূক্ষ্ম তন্তুর জালি বড় এলাকা জুড়ে, সস্তায়: ইলেকট্রোস্পিনিং।

মূল শব্দ

মাইক্রন (µm)
এক মিলিমিটারের হাজার ভাগের এক ভাগ; একটি চুল প্রায় 70 µm চওড়া।
ন্যানোমিটার (nm)
এক মাইক্রনের হাজার ভাগের এক ভাগ; পাশাপাশি কয়েকটি পরমাণু।
ওয়েফার
ক্রিস্টালের পাতলা, পালিশ করা চাকতি, সাধারণত সিলিকনের, যার ওপর চিপ বানানো হয়।
রেজিস্ট
একটি প্রলেপ, যা আলো, এক্স-রে বা ইলেকট্রনের প্রভাবে রাসায়নিকভাবে বদলে যায়; স্টেনসিলের মতো ব্যবহৃত হয়।
ক্লিনরুম
অতি যত্নে ছাঁকা বাতাসের একটি ঘর, যা প্রায় ধুলোমুক্ত রাখা হয়।
ভ্যাকুয়াম চেম্বার
বন্ধ একটি বাক্স, যার বাতাস পাম্প করে বের করে দেওয়া হয়েছে, ফলে পরমাণু ও রশ্মি অবাধে চলতে পারে।
MEMS
মাইক্রো-ইলেকট্রো-মেকানিক্যাল সিস্টেম, চিপের ওপর বানানো ক্ষুদ্র যন্ত্র ও সেন্সর।
ভক্সেল
ত্রিমাত্রিক পিক্সেল, একটি প্রক্রিয়া একবারে সবচেয়ে ছোট যে আয়তন গড়তে পারে।

ব্যবহার করে দেখুন

আপনার CAD-এ AI-কে কাজে লাগান।

আপনার CAD সফটওয়্যারের ভেতরে পার্ট মডেল করুন, ড্রয়িং তৈরি করুন এবং পুনরাবৃত্তিমূলক কাজ অটোমেট করুন।