मायक्रो- आणि नॅनोफॅब्रिकेशन
मायक्रो- आणि नॅनोफॅब्रिकेशन केसापेक्षा खूप लहान रचना बनवते: चिपमधील ट्रान्झिस्टर, घड्याळाचे गिअर, फिल्टरमधील तंतू. घन मटेरियल कापण्याऐवजी किंवा दाबण्याऐवजी, या प्रक्रिया मायक्रॉन (मिलिमीटरचे हजारांश) किंवा अगदी एकेका अणूमध्ये मोजल्या जाणाऱ्या पायऱ्यांत द्रव्य वाढवतात, ओढतात, साचवतात किंवा काढतात.
मूळ कल्पना
या पातळीवर सामान्य साधने निरुपयोगी असतात: कोणतीही ड्रिल बिट इतकी पातळ नसते आणि कोणताही हात इतका स्थिर नसतो. म्हणून काम प्रकाश, आयन, विद्युत क्षेत्रे आणि रसायनशास्त्र करतात, जे डोळ्याला दिसणाऱ्या पातळीच्या खूप खाली केंद्रित किंवा नियंत्रित करता येतात. चाकूने कोरण्याऐवजी किरणाने लिहिण्यासारखे समजा: किरण जितका सूक्ष्म, लिखाण तितके सूक्ष्म.
यांपैकी अनेक प्रक्रिया क्लीनरूममध्ये चालतात: या खोल्यांतील हवा इतकी गाळलेली असते की तिच्यात सामान्य हवेपेक्षा हजारपट कमी धुळीचे कण असतात, आणि कामगार संपूर्ण शरीर झाकणारे सूट घालतात. धुळीचा एक कणही ट्रान्झिस्टरपेक्षा खूप मोठा असतो, म्हणून वेफरवर एक कण पडला तरी चिप बिघडू शकते.
या प्रकरणातील 9 प्रक्रिया
शेजारी शेजारी
| प्रक्रिया | एका ओळीत | यासाठी सर्वोत्तम | बॅच आकार | अचूकता |
|---|---|---|---|---|
| 13.1झोक्रालस्की क्रिस्टल वाढ (सिलिकॉन वेफर) | वितळलेल्या सिलिकॉनमधून सिलिकॉनचा प्रचंड एकल स्फटिक हळूहळू वर ओढतो | चिप आणि सोलर सेलसाठी सिलिकॉन वेफर | इंगॉटचे सतत उत्पादन | जवळजवळ परिपूर्ण स्फटिक, ३०० mm पर्यंत व्यासाच्या वेफरमध्ये कापलेला |
| 13.2फोटोलिथोग्राफी | प्रकाशाने प्रकाश-संवेदनशील लेपावर नमुना प्रक्षेपित करते, मग तो एच करते | कॉम्प्युटर चिप, सेन्सर, MEMS | मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन, लाखो चिप | काही दहा नॅनोमीटरपर्यंतची वैशिष्ट्ये |
| 13.3मॉलिक्युलर बीम एपिटॅक्सी (MBE) | अति-उच्च निर्वातात किरणपुंजांपासून क्रिस्टल एका वेळी एक अणुस्तर वाढवते | लेसर, LED, वेगवान ट्रान्झिस्टर, संशोधन | वेफरच्या लहान बॅच | एकेक अणुस्तर |
| 13.4अॅटॉमिक लेयर डिपॉझिशन (ALD) | बदलत्या वायूंनी प्रत्येक चक्रात एक अणुथर या प्रमाणे पृष्ठभागावर कोटिंग करते | चिपमधील अतिपातळ फिल्म, खोल छिद्रांच्या आतील कोटिंग | मोठ्या प्रमाणावर चिप उत्पादन | प्रति चक्र सुमारे एक दशांश नॅनोमीटर |
| 13.5फोकस्ड आयन बीम (FIB) | सूक्ष्मदर्शकाखाली आयनांच्या किरणाने साहित्य काढते किंवा जोडते | चिप दुरुस्ती, नमुने तयार करणे, प्रोटोटाइप | एकेकटे नग | सुमारे १० नॅनोमीटरपर्यंत |
| 13.6फेम्टोसेकंद लेझर मशीनिंग | अतिलहान लेझर स्पंदांनी, वितळवल्याशिवाय, साहित्य काढते | स्टेंट, काच कापणे, सूक्ष्म छिद्रे | प्रोटोटाइपपासून मोठ्या मालिकेपर्यंत | काही मायक्रॉन |
| 13.7LIGA | एक्स-रे किंवा UV ने खोल खाचा काढते, त्या निकेलने भरते, मग प्रती मोल्ड करते | घड्याळाचे भाग, मायक्रो-गिअर, मायक्रो-मोल्ड | लहान ते मध्यम; प्लॅस्टिकच्या प्रती मोठ्या मालिकेत | सब-मायक्रॉन, खूप उंच सरळ भिंती |
| 13.8टू-फोटॉन पॉलिमरायझेशन | फक्त लेसरच्या फोकसवर रेझिन घट्ट करून 3D सूक्ष्म पार्ट छापते | मायक्रो-ऑप्टिक्स, पेशींचे सांगाडे, प्रोटोटाइप | एकेकटे नग आणि लहान मालिका | सब-मायक्रॉन तपशील |
| 13.9इलेक्ट्रोस्पिनिंग | उच्च व्होल्टेजने पॉलिमरचा झोत नॅनोफायबरमध्ये ओढतो | फिल्टर, जखमेवरील पट्ट्या, ऊतींचे सांगाडे | प्रयोगशाळेतील नमुन्यांपासून रोल-टू-रोल लाइनपर्यंत | काही दहा नॅनोमीटरपासून काही मायक्रॉन जाडीचे तंतू |
या कुळात निवड कशी करायची
- चिपसाठी मूळ पदार्थ बनवायचा आहे? सिलिकॉनचे स्फटिक चॉक्राल्स्की पद्धतीने वाढवतात, आणि सर्वात बारीक स्फटिक थर MBE ने.
- लाखो एकसारखी सपाट उपकरणे कोरायची आहेत: फोटोलिथोग्राफी; काही अणूंइतक्या जाडीच्या फिल्म चढवायच्या आहेत: ALD.
- एका सूक्ष्म जागेची दुरुस्ती, कटिंग किंवा तपासणी: फोकस्ड आयन बीम; धातू किंवा काचेत सूक्ष्म रचना घडवायच्या आहेत: फेम्टोसेकंड लेसर.
- सरळ भिंती असलेले उंच धातूचे सूक्ष्म भाग: LIGA; खऱ्या 3D सूक्ष्म आकृत्या: टू-फोटॉन पॉलिमरायझेशन.
- बारीक तंतूंचे मोठे जाळीदार थर, स्वस्तात: इलेक्ट्रोस्पिनिंग.
मुख्य शब्द
- मायक्रॉन (µm)
- मिलिमीटरचा हजारावा भाग; केस सुमारे ७० µm रुंद असतो.
- नॅनोमीटर (nm)
- मायक्रॉनचा हजारावा भाग; शेजारी शेजारी ठेवलेले काही अणू.
- वेफर
- स्फटिकाची पातळ, पॉलिश केलेली तबकडी, सहसा सिलिकॉनची, जिच्यावर चिप बनवल्या जातात.
- रेझिस्ट
- प्रकाश, क्ष-किरण किंवा इलेक्ट्रॉनमुळे रासायनिक बदल होणारा थर, जो स्टेन्सिलसारखा वापरतात.
- क्लीनरूम
- अतिशय गाळलेली हवा असलेली खोली, जी जवळजवळ धुळीमुक्त ठेवली जाते.
- व्हॅक्यूम चेंबर
- हवा उपसून रिकामा केलेला बंद डबा, ज्यात अणू आणि किरणपुंज मोकळेपणाने फिरतात.
- MEMS
- मायक्रो-इलेक्ट्रो-मेकॅनिकल सिस्टीम, चिपवर बनवलेली सूक्ष्म यंत्रे आणि सेन्सर.
- व्हॉक्सेल
- 3D पिक्सेल; एखादी प्रक्रिया एका वेळी घडवू शकते असा सर्वात लहान घनफळाचा भाग.
वापरून पाहा
तुमच्या CAD मध्ये AI ला कामाला लावा.
तुमच्या CAD सॉफ्टवेअरमध्ये पार्ट्स मॉडेल करा, ड्रॉइंग्ज तयार करा आणि पुनरावृत्तीची कामे ऑटोमेट करा.