mikrofabrykacji

Mikrofabrykacja to dziedzina inżynierii zajmująca się projektowaniem i wytwarzaniem struktur oraz urządzeń o rozmiarach mikrometrycznych. W jej zakres wchodzą procesy tworzenia wielu warstw materiałowych na podłożach takich jak wafle krzemowe, umożliwiające produkcję układów półprzewodnikowych, MEMS, sensorów oraz elementów mikrofluidycznych. Celem jest funkcjonalność przy minimalnych rozmiarach.

Najważniejsze techniki obejmują litografię fotochemiczną, trawienie chemiczne i suche (np. reactive ion etching), osadzanie materiałów (CVD, PVD) oraz dopowanie krzemu (dyfuzja, implantacja jonowa). Procesy te prowadzą do tworzenia precyzyjnych, wielowarstwowych struktur, które mogą być łączone z kolejnymi etapami pakowania i testowania.

Podstawowym materiałem jest krzem, ale stosuje się także SiO2, Si3N4, metale oraz polimery. Wafle krzemowe służą jako nośniki, na których buduje się układy elektroniczne, sensory i elementy mikrostrukturalne. W wielu aplikacjach kluczowe są powłoki ochronne i izolacyjne.

Środowisko pracy wymaga czystych warunków, zwykle w cleanroomach o określonych klasach czystości. W skład wyposażenia wchodzą systemy litografii, trawienia, osadzania, narzędzia do dopingu, a także stanowiska do testowania, pakowania i integracji układów.

Zastosowania mikrofabrykacji obejmują MEMS (np. czujniki ruchu i ciśnienia), mikrofluidykę, czujniki biomedyczne, optoelektronikę oraz elementy integrujące funkcje w jednym chipie. Rozwój technologii umożliwia coraz większą integrację, redukcję kosztów jednostkowych oraz nowe aplikacje w przemyśle i medycynie.