Микротехнология


Микротехноло́гия — процесс изготовления структур, характерный масштаб которых — микрон или менее. Исторически процессы микротехнологии использовались для производства интегральных схем (см. Технологический процесс в электронной промышленности). В последние два десятилетия область применения этой группы методов расширилась за счёт микроэлектромеханических систем (МЭМС), аналитических микросистем, производства жёстких дисков, ЖК дисплеев, солнечных панелей.

Миниатюризация различных устройств требует привлечения различных областей науки и техники: физики, химии, материаловедения, информатики, вакуумной техники, гальваники[1]. Основные процессы микротехнологии:

Микротехнология включает в себя различные процессы, производимые в определённой последовательности. Некоторые технологические приёмы имеют очень давнюю историю, например литография или травление. Полирование было позаимствовано из производства оптических стёкол. Электрохимическое осаждение и вакуумная технология берут своё начало в работах XIX века.

Изготовление микроустройства представляет собой, как правило, чередование операций нанесения тонких слоёв и травления. Таким образом, устройство представляет собой «стопку» двухмерных структур из разных материалов. Также используются различные операции модификации поверхности: отжиг, легирование, окисление, восстановление и другие. Основополагающий принцип — одновременное изготовление сразу большого количества устройств, как правило, размещённых на одной подложке и разделяемых только на финальной стадии производства.

Микроэлектронные устройства и схемы формируются обычно на относительно толстой подложке. В электронике применяют подложки из кремния и арсенида галлия. Для МЭМС, оптических устройств, дисплеев часто применяются кварц и стекло. Подложка позволят упростить обращение с микроэлектронным устройством в течение цикла производства. Как правило на одной подложке размещаются сотни и тысячи одновременно изготавливаемых устройств, которые разделяются в конце производства.

Устройства, производимые по микроэлектронной технологии обычно состоят из одного или нескольких тонких функциональных слоёв. Типы этих слоёв зависит от назначения устройства. Микроэлектронные устройства имеют в своём составе слои проводящие, изолирующие или полупроводниковые. Оптические устройства могут содержать отражающие, прозрачные, светопроводящие или рассеивающие слои. Они могут также играть химическую или механическую роль, например для МЭМС приложений или «лабораторий на чипе». Слои получаются методами осаждения тонких плёнок, включающих в себя: