Qu'est-ce que la microfabrication ?

Lorsque vous pensez à la fabrication, vous imaginez probablement des usines automobiles produisant de gros véhicules prêts à conduire. Bien qu'il s'agisse certainement d'un segment de l'industrie manufacturière, il existe d'autres processus exécutés sur beaucoup plus petit niveau. La microfabrication, par exemple, fait spécifiquement référence au processus de fabrication de petites structures à une échelle micrométrique ou inférieure. Il est utilisé dans un large éventail de segments de fabrication, notamment les circuits intégrés, les semi-conducteurs, les dispositifs microfluidiques, les cellules de panneaux solaires, les écrans plats, les capteurs, les piles à combustible, etc.

Pour mettre en perspective la taille de la microfabrication, un micromètre équivaut à un millionième de mètre, soit un millième de millimètre. Cette mesure est couramment utilisée pour les longueurs d'onde de la lumière infrarouge, les cellules biologiques et les processus de fabrication en ce qui concerne la microfabrication. En raison de ses dimensions exceptionnellement petites, certains outils de haute technologie doivent être utilisés lors de travaux de microfabrication.

Il est important de noter que la microfabrication est un terme fourre-tout utilisé pour décrire tous les processus de fabrication qui impliquent de petites structures à une échelle micrométrique ou inférieure. D'autres termes couramment utilisés pour décrire ces processus incluent le micro-usinage, le traitement des semi-conducteurs, la fabrication microélectronique, etc.

La microfabrication est un procédé de fabrication relativement nouveau qui vient d'être créé au sein de l'industrie de la microélectronique. Les entreprises ont essentiellement réduit les processus d'usinage traditionnels tels que l'électroérosion pour créer une microfabrication.

Alors, comment sont créés les microdispositifs ? Le processus exact varie en fonction d'innombrables facteurs, notamment l'entreprise qui le fabrique, les outils auxquels les travailleurs ont accès, les spécifications souhaitées, etc. Cela dit, un microdispositif typique est d'abord créé en déposant un film, puis en modelant le film avec diverses micro-caractéristiques. Ensuite, l'entreprise peut graver des parties de la couche supérieure du film.

Le film mince joue un rôle clé dans la microfabrication. Les produits microfabriqués sont généralement créés à l'aide de plusieurs films minces. Pour les appareils électroniques, ces films peuvent contenir des métaux conducteurs qui permettent la circulation de l'électricité. Les dispositifs optiques, en revanche, peuvent comporter des films réfléchissants ou transparents pour améliorer la visibilité et la clarté. Et les dispositifs médicaux peuvent avoir des films chimiques pour inhiber la croissance microbienne.

La microfabrication n'est en aucun cas un processus rapide ou facile. Les rapports indiquent qu'une puce mémoire typique nécessite environ 30 étapes de lithographie, 10 d'oxydation, 20 de gravure et 10 étapes de dopage pour être fabriquée. Les entreprises mesurent souvent la difficulté de fabriquer un produit en utilisant le nombre de masques, qui fait référence au nombre de couches de motifs différentes dans le produit final. Si un produit a 120 couches différentes, il a également un nombre de masques de 120.