Mikrofabrikasi Dijelaskan: Manufaktur Skala Kecil untuk Teknologi Canggih

Saat Anda memikirkan manufaktur, Anda mungkin membayangkan pabrik otomotif yang memproduksi kendaraan siap berkendara besar. Meskipun ini tentu merupakan segmen industri manufaktur, ada proses lain yang dilakukan pada level yang lebih kecil. Mikrofabrikasi, misalnya, merujuk secara khusus pada proses memfabrikasi struktur kecil pada skala mikrometer atau lebih kecil. Ini digunakan di berbagai segmen manufaktur, termasuk sirkuit terpadu, semikonduktor, perangkat mikrofluida, sel panel surya, layar panel datar, sensor, sel bahan bakar, dan lainnya.

Untuk memberikan perspektif ukuran mikrofabrikasi, satu mikrometer sama dengan satu persen ribuan meter, atau satu persen seribu milimeter. Pengukuran ini biasanya digunakan untuk panjang gelang cahaya inframerah, sel biologis, dan proses manufaktur mengenai mikrofabrikasi. Karena ukuran yang sangat kecil, alat high-tech tertentu harus digunakan saat melakukan pekerjaan mikrofabrikasi.

Penting untuk dicatat bahwa mikrofabrikasi adalah istilah umum yang digunakan untuk menggambarkan semua proses manufaktur yang melibatkan struktur kecil pada skala mikrometer atau lebih kecil. Istilah lain yang biasa digunakan untuk menggambarkan proses ini termasuk mikromesin, pemrosesan semikonduktor, pembuatan mikroelektronik, dan lain-lain.

Mikrofabrikasi adalah proses manufaktur yang cukup baru yang baru-baru ini dibuat dalam industri mikroelektronik. Perusahaan pada dasarnya menurunkan proses mesin tradisional seperti electro-discharge machining untuk menciptakan mikrofabrikasi.

Jadi, bagaimana perangkat mikro dibuat? Proses yang tepat bervariasi tergantung pada begitu banyak faktor, termasuk perusahaan yang memproduksinya, alat yang dimiliki pekerja, spesifikasi yang diinginkan, dan lebih banyak. Dengan itu dikatakan, perangkat mikro biasanya dibuat pertama dengan menumpukan film dan kemudian mempattern film dengan berbagai fitur mikro. Selanjutnya, perusahaan dapat mengikis bagian lapisan teratas film.

Film tipis memainkan peran kunci dalam mikrofabrikasi. Produk mikrofabrikasi biasanya dibuat menggunakan beberapa film tipis. Untuk perangkat elektronik, film ini mungkin mengandung logam konduktif yang memungkinkan aliran listrik. Perangkat optik, di sisi lain, mungkin memiliki film reflektif atau transparan untuk meningkatkan visibilitas dan kejelasan. Dan perangkat medis mungkin memiliki film kimia untuk mencegah pertumbuhan mikroba.

Mikrofabrikasi bukan proses yang cepat atau mudah oleh semua cara. Laporan menunjukkan bahwa chip memori biasanya membutuhkan sekitar 30 langkah litografi, 10 oksidasi, 20 etching, dan 10 doping untuk memabrikasi. Perusahaan sering mengukur kesulitan memabrikasi produk menggunakan mask count, yang merujuk pada jumlah lapisan pola yang berbeda dalam produk akhir. Jika produk memiliki 120 lapisan yang berbeda, ia juga memiliki mask count sebesar 120.