Lithography Nanofabrication Apa Itu? Proses Pembuatan Struktur Peringkat Nano
Dalam industri nano, merekabentuk struktur bersaiz peringkat nano adalah penting. Contohnya dalam pembinaan sensor bersaiz nano, pembuatan unit memori, mikropemproses CPU, cip semikonduktor, mikrocip, peranti optik bersaiz kecil, serta peranti perubatan yang amat kecil. Jadi proses manakah yang akan berperanan di sini? Kami Hong Kong NTI, penyedia perkhidmatan alat pengukuran peringkat mikro-nano akan menerangkan tentang proses Lithography untuk Nanofabrication iaitu apa itu, berapa jenis, bagaimana prinsip kerja, dan digunakan dalam industri apa sahaja.
Lithography Nanofabrication Apa Itu?
Lithography Nanofabrication ialah proses pembuatan struktur bersaiz nanometer (1-100 nanometer) pada permukaan bahan, dengan menggunakan teknik pemindahan corak yang mempunyai resolusi tinggi, seperti pencetakan, unjuran cahaya melalui penapis yang mempunyai corak mengikut kehendak, untuk mencipta struktur mengikut tetapan yang ditetapkan atau mengikut corak yang telah direkabentuk. Ia biasanya digunakan untuk menghasilkan peranti yang mempunyai struktur peringkat nano, seperti cip semikonduktor, peranti elektronik, CPU, unit memori, sensor bersaiz kecil, peranti perubatan bersaiz kecil, atau struktur peringkat nano yang lain.
Lithography Nanofabrication Mempunyai Prinsip Kerja Bagaimana?
Prinsip kerja Lithography Nanofabrication boleh difahami dengan mudah seperti berikut:
- Rekabentuk Corak: Mencipta templat dengan perisian seperti perisian CAD pelbagai jenis, merekabentuk susun atur yang tepat untuk struktur nano yang diperlukan.
- Penyediaan Permukaan: Seperti bahan silikon, memastikan tidak tercemar, menyesuaikan keadaan permukaan supaya licin dan seragam, sesuai untuk meletakkan struktur.
- Unjuran Cahaya: Menggunakan cahaya UV, elektron, pancaran ion untuk mengukir corak pada objek.
- Pembangunan Imej: Dengan merendam dalam larutan, membasuh bahagian yang tidak diperlukan seperti Wet etching atau Dry etching.
- Pemeriksaan dan Pengukuran Hasil: Mengukur ketebalan, lebar, keseragaman, memeriksa kecacatan atau kerosakan.
Lithography Nanofabrication Mempunyai Berapa Jenis
Teknik melakukan Lithography Nanofabrication mempunyai beberapa jenis. Setiap jenis mempunyai kelebihan, resolusi, dan penggunaan yang berbeza seperti berikut:
1. Photolithography
Menggunakan cahaya (biasanya cahaya UV) dan topeng cahaya (photomask) untuk mengunjurkan corak ke atas bahan sensitif cahaya (photoresist). Resolusi sekitar 100 nanometer. Digunakan secara meluas dalam industri mikroelektronik untuk pengeluaran kuantiti besar kerana mempunyai kadar pengeluaran yang tinggi, tetapi resolusi dibatasi oleh panjang gelombang cahaya.
2. Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography
Bentuk yang lebih maju daripada Photolithography yang menggunakan panjang gelombang yang jauh lebih pendek (seperti 13.5 nanometer) untuk mendapatkan struktur yang lebih kecil. Ini amat penting untuk litar bersepadu generasi baru.
3. Electron Beam Lithography (EBL)
Menggunakan pancaran elektron yang difokuskan sempit untuk menulis corak secara langsung ke atas bahan tahan elektron. Memberikan resolusi yang sangat tinggi (kurang dari 10 nanometer) dan tidak perlu menggunakan topeng, menjadikannya sesuai untuk penyelidikan, pembinaan prototaip nanoelektronik, titik kuantum, dan pembuatan topeng cahaya. Tetapi mempunyai kadar pengeluaran yang lebih rendah berbanding Photolithography. Contoh sistem seperti Electron Beam Exposure System Pharos310.
4. Nanoimprint Lithography
Teknik mencipta corak dengan menekan acuan ke atas bahan. Menggunakan acuan keras yang mempunyai corak yang telah ditetapkan untuk ditekan ke atas bahan tahan yang lembut dan boleh dimatangkan pada permukaan. Mempunyai kos rendah dan boleh mencapai resolusi tinggi (kurang dari 10 nanometer) dan kadar pengeluaran tinggi untuk pengulangan. Sesuai untuk membuat MEMS dan biosensor.
Lithography Nanofabrication Digunakan Dalam Industri Apa Sahaja? Beserta Contoh
Kerana banyak industri memerlukan rekabentuk struktur peringkat nano yang mempunyai resolusi tinggi, penggunaan teknik Lithography akan digunakan dalam industri-industri ini, seperti:
- Industri semikonduktor dan mikroelektronik
- Industri automotif dan pengangkutan
- Industri perubatan dan bioteknologi
- Industri tenaga dan alam sekitar
- Industri fotonik dan optik
- Industri pendidikan dan penyelidikan
Pertimbangan Teknikal Pembuatan Nano
Kriteria Pemilihan Teknik
Pemilihan teknik pembuatan nano yang sesuai bergantung kepada beberapa faktor:
- Keperluan Kuantiti - Perlu mempertimbangkan sama ada memerlukan pengeluaran kuantiti besar atau hanya pembinaan prototaip. Pengeluaran kuantiti besar biasanya memerlukan teknik yang berkecekapan tinggi dan kos per unit rendah.
- Keperluan Resolusi - Keperluan saiz ciri adalah perkara paling penting dalam pemilihan teknik. Teknik yang memberikan resolusi tinggi biasanya mempunyai kos tinggi dan kecekapan lebih rendah.
- Had Kos - Perlu mempertimbangkan kedua-dua kos peralatan permulaan dan kos operasi. Sesetengah teknik mempunyai kos peralatan tinggi tetapi kos operasi rendah.
- Keserasian Bahan - Keserasian permukaan asas dan bahan tahan adalah faktor penting. Setiap jenis teknik mempunyai had bahan yang berbeza.
- Keperluan Prestasi - Kelajuan pengeluaran mempengaruhi kos dan keupayaan untuk memenuhi keperluan pasaran.
Trend Masa Depan
Teknologi Baru Muncul
Industri pembuatan nano sedang membangunkan teknologi baru untuk meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kos:
- Teknik Pembinaan Corak Berbilang Kali - Kaedah ini membantu meningkatkan resolusi dengan membina corak bertindih berbilang lapisan, membolehkan pembinaan struktur yang mempunyai resolusi lebih tinggi daripada had teknik tunggal.
- Pemasangan Diri Berarah - Teknik ini menggunakan sifat kimia dan fizik molekul untuk menyusun diri menjadi struktur nano. Ia adalah kaedah yang berbaloi untuk pembinaan corak nano berskala besar.
- Litografi Tanpa Topeng - Teknologi ini membenarkan pembinaan corak secara langsung tanpa perlu menggunakan topeng filem, menjadikan pengeluaran mempunyai fleksibiliti tinggi dan boleh mengubah rekabentuk dengan pantas.
- Pembuatan Nano 3 Dimensi - Pembangunan teknik pembinaan struktur tiga dimensi yang kompleks membuka peluang untuk mencipta peranti dan bahan yang mempunyai sifat baru.
Industri pembuatan nano terus maju ke arah beberapa matlamat penting iaitu pembinaan ciri yang semakin kecil secara berterusan, pembangunan ketepatan yang lebih tinggi, dan pengurangan kos proses pembuatan. Pembangunan ini adalah pemacu penting inovasi dalam banyak bidang, termasuk industri elektronik yang memerlukan cip berprestasi tinggi, perubatan yang menggunakan teknologi nano dalam diagnosis dan rawatan, dan sains bahan yang mencipta bahan baru yang mempunyai sifat istimewa.
Pelaburan dalam penyelidikan dan pembangunan secara berterusan akan membantu industri ini dapat memenuhi permintaan yang meningkat dan mencipta peluang perniagaan baru pada masa depan.
Hong Kong NTI Penyedia Perkhidmatan dan Pengedar Alatan Berkaitan Lithography Nanofabrication
Lithography Nanofabrication adalah teknik struktur peringkat nano yang perlu menggunakan alatan. Kami Hong Kong NTI adalah penyedia perkhidmatan dan pengedar alatan peringkat nano terkemuka pelbagai jenis alatan. Dengan kepakaran peringkat dunia lebih 15 tahun, kami menyampaikan pelbagai alatan untuk industri semikonduktor, elektronik, dan industri peringkat nano untuk pembangunan dan penyelidikan yang berkesan.
- Jika berminat, boleh menghubungi kami di: 725 Bangunan S-Metro, Tingkat 20, Jalan Sukhumvit, Khlong Tan Nuea, Watthana, Bangkok
- Telefon: 02-821-5278
- E-mel: info@hknti.com
- Line: https://line.me/R/ti/p/@816txpya
