微細加工とは

微細加工と微細加工は、微細構造またはデバイスの製造に使用される技術とプロセスを表す用語です。 これらの構造は、人間の髪の毛の幅から単一の人間の細胞よりも小さいサイズまでのサイズに及ぶことがあります。 この小さなデバイスを構築する能力は、コンピューター、家庭用電化製品、グリーンエネルギー技術、その他多くの分野で技術の進歩を促進しました。 微細加工技術は、構築するデバイスによって大きく異なります。

微細加工の分野では、サイズはマイクロメートルで測定されます。 ミクロンとしてよく知られているマイクロメートルは、1000分の1ミリメートルです。 1インチに25,400ミクロンがあります。 ナノテクノロジーも同様の分野ですが、さらに小さな部品を扱っています。

微細加工部品の使用は、半導体産業によって開拓されました。 1940年代と1950年代のトランジスタと集積回路の発明は、電子機器の小型化の傾向をもたらしました。 微細加工技術が向上するにつれて、より小型でより複雑な集積回路が構築され、強力なマイクロチップを構築できるようになりました。

ますます多くの産業が微細加工に依存しています。 マイクロエレクトロメカニカルシステムとして知られる小さな機械は、スマートフォンや車のエアバッグセンサーを含む多くのデバイスに見られます。 燃料電池と太陽電池パネルも微細加工部品を使用しています。 微細加工技術と技術は、微生物学から素粒子物理学までの分野の研究アプリケーションで使用されています。

微細加工プロセスで使用される技術は、業界と望ましい結果によって異なります。 ほとんどの技術はトップダウンアプローチです。つまり、シリコンウェーハなどのより大きなコンポーネントから開始し、最終的な構造が作成されるまでそのコンポーネントから削除します。 顕微鏡レベルで使用されるトップダウン技術の例には、切断、研磨、エッチングが含まれます。

この分野のボトムアップ製造は、主に実験的な分野です。 ボトムアップアプローチでは、原子や分子などの小さなアイテムを使用して、より大きなシステムまたはデバイスを作成します。 ボトムアップ技術は、生物学的構造または機能を模倣することを目的としたアプリケーションで使用されます。

微細加工で使用される技術の多くは、他の分野から借用されています。 写真、光学、物理学の分野はマイクロテクノロジーに貢献しています。 射出成形などのいくつかの伝統的な製造技術は、微細加工で小型化され、使用されています。

使用される技術に関係なく、顕微鏡レベルでの製造には固有の課題があります。 サイズが小さいということは、一片のほこりでデバイスが役に立たなくなる可能性があることを意味します。 微細加工ラボは、塵や微生物などの浮遊粒子を制御するために設計された部屋です。 労働者は、これらの部屋に保護服を着用して、作成される顕微鏡部品の汚染を防止する必要があります。