Cik grūti ir iedomāties mūsdienu cilvēka eksistenci? Protams, bez modernām tehnoloģijām. Dažas lietas ir tik ienākušas mūsu dzīvē, tāpēc kļūst garlaicīgas. Internets, televizors, mikroviļņu krāsns, ledusskapji, veļas mazgājamās mašīnas - bez tā ir grūti iedomāties mūsdienu pasauli un, protams, sevi tajā.
Kas padara gandrīz visas mūsdienu tehnoloģijas patiesi noderīgas un vajadzīgas?
Kāds izgudrojums sniedza vislielākās progresa iespējas?
Viens no neaizvietojamākajiem cilvēka atklājumiem ir mikroshēmu ražošanas tehnoloģija.
Pateicoties viņai, mūsdienu tehnoloģijas ir tik mazas. Tas ir kompakts un ērts.
Mēs visi zinām, ka mājā var ietilpt ļoti daudz lietu, kas sastāv no mikroshēmām. Daudzi no tiem iederas jūsu bikšu kabatā un ir viegli.
Ērkšķains ceļš
Lai sasniegtu rezultātu un iegūtu mikroshēmu, zinātnieki strādāja daudzus gadus. Sākotnējās shēmas pēc mūsdienu standartiem bija milzīgas, tās bija lielākas un smagākas nekā ledusskapis, neskatoties uz to, ka mūsdienu ledusskapis nesastāv tikai no sarežģītām un sarežģītām shēmām. Nekāda veida! Tam ir viens mazs, bet pēc iespējas labāks, vecāks un apjomīgs. Atklājums deva plaisu, dodot impulsu zinātnes un tehnoloģijas tālākai attīstībai, tika veikts izrāviens. Atbrīvots mikroshēmu ražošanas aprīkojums.
Iekārtas
Mikroshēmu izgatavošana ir grūts uzdevums, bet cilvēka ieguvums ir tās tehnoloģijas, kas pēc iespējas vienkāršo ražošanas uzdevumu. Neskatoties uz sarežģītību, visā pasaulē katru dienu tiek izlaists milzīgs skaits mikroshēmu. Tos nepārtraukti pilnveido, iegūstot jaunas iespējas un uzlabotas īpašības. Kā rodas šīs mazās, bet viedās sistēmas? To palīdz nodrošināt iekārtas mikroshēmu ražošanai, kas faktiski tiek apspriests vēlāk.
Veidojot mikroshēmas, tiek izmantotas elektroķīmiskās nogulsnēšanas sistēmas, mazgāšanas kameras, laboratorijas oksidācijas kameras, vara elektrodepozīcijas sistēmas, fotolitogrāfiskās un citas tehnoloģiskas iekārtas.
Fotolitogrāfiskais aprīkojums ir visdārgākais un precīzākais mašīnbūvē. Tā ir atbildīga par attēlu izveidošanu uz silīcija substrāta, lai iegūtu paredzēto mikroshēmu topoloģiju. Uz plānas materiāla kārtas tiek uzlikts fotorezistors, kuru pēc tam apstaro ar fotomasku un optisko sistēmu. Iekārtu darbības procesā samazinās attēla elementu lielums.
Pozicionēšanas sistēmās vadošo lomu spēlē lineārais elektromotors un lāzera interferometrs, par kuriem bieži ir atgriezeniskā saite. Bet, piemēram, Maskavas laboratorijas Amphora izstrādātajā tehnoloģijā šāda savienojuma nav. Šim sadzīves aprīkojumam ir precīzāka kustība un vienmērīgs atkārtojums abās pusēs, kas novērš atkārtotas atkārtošanās iespēju.
Īpašie filtri aizsargā masku no karstuma, kas nāk no dziļā ultravioletā apgabala, daudzus darbības mēnešus pārnesot temperatūru par 1000 grādiem.
Joni ar zemu enerģijas patēriņu tiek apgūti, ja tos uzklāj daudzslāņu pārklājumiem. Iepriekš šo darbu veica tikai un vienīgi ar magnetrona izsmidzināšanu.
Čipsu ražošanas tehnoloģija
Viss radīšanas process sākas ar pusvadītāju kristālu atlasi. Visatbilstošākais ir silīcijs. Pirms tajā parādās spoguļattēls, notīra plānu pusvadītāju plāksni.Nākotnē fotolitogrāfija, izmantojot ultravioleto starojumu, piemērojot modeli, būs obligāts radīšanas posms. Tas palīdz mašīnai mikroshēmu ražošanai.
Kas ir mikroshēma? Šī ir tik daudzslāņu kūka, kas izgatavota no plāniem silīcija vafeļiem. Katram no viņiem ir noteikts raksts. Šis pats attēls ir izveidots fotolitogrāfijas posmā. Plāksnes uzmanīgi ievieto īpašā aprīkojumā, kura temperatūra pārsniedz 700 grādus. Pēc apdedzināšanas tos mazgā ar ūdeni.
Daudzslāņu plāksnes izveides process ilgst divas nedēļas. Fotolitogrāfija tiek veikta vairākas reizes, līdz tiek sasniegts vēlamais rezultāts.
Mikroshēmu izveidošana Krievijā
Vietējiem zinātniekiem šajā nozarē ir arī sava tehnoloģija digitālo mikroshēmu ražošanai. Atbilstoša profila augi darbojas visā valstī. Iznākumā tehniskie parametri nav zemāki par citu valstu konkurentiem. Viņi dod priekšroku krievu mikroshēmām vairākās valstīs. Tas viss pateicoties fiksētajai cenai, kas ir mazāka nekā Rietumu ražotājiem.
Nepieciešamas sastāvdaļas augstas kvalitātes mikroshēmu ražošanai
Mikroshēmas tiek izveidotas telpās, kas aprīkotas ar sistēmām, kas kontrolē gaisa tīrību. Visā radīšanas posmā īpašie filtri vāc informāciju un apstrādā gaisu, tādējādi padarot to tīrāku nekā operāciju zālēs. Darbinieki valkā īpašus aizsargājošus kombinezonus, kas bieži ir aprīkoti ar iekšēju skābekļa padeves sistēmu.
Čipsu ražošana ir rentabls bizness. Labi eksperti šajā jomā vienmēr ir pieprasīti. Gandrīz visu elektroniku darbina mikroshēmas. Tie ir aprīkoti ar modernām automašīnām. Kosmosa kuģis nevarētu darboties, ja tajos nebūtu mikroshēmu. Regulāri tiek uzlabots iegūšanas process, uzlabojas kvalitāte, paplašinās iespējas, pieaug glabāšanas laiks. Mikroshēmas būs svarīgas vairākus desmitus vai pat simtus gadu. Viņu galvenais uzdevums ir dot labumu uz Zemes un ārpus tās.