Photolithography

1. 1. ஒளிப் பதிவொளிப்பு (Photolithography)

ஒளிப் பதிவொளிப்பு (Photolithography) என்பது ஒரு நுட்பமான செயல்முறையாகும். இது குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் (Semiconductor devices), நுண்செயலிகள் (Microprocessors) மற்றும் பிற நுண் கட்டமைப்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது. இது ஒரு வகையான ஒளியியல் நுட்பம் (Optical technique) ஆகும், இதில் ஒளி மற்றும் வேதிப்பொருட்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு பொருளின் மேற்பரப்பில் ஒரு வடிவமைப்பை உருவாக்குகிறோம். இந்த கட்டுரை ஒளிப் பதிவொளிப்பின் அடிப்படைகள், செயல்முறைகள், பயன்பாடுகள் மற்றும் எதிர்கால போக்குகள் ஆகியவற்றை விரிவாக விளக்குகிறது. பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் பரிவர்த்தனையில் நிபுணத்துவம் பெற்றிருந்தாலும், இந்த தொழில்நுட்பத்தின் நுணுக்கங்களை விளக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறேன். ஏனெனில், இது ஒரு சிக்கலான அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் துறை.

ஒளிப் பதிவொளிப்பின் அடிப்படைகள்

ஒளிப் பதிவொளிப்பு, அடிப்படையில், ஒரு முகமூடியை (Mask) பயன்படுத்தி ஒரு பொருளின் மேற்பரப்பில் ஒரு வடிவமைப்பை உருவாக்குகிறது. இந்த முகமூடியில் விரும்பிய வடிவமைப்பு வரையப்பட்டிருக்கும். ஒளி இந்த முகமூடியின் வழியாக செலுத்தப்படும்போது, அது பொருளின் மேற்பரப்பில் விழுகிறது. ஒளியின் ஆற்றல், ஒரு ஒளி உணர் அடுக்கு (Photoresist layer) மீது ஒரு வேதி மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த மாற்றப்பட்ட பகுதி பின்னர் கரைக்கப்பட்டு, மேற்பரப்பில் விரும்பிய வடிவமைப்பு விட்டுவிடப்படுகிறது.

• ஒளி மூலம் (Light Source): பொதுவாக புற ஊதா (Ultraviolet - UV) ஒளி பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஏனெனில் இது உயர் தெளிவுத்திறனை வழங்குகிறது. ஆழமான புற ஊதா (Deep UV) மற்றும் தீவிர புற ஊதா (Extreme UV) ஒளி மூலங்களும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• முகமூடி (Mask): இது குரோமியம் (Chromium) போன்ற ஒளிபுகாத பொருளால் ஆனது. இதில் விரும்பிய வடிவமைப்பு வரையப்பட்டிருக்கும்.
• ஒளி உணர் அடுக்கு (Photoresist): இது ஒளிக்கு உணர்திறன் கொண்ட ஒரு வேதிப்பொருள். இது நேர்மறை (Positive) அல்லது எதிர்மறை (Negative) ஒளி உணர் அடுக்காக இருக்கலாம்.

   *   நேர்மறை ஒளி உணர் அடுக்கு (Positive Photoresist): ஒளியால் படும் பகுதிகள் கரைந்துவிடும்.
   *   எதிர்மறை ஒளி உணர் அடுக்கு (Negative Photoresist): ஒளியால் படும் பகுதிகள் கரையாது, மாறாக கடினமாகும்.

• கரைப்பான் (Solvent): இது மாற்றப்பட்ட ஒளி உணர் அடுக்கை அகற்ற பயன்படுகிறது.

ஒளிப் பதிவொளிப்பு செயல்முறை

ஒளிப் பதிவொளிப்பு செயல்முறை பல நிலைகளைக் கொண்டது. அவை ஒவ்வொன்றும் இறுதி வடிவமைப்பின் துல்லியத்திற்கு முக்கியமானது.

1. மேற்பரப்பு தயாரிப்பு (Surface Preparation): குறைக்கடத்தி துண்டு (Wafer) அல்லது மேற்பரப்பு தூய்மையாக இருக்க வேண்டும். அழுக்கு, எண்ணெய் மற்றும் பிற அசுத்தங்கள் நீக்கப்பட வேண்டும். 2. ஒளி உணர் அடுக்கு பூச்சு (Photoresist Coating): மேற்பரப்பில் ஒரு மெல்லிய, சீரான ஒளி உணர் அடுக்கு பூசப்படுகிறது. சுழற்சி பூச்சு (Spin coating) முறை பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. 3. மென்மையான சூடுபடுத்துதல் (Soft Bake): ஒளி உணர் அடுக்கை உலர வைக்க மெதுவாக சூடுபடுத்தப்படுகிறது. இது கரைப்பான்களை அகற்றி ஒளி உணர் அடுக்கின் பிணைப்பை மேம்படுத்துகிறது. 4. வெளிப்பாடு (Exposure): முகமூடி மேற்பரப்பிற்கு அருகில் வைக்கப்பட்டு, ஒளி உணர் அடுக்கு மீது ஒளியை செலுத்துகிறது. 5. உருவாக்கம் (Development): வெளிப்பாடு முடிந்ததும், ஒளி உணர் அடுக்கு ஒரு உருவாக்கும் கரைசலில் (Developer solution) வைக்கப்படுகிறது. இது ஒளியால் மாற்றப்பட்ட பகுதிகளை நீக்குகிறது. 6. கடினப்படுத்துதல் (Hard Bake): மீதமுள்ள ஒளி உணர் அடுக்கு கடினப்படுத்தப்படுகிறது. இது அடுத்தடுத்த செயல்முறைகளுக்கு எதிர்ப்பு சக்தியை அளிக்கிறது. 7. முகமூடி நீக்கம் (Mask Removal): தேவைப்பட்டால், முகமூடி அகற்றப்படுகிறது.

ஒளிப் பதிவொளிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பங்கள்

ஒளிப் பதிவொளிப்பில் பல மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை துல்லியத்தையும் செயல்திறனையும் அதிகரிக்கின்றன.

• ஆழமான புற ஊதா ஒளிப் பதிவொளிப்பு (Deep Ultraviolet Lithography - DUV): 193nm அலைநீளம் கொண்ட புற ஊதா ஒளியைப் பயன்படுத்துகிறது. இது சிறிய அம்சங்களை உருவாக்க உதவுகிறது.
• தீவிர புற ஊதா ஒளிப் பதிவொளிப்பு (Extreme Ultraviolet Lithography - EUV): 13.5nm அலைநீளம் கொண்ட தீவிர புற ஊதா ஒளியைப் பயன்படுத்துகிறது. இது மிகவும் சிறிய அம்சங்களை உருவாக்க உதவுகிறது. ஆனால் இது மிகவும் சிக்கலான மற்றும் விலை உயர்ந்தது.
• மூழ்கும் ஒளிப் பதிவொளிப்பு (Immersion Lithography): ஒளி உணர் அடுக்கு மற்றும் முகமூடிக்கு இடையே ஒரு திரவத்தை (பொதுவாக நீர்) நிரப்புவதன் மூலம் தெளிவுத்திறனை அதிகரிக்கிறது.
• பலமுறை வெளிப்பாடு (Multiple Patterning): ஒரு வடிவமைப்பை உருவாக்க பலமுறை வெளிப்பாடு மற்றும் உருவாக்கம் செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது.
• 3D ஒளிப் பதிவொளிப்பு (3D Photolithography): முப்பரிமாண கட்டமைப்புகளை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.

ஒளிப் பதிவொளிப்பின் பயன்பாடுகள்

ஒளிப் பதிவொளிப்பு பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

• குறைக்கடத்தி உற்பத்தி (Semiconductor Manufacturing): நுண்செயலிகள், நினைவகச் சில்லுகள் (Memory chips) மற்றும் பிற குறைக்கடத்தி சாதனங்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது.
• நுண்செயலிகள் உருவாக்கம் (Microelectromechanical Systems - MEMS): சிறிய சென்சார்கள் (Sensors), ஆக்சுவேட்டர்கள் (Actuators) மற்றும் பிற நுண் இயந்திர சாதனங்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது.
• அச்சிடப்பட்ட சுற்று பலகைகள் (Printed Circuit Boards - PCBs): மின்னணு சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் சுற்றுக்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது.
• உயிர் மருத்துவ சாதனங்கள் (Biomedical Devices): நுண்ணிய திரவக் கட்டுப்பாட்டு சாதனங்கள் (Microfluidic devices) மற்றும் பிற மருத்துவ சாதனங்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது.
• ஒளியியல் கூறுகள் (Optical Components): லென்ஸ்கள் (Lenses), பிரதிபலிப்பான்கள் (Reflectors) மற்றும் பிற ஒளியியல் கூறுகளை உருவாக்க பயன்படுகிறது.

ஒளிப் பதிவொளிப்பில் உள்ள சவால்கள்

ஒளிப் பதிவொளிப்பு பல சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. குறிப்பாக சிறிய அம்சங்களை உருவாக்குவதில்.

• ஒளியியல் வரம்பு (Diffraction Limit): ஒளியின் அலைநீளம் ஒரு வரம்பை ஏற்படுத்துகிறது. இது உருவாக்கக்கூடிய அம்சங்களின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
• முகமூடி குறைபாடுகள் (Mask Defects): முகமூடியில் உள்ள குறைபாடுகள் இறுதி வடிவமைப்பில் பிழைகளை ஏற்படுத்தலாம்.
• ஒளி உணர் அடுக்கு குறைபாடுகள் (Photoresist Defects): ஒளி உணர் அடுக்கில் உள்ள குறைபாடுகள் துல்லியத்தை பாதிக்கலாம்.
• செயல்முறை கட்டுப்பாடு (Process Control): செயல்முறையின் ஒவ்வொரு நிலையையும் துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவது அவசியம்.
• விலை (Cost): மேம்பட்ட ஒளிப் பதிவொளிப்பு உபகரணங்கள் மிகவும் விலை உயர்ந்தவை.

எதிர்கால போக்குகள்

ஒளிப் பதிவொளிப்பின் எதிர்காலம் புதிய தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் மேம்பாடுகளால் வடிவமைக்கப்படும்.

• EUV ஒளிப் பதிவொளிப்பு (EUV Lithography): EUV தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து மேம்படுத்தப்பட்டு, அதிக அளவில் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படும்.
• உயர் எண் துளை ஒளிப் பதிவொளிப்பு (High-NA Lithography): அதிக எண் துளை (Numerical Aperture - NA) கொண்ட லென்ஸ்களைப் பயன்படுத்தி தெளிவுத்திறனை அதிகரிக்க முடியும்.
• இயந்திர கற்றல் (Machine Learning): செயல்முறை மேம்படுத்தவும், குறைபாடுகளைக் கண்டறியவும் இயந்திர கற்றல் பயன்படுத்தப்படும்.
• புதிய பொருட்கள் (New Materials): புதிய ஒளி உணர் அடுக்குகள் மற்றும் முகமூடி பொருட்கள் உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன.
• குவாண்டம் ஒளிப் பதிவொளிப்பு (Quantum Lithography): குவாண்டம் விளைவுகளைப் பயன்படுத்தி தெளிவுத்திறனை அதிகரிக்க முடியும்.

பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் பரிவர்த்தனையுடன் தொடர்பு

பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் பரிவர்த்தனை என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்குள் ஒரு சொத்தின் விலை உயருமா அல்லது குறையுமா என்பதை கணிக்கும் ஒரு நிதி கருவியாகும். இந்த துறையில், சூழலியல் பகுப்பாய்வு (Scenario analysis) மற்றும் தீர்வு பகுப்பாய்வு (Sensitivity analysis) ஆகியவை முக்கியமான உத்திகள். ஒளிப் பதிவொளிப்பில் உள்ள சவால்கள் மற்றும் எதிர்கால போக்குகளைப் புரிந்துகொள்வது, புதிய தொழில்நுட்பங்களின் வளர்ச்சியை மதிப்பிடவும், முதலீட்டு முடிவுகளை எடுக்கவும் உதவும். உதாரணமாக, EUV தொழில்நுட்பத்தின் வெற்றி குறைக்கடத்தி நிறுவனங்களின் பங்குகளில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தலாம்.

தொடர்புடைய இணைப்புகள்

1. குறைக்கடத்தி (Semiconductor) 2. நுண்செயலி (Microprocessor) 3. ஒளியியல் (Optics) 4. ஒளி உணர் அடுக்கு (Photoresist) 5. முகமூடி (Mask) 6. புற ஊதா ஒளி (Ultraviolet Light) 7. சுழற்சி பூச்சு (Spin Coating) 8. உருவாக்கும் கரைசல் (Developer Solution) 9. EUV ஒளிப் பதிவொளிப்பு (EUV Lithography) 10. மூழ்கும் ஒளிப் பதிவொளிப்பு (Immersion Lithography) 11. MEMS (Microelectromechanical Systems) 12. PCB (Printed Circuit Board) 13. நுண்ணிய திரவக் கட்டுப்பாடு (Microfluidics) 14. ஒளியியல் வரம்பு (Diffraction Limit) 15. செயல்முறை கட்டுப்பாடு (Process Control) 16. சூழலியல் பகுப்பாய்வு (Scenario Analysis) - பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் 17. தீர்வு பகுப்பாய்வு (Sensitivity Analysis) - பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் 18. தொழில்நுட்ப பகுப்பாய்வு (Technical Analysis) - பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் 19. அளவு பகுப்பாய்வு (Quantitative Analysis) - பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் 20. சந்தை போக்கு (Market Trend) - பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் 21. முதலீட்டு உத்திகள் (Investment Strategies) - பைனரி ஆப்ஷன்ஸ் (Category:Oliyal_Pathivu)

ஏன் இந்த பெயர் பொருத்தமானது?

• ஒளிப் பதிவொளிப்பு என்பது ஒளியைப் பயன்படுத்தி ஒரு பொருளின் மேற்பரப்பில் ஒரு வடிவமைப்பை பதிவு செய்யும் ஒரு நுட்பம். "ஒளியியல் பதிவு" என்பது இந்த செயல்முறையை சரியாக பிரதிபலிக்கிறது. மேலும் இது ஒளியியல் மற்றும் பதிவு செய்தல் ஆகிய இரண்டு முக்கிய அம்சங்களையும் உள்ளடக்கியது.

இப்போது பரிவர்த்தனையை தொடங்குங்கள்

IQ Option-ல் பதிவு செய்யவும் (குறைந்தபட்ச டெபாசிட் $10) Pocket Option-ல் கணக்கு திறக்கவும் (குறைந்தபட்ச டெபாசிட் $5)

எங்கள் சமூகத்தில் சேருங்கள்

எங்கள் Telegram சேனலுக்கு சேர்ந்து @strategybin பெறுங்கள்: ✓ தினசரி பரிவர்த்தனை சமிக்ஞைகள் ✓ சிறப்பு உத்திகள் மற்றும் ஆலோசனைகள் ✓ சந்தை சார்ந்த அறிவிப்புகள் ✓ தொடக்க அடிப்படையிலான கல்வி பொருட்கள்