Ma már természetesnek vesszük, hogy a csuklónkon kvarcóra, zsebünkben kalkulátor, kezünkben mobil telefon fityeg, és a villamosról leugorva akár 1 percen belül is használhatjuk mind a hármat, miközben Braziliában nyaraló angol ismerősünknek küldünk egy SMS-t, mondjuk a pillanatnyi budapesti időjárásról, vagy a lehetséges légijáratokról és tarifáikról. Otthon infra távvezérlővel kapcsoljuk be a műholdas digitális TV adást, hogy kedvenc csapatunknak szurkoljuk, de akár ugyanazzal a távvezérlővel elindíthatjuk a mosógép tisztító programját is, vagy éppen a mikrosütőt. Számítógép segítségével levelezünk, beszélgetünk és videótelefonálunk az interneten keresztül és ha ugyanezt megpillantjuk a 2001 Űrodüsszeia c. sci-fi klasszikus DVD kiadását figyelve, akkor leginkább az jut eszünkbe, hogy az milyen elavult típus... A számítógépes játékok komplett virtuális világokat hoznak létre, de immár többnyire robotpilóta vezeti a valóságos repülőt is, amit hamarosan követhetnek a személyautók, GPS-sel és intelligens fedélzeti számítógéppel (lásd: Knight Rider) együtt. Ha még egyelőre várnunk is kell a HAL 9000 szintű mesterséges intelligenciára, az biztos, hogy amerre csak nézünk, elektronikával telitömött szerkentyűk vesznek körül minket.

1. ábra. A Si mikrotechnológiai tisztatérben dolgozó kolléga speciális öltözetet visel.

De vajon ismerjük-e azt a mikrotechnológiának nevezett tudományt, amely megvalósíthatóvá teszi az akár milliárd tranzisztoros bonyolultságú és temérdek sok funkciót ellátó mikroszerkezetek, érzékelők, beavatkozók és integrált áramkörök előállítását, szinte már atomi méretekben megmunkálva az egykristályos szilícium félvezető lapkák felületi rétegeit? Belegondoltunk-e már abba, hogy egyáltalán hogy az ördögbe is lehetséges egy csupán 1-2 cm² nagyságú Si lapkán (angol elnevezéssel chipen) az akár milliárdnyi kapcsolóelemet, jól tervezetten és nagy megbízhatósággal kialakítani egy-egy fontos feladat ellátására? A választ az emberiség eddigi "legnagyobb dobása", az iparszerűen használt félvezető mikrotechnológia adja!

Magyarországon egyedülálló módon az MTA MFA rendelkezik egy komplett Si mikrotechnológiai laboratóriummal, ahol képesek vagyunk bármely olyan fontos műveletet végrehajtani, amely szükséges Si mikroáramkörök készítéséhez. A berendezések egy úgynevezett tisztatérben működnek, ahol biztosítani tudjuk azt a rendkívül pormentes környezetet, amely feltétlenül szükséges a megfelelően hibamentes és működő chipek gyártásához.

2. ábra. Hőkezelő csőkályha a tisztatérben.

Manapság egy kapcsoló elem a Si chipen lehet akár olyan kicsi is, hogy az áramvezető csatornája csupán 60-180 nm hosszú, tehát egy alig 5 mikrométer átmérőjű picike porszem (ezt már szabad szemmel észre sem vesszük) ha ráül a chip tetejére, egyszerre 20-200 kapcsoló elemet is tönkretehet.

3. ábra. Maszkillesztő berendezés a tisztatérben.

Az áramköri elemek kialakításánál a tudomány által korábban kifundált trükkök százaiból meríthetünk, amelyeket esetünkben főbb vonalaiban szabad, sőt ajánlatos is megismerni. Ezek többsége a következő csoportok valamelyikébe esik:

Nálunk, az MTA MFA Mikrotechnológia laboratóriumában főleg olyan Si alapú speciális eszközök, érzékelők és beavatkozó elemek kutatása és fejlesztése folyik, amelyek valamilyen speciális funkciót valósítanak meg a mikrométeres mérettartományban. Egyúttal új eljárásokat is kidolgozunk ezen eszközök elkészítésére.

4. ábra. Felfüggesztett Si híd pásztázó elektronmikroszkópos képe. A kimart üreg mérete 100×100 µm2. A szerkezet egy mikroméretű fűtőtest ("rezsó").

5. ábra. Felfüggesztett Si híd pásztázó elektronmikroszkópos képe. A kimart üreg mérete 100×100 µm2. A szerkezet egy parányi tapintásérzékelő eszköz alapegysége.

A mikrotechnológia eszközparkja lehetővé teszi például olyan gázérzékelő szenzorok előállítását, amelyek nagyon kis méretűek, ezért alkalmazásuk robbanásveszélyes környezetben is megengedhető. Kifejlesztettünk egy egész mikroerőmérő szenzorcsaládot, amellyel hasonló tapintási funkció valósítható meg, mint amilyet a természet hozott létre pl. az ujjbegyünkön.

6. ábra. Gázérzékelő mikroelemek felfüggesztett hidakon.

7. ábra. Gázérzékelő mikroelemek felfüggesztett hidakon.