Home | About Us | Porshi Team | Porshi Patrons | Event Announcement | Contact Us
হোমপেজ পুরনো সংখ্যা: সূচীপত্র  প্রযুক্তি বন্ধন  ||  ৯ম বর্ষ ৩য় সংখ্যা আষাঢ় ১৪১৬ •  9th  year  3rd  issue  Jun-Jul  2009 পুরনো সংখ্যা
ফটোলিথোগ্রাফীর ইতি কথা Download PDF version
 

প্রযুক্তি বন্ধন

ফটোলিথোগ্রাফীর ইতি কথা

দলিলুর রহমান

(পূর্ব প্রকাশের পর)

বৈশাখ ১৪১৬ সংখ্যায় - এ লেখার প্রথম অংশে বলা হয়েছে ফটোগ্রাফী ও ফটোলিথোগ্রাফীর আবিষ্কারের কথা। বলা হয়েছে - Joseph Nicephore Niepce কেমন করে Bitumen of Judea ব্যবহার করে - সর্বপ্রথম ছবিটি তোলেন। বলা হয়েছে ‘obscura‘ আবিষ্কারের কথা - তারপর অ্যমোনিয়াম ডাইক্রোমেট জেলাটিনের ব্যবহার।

১৯৪৭ সালে এটিএ্যান্ডটি’র তিনজন বিজ্ঞানী ওয়াল্টার ব্যাটেইন, জন বারডেন ও উইলিয়াম শকলে সলিড ষ্টেট ট্র্যান্জিষ্টার আবিষ্কার করেন। ঐ সময় তাঁরা ইন্টিগ্র্যাটেড সার্কিট তৈরী করতে গিয়ে প্রথমেই ডাইক্রোম্যাটেড জেলাটিন দিয়ে চেষ্টা করেন। কারণ তখন অন্যকিছু ছিলনা। কিন্তু ডাইক্রোম্যাটেড জেলটিন কোন কাজে আসেনি - কারণ এই পদ্ধতিটার বিভিন্ন ধাপ আছে। প্রথমেই মসৃণ তল বিশিষ্ট সিলিকন ওয়েফার এর উপরের একটি স্তরকে বিশেষ পদ্ধতিতে সিলিকন ডাইঅক্সাইড লেয়ারে পরিণত করা হয়। তার উপর resist এক্ষেত্রে ডাইক্রোম্যাটেড জেলাটিন এর স্পিন কোটএর মাধ্যমে একটি পাতলা আস্তরণ তৈরী করা হয়। এরপর আলোর সাহায্যে মাস্ ক থেকে ইমেজ ট্র্যান্সফার করা হয়। এর পরের ধাপ হলো - ইমেজ ট্র্যান্সফারের পর হাইড্রোফ্লোরিক এসিড দিয়ে সিলিকন ডাইঅক্সাইডকে এচ (Etch) করা হয়। এই এচ করার সময় রেজিষ্ট যদি শক্ত হয়ে হাউড্রোফ্লোরিক এসিডকে প্রতিহত করতে না পারে তাহলে ইমেজ নষ্ট হয়ে যাবে। একে লিথোগ্রাফারগণ “Etch resistance” বলে থাকেন।

ফটোরেজিষ্ট এর etch resistance ভাল না হলে ভাল ইমেজ ট্র্যান্সফার সম্ভব নয় অথবা ইন্টিগ্র্যাটেড সার্কিটের yield মারাত্মকভাবে কমে যেতে দেখা যায়। এ সমস্যা সমাধানের জন্য Bell Labs এর গবেষকরা Eastman Kodak  Research Lab এর ডিরেক্টর Dr. Kenneth Mees এর সাথে যোগাযোগ করেন। Dr. Mees সমস্যাটি Louis Minsk কে দেন।

Louis Minsk সমস্যাটি ভাল জানতেন এবং তিনি দীর্ঘদিন ধরে ডাইক্রোম্যাটেড জিলাটিনের পরিবর্তে অন্য পদার্থের ব্যবহার প্রনালী বাহির করার চেষ্টা করছিলেন। তিনি জানতেন জিলাটিন (প্রোটিন) পলিমার আলোর প্রভাবে প্রোটিন চেইন গুলির জোড়া লেগে লেগে শক্ত হয়ে যায়। রেজিষ্ট পদার্থ গুলি দুই ধরনের হয়ে থাকে। এক রকম পদার্থ হলো যা আলোর প্রভাবে নিজেদের মধ্যে বিক্রিয়া করে শক্ত হয়ে যায় ফলে ডিভেলপারে আর গলে না। সুতরাং যে অংশে আলো পড়তে দেয়া হয় সেই অংশ অদ্রবনীয় আর অংশ অন্ধকারে রাখা হয় তা ডিভেলপারে দ্রবনীয় যা ধুয়ে ফেলা যায়। একে বলা হয় নিগেটিভ রেজিষ্ট। আবার অন্য একপ্রকার পদার্থ আছে যা আলোর প্রভাবে বিক্রিয়া করে এসিড তৈরী করে ফেলে, ফলে ক্ষার জাতীয় ডিভেলপারে এই অংশ গলে যাবে আর অন্ধকারের অংশ শক্ত থাকবে। এই ধরনের পদার্থকে পজিটিভ রেজিষ্ট বলা হয়। ডাইক্রোম্যাটেড জিলাটিন আলোর প্রভাবে নিজেদের মধ্যে বিক্রিয়া করে অর্থাৎ চেইনগুলির মধ্যে জোড়া লেগে পলিমারগুলি বিশাল আকারের হয় - ফলে আর গলে না।

Minsk অনেক নথিপত্র ঘেটে বের করেন যে Cinnamic acid আলোর প্রভাবে বিক্রিয়া করে একটা অনু অন্যটার সাথে জোড়া লাগে। Louis Minsk এই ধারনা পোষণ করেন যে পলিমারের মধ্যে যদি Cinnamyl গ্রুপ লাগানো যায় তাহলে আলোর প্রভাবে একটা পলিমার চেইন অন্যটার সাথে জোড়া লাগানো সম্ভব। তিনি সেই মত পলি ভাইনাল সিনামেট তৈরী করেন; যেখানে সিনামাইল গ্রুপ ভাইনাল ব্যাকবোনে এষটার হিসাবে লাগানো। পলিভাইনাল সিনামেট আলোর প্রভাবে বিক্রিয়া করে শক্ত হয়। চিত্রে তাঁর ছবি ও রাসায়নিক পরিবর্তন দেখানো হলো। এই পদ্ধতিতে “ডার্ক রিয়াকশন” হয়না, ফলে Minsk একটি নতুন পদ্ধতি আবিষ্কার করলেন যা ডাইক্রোম্যাটেড জিলাটিনের স্থান দখল করলো। পলিভাইনাল সিনামেট চমৎকার ইমেজ তৈরী করে এবং হাইড্রোফ্লোরিক এসিডেও তা অটুট থাকে। Bell Lab ভীষন ঊৎসাহের সাথে একটি পাইলট প্ল্যান্ট প্রজেক্ট শুরু করে দিয়ে খুব বড় রকমের একটি সমস্যার সম্মুখীন হয়। আর তা হলো পলিভাইনাল সিনামেট গ্লাসের মতো মশৃন সিলিকন ডাই  অক্সাইড ওয়েফারে কিছুতেই লেগে থাকতে চায়না ফলে সেমিকন্ডাক্টর ডেভাইস প্রডাকসন অকেজো হয়ে পড়ে। একে কাজে লাগানোর যত প্রচেষ্টা তা ব্যর্থ হয় ফলে পলিভাইনাল সিনামেট পদ্ধতি খড়ের আগুনের মতো ধপ করে জ্বলে ওঠেই শেষ হয়ে যায়। এরপর Dr. Mees কোডাক লিমিটেড এর গ্রাফিক আর্ট ডিপার্টমেন্টের প্রধান Martin Hepher এর সাহায্য প্রার্থনা করেন। Martin ছিলেন Printing plate তৈরী করায় দক্ষ। তিনি আলোতে বিক্রিয়া করে এমন রাবার ব্যাবহার করার পরামর্শ দেন। তবে তিনি এ সমস্যাটি নিয়ে Hans Wagner এর সাথে আলাপ করেন। Hans Wagner একজন জৈব রসায়নবীদ ও Martin এর মধ্যভোজের সঙ্গী ছিলেন। মাত্র কিছুদিন আগেই Hans কয়েকটি জার্নালে দেখেছেন জার্মানীর Minz University Professor Horner বর্ণনা করেছেন - অ্যাজাইডো রাসায়নিক পদার্থ কেমন করে আলোতে বিক্রিয়া করে।

Horner তার গবেষণায় দেখতে পান এই সব পদার্থ আলোতে বিক্রিয়া করে মধ্যবর্তী অস্থায়ী কিছু যৌগ তৈরী করে যেগুলি অতি বিক্রিয়াশীল এবং এগুলি যে কোন মসৃণ তলবিশেষে লেগে থাকে। Hans বেশকিছু Bisazides তৈরী করেন এবং এগুলো রাবারের সাথে মিশিয়ে চমৎকার রেজিষ্ট তৈরী করতে সক্ষম হন। এটাকেই Kodak Thin Film Resist”, KTFR বলা হয় এবং সেমিকন্ডাক্টর ইন্ডাস্ট্রিতে ১৯৫৭ সাল থেকে ১৯৭২ সাল পর্যন্ত কাজ করে যখন সেমিকন্ডাক্টর ডেভাইসগুলির রেজুলেশন ছিল ২ মাইক্রন বা ২ মাইক্রোমিটার বা ২০০০ নানোমিটার। আর এখনকার ডিভাইস গুলির রেজুলেশন ৪৫ নানোমিটার বা তারও কম।

রেজুলেশন বাড়ানোর জন্য ইন্জিনিয়াররা অনেক নতুন পদার্থ নিয়ে কাজ করেন। কারল KTFR এর রেজুলেশন যথেষ্ট ছিল না। এই নতুন পদার্থগুলির মধ্যে একটি ছিল পজিটিভ টোন রেজিষ্ট, জার্মানির WiesbadenKalle কোম্পানীর। এই নতুন পদার্থ তৈরী করা হয ডাইঅ্যান্যাপযোকুইনন ও নভোল্যাক রেজিন দিয়। ডাইঅ্যান্যাপযোকুইনন আলোর প্রভাবে বিক্রিয়া করে এসিডে পরিণত হয় যা ক্ষার জাতীয় ডিভেলপার দিয়ে ধুয়ে ফেলা যায়। যে অংশে আলো পড়ে না বা অন্ধকারে থাকে তা ডিভেলপারে গলে না। এটি সম্ভব হয় যে কারনণ তা হলো নভোল্যাক রেজিন যা ফেনল ও ফরমাইল ডিহাইডের পলিমার ও ডাইঅ্যান্যাপযোকুইনন এর মিশ্রন ডিভলপারে গলে না। এটাই এই পদার্থগুলির অনন্য ধর্ম। আলোর প্রভাবে ডাইঅ্যান্যাপযোকুইনন এসিডে পরিণত হয় ফলে তা ডিভেলপারে গলে যায়। Kelly কোম্পানীর এই লাইনে ব্যবসা ছিল দীর্ঘদিনের তার মধ্যে একটি ছিল মূল ইন্জিনিয়ারিং ড্রইং এর কপি করা (ব্লোপ্রিন্ট)। যে ভাবে এই কপি তৈরী করা হতো তা হলো ডাইঅ্যাজোনিয়াম সল্ট্ ও ন্যাপথল এর পাতলা আস্তরণ করা হতো কাগজের উপর ইমেজিং পদ্ধতিতে আলোর সাথে বিক্রিয়ায় ডাইঅ্যাজোলিয়াম সল্ট্ এর পরিবর্তন ও পরে অ্যামোনিয়া দিয়ে যে বিক্রিয়া করা হতো তাতে ব্লো-অ্যাজোডাই তৈরী হতো। ফলে পজিটিভ কোন চিত্র তৈরী হতো।

পদ্ধতিটি চিত্রে দেখানো হলো। এই পদ্ধতিটি আবিষ্কার করেন জার্মানির একজন মন্ক Gustav Kogel (১৮৮২-১৯৪৫)। তাকে একটা কাজ দেয়া হয় - Beuren এর সন্ন্যাসিদের আশ্রমের পুরাতন নথিপত্রের মূল্যবান তথ্যের কোন পরিবর্তন ও মুছে ফেলা হয়েছে কিনা তা খুঁজে বের করা। এ কাজ করতে যেয়ে তিনি পুরানো পান্ডুলিপির নকল তৈরী করেন। অনেক পরীক্ষা নীরিক্ষার পর তিনি দেখতে পান ডাইঅ্যাজোনিয়াম শিক্ত কাগজ (যা Wiesbaden এর Kelly কোম্পানী তৈরী করতো) ব্যবহার করে তিনি সূর্যরশ্মির সাহায্যে কপি করতে পারেন। তিনি Kelly কোম্পানীর রাসায়নবিদদের সাথে কাজ করেন এবং এই ব্লোপ্রিন্ট কপি করার পদ্ধতি আবিষ্কার করেন। আজো এই পদ্ধতিতেই ইন্জিনিয়ারিং ড্রইং কপি করা হয়।

১৯৩০ থেকে ১৯৪০ সাল পর্যন্ত Kelly কোম্পানীর রসায়নবিদের Oskar Sub এর নেতৃত্বে অনেক ডাইঅ্যাজোনাফথকুইন তৈরী করে। সেগুলি এখনো এতোকাল পরেও কাজে লাগছে। চিত্রে Oskar Sub এর ছবি ও তাঁর রাসায়নিক বুদ্ধিমত্তা দেখানো হয়েছে - যেখানে অ্যাজোকাপলিং বিক্রিয়ায় দুটো অনুকে একটি অনুতে পরিণত করেছেন। সেমিকন্ডাক্টর ইন্ডাষ্ট্রিতে এই ডাইঅ্যাজোন্যাকাথকুইনন (DNQ) অসাধারণ সফলতা নিয়ে আসে এবং এখনো তার ব্যবহার চলছে। ফটোরেজিষ্ট পদার্থের অন্য পার্টনার নভোল্যাক রেজিন- সম্পর্কে পরের সংখ্যায় লিখবো।
 

মন্তব্য:
এ সপ্তাহের জরীপ

প্রেসিডেন্ট ওবামা ঠিকমত দেশ চালা্চ্ছেন।

 
Code of Conduct | Advertisement Policy | Press Release | Hard Copy Archive
© Copyright 2001 Porshi. All rights reserved.