Преимущество данной технологии заключается

В основе «поверхностной» микротехнологии лежат два основных процесса: нанесение «жертвенного», а затем рабочего слоя и удаление через отверстие в рабочем слое «жертвенного», с целью формирования объемных полостей между рабочим слоем и подложкой. Т.е. при поверхностной микромеханической обработке трехмерная структура создается последовательным наложением основных тонких пленок и удалением вспомогательных слоев согласно требуемой топологии (рисунок 11.2). Чаще всего используется структура «кремний на диоксиде кремния», где в качестве жертвенного слоя выступает диоксид кремния.

Преимущество данной технологии заключается в возможности многократного удаления (растворения) вспомогательных слоев без повреждения взаимосвязей базовых слоев. Технология поверхностной микрообработки позволяет изготавливать сложные структуры очень малого размера путем формирования многослойных структур на подложках.

б

а

в

а — формирование защитного (жертвенного) слоя на кремниевой подложке; б — осаждение и формирование структурного слоя из поли-кремния; в — удаление защитного (жертвенного) слоя и получение микромеханической структуры

Рисунок 11.2 — Последовательность этапов поверхностной микрообработки

В технологии поверхностной микромеханики особое значение приобретают такие параметры материалов рабочего и жертвенного слоев, как термомеханическая совместимость и механическая прочность. При несовместимости слоев материалов, возникают механические напряжения в слоях, которые могут вызывать коробление пленок. Для их устранения необходим отжиг. В отличие от поверхностной микрообработки, структуры, полученные путем объемной микрообработки, не содержат механических напряжений.

Поверхностная микрообработка используется для производства элементов автоматических подушек безопасности (например, акселерометров). Подвижная структура, используемая в акселерометрах, представляет собой трехслойный дифференциальный конденсатор, сформированный с помощью слоев поли-кремния и фосфоросиликатного стекла (PSG) толщиной 0,38 мм на 100 мм подложке кремния, где срединный слой поддерживается четырьмя балками. Верхний и нижний слои поликремния выступают в качестве фиксированных пластин дифференциального конденсатора. Стекло травится в изотропном травителе, таком как HF.

Проблемой, возникающей на этапе проектирования устройства и касающейся работы со структурами, находящимися на расстоянии нескольких микрон является предотвращение загрязнения и защита устройства от микроскопических частиц, повреждений в процессе обработки и, обеспечение подходящей окружающий среды для последующих технологических процессов. Для этого могут быть использованы различные процессы соединения пластин, такие, как, анодное сращивание, термокомпрессионная сварка, спаивание пластин ситаллом или стеклом, прямое соединение или соединение при помощи вспомогательного слоя.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector