 | Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . ( Февраль 2018 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Микрообработка поверхности создает микроструктуры путем осаждения и травления структурных слоев на подложке . [1] Это отличается от объемной микрообработки , при которой пластина кремниевой подложки избирательно травится для создания структур.
Слои [ править ]
Обычно поликремний используется в качестве одного из слоев подложки, а диоксид кремния используется в качестве расходуемого слоя. Жертвенный слой удаляется или вытравливается, чтобы создать любую необходимую пустоту в направлении толщины. Добавленные слои обычно имеют размер от 2 до 5 микрометров. Основным преимуществом этого процесса обработки является возможность создания электронных и механических компонентов (функций) на одной и той же подложке. Компоненты, подвергнутые микрообработке с поверхности, меньше по размеру по сравнению с их объемными аналогами, подвергнутыми микрообработке.
Поскольку структуры строятся поверх подложки, а не внутри нее, свойства подложки не так важны, как при объемной микрообработке. Дорогие силиконовые пластины можно заменить более дешевыми подложками, такими как стекло или пластик . Размер подложек может быть больше, чем размер кремниевой пластины, и для производства тонкопленочных транзисторов на стеклянных подложках большой площади для плоских дисплеев используется микрообработка поверхности . Эта технология также может быть использована для производства тонкопленочных солнечных элементов , которые можно наносить на стекло, полиэтилентерефталатные подложки или другие нежесткие материалы.
Процесс изготовления [ править ]
Микрообработка начинается с кремниевой пластины или другой подложки, на которой выращиваются новые слои. Эти слои избирательно травятся фотолитографией ; либо влажное травление с использованием кислоты , либо сухое травление с использованием ионизированного газа (или плазмы ). Сухое травление может сочетать химическое травление с физическим травлением или ионной бомбардировкой. Микрообработка поверхности включает в себя столько слоев, сколько необходимо, с другой маской (создавая другой узор) на каждом слое. Изготовление современных интегральных схем использует эту технику и может использовать до 100 слоев. Микрообработка является более молодой технологией и обычно использует не более 5-6 слоев. При поверхностной микрообработке используется развитая технология (хотя иногда ее недостаточно для сложных задач), которую легко повторить для серийного производства.
Жертвенные слои [ править ]
Жертвенный слой используется для создания сложных компонентов, таких как подвижные части. Например, подвесной кантилевер может быть построен путем нанесения и структурирования временного слоя, который затем выборочно удаляется в тех местах, где будущие балки должны быть прикреплены к подложке (то есть в точках крепления). Затем поверх полимера наносится структурный слой, который структурируется для определения балок. Наконец, удаляемый слой удаляется, чтобы высвободить лучи, используя процесс избирательного травления, который не повреждает структурный слой.
Возможны многие комбинации структурных и жертвенных слоев. Выбранная комбинация зависит от процесса. Например, важно, чтобы структурный слой не был поврежден в процессе удаления жертвенного слоя.
Примеры [ править ]
Микрообработку поверхностей можно увидеть в следующих продуктах MEMS (Microelectromechanical):
- Поверхностные акселерометры с микрообработкой [2]
- Гибкий многоканальный массив нейронных датчиков 3D [3]
- Наноэлектромеханические реле
См. Также [ править ]
- Объемная микрообработка
- Магнитные наночастицы
- МЭМС
- Изготовление полупроводниковых приборов
Ссылки [ править ]
- ^ Bustillo, JM; RT Howe; Р.С. Мюллер (август 1998 г.). «Микрообработка поверхности для микроэлектромеханических систем». Труды IEEE . 86 (8): 1552–1574. CiteSeerX 10.1.1.120.4059 . DOI : 10.1109 / 5.704260 .
- ^ Boser, BE; RT Howe (март 1996 г.). "Акселерометры с микрообработкой поверхности". Журнал IEEE по твердотельным схемам . 31 (3): 366–375. Bibcode : 1996IJSSC..31..366B . DOI : 10.1109 / 4.494198 .
- ^ Такеучи, Сёдзи; Такафуми Сузуки; Кунихико Мабучи; Хироюки Фудзита (октябрь 2003 г.). «Трехмерная гибкая многоканальная матрица нейронных датчиков». Журнал микромашин и микротехники .
