Co je povrchové mikromletí?
Povrchové mikroobrábění je výrobní proces používaný k vývoji integrovaných obvodů a senzorů různých druhů. Použití technik povrchového mikromletí umožňuje použití až 100 jemně nanesených vrstev vzorů obvodů na jeden čip. Ve srovnání je možné použít pouze pět nebo šest vrstev při použití standardních procesů mikromletí. To umožňuje začlenit do každého čipu mnohem více funkcí a elektroniky pro použití v senzorech pohybu, akcelerometrech, které používají airbagy při nehodě vozidla, nebo pro použití v gyroskopech navigačního systému. Povrchové mikroobrábění používá vybrané materiály a procesy leptání za mokra i za sucha k vytvoření obvodových vrstev.
Obvodové části vyrobené pomocí této metody byly původně použity v akcelerometrech, které používaly airbagy ve vozidlech v době nárazu. Povrchové mikromechanické senzory ve vozidlech také poskytují ochranu proti převrácení pomocí ovládání náklonu a používají se v protiblokovacích brzdových systémech. Tento obvod se také používá ve vysoce výkonných gyroskopech v naváděcích řídicích systémech a navigačních systémech. Protože obvody vyrobené pomocí této metody produkují malé a přesné obvody, je možné kombinovat více funkcí na jednom čipu pro použití při snímání pohybu, snímání toku a v některé spotřební elektronice. Při fotografování pomocí videokamery poskytují tyto čipy stabilizaci obrazu během pohybu.
Proces povrchového mikromletí se používá buď jako substrát na bázi krystalických křemíkových čipů jako základ, na kterém se vytvářejí vrstvy, nebo je lze zahájit na levnějších skleněných nebo plastových substrátech. První vrstva je obvykle z oxidu křemičitého, izolátoru, který je leptán na požadovanou tloušťku. Na tuto vrstvu se aplikuje fotocitlivá filmová vrstva a ultrafialové (UV) světlo se aplikuje přes krycí vrstvu. Dále je tento plátek opracován, opláchnut a pečen pro následující proces leptání. Tento proces se opakuje několikrát, aby se aplikovalo více vrstev, s pečlivým monitorováním a precizními technikami leptání aplikovanými na každou vrstvu, aby se vytvořil konečný design vrstevnatých čipů.
Vlastní proces leptání povrchu mikrovrstvením se provádí jedním nebo kombinací několika obráběcích procesů. Mokré leptání se provádí pomocí kyseliny fluorovodíkové k vyleptání návrhů obvodů na vrstvách, proříznutím nechráněných izolačních materiálů; neleptané oblasti této vrstvy se potom elektrolyzují, aby se vrstva izolovala od další nanesené vrstvy. Leptání za sucha může být provedeno samostatně nebo v kombinaci s chemickým leptáním pomocí ionizovaného plynu k bombardování oblastí, které mají být leptány. Výrobci používají leptání suchou plazmou, pokud má být velká část vrstvy leptána v obvodu. Kromě toho může další plazmová kombinace chloru a plynného fluoru produkovat hluboké svislé řezy skrz materiály maskující film ve vrstvě, což je často nutné při výrobě čipů mikroaktivátorových senzorů.