表面マイクロマシニングとは何ですか？

表面マイクロマシンは、さまざまな種類の統合された回路とセンサーを開発するために使用される製造プロセスです。 Surface Micromaching技術を使用すると、1つのチップに最大100個近くの細かく適用された回路パターンのアプリケーションが可能になります。それに比べて、標準のマイクロマシンプロセスを使用して5つまたは6つの層のみが可能です。これにより、さらに多くの機能と電子機器を各チップに組み込むことができます。モーションセンサー、車両のクラッシュにエアバッグを展開する加速度計、またはナビゲーションシステムジャイロスコープで使用するアクセラメーターが使用されます。 Surface Micromachiningは、選択した材料と湿潤および乾燥エッチングプロセスの両方を使用して回路層を形成します。

この方法を使用して作られた回路部品は、最初は衝突時に車両にエアバッグを展開した加速度計で最初に使用されました。車両の表面マイクロマシンセンサーは、チルト制御を介してロールオーバーに対する保護も提供し、アンチロックブレーキシステムで使用されます。この回路は、高速でも使用されていますガイダンス制御システムとナビゲーションシステムのマンスジャイロスコープ。この方法を使用して生成された回路は、小さく正確な回路を生成するため、モーションセンシング、フローセンシング、および一部のコンシューマーエレクトロニクスの使用のために、1つのチップ上の複数の関数を組み合わせることができます。写真では、ビデオカメラで撮影するとき、これらのチップは動き中に画像の安定化を与えます。

表面マイクロマシニングプロセスは、層を構築するための基礎として、または安価なガラスまたはプラスチック基板で開始できる基礎として、いずれかのCrystal Siliconチップ基板を使用します。通常、最初の層は酸化シリコンであり、絶縁体であり、目的の厚さにエッチングされています。このレイヤーで、感光性膜層が適用され、紫外線（UV）光が回路パターンオーバーレイを介して適用されます。次に、このウェーハは、次のエッチングプロセスのために開発され、すすぎ、焼き上げられます。このプロセスは繰り返されます慎重な監視と正確なエッチング技術を各レイヤーに適用して、より多くのレイヤーを適用するために複数回適用して、最終的な層状のチップ設計を生成します。

エッチングの実際の表面マイクロマシニングプロセスは、いくつかの機械加工プロセスの1つまたは組み合わせによって行われます。湿潤エッチングは、フッ素酸を使用して層の回路設計をエッチングし、保護されていない断熱材を遮断します。次に、その層のエッチングされていない領域を電解して、適用された次の層から層を分離します。乾燥エッチングは、単独で、または化学エッチングと組み合わせて、イオン化ガスを使用してエッチングする領域を爆撃することができます。製造業者は、層の大部分が回路設計でエッチングされる場合、乾燥プラズマエッチングを使用します。さらに、塩素とフッ素ガスの別のプラズマの組み合わせは、マイクロオクタール剤センサーチップを生成するときによく必要であるように、層のフィルムマスキング材料を介して深い垂直切断を生成できます。