Wat is oppervlaktemicromachining?

Oppervlaktemicromachining is een fabricageproces dat wordt gebruikt om geïntegreerde circuits en sensoren van verschillende soorten te ontwikkelen. Met behulp van oppervlakte -micromachinetechnieken kunnen toepassingen van maximaal 100 fijn aangebrachte lagen circuitpatronen op één chip toestaan. Ter vergelijking: slechts vijf of zes lagen zijn mogelijk met behulp van standaard micromachiningsprocessen. Hierdoor kunnen veel meer functies en elektronica in elke chip worden opgenomen voor gebruik in bewegingssensoren, versnellingsmeters die airbags inzetten in een voertuigcrash, of voor gebruik in navigatiesysteem gyroscopen. Oppervlakte -micromachining maakt gebruik van geselecteerde materialen en zowel natte als droge etsenprocessen om de circuitlagen te vormen.

Circuitonderdelen gemaakt met deze methode werden aanvankelijk gebruikt in versnellingsmeters, die airbags in voertuigen implementeerden op het moment van een crash. Oppervlaktemicromachined sensoren in voertuigen bieden ook bescherming tegen roll-overs via kantelregeling en worden gebruikt in antiblokkeerremsystemen. Dit circuit is ook in gebruik in hoog per tijdMance Gyroscopen in Guidance Control Systems and Navigations Systems. Aangezien het circuit geproduceerd met deze methode kleine en precieze circuits produceert, is het mogelijk om meerdere functies op één chip te combineren voor gebruik in bewegingsdetectie, stroomdetectie en in sommige consumentenelektronica. In fotografie, bij het filmen met een videocamera, geven deze chips beeldstabilisatie tijdens beweging.

Het oppervlakte -micromachiningsproces gebruikt ofwel kristal siliciumchipsubstraten als een foundation waarop lagen kan worden gebouwd, of kan worden gestart op goedkopere glas- of plastic substraten. Gewoonlijk is de eerste laag van siliciumoxide, een isolator, die tot een gewenste dikte is geëtst. Over deze laag wordt een lichtgevoelige filmlaag toegepast en wordt ultraviolet (UV) licht toegepast via de circuitpatroonoverlay. Vervolgens wordt deze wafel ontwikkeld, gespoeld en gebakken voor het volgende etsenproces. Dit proces is herhaaldMeerdere keren om meer lagen toe te passen, met zorgvuldige monitoring en precieze etsentechnieken die op elke laag worden toegepast, om het uiteindelijke gelaagde chipontwerp te produceren.

Het werkelijke oppervlakte -micromachineproces van etsen wordt gedaan door een of een combinatie van verschillende bewerkingsprocessen. Nat etsen wordt gedaan met behulp van hydrofluorzuur om circuitontwerpen op lagen uit te etsen, door onbeschermde isolerende materialen te snijden; Niet-geëtste gebieden van die laag worden vervolgens geëlektolyseerd om de laag te isoleren van de volgende toegepaste. Droog etsen kan alleen worden gedaan, of in combinatie met chemisch etsen, met behulp van een geïoniseerd gas om de te beet gebieden te bombarderen. Fabrikanten gebruiken droge plasma -etsen wanneer een groot deel van de laag moet worden geëtst in een circuitontwerp. Bovendien kan een andere plasmacombinatie van chloor met fluorgas diepe verticale sneden produceren door de filmmaskers van een laag, zoals vaak nodig is bij het produceren van microactuatorsensorchips.