Co je povrchové mikromachining?

Povrchová mikromachinizace je výrobní proces používaný k vývoji integrovaných obvodů a senzorů různých druhů.Používání technik mikromachiningu povrchu umožňuje aplikaci až do téměř 100 jemně aplikovaných vrstev vzorů obvodu na jednom čipu.Pro srovnání, pouze pět nebo šest vrstev je možné pomocí standardních mikromachinovacích procesů.To umožňuje, aby bylo do každého čipu začleněno mnoho dalších funkcí a elektroniky pro použití v pohybových senzorech, akcelerometrech, které nasazují airbagy při havárii vozidla, nebo pro použití v navigačních systémech gyroskopy.Povrchové mikromachining používá vybrané materiály a procesy mokrých i suchých leptů k vytvoření vrstev obvodů.

Obvodové části vyrobené pomocí této metody byly původně použity v akcelerometrech, které rozmístily airbagy ve vozidlech v době havárie.Povrchové mikromachinované senzory ve vozidlech také poskytují ochranu před převrácením prostřednictvím kontroly naklonění a používají se v anti-blokovacích brzdových systémech.Tyto obvody se také používají ve vysoce výkonných gyroskopech v systémech kontroly pokynů a navigačních systémech.Vzhledem k tomu, že obvody produkované pomocí této metody vytváří drobné a přesné obvody, je možné kombinovat více funkcí na jednom čipu pro použití při snímání pohybu, snímání toku a v nějaké spotřební elektronice.Ve fotografii, při natáčení pomocí videokamery, tyto čipy poskytují stabilizaci obrazu během pohybu.První vrstva je obvykle z oxidu křemíku, izolátoru, který je leptán na požadovanou tloušťku.Přes tuto vrstvu je aplikována fotocitlivá filmová vrstva a přes překrytí vzorů obvodu se aplikuje ultrafialové (UV) světlo.Dále je tato oplatka vyvíjena, propláchnuta a pečena pro následující proces leptání.Tento proces se opakuje vícekrát, aby se aplikoval více vrstev, s pečlivým monitorováním a přesným leptacím technikou aplikovaným na každou vrstvu, aby se vytvořil konečný vrstvený design čipu.

Skutečný proces leptání mikromachiningu povrchu se provádí jednou nebo kombinací několika obrásovacích procesů.Mokré leptání se provádí pomocí kyselin hydrofluorové k vylepšení konstrukcí obvodů na vrstvách a proříznutí nechráněných izolačních materiálů;Neopačené oblasti této vrstvy se poté elektrolyzovány, aby se izolovala vrstva od dalšího použitého.Suché leptání může být provedeno samostatně nebo v kombinaci s chemickým leptáním pomocí ionizovaného plynu k bombardování oblastí, které mají být leptany.Výrobci používají suché plazmatické leptání, když má být velká část vrstvy leptána v konstrukci obvodu.Kromě toho může další plazmatická kombinace chloru s fluorovým plynem produkovat hluboké vertikální řezy skrz filmové maskovací materiály vrstvy, jak je často nutné při výrobě čipů senzoru mikroaktuátoru