Qu'est-ce que la micromachining de surface?

La micromachinage de surface est un processus de fabrication utilisé pour développer des circuits et des capteurs intégrés de divers types.L'utilisation de techniques de micromachinage de surface permet aux applications de près de 100 couches finement appliquées de motifs de circuit sur une puce.En comparaison, seulement cinq ou six couches sont possibles en utilisant des processus de micromachining standard.Cela permet d'intégrer de nombreuses fonctions et électroniques dans chaque puce à utiliser dans les capteurs de mouvement, les accéléromètres qui déploient des airbags dans un accident de véhicule ou pour une utilisation dans les gyroscopes du système de navigation.La micromachining de surface utilise des matériaux sélectionnés et des processus de gravure humides et secs pour former les couches de circuits.

Les pièces de circuits fabriquées à l'aide de cette méthode ont été initialement utilisées dans des accéléromètres, qui ont déployé des airbags dans des véhicules au moment d'un accident.Les capteurs micromachinés de surface dans les véhicules offrent également une protection contre les roll-overs via un contrôle d'inclinaison et sont utilisés dans les systèmes de freinage antiblocage.Ces circuits sont également utilisés dans les gyroscopes à haute performance dans les systèmes de contrôle de guidage et les systèmes de navigation.Comme les circuits produits en utilisant cette méthode produisent des circuits minuscules et précis, il est possible de combiner plusieurs fonctions sur une puce pour les utilisations en détection de mouvement, en détection de débit et dans une électronique grand public.En photographie, lors du tournage avec une caméra vidéo, ces puces donnent une stabilisation d'image pendant le mouvement.

Le processus de micromachinage de surface utilise soit des substrats de puce de silicium en cristal comme base sur lesquels construire des couches, ou peut être démarré sur des substrats en verre ou en plastique moins chers.Habituellement, la première couche est d'oxyde de silicium, un isolant, qui est gravé à une épaisseur souhaitée.Sur ce calque, une couche de film photosensible est appliquée et la lumière ultraviolette (UV) est appliquée à travers la superposition du motif de circuit.Ensuite, cette plaquette est développée, rinçante et cuite pour le processus de gravure suivant.Ce processus est répété plusieurs fois pour appliquer plus de couches, avec une surveillance minutieuse et des techniques de gravure précises appliquées à chaque couche, pour produire la conception finale des puces en couches.

Le processus de gravure de la gravure en surface réel est effectué par une ou une combinaison de plusieurs processus d'usinage.La gravure humide est effectuée en utilisant des acides hydrofluoriques pour gravir des conceptions de circuits sur les couches, en découpent des matériaux isolants non protégés;Les zones non gravées de cette couche sont ensuite électrolysées pour isoler la couche de la suivante appliquée.La gravure à sec peut être effectuée seule ou en combinaison avec la gravure chimique, en utilisant un gaz ionisé pour bombarder les zones à gravir.Les fabricants utilisent la gravure du plasma sèche lorsqu'une grande partie de la couche doit être gravée dans une conception de circuit.De plus, une autre combinaison de plasma de chlore avec du gaz fluor peut produire des coupes verticales profondes à travers les matériaux de masquage du film d'une couche, comme cela est souvent nécessaire lors de la production de puces de capteurs de microactuateur.