ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ СТОП-ТРАВЛЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИИ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ 

Пауткин Валерий Евгеньевич, кандидат технических наук, главный специалист, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), inercial@niifi.ru
Прилуцкая Светлана Владиславовна, инженер-конструктор, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), inercial@niifi.ru

681.2.084

DOI

10.21685/2307-5538-2017-4-7

Актуальность и цели. Рассмотрены технологические особенности формирования кремниевых структур микромеханических датчиков методом анизотропного «стоп-травления» кремния. Целью работы является анализ основных возможностей получения структур методами анизотропного травления, основанными на «самоостановке» процесса травления.
Материалы и методы. Использованы положения кристаллографии, основанные на различии скоростей травления кремния по разным кристаллографическим направлениям.
Результаты. Показана возможность формирования кремниевых структур с Х-образным сечением только методом анизотропного травления.
Выводы. Использование предложенного метода позволяет повысить технологичность изготовления микромеханических датчиков.

Ключевые слова

анизотропное травление, микроэлектромеханические системы, V-канавки, кристаллографическая плоскость, стоп-травление, защитный слой

 Скачать статью в формате PDF

1. Дмитриенко, А. Г. Об исследовании возможности создания инерциальных модулей на основе отечественных технологий объемной микромеханики / А. Г. Дмитриенко, А. А. Папко, С. И. Торгашин, И. В. Кирянина // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. –2013. – № 3 (5). – С. 45–53.
2. Распопов, В. Я. Система ориентации на микромеханических акселерометрах / В. Я. Распопов, Д. М. Малютин, Ю. В. Иванов, Д. Г. Грязин // Нано- и микросистемная техника. –2014. – № 9. – С. 52–56.
3. Готра, З. Ю. Технология микроэлектронных устройств : cправочник / З. Ю. Готра. – М. :Радио и связь, 1991. – 528 с.
4. Пат. № 2284613 Российская Федерация, МПК H01L29/84, G01L9/04. Полупроводниковый преобразователь давления и способ его изготовления / Баринов И. Н., Козин С. А. ;опубл. 27.09.2006, Бюл. № 27.
5. Иващенко, Е. И. Метод размерного стоп-травления кремния в производстве изделий микромеханики / Е. И. Иващенко, Ю. Б. Цветков // Микросистемная техника. – 2000. – № 2. – С. 16–20.
6. Kenneth, E. Bean. Anisotropic Etching of Silicon / E. Bean. Kenneth // IEEE Transactions On Electron Devices. – 1978. – Vol. Ed-25, № 10. – P.1185–1193.
7. Fabrication of a vertical side wall using double-sided anisotropic etching of (100) oriented silicon / Hyun-Seok Kim, Jung-Mu Kim, Yong-Seung Bang, Eun-Seok Song, Chang-Hyeon
Jiand, Yong-Kweon Kim // J. Micromech. Microeng. – 2012. – Vol. 22. – 11 p. DOI:10.1088/0960-1317/22/9/095014.
8. Коледов, Л. А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок : учебник для вузов / Л. А. Коледов. – М. : Радио и связь, 1989. – 400 с.
9. Чернов, А. С. Исследование закономерностей формирования 3D островковых структур Si (100) при травлении в водном растворе КОН / А. С. Чернов, М. А. Чебанов,
В. А. Гридчин, В. Ю. Васильев // Нано- и микросистемная техника. – 2015. – № 9. – С. 34–40.
10. Былинкин, С. Ф. Интегральные МЭМС-датчики с повышенной стабильностью выходных параметров / С. Ф. Былинкин, А. А. Гаврилов, А. Н. Шипунов // Нано- и микросистемная техника. – 2012. – № 8. – С. 36–41.
11. Пат. № 2 248 525 Российская Федерация, G01C 19/56 G01P 9/04. Микромеханический вибрационный гироскоп и способ его изготовления / Рубчиц В. Г., Калугин В. В., Лапенко В. Н., Шилов В. Ф., Плеханов В. Е., Тихонов В. А., Зотов С. А., Тимошенков С. П., Максимов В. Н. ; опубл. 20.03.2005; Бюл. № 8.
12. Галперин, В. А. Процессы плазменного травления в микро- и нанотехнологиях / В. А. Галперин, Е. В. Данилкин, А. И. Мочалов. – М. : Бином. Лаборатория знаний, 2013. – 283 с.
13. Пат. № 2 485 620 Российская Федерация, МПК H01L21/302, G01C 19/22. Способ изготовления микромеханического вибрационного гироскопа / Пауткин В. Е., Мишанин А. Е., Шепталина С. В., Николаев А. А. ; опубл. 20.06.2013; Бюл. № 17.