(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)
التصنيع الدقيق بكميات كبيرة هو عملية تصنيع طرحية تُنتج MEMS تُصنع الهياكل عن طريق الحفر الانتقائي في الركيزة، وعادةً ما تكون رقاقة سيليكون. وتستخدم تقنيات الحفر الرطب أو الجاف لتشكيل المادة الأساسية. وتُعدّ المواد الكيميائية غير المتناحية مثل هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) شائعة الاستخدام، لأنها تحفر مستويات بلورية مختلفة من السيليكون بمعدلات مختلفة، مما يُمكّن من إنشاء أخاديد وتجاويف دقيقة على شكل حرف V.
تُعدّ عملية التصنيع الدقيق الكتلي من أقدم وأكثر الطرق رسوخًا في تصنيع الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). وباعتبارها عملية طرحية، فإنها تتضمن تشكيل خصائص الجهاز مباشرةً من كتلة الركيزة، وعادةً ما تكون رقاقة سيليكون أحادية البلورة. وتعتمد هذه التقنية بشكل كبير على الحفر، الذي يمكن تصنيفه بشكل عام إلى حفر رطب (كيميائي) أو حفر جاف (يعتمد على البلازما).
يُعدّ الحفر الرطب الطريقة التقليدية. يمكن أن يكون متساوي الخواص، حيث يتم الحفر بنفس المعدل في جميع الاتجاهات، مما ينتج عنه أشكال مستديرة ذات حواف مائلة. أما في أنظمة MEMS، فيُستخدم عادةً الحفر الرطب غير متساوي الخواص. تستغل هذه الطريقة حقيقة أن معدل الحفر في السيليكون أحادي البلورة يعتمد على التوجه البلوري. تعمل مواد الحفر مثل هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) وهيدروكسيد رباعي ميثيل الأمونيوم (TMAH) وإيثيلين ديامين بيروكاتيكول (EDP) على حفر مستويات البلورة (100) و(110) بسرعة أكبر بكثير من مستويات (111). من خلال محاذاة نمط القناع مع محاور البلورة على رقاقة ذات توجه (100)، يمكن استخدام هذه الخاصية لإنشاء هياكل محددة بدقة ذات جدران جانبية مائلة، مثل الأخاديد على شكل حرف V للألياف البصرية أو الحفر الهرمية. تعمل مستويات (111) كحدود طبيعية للحفر، مما يسمح بتحكم ممتاز في الشكل الهندسي النهائي. تُعد الأغشية المستخدمة في أجهزة استشعار الضغط تطبيقًا كلاسيكيًا، حيث يتم تشكيلها عن طريق الحفر من الجانب الخلفي للرقاقة حتى الوصول إلى طبقة توقف الحفر (مثل طبقة البورون المشوبة بشدة أو التوقف الكهروكيميائي عند وصلة pn).
Dry etching, particularly Deep Reactive-Ion Etching (DRIE), has become a dominant bulk micromachining technique. DRIE allows for the creation of very deep, high-aspect-ratio structures with nearly vertical sidewalls, something not possible with wet etching. The most common method is the ‘Bosch process,’ which alternates between an etching step (using a plasma like SF6) and a passivation step (using a polymerizing gas like C4F8). The passivation layer protects the sidewalls from being etched, forcing the etch to proceed primarily in the vertical direction. This cycle is repeated hundreds or thousands of times to achieve depths of hundreds of microns. DRIE is essential for manufacturing modern high-performance inertial sensors, microfluidic devices, and through-silicon vias (TSVs) for 3D chip stacking.
بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.
التصنيع الدقيق بكميات كبيرة لأنظمة MEMS
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.
> تسجيل الدخول <
