Предложен новый метод производства 3-мерных чипов

Микроэлектромеханические системы, или MEMS, имеют огромный потенциал — это биосенсоры, акселерометры, гироскопы, активаторы. Обычно их производят из компонентов размером менее 100 микрон, т.е. сравнимых по толщине с человеческим волосом. Большая часть таких устройств плоская, функциональные элементы закреплены на подложке. И для таких приложений, как, например, акселерометры, приходится применять сложный процесс производства, объединяя несколько устройств в одно и точно их позиционируя относительно друг друга.

Группа исследователей Массачусетского технологического университета предложила технологию, которая позволяет проектировать 3D MEMS на основе стандартных процессов производства, на одном чипе, высотой в сотни микронов над поверхностью подложки. На поверхности чипа формируются миниатюрные мосты, на которые уже можно размещать сенсоры. Такая компоновка особенно удачна в сенсорах, использующихся для навигации в пространстве, когда требуется с большой точностью определять ускорение по каждому из измерений.

Как отмечают разработчики, построение объемных MEMS достаточно сложная задача, особенно если они производятся из полимеров. С помощью литографии создаются структуры сложной формы, которые используются как микромеханизмы, микротурбины, пр. Но полимеры недостаточно прочны для некоторых специфических задач, кроме того деформируются под воздействием температуры. Кремний же не обладает этими недостатками, но производить из него 3D устройства довольно сложно. Поэтому инженеры МТИ предложили с помощью технологии ионного травления формировать простые 3D структуры, миниатюрные мосты, на которых размещать плоские сенсоры. Для расчета внутреннего напряжения систем использовались собственные аналитические инструменты.

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Journal of Microelectromechanical Systems.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365