Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства

Авторы патента:

Жукова Светлана Александровна (RU)

Турков Владимир Евгеньевич (RU)

Обижаев Денис Юрьевич (RU)

H01L21/308 - с использованием масок (H01L 21/3063,H01L 21/3065 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2580910:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") (RU)

Изобретение может быть использовано для создания упругих подвесов, торсионов и других элементов (например, балок, мембран, струн) микромеханических устройств, например кремниевых гироскопов и акселерометров. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства заключается в окислении плоской пластины из монокристаллического кремния с ориентацией поверхности в плоскости (100), трехкратного проведения последовательности операций, состоящей из нанесения фоторезиста, вскрытия в нем окон методом двухсторонней фотолитографии и травления окисла по вскрытым окнам. На первом этапе травление окисла проводится до кремния, на втором на глубину, равную 2/3, а на третьем на глубину, равную 1/3 от его начальной толщины. Далее проводят жидкостное травление кремния на глубину, равную 0,5 H₁, и дважды повторяют последовательность операций, состоящую из травления окисла на глубину, равную 1/3 от его начальной толщины, и жидкостного травления кремния. Изобретение обеспечивает улучшение качества и воспроизводимости технологии. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для изготовления упругих подвесов, торсионов и других элементов (например, балок, мембран, струн), формируемых жидкостным анизотропным травлением кремния, при создании микромеханических устройств, например кремниевых гироскопов и акселерометров.

Известен способ изготовления упругого элемента [патент РФ №2059321], заключающийся в последовательном выполнении следующих операций: окисление кремниевой пластины, нанесение на нее защитного слоя фоторезиста, односторонняя фотолитография, вскрытие окна в окисле в области формирования упругого элемента на ширину, большую требуемой ширины упругого элемента, легирование кремния в окне на глубину, равную требуемой толщине упругого элемента, удаление окисла и повторное окисление пластины кремния, нанесение на нее защитного слоя фоторезиста, односторонняя фотолитография на стороне, противоположной легированию, вскрытие окна в окисле в области формирования упругого элемента на ширину, большую требуемой ширины упругого элемента, и анизотропное травление до легированного слоя кремния.

Недостатком известного способа является наличие в технологическом процессе операции легирования кремния, что усложняет технологический процесс и требует наличия дополнительного оборудования.

Известен способ изготовления упругого элемента из пластины монокристаллического кремния [патент РФ 2300823 C2 (прототип)], заключающийся в нанесении защитного слоя фоторезиста на окисленную пластину монокристаллического кремния, проведении двухстороннего экспонирования для вскрытия окон в окисле кремния с созданием топологии «самотормозящейся» канавки, проведении анизотропного травления, повторного вскрытия окон для формирования окончательной геометрии упругого элемента и окончательном анизотропном травлении во вновь вскрытых окнах.

Недостатком данного способа является то, что при повторном нанесении фоторезиста для повторного вскрытия окон нанесение фоторезиста происходит на поверхность со сформированными углублениями, что препятствует однородному нанесению фоторезиста и ухудшает качество фотолитографии и всего изделия в целом. Вторым недостатком является то, что данным способом невозможно получить упругий подвес с однородным распределением толщины по всей его площади.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание способа изготовления упругого элемента, лишенного недостатков, указанных выше.

Технический результат изобретения состоит в том, что предлагаемый способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства позволяет обеспечить улучшение качества и воспроизводимости технологии.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления упругого элемента микромеханического устройства, заключающемся в окислении плоской пластины из монокристаллического кремния с ориентацией поверхности в плоскости (100), нанесении на нее с двух сторон защитного слоя фоторезиста, предварительном вскрытии окон в слое фоторезиста при помощи двухсторонней фотолитографии, травлении окисла по вскрытым окнам в области формирования упругого элемента, анизотропном травлении пластины до промежуточной глубины, вторичном вскрытии окна в окисле для конечного формирования упругого элемента и анизотропного травления до получения требуемой толщины упругого элемента, согласно изобретению перед вскрытием окон в области формирования упругого элемента вскрывают окна в слое фоторезиста, определяющие геометрию упругого элемента, травят окисел по вскрытым окнам до кремния и повторно формируют защитный слой фоторезиста на обеих сторонах пластины, травление окисла по вскрытым окнам в области формирования упругих элементов проводят на глубину, равную 2/3 от начальной толщины окисла, и повторно наносят защитный слой фоторезиста на обеих сторонах пластины, вскрытие окон в слое окисла для конечного формирования упругого элемента проводят на глубину, равную 1/3 от начальной толщины окисла, перед анизотропным травлением пластины до промежуточной глубины H₂ проводят анизотропное травление пластины на глубину, равную 0,5 H₁, где H₁ - конечная толщина упругого элемента, и травление окисла на глубину, равную 1/3 от начальной толщины окисла, перед анизотропным травлением на глубину H₃ до получения требуемой толщины упругого элемента проводят травление окисла на глубину, равную 1/3 от начальной толщины окисла.

Отличительными признаками заявленного способа является то, что размеры упругого элемента определяются по соотношениям:

W=W₁-M;

L=L₁+M,

где W₁ и W - ширина топологического рисунка, определяющего упругий элемент, в слое фоторезиста и конечного упругого элемента соответственно, M - ширина технологической перемычки, L - длина конечного упругого элемента, L₁ - длина топологического рисунка, определяющего упругий элемент в слое фоторезиста, причем размеры окон в слое окисла в области упругих элементов определяются по соотношениям:

W₂=W₁-2M;

L₂=L+2L₃;

0,5(H-H₁)ctg(54,74)<L₃<0,5(H-H₁)ctg(33),

где W₂ - ширина окна в слое окисла в области упругого элемента, L₂ и L₃ - длина окна в слое окисла в области упругого элемента и длина технологической области соответственно, H и H₁ - толщина исходной кремниевой пластины и конечного упругого элемента соответственно, а глубины H₂ и H₃ анизотропного травления пластины определяют по соотношениям:

где V₁₀₀ и V₃₁₁ - скорости травления плоскостей (100) и (311) пластины из монокристаллического кремния. Другим отличительным признаком является то, что анизотропное травление до получения требуемой толщины упругого элемента на глубину H₃ проводят в водном растворе гидроксида тетраметиламмония с концентрацией в диапазоне 20-25 массовых процентов, причем момент окончания процесса анизотропного травления кремния до промежуточной глубины определяют при помощи двух канавок различной ширины в пластине монокристаллического кремния, в области, не занятой упругими элементами, в случае если меньшая из двух канавок дотравлена до самоторможения, а во второй канавке присутствует плоское дно, причем канавки для определения момента окончания процесса анизотропного травлении кремния до промежуточной глубины формируют путем травления окон в слое окисла, одновременно с травлением окисла в области формирования упругих элементов, размеры которых определяются по формулам:

W₃=(H-H₁-H₃-N)ctg(54,74);

W₄=(H-H₁-H₃+N)ctg(54,74);

L₄>W₄,

где W₃ и W₄ - ширина первой и второй канавки соответственно, L₄ - длина обеих канавок, N - расстояние, определяющее точность измерения глубины травления. Соблюдение указанных соотношений и последовательностей выполнения операций позволяет формировать структуры, избегая трудно реализуемой и воспроизводимой операции нанесения слоя фоторезиста на сильно профилированную поверхность, в результате чего улучшается качество и повышается процент выхода годных изделий. При этом толщина подвеса H₁ будет однородна по всей длине, что обеспечивает воспроизводимость технологии микромеханических устройств на пластине.

Заявитель не обнаружил технических решений, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, следовательно, предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 изображены окна в слое окисла, определяющие геометрию упругого элемента.

На фиг. 2 изображены окна в слое окисла, в области формирования упругих элементов.

На фиг. 3 изображены окна в слое окисла для конечного формирования упругого элемента.

На фиг. 4а изображена форма упругого элемента после травления пластины до промежуточной толщины (вид сверху).

На фиг. 4б изображена форма сечения упругого элемента после анизотропного травления пластины до промежуточной глубины.

На фиг. 5а изображена форма сформированного упругого элемента (вид сверху).

На фиг. 5б изображена форма сечения сформированного упругого элемента.

На фиг. 6 изображены канавки для определения момента окончания процесса анизотропного травления кремния до промежуточной глубины.

Способ реализуется следующим образом. На окисленную плоскую пластину 1 из монокристаллического кремния с ориентацией поверхности в плоскости (100) наносят с двух сторон защитный слой фоторезиста, вскрывают окна в слое фоторезиста 2, определяющие геометрию упругого элемента, при помощи двухсторонней фотолитографии. Далее проводят операцию травления окисла по вскрытым окнам до кремния и повторно формируют защитный слой фоторезиста на обеих сторонах пластины, после чего вскрывают окна в слое фоторезиста 3 в области формирования упругих элементов и травят окисел на глубину, равную 2/3 от его начальной толщины. Далее повторно наносят защитный слой фоторезиста на обеих сторонах пластины, вскрывают окна в слое фоторезиста 4 для конечного формирования упругого элемента и проводят травление окисла на глубину, равную 1/3 от его начальной толщины. На следующем этапе последовательно проводят анизотропное травление пластины на глубину, равную 0,5 H₁, травление окисла на глубину, равную 1/3 от его начальной толщины, анизотропным травлением пластины до промежуточной глубины, повторное травление окисла на глубину, равную 1/3 от его начальной толщины, и анизотропным травлением до получения требуемой толщины упругого элемента.

При разработке топологии следует учитывать следующие соотношения: размеры упругого элемента определяются по соотношениям:

W=W₁-M;

L=L₁+M,

где W₁ и W - ширина топологического рисунка, определяющего упругий элемент, в слое фоторезиста и конечного упругого элемента соответственно, М - ширина технологической перемычки, L - длина конечного упругого элемента, L₁ - длина топологического рисунка, определяющего упругий элемент в слое фоторезиста. Размеры окон в слое окисла в области упругих элементов определяются по соотношениям:

W₂=W₁-2M;

L₂=L+2L₃;

0,5(H-H₁)ctg(54,74)<L₃<0,5(H-H₁)ctg(33),

где W₂ - ширина окна в слое окисла в области упругого элемента, L₂ и L₃ - длина окна в слое окисла в области упругого элемента и длина технологической области соответственно, H и H₁ - толщина исходной кремниевой пластины и конечного упругого элемента соответственно. Глубины H₂ и H₃ анизотропного травления пластины определяют по соотношениям:

где V₁₀₀ и V₃₁₁ - скорости травления плоскостей (100) и (311) пластины из монокристаллического кремния. Анизотропное травление до получения требуемой толщины упругого элемента (окончательное травление) проводят в водном растворе гидроксида тетраметиламмония с концентрацией в диапазоне 20-25 массовых процентов. Момент окончания процесса анизотропного травлении кремния до промежуточной глубины определяют при помощи двух канавок различной ширины 5, 6 в пластине монокристаллического кремния, в области, не занятой упругими элементами, в случае если меньшая из двух канавок 5 дотравлена до самоторможения, а в большей канавке 6 присутствует плоское дно. При разработке топологии необходимо учитывать, что канавки для определения момента окончания процесса анизотропного травления кремния до промежуточной глубины формируют путем травления окон в слое окисла, одновременно с травлением окисла в области формирования упругих элементов, размеры которых определяются по формулам:

W₃=(H-H₁-H₃-N)ctg(54,74);

W₄=(H-H₁-H₃+N)ctg(54,74);

L₄>W₄,

где W₃ и W₄ - ширина первой и второй канавки соответственно, L₄ - длина обеих канавок, N - расстояние, определяющее точность измерения глубины травления.

Применение предложенного способа позволяет обеспечить возможность реализации различных конструктивных вариантов упругих элементов, в том числе с однородным распределением толщины по всей его площади, что наряду с отсутствием необходимости проведения операции нанесения фоторезиста на рельефную поверхность позволяет улучшить качество, повысить воспроизводимость технологии и процент выхода годных изделий.

По описанной технологии были изготовлены образцы упругих подвесов толщиной (H₁) 10 мкм, шириной (W) 1635 мкм и длиной (L) 600 мкм. Изготовление проводили следующим образом: пластину монокристаллического кремния с ориентацией поверхности в плоскости (100) толщиной (H) 385 мкм окисляли. Толщина окисла составляла 1,2 мкм. Далее на пластину с двух сторон наносили защитный слой фоторезиста и вскрывали в нем окна методом двухсторонней фотолитографии. При этом ширина и длина топологического рисунка, определяющего упругий элемент (W₁ и L₁), составляли 1665 мкм и 570 мкм соответственно. Далее проводили травление окисла по вскрытым окнам до кремния и повторно формировали защитный слой фоторезиста на обеих сторонах пластины, после чего вскрывали окна в слое фоторезиста в области формирования упругих элементов. Ширина и длина окон в слое фоторезиста в области формирования упругих элементов (W₂ и L₂) составляла 1605 мкм и 830 мкм соответственно. Далее проводили травление окисла по вскрытым окнам на глубину 0,8 мкм и повторно формировали защитный слой фоторезиста. Далее вскрывали окна в слое фоторезиста для конечного формирования упругого элемента и проводили травление окисла на глубину, равную 0,4 мкм. На следующем этапе последовательно проводили анизотропное травление пластины на глубину, равную 5 мкм, травление окисла на глубину, равную 0,4 мкм, анизотропное травлением пластины до промежуточной глубины (H₂) 85 мкм, повторное травление окисла на глубину, равную 0,4 мкм, и анизотропное травление до получения требуемой толщины упругого элемента на глубину (H₃) 103 мкм. Момент окончания процесса анизотропного травления кремния до промежуточной глубины определяли при помощи двух канавок шириной (W₃ и W₄) 119 мкм и 122 мкм. Длина каждой канавки (L₄) составляла 500 мкм.

1. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства, заключающийся в окислении плоской пластины из монокристаллического кремния с ориентацией поверхности в плоскости (100), нанесении на нее с двух сторон защитного слоя фоторезиста, предварительном вскрытии окон в слое фоторезиста при помощи двухсторонней фотолитографии, травлении окисла по вскрытым окнам в области формирования упругого элемента, анизотропном травлении пластины до промежуточной глубины, вторичном вскрытии окна в окисле для конечного формирования упругого элемента и анизотропного травления до получения требуемой толщины упругого элемента, отличающийся тем, что перед вскрытием окон в области формирования упругого элемента вскрывают окна в слое фоторезиста, определяющие геометрию упругого элемента, травят окисел по вскрытым окнам до кремния и повторно формируют защитный слой фоторезиста на обеих сторонах пластины, травление окисла по вскрытым окнам в области формирования упругих элементов проводят на глубину, равную 2/3 от начальной толщины окисла (вторая фотолитография) и повторно наносят защитный слой фоторезиста на обеих сторонах пластины, вскрытие окон в слое окисла для конечного формирования упругого элемента проводят на глубину, равную 1/3 от начальной толщины окисла, перед анизотропным травлением пластины до промежуточной глубины проводят анизотропное травление пластины на глубину, равную 0,5Н₁, где H₁ - конечная толщина упругого элемента, и травление окисла на глубину, равную 1/3 от начальной толщины окисла, перед анизотропным травлением до получения требуемой толщины упругого элемента проводят травление окисла на глубину, равную 1/3 от начальной толщины окисла.

2. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства по п.1, отличающийся тем, что размеры упругого элемента определяются по соотношениям:
W=W₁-M;
L=L₁+M,
где W₁ и W - ширина топологического рисунка, определяющего упругий элемент, в слое фоторезиста и конечного упругого элемента соответственно, М - ширина технологической перемычки, L - длина конечного упругого элемента, L₁ - длина топологического рисунка, определяющего упругий элемент в слое фоторезиста.

3. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства по п.2, отличающийся тем, что размеры окон в слое окисла в области упругих элементов определяются по соотношениям:
W₂=W₁-2M;
L₂=L+2L₃;
0,5(H-H₁)ctg(54,74)<L₃<0,5(H-H₁)ctg(33),
где W₂ - ширина окна в слое окисла в области упругого элемента, L₂ и L₃ - длина окна в слое окисла в области упругого элемента и длина технологической области соответственно, Н и H₁ - толщина исходной кремниевой пластины и конечного упругого элемента соответственно.

4. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства по п.3, отличающийся тем, что глубины Н₂ и Н₃ анизотропного травления пластины определяют по соотношениям:
;
,
где V₁₀₀ и V₃₁₁ - скорости травления плоскостей (100) и (311) пластины из монокристаллического кремния.

5. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства по п.3, отличающийся тем, что анизотропное травление до получения требуемой толщины упругого элемента проводят в водном растворе гидроксида тетраметиламмония с концентрацией в диапазоне 20-25 массовых процентов.

6. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства по п.4, отличающийся тем, что момент окончания процесса анизотропного травления кремния до промежуточной глубины определяют при помощи двух канавок различной ширины в пластине монокристаллического кремния, в области, не занятой упругими элементами, в случае, если меньшая из двух канавок дотравлена до самоторможения, а во второй канавке присутствует плоское дно.

7. Способ изготовления упругого элемента микромеханического устройства по п.5, отличающийся тем, что канавки для определения момента окончания процесса анизотропного травлении кремния до промежуточной глубины формируют путем травления окон в слое окисла, одновременно с травлением окисла в области формирования упругих элементов, размеры которых определяются по формулам:
W₃=(H-H₁-H₃-N)ctg(54,74);
W₄=(H-H₁-H₃+N)ctg(54,74);
L₄>W₄,
где W₃ и W₄ - ширина первой и второй канавки соответственно, L₄ - длина обеих канавок, N - расстояние, определяющее точность измерения глубины травления.

Изобретение относится к приборостроению и может применяться при изготовлении кремниевых микромеханических датчиков, таких как датчики давления и акселерометры. Сущность изобретения: в способе изготовления глубокопрофилированных кремниевых структур на кремниевой пластине создают защитный слой, создают контрастный слой из материала, отличающегося от материала защитного слоя, формируют последовательными операциями фотолитографии и травления структуру заданного профиля до появления кремния в области максимальной глубины структуры, последующем чередованием травления кремния и оставшегося защитного слоя получают в кремнии заданный профиль.

Способ защиты углов трехмерных микромеханических структур на кремниевой пластине при глубинном анизотропном травлении // 2568977

Использование: для изготовления микроэлектромеханических структур. Сущность изобретения заключается в том, что способ защиты углов трехмерных микромеханических структур на кремниевой пластине с кристаллографической ориентацией (100) при глубинном анизотропном травлении в водном растворе гидрооксида калия КОН включает формирование масочного рисунка с элементами защиты углов, элементы защиты углов, имеющие диагональную форму на топологической маске, располагают под углом 45° к контурам жесткого центра, причем размеры изготовляемых трехмерных микромеханических структур определяются из определенных условий.

Способ изготовления подложки с маской для травления и способ изготовления продукта с рисунком. // 2562923

Изобретение относится к подложке с маской для травления, которая нанесена при помощи алмазоподобного углерода, и способу изготовления указанной подложки. Способ изготовления подложки с маской для травления включает подготовку подложки, нанесение фоточувствительного материала на поверхность подложки, экспонирование и проявление фоточувствительного материала для формирования рисунка в фоторезисте, формирование покрывающей пленки из алмазоподобного углерода на поверхности подложки и поверхности рисунка в фоторезисте и отделение покрывающей пленки вместе с рисунком в фоторезисте для формирования рисунка из алмазоподобного углерода на поверхности подложки.

Способ микропрофилирования кремниевых структур // 2559336

Изобретение относится к приборостроению и может применяться для изготовления конструктивных элементов микромеханических приборов на кремниевых монокристаллических подложках, а именно упругих подвесов и всего чувствительного элемента в целом, например для микромеханических акселерометров и гироскопов.

Микроструктурные элементы для селекции электромагнитного излучения и способ их изготовления // 2548945

Использование: для селекции электромагнитного излучения. Сущность изобретения заключается в том, что микроструктурный элемент выполнен в виде перфорированной сеточной структуры, объем которой в основном выполнен из полимерной пленки и вся ее поверхность, включая внутренние полости, металлизирована.

Способ изготовления глубокопрофилированных кремниевых структур // 2539767

Изобретение относится к изготовлению конструктивных элементов микромеханических приборов на кремниевых монокристаллических подложках. Изобретение обеспечивает снижение трудоемкости изготовления и повышение качества структур.

Способ формирования монокристаллических нанопроводников в матрице из собственного оксида // 2503084

Изобретение относится к технологии создания сложных проводящих структур и может быть использовано в нанотехнологии, микроэлектронике для создания сверхминиатюрных приборов, интегральных схем и запоминающих устройств.

Способ формирования рельефа из электронного или фотонного материала // 2495515

Изобретение относится к способу формирования рельефа из электронных и фотонных материалов и структурам и устройствам, изготовленным с использованием этого способа.

Жидкая композиция, способ получения кремниевой подложки и способ получения подложки для головки для выброса жидкости // 2468467

Изобретение относится к жидкой композиции, способу получения кремниевой подложки и к способу получения подложки для головки для выброса жидкости. .

Способ изготовления чувствительного элемента датчика давления жидких и газообразных сред // 2465681

Изобретение относится к технологии изготовления упругих элементов микроэлектромеханических измерительных систем. .

Способ изготовления микромеханических упругих элементов // 2601219

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при изготовлении кремниевых микромеханических датчиков. Сущность изобретения: в способе изготовления упругих элементов из монокристаллического кремния окисляют плоскую круглую пластину с ориентацией базовой поверхности в плоскости (100), наносят на нее защитный слой фоторезиста, проводят фотолитографию, вскрывают окна в окисном слое в области формирования упругих элементов на определенную ширину с учетом анизотропии травления монокристаллического кремния, анизотропно травят на глубину для получения требуемой толщины упругих элементов. Одновременно с вышеуказанными операциями по формированию упругих элементов формируют контрольный элемент, расположенный вне зоны упругих элементов, формирование контрольного элемента проводят до самоторможения на заданную глубину, определяемую заданным математическим выражением. Изобретение обеспечивает повышение технологичности изготовления упругих элементов из монокристаллического кремния путем оценки травления контрольных элементов до самоторможения. 3 ил.

Способ формирования 3d микроструктур кремния металл-стимулированным травлением // 2620987

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к технологии создания 3D микроструктур кремния, являющихся элементной базой функциональной микроэлектроники, металл-стимулированным травлением с использованием локально расположенных масок Ni. В состав раствора для травления кремния входит фтористоводородистая кислота, перекись водорода и деионизованная вода в объемном соотношении 2:1:10. Процесс травления с использованием никеля является экономически выгодным процессом, так как позволяет заменить дорогостоящие благородные металлы и удешевить технологию создания кремниевых 3D структур.

Способ получения периодических профилей на поверхности кристаллов парателлурита // 2623681

Изобретение относится к области дифракционной оптики и может быть использовано для разработки новых дифракционных оптических элементов для диапазона 0,35-5,5 мкм. В основу изобретения поставлена задача получения периодических профилей на поверхности кристаллов парателлурита методом анизотропного химического травления. Пластина, вырезанная из кристалла парателлурита и отшлифованная, покрывается смесью химически стойкого к щелочам нитроцеллюлозного лака с растворителем 646, часть смеси удаляется с помощью алмазной иглы через различные интервалы, затем проводится химическое травление, промывка, в результате получаем периодическую структуру заданной геометрии на поверхности образца. Применение данного способа позволяет получать периодические профили на кристаллах парателлурита, обладающих высокими оптическими характеристиками. 3 ил.

Способ изготовления кристаллов микроэлектромеханических систем // 2625248

Изобретение относится к области приборостроения и может применяться при изготовлении кремниевых кристаллов микроэлектромеханических систем, используемых в конструкциях микромеханических приборов, таких как акселерометры, гироскопы, датчики угловой скорости. В способе изготовления кристаллов микроэлектромеханических систем наносят защитные покрытия на лицевую и обратную стороны пластины, проводят фотолитографию по защитным слоям с лицевой и обратной сторон, травят кремний с лицевой и обратной сторон пластины на заданную глубину и с заданным профилем, наносят защитный слой с лицевой стороны пластины и профиля вытравленных канавок от растрава при последующем травлении с обратной стороны пластины, удаляют остатки маскирующих покрытий с лицевой и обратной сторон пластины. Согласно изобретению после травления кремния на заданную глубину и с заданным профилем удаляют защитный слой с лицевой стороны пластины и профиля вытравленных канавок, проводят обработку профиля в полирующем травителе и удаляют остатки маскирующих покрытий с лицевой и обратной сторон пластины. Кроме того, фотолитографию по защитным слоям на лицевой и обратной стороне проводят одновременно, в качестве защитного слоя с лицевой стороны пластины и профиля вытравленных канавок наносят медную пленку, в качестве маскирующих покрытий с лицевой и обратной стороны используют идентичные материалы, например нитрид кремния. Изобретение повышает чувствительность и прочность конструкций микроэлектромеханических систем за счет повышения технологичности изготовления и формирования кремниевых кристаллов с минимальной шероховатостью вертикального профиля канавок. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ формирования монокристаллического элемента микромеханического устройства // 2628732

Изобретение относится к области приборостроения и могжет быть использованы для изготовления монокристаллических элементов, таких как струны, упругие элементы, технологические перемычки, используемые в конструкциях микромеханических приборов, например, микромеханических акселерометров, гироскопов, резонаторов. В способе изготовления монокристаллического элемента микромеханического устройства окисляют плоскую пластину из монокристаллического кремния с ориентацией поверхности в плоскости (100), наносят на нее с двух сторон защитный слоя фоторезиста, предварительно вскрывают окна в слое фоторезиста при помощи двухсторонней фотолитографии, травят окисел по вскрытым окнам и анизотропно травят пластину до промежуточной глубины h, вскрывают окисел для формирования монокристаллического элемента, анизотропно травят кремний до получения требуемой толщины монокристаллического элемента. Согласно способа, после вскрытия окисла проводят утонение пластины наносят защитное покрытие в области формирования монокристаллического элемента, проводят анизотропное травление до получения требуемой толщины монокристаллического элемента и удаляют защитное покрытие. Изобретение обеспечивает повышение технологичности изготовления монокристаллических элементов за счет возможности формирования элементов с различным поперечным сечением. 8 ил.

Способ формирования контактных окон в слое защитного основания высоковольтного прибора // 2645920

Изобретение относится к электронной полупроводниковой технике, а именно к технологии изготовления высоковольтных кремниевых приборов и направлено на улучшение электрических характеристик высоковольтных приборов, снижение количества выхода из строя приборов в результате обрыва металла и пробоя по поверхности высоковольтных планарных р-п-переходов. Техническим результатом изобретения является формирование контактных окон с пологим профилем в защитном слое структуры с двойной металлизацией с возможностью проведения разварки над активной областью кристалла высоковольтного прибора. В способе формирования контактных окон в слое защитного основания высоковольтного прибора, включающем формирование диэлектрического слоя на слое металлизации, осаждение пассивирующего слоя, осаждение фоторезиста через маску, плазмохимическое травление до металла, удаление фоторезиста, нанесение второго слоя металлизации, в качестве диэлектрического слоя центрифугированием наносится полиимид, после чего проводится его полимеризация при температуре 350-450°С, после нанесения фоторезиста проводится подтравливание пассивирующего слоя до полиимида под маску фоторезиста жидко-химическим травлением, затем проводится плазмохомическое травление поверхности на половинное время вытравливания полиимида, остатки фоторезиста удаляются и снова наносится фоторезистивный слой через маску меньшего размера для травления до металла. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ изготовления упругих элементов микромеханических датчиков // 2648287

Изобретение относится к области приборостроения и может применяться при изготовлении упругих элементов, используемых в конструкциях кремниевых чувствительных элементов микромеханических датчиков - акселерометров, гироскопов, датчиков угловой скорости. В способе изготовления упругих элементов из монокристаллического кремния окисляют плоскую круглую пластину с ориентацией базовой поверхности в плоскости (100), наносят на нее защитный слой фоторезиста, проводят фотолитографию, вскрывают окна в окисном слое в области формирования упругих элементов на определенную ширину с учетом анизотропии травления монокристаллического кремния, анизотропно травят на глубину для получения требуемой толщины упругих элементов, изотропно дотравливают с одновременным формированием галтельных переходов. При этом согласно способу после анизотропного травления удаляют окисный слой, наносят защитную пленку, методом фотолитографии формируют рисунок для изотропного травления, после чего изотропно дотравливают кремний и удаляют защитную пленку. Технический результат изобретения - получение упругих элементов требуемой толщины на кремниевых пластинах анизотропным травлением с устранением концентраторов механических напряжений на всех внутренних и внешних углах формируемых кремниевых структур путем изотропного дотравливания с дополнительной защитой поверхности пластины. 5 ил.