Машиностроение
Приборостроение
Методическая периодика: проблемы и решения
Организация производства (промышленность)

Ключевые слова
Аннотации
Архив рубрик

регистрация
забыли пароль?

Другие журналы

электронный научно-технический журнал

ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Издатель: Общероссийская общественная организация "Академия инженерных наук им. А.М. Прохорова".

Особенности применения электростатического соединения кремния со стеклом в микросистемной технике

Инженерный вестник # 08, август 2014
УДК: 621.3.049.779:621.791.9:621.792.6

Файл статьи:

Sinev_L.pdf (629.80Кб)

автор: Синев Л. С.

Эта статья — обзор технологического процесса электростатического соединения (анодной посадки) и особенностей его применения в разработках микроэлектромеханических систем. Представленнный обзор показывает, что технологический процесс электростатического соединения хорошо зарекомендовал себя. Для соединения полированных поверхностей без топологии он является простым в реализации. В то же время, для сложных конструкций микроэлектромеханических систем, где применяются гибкие подвижные элементы, где требуется обеспечивать соединение вблизи КМОП элементов или использовать герметичные электрические вводы, процесс разработки должен включать оптимизацию конструкции и режимов проведения процесса соединения экспериментальными методами и методами математического моделирования с целью получения наиболее эффективных результатов.

Список литературы

Pargfrieder S., Kettner P., Dragoi V., Farrens S. New low temperature bonding technologies for the MEMS Industry // The 6th Korean MEMS Conference. Jeju, 2004. 5 p.
Yufeng J., Jiaxun Z. MEMS Vacuum Packaging Technology and Applications // 6th International Conference on Electronic Packaging Technology. 2005. 5 p. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICEPT.2005.1564710
Schjolberg-Henriksen K., Fjeldly T. A., Santander J., Plaza J. A., Hanneborg A. Modelling of charging effects caused by anodic bonding in packaged MOS devices // Electronics Letters. 2002. Vol. 38. №24. Pp. 1596—1597. DOI: http://dx.doi.org/10.1049/el:20021044
Farrens S. Wafer and Die Bonding Technologies for 3D Integration // Materials Research Society Proceedings E: Materials and Technologies for 3-D Integration. 2008. Режим доступа: http://www.suss.com/fileadmin/user_upload/technical_publications/WP_3D_WaferandDieBondingTechnologiesfor3D.pdf (дата обращения 24.02.2014).
Dragoi V., Pabo E., Burggraf J., Mittendorfer G. CMOS: compatible wafer bonding for MEMS and wafer-level 3D integration // Microsystem Technologies. 2012. Vol. 18. №7-8. Pp. 1065—1075. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00542-012-1439-7
Бабаевский П. Г., Жукова С. А., Обижаев Д. Ю., Гринькин Е. А., Турков В. Е., Резниченко Г. М., Рискин Д. Д., Бычкова Ю. А. Вакуумплотное матричное корпусирование сенсорных микроэлектромеханических систем (аналитический обзор) часть 1. Процессы соединения и разрезания пластин, локальная герметизация (вакуумное капсулирование) чувствительных элементов сенсорных микроэлектромеханических систем // Нано- и микросистемная техника. 2014. № 3. С. 3-12.
Stoger G., Satoshi F. S. Advanced Wafer Bonding Technology // Semicon. Kansai, 1999. 6 p.
Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. В 3 т. Т. 1 / Под общ. ред. Н. П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996. 992 с.
Строение и свойства двойных металлических систем. В 4 т. Т. 1. / А. Е. Вол, И. К. Каган; под руковод. Н. В. Агеева. М.: Гос. изд-во физ-мат. литературы, 1959.
Pomerantz D. I. Anodic bonding: patent no. 3397278 US. 1968.
Veenstra T. T., Berenschot J. W., Gardeniers J. G. E., Sanders R. G. P., Elwenspoek M. C., Van den Berg A. Use of selective anodic bonding to create micropump chambers with virtually no dead volume // Journal of The Electrochemical Society. 2001. Vol. 148. Pp. G68—G72. DOI: http://dx.doi.org/10.1149/1.1339873
Van Helvoort A. T. J., Knowles K. M., Holmestad R., Fernie J. A. Characterization of Cation Depletion in Pyrex during Electrostatic Bonding // Journal of The Electrochemical Society. 2003. Vol. 150, №10. Pp. G624—G629. DOI: http://dx.doi.org/10.1149/1.1604116
Wallis. G. Field Assisted Glass Sealing // ElectroComponent Science and Technology. 1975. Vol. 2, №1. Pp. 45—53. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/APEC.2.45
Van Helvoort A. T. J., Knowles K. M., Holmestad R., Fernie J. A. Anodic oxidation during electrostatic bonding // Philosophical Magazine. 2004. Vol. 84, №6. Pp. 505—519. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/14786430310001637015
Anthony T. R. Anodic bonding of imperfect surfaces // Journal of Applied Physics. 1983. Vol. 54, №5. Pp. 2419—2428. DOI: http://dx.doi.org/10.1063/1.332357
Lee T. M. H., Hsing I.-M., Liaw C. Y. N. An improved anodic bonding process using pulsed voltage technique // Journal of Microelectromechanical Systems. 2000. Vol. 9, №4. Pp. 469—473. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/84.896767
Guan R., Gan Z., Fulong Z., Wang X., Liu S. Anodic Bonding Study on Vacuum Micro Sealing Cavity // 7th International Conference on Electronic Packaging Technology. 2006. Pp. 1—4. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ICEPT.2006.359851
Lee T. M. H., Lee D. H. Y., Liaw C. Y. N., Lao A. I. K., Hsing I.-M. Detailed characterization of anodic bonding process between glass and thin-film coated silicon substrates // Sensors and Actuators A: Physical. 2000. Vol. 86, №1—2. Pp. 103—107. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/S0924-4247(00)00418-0
Chen M. X., Yi X. J., Gan Z.Y., Liu S. Reliability of anodically bonded silicon–glass packages // Sensors and Actuators A: Physical. 2005. Vol. 120, №1. Pp. 291—295. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.sna.2004.11.031
Hu Y.-Q., Zhao Y.-P., Yu T. Tensile tests of micro anchors anodically bonded between Pyrex glass and aluminum thin film coated on silicon wafer // Microelectronics Reliability. 2008. Vol. 48, №10. Pp. 1720—1723. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.microrel.2008.04.016
Villanueva G., Plaza J. A., González E., Bausells J. Transfer of small structures by bonding // Microsystem Technologies. 2006. Vol. 12, №5. Pp. 455—461. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00542-005-0041-7
Андреев К. А., Милешин С. А., Цивинская Т. А. Анализ методов электростатической сварки кремния и стекла при производстве высокоточных датчиков // Датчики и системы. 2013. № 2 (165). С. 45-49.
Михайлов П. Г. Неразъемные соединения в микромеханических системах // Микросистемная техника. 2003. №2. С. 5—10.
Rogers T., Aitken N., Stribley K., Boyd J. Improvements in MEMS gyroscope production as a result of using in situ, aligned, current-limited anodic bonding // Sensors and Actuators A: Physical. 2005. Vol. 123—124. Pp. 106—110. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.sna.2005.03.009
ОСТ 11 0041-85. Стекло электровакуумное. Термины и определения. Введ. 1986-01-01. 1985. 42 с.
Синев Л. С., Рябов В. Т. Согласование коэффициентов термического расширения при электростатическом соединении кремния со стеклом // Нано- и микросистемная техника. 2011. № 5. С. 24—27.
Yu H., Zhou G., Chau F. S. Yield improvement for anodic bonding with suspending structure // Sensors and Actuators A: Physical. 2008. Vol. 143. Pp. 462—468. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.sna.2007.11.009
Бабаевский П. Г., Жукова С. А., Обижаев Д. Ю., Гринькин Е. А., Турков В. Е., Резниченко Г. М., Рискин Д. Д., Бычкова Ю. А. Вакуумплотное матричное корпусирование сенсорных микроэлектромеханических систем (аналитический обзор). Часть 2. Формирование вакуумплотных электрических выводов, способы сохранения и контроля вакуума в рабочих полостях и общие тенденции развития технологии корпусирования С МЭМС // Нано- и микросистемная техника. 2014. № 4. С. 3-11.
Jakobsen H., Lapadatu A., Kittilsland G. Anodic Bonding for MEMS // Symposium on Semiconductor Wafer Bonding. San Francisco, 2001.