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Micro-usinage des matériaux monocristallins
BM7290 v1 Article de référence

Micro-usinage des matériaux monocristallins

Auteur(s) : Jean-Sébastien DANEL

Date de publication : 10 juil. 1998 | Read in English

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1 - Généralités

  • 1.1 - Concept de micromécanique
  • 1.2 - Dimensions et tolérance possibles
  • 1.3 - Positionnement par rapport aux articles sur l’usinage (chimique, ultrasons, jet de fluide…)

2 - Silicium

3 - Autres matériaux

4 - Conclusions

Sommaire

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Auteur(s)

  • Jean-Sébastien DANEL : Ingénieur IEG et ESE - Docteur-Ingénieur (Instrumentation Optique) - Ingénieur au LETI-CEA Grenoble

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INTRODUCTION

Le silicium monocristallin est de plus en plus employé pour la réalisation de nouveaux dispositifs mécaniques ultra-miniaturisés. Cet article vise à décrire certaines des techniques permettant l’obtention de telles structures : usinage chimique, gravure sèche, gravure électrochimique, épitaxie, scellement…

Le micro-usinage (de matériaux cristallins ou non) est fondé sur les techniques de fabrication collective, qui ont permis l’avènement des puces circuits intégrés en les rendant très peu coûteuses. Les puces sont réalisées simultanément, ce qui répartit le coût de fabrication entre toutes les pièces.

Au cours des étapes de fabrication des circuits intégrés en silicium, les technologues ont été amenés à utiliser des procédés d’attaque chimique pouvant conduire à la réalisation de formes tridimensionnelles telles que cavités, trous, pyramides, rainures, hémisphères, poutres en surplomb, membranes… Par la suite, d’autres moyens de gravure, plus complexes se sont développés.

Ce principe d’usiner des formes de très petite taille ou avec des précisions très grandes n’est pas limité au silicium, mais peut s’appliquer à d’autres substrats (quartz, germanium, arséniure de gallium…). Le silicium demeure cependant le principal matériau utilisé, du fait de l’accumulation de connaissances issues des technologies de fabrication des circuits intégrés.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm7290

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PETERSEN (K.E.) -   Silicon as a mechanical material.  -  Proceedings of the IEEE, vol. 70, n 5, mai, p. 420-457, 1982.

  • (2) - ANGELL (J.B.), TERRY (S.C.), BARTH (P.W.) -   Des dispositifs micromécaniques en silicium.  -  Pour la Science, juin, p. 78-90, 1983.

  • (3) - BRYSEK (J.), PETERSEN (K.), MALLON (J.R.), CHRYSTEL (L.), POURAHMADI (F.) -   Silicon Sensors and Microstructures.  -  Nova Sensors, Revue Interne, juin 1990.

  • (4) - HOWE (R.T.), MULLER (R.S.), GABRIEL (K.J.), TRIMMER (W.S.) -   Silicon Micromechanics : Sensors and Actuators on a Chip.  -  IEEE Spectrum, juill., p. 29-35, 1990.

  • (5) - DELAPIERRE (G.) -   Micromachining : a survey of the most commonly used processes.  -  Sensors and Actuators, 17, p. 123-138, 1989.

  • (6) - SEIDEL (H.), CSEPREGI (L.), HEUBERGER (A.), BAUMGÄRTEL (H.) -   Anisotropic etching of crystalline...

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