أنظمة MEMS

الموسوعة الحرة
ناتئ دقيق من نوع MEMS يرن داخل مجهر إلكتروني ماسح
الاقتراح المقدم إلى داربا في عام 1986 والذي قدم لأول مرة مصطلح "الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة".

أنظمة MEMS ( الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة ) هي تقنية للأجهزة المجهرية التي تتضمن أجزاءً إلكترونية ومتحركة. تتكون أنظمة MEMS من مكونات يتراوح حجمها بين 1 و100 ميكرومتر (أي من 0.001 إلى 0.1  مم)، ويتراوح حجم أجهزة MEMS عمومًا من 20 ميكرومتر إلى مليمتر واحد (أي من 0.02 إلى 1.0  مم)، على الرغم من أن المكونات المرتبة في مصفوفات (مثل أجهزة المرايا الدقيقة الرقمية ) يمكن أن تتجاوز مساحتها 1000 مم²  . [ 1 ] تتكون هذه الأنظمة عادةً من وحدة مركزية تعالج البيانات ( شريحة دارة متكاملة مثل المعالج الدقيق ) وعدة مكونات تتفاعل مع البيئة المحيطة (مثل أجهزة الاستشعار الدقيقة ). [ 2 ]

نظراً لكبر نسبة مساحة السطح إلى الحجم في الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)، تُعدّ القوى الناتجة عن الكهرومغناطيسية المحيطة (مثل الشحنات الكهروستاتيكية والعزوم المغناطيسية)، وديناميكيات الموائع (مثل التوتر السطحي واللزوجة ) من الاعتبارات التصميمية الأكثر أهمية مقارنةً بالأجهزة الميكانيكية الأكبر حجماً. وتتميز تقنية الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة عن تقنية النانو الجزيئية أو الإلكترونيات الجزيئية بأن الأخيرتين تتطلبان أيضاً مراعاة كيمياء السطح .

لقد تم تقدير إمكانات الآلات متناهية الصغر قبل وجود التكنولوجيا اللازمة لتصنيعها (انظر، على سبيل المثال، محاضرة ريتشارد فاينمان الشهيرة عام 1959 بعنوان " هناك متسع كبير في الأسفل "). أصبحت أنظمة MEMS عملية بمجرد إمكانية تصنيعها باستخدام تقنيات تصنيع أجهزة أشباه الموصلات المعدلة ، والتي تُستخدم عادةً في صناعة الإلكترونيات . [ 3 ] تشمل هذه التقنيات القولبة والطلاء، والحفر الرطب ( باستخدام هيدروكسيد البوتاسيوم ، وهيدروكسيد رباعي ميثيل الأمونيوم ) ، والحفر الجاف ( باستخدام تقنية الحفر التفاعلي الأيوني وتقنية الحفر التفاعلي الأيوني العميق) ، والتصنيع بالتفريغ الكهربائي ، وغيرها من التقنيات القادرة على تصنيع الأجهزة الصغيرة.

تندمج هذه التقنيات على المستوى النانوي لتشكل أنظمة نانوية كهروميكانيكية (NEMS) وتقنية النانو .

تاريخ

من الأمثلة المبكرة على أجهزة الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) ترانزستور البوابة الرنانة، وهو نسخة معدلة من ترانزستور MOSFET ، طوره روبرت أ. ويكستروم لصالح هارفي سي. ناثانسون عام 1965. [ 4 ] ومن الأمثلة المبكرة الأخرى الرنان، وهو رنان كهروميكانيكي متجانس حاصل على براءة اختراع من ريموند ج. ويلفينجر بين عامي 1966 و1971. [ 5 ] [ 6 ] وخلال سبعينيات القرن العشرين وحتى أوائل ثمانينياته، طُوِّر عدد من المجسات الدقيقة التي تعمل بتقنية MOSFET لقياس المعايير الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والبيئية. [ 7 ]

تم تقديم مصطلح "MEMS" في عام 1986. قدم كل من SC Jacobsen (PI) و JE Wood (Co-PI) مصطلح "MEMS" عن طريق اقتراح إلى DARPA (15 يوليو 1986)، بعنوان "الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)"، والذي مُنح لجامعة يوتا. عُرض مصطلح "MEMS" لأول مرة في محاضرة مدعوة ألقاها إس سي جاكوبسن بعنوان "الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS)"، وذلك في ورشة عمل IEEE للروبوتات الدقيقة وأجهزة التحكم عن بُعد، التي عُقدت في هيانيس، ماساتشوستس، في الفترة من 9 إلى 11 نوفمبر 1987. ونُشر المصطلح نفسه في ورقة بحثية قدمها كل من جيه إي وود، وإس سي جاكوبسن، وكي دبليو جريس، بعنوان "SCOFSS: نظام مؤازر صغير للألياف البصرية ذو ناتئ"، وذلك ضمن وقائع ورشة عمل IEEE للروبوتات الدقيقة وأجهزة التحكم عن بُعد، التي عُقدت في هيانيس، ماساتشوستس، في الفترة من 9 إلى 11 نوفمبر 1987. [ 8 ] وقد تم تصنيع ترانزستورات CMOS فوق هياكل MEMS. [ 9 ]

الأنواع

توجد تقنيتان أساسيتان لمفاتيح الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS): السعوية والأومية . يُصنع مفتاح MEMS السعوي باستخدام صفيحة متحركة أو عنصر استشعار، مما يُغير السعة. [ 10 ] أما المفاتيح الأومية فتُتحكم بها بواسطة نوابض ناتئة يتم التحكم بها كهروستاتيكيًا. [ 11 ] قد تتعطل مفاتيح MEMS الأومية نتيجة إجهاد المعدن في مشغل MEMS (الناتئ) وتآكل نقاط التلامس، نظرًا لأن النوابض الناتئة قد تتشوه بمرور الوقت. [ 12 ]

مواد

صور مجهرية إلكترونية لشعاع من نيتريد التيتانيوم على شكل حرف X فوق لوحة أرضية (فرق الارتفاع 2.5  ميكرومتر). بسبب المشبك الموجود في المنتصف، تتولد قوة إعادة ضبط متزايدة عندما ينحني الشعاع إلى الأسفل. يوضح الشكل على اليمين تكبيرًا للمشبك. [ 13 ]

تطورت عملية تصنيع الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) من تكنولوجيا العمليات المستخدمة في تصنيع أجهزة أشباه الموصلات ، أي أن التقنيات الأساسية هي ترسيب طبقات المواد، والتشكيل باستخدام الطباعة الضوئية، والحفر لإنتاج الأشكال المطلوبة. [ 14 ]

السيليكون
يُعدّ السيليكون المادة الأساسية في صناعة معظم الدوائر المتكاملة المستخدمة في الإلكترونيات الاستهلاكية في الصناعة الحديثة. وتجعل وفورات الحجم ، وتوافر المواد عالية الجودة بأسعار معقولة، وإمكانية دمج الوظائف الإلكترونية، من السيليكون خيارًا جذابًا لمجموعة واسعة من تطبيقات الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). كما يتمتع السيليكون بمزايا هامة ناتجة عن خصائصه المادية. ففي حالته البلورية الأحادية، يُعتبر السيليكون مادة مثالية تقريبًا ، ما يعني أنه عند ثنيه، يكاد ينعدم التخلف المغناطيسي ، وبالتالي يكاد ينعدم تبديد الطاقة. وإلى جانب إمكانية تكرار الحركة بدقة عالية، يجعل هذا السيليكون موثوقًا للغاية، إذ يُعاني من إجهاد ضئيل جدًا ، ويمكن أن يصل عمره الافتراضي إلى مليارات أو تريليونات الدورات دون أن ينكسر. وتكتسب الهياكل النانوية لأشباه الموصلات القائمة على السيليكون أهمية متزايدة في مجال الإلكترونيات الدقيقة، وخاصةً في مجال الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). كما تحظى أسلاك السيليكون النانوية ، المصنعة من خلال الأكسدة الحرارية للسيليكون، باهتمام كبير في التحويل الكهروكيميائي والتخزين، بما في ذلك بطاريات الأسلاك النانوية وأنظمة الخلايا الكهروضوئية .
البوليمرات
على الرغم من أن صناعة الإلكترونيات توفر وفورات الحجم لصناعة السيليكون، إلا أن السيليكون البلوري لا يزال مادة معقدة ومكلفة نسبيًا في الإنتاج. في المقابل، يمكن إنتاج البوليمرات بكميات هائلة، مع تنوع كبير في خصائصها. يمكن تصنيع أجهزة الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) من البوليمرات باستخدام عمليات مثل قولبة الحقن ، والتشكيل البارز ، والطباعة المجسمة، وهي مناسبة بشكل خاص لتطبيقات الموائع الدقيقة مثل خراطيش اختبار الدم أحادية الاستخدام.
المعادن
يمكن استخدام المعادن أيضًا في تصنيع عناصر الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). ورغم أن المعادن لا تتمتع ببعض مزايا السيليكون من حيث الخصائص الميكانيكية، إلا أنها تُظهر، عند استخدامها ضمن حدود إمكانياتها، مستويات عالية جدًا من الموثوقية. ويمكن ترسيب المعادن باستخدام عمليات الطلاء الكهربائي والتبخير والترسيب بالرش. ومن المعادن الشائعة الاستخدام: الذهب، والنيكل، والألومنيوم، والنحاس، والكروم، والتيتانيوم، والتنغستن، والبلاتين، والفضة.
السيراميك
تُستخدم نتريدات السيليكون والألومنيوم والتيتانيوم، بالإضافة إلى كربيد السيليكون وأنواع السيراميك الأخرى، بشكل متزايد في تصنيع الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) نظرًا لخصائصها المادية المميزة. يتبلور نتريد الألومنيوم ( AlN ) في بنية وورتزيت ، مما يمنحه خصائص كهروحرارية وكهروإجهادية ، وبالتالي يُمكّن من تصنيع أجهزة استشعار حساسة للقوى العمودية وقوى القص. [ 15 ] من ناحية أخرى، يتميز نتريد التيتانيوم (TiN) بموصلية كهربائية عالية ومعامل مرونة كبير ، مما يُتيح إمكانية تطبيق أنظمة تشغيل كهروستاتيكية في الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة باستخدام عوارض رقيقة للغاية. علاوة على ذلك، فإن مقاومة نتريد التيتانيوم العالية للتآكل الحيوي تجعله مناسبًا للاستخدام في البيئات الحيوية. يوضح الشكل صورة مجهرية إلكترونية لجهاز استشعار حيوي بتقنية الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، حيث يتكون من عارضة رقيقة قابلة للانحناء من نتريد التيتانيوم (TiN) بسمك 50 نانومتر، موضوعة فوق لوحة أرضية من نتريد التيتانيوم (TiN). يمكن تشغيل كليهما كقطبين كهربائيين متقابلين لمكثف، نظرًا لتثبيت العارضة في جدران جانبية عازلة كهربائيًا. عندما يتم تعليق سائل في التجويف، يمكن استنتاج لزوجته من خلال ثني الشعاع عن طريق الجذب الكهربائي إلى اللوحة الأرضية وقياس سرعة الانحناء. [ 13 ] 

العمليات الأساسية

عمليات الترسيب

تُعدّ القدرة على ترسيب أغشية رقيقة من المواد بسماكة تتراوح بين ميكرومتر واحد و100 ميكرومتر تقريبًا من اللبنات الأساسية في معالجة الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). وتُشابه عملية تصنيع الأنظمة النانوية الكهروميكانيكية (NEMS) هذه العملية، مع اختلاف أن قياس سماكة الأغشية المُرسبة يتراوح بين بضعة نانومترات وميكرومتر واحد. وهناك نوعان من عمليات الترسيب، كما يلي.

الترسيب المادي

تتكون عملية الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) من عملية يتم فيها إزالة مادة من هدف، وترسيبها على سطح. تشمل تقنيات القيام بذلك عملية التذرية ، حيث يقوم شعاع أيوني بتحرير الذرات من هدف، مما يسمح لها بالتحرك عبر الفراغ الفاصل والترسب على الركيزة المطلوبة، والتبخير ، حيث يتم تبخير مادة من هدف باستخدام الحرارة (التبخير الحراري) أو شعاع إلكتروني (التبخير الإلكتروني) في نظام فراغي.

الترسيب الكيميائي

تشمل تقنيات الترسيب الكيميائي الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، حيث يتفاعل تيار من غاز المصدر مع الركيزة لتكوين المادة المطلوبة. ويمكن تقسيم هذه التقنية إلى فئات فرعية حسب تفاصيلها، مثل الترسيب الكيميائي للبخار تحت ضغط منخفض (LPCVD) والترسيب الكيميائي للبخار المعزز بالبلازما (PECVD ). كما يمكن تكوين طبقات الأكسيد بتقنية الأكسدة الحرارية ، حيث تُعرَّض رقاقة السيليكون (عادةً) للأكسجين و/أو البخار لتكوين طبقة سطحية رقيقة من ثاني أكسيد السيليكون .

التنميط

التشكيل هو نقل نمط إلى مادة ما.

الطباعة الحجرية

تُعرف الطباعة الحجرية في سياق الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) عادةً بنقل نمط معين إلى مادة حساسة للضوء عن طريق تعريضها بشكل انتقائي لمصدر إشعاعي كالضوء. والمادة الحساسة للضوء هي مادة تتغير خصائصها الفيزيائية عند تعرضها لمصدر إشعاعي. فإذا تم تعريض مادة حساسة للضوء للإشعاع بشكل انتقائي (مثلاً عن طريق حجب جزء منه)، فإن نمط الإشعاع على المادة ينتقل إلى الجزء المعرض للإشعاع، وذلك لاختلاف خصائص المناطق المعرضة وغير المعرضة.

يمكن بعد ذلك إزالة هذه المنطقة المكشوفة أو معالجتها لتوفير قناع للركيزة الأساسية. تُستخدم الطباعة الضوئية عادةً مع ترسيب المعادن أو الأغشية الرقيقة الأخرى، والحفر الرطب والجاف. في بعض الأحيان، تُستخدم الطباعة الضوئية لإنشاء بنية دون أي نوع من الحفر اللاحق. أحد الأمثلة على ذلك هو العدسة المصنوعة من مادة SU8، حيث يتم إنتاج كتل مربعة من مادة SU8. ثم يتم صهر المقاوم الضوئي لتشكيل نصف كرة تعمل كعدسة.

الطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون (والتي تُختصر غالبًا إلى الطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون) هي عملية مسح شعاع من الإلكترونات بنمط مُحدد على سطح مُغطى بطبقة رقيقة (تُسمى المُقاوم الضوئي )، [ 16 ] ("تعريض" المُقاوم الضوئي)، وإزالة مناطق مُعرضة أو غير مُعرضة من المُقاوم الضوئي بشكل انتقائي ("تطوير"). والهدف، كما هو الحال في الطباعة الحجرية الضوئية ، هو إنشاء هياكل دقيقة جدًا في المُقاوم الضوئي يُمكن نقلها لاحقًا إلى مادة الركيزة، غالبًا عن طريق الحفر. وقد طُوّرت هذه التقنية لتصنيع الدوائر المتكاملة ، وتُستخدم أيضًا لإنشاء هياكل تقنية النانو . وتتمثل الميزة الأساسية للطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون في أنها إحدى طرق التغلب على حد حيود الضوء وإنشاء ميزات في نطاق النانومتر . وقد وجد هذا النوع من الطباعة الحجرية بدون قناع استخدامًا واسعًا في صناعة الأقنعة الضوئية المُستخدمة في الطباعة الحجرية الضوئية ، والإنتاج بكميات صغيرة لمكونات أشباه الموصلات، والبحث والتطوير. يُعدّ معدل الإنتاجية العائق الرئيسي في تقنية الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الإلكترونات، أي الوقت الطويل جدًا اللازم لتعريض رقاقة السيليكون أو الركيزة الزجاجية بالكامل. يُعرّض وقت التعريض الطويل المستخدم لخطر انحراف الحزمة أو عدم استقرارها أثناء عملية التعريض. كما أن وقت إعادة العمل أو إعادة التصميم يطول بلا داعٍ إذا لم يتم تغيير النمط في المرة الثانية.

من المعروف أن تقنية الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الأيونات المركزة قادرة على كتابة خطوط دقيقة للغاية (  حيث تم تحقيق خطوط ومسافات أقل من 50 نانومتر) دون تأثير التقارب. [ 17 ] ومع ذلك، نظرًا لصغر مساحة الكتابة في هذه التقنية، يجب إنشاء أنماط ذات مساحة كبيرة عن طريق دمج المساحات الصغيرة معًا.

تُعدّ تقنية مسارات الأيونات أداة قطع عميقة بدقة تصل إلى 8  نانومتر، وهي قابلة للتطبيق على المعادن المقاومة للإشعاع والزجاج والبوليمرات. تتميز هذه التقنية بقدرتها على إحداث ثقوب في الأغشية الرقيقة دون الحاجة إلى أي عملية معالجة. ويمكن تحديد العمق البنيوي إما بمدى الأيونات أو بسماكة المادة. كما يمكن الوصول إلى نسب أبعاد تصل إلى عدة 10⁴ . وتتيح هذه التقنية تشكيل المواد وإضفاء نسيج عليها بزاوية ميل محددة. ويمكن توليد أنماط عشوائية، وهياكل مسارات أيونية مفردة، وأنماط موجهة تتكون من مسارات فردية.

الطباعة الحجرية بالأشعة السينية هي عملية تُستخدم في صناعة الإلكترونيات لإزالة أجزاء محددة من طبقة رقيقة. وتعتمد هذه العملية على الأشعة السينية لنقل نمط هندسي من قناع إلى مادة كيميائية حساسة للضوء، تُعرف باسم "المقاوم الضوئي"، على الركيزة. ثم تُجرى سلسلة من المعالجات الكيميائية لنقش النمط الناتج في المادة الموجودة أسفل المقاوم الضوئي.

يُعدّ تشكيل أنماط الماس طريقةً لتكوين أنظمة MEMS الماسية. ويتم ذلك عن طريق تطبيق طبقات الماس بتقنية الطباعة الحجرية على ركيزة مثل السيليكون. ويمكن تشكيل الأنماط عن طريق الترسيب الانتقائي من خلال قناع من ثاني أكسيد السيليكون، أو عن طريق الترسيب متبوعًا بالتصنيع الدقيق أو الحفر باستخدام شعاع أيوني مركّز . [ 18 ]

عمليات الحفر

توجد فئتان أساسيتان لعمليات الحفر: الحفر الرطب والحفر الجاف . في الأولى، تُذاب المادة عند غمرها في محلول كيميائي. أما في الثانية، فتُقذف المادة أو تُذاب باستخدام أيونات تفاعلية أو مادة حفر في الطور البخاري. [ 19 ] [ 20 ]

الحفر الرطب

تعتمد عملية الحفر الكيميائي الرطب على إزالة انتقائية للمادة عن طريق غمر الركيزة في محلول يذيبها. توفر الطبيعة الكيميائية لهذه العملية انتقائية عالية، مما يعني أن معدل حفر المادة المستهدفة يكون أعلى بكثير من معدل حفر مادة القناع إذا تم اختيارها بعناية. يمكن إجراء الحفر الرطب باستخدام مواد حفر رطبة متساوية الخواص أو مواد حفر رطبة غير متساوية الخواص. تعمل مواد الحفر الرطبة متساوية الخواص على الحفر في جميع اتجاهات السيليكون البلوري بمعدلات متساوية تقريبًا. أما مواد الحفر الرطبة غير متساوية الخواص، فتفضل الحفر على طول مستويات بلورية معينة بمعدلات أسرع من المستويات الأخرى، مما يسمح بتنفيذ هياكل دقيقة ثلاثية الأبعاد أكثر تعقيدًا. غالبًا ما تُستخدم مواد الحفر الرطبة غير متساوية الخواص مع طبقات توقف الحفر المصنوعة من البورون، حيث يتم تطعيم سطح السيليكون بكثافة بالبورون، مما ينتج عنه طبقة من مادة السيليكون مقاومة لمواد الحفر الرطبة. وقد استُخدمت هذه التقنية، على سبيل المثال، في تصنيع مستشعرات الضغط MEWS.

تتم عملية الحفر بنفس السرعة في جميع الاتجاهات. تُنتج الثقوب الطويلة والضيقة في القناع أخاديد على شكل حرف V في السيليكون. يمكن أن يكون سطح هذه الأخاديد ناعمًا على المستوى الذري إذا تم تنفيذ عملية الحفر بشكل صحيح، مع دقة فائقة في الأبعاد والزوايا.

تختلف معدلات الحفر في بعض المواد أحادية البلورة، مثل السيليكون، تبعًا للتوجه البلوري للركيزة. يُعرف هذا بالحفر غير المتناحي، ومن أكثر الأمثلة شيوعًا حفر السيليكون في هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH)، حيث تُحفر مستويات السيليكون <111> بمعدل أبطأ بحوالي 100 مرة من المستويات الأخرى ( التوجهات البلورية ). لذلك، ينتج عن حفر ثقب مستطيل في رقاقة سيليكون (100) حفرة حفر هرمية الشكل بجدران مائلة بزاوية 54.7 درجة، بدلًا من ثقب ذي جدران جانبية منحنية كما هو الحال في الحفر المتناحي.

يُستخدم حمض الهيدروفلوريك بشكل شائع كعامل حفر مائي لثاني أكسيد السيليكون ( SiO2).2 ، المعروف أيضًا باسم BOX (اختصارًا لـ SOI)، عادةً ما يكون بتركيز 49%، أو بنسب 5:1، 10:1، أو 20:1، أو BOE (محلول حفر الأكسيد المخفف) أو BHF (حمض الهيدروفلوريك المخفف). استُخدمت هذه المواد لأول مرة في العصور الوسطى لحفر الزجاج. كما استُخدمت في تصنيع الدوائر المتكاملة لتشكيل طبقة أكسيد البوابة حتى استُبدلت هذه الخطوة بتقنية الحفر التفاعلي الأيوني (RIE). يُعتبر حمض الهيدروفلوريك من أخطر الأحماض فيغرف التنظيف.

يُعدّ الحفر الكهروكيميائي (ECE) لإزالة الشوائب من السيليكون بشكل انتقائي طريقة شائعة لأتمتة عملية الحفر والتحكم بها بشكل انتقائي. يتطلب ذلك وجود وصلة ثنائية نشطة من نوع p-n ، ويمكن استخدام أي نوع من الشوائب كمادة مقاومة للحفر ("مانعة للحفر"). يُعدّ البورون أكثر الشوائب شيوعًا في هذه الحالة. وبالاقتران مع الحفر الرطب غير المتناحي الموصوف سابقًا، استُخدم الحفر الكهروكيميائي بنجاح للتحكم في سُمك غشاء السيليكون في مستشعرات ضغط السيليكون الكهروإجهادية التجارية. ويمكن إنشاء مناطق مطعمة بشكل انتقائي إما عن طريق الزرع أو الانتشار أو الترسيب الطبقي للسيليكون.

الحفر الجاف

ثنائي فلوريد الزينون ( XeF2 ) هي عملية حفر متجانسة في الطور البخاري الجاف للسيليكون، طُبقت في الأصل على أنظمة MEMS عام 1995 في جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس. [ 21 ] [ 22 ] تُستخدم بشكل أساسي لتحرير الهياكل المعدنية والعازلة عن طريق حفر السيليكون،XeFيتميز المركب 2 بميزةالالتصاق، على عكس المواد الكيميائية المستخدمة في الحفر الرطب. كما أن انتقائيته العالية في حفر السيليكون تسمح باستخدامه مع المقاوم الضوئي وثاني أكسيد السيليكون.٢ ، نتريد السيليكون، ومعادن مختلفة للتغطية. تفاعله مع السيليكون "بدون بلازما"، وهو تفاعل كيميائي بحت وتلقائي، وغالبًا ما يُشغَّل بنظام النبضات. تتوفر نماذج لعملية الحفر، [ ٢٣ ] وتقدم مختبرات الجامعات والعديد من الأدوات التجارية حلولًا باستخدام هذا النهج.

تتجنب عمليات تصنيع الدوائر المتكاملة واسعة النطاق (VLSI) الحديثة الحفر الرطب، وتستخدم بدلاً منه الحفر بالبلازما . يمكن لأجهزة الحفر بالبلازما العمل في عدة أوضاع عن طريق ضبط معايير البلازما. يعمل الحفر بالبلازما العادي بين 0.1 و5 تور (وحدة الضغط هذه، الشائعة الاستخدام في هندسة الفراغ، تساوي تقريبًا 133.3 باسكال). تُنتج البلازما جذورًا حرة نشطة، متعادلة الشحنة، تتفاعل على سطح الرقاقة. ولأن الجسيمات المتعادلة تهاجم الرقاقة من جميع الزوايا، فإن هذه العملية متناحية الخواص. يمكن أن يكون الحفر بالبلازما متناحيًا، أي أن يكون معدل التآكل الجانبي على سطح منقوش مساويًا تقريبًا لمعدل الحفر العمودي، أو غير متناحٍ، أي أن يكون معدل التآكل الجانبي أقل من معدل الحفر العمودي. يتم تعظيم هذا التباين في الحفر الأيوني التفاعلي العميق. يجب عدم الخلط بين استخدام مصطلح "التباين الاتجاهي" في الحفر بالبلازما واستخدامه في الحفر المعتمد على الاتجاه. عادةً ما يحتوي غاز مصدر البلازما على جزيئات صغيرة غنية بالكلور أو الفلور. على سبيل المثال، يُستخدم رابع كلوريد الكربون ( CCl4 ) لحفر السيليكون والألومنيوم، بينما يُستخدم ثلاثي فلورو الميثان لحفر ثاني أكسيد السيليكون ونيتريد السيليكون. تُستخدم بلازما تحتوي على الأكسجين لأكسدة طبقة المقاوم الضوئي ("الرماد") وتسهيل إزالتها.

تستخدم عملية الحفر الأيوني، أو الحفر بالرش ، ضغوطًا منخفضة، تصل غالبًا إلى 10⁻⁴ تور  (10  ملي باسكال). وتقوم هذه العملية بقصف الرقاقة بأيونات عالية الطاقة من الغازات النبيلة، غالبًا أيونات الأرجون (Ar⁺)، التي تنتزع الذرات من الركيزة عن طريق نقل الزخم. ونظرًا لأن الحفر يتم بواسطة أيونات تقترب من الرقاقة من اتجاه واحد تقريبًا، فإن هذه العملية غير متناحية للغاية. ومن ناحية أخرى، تميل إلى إظهار انتقائية ضعيفة. أما الحفر الأيوني التفاعلي (RIE) فيعمل في ظروف متوسطة بين الحفر بالرش والحفر بالبلازما (بين 10⁻³ و10⁻¹ تور ) . ويُعدّل الحفر الأيوني التفاعلي العميق (DRIE) تقنية RIE لإنتاج هياكل عميقة وضيقة. 

في عملية الحفر الأيوني التفاعلي (RIE)، توضع الركيزة داخل مفاعل، ويُضخّ فيها عدة غازات. يُولّد بلازما في خليط الغاز باستخدام مصدر طاقة ترددات راديوية، مما يؤدي إلى تفتيت جزيئات الغاز إلى أيونات. تتسارع الأيونات نحو سطح المادة المراد حفرها وتتفاعل معه، مُشكّلةً مادة غازية أخرى. يُعرف هذا بالجزء الكيميائي من عملية الحفر الأيوني التفاعلي. يوجد أيضًا جزء فيزيائي، يُشبه عملية الترسيب بالرش. إذا كانت الأيونات تمتلك طاقة كافية، يُمكنها انتزاع ذرات من المادة المراد حفرها دون حدوث تفاعل كيميائي. يُعدّ تطوير عمليات حفر جافة تُوازن بين الحفر الكيميائي والفيزيائي مهمة بالغة التعقيد، نظرًا لوجود العديد من المعايير التي يجب ضبطها. من خلال تغيير هذا التوازن، يُمكن التأثير على تباين خواص الحفر، فبما أن الجزء الكيميائي متجانس الخواص والجزء الفيزيائي شديد التباين، يُمكن لهذا المزيج أن يُشكّل جدرانًا جانبية ذات أشكال تتراوح من الدائرية إلى العمودية.

يُعدّ الحفر الأيوني التفاعلي العميق (DRIE) نوعًا فرعيًا خاصًا من الحفر الأيوني التفاعلي (RIE) يزداد شيوعًا. في هذه العملية، يتم تحقيق أعماق حفر تصل إلى مئات الميكرومترات مع جدران جانبية شبه عمودية. تعتمد التقنية الأساسية على ما يُعرف بـ "عملية بوش" [ 24 ] ، نسبةً إلى شركة روبرت بوش الألمانية التي قدمت براءة الاختراع الأصلية، حيث يتناوب تركيبان غازيان مختلفان في المفاعل. يوجد حاليًا نوعان من الحفر الأيوني التفاعلي العميق. يتكون النوع الأول من ثلاث خطوات متميزة (عملية بوش الأصلية)، بينما يتكون النوع الثاني من خطوتين فقط.

في النسخة الأولى، تكون دورة الحفر كما يلي:

(أ) SF6 حفر متساوي الخواص؛
(ii) ج4 فهرنهايت8- التخميل؛
(ثالثاً) SF6 مواد حفر غير متجانسة لتنظيف الأرضيات.

في التباين الثاني، يتم دمج الخطوتين (i) و (iii).

يعمل كلا النوعين بشكل مشابه. النوع ج4 فهرنهايت8- يُكوّن بوليمرًا على سطح الركيزة، والتركيبة الغازية الثانية (SF6)6 وO٢ ) يقوم هذا الأسلوب بحفر الركيزة. يُزال البوليمر فورًا بفعل الجزء الفيزيائي من عملية الحفر، ولكن فقط على الأسطح الأفقية وليس على الجدران الجانبية. ولأن البوليمر يذوب ببطء شديد في الجزء الكيميائي من عملية الحفر، فإنه يتراكم على الجدران الجانبية ويحميها من الحفر. ونتيجة لذلك، يمكن تحقيق نسب أبعاد للحفر تصل إلى ٥٠ إلى ١. ويمكن استخدام هذه العملية بسهولة لحفر ركيزة السيليكون بالكامل، وتكون معدلات الحفر أعلى من الحفر الرطب بمقدار ٣ إلى ٦ مرات.

بعد تحضير عدد كبير من أجهزة MEMS على رقاقة سيليكون ، يجب فصل الرقاقات الفردية ، وهي عملية تُعرف في تكنولوجيا أشباه الموصلات باسم تحضير الرقاقات . في بعض التطبيقات، يسبق عملية الفصل عملية طحن خلفية للرقاقة لتقليل سمكها. بعد ذلك، يمكن تقطيع الرقاقة إما بالنشر باستخدام سائل تبريد أو بعملية ليزر جافة تُسمى التقطيع الخفي .

تقنيات التصنيع

تُعدّ المعالجة الدقيقة الشاملة أقدم نموذج لأنظمة MEMS القائمة على السيليكون. حيث يُستخدم كامل سُمك رقاقة السيليكون لبناء الهياكل الميكانيكية الدقيقة. [ 20 ] ويتم تشكيل السيليكون باستخدام عمليات حفر متنوعة . وقد لعبت المعالجة الدقيقة الشاملة دورًا أساسيًا في تمكين إنتاج مستشعرات الضغط ومقاييس التسارع عالية الأداء التي أحدثت نقلة نوعية في صناعة المستشعرات خلال ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي.

تستخدم تقنية التصنيع الدقيق السطحي طبقات مُرَسَّبة على سطح الركيزة كمواد هيكلية، بدلاً من استخدام الركيزة نفسها. [ 25 ] طُوِّرت هذه التقنية في أواخر ثمانينيات القرن الماضي لجعل تصنيع السيليكون الدقيق أكثر توافقًا مع تقنية الدوائر المتكاملة المستوية، بهدف دمج الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) والدوائر المتكاملة على رقاقة سيليكون واحدة. اعتمد المفهوم الأصلي للتصنيع الدقيق السطحي على طبقات رقيقة من السيليكون متعدد البلورات، مُنمَّطة على شكل هياكل ميكانيكية متحركة، ومُحرَّرة عن طريق الحفر التضحوي لطبقة الأكسيد الأساسية. استُخدمت أقطاب كهربائية مشطية متشابكة لتوليد قوى في المستوى، وللكشف عن الحركة في المستوى سعويًا. مكّن هذا النموذج من تصنيع مقاييس تسارع منخفضة التكلفة، على سبيل المثال لأنظمة الوسائد الهوائية في السيارات، وتطبيقات أخرى حيث يكون الأداء المنخفض و/أو نطاقات التسارع العالية كافيًا. وقد ريادت شركة Analog Devices في تصنيع التصنيع الدقيق السطحي على نطاق صناعي، وحققت التكامل المشترك بين الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة والدوائر المتكاملة.

تتضمن عملية ربط الرقاقات وصل ركيزتين أو أكثر (عادةً ما تكون لها نفس القطر) معًا لتشكيل بنية مركبة. هناك عدة أنواع من عمليات ربط الرقاقات المستخدمة في تصنيع الأنظمة الدقيقة، منها: الربط المباشر أو الانصهاري، حيث يتم ربط رقاقتين أو أكثر معًا، وعادةً ما تكون مصنوعة من السيليكون أو أي مادة شبه موصلة أخرى؛ والربط الأنودي، حيث يتم ربط رقاقة زجاجية مطعمة بالبورون برقاقة شبه موصلة، عادةً من السيليكون؛ والربط بالضغط الحراري، حيث تُستخدم طبقة رقيقة وسيطة من مادة ما لتسهيل ربط الرقاقات؛ والربط اليوتكتيكي، حيث تُستخدم طبقة رقيقة من الذهب لربط رقاقتين من السيليكون. لكل من هذه الطرق استخدامات محددة حسب الظروف. تعتمد معظم عمليات ربط الرقاقات على ثلاثة معايير أساسية لنجاح الربط: أن تكون الرقاقات المراد ربطها مسطحة بدرجة كافية؛ وأن تكون أسطح الرقاقات ناعمة بدرجة كافية؛ وأن تكون أسطح الرقاقات نظيفة بدرجة كافية. تُعتبر تقنية ربط الرقاقات بالصهر المباشر من أكثر المعايير صرامةً، إذ يكفي وجود جسيم صغير واحد أو أكثر لإفشال عملية الربط. في المقابل، تُعدّ طرق ربط الرقاقات التي تستخدم طبقات وسيطة أكثر مرونةً في كثير من الأحيان. [ 26 ]

تُستخدم كلتا تقنيتي التصنيع الدقيق للسيليكون، سواءً على مستوى الكتلة أو السطح، في الإنتاج الصناعي لأجهزة الاستشعار وفوهات الطباعة النفاثة للحبر وغيرها من الأجهزة. ولكن في كثير من الحالات، تضاءل التمييز بين هاتين التقنيتين. فقد أتاحت تقنية حفر جديدة، هي الحفر الأيوني التفاعلي العميق ، الجمع بين الأداء الجيد الذي يميز التصنيع الدقيق للسيليكون على مستوى الكتلة ، والهياكل المشطية والتشغيل داخل المستوى الذي يميز التصنيع الدقيق للسيليكون على مستوى السطح . وبينما يشيع في التصنيع الدقيق للسيليكون على مستوى السطح أن يكون سمك الطبقة الهيكلية في حدود 2  ميكرومتر، فإن سمكها في التصنيع الدقيق للسيليكون عالي الدقة (HAR) قد يتراوح بين 10 و100  ميكرومتر. وتشمل المواد الشائعة الاستخدام في التصنيع الدقيق للسيليكون عالي الدقة السيليكون متعدد التبلور السميك، المعروف باسم "إيبي-بولي"، ورقائق السيليكون على العازل (SOI) المُلصقة، على الرغم من ابتكار عمليات خاصة برقائق السيليكون على مستوى الكتلة أيضًا (SCREAM). ويُستخدم ربط رقاقة ثانية باستخدام ربط الزجاج المسحوق، أو الربط الأنودي، أو ربط السبائك لحماية هياكل الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS). لا يتم عادةً دمج الدوائر المتكاملة مع تقنية التصنيع الدقيق للسيليكون عالي الدقة.

التطبيقات

شريحة DMD من شركة Texas Instruments لعرض الأفلام
قياس الخصائص الميكانيكية لشريط ذهبي (عرضه ~1  ميكرومتر) باستخدام MEMS داخل مجهر إلكتروني نافذ [ 27 ]

تتضمن بعض التطبيقات التجارية الشائعة لأنظمة MEMS ما يلي:

الهيكل الصناعي

بلغ إجمالي السوق العالمي للأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة، والذي يشمل منتجات مثل أنظمة الوسائد الهوائية للسيارات وأنظمة العرض وخراطيش الحبر النفاث، 40 مليار دولار في عام 2006 وفقًا لتقرير بحثي بعنوان "الأسواق والفرص العالمية للأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة/الأنظمة الدقيقة" صادر عن SEMI و Yole Development، ومن المتوقع أن يصل إلى 72 مليار دولار بحلول عام 2011. [ 40 ]

تتنوع الشركات التي تمتلك برامج قوية في مجال الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) من حيث الحجم. تتخصص الشركات الكبيرة في تصنيع مكونات أو حلول جاهزة بكميات كبيرة وبأسعار معقولة لأسواق نهائية مثل السيارات والطب الحيوي والإلكترونيات. أما الشركات الصغيرة، فتُقدم قيمة مضافة من خلال حلول مبتكرة وتتحمل تكاليف التصنيع حسب الطلب مع هوامش ربح عالية. وتستثمر الشركات، الكبيرة والصغيرة على حد سواء، عادةً في البحث والتطوير لاستكشاف تقنيات MEMS الجديدة.

تجاوز حجم سوق المواد والمعدات المستخدمة في تصنيع أجهزة الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) مليار دولار أمريكي عالميًا في عام 2006. ويُعزى الطلب المتزايد على المواد إلى الركائز، التي تُشكّل أكثر من 70% من السوق، بالإضافة إلى طلاءات التغليف والاستخدام المتزايد لعملية التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP). وبينما لا تزال معدات أشباه الموصلات المستعملة تُهيمن على تصنيع أجهزة MEMS، إلا أن هناك توجهًا نحو خطوط إنتاج بقياس 200 مم واستخدام أدوات جديدة مختارة، بما في ذلك أدوات الحفر والربط لتطبيقات MEMS محددة.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ غابرييل ك، جارفيس ج، تريمر و (1988). آلات صغيرة، فرص كبيرة: تقرير عن مجال الديناميكا الدقيقة الناشئ: تقرير ورشة عمل أبحاث الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة . المؤسسة الوطنية للعلوم (الراعي). مختبرات إيه تي آند تي بيل.
  2. ^ والدنر جي بي (2008). الحواسيب النانوية وذكاء السرب . لندن: ISTE جون وايلي وأولاده . ص. 205. ردمك  9781848210097.
  3. ↑ أنجيل جيه بي، تيري إس سي، بارث بي دبليو (1983). "أجهزة السيليكون الميكانيكية الدقيقة". ساينتفك أمريكان 248 (4): 44-55 . Bibcode : 1983SciAm.248d..44A . doi : 10.1038/scientificamerican0483-44 .
  4. ↑ ناثانسون إتش سي، ويكستروم آر إيه (1965). "ترانزستور سطحي من السيليكون ذو بوابة رنانة وخصائص تمرير نطاق عالية الجودة". رسائل الفيزياء التطبيقية 7 (4): 84-86 . Bibcode : 1965ApPhL...7...84N . doi : 10.1063/1.1754323 .
  5. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 3614677A ، ويلفينجر آر جيه، "رنان متجانس كهروميكانيكي"، صدرت في أكتوبر 1971، ومُسجلة باسم شركة آي بي إم. 
  6. ↑ ويلفينجر آر جيه، بارديل بي إتش، تشابرا دي إس (1968). "الرنان: جهاز انتقائي للتردد يستخدم الرنين الميكانيكي لركيزة السيليكون". مجلة آي بي إم للبحوث والتطوير 12 (1): 113-118 . doi : 10.1147/rd.121.0113 .
  7. ↑ بيرغفيلد، بيت (أكتوبر 1985). "تأثير أجهزة الاستشعار القائمة على ترانزستورات MOSFET" (ملف PDF) . أجهزة الاستشعار والمحركات . 8 (2): 109-127 . Bibcode : 1985SeAc....8..109B . doi : 10.1016/0250-6874(85)87009-8 . ISSN 0250-6874 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 26 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2019 . 
  8. ↑ رقم كتالوج IEEE: 87TH0204-8، رقم مكتبة الكونغرس: 87-82657. أُعيد طبعه في كتاب "الميكانيكا الدقيقة وأنظمة MEMS: أوراق بحثية كلاسيكية ورائدة حتى عام 1990" (تحرير: ويليام س. تريمر، ISBN 1990). 0-7803-1085-3)، الصفحات 231-236.
  9. ↑ "ترانزستور MEMS مدمج على CMOS" . 6 ديسمبر 2011.
  10. ↑ بيليفو، أ.؛ سبنسر، جي تي؛ توماس، كيه إيه؛ روبرسون، إس إل (1999-12-01). "تقييم مقاييس التسارع السعوية بتقنية MEMS". مجلة IEEE لتصميم واختبار الحواسيب . 16 (4): 48-56 . رمز Bibcode : 1999IDTC...16...48B . doi : 10.1109/54.808209 .
  11. ↑ إياناكي، جاكوبو (2017-11-01). مقدمة في أنظمة MEMS وRF-MEMS: من بدايات الأنظمة الدقيقة إلى المكونات السلبية الحديثة لأنظمة RF-MEMS . doi : 10.1088/978-0-7503-1545-6ch1 . ISBN 978-0-7503-1545-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-08-06 .
  12. ↑ "تقنية الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) تُحدث ثورة في مصفوفات التبديل عالية الكثافة" . evaluationengineering.com . 24-06-2019 . تاريخ الاسترجاع: 06-08-2019 .
  13. 1 2 م. بيركهولز؛ ك. إ. إهوالد؛ ت. باسمر؛ وآخرون (2013). "استشعار تركيزات الجلوكوز بترددات جيجاهرتز باستخدام نظام كهروميكانيكي حيوي دقيق مدمج بالكامل (BioMEMS)" . مجلة الفيزياء التطبيقية . 113 (24): 244904–244904–8. Bibcode : 2013JAP...113x4904B . doi : 10.1063/1.4811351 . PMC 3977869. PMID 25332510 .   
  14. ↑ غودسي ر، لين ب (2011). دليل مواد وعمليات الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة . سبرينغر. ISBN 978-0-387-47316-1.
  15. ↑ بولستر تي، هوفمان إم (2009). "مستشعرات لمسية كهرضغطية ثلاثية الأبعاد قائمة على نتريد الألومنيوم" . بروسيديا كيمستري . 1 (1): 144-147 . doi : 10.1016/j.proche.2009.07.036 .
  16. ↑ ماكورد، إم. أ.، وروكس، إم. ج. (1997). "الطباعة الحجرية باستخدام حزمة الإلكترون" . في: تشودري، ب. ر. (محرر). دليل الطباعة الحجرية الدقيقة، والتصنيع الدقيق، والتصنيع الدقيق. المجلد 1: الطباعة الحجرية الدقيقة . المجلد 1. لندن: SPIE . doi : 10.1117/3.2265070.ch2 . ISBN  978-0-8194-9786-4أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 19 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2011 .
  17. ↑ شي، شياو تشينغ؛ بودن، ستيوارت أ. (2016). "17. الطباعة الحجرية باستخدام حزمة أيونات الهيليوم الماسحة". في روبنسون، أليكس؛ لوسون، ريتشارد (محرران). آفاق علوم النانو . المجلد 11. إلسيفير. الصفحات 563-594 . doi : 10.1016/B978-0-08-100354-1.00017-X . ISBN   978-0-08-100354-1.
  18. ↑ ماداو، م. ج. (2011). من الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) إلى الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة الحيوية (Bio-MEMS) والأنظمة الكهروميكانيكية النانوية الحيوية (Bio-NEMS): تقنيات التصنيع والتطبيقات . أساسيات التصنيع الدقيق وتكنولوجيا النانو. المجلد 3. مطبعة سي آر سي. ص 252. ISBN   978-1-4398-9524-5.
  19. ↑ ويليامز، ك. ر.، ومولر، ر. س. (1996). "معدلات الحفر لمعالجة التصنيع الدقيق" (ملف PDF) . مجلة الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة . 5 (4): 256-269 . رمز Bibcode : 1996JMemS...5..256W . CiteSeerX 10.1.1.120.3130 . doi : 10.1109/84.546406 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 9 أغسطس 2017. تاريخ الاسترجاع: 26 أكتوبر 2017 . 
  20. 1 2 كوفاكس جي تي، مالوف ني، بيترسن كيه إي (1998). “التصنيع الدقيق للسيليكون” (PDF) . بروك. إيي . 86 (8): 1536– 51. بيب كود : 1998IEEEP..86.1536K . دوى : 10.1109/5.704259 . مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 27 أكتوبر 2017.
  21. ↑ تشانغ، ف. إي.، ويه، ر.، ولين، ج.، وآخرون (1995). "التصنيع الدقيق للسيليكون في الطور الغازي باستخدام ثنائي فلوريد الزينون". في: بيلي، و.، ومعتمدي، م. إي.، ولو، ف. س. (محررون). الهياكل الإلكترونية الدقيقة والأجهزة الكهروميكانيكية الدقيقة لمعالجة الصور وتطبيقات الوسائط المتعددة . المجلد 2641. أوستن، تكساس: SPIE . ص 117. doi : 10.1117/12.220933 . S2CID 39522253 .    
  22. ↑ تشانغ، فلوي إي-جونغ (1995). حفر السيليكون باستخدام ثنائي فلوريد الزينون لأنظمة MEMS (MS). لوس أنجلوس: جامعة كاليفورنيا. OCLC 34531873 . 
  23. ↑ برازل، جيه دي، دوكميسي، إم آر، ماسترانجيلو، سي إتش (2004). "نمذجة وتوصيف حفر البولي سيليكون التضحوي باستخدام ثنائي فلوريد الزينون في الطور البخاري". المؤتمر الدولي السابع عشر لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة. ماستريخت، ملخصات تقنية MEMS 2004. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . الصفحات 737-740 . doi : 10.1109/MEMS.2004.1290690 . ISBN  978-0-7803-8265-7. S2CID 40417914 . 
  24. ↑ ليرمر، ف.، وأوربان، أ. (2005). "معالم بارزة في الحفر الأيوني التفاعلي العميق". المؤتمر الدولي الثالث عشر لأجهزة الاستشعار والمحركات والأنظمة الدقيقة ذات الحالة الصلبة، 2005. ملخص الأوراق التقنية. TRANSDUCERS '05 . المجلد 2. IEEE . الصفحات 1118-1121 . doi : 10.1109/SENSOR.2005.1497272 . ISBN   978-0-7803-8994-6. S2CID 28068644 . 
  25. ↑ بوستيلو، جيه إم، هاو، آر تي، مولر ، آر إس (1998). "التصنيع الدقيق للأسطح لأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة" (ملف PDF) . وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 86 (8): 1552-1574 . رمز Bibcode : 1998IEEEP..86.1552B . CiteSeerX 10.1.1.120.4059 . doi : 10.1109/5.704260 . 
  26. ↑ بيلزر، ر.؛ كيرشبيرغر، هـ.؛ كيتنر، ب. (2005). تقنيات ربط الرقاقات: من تغليف الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة إلى تطبيقات تكامل الدوائر المتكاملة . معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 1-6 . doi : 10.1109/ICEPT.2005.1564704 . ISBN  978-0-7803-9449-0.
  27. ↑ حسينيان إي، بييرون أو إن (2013). "اختبار الإجهاد الشدّي الكمّي في الموقع باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ على أغشية معدنية نانوية رقيقة للغاية". نانوسكيل . 5 ( 24): 12532-41 . Bibcode : 2013Nanos...512532H . doi : 10.1039/C3NR04035F . PMID 24173603. S2CID 17970529 .  
  28. ↑ أكار سي، شكيل إيه إم (2008). الجيروسكوبات الاهتزازية بتقنية MEMS: مناهج هيكلية لتحسين المتانة . سبرينغر . ص 111. ISBN  978-0-387-09536-3.
  29. ↑ جونسون، آر سي (2007). "هناك ما هو أكثر من مجرد هاتف آيفون في تقنية MEMS" . مجلة EE Times . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2019 .
  30. ↑ كلارك، ب. (2016). "ظهور سوق ميكروفونات MEMS الذكية" . أخبار EE التناظرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يونيو 2019 .
  31. ↑ "DS3231m RTC" (ملف PDF) . ورقة بيانات DS3231m RTC . شركة ماكسيم، 2015. تاريخ الاطلاع: 26 مارس 2019 .
  32. ↑ "تطبيق تقنية الإسقاط بالليزر الممسوحة ضوئياً بتقنية MEMS في شاشات العرض الأمامية للسيارات" (ملف PDF) . شركة رينيساس للإلكترونيات.
  33. ↑ "مارادين - استشراف المستقبل" . شركة مارادين المحدودة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-06-2024 .
  34. ↑ "مرحلات MEMS تدفع حدود الطاقة" . 22 أكتوبر 2019.
  35. ↑ وانغ، لي-فينغ؛ هوانغ، تشينغ-آن؛ هان، لي (2018). "مفتاح RF MEMS" . أنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة . تقنيات الميكرو/نانو. ص 1039-1076 . doi : 10.1007/978-981-10-5945-2_34 . ISBN  978-981-10-5944-5.
  36. ↑ لويزوس إل إيه، أثاناسوبولوس بي جي، فارتي كيه (2012). "الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة وتقنية النانو: منصة لعصر تكنولوجي جديد في مجال الدعامات". جراحة الأوعية الدموية الداخلية 46 (8): 605-609 . doi : 10.1177/1538574412462637 . PMID 23047818. S2CID 27563384 .  
  37. ↑ حاجاتي أ، كيم إس جي (2011). "حصاد الطاقة الكهروإجهادية بنطاق ترددي فائق الاتساع". رسائل الفيزياء التطبيقية 99 (8) 083105. Bibcode : 2011ApPhL..99h3105H . doi : 10.1063/1.3629551 . hdl : 1721.1/75264 . S2CID 85547220 . 
  38. ↑ حاجاتي أ (2012). "محول طاقة كهرضغطية ثلاثي الأبعاد يعمل بنظام كهروميكانيكي دقيق". رسائل الفيزياء التطبيقية 101 (25) 253101. Bibcode : 2012ApPhL.101y3101H . doi : 10.1063/1.4772469 . S2CID 46718269 . 
  39. ↑ حاجاتي أ (2013). "دوائر متكاملة أحادية الكتلة فوق صوتية تعتمد على قباب كهرضغطية شبه بيضاوية مصنعة بتقنية التصنيع الميكروي". رسائل الفيزياء التطبيقية 103 (20) 202906. Bibcode : 2013ApPhL.103t2906H . doi : 10.1063/1.4831988 .
  40. ↑ "من المتوقع أن يصل حجم سوق أنظمة MEMS العالمية إلى 72 مليار دولار بحلول عام 2011" . AZoNano . 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أكتوبر 2015 .

للمزيد من القراءة