Softver za simulaciju nagrizanja silicijuma LSPro

Abstract

U zapreminskom mikromašinstvu procesom vlažnog hemijskog nagrizanja odstranjuje se nepotrebni silicijum u otvoru maskirajućeg materijala i formiraju se kompleksni trodimenzionalni oblici. Dobijeni trodimenzionalni oblici predstavljaju neku vrstu projekcije dvodimenzionalnog, planarnog lika sa maske u treću dimenziju, koja je ovom slučaju debljina silicijumske pločice i prostiru se do dubine nagrizanja. Za vreme anizotropnog vlažnog hemijskog nagrizanja silicijuma u vodenom rastvoru TMAH koncentracije 25 tež. % TMAH na temperaturi od 80 °C različite kristalografske ravni se nagrizaju različitim brzinama. Zbog različitih brzina nagrizanja neke ravni će se pojavljivati tokom nagrizanja dok će druge nestajati. Tokom nagrizanja javlja se problem podgrizanja konveksnih uglova i pojave određenih kristalografski ravni koje deformišu trodimenzionalne silicijumske strukture. Problem podgrizanja se može rešiti direktnim uračunavanjem ove pojave u projektovanju i kompenzacijom dodavanjem viška materijala na mestima koja se brže nagrizaju (strukture za kompenzaciju). Projektovanje željenog oblika u zapreminskom mikromašinstvu je najčešće veoma komplikovano i zahteva puno eksperimentalnog rada da bi se predvidelo kako se ponaša odgovarajuće sredstvo za nagrizanje. Eskperimentalni rad zahteva potrošnju silicijumskih pločica i sredstva za nagrizanje, kao i primenu procesa termičke oksidacije i hemijskih pranja u pripremi za eksperiment. Razvoj softvera za simulaciju nagrizanja silicijuma u anizotropnom vodenom rastvori smanjuje troškove razvoja i proizvodnje u IHTM-CMT jer se pre izrade silicijumske strukture mogu simulirati različite maske i izabrati onaj dizajn koji je najbolji.