Details

В работе освоены базовые маршруты микросистемной технологии и  сформированы тестовые кремниевые структуры. Осуществлена их герметизация методом анодной сварки «стекло-кремний» в вакууме. Контроль параметров процесса подтвердил надежность формируемого соединения. Для оценки поведения стекла при высокотемпературном отжиге проведен анализ поперечных срезов образцов. Оптическая микроскопия выявила эффект неполного затекания стекла в микрорельеф и закономерности образования локальных пустот в угловых зонах полостей. На основании полученных данных установлены строгие технологические допуски на минимально допустимые расстояния между функциональными элементами прибора. С учетом выявленных ограничений спроектирована 3D-модель вибрационного гироскопа, работоспособность и корректность параметров которой успешно подтверждены результатами модального анализа в программном комплексе COMSOL Multiphysics.

In this work, the basic process routes of microsystem technology were mastered and test silicon structures were formed. Their sealing was carried out using the method of glass-to-silicon anodic bonding in a vacuum. Monitoring of the process parameters confirmed the reliability of the formed bond. To evaluate the behavior of the glass during high-temperature annealing, a cross-sectional analysis of the samples was conducted. Optical microscopy revealed the effect of incomplete glass flow into the microrelief and the patterns of local void formation in the corner zones of the cavities. Based on the obtained data, strict technological tolerances for the minimum allowable distances between the functional elements of the device were established. Taking into account the identified limitations, a 3D model of the vibratory gyroscope was designed, whose operability and parameter correctness were successfully confirmed by the results of modal analysis in the COMSOL Multiphysics software package.