Development of novel methods in silicon micromachining  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
47002
Type K
Principal investigator Dücső, Csaba
Title in Hungarian Új módszerek kifejlesztése szilícium mikromechanikai megmunkálásához
Title in English Development of novel methods in silicon micromachining
Panel Engineering, Metallurgy, Architecture and Transport Sciences
Department or equivalent MTA Research Institute for Technical Physics and Materials Science
Participants Ádám, Antalné
Fürjes, Péter
Mizsei, János
Vázsonyi, Éva
Volk, János
Starting date 2004-01-01
Closing date 2008-06-30
Funding (in million HUF) 9.365
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Új mikrogépészeti eljárásokat dolgoztunk ki, amelyekkel a Si felületi mikromechanikai megmunkálására jellemző 1-100µm méretű MEMS elemek alakíthatók ki a kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező egykristályos szilíciumból. Három technológia eljárás ki- ill. továbbfejlesztésére került sor, s a módszerek eredményességét egy-egy demonstrációs szerkezet előállításával bizonyítottuk: -Vizsgáltuk a lúgos Si marás mechanizmusát erős oxidálószer jelenlétében és kidolgoztunk egy olyan eljárást, amivel a korábbi nedves marási technológiákkal megvalósíthatatlan, merőleges falú zárt alakzatok állíthatók elő. A módszer hatékonyságát egy 3D mikroerőmérő szerkezet előállításával bizonyítottuk. - A Si elektrokémiai marásával kialakítható pórusos Si segédrétegekkel többféle demonstrációs szerkezetet hoztunk létre. A projekt részleges támogatásával integrált mikroerőmérő array-chip készült, amely az előző szerkezettel együtt lehetővé tette, hogy a befogadó intézmény (MFA) tapintásérzékelők fejlesztésére és gyártására társtulajdonosként egy spin-off céget alapítson (TactoLogic Kft, www.tactologic.com). A CMOS technológiába integrált mikromechanikai eljárás és a mikroerőmérő chip nemzetközi szabadalmi bejelentés alatt áll. - Az ATOMKI-val együttműködve új eljárást dolgoztunk ki, melyben a protonnyaláb implantálás és a pórusos Si mikromechanikai megmunkálás kombinációjával elsőként állítottunk elő, mozgó elemet tartalmazó mikrofluidikai eszközt (mikroturbina).
Results in English
We have dveloped new micromachining techiques in order to form single crystalline Si microelements of superior mechanical properties and charaterized by the typical size of the surface maicromachined alternatives ( 1-100µm). Three different techniques were elaborated and demonstrated by fabrication of novel MEMS structures. - By detailed investigation and characterization of the mechanizm of the Si alkaline etching in presence of strong oxidizing agent, a novel and cost effective method was elaborated which enables us to form closed c-Si structures of vertcall sidewalls. The use of the method was demonstrated by formation of a 3D microforce sensor. - Demonstration structures were fabricated by exploiting the capabilities of the electrochemically formed porous Si sacrificial layer. By partial support of the present project a novel, 3D microforce sensor array chip was developed. Tactile sensors formed by both techniques above enabled the host institute of the project (MFA) to establish a spin-off company for development, manufacturing and commercialization of tactile sensor systems (TactoLogic Ltd., www. tactologic.com). The CMOS compatible processing technology and the sensor chip is a subject of an international patent pending. - A novel technology was jointly developed with ATOMKI for formation of mobile c-Si elements embedded in a MEMS structure (microturbine). The core process is a special combination of proton beam writing and porous Si micromachining technique.
Full text http://real.mtak.hu/1661/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Takács András: Pórusos Si szinterelésével előállított orvosi célú miniatűr nyomásmérő tervezése, Tudományos Diákköri Konferencia 2005, Budapesti Műszaki Egyetem, 2005
Fürjes, P., Rajta, I., Battistig., G., Gál, G. and Dücső, Cs.: INTEGRATED MICRO-MEMBRANES BY HIGH ENERGY He+ or H+ IMPLANTATION AND ELECTROCHEMICAL ETCHING, Proceedings of Eurosensors XXII, accepted, 2008
Mohácsy, T., Ádám, M., Dücső, Cs., Payer, M., Erős, M., and Bársony I.: CMOS Integrated Proces for Fabricating Monocrystalline Silicon Micromechanical Elements by Porous Silicon Micromachiing and Sensor Chip Comprising Such Element, Patent Pending: WO 2007/144677 A3, a P0600488 magyar bejelentés (2006. jún. 14) alapján., 2007
Takács András: Eltemetett mikrofluidikai elemek előállítása pórusos Si kettősrétegekből, Egyetemi Diplomaunka, BME-VIK, 2006
Vázsonyi, É., Ádám, M., Dücső, Cs., Vizváry, Z., Tóth, A.L., Bársony, I.: Three-dimensional force sensor by novel alkaline etching technique, Sensors and Actuators, A: Physical, 123-124, pp. 620-626., 2005
Fürjes, P., Dücső, Cs., Vizváry, Z., Bársony, I.: Transient Heat Conduction Effects in Deformed Microstructures, Proceedings of Eurosensors XX, Vol. 2, pp164-165, ed. P. Enoksoon, 2006
Vásá́rhelyi, G., Ádám, M., Vázsonyi, É., Vízváry, Z., Kis, A., Bársony, I., Dücső, C.: Characterization of an integrable single-crystalline 3-D tactile sensor, IEEE Sensors Journal, 6 (4), art. no. 1661573, pp. 928-934., 2006
Vázsonyi, É., Dücső, Cs., Pekker, Á: Characterization of the anisotropic etching of silicon in two-component alkaline solution, Journal of Micromechanics and Microengineering, 17 (9), art. no. 021, pp. 1916-1922., 2007
Csíkvárí, P., Fürjes, P., Dücső, Cs., Bársony, I.: Micro-hotplates for thermal characterisation of structural materials of MEMS, Microelectronics Journal, . Article in Press, 2008
M. Ádám, T. Mohácsy, P. Jónás, Cs. Dücső, É. Vázsonyi, I. Bársony: CMOS Integrated Tactile Sensor Array By Porous Si Bulk Micromachining, Sensors and Actuators, A: Physical, 142 (1), pp. 192-195., 2008
Ádám M, Vázsonyi. E., Bársony, I., Vásárhelyi, G., Dücső C.: Three dimensional single crystalline force sensor by porous Si micromachining, Proceedings of IEEE Sensors, 1, art. no. M4P-P.1, pp. 501-504., 2004
Rajta, I., Szilasi, Sz., Fürjes, P., and Dücső, Cs.: Si Microturbine by Proton Beam Writing and porous Silicon micromachining, ICNMTA 2008 Book of Abstratcts, p.109. Paper submitted to NIM B for publication, 2008
Cs. Dücső, I. Rajta, P. Fürjes and E. Baradács: Concept for processing of silicon check valves by proton beam micromachining, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 260 (1), pp. 409-413., 2007



Back »