Fabricación de sistemas MEMS – un caso de estudio en la fabricación de un micro-espejo

Abstract

Este trabajo muestra un mecanismo de acción, un diseño y una fabricación de un nuevo dispositivo de escaneo - un micro-espejo. Los micro-espejos se pueden encontrar en los lectores de códigos de barras, así como en los micro proyectores, en sistemas de tomografía óptica coherente, o en los filtros ajustables de espectrómetros. El proceso de formación del nuevo dispositivo nos llevó a describir y discutir los problemas relacionados con la fabricación de MEMS (sistemas microelectrónicos). En primer lugar, se da una terminología y una breve introducción al campo de los microsistemas. A continuación, se explica un concepto del nuevo micro-espejo de escanéo. El dispositivo es accionado por dos pares de actuadores termo-bimorfos. Un diseño especial permite mantener la distancia constante desde el centro del espejo a la fuente de luz durante el proceso de escaneo. El dispositivo se implementó en dos versiones: un micro-espejo con un grado de libertad y un micro-espejo con dos grados de libertad. Se describe un proceso de fabricación para los dos tipos del dispositivo que utiliza dos tipos diferentes de sustrato. El primer tipo de sustrato corresponde a una oblea de silicio estándar, el segundo substrato corresponde a un SOI (Silicon-On-Insulator). El proceso con la oblea de silicio estándar fue complicado y causó muchos problemas. Cambiar el sustrato a SOI ayudó a resolver algunos de ellos, pero no permitió evitar algunos nuevos. Sin embargo, el sustrato SOI da mejores resultados y se encuentra que es preferible fabricar dispositivos MEMS de este tipo.