RU2722539C1 - Manufacturing method of quartz sensitive elements of sensors - Google Patents
Manufacturing method of quartz sensitive elements of sensors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722539C1 RU2722539C1 RU2019132793A RU2019132793A RU2722539C1 RU 2722539 C1 RU2722539 C1 RU 2722539C1 RU 2019132793 A RU2019132793 A RU 2019132793A RU 2019132793 A RU2019132793 A RU 2019132793A RU 2722539 C1 RU2722539 C1 RU 2722539C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quartz
- sensors
- gold
- chrome
- contact mask
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
- B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
- B23K26/066—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms by using masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/76—Making of isolation regions between components
- H01L21/763—Polycrystalline semiconductor regions
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при изготовлении микроэлектронных устройств.The present invention relates to the field of electronics and can be used in the manufacture of microelectronic devices.
Из уровня техники известен из патента РФ №2047267, МПК Н03Н 9/15, публ. 27.10.1995 г. способ изготовления кварцевого резонатора выполнением кристаллического элемента в виде пластины с двумя узлами, соединенными с пластиной перемычками и объединенных в единую монолитную структуру рамкой, и выполненными на противоположной стороне металлических пленочных электродов. Однако данный способ трудоемок и характеризуется сравнительно невысокой производительностью.The prior art is known from RF patent No. 2047267, IPC Н03Н 9/15, publ. 10/27/1995, a method of manufacturing a quartz resonator by making a crystalline element in the form of a plate with two nodes connected by jumpers and connected to the plate by a single frame, and made on the opposite side of the metal film electrodes. However, this method is time consuming and is characterized by a relatively low productivity.
Известен в качестве прототипа заявляемого способ изготовления кварцевых кристаллических элементов Z-среза (патент РФ №2475950, МПК Н03Н 3/02, публ. 20.02.2013 г.), включающий механическую и химическую очистку кварцевой пластины, нанесение защитных металлизированных слоев на кварцевую пластину, групповое формирование топологии защитных металлизированных слоев методом фотолитографии, формирование объемной микроструктуры рельефа совмещенным химическим и плазмохимическим травлением, разделение кварцевой пластины на элементы выламыванием.Known as a prototype of the proposed method for the manufacture of quartz crystalline Z-slice elements (RF patent No. 2475950, IPC Н03Н 3/02, publ. 02.20.2013), including mechanical and chemical cleaning of the quartz plate, the application of protective metallized layers on the quartz plate, group formation of the topology of protective metallized layers by photolithography, the formation of a three-dimensional microstructure of the relief by combined chemical and plasma-chemical etching, separation of the quartz plate into elements by breaking out.
Недостатком известного способа является то, что при изготовлении кварцевых кристаллических элементов сложной формы с размерами чувствительных элементов (ЧЭ) до 100 мкм в процессе формирования объемных микроструктур рельефа поэтапным глубоким травлением толстостенной кварцевой пластины до глубины 263-265 мкм образуется множество фигур (дефектов) травления, растут выступы (клинья) травления на боковых гранях элементов при жидкостном химическом травлении и имеются сложности с удалением защитной контактной маски из-за низкой скорости плазмохимического травления, что приводит к получению высокой шероховатости и, следовательно, ухудшению основных электрических параметров ЧЭ. Кроме того, разделение пластины на отдельные ЧЭ выламыванием ведет в ряде случаев либо к повреждениям элементов в виде трещин, либо к неполному удалению технологических перемычек, удерживающих элементы в кварцевой рамке блока ЧЭ датчиков. Особенно затруднительно разделение миниатюрных пластин механическим путем с высокой плотностью расположения элементов.The disadvantage of this method is that in the manufacture of quartz crystalline elements of complex shape with dimensions of sensitive elements (SE) up to 100 μm in the process of forming volumetric relief microstructures by stage-by-stage deep etching of a thick-walled quartz plate to a depth of 263-265 μm, many etching figures (defects) are formed, protrusion (wedges) of etching on the lateral faces of the elements during liquid chemical etching grow and there are difficulties with removing the protective contact mask due to the low rate of plasma-chemical etching, which leads to high roughness and, consequently, to a deterioration of the main electrical parameters of the SE. In addition, the separation of the plate into separate CEs by breaking out in some cases leads either to damage to the elements in the form of cracks, or to incomplete removal of technological jumpers holding the elements in the quartz frame of the block of CE sensors. Particularly difficult is the separation of miniature plates mechanically with a high density of elements.
Блоки ЧЭ получают выполнением длительного цикла технологических операций (металлизации, фотолитографии, травления и т.д.) и представляют собой заготовки большой стоимости. Такие свойства кварца как хрупкость и твердость часто затрудняют их обработку традиционными механическими способами, которые к тому же не отвечают современным требованиям по точности размеров изделий и непригодны для вырезки изделий сложной конфигурации. Качественно выполненная операция разделения кварцевого блока на элементы позволяет снизить затраты на производство продукции. В связи с этим актуальна задача замены механической выломки более эффективной технологией, а именно - лазерным фрезерованием. Применительно к прозрачному кварцу, суть лазерного фрезерования заключается в том, что лазерный луч фокусируется на нижней поверхности кварцевой пластины. С нее начинается обработка путем послойного подъема от дна прорези к ее верхней поверхности.CE blocks are obtained by carrying out a long cycle of technological operations (metallization, photolithography, etching, etc.) and represent large-value blanks. Such properties of quartz as brittleness and hardness often complicate their processing by traditional mechanical methods, which also do not meet modern requirements for dimensional accuracy of products and are unsuitable for cutting products of complex configuration. A well-executed operation of dividing a quartz block into elements reduces the cost of production. In this regard, the urgent task of replacing the mechanical breakage with a more efficient technology, namely, laser milling. For transparent quartz, the essence of laser milling is that the laser beam focuses on the bottom surface of the quartz plate. From it begins processing by layer-by-layer rise from the bottom of the slot to its upper surface.
Применяемые в данном способе травители из-за кристаллографических особенностей строения кварца при глубоком травлении кварцевой пластины образуют на поверхности объемных микроструктур кварца множество фигур (дефектов) травления в виде «пирамид», а при сквозном травлении - характерные выступы на боковых гранях - «клинья травления», величина которых прямо пропорциональна исходной толщине пластины. Поверхностный микрорельеф, связанный с фигурами травления, в основном и определяет величину шероховатости поверхности. В связи с этим, при изготовлении ЧЭ датчиков в заявляемом способе были выбраны кварцевые пластины толщиной не более 130 мкм. Уменьшение исходной толщины кварцевых пластин, а, соответственно, и времени травления (уменьшение времени воздействия травителями) позволило уменьшить шероховатость боковых граней ЧЭ датчиков, снизить количество дефектов поверхности и устранить «клин травления».Due to the crystallographic features of the structure of quartz, the etchants used in this method, when deeply etched the quartz plate, form many etching figures (defects) in the form of “pyramids” on the surface of the quartz microstructures, and with through etching, characteristic protrusions on the side faces are “etching wedges” whose value is directly proportional to the initial thickness of the plate. The surface microrelief associated with the etching figures mainly determines the surface roughness. In this regard, in the manufacture of SE sensors in the claimed method, quartz plates with a thickness of not more than 130 μm were selected. Reducing the initial thickness of the quartz wafers, and, accordingly, the etching time (reducing the time of exposure to the etching agents) made it possible to reduce the roughness of the side faces of the SE sensors, reduce the number of surface defects and eliminate the “etching wedge”.
Решаемой технической проблемой является повышение качества готовых изделий - кварцевых ЧЭ датчиков, при изготовлении их групповым методом, а также улучшение их основных электрических параметров и повышение выхода годных кварцевых ЧЭ датчиков путем применения лазерного фрезерования технологических перемычек для выделения ЧЭ из кварцевого блока.The technical problem to be solved is improving the quality of finished products - quartz CE sensors, when manufactured by the batch method, as well as improving their main electrical parameters and increasing the yield of suitable quartz CE sensors by using laser milling of technological jumpers to isolate the CE from the quartz block.
Задачей авторов изобретения является разработка способа изготовления ЧЭ датчиков сложной формы, позволяющей обеспечить создание конструкции кварцевых ЧЭ датчиков с минимальными отклонениями от заданной геометрической формы.The task of the authors of the invention is to develop a method for manufacturing SE sensors of complex shape, which allows for the creation of a design of quartz CE sensors with minimal deviations from a given geometric shape.
Технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в повышении качества готовых изделий за счет повышения выхода годных кварцевых ЧЭ датчиков, повышение точности формирования объемных микроструктур и повышение качества обработки поверхности ЧЭ датчиков.The technical result provided by using the present invention is to improve the quality of finished products by increasing the yield of quartz CE sensors, improving the accuracy of the formation of volumetric microstructures and improving the quality of surface treatment of CE sensors.
Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что в отличие от известного способа изготовления кварцевых чувствительных элементов (ЧЭ), включающего химическую очистку кварцевой пластины, нанесение защитных металлизированных слоев «хром - золото» на кварцевую пластину, групповое формирования топологии защитных металлизированных слоев методом двухсторонней фотолитографии, формирование объемной микроструктуры рельефа ЧЭ химическим травлением, разделение кварцевой пластины на элементы, согласно изобретению после химической обработки, нанесения контактной маски «хром - золото» методом вакуумного напыления, двухсторонней фотолитографии и нанесения контактной маски «гальваническая медь» путем гальванического осаждения меди, сквозное химическое травление кварцевой пластины толщиной не более 130 мкм осуществляют с использованием смеси бифторида аммония и фтористоводородной кислоты с получением объемной микроструктуры блока ЧЭ датчиков с плотностью размещения ЧЭ не более 100 мкм друг относительно друга и соединенных технологическими перемычками между собой и с ограничительной рамкой кварцевого основания, удаляют контактную маску «гальваническая медь», формируют топологию выступов на контактной маске «хром-золото» методом фотолитографии и проводят травление кварцевой пластины, затем удаляют контактную маску «хром-золото», повторно проводят химическую обработку и нанесение контактной маски «хром-золото» методом вакуумного напыления, формируют топологию электродной системы на поверхности блока ЧЭ в виде контура тонкопленочного покрытия «хром-золото» с использованием метода фотолитографии, проводят термостабилизацию и выделение индивидуальных ЧЭ датчиков путем лазерного фрезерования блока ЧЭ датчиков, при этом лазерное фрезерование ведут в импульсно-периодическом режиме пикосекундным лазером со средней мощностью излучения не менее 50 кГц и генерации ультракоротких импульсов длительностью 10-20 пс перерезанием сначала внутренних технологических перемычек, соединяющих ЧЭ друг с другом, а потом - внешних, удерживающих ЧЭ в рамке кварцевой пластины.The indicated task and technical result are ensured by the fact that, in contrast to the known method for manufacturing quartz sensitive elements (SE), including chemical cleaning of a quartz plate, applying protective chromium-gold layers to a quartz plate, group formation of the topology of protective metallized layers by double-sided photolithography , the formation of the bulk microstructure of the SE relief by chemical etching, the separation of the quartz plate into elements, according to the invention after chemical treatment, applying a chromium-gold contact mask by vacuum deposition, double-sided photolithography and applying a galvanic copper contact mask by galvanic copper deposition, through chemical etching of a quartz plate with a thickness of not more than 130 μm is carried out using a mixture of ammonium bifluoride and hydrofluoric acid to obtain a bulk microstructure of the block of CE sensors with a density of the SE of not more than 100 μm d a friend with respect to each other and connected by technological jumpers with each other and with the bounding box of the quartz base, the contact mask “galvanic copper” is removed, the topology of the protrusions on the contact mask “chrome-gold” is formed by photolithography and etched with a quartz plate, then the contact mask “chrome- gold ”, re-carry out chemical treatment and applying a“ chrome-gold ”contact mask by vacuum deposition, form the topology of the electrode system on the surface of the CE block in the form of a contour of a thin-film coating“ chrome-gold ”using the photolithography method, conduct thermal stabilization and isolation of individual SE sensors by laser milling a block of CE sensors, while laser milling is carried out in a pulsed-periodic mode by a picosecond laser with an average radiation power of at least 50 kHz and the generation of ultrashort pulses of 10-20 ps duration by first cutting the internal technological jumpers connecting x CE with each other, and then external, holding the CE in the frame of the quartz plate.
Предлагаемый способ изготовления кварцевых чувствительных элементов (ЧЭ) датчиков поясняется следующим образом.The proposed method for the manufacture of quartz sensitive elements (SE) sensors is illustrated as follows.
Первоначально кварцевую пластину толщиной не более 130 мкм подвергают механической и химической очистке. Затем осуществляют нанесение защитных сплошных металлизированных слоев «хром - золото» на кварцевую пластину методом вакуумного напыления и проводят двухстороннюю фотолитографию. Метод фотолитографии заключается в предварительном двухстороннем нанесении на защитные металлизированные слои «хром-золото» слоя фоторезиста методом центрифугирования с последующим экспонированием, проявлением и получением контура топологии защитных металлизированных слоев (масок), что на последующем этапе химического травления обеспечивает получение требуемого профиля объемной микроструктуры рельефа ЧЭ датчика. Далее получают дополнительный защитный слой на поверхности контактной маски «хром-золото» путем гальванического осаждения слоя меди и формируют объемную микроструктуру путем сквозного кислотного травления кварцевого основания - кварцевой пластины. В отличие от прототипа, сквозное химическое травление тонкой кварцевой пластины с использованием смеси бифторида аммония и фтористоводородной кислоты на меньшую глубину позволяет уменьшить шероховатость боковых граней ЧЭ, снизить количество дефектов поверхности и устранить клин травления, что было показано в эксперименте.Initially, a quartz plate with a thickness of not more than 130 microns is subjected to mechanical and chemical cleaning. Then carry out the application of protective continuous metallized layers of "chrome - gold" on a quartz plate by vacuum deposition and conduct double-sided photolithography. The method of photolithography consists in preliminary double-sided deposition of a photoresist layer on protective metallized layers of “chrome-gold” by centrifugation, followed by exposure, development and obtaining the outline of the topology of the protective metallized layers (masks), which at the next stage of chemical etching provides the desired profile of the volumetric microstructure of the SE relief sensor. Next, an additional protective layer is obtained on the surface of the “chrome-gold” contact mask by galvanic deposition of a copper layer and a bulk microstructure is formed by through acid etching of the quartz base — a quartz plate. In contrast to the prototype, through chemical etching of a thin quartz wafer using a mixture of ammonium bifluoride and hydrofluoric acid to a lower depth reduces the roughness of the side faces of the CE, reduces the number of surface defects and eliminates the etching wedge, which was shown in the experiment.
Топологию группы ЧЭ датчиков формируют в виде соединенных технологическими перемычками между собой и с ограничительной рамкой кварцевой пластины, что впоследствии будет способствовать координированию направления движения лазерной головки устройства лазерной резки и повышению точности реза блока ЧЭ на индивидуальные ЧЭ датчиков.The topology of the group of SE sensors is formed in the form of a quartz plate connected by technological jumpers to each other and with a bounding box, which will subsequently help coordinate the direction of movement of the laser head of the laser cutting device and increase the accuracy of cutting the block of SE into individual SE sensors.
Далее удаляют контактную маску «гальваническая медь», формируют топологию выступов на контактной маске «хром-золото» методом фотолитографии и проводят травление кварцевой пластины, затем удаляют контактную маску «хром-золото», повторно проводят химическую обработку и нанесение контактной маски «хром-золото» методом вакуумного напыления. Затем формируют топологию электродной системы на поверхностях блока ЧЭ в виде контура тонкопленочного покрытия «хром-золото» с использованием метода фотолитографии и проводят термостабилизацию.Next, the galvanic copper contact mask is removed, the topology of the protrusions on the chrome-gold contact mask is formed by photolithography and the quartz plate is etched, then the chrome-gold contact mask is removed, chemical treatment and the application of the chrome-gold contact mask are repeated »By vacuum spraying. Then, the topology of the electrode system is formed on the surfaces of the SE block in the form of a contour of a thin-film coating “chrome-gold” using the method of photolithography and thermal stabilization is carried out.
При использовании деталей из кварца проявляется ряд принципиальных недостатков материала - низкая механическая прочность и хрупкость, затрудняющие их обработку.When using parts made of quartz, a number of fundamental shortcomings of the material are manifested - low mechanical strength and brittleness that impede their processing.
Такие свойства кварца как прозрачность, низкая теплопроводность, высокая теплоемкость, ограничивают использование лазерного излучения (ЛИ) в качестве технологического инструмента для их обработки. При воздействии ЛИ на них часть излучения проходит сквозь толщу материала, часть излучения отражается от поверхности, а часть - поглощается на неоднородностях и дефектах материала, нагревая его до высокой температуры и изменяя его структуру, делая его в точке воздействия ЛИ непрозрачным. При этом высока вероятность возникновения терморастрескивания (разрушения) образца. Избежать этого можно применив лазер импульсно-периодического излучения с очень малой длительностью импульса. ЛИ с длительностью импульса пикосекундного диапазона позволяет производить лазерную обработку кварцевой пластины с высоким качеством за счет короткого времени воздействия импульса излучения.Such properties of quartz as transparency, low thermal conductivity, high heat capacity, limit the use of laser radiation (LI) as a technological tool for their processing. When LIs affect them, part of the radiation passes through the thickness of the material, part of the radiation is reflected from the surface, and part is absorbed by the inhomogeneities and defects of the material, heating it to a high temperature and changing its structure, making it opaque at the point of influence of the LI. In this case, the probability of thermal cracking (destruction) of the sample is high. This can be avoided by applying a repetitively pulsed laser with a very short pulse duration. LI with a picosecond pulse duration allows laser processing of a quartz plate with high quality due to the short exposure time of the radiation pulse.
Обрабатываемый материал испаряется в определенной точке, область вокруг этой точки не успевает подвергнуться тепловому влиянию за столь короткое время воздействию импульса. Это обеспечивает высокое качество обработанной поверхности, поскольку позволяет исключить побочные тепловые эффекты, приводящие к микротрещинам и образованию дефектов. Такой лазер подходит для высококачественной микрообработки практически любых материалов с микронной точностью.The material being processed evaporates at a certain point, the area around this point does not have time to undergo thermal influence in such a short time under the influence of a pulse. This ensures a high quality of the treated surface, since it eliminates the side thermal effects leading to microcracks and the formation of defects. Such a laser is suitable for high-quality microprocessing of virtually any material with micron precision.
Окончательно проводят выделение индивидуальных ЧЭ датчиков путем лазерного фрезерования блока ЧЭ датчиков. При этом лазерное фрезерование ведут в импульсно-периодическом режиме пикосекундным лазером со средней мощностью излучения не менее 10 Вт при частоте излучения не менее 500 кГц и генерации ультракоротких импульсов длительностью 10-20 пс. При экспериментальных отработках предлагаемого способа именно данный режим подтвердил высокое качество реза и производительность процесса получения отдельных элементов из единого кварцевого блока.Finally, the individual SE sensors are selected by laser milling the block of SE sensors. In this case, laser milling is carried out in a pulse-periodic mode by a picosecond laser with an average radiation power of at least 10 W at a radiation frequency of at least 500 kHz and the generation of ultrashort pulses of 10-20 ps duration. During experimental testing of the proposed method, this particular mode confirmed the high quality of the cut and the productivity of the process of obtaining individual elements from a single quartz block.
В отличие от прототипа использование меньшей толщины кварцевой пластины, сочетание режимов и реагентов химического травления при получении инвертированных микроструктур и применение лазерного фрезерования в указанном выше режиме способствует получению более высокого качества и точности формируемой группы ЧЭ датчиков и разделение блока на индивидуальные элементы.In contrast to the prototype, the use of a smaller thickness of the quartz plate, the combination of chemical etching modes and reagents when producing inverted microstructures and the use of laser milling in the above mode helps to obtain higher quality and accuracy of the formed group of SE sensors and the unit is divided into individual elements.
На фиг. 1 изображен общий вид кварцевого блока ЧЭ датчиков до формирования электродной системы, где п. 1 - технологические перемычки.In FIG. 1 shows a General view of the quartz block of SE sensors before the formation of the electrode system, where p. 1 - technological jumpers.
На фиг. 2 представлен вид фрагмента ЧЭ датчика с выступами, где п. 2 - выступы.In FIG. 2 is a view of a fragment of a SE of a sensor with protrusions, where p. 2 are protrusions.
На фиг. 3 представлен общий вид отдельного ЧЭ датчика.In FIG. Figure 3 shows a general view of an individual SE sensor.
Возможность промышленной реализации предлагаемого способа подтверждается следующим примером конкретного выполнения.The possibility of industrial implementation of the proposed method is confirmed by the following example of a specific implementation.
Пример 1.Example 1
В лабораторных условиях заявленный способ был опробован с применением серии пластин САТЕ.203574.001 на основе искусственного пьезоэлектрического кварца 3,5.1.20.2.145.3 ОСТ 41-07-274-87. Сначала проводится химическая обработка кварцевых пластин размером (23×25×0,130) мм перед вакуумной металлизацией с увеличением времени химического полирования в растворе для травления кварца до 13-15 минут. Затем на кварцевые пластины напыляют металлические слои «хром-золото» и формируется топология двухсторонней контактной маски «хром-золото» на кварцевых пластинах перед сквозным травлением кварцевой пластины. После этого формируется дополнительный защитный слой на поверхности контактной маски «хром-золото» путем гальванического осаждения меди и проводят сквозное травление кварцевой пластины через защитную контактную маску «хром-золото - гальваническая медь». Далее контактная маска «гальваническая медь» удаляется с кварцевых пластин и формируется топология выступов на контактной маске «хром-золото». Сначала проводится травление кварцевой пластины через маску «хром-золото» и затем маска «хром-золото» удаляется с кварцевых пластин. После этого проводится химическая обработка блоков ЧЭ датчиков, напыляются металлические слои «хром-золото» и формируется конфигурация электродной системы металлическими слоями «хром-золото». Далее проводится термостабилизация полученной конфигурации электродной системы на блоках ЧЭ датчиков. Затем пластина с элементами устанавливается в приспособление, которое закрепляется на рабочем основании координатного стола лазерной установки. Стол перемещается относительно неподвижного светового пятна излучения в X-Y плоскости. Режущая головка перемещается вдоль оси Z. Лазер генерирует ультракороткие импульсы длительностью 10-20 пс. Лазерный луч фокусируется на нижней поверхности кварцевой пластины. С нее начинается обработка, поднимаясь послойно от дна прорези к верхней поверхности. Технологические перемычки вырезаются между рамкой и подвесом годных оснований с помощью пикосекундного лазера RAPID импульсно-периодического излучения не менее 10 Вт, при частоте излучения не менее 500 кГц. Сначала режутся внутренние перемычки, соединяющие элементы друг с другом, а в последнюю очередь - внешние перемычки, удерживающие элементы в рамке кварцевой пластины.In laboratory conditions, the claimed method was tested using a series of plates CATE.203574.001 based on artificial piezoelectric quartz 3,5.1.20.2.145.3 OST 41-07-274-87. First, chemical treatment of quartz plates with a size of (23 × 25 × 0.130) mm is carried out before vacuum metallization with an increase in the time of chemical polishing in a solution for etching quartz to 13-15 minutes. Then, chrome-gold metal layers are sprayed onto the quartz plates and the topology of the double-sided chrome-gold contact mask is formed on the quartz plates before etching the quartz plate. After that, an additional protective layer is formed on the surface of the chrome-gold contact mask by galvanic deposition of copper and through-etching of the quartz plate is carried out through the chrome-gold - galvanic copper protective contact mask. Next, the “galvanic copper” contact mask is removed from the quartz plates and the topology of the protrusions on the chrome-gold contact mask is formed. First, the quartz plate is etched through a chrome-gold mask, and then the chrome-gold mask is removed from the quartz plates. After that, the chemical processing of the blocks of the SE sensors is carried out, the metal layers are “chrome-gold” and the configuration of the electrode system is formed by metal layers “chrome-gold”. Next, thermal stabilization of the obtained configuration of the electrode system is carried out on the blocks of the SE sensors. Then the plate with the elements is installed in the device, which is fixed on the working base of the coordinate table of the laser installation. The table moves relative to the fixed light spot of radiation in the X-Y plane. The cutting head moves along the Z axis. The laser generates ultrashort pulses of 10-20 ps duration. The laser beam focuses on the bottom surface of the quartz plate. Processing begins with it, rising in layers from the bottom of the slot to the upper surface. Technological jumpers are cut between the frame and the suspension of suitable bases using a picosecond laser RAPID of repetitively pulsed radiation of at least 10 W, at a radiation frequency of at least 500 kHz. First, internal jumpers are cut, connecting the elements to each other, and lastly, external jumpers, which hold the elements in the frame of the quartz plate.
После выделения всех отдельных ЧЭ датчика их подвергают контрольному визуальному осмотру. Как показали контрольные проверки ЧЭ датчиков, полученных заявляемым способом, видимых дефектов не было выявлено.After isolating all the individual SE sensors, they are subjected to a visual inspection. As shown by the control checks of the SE sensors obtained by the claimed method, no visible defects were detected.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019132793A RU2722539C1 (en) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | Manufacturing method of quartz sensitive elements of sensors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019132793A RU2722539C1 (en) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | Manufacturing method of quartz sensitive elements of sensors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2722539C1 true RU2722539C1 (en) | 2020-06-01 |
Family
ID=71067346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019132793A RU2722539C1 (en) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | Manufacturing method of quartz sensitive elements of sensors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2722539C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57180148A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-06 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device having dielectric isolation structure |
| JPH10263871A (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-06 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Manufacture of dielectric mask for laser machining |
| KR20040110848A (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-31 | 네오폴리((주)) | Method for fabricating a thin film transistor including crystalline active layer |
| RU2475950C1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Method to manufacture quartz crystalline elements of z-section |
-
2019
- 2019-10-15 RU RU2019132793A patent/RU2722539C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57180148A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-06 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device having dielectric isolation structure |
| JPH10263871A (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-06 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Manufacture of dielectric mask for laser machining |
| KR20040110848A (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-31 | 네오폴리((주)) | Method for fabricating a thin film transistor including crystalline active layer |
| RU2475950C1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Method to manufacture quartz crystalline elements of z-section |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5843393B2 (en) | Single crystal substrate manufacturing method, single crystal substrate, and internal modified layer forming single crystal member manufacturing method | |
| EP2400539B1 (en) | Substrate dividing method | |
| JP5875121B2 (en) | Method for producing single crystal substrate and method for producing internal modified layer-forming single crystal member | |
| JP6004338B2 (en) | Single crystal substrate manufacturing method and internal modified layer forming single crystal member | |
| JP5875122B2 (en) | Single crystal substrate manufacturing method and internal modified layer forming single crystal member | |
| JP2017071074A (en) | Method for manufacturing internal processing layer formation single crystal substrate, and method for manufacturing single crystal substrate | |
| TW201809361A (en) | Method for manufacturing a fine metal mask using electroplating | |
| RU2226183C2 (en) | Method for cutting of transparent non-metal materials | |
| JP2011178642A (en) | Method for producing glass sheet with through-electrode, and electronic component | |
| JP2019006669A (en) | Singulation of ion-exchanged substrates | |
| WO2012108056A1 (en) | Monocrystalline member with stress layer formed in interior and monocrystalline substrate production method | |
| TW201332695A (en) | Laser machining method and laser machining device | |
| TW201705561A (en) | Novel piezoelectric quartz wafer with dual-convex structure and machining process thereof | |
| RU2722539C1 (en) | Manufacturing method of quartz sensitive elements of sensors | |
| RU2686119C1 (en) | Method of plates separation into chips and production of through holes of large area for microelectronics products | |
| Singh et al. | Effect of pulse frequency and duty cycle on electrochemical dissolution behavior of multi-tip array tool electrode for reusability in the ECDM process | |
| CN106373782A (en) | Ceramic capacitor of crystal boundary layer and manufacturing process of capacitor | |
| CN108453392B (en) | Laser direct processing and forming method for microwave substrate cavity | |
| JP2015074003A (en) | Internal processing layer-forming single crystal member, and manufacturing method for the same | |
| JP7380208B2 (en) | Glass substrate with through hole and hollowed out part and manufacturing method thereof | |
| EP4140941A1 (en) | Fabrication of mems structures from fused silica for inertial sensors | |
| JP6202695B2 (en) | Single crystal substrate manufacturing method | |
| CN105110287B (en) | A kind of femtosecond laser gridding ferroelectric ceramics method | |
| US20230108352A1 (en) | Method of manufacturing cell unit substrate | |
| RU2475950C1 (en) | Method to manufacture quartz crystalline elements of z-section |