MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:
1.體硅刻蝕:一些塊體蝕刻些微機(jī)電組件制造過(guò)程中需要蝕刻挖除較大量的Si基材,,如壓力傳感器即為一例,即通過(guò)蝕刻硅襯底背面形成深的孔洞,,但未蝕穿正面,,在正面形成一層薄膜,。還有其他組件需蝕穿晶圓,不是完全蝕透晶背而是直到停在晶背的鍍層上,?;贐osch工藝的一項(xiàng)特點(diǎn),當(dāng)要維持一個(gè)近乎于垂直且平滑的側(cè)壁輪廓時(shí),,是很難獲得高蝕刻率的,。因此通常為達(dá)到很高的蝕刻率,,一般避免不了伴隨產(chǎn)生具有輕微傾斜角度的側(cè)壁輪廓。不過(guò)當(dāng)采用這類塊體蝕刻時(shí),,工藝中很少需要垂直的側(cè)壁,。
2.準(zhǔn)確刻蝕:精確蝕刻精確蝕刻工藝是專門為體積較小、垂直度和側(cè)壁輪廓平滑性上升為關(guān)鍵因素的組件而設(shè)計(jì)的,。就微機(jī)電組件而言,,需要該方法的組件包括微光機(jī)電系統(tǒng)及浮雕印模等。一般說(shuō)來(lái),,此類特性要求,,蝕刻率的均勻度控制是遠(yuǎn)比蝕刻率重要得多。由于蝕刻劑在蝕刻反應(yīng)區(qū)附近消耗率高,,引發(fā)蝕刻劑密度相對(duì)降低,,而在晶圓邊緣蝕刻率會(huì)相應(yīng)地增加,整片晶圓上的均勻度問題應(yīng)運(yùn)而生,。上述問題可憑借對(duì)等離子或離子轟擊的分布圖予以校正,,從而達(dá)到均鐘刻的目的。 MEMS四種ICP-RIE刻蝕工藝的不同需求,。西藏MEMS微納米加工一體化
微機(jī)電系統(tǒng)是指集微型傳感器,、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路,、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng),,是一個(gè)智能系統(tǒng)。主要由傳感器,、作動(dòng)器和微能源三大部分組成,。微機(jī)電系統(tǒng)具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn),微型化,、智能化,、多功能、高集成度,。微機(jī)電系統(tǒng),。它是通過(guò)系統(tǒng)的微型化、集成化來(lái)探索具有新原理,、新功能的元件和系統(tǒng)微機(jī)電系統(tǒng),。微機(jī)電系統(tǒng)涉及航空航天、信息通信,、生物化學(xué)、醫(yī)療,、自動(dòng)控制,、消費(fèi)電子以及兵器等應(yīng)用領(lǐng)域,。微機(jī)電系統(tǒng)的制造工藝主要有集成電路工藝、微米/納米制造工藝,、小機(jī)械工藝和其他特種加工工種,。微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)主要包括設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)、材料與加工技術(shù),、封裝與裝配技術(shù),、測(cè)量與測(cè)試技術(shù)、集成與系統(tǒng)技術(shù)等,。中國(guó)澳門MEMS微納米加工的傳感器熱敏柔性電極采用 PI 三明治結(jié)構(gòu),,底層基板、中間電極,、上層絕緣層設(shè)計(jì)確保柔韌性與導(dǎo)電性,。
高壓SOI工藝在MEMS芯片中的應(yīng)用創(chuàng)新:高壓SOI(絕緣體上硅)工藝是制備高耐壓、低功耗MEMS芯片的**技術(shù),,公司在0.18μm節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了發(fā)射與開關(guān)電路的集成創(chuàng)新,。通過(guò)SOI襯底的埋氧層(厚度1μm)隔離高壓器件與低壓控制電路,耐壓能力達(dá)200V以上,,漏電流<1nA,,適用于神經(jīng)電刺激、超聲驅(qū)動(dòng)等高壓場(chǎng)景,。在神經(jīng)電子芯片中,,高壓SOI工藝實(shí)現(xiàn)了128通道**驅(qū)動(dòng),每通道輸出脈沖寬度1-1000μs可調(diào),,幅度0-100V可控,,脈沖邊沿抖動(dòng)<5ns,確保精細(xì)的神經(jīng)信號(hào)調(diào)制,。與傳統(tǒng)體硅工藝相比,,SOI芯片的寄生電容降低40%,功耗節(jié)省30%,,芯片面積縮小50%,。公司優(yōu)化了SOI晶圓的鍵合與減薄工藝,將襯底厚度控制在100μm以下,,支持芯片的柔性化封裝,。該技術(shù)突破了高壓器件與低壓電路的集成瓶頸,推動(dòng)MEMS芯片向高集成度,、高可靠性方向發(fā)展,,在植入式醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制傳感器等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些,?
運(yùn)動(dòng)追蹤在運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練中,,MEMS傳感器可以用來(lái)進(jìn)行3D人體運(yùn)動(dòng)測(cè)量,通過(guò)基于聲學(xué)TOF,,或者基于光學(xué)的TOF技術(shù),,對(duì)每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行記錄,教練們對(duì)結(jié)果分析,,反復(fù)比較,,以便提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,,MEMS傳感器的價(jià)格也會(huì)隨著降低,,這在大眾健身房中也可以廣泛應(yīng)用。在滑雪方面,,3D運(yùn)動(dòng)追蹤中的壓力傳感器,、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀察能力,,除了可提供滑雪板的移動(dòng)數(shù)據(jù)外,,還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此,,安裝在沖浪板上的3D運(yùn)動(dòng)追蹤,,可以記錄海浪高度、速度,、沖浪時(shí)間,、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息,。 電子束光刻是 MEMS 微納米加工中一種高分辨率的加工方法,,能制造出極其微小的結(jié)構(gòu)。
三維微納結(jié)構(gòu)的跨尺度加工技術(shù):跨尺度加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從納米級(jí)到毫米級(jí)結(jié)構(gòu)的一體化制造,,滿足復(fù)雜微流控系統(tǒng)對(duì)多尺度功能單元的需求,。公司結(jié)合電子束光刻(EBL,分辨率10nm),、紫外光刻(分辨率1μm)與機(jī)械加工(精度10μm),,在單一基板上構(gòu)建跨3個(gè)數(shù)量級(jí)的微結(jié)構(gòu)。例如,,在類***培養(yǎng)芯片中,,納米級(jí)表面紋理(粗糙度Ra<50nm)促進(jìn)細(xì)胞黏附,微米級(jí)流道(寬度50μm)控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送,,毫米級(jí)進(jìn)樣口(直徑1mm)兼容外部管路,。加工過(guò)程中,,通過(guò)工藝分層設(shè)計(jì),先進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)制備(如EBL定義細(xì)胞外基質(zhì)蛋白圖案),,再通過(guò)紫外光刻形成中層流道,,***機(jī)械加工完成宏觀接口,,各層結(jié)構(gòu)對(duì)準(zhǔn)誤差<±2μm,。該技術(shù)突破了單一工藝的尺度限制,實(shí)現(xiàn)了功能的跨尺度集成,,在芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab-on-a-Chip)中具有重要應(yīng)用,。公司已成功制備包含10nm電極間隙、1μm流道與1mm閥門的復(fù)合芯片,,用于單分子電信號(hào)檢測(cè),,信號(hào)分辨率提升至10fA,為納米生物技術(shù)與微流控工程的交叉融合提供了關(guān)鍵制造能力,。深反應(yīng)離子刻蝕是 MEMS 微納米加工中常用的刻蝕工藝,,可用于制造高深寬比的微結(jié)構(gòu)。中國(guó)澳門MEMS微納米加工的傳感器
MEMS的主要材料是什么,?西藏MEMS微納米加工一體化
通過(guò)MEMS技術(shù)制作的生物傳感器,,圍繞細(xì)胞分選檢測(cè)、生物分子檢測(cè),、人工聽覺微系統(tǒng)等方向,,突破了高通量細(xì)胞圖形化、片上細(xì)胞聚焦分選,、耳蝸內(nèi)聲電混合刺激,、高時(shí)空分辨率相位差分檢測(cè)等一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù),取得了一批原創(chuàng)性成果,,研制了具有世界很高水平的高通量原位細(xì)胞多模式檢測(cè)系統(tǒng),、流式細(xì)胞儀、系列流式細(xì)胞檢測(cè)芯片等檢測(cè)儀器,,打破了相關(guān)領(lǐng)域國(guó)際廠商的技術(shù)封鎖和壟斷,。總之,,面向醫(yī)療健康領(lǐng)域的重大需求,,經(jīng)過(guò)多年持續(xù)的努力,我們?nèi)〉靡幌盗芯哂袊?guó)際先進(jìn)水平的科研成果,,部分技術(shù)處于國(guó)際前列地位,,其中多項(xiàng)技術(shù)尚屬國(guó)際開創(chuàng)。西藏MEMS微納米加工一體化