MEMS制作工藝-太赫茲超導(dǎo)混頻陣列的MEMS體硅集成天線與封裝技術(shù)：

太赫茲波是天文探測(cè)領(lǐng)域的重要波段,，太赫茲波探測(cè)對(duì)提升人類認(rèn)知宇宙的能力有重要意義,。太赫茲超導(dǎo)混頻接收機(jī)是具有代表性的高靈敏天文探測(cè)設(shè)備,。天線及混頻芯片封裝是太赫茲接收前端系統(tǒng)的關(guān)鍵組件,。當(dāng)前,，太赫茲超導(dǎo)接收機(jī)多采用單獨(dú)的金屬喇叭天線和金屬封裝,，很難進(jìn)行高集成度陣列擴(kuò)展,。大規(guī)模太赫茲陣列接收機(jī)發(fā)展很大程度受到天線及芯片封裝技術(shù)的制約,。課題擬研究基于MEMS體硅工藝技術(shù)的適合大規(guī)模太赫茲超導(dǎo)接收陣列應(yīng)用的0.4THz以上頻段高性能集成波紋喇叭天線,，及該天線與超導(dǎo)混頻芯片一體化封裝,。通過(guò)電磁場(chǎng)理論分析、電磁場(chǎng)數(shù)值建模與仿真,、低溫超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等手段,， MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測(cè)。中國(guó)臺(tái)灣MEMS微納米加工扣件

熱壓印技術(shù)在硬質(zhì)塑料微流控芯片中的應(yīng)用：熱壓印技術(shù)是實(shí)現(xiàn)PMMA,、PS,、COC、COP等硬質(zhì)塑料微結(jié)構(gòu)快速成型的**工藝,，較傳統(tǒng)注塑工藝具有成本低,、周期短、圖紙變更靈活等優(yōu)勢(shì),。工藝流程包括：首先利用光刻膠在硅片上制備高精度模具,，微結(jié)構(gòu)高度5-100μm，側(cè)壁垂直度＞89°,；然后將塑料基板加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上（如PMMA為110℃）,，在5-10MPa壓力下將模具結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至基板，冷卻后脫模,。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的特征尺寸分辨率,，流道尺寸誤差＜±1%，適用于微流道,、微孔陣列,、透鏡陣列等結(jié)構(gòu)加工。以數(shù)字PCR芯片為例,，熱壓印制備的50μm直徑微腔陣列,，單芯片可容納20,000個(gè)反應(yīng)單元，配合熒光檢測(cè)實(shí)現(xiàn)核酸分子的***定量,，檢測(cè)靈敏度達(dá)0.1%突變頻率,。公司開發(fā)的快速換模系統(tǒng)可在30分鐘內(nèi)完成模具更換，支持小批量生產(chǎn)（100-10,000片）,，從設(shè)計(jì)圖紙到樣品交付**短*需10個(gè)工作日,，較注塑縮短70%周期。此外,，通過(guò)表面涂層處理（如疏水化,、親水化），可定制芯片表面潤(rùn)濕性,，滿足不同檢測(cè)場(chǎng)景的流體控制需求,，成為研發(fā)階段快速迭代與中小批量生產(chǎn)的優(yōu)先工藝。個(gè)性化MEMS微納米加工方法公司開發(fā)的神經(jīng)電子芯片支持無(wú)線充電與通訊,，可將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖用于神經(jīng)調(diào)控替代,。

物聯(lián)網(wǎng)普及極大拓展MEMS應(yīng)用場(chǎng)景。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)架構(gòu)可以分為四層：感知層,、傳輸層,、平臺(tái)層和應(yīng)用層，MEMS器件是物聯(lián)網(wǎng)感知層重要組成部分,。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動(dòng)智能終端設(shè)備普及,，推動(dòng)MEMS需求放量，據(jù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)GSMA統(tǒng)計(jì),，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已從2010年的20億臺(tái),，增長(zhǎng)到2019年的120億臺(tái)，未來(lái)受益于5G商用化和WiFi 6的發(fā)展,，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)潛力巨大,，GSMA預(yù)測(cè)，到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到246億臺(tái),，2019到2025年將保持12.7%的復(fù)合增長(zhǎng)率,。

MEMS組合慣性傳感器不是一種新的MEMS傳感器類型，而是指加速度傳感器,、陀螺儀,、磁傳感器等的組合，利用各種慣性傳感器的特性,，立體運(yùn)動(dòng)的檢測(cè),。組合慣性傳感器的一個(gè)被廣為熟悉的應(yīng)用領(lǐng)域就是慣性導(dǎo)航，比如飛機(jī)/導(dǎo)彈飛行控制,、姿態(tài)控制,、偏航阻尼等控制應(yīng)用、以及中程導(dǎo)彈制導(dǎo),、慣性GPS導(dǎo)航等制導(dǎo)應(yīng)用,。

慣性傳感器分為兩大類：一類是角速率陀螺；另一類是線加速度計(jì),。角速率陀螺又分為：機(jī)械式干式﹑液浮﹑半液浮﹑氣浮角速率陀螺,；撓性角速率陀螺,；MEMS硅﹑石英角速率陀螺（含半球諧振角速率陀螺等）；光纖角速率陀螺,；激光角速率陀螺等,。線加速度計(jì)又分為：機(jī)械式線加速度計(jì)；撓性線加速度計(jì),；MEMS硅﹑石英線加速度計(jì)（含壓阻﹑壓電線加速度計(jì)）,；石英撓性線加速度計(jì)等。 MEMS的光學(xué)超表面是什么,？

加速度傳感器是很早廣泛應(yīng)用的MEMS之一,。MEMS，作為一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)為主的技術(shù),，可以通過(guò)設(shè)計(jì)使一個(gè)部件(圖中橙色部件)相對(duì)底座substrate產(chǎn)生位移（這也是絕大部分MEMS的工作原理）,，這個(gè)部件稱為質(zhì)量塊（proofmass）。質(zhì)量塊通過(guò)錨anchor,，鉸鏈hinge,，或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座,。當(dāng)感應(yīng)到加速度時(shí),，質(zhì)量塊相對(duì)底座產(chǎn)生位移。通過(guò)一些換能技術(shù)可以將位移轉(zhuǎn)換為電能,，如果采用電容式傳感結(jié)構(gòu)（電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響）,，電容大小的變化可以產(chǎn)生電流信號(hào)供其信號(hào)處理單元采樣。通過(guò)梳齒結(jié)構(gòu)可以極大地?cái)U(kuò)大傳感面積,，提高測(cè)量精度,，降低信號(hào)處理難度。加速度計(jì)還可以通過(guò)壓阻式,、力平衡式和諧振式等方式實(shí)現(xiàn),。微納加工產(chǎn)業(yè)化能力覆蓋設(shè)計(jì)、工藝,、量產(chǎn)全鏈條,，月產(chǎn)能達(dá) 50,000 片并持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。河南MEMS微納米加工

基于 0.35/0.18μm 高壓工藝的神經(jīng)電刺激 SoC 芯片,，實(shí)現(xiàn)多通道控制與生物相容性優(yōu)化,。中國(guó)臺(tái)灣MEMS微納米加工扣件

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,。基于Bosch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(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生,。上述問(wèn)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。 中國(guó)臺(tái)灣MEMS微納米加工扣件