MEMS制作工艺-声表面波器件的特点:
1.由于声表面波器件是在单晶材料上用半导体平面工艺制作的,所以它具有很好的一致性和重复性,易于大量生产,而且当使用某些单晶材料或复合材料时,声表面波器件具有极高的温度稳定性。
2.声表面波器件的抗辐射能力强,动态范围很大,可达100dB。这是因为它利用的是晶体表面的弹性波而不涉及电子的迁移过程此外,在很多情况下,声表面波器件的性能还远远超过了很好的电磁波器件所能达到的水平。比如用声表面波可以作成时间-带宽乘积大于五千的脉冲压缩滤波器,在UHF频段内可以作成Q值超过五万的谐振腔,以及可以作成带外抑制达70dB、频率达1低Hz的带通滤波器 128 像素视网膜假体芯片已批量交付,临床前实验针对视网膜病变患者重建基本视力。采用微纳米加工的MEMS微纳米加工材料
MEMS制作工艺压电器件的常用材料:
氧化锌是一种众所周知的宽带隙半导体材料(室温下3.4eV,晶体),它有很多应用,如透明导体,压敏电阻,表面声波,气体传感器,压电传感器和UV检测器。并因为可能应用于薄膜晶体管方面正受到相当的关注。同时氧化锌还具有相当良好的生物相容性,可降解性。E.Fortunato教授介绍了基于氧化锌的新型薄膜晶体管所带来的主要优势,这些薄膜晶体管在下一代柔性电子器件中非常有前途。除此之外,还有众多的二维材料被应用于柔性电子领域,包括石墨烯、半导体氧化物,纳米金等。2014年发表在chemicalreview和naturenanotechnology上的两篇经典综述详尽阐述了二维材料在柔性电子的应用。 天津MEMS微纳米加工之超表面制作MEMS常见的产品-压力传感器。
高压SOI工艺在MEMS芯片中的应用创新:高压SOI(绝缘体上硅)工艺是制备高耐压、低功耗MEMS芯片的**技术,公司在0.18μm节点实现了发射与开关电路的集成创新。通过SOI衬底的埋氧层(厚度1μm)隔离高压器件与低压控制电路,耐压能力达200V以上,漏电流<1nA,适用于神经电刺激、超声驱动等高压场景。在神经电子芯片中,高压SOI工艺实现了128通道**驱动,每通道输出脉冲宽度1-1000μs可调,幅度0-100V可控,脉冲边沿抖动<5ns,确保精细的神经信号调制。与传统体硅工艺相比,SOI芯片的寄生电容降低40%,功耗节省30%,芯片面积缩小50%。公司优化了SOI晶圆的键合与减薄工艺,将衬底厚度控制在100μm以下,支持芯片的柔性化封装。该技术突破了高压器件与低压电路的集成瓶颈,推动MEMS芯片向高集成度、高可靠性方向发展,在植入式医疗设备、工业控制传感器等领域具有广阔应用前景。
MEMS技术的主要分类:生物MEMS技术是用MEMS技术制造的化学/生物微型分析和检测芯片或仪器,统称为Bio-sensor技术,是一类在衬底上制造出的微型驱动泵、微控制阀、通道网络、样品处理器、混合池、计量、增扩器、反应器、分离器以及检测器等元器件并集成为多功能芯片。可以实现样品的进样、稀释、加试剂、混合、增扩、反应、分离、检测和后处理等分析全过程。它把传统的分析实验室功能微缩在一个芯片上。生物MEMS系统具有微型化、集成化、智能化、成本低的特点。功能上有获取信息量大、分析效率高、系统与外部连接少、实时通信、连续检测的特点。国际上生物MEMS的研究已成为热点,不久将为生物、化学分析系统带来一场重大的革新。PVD磁控溅射、PECVD气相沉积、IBE刻蚀、ICP-RIE深刻蚀是构成MEMS技术的必备工艺。
SU8微流控模具加工技术与精度控制:SU8作为负性光刻胶,广泛应用于6英寸以下硅片、石英片的单套或套刻微流控模具加工,可实现5-500μm高度的三维结构制造。加工流程包括:基板清洗→底涂处理→SU8涂胶(转速500-5000rpm,控制厚度1-500μm)→前烘→曝光(紫外光强度50-200mJ/cm²)→后烘→显影(PGMEA溶液,时间1-10分钟)。通过优化曝光剂量与显影时间,可实现侧壁垂直度>88°,**小线宽10μm,高度误差<±2%。在多层套刻加工中,采用对准标记视觉识别系统(精度±1μm),确保上下层结构偏差<5μm,适用于复杂三维流道模具制备。该模具可用于PDMS模塑成型,复制精度达95%以上,流道表面粗糙度Ra<100nm。典型应用如细胞培养芯片模具,其微柱阵列(直径50μm,高度200μm,间距100μm)可模拟细胞外基质环境,促进干细胞定向分化,细胞黏附率提升40%。公司具备从模具设计、加工到复制成型的全链条能力,支持SU8与硅、玻璃等多种基板的复合加工,为微流控芯片开发者提供了高精度、高性价比的模具解决方案。多图拼接测量技术通过 SEM 图像融合,实现大尺寸微纳结构的亚微米级精度全景表征。河南MEMSMEMS微纳米加工
热压印技术支持 PMMA/COC 等材料微结构快速成型,较注塑工艺缩短工期并降低成本。采用微纳米加工的MEMS微纳米加工材料
国内政策大力推动MEMS产业发展:国家政策大力支持传感器发展,国内MEMS企业拥有好的发展环境。我国高度重视MEMS和传感器技术发展,在2017年工信部出台的《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019)》中,明确指出要着力突破硅基MEMS加工技术、MEMS与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成、非硅模块化集成等工艺技术,推动发展器件级、晶圆级MEMS封装和系统级测试技术。国家政策高度支持MEMS制造企业研发创新,政策驱动下,国内MEMS制造企业获得发展良机。采用微纳米加工的MEMS微纳米加工材料