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。一般說來,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。湖南MEMS微納米加工批發(fā)
MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝與硬質(zhì)塑料芯片快速成型:針對(duì)硬質(zhì)塑料芯片的快速開發(fā)需求,公司**MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝。通過紫外光固化膠將硅母模上的微結(jié)構(gòu)(精度±1μm)轉(zhuǎn)印至PMMA、COC等工程塑料,10個(gè)工作日內(nèi)即可完成從設(shè)計(jì)到成品的全流程交付。以器官芯片為例,該工藝制造的多層PMMA芯片集成血管網(wǎng)絡(luò)與組織隔室,可模擬肺部的氣體交換功能,用于藥物毒性測(cè)試時(shí),數(shù)據(jù)重復(fù)性較傳統(tǒng)方法提升80%。此外,COP材質(zhì)芯片憑借**蛋白吸附性(<3ng/cm2),成為抗體篩選與蛋白質(zhì)結(jié)晶的**載體。該技術(shù)還支持復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)加工,例如仿生肝小葉芯片中的正弦狀微流道,可精細(xì)調(diào)控細(xì)胞剪切力,提升原代肝細(xì)胞活性至95%以上。上海MEMS微納米加工共同合作MEMS傳感器基本構(gòu)成是什么?
SU8微流控模具加工技術(shù)與精度控制:SU8作為負(fù)性光刻膠,廣泛應(yīng)用于6英寸以下硅片、石英片的單套或套刻微流控模具加工,可實(shí)現(xiàn)5-500μm高度的三維結(jié)構(gòu)制造。加工流程包括:基板清洗→底涂處理→SU8涂膠(轉(zhuǎn)速500-5000rpm,控制厚度1-500μm)→前烘→曝光(紫外光強(qiáng)度50-200mJ/cm2)→后烘→顯影(PGMEA溶液,時(shí)間1-10分鐘)。通過優(yōu)化曝光劑量與顯影時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)側(cè)壁垂直度>88°,**小線寬10μm,高度誤差<±2%。在多層套刻加工中,采用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記視覺識(shí)別系統(tǒng)(精度±1μm),確保上下層結(jié)構(gòu)偏差<5μm,適用于復(fù)雜三維流道模具制備。該模具可用于PDMS模塑成型,復(fù)制精度達(dá)95%以上,流道表面粗糙度Ra<100nm。典型應(yīng)用如細(xì)胞培養(yǎng)芯片模具,其微柱陣列(直徑50μm,高度200μm,間距100μm)可模擬細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境,促進(jìn)干細(xì)胞定向分化,細(xì)胞黏附率提升40%。公司具備從模具設(shè)計(jì)、加工到復(fù)制成型的全鏈條能力,支持SU8與硅、玻璃等多種基板的復(fù)合加工,為微流控芯片開發(fā)者提供了高精度、高性價(jià)比的模具解決方案。
太赫茲柔性電極的雙面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工:太赫茲柔性電極以PI為基底,采用雙面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),上層實(shí)現(xiàn)太赫茲波發(fā)射/接收,下層集成信號(hào)處理電路,解決了傳統(tǒng)剛性太赫茲器件的便攜性難題。加工工藝包括:首先在雙面拋光的PI基板上,利用電子束光刻制備亞微米級(jí)金屬天線陣列(如蝴蝶結(jié)、螺旋結(jié)構(gòu)),特征尺寸達(dá)500nm,周期1-2μm,實(shí)現(xiàn)對(duì)0.1-1THz頻段的高效耦合;背面通過薄膜沉積技術(shù)制備氮化硅絕緣層,濺射銅箔形成共面波導(dǎo)傳輸線,線寬控制精度±10nm,特性阻抗匹配50Ω。電極整體厚度<50μm,彎曲狀態(tài)下信號(hào)衰減<3dB,適用于人體安檢、非金屬材料檢測(cè)等場(chǎng)景。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,太赫茲柔性電極可非侵入式檢測(cè)皮膚水分含量,分辨率達(dá)0.1%,檢測(cè)時(shí)間<1秒,較傳統(tǒng)電阻法精度提升5倍。公司開發(fā)的納米壓印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了天線陣列的低成本復(fù)制,單晶圓(4英寸)產(chǎn)能達(dá)1000片以上,良率>85%,推動(dòng)太赫茲技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向便攜式設(shè)備,為無損檢測(cè)與生物傳感提供了全新維度的解決方案。MEMS的深硅刻蝕是什么?
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。可降解聚合物加工工藝儲(chǔ)備,為體內(nèi)短期植入檢測(cè)芯片提供生物相容性材料解決方案。福建MEMS微納米加工互惠互利
MEMS制作工藝中,以PI為特色的柔性電子出現(xiàn)填補(bǔ)了不少空白。湖南MEMS微納米加工批發(fā)
柔性電極的生物相容性表面改性技術(shù):柔性電極的長期植入性能依賴于表面生物相容性改性,公司采用多層涂層工藝解決蛋白吸附與炎癥反應(yīng)問題。以PI基柔性電極為基底,首先通過等離子體處理引入羥基基團(tuán),然后接枝硅烷偶聯(lián)劑(如APTES)形成活性界面,再通過層層自組裝技術(shù)沉積PEG(聚乙二醇)與殼聚糖復(fù)合層,**終涂層厚度5-15nm。該涂層可使水接觸角從85°降至50°,蛋白吸附量從100ng/cm2降至<10ng/cm2,中性粒細(xì)胞黏附率下降80%。在動(dòng)物植入實(shí)驗(yàn)中,改性后的電極在體內(nèi)留置3個(gè)月,周圍組織纖維化程度較未處理組減輕60%,信號(hào)衰減<15%,而對(duì)照組衰減達(dá)40%。該技術(shù)適用于神經(jīng)電極、心臟起搏電極等植入器件,結(jié)合MEMS加工的超薄化設(shè)計(jì)(電極厚度<10μm),降低手術(shù)創(chuàng)傷與長期植入風(fēng)險(xiǎn)。公司支持定制化涂層配方,可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景調(diào)整親疏水性、電荷性質(zhì)及生物活性分子(如生長因子)接枝,為植入式醫(yī)療設(shè)備提供個(gè)性化表面改性解決方案。湖南MEMS微納米加工批發(fā)