重慶MEMS微納米加工發(fā)展趨勢

MEMS發(fā)展的目標(biāo)在于，通過微型化、集成化來探索新原理、新功能的元件和系統(tǒng)，開辟一個新技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。MEMS可以完成大尺寸機(jī)電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)，也可嵌入大尺寸系統(tǒng)中，把自動化、智能化和可靠性水平提高到一個新的水平。21世紀(jì)MEMS將逐步從實驗室走向?qū)嵱没?，對工農(nóng)業(yè)、信息、環(huán)境、生物工程、醫(yī)療、空間技術(shù)和科學(xué)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))大量用于汽車安全氣囊，而后以MEMS傳感器的形式被大量應(yīng)用在汽車的各個領(lǐng)域，隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以及應(yīng)用終端“輕、薄、短、小”的特點，對小體積高性能的MEMS產(chǎn)品需求增勢迅猛，消費電子、醫(yī)療等領(lǐng)域也大量出現(xiàn)了MEMS產(chǎn)品的身影。金屬流道 PDMS 芯片與 PET 基板鍵合，實現(xiàn)柔性微流控芯片與剛性電路的高效集成。重慶MEMS微納米加工發(fā)展趨勢

微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝技術(shù)：微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝實現(xiàn)了流體通道與固態(tài)電極的無縫集成，適用于電化學(xué)檢測、電滲流驅(qū)動等場景。加工過程中，首先在硅片或玻璃基板上制備微流道（深度50-200μm，寬度100-500μm），然后將預(yù)加工的金屬片電極（如不銹鋼、金箔）嵌入流道側(cè)壁，通過導(dǎo)電膠（銀膠或碳膠）固定，確保電極與流道內(nèi)壁齊平，間隙＜5μm。鍵合采用熱壓或紫外固化膠密封，耐壓＞100kPa，漏電流＜1nA。金屬片電極的表面積可根據(jù)需求設(shè)計，如5mm×5mm的金電極，電化學(xué)活性面積達(dá)20mm2，適用于痕量物質(zhì)檢測。在水質(zhì)監(jiān)測芯片中，鑲嵌的鉑電極可實時檢測溶解氧濃度，響應(yīng)時間＜10秒，檢測范圍0-20ppm，精度±0.5ppm。該工藝解決了傳統(tǒng)微流控芯片與外置電極連接的接觸電阻問題，實現(xiàn)了芯片內(nèi)原位檢測，縮短信號傳輸路徑，提升檢測速度與穩(wěn)定性。公司開發(fā)的自動化鑲嵌設(shè)備，定位精度±10μm，單芯片加工時間＜5分鐘，支持批量生產(chǎn)，為環(huán)境監(jiān)測、食品安全檢測等領(lǐng)域提供了集成化的傳感解決方案。本地MEMS微納米加工之柔性電極定制MEMS具有以下幾個基本特點？

物聯(lián)網(wǎng)普及極大拓展MEMS應(yīng)用場景。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)展帶動智能終端設(shè)備普及，推動MEMS需求放量，據(jù)全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會GSMA統(tǒng)計，全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已從2010年的20億臺，增長到2019年的120億臺，未來受益于5G商用化和WiFi 6的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)市場潛力巨大，GSMA預(yù)測，到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將達(dá)到246億臺，2019到2025年將保持12.7%的復(fù)合增長率。

MEMS超表面對特性的調(diào)控：

1.超表面meta-surface對偏振的調(diào)控：在偏振方面，超表面可實現(xiàn)偏振轉(zhuǎn)換、旋光、矢量光束產(chǎn)生等功能。

2.超表面meta-surface對振幅的調(diào)控。超表面可以實現(xiàn)光的非對稱透過、消反射、增透射、磁鏡、類EIT效應(yīng)等。

3.超表面meta-surface對頻率的調(diào)控。超表面的微結(jié)構(gòu)在共振情況下可實現(xiàn)較強的局域場增強，利用這些局域場增大效應(yīng)，可以實現(xiàn)非線性信號或熒光信號的增強。在可見光波段，不同頻率的光對應(yīng)不同的顏色，超表面的頻率選擇特性可以用于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)色。

我們在自然界中看到的顏色從產(chǎn)生原理上可以分為兩大類，一類是由材料的反射、吸收、散射等特性決定的顏色，比如常見的顏料、塑料袋的顏色等；另一類是由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，而不是其所用材料來決定的顏色，即所謂的結(jié)構(gòu)色，比如蝴蝶的顏色、某些魚類的顏色等。人們利用超表面，可以通過改變其結(jié)構(gòu)單元的尺寸、形狀等幾何參數(shù)來實現(xiàn)對超表面的顏色的自由調(diào)控，可用于高像素成像、可視化生物傳感Bio-sensor等領(lǐng)域。 MEMS 微納米加工的成本效益隨著技術(shù)的成熟逐漸提高，為其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

基于MEMS技術(shù)的SAW器件的工作模式和原理：

聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介，然后通過外加一正電壓產(chǎn)生聲波，并通過襯底進(jìn)行傳播，然后轉(zhuǎn)換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導(dǎo)作用的主要是壓電效應(yīng)，其設(shè)計時需要考慮多種因素:如相對尺寸、敏感性、效率等。一般地，無線無源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz到幾個GHz。圖2所示為聲表面波傳感器常見的結(jié)構(gòu)，主要部分包括壓電襯底天線、敏感薄膜、IDT等。傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實現(xiàn)頻率的變化。

無線無源聲表面波系統(tǒng)包:發(fā)射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發(fā)射器和接收器組合成收發(fā)器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統(tǒng)及其相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件，該功率可以是收發(fā)器輸入的連續(xù)波，脈沖或者喝啾。一般地，聲表面波器件獲得的功率大小具有一定限制，以降低發(fā)射功率，從而得到相同平均功率的喝啾。根據(jù)各向同性的輻射體，接收的信號一般能通過高效的輻射功率天線發(fā)射。 MEMS被認(rèn)為是21世紀(jì)很有前途的技術(shù)之一。新疆標(biāo)準(zhǔn)MEMS微納米加工

多圖拼接測量技術(shù)通過 SEM 圖像融合，實現(xiàn)大尺寸微納結(jié)構(gòu)的亞微米級精度全景表征。重慶MEMS微納米加工發(fā)展趨勢

MEMS制作工藝ICP深硅刻蝕：

在半導(dǎo)體制程中，單晶硅與多晶硅的刻蝕通常包括濕法刻蝕和干法刻蝕兩種方法各有優(yōu)劣，各有特點。濕法刻蝕即利用特定的溶液與薄膜間所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)來去除薄膜未被光刻膠掩膜覆蓋的部分，而達(dá)到刻蝕的目的。因為濕法刻蝕是利用化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行薄膜的去除，而化學(xué)反應(yīng)本身不具方向性，因此濕法刻蝕過程為等向性。

濕法刻蝕過程可分為三個步驟:

1)化學(xué)刻蝕液擴(kuò)散至待刻蝕材料之表面;

2)刻蝕液與待刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);

3)反應(yīng)后之產(chǎn)物從刻蝕材料之表面擴(kuò)散至溶液中，并隨溶液排出。濕法刻蝕之所以在微電子制作過程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產(chǎn)能及優(yōu)越的刻蝕選擇比等優(yōu)點。

但相對于干法刻蝕，除了無法定義較細(xì)的線寬外，濕法刻蝕仍有以下的缺點:1)需花費較高成本的反應(yīng)溶液及去離子水:2)化學(xué)藥品處理時人員所遭遇的安全問題:3)光刻膠掩膜附著性問題;4)氣泡形成及化學(xué)腐蝕液無法完全與晶片表面接觸所造成的不完全及不均勻的刻蝕 重慶MEMS微納米加工發(fā)展趨勢