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MEMS加工工艺的起源及流程是什么

2021-08-17
博研小编要先告诉大家,MEMS加工是制造微米级或更小的微型结构的过程。从历史上看,最早的MEMS加工工艺用于集成电路制造,也称为“ 半导体制造 ”或“半导体器件制造”。
 MEMS加工工艺的起源及流程是什么
各种设备的小型化在科学与工程的许多领域提出了挑战:物理、化学、材料科学、计算机科学、超精密工程、制造工艺和设备设计。它也引起了各种各样的跨学科研究。MEMS加工的主要概念和原理是微光刻、掺杂、薄膜、 蚀刻、粘接和抛光。
 
起源
 
MEMS加工技术起源于微电子工业,即使使用玻璃,塑料和许多其他基材,该设备通常还是在硅晶片上制造的。微加工、半导体加工、微电子制造、半导体制造、MEMS制造和集成电路技术是代替微加工的术语,但微加工是广义的术语。
 
传统的加工技术已从毫米尺寸范围扩展到微米范围,但它们并没有共享微电子起源的MEMS加工的主要思想:复制和并行制造数百个或多个数百万个相同的结构。这种平行性存在于各种印记,铸造和模塑技术中,这些技术已成功应用于微区域。例如,DVD的注射成型涉及在光盘上制造亚微米尺寸的斑点。
 
流程
 
MEMS加工实际上是在制造微型设备中使用的一系列技术。其中一些是非常古老的起源,与光刻或蚀刻之类的制造无关。抛光是从光学制造业借来的,许多真空技术都来自19世纪的物理学研究。电镀也是19世纪的一种技术,适用于生产微米级的结构,各种冲压和压花技术也是如此。
 
为了制造微器件,必须重复执行许多过程,一次又一次。这些过程通常包括沉积薄膜,对具有所需微特征的薄膜进行构图以及去除(或蚀刻)薄膜的某些部分。通常在每个单独的工艺步骤中使用薄膜计量,以确保薄膜结构在厚度(t)、折射率(n)和消光系数(k)方面具有所需的特性,以实现合适的器件性能。
 
MEMS加工工艺的复杂性可以通过其掩膜数量来描述。这是构成最终器件的不同图案层的数量。现代微处理器由30个掩模制成,而几个掩模足以满足微流体设备或激光二极管的要求。微细加工类似于多次曝光摄影,其中许多图案彼此对齐以形成最终结构。
 
基材
 
据博研小编的了解,MEMS加工的设备通常不是独立式设备,而是通常形成在较厚的支撑基板之上或之中。对于电子应用,可以使用半导体衬底。对于光学设备或平板显示器,通常使用透明基板,例如玻璃或石英。通过许多制造步骤,基板使微设备的操作变得容易。通常,许多单独的器件在一个基板上一起制成,然后在制造快要结束时被分割成单独的器件。
 

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