MEMS工艺(表面硅加工技术).ppt

硅工艺体硅工艺表面工艺两者结合非硅工艺LIGA工艺DEM工艺其他工艺：超精密加工、非切削加工、特种加工技术MEMS的典型生产流程结构层和牺牲层牺牲层结构层*MEMS工艺——

面硅加工技术一、典型微加工工艺二、表面微加工技术表面微机械加工以硅片为基体，通过多层膜淀积和图形加工制备三维微机械结构。硅表面微机械加工是微机械器件完全制作在晶片表面而不穿透晶片表面的一种加工技术。膜越厚，腐蚀次数越少。去除下层材料，释放机械结构采用特殊的检测和划片工艺保护释放出来的机械结构封装时暴露部分零件机、电系统全面测试DEPOSITIONOFMATERIALPATTERNTRANSFERREMOVALOFMATERIAL多次循环PROBETESTINGSECTIONINGINDIVIDUALDIEASSEMBLYINTOPACKAGEPACKAGESEALFINALTEST成膜光刻腐蚀三、表面微加工原理表面微加工技术主要靠在基底上逐层添加材料而构造微结构表面微加工器件是由三种典型的部件组成：⑴牺牲层；⑵微结构层；⑶绝缘层部分裸片淀积薄膜利用光刻图形化淀积牺牲层膜图形化牺牲层淀积机结构械薄膜图形化释放结构表面微机械加工原理示意图四、典型牺牲层腐蚀工艺氧化，做体硅腐蚀掩膜层；光刻氧化层，开体硅腐蚀窗口；体硅腐蚀出所需底层结构；去除SiO2；生长或淀积牺牲层材料；光刻牺牲层材料成所需结构；生长结构材料；光刻结构材料；牺牲层腐蚀，释放结构层；防粘结处理。利用牺牲层制造硅梁的过程A、淀积Si3N4并刻窗口在硅衬底上淀积一层Si3N4膜，作为多晶硅梁的绝缘支撑，并有选择地腐蚀出窗口B、局部氧化生成SiO2利用局部氧化技术，在窗口处生成一层SiO2膜，作为牺牲层。C、淀积多晶硅并刻微梁在SiO2层及剩下的Si3N4层上淀积一层多晶硅膜，厚约2umD、横向腐蚀形成空腔腐蚀掉SiO2形成空腔，即得到多晶硅桥式可活动的硅梁五、影响牺牲层腐蚀的因素牺牲层厚度腐蚀孔阵列塌陷和粘连及防止方法酒精、液态CO2置换水；依靠支撑结构防止塌陷。表面微加工过程特点：添加——图形——去除添加：薄膜沉积技术图形：光刻去除：腐蚀技术表面微加工和IC工艺的区别：形成机械结构！六、表面微加工特点及关键技术[1]任小中.现代制作技术[M].武汉：华中科技大学，2009,9.[2]微电机系统（MEMS）原理、设计和分析[M].西安：西安电子科技大学出版社，2009,5.参考文献************