1、MEMS基本結構加工工藝基本結構加工工藝王曉浩王曉浩MEMS基本結構基本結構 坑、溝、槽坑、溝、槽 薄膜、梁薄膜、梁 凸臺、質量塊凸臺、質量塊 電容電容 電阻電阻 線圈線圈 引線引線坑、溝、槽的制備坑、溝、槽的制備 濕法體硅腐蝕濕法體硅腐蝕 二氧化硅二氧化硅 單晶硅單晶硅 等離子干法腐蝕等離子干法腐蝕 氮化硅氮化硅 單晶硅單晶硅 高深寬比結構高深寬比結構ICP、ECR） 單晶硅單晶硅薄膜、梁薄膜、梁 直接腐蝕，控制反應時間直接腐蝕，控制反應時間 犧牲層腐蝕犧牲層腐蝕 自停止腐蝕重摻雜）自停止腐蝕重摻雜） SOI 電鍍電鍍 非表面薄膜的制備體硅

2、腐蝕）非表面薄膜的制備體硅腐蝕）凸臺和質量塊凸臺和質量塊 體硅腐蝕體硅腐蝕 梁或平面梁或平面+電鍍電鍍 防削角措施防削角措施基本電子元件基本電子元件 電容電容 單芯片形成電容單芯片形成電容 多芯片組裝形成電容多芯片組裝形成電容 電阻電阻 電感平面線圈）電感平面線圈） 基本線圈制備基本線圈制備 帶軟磁材料芯的線圈帶軟磁材料芯的線圈PZT壓電材料的制備壓電材料的制備 濺射厚度低）濺射厚度低） 制作專用濺射靶，進行濺射制作專用濺射靶，進行濺射 濺射靶和目標濃度區別濺射靶和目標濃度區別 燒結厚度中等）燒結厚度中等） PZT粉末粉末+有機溶劑，涂覆有機溶劑，涂覆 150C烘干烘干10分鐘，分鐘，950C

3、燒結燒結1小時小時 SOL-GEL大厚度）大厚度） 原料：醋酸鉛，異丙醇鈦，丙醇鋯，溶原料：醋酸鉛，異丙醇鈦，丙醇鋯，溶劑劑 加水解物，按配比涂覆，烘干加水解物，按配比涂覆，烘干高分子材料：聚酰亞胺工藝高分子材料：聚酰亞胺工藝 高分子材料用于結構層：類似于光刻膠，表面高分子材料用于結構層：類似于光刻膠，表面粘附性好，臺階覆蓋性好粘附性好，臺階覆蓋性好 光敏聚酰亞胺光敏聚酰亞胺(PSPI：photosensitive polyimide) 光敏聚酰亞胺可以直接光刻顯影成形，經過亞光敏聚酰亞胺可以直接光刻顯影成形，經過亞胺化去掉光敏基團后，性能穩定，并與硅片有胺化去掉光敏基團后，性能穩定，并與硅片

4、有很強的粘附性，在一定程度上能夠抗堿性腐蝕很強的粘附性，在一定程度上能夠抗堿性腐蝕液，膜厚可做到液，膜厚可做到30m以上。以上。 聚酰亞胺的分子結構有利于在加熱時發生進一聚酰亞胺的分子結構有利于在加熱時發生進一步的環化反應，產生更穩定的大共軛環狀結構步的環化反應，產生更穩定的大共軛環狀結構體系，這一過程稱為亞胺化。體系，這一過程稱為亞胺化。光敏聚酰亞胺基本性能光敏聚酰亞胺基本性能表 4.2 PSPI 的主要機械性能熱延展率面內 6.010-6/面外 5025010-6/泊松比面內 035面外 0.10.45楊氏模量7.515GPa剪切模量110GPa殘余應力/楊氏模量0.0110.001殘余應

5、力拉應力光敏聚酰亞胺工藝參數光敏聚酰亞胺工藝參數 光刻光刻 甩膠：甩膠：1100rpm，水平放置，水平放置0.52h，自動均，自動均勻化；勻化； 預烘：溫度通常在預烘：溫度通常在90左右，左右，10分鐘；分鐘； 曝光：在曝光：在300W汞燈下曝光汞燈下曝光2分鐘左右；分鐘左右； 顯影：專用顯影液顯影：專用顯影液2分鐘左右，加超聲；分鐘左右，加超聲； 堅膜：溫度堅膜：溫度120140，時間，時間30分鐘左右。分鐘左右。 亞胺化亞胺化 從從100起，緩慢升溫到起，緩慢升溫到300，67小時，小時，300保持保持2小時；小時； 從從100起，每次升溫起，每次升溫50，保溫，保溫1.52小時，小時，直至直至300保溫保溫2小時。小時。MEMS工藝專題作業工藝專題作業 2000年后參考文獻上查找某種年后參考文獻上查找某種MEMS器件器件的制作工藝，要求所用工藝環節不少于的制作工藝，要求所用工藝環節不少于5種。種。 課題與課題與MEMS相關的，可以針對自己的設相關的，可以針對自己的設計做報告。計做報告。 讀懂制作過程，寫出工藝報告。讀懂制作過程