1、MEMS基本結(jié)構(gòu)加工工藝基本結(jié)構(gòu)加工工藝王曉浩王曉浩MEMS基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 坑、溝、槽坑、溝、槽 薄膜、梁薄膜、梁 凸臺、質(zhì)量塊凸臺、質(zhì)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(jié)構(gòu)高深寬比結(jié)構(gòu)ICP、ECR） 單晶硅單晶硅薄膜、梁薄膜、梁 直接腐蝕，控制反應(yīng)時間直接腐蝕，控制反應(yīng)時間 犧牲層腐蝕犧牲層腐蝕 自停止腐蝕重?fù)诫s）自停止腐蝕重?fù)诫s） 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(zhì)量塊凸臺和質(zhì)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(jìn)行濺射制作專用濺射靶，進(jìn)行濺射 濺射靶和目標(biāo)濃度區(qū)別濺射靶和目標(biāo)濃度區(qū)別 燒結(jié)厚度中等）燒結(jié)厚度中等） PZT粉末粉末+有機(jī)溶劑，涂覆有機(jī)溶劑，涂覆 150C烘干烘干10分鐘，分鐘，950C

3、燒結(jié)燒結(jié)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(jié)構(gòu)層：類似于光刻膠，表面高分子材料用于結(jié)構(gòu)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(jīng)過亞光敏聚酰亞胺可以直接光刻顯影成形，經(jīng)過亞胺化去掉光敏基團(tuán)后，性能穩(wěn)定，并與硅片有胺化去掉光敏基團(tuán)后，性能穩(wěn)定，并與硅片

4、有很強(qiáng)的粘附性，在一定程度上能夠抗堿性腐蝕很強(qiáng)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(jié)構(gòu)有利于在加熱時發(fā)生進(jìn)一聚酰亞胺的分子結(jié)構(gòu)有利于在加熱時發(fā)生進(jìn)一步的環(huán)化反應(yīng)，產(chǎn)生更穩(wěn)定的大共軛環(huán)狀結(jié)構(gòu)步的環(huán)化反應(yīng)，產(chǎn)生更穩(wěn)定的大共軛環(huán)狀結(jié)構(gòu)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(jī)械性能熱延展率面內(nèi) 6.010-6/面外 5025010-6/泊松比面內(nèi) 035面外 0.10.45楊氏模量7.515GPa剪切模量110GPa殘余應(yīng)力/楊氏模量0.0110.001殘余應(yīng)

5、力拉應(yīng)力光敏聚酰亞胺工藝參數(shù)光敏聚酰亞胺工藝參數(shù) 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(yù)烘：溫度通常在預(yù)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(yè)工藝專題作業(yè) 2000年后參考文獻(xiàn)上查找某種年后參考文獻(xiàn)上查找某種MEMS器件器件的制作工藝，要求所用工藝環(huán)節(jié)不少于的制作工藝，要求所用工藝環(huán)節(jié)不少于5種。種。 課題與課題與MEMS相關(guān)的，可以針對自己的設(shè)相關(guān)的，可以針對自己的設(shè)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