MEMS基本结构ppt课件

1、MEMS基本结构加工工艺基本结构加工工艺王晓浩王晓浩MEMS基本结构基本结构 坑、沟、槽坑、沟、槽 薄膜、梁薄膜、梁 凸台、质量块凸台、质量块 电容电容 电阻电阻 线圈线圈 引线引线坑、沟、槽的制备坑、沟、槽的制备 湿法体硅腐蚀湿法体硅腐蚀 二氧化硅二氧化硅 单晶硅单晶硅 等离子干法腐蚀等离子干法腐蚀 氮化硅氮化硅 单晶硅单晶硅 高深宽比结构高深宽比结构ICP、ECR） 单晶硅单晶硅薄膜、梁薄膜、梁 直接腐蚀，控制反应时间直接腐蚀，控制反应时间 牺牲层腐蚀牺牲层腐蚀 自停止腐蚀重掺杂）自停止腐蚀重掺杂） SOI 电镀电镀 非表面薄膜的制备体硅

2、腐蚀）非表面薄膜的制备体硅腐蚀）凸台和质量块凸台和质量块 体硅腐蚀体硅腐蚀 梁或平面梁或平面+电镀电镀 防削角措施防削角措施基本电子元件基本电子元件 电容电容 单芯片形成电容单芯片形成电容 多芯片组装形成电容多芯片组装形成电容 电阻电阻 电感平面线圈）电感平面线圈） 基本线圈制备基本线圈制备 带软磁材料芯的线圈带软磁材料芯的线圈PZT压电材料的制备压电材料的制备 溅射厚度低）溅射厚度低） 制作专用溅射靶，进行溅射制作专用溅射靶，进行溅射 溅射靶和目标浓度区别溅射靶和目标浓度区别 烧结厚度中等）烧结厚度中等） PZT粉末粉末+有机溶剂，涂覆有机溶剂，涂覆 150C烘干烘干10分钟，分钟，950C

3、烧结烧结1小时小时 SOL-GEL大厚度）大厚度） 原料：醋酸铅，异丙醇钛，丙醇锆，溶原料：醋酸铅，异丙醇钛，丙醇锆，溶剂剂 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：聚酰亚胺工艺高分子材料：聚酰亚胺工艺 高分子材料用于结构层：类似于光刻胶，表面高分子材料用于结构层：类似于光刻胶，表面粘附性好，台阶覆盖性好粘附性好，台阶覆盖性好 光敏聚酰亚胺光敏聚酰亚胺(PSPI：photosensitive polyimide) 光敏聚酰亚胺可以直接光刻显影成形，经过亚光敏聚酰亚胺可以直接光刻显影成形，经过亚胺化去掉光敏基团后，性能稳定，并与硅片有胺化去掉光敏基团后，性能稳定，并与硅片

4、有很强的粘附性，在一定程度上能够抗碱性腐蚀很强的粘附性，在一定程度上能够抗碱性腐蚀液，膜厚可做到液，膜厚可做到30m以上。以上。 聚酰亚胺的分子结构有利于在加热时发生进一聚酰亚胺的分子结构有利于在加热时发生进一步的环化反应，产生更稳定的大共轭环状结构步的环化反应，产生更稳定的大共轭环状结构体系，这一过程称为亚胺化。体系，这一过程称为亚胺化。光敏聚酰亚胺基本性能光敏聚酰亚胺基本性能表 4.2 PSPI 的主要机械性能热延展率面内 6.010-6/面外 5025010-6/泊松比面内 035面外 0.10.45杨氏模量7.515GPa剪切模量110GPa残余应力/杨氏模量0.0110.001残余应

5、力拉应力光敏聚酰亚胺工艺参数光敏聚酰亚胺工艺参数 光刻光刻 甩胶：甩胶：1100rpm，水平放置，水平放置0.52h，自动均，自动均匀化；匀化； 预烘：温度通常在预烘：温度通常在90左右，左右，10分钟；分钟； 曝光：在曝光：在300W汞灯下曝光汞灯下曝光2分钟左右；分钟左右； 显影：专用显影液显影：专用显影液2分钟左右，加超声；分钟左右，加超声； 坚膜：温度坚膜：温度120140，时间，时间30分钟左右。分钟左右。 亚胺化亚胺化 从从100起，缓慢升温到起，缓慢升温到300，67小时，小时，300保持保持2小时；小时； 从从100起，每次升温起，每次升温50，保温，保温1.52小时，小时，直至直至300保温保温2小时。小时。MEMS工艺专题作业工艺专题作业 2000年后参考文献上查找某种年后参考文献上查找某种MEMS器件器件的制作工艺，要求所用工艺环节不少于的制作工艺，要求所用工艺环节不少于5种。种。 课题与课题与MEMS相关的，可以针对自己的设相关的，可以针对自己的设计做报告。计做报告。 读懂制作过程，写出工艺报告。读懂制作过程