3D 工艺(MEMS).pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * MEMS组合工艺 工艺特点： 浓硼扩散+EPW 深刻蚀 Si/玻璃对准键合 结构特点 厚度控制准确、均匀性好 应力大 工艺较简单（主要体现光刻次数少） 寄生电容小 Si a Si b Glass c Mask f Si e d Glass MEMS组合工艺 深刻蚀释放工艺 光刻、刻蚀 在硅表面形成浅槽 扩散掺杂 形成接触区 光刻、溅射 Ti/Pt/Au金属 剥离 形成金属电极 硅/玻璃键合 化学减薄 划片 ICP刻蚀 释放结构 MEMS组合工艺 硅工艺 玻璃工艺 组合 工艺特点： 深刻蚀 对准键合 机械或化学减薄 结构特点： 工艺简单 应力低 结构层控制有难度 寄生电容小 MEMS组合工艺 MEMS组合工艺 SCREEM工艺： MEMS组合工艺 工艺流程： 氧化 光刻 刻蚀氧化硅 ICP深槽 氧化 刻蚀氧化硅 ICP刻蚀 各向同性刻蚀Si—横向穿通 MEMS组合工艺 工艺特点： 一次光刻 ICP 各向同性刻蚀 结构特点 工艺简单 应力小 没有电绝缘 MEMS组合工艺 Silicon Fusion Bonding and Deep RIE MEMS组合工艺 工艺特点： Fusion Bonging DRIE 全硅工艺 与IC集成 应力小 寄生电容大 MEMS组合工艺 SOI MEMS—1 MEMS组合工艺 SOI MEMS—2 glass Si glass glass glass * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 硅基三维加工技术 －ＭＥＭＳ工艺 MEMS加工技术简介 体硅工艺 表面牺牲层工艺 LIGA工艺 组合工艺 MEMS加工技术简介 应用： 零级封装 结构制作 减薄 其它 MEMS工艺 定义：微机电系统是在微电子技术的基础上发展起来的，融合了硅微加工、LIGA技术和精密机械加工等多种微加工技术。 微电子技术是MEMS技术的重要基础微电子加工手段是MEMS的重要加工手段之一，微电子中的主要加工手段均在MEMS制备中发挥极大作用。包括：Si材料制备、光刻、氧化、刻蚀、扩散、注入、金属化、PECVD、LPCVD及组封装等 MEMS工艺—集成电路工艺的应用 集成电路与MEMS器件特点比较： 集成电路：薄膜工艺； 制作各种晶体管、电阻电容等 重视电参数的准确性和一致性 MEMS：工艺多样化 制作梁、隔膜、凹槽、孔、密封洞、锥、针尖、弹簧及所构成的复杂机械结构 更重视材料的机械特性，特别是应力特性 特点的不同导致对工艺的要求不同 MEMS工艺—集成电路工艺的应用 硅片制备 薄膜生长 光刻 刻蚀 划片、封装 MEMS工艺—集成电路工艺的应用 参数要求： 直径、电阻率、掺杂类型、浓度 平整度、弯曲度、边缘轮廓、擦痕、尺寸与晶向偏差、少子寿命、层错、位错、点缺陷、重金属杂质浓度 MEMS工艺—集成电路工艺的应用 ＳｉＯ２制备： 制备：干氧、湿氧、氢氧合成（水汽）、高压氧化 其他方法；LPCVD、溅射、阳极氧化等 功能比较： IC：钝化、扩散掩蔽、介质、隔离层 MEMS：除上述功能外 牺牲层、结构层、刻蚀掩膜等 MEMS工艺—集成电路工艺的应用 光刻： 作用：图形转移 光源：紫外光、X光、E-Beam、离子束、准分子激光 光刻胶：正胶（所见所得）、负胶 分辨率、敏感性、粘附性、稳定性、 抗蚀性 剥离技术：光刻--溅射--剥离 双面光刻 键合对准 MEMS工艺—集成电路工艺的应用 刻蚀—干法：物理（离子束）、物理化学（RIE） 湿法：化学 各向同性 各向异性 作用：实现所需图形 清除表面损伤 清除表面沾污 三维刻蚀 对象；Si、SiO2等介质、金属、GaAs等 参数：刻蚀速率、偏差、钻蚀、选择性、各向异性、过蚀、特征尺寸控制、负载效应 干法工艺 干法深刻蚀工艺 深反应刻蚀： 高深宽比刻蚀（DRIE）依赖于高密度等离子源以及刻蚀、钝化工艺交替来实现。高密度等离子源产生于电感耦合或ECR 可实现的指标： 深宽比： 30：1（90±2o） 对胶选择比： 50~100：1 对SiO2选择比： 120~200：1 腐蚀速率： 2~3微米/分 干法深刻蚀工艺 基于氟基气体的高深宽比硅刻蚀技术 SF6（刻蚀）+C4F8（钝化） 干法深刻蚀工艺 负载效应 Footing 效应 Lag效应 MEMS工艺—集成电路工艺的应用 扩散与离子注入 作用：掺杂导电