微机电系统第三章MEMS制造技术ppt课件.ppt

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1、第三章 MEMS制造技术3.1 集成电路基本制造技术3.2 体微加工技术3.3 表面微加工技术3.4 其他微加工技术内容提要集成电路和体微加工技术回顾3.3 表面微加工主要问题表面微加工过程结构层牺牲层薄膜应力粘连应用(1)(1)表面微加工使用的材料是一组相互匹配的表面微加工使用的材料是一组相互匹配的结构层、结构层、牺牲层牺牲层材料材料(2)(2)表面微加工的特点表面微加工的特点 与体微加工和键合相比较，在表面微加工中，硅与体微加工和键合相比较，在表面微加工中，硅片本身不被刻蚀。没有孔穿过硅片，硅片背面也无凹坑。片本身不被刻蚀。没有孔穿过硅片，硅片背面也无凹坑。比较两者结构尺寸可以看出表面微加

2、工适用于微小结构比较两者结构尺寸可以看出表面微加工适用于微小结构件的加工，结构尺寸的主要限制因素是加工多晶硅的反件的加工，结构尺寸的主要限制因素是加工多晶硅的反应离子刻蚀（应离子刻蚀（RIERIE）工艺。）工艺。表面微加工形成的层状结构特点为微器件设计提表面微加工形成的层状结构特点为微器件设计提供了较大的灵活性。在中心轴上加工转子是不可能的，供了较大的灵活性。在中心轴上加工转子是不可能的，而采用键合又会使工艺变得非常复杂，而表面微加工技而采用键合又会使工艺变得非常复杂，而表面微加工技术的另一个主要特点是可实现微小可动部件的加工。术的另一个主要特点是可实现微小可动部件的加工。结构层牺牲层结构层和

3、牺牲层薄膜应力影响影响薄膜应力薄膜应力薄膜应力薄膜应力粘连粘连粘连避免粘连表面微加工的应用表面微加工小结表面微加工技术的核心结构层 + 牺牲层应力粘连表面微加工技术一般是IC 兼容的体微加工技术 只有部分是IC兼容的三维MEMS结构体微加工技术表面微加工技术体微加工表面微加工3.4 其他微加工技术MEMS封装成本占整个器件成本的7090密封与通道之间的矛盾体 隔离保护芯片需要隔离密封 能量和介质交换需要通道精细的结构为切割和封装带来很大的困难不同器件和不同应用需要不同的互连方式，如电、机械、流体、光学应用等封装引起的应力对MEMS器件的可靠性和性能产生大影响MEMS封装必须能够在更为恶劣的环境中生存本章小结表面微加工技术结构层 + 牺牲层应力粘连三维MEMS结构的制造方法键合技术封装技术LIGA体微加工技术超精密机械加工非切削加工及物种加工技术