MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:
1.體硅刻蝕:一些塊體蝕刻些微機電組件制造過程中需要蝕刻挖除較大量的Si基材,如壓力傳感器即為一例,即通過蝕刻硅襯底背面形成深的孔洞,但未蝕穿正面,在正面形成一層薄膜。還有其他組件需蝕穿晶圓,不是完全蝕透晶背而是直到停在晶背的鍍層上。基于Bosch工藝的一項特點,當要維持一個近乎于垂直且平滑的側壁輪廓時,是很難獲得高蝕刻率的。因此通常為達到很高的蝕刻率,一般避免不了伴隨產生具有輕微傾斜角度的側壁輪廓。不過當采用這類塊體蝕刻時,工藝中很少需要垂直的側壁。
2.準確刻蝕:精確蝕刻精確蝕刻工藝是專門為體積較小、垂直度和側壁輪廓平滑性上升為關鍵因素的組件而設計的。就微機電組件而言,需要該方法的組件包括微光機電系統及浮雕印模等。一般說來,此類特性要求,蝕刻率的均勻度控制是遠比蝕刻率重要得多。由于蝕刻劑在蝕刻反應區附近消耗率高,引發蝕刻劑密度相對降低,而在晶圓邊緣蝕刻率會相應地增加,整片晶圓上的均勻度問題應運而生。上述問題可憑借對等離子或離子轟擊的分布圖予以校正,從而達到均鐘刻的目的。 微納加工產業化能力覆蓋設計、工藝、量產全鏈條,月產能達 50,000 片并持續技術創新。中國澳門MEMS微納米加工電話
PDMS金屬流道芯片的復合加工工藝:PDMS金屬流道芯片通過在柔性PDMS流道內集成金屬鍍層,實現流體控制與電信號檢測的一體化設計。加工流程包括:首先利用軟光刻技術在硅模上制備50-200μm寬度的流道結構,澆筑PDMS預聚體并固化成型;然后通過氧等離子體處理流道表面,使其親水化以促進金屬前驅體吸附;采用磁控濺射技術沉積50-200nm厚度的金/鉑金屬層,經化學鍍增厚至1-5μm,形成連續導電流道;***與PET基板通過等離子體鍵合密封,確保流體無泄漏。金屬流道的表面粗糙度<50nm,電阻<10Ω/cm,適用于電化學檢測、電滲泵驅動等場景。典型應用如微流控電化學傳感器,在10μL/min流速下,對葡萄糖的檢測靈敏度達50μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.1-20mM,檢測下限<50μM。公司開發的自動化生產線可實現流道尺寸的精細控制(誤差<±2%),并支持金屬層圖案化設計,如叉指電極、螺旋流道等,滿足不同傳感器的定制需求,為生物檢測與環境監測領域提供了柔性化、集成化的解決方案。哪些是MEMS微納米加工之PI柔性器件柔性電極表面改性技術通過 PEG 復合涂層,降低蛋白吸附 90% 并提升體內植入生物相容性。
在腦科學與精細醫療領域,公司開發的MEA柔性電極采用超薄MEMS工藝,兼具物相容性與高導電性,可定制化設計“觸凸”電極陣列,***降低植入式腦機接口的手術創傷,同時提升神經信號采集的信噪比。針對藥物遞送與檢測需求,通過干濕結合刻蝕技術制備的微針器件,既可實現組織間液的無痛提取,又能集成電化學傳感功能,為糖尿病動態監測、透皮給藥系統提供硬件支持。此外,公司**的MEMS多重轉印工藝,可將光刻硅片模板快速轉化為PMMA、COC等硬質塑料芯片,支持10個工作日內完成從設計圖紙到塑料芯片成型的全流程,極大加速微流控產品的研發驗證周期。
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進行雙面套刻加工,是實現高集成度微流控芯片與光學器件的關鍵技術。公司采用激光微加工與紫外光刻結合工藝,首先通過CO?激光切割實現玻璃基板的高精度成型(邊緣誤差<±5μm),然后利用雙面光刻對準系統(精度±1μm)進行微結構加工。正面通過干法刻蝕制備5-50μm深度的微流道,背面采用離子束濺射沉積100nm厚度的金屬電極層,經光刻剝離形成微米級電極陣列。針對玻璃材質的脆性特點,開發了低溫鍵合技術(150-200℃),使用硅基粘合劑實現雙面結構的密封,鍵合強度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術應用于光聲成像芯片時,正面微流道實現樣本輸送,背面電極陣列同步激發光聲信號,光-電信號延遲<10ns,成像分辨率達50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學穩定性,使其成為熒光檢測、拉曼光譜分析等**芯片的優先基板,公司已實現4英寸晶圓級批量加工,成品率>90%,為光學微系統集成提供了可靠的制造平臺。弧形柱子點陣加工技術通過激光直寫與刻蝕實現仿生結構,優化細胞黏附與流體動力學特性。
新材料或將成為國產MEMS發展的新機會。截止到目前,硅基MEMS發展已經有40多年的發展歷程,如何提高產品性能、降低成本是全球企業都在思考的問題,而基于新材料的MEMS器件則成為擺在眼前的大奶酪,PZT、氮化鋁、氧化釩、鍺等新材料MEMS器件的研究正在進行中,搶先一步投入應用,將是國產MEMS彎道超車的好時機。另外,將多種單一功能傳感器組合成多功能合一的傳感器模組,再進行集成一體化,也是MEMS產業新機會。提高自主創新意識,加強創新能力,也不是那么的遙遠。熱壓印技術支持 PMMA/COC 等材料微結構快速成型,較注塑工藝縮短工期并降低成本。湖南MEMS微納米加工節能規范
MEMS器件制造工藝更偏定制化。中國澳門MEMS微納米加工電話
MEMS多重轉印工藝與硬質塑料芯片快速成型:針對硬質塑料芯片的快速開發需求,公司**MEMS多重轉印工藝。通過紫外光固化膠將硅母模上的微結構(精度±1μm)轉印至PMMA、COC等工程塑料,10個工作日內即可完成從設計到成品的全流程交付。以器官芯片為例,該工藝制造的多層PMMA芯片集成血管網絡與組織隔室,可模擬肺部的氣體交換功能,用于藥物毒性測試時,數據重復性較傳統方法提升80%。此外,COP材質芯片憑借**蛋白吸附性(<3ng/cm2),成為抗體篩選與蛋白質結晶的**載體。該技術還支持復雜三維結構加工,例如仿生肝小葉芯片中的正弦狀微流道,可精細調控細胞剪切力,提升原代肝細胞活性至95%以上。中國澳門MEMS微納米加工電話