常用的MEMS芯片制造基本工藝

沉積(Deposition)

定義： 在硅晶圓或襯底上添加材料層的過程，用于形成各種功能層，如半導(dǎo)體、金屬、絕緣體和聚合物層。

分類：

• 外延(Epitaxy)

• 通過加熱源材料使其蒸發(fā)，并在基材上凝結(jié)形成薄膜。適用于幾乎所有元素的沉積。

• 在真空室內(nèi)，通過物理轟擊靶材使其原子或分子被噴射并沉積到晶圓上。適用于幾乎所有無機(jī)材料的沉積，且在MEMS領(lǐng)域常用來在低溫下沉積金屬薄膜。

• 通過在特定條件下加熱硅片，使其表面形成二氧化硅薄膜。這種方法可以制備高品質(zhì)非晶態(tài)二氧化硅或通過高溫氧化制備熱生長的氧化膜。

• 是一種在硅晶圓上生長晶體硅層的沉積方法，具有不同的摻雜劑類型和濃度。外延層的厚度通常為1至20μm，表現(xiàn)出與下面的晶體基板相同的晶體取向。

• 氧化(Oxidating)

• 濺射(Sputtering)

• 蒸發(fā)(Evaporation)

光刻(Lithography)

定義： 將光刻掩模上的圖形轉(zhuǎn)移到襯底表面的過程，是決定微器件最終尺寸和形狀的關(guān)鍵步驟。

步驟：

• 涂膠

• 在襯底上涂覆光刻膠。

• 曝光

• 使用光刻掩模對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光。

• 顯影

• 去除未曝光的光刻膠。

• 刻蝕

• 根據(jù)光刻膠圖案對(duì)襯底進(jìn)行刻蝕，形成所需的結(jié)構(gòu)。

刻蝕(Etching)

定義： 根據(jù)光刻圖案，選擇性地去除材料的過程。

分類：

• 濕法刻蝕

• 利用化學(xué)試劑對(duì)材料進(jìn)行選擇性腐蝕，適用于制備探針、懸臂梁、V形槽和薄膜等微結(jié)構(gòu)。

• 干法刻蝕

• 包括反應(yīng)離子刻蝕(RIE)和等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)，用于在硅片上形成復(fù)雜的三維立體結(jié)構(gòu)。

結(jié)語

以上就是MEMS芯片制造中常用的幾種基本工藝。這些工藝的組合和優(yōu)化使得MEMS能夠?qū)崿F(xiàn)多樣化的功能和應(yīng)用。需要注意的是，除了這些基本的工藝步驟外，MEMS制造還涉及到其他多種技術(shù)，如SOI晶圓的制備、晶圓鍵合、各向異性蝕刻等。

MEMS芯片傳感器芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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