MEMS加工技术有关的工艺
点击量:1337
日期:2020-02-21
编辑:硅时代
传统的制造业依赖大量的关键机械设备和有关的工艺,这些设备和工艺已有几十年甚至上百年的历史了。例如铸造、锻造、车削、磨削、钻孔和电镀等均是一个综合的制造环境所必不可少的。这些设备和工艺与大量的其它物理和化学手段及工艺均用作制造环境的基础,它们在半导体产业中均具有其相应的替代技术。光学光刻,耦合等离子刻蚀,金属的溅射涂覆,金属的等离子体增强化学汽相淀积和介质隔离以及在掺杂工艺中的离子注入和衬底处理,现都已成为集成电路制造中的常规工艺。基于电子束制版和光学投影光刻及电子束直写光刻这种基本的图形加工技术现已成为先进的纳米尺寸作图技术的主要角色。上述的这些设备和技术以及一些还未流行的设备的工艺目前正被用于MEMS的纳米技术制造,且成为微时代的微机械加工设备,三维微细加工的主要途径有光刻、准分子激光加工、LIGA、UV-LIGA、体硅加工技术和深度反应离子刻蚀等。
从目前看来,对于大多数半导体产业来说,采用光学光刻分辨力小至30 nm的可能性不可排除。其它的一些准备用于光学加工受到限制的替代技术有X射线技术或极紫外投影光刻,电子束投影光刻(SCALPEL)以及接近式X射线光刻。所有这些技术将与电子束直写系统和聚集离子束系统一起用于纳米尺寸光刻,并正在日益进入更为宽阔的MEMS的纳米技术应用领域。除了这些粒子束设备以外,基于扫描隧道显微镜(STM)原子力显微镜(AFM)的探针系统也能用于光刻,进行分子的原子级材料的加工处理。
从工艺上讲,MEMS的制造技术分为部件及子系统制造工艺和封装工艺、前者包括半导体工艺、集成光学工艺、厚薄膜工艺、微机械加工工艺等;后者包括硅加工技术、激光加工技术、粘接、共熔接合、玻璃封装、静电键合、压焊、倒装焊、带式自动焊、多芯片组件工艺等。
MEMS与微电子系统比较,区别在于其包含有微传感器、微执行器、微作用器、微机械器件等的子系统,相对静态微器件的系统而言,MEMS的加工技术难度要高。
MEMS加工技术是在硅平面技术的基础上发展起来的,虽然历史不长,但发展很快,已成为当今最重要的新技术之一。从目前应用来看,其加工技术主要可分为硅基微机械加工技术和非硅基微机械加工技术。