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江西MEMS微纳米加工之声表面波器件加工

来源: 发布时间:2025年05月17日

超薄石英玻璃双面套刻加工技术解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上进行双面套刻加工,是实现高集成度微流控芯片与光学器件的关键技术。公司采用激光微加工与紫外光刻结合工艺,首先通过CO₂激光切割实现玻璃基板的高精度成型(边缘误差<±5μm),然后利用双面光刻对准系统(精度±1μm)进行微结构加工。正面通过干法刻蚀制备5-50μm深度的微流道,背面采用离子束溅射沉积100nm厚度的金属电极层,经光刻剥离形成微米级电极阵列。针对玻璃材质的脆性特点,开发了低温键合技术(150-200℃),使用硅基粘合剂实现双面结构的密封,键合强度>3MPa,耐水压>50kPa。该技术应用于光声成像芯片时,正面微流道实现样本输送,背面电极阵列同步激发光声信号,光-电信号延迟<10ns,成像分辨率达50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)与化学稳定性,使其成为荧光检测、拉曼光谱分析等**芯片的优先基板,公司已实现4英寸晶圆级批量加工,成品率>90%,为光学微系统集成提供了可靠的制造平台。柔性电极表面改性技术通过 PEG 复合涂层,降低蛋白吸附 90% 并提升体内植入生物相容性。江西MEMS微纳米加工之声表面波器件加工

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微纳结构的台阶仪与SEM测量技术:台阶仪与扫描电子显微镜(SEM)是微纳加工中关键的计量手段,确保结构尺寸与表面形貌符合设计要求。台阶仪采用触针式或光学式测量,可精确获取0.1nm-500μm高度范围内的轮廓信息,分辨率达0.1nm,适用于薄膜厚度、刻蚀深度、台阶高度的测量。例如,在深硅刻蚀工艺中,通过台阶仪监测刻蚀深度(精度±1%),确保流道深度均匀性<2%。SEM则用于纳米级结构观测,配备二次电子探测器,可实现5nm分辨率的表面形貌成像,用于微流道侧壁粗糙度(Ra<50nm)、微孔孔径(误差<±5nm)的检测。在PDMS模具复制过程中,SEM检测模具结构的完整性,避免因缺陷导致的芯片流道堵塞。公司建立了标准化测量流程,针对不同材料与结构选择合适的测量方法,如柔性PDMS芯片采用光学台阶仪非接触测量,硬质芯片结合SEM与台阶仪进行三维尺寸分析。通过大数据统计过程控制(SPC),将关键尺寸的CPK值提升至1.67以上,确保加工精度满足需求,为客户提供可追溯的质量保障。浙江MEMS微纳米加工之PI柔性器件SU8 硅片 / 石英片微流控模具加工技术,支持 6 英寸以下基板单套或套刻的高精度结构复制。

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玻璃与硅片微流道精密加工:深圳市勃望初芯半导体科技有限公司依托深硅反应离子刻蚀(DRIE)技术,实现玻璃与硅片基材的高精度微流道加工。针对玻璃芯片,通过光刻掩膜与氢氟酸湿法刻蚀工艺,可制备深宽比达10:1、表面粗糙度低于50nm的微通道网络,适用于高通量单细胞操控与生化反应腔构建。硅片加工则采用干法刻蚀结合等离子体表面改性技术,形成亲疏水交替的微流道结构,提升毛细力驱动效率。例如,在核酸检测芯片中,硅基微流道通过自驱动流体设计,无需外接泵阀即可完成样本裂解、扩增与检测全流程,检测时间缩短至1小时以内,灵敏度达1拷贝/μL。此类芯片还可集成微加热元件,实现PCR温控精度±0.1℃,为分子诊断提供高效硬件平台。

MEMS四种刻蚀工艺的不同需求:

1.体硅刻蚀:一些块体蚀刻些微机电组件制造过程中需要蚀刻挖除较大量的Si基材,如压力传感器即为一例,即通过蚀刻硅衬底背面形成深的孔洞,但未蚀穿正面,在正面形成一层薄膜。还有其他组件需蚀穿晶圆,不是完全蚀透晶背而是直到停在晶背的镀层上。基于Bosch工艺的一项特点,当要维持一个近乎于垂直且平滑的侧壁轮廓时,是很难获得高蚀刻率的。因此通常为达到很高的蚀刻率,一般避免不了伴随产生具有轻微倾斜角度的侧壁轮廓。不过当采用这类块体蚀刻时,工艺中很少需要垂直的侧壁。

2.准确刻蚀:精确蚀刻精确蚀刻工艺是专门为体积较小、垂直度和侧壁轮廓平滑性上升为关键因素的组件而设计的。就微机电组件而言,需要该方法的组件包括微光机电系统及浮雕印模等。一般说来,此类特性要求,蚀刻率的均匀度控制是远比蚀刻率重要得多。由于蚀刻剂在蚀刻反应区附近消耗率高,引发蚀刻剂密度相对降低,而在晶圆边缘蚀刻率会相应地增加,整片晶圆上的均匀度问题应运而生。上述问题可凭借对等离子或离子轰击的分布图予以校正,从而达到均钟刻的目的。 MEMS器件制造工艺更偏定制化。

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MEMS微纳加工的产业化能力与技术储备:公司在MEMS微纳加工领域构建了完整的技术体系与产业化能力,涵盖从设计仿真(使用COMSOL、Lumerical等软件)到工艺开发(10+种主流加工工艺)、批量生产(万级洁净车间,月产能50,000片)的全链条服务。技术储备方面,持续投入下一代微纳加工技术,包括:①纳米压印技术实现10nm级结构复制,支持单分子测序芯片开发;②激光诱导正向转移(LIFT)技术实现金属电极的无掩膜直写,加工速度提升5倍;③可降解聚合物加工工艺,开发聚乳酸基微流控芯片,适用于体内短期植入检测。在设备端,引进了电子束曝光机(分辨率5nm)、电感耦合等离子体刻蚀机(ICP,刻蚀速率20μm/min)、全自动键合机(对准精度±1μm)等装备,构建了快速打样与规模生产的柔性制造平台。未来,公司将聚焦“微纳加工+生物传感+智能集成”的战略方向,推动MEMS技术在精细医疗、环境监测、消费电子等领域的深度应用,通过持续创新保持技术**地位,成为全球先进的微纳器件解决方案供应商。MEMS的深硅刻蚀是什么?安徽MEMS微纳米加工咨询问价

MEMS声表面波(即SAW)器件是什么?江西MEMS微纳米加工之声表面波器件加工

柔性电极的生物相容性表面改性技术:柔性电极的长期植入性能依赖于表面生物相容性改性,公司采用多层涂层工艺解决蛋白吸附与炎症反应问题。以PI基柔性电极为基底,首先通过等离子体处理引入羟基基团,然后接枝硅烷偶联剂(如APTES)形成活性界面,再通过层层自组装技术沉积PEG(聚乙二醇)与壳聚糖复合层,**终涂层厚度5-15nm。该涂层可使水接触角从85°降至50°,蛋白吸附量从100ng/cm²降至<10ng/cm²,中性粒细胞黏附率下降80%。在动物植入实验中,改性后的电极在体内留置3个月,周围组织纤维化程度较未处理组减轻60%,信号衰减<15%,而对照组衰减达40%。该技术适用于神经电极、心脏起搏电极等植入器件,结合MEMS加工的超薄化设计(电极厚度<10μm),降低手术创伤与长期植入风险。公司支持定制化涂层配方,可根据应用场景调整亲疏水性、电荷性质及生物活性分子(如生长因子)接枝,为植入式医疗设备提供个性化表面改性解决方案。江西MEMS微纳米加工之声表面波器件加工