国产MEMS微纳米加工之超表面制作

射频MEMS器件分为MEMS滤波器、MEMS开关、MEMS谐振器等。射频前端模组主要由滤波器、低噪声放大器、功率放大器、射频开关等器件组成，其中滤波器是射频前端中重要的分立器件，滤波器的工艺就是MEMS，在射频前端模组中占比超过50%，主要由村田制作所等国外公司生产。因为没有适用的国产5GMEMS滤波器，因此华为手机只能用4G，也是这个原因，可见MEMS滤波器的重要性。滤波器（SAW、BAW、FBAR等），负责接收通道的射频信号滤波，将接收的多种射频信号中特定频率的信号输出，将其他频率信号滤除。以SAW声表面波为例，通过电磁信号-声波-电磁信号的两次转换，将不受欢迎的频率信号滤除。MEMS超表面对光电场特性的调控是怎样的？国产MEMS微纳米加工之超表面制作

MEMS超表面对特性的调控：

1.超表面meta-surface对偏振的调控：在偏振方面，超表面可实现偏振转换、旋光、矢量光束产生等功能。

2.超表面meta-surface对振幅的调控。超表面可以实现光的非对称透过、消反射、增透射、磁镜、类EIT效应等。

3.超表面meta-surface对频率的调控。超表面的微结构在共振情况下可实现较强的局域场增强，利用这些局域场增大效应，可以实现非线性信号或荧光信号的增强。在可见光波段，不同频率的光对应不同的颜色，超表面的频率选择特性可以用于实现结构色。

我们在自然界中看到的颜色从产生原理上可以分为两大类，一类是由材料的反射、吸收、散射等特性决定的颜色，比如常见的颜料、塑料袋的颜色等；另一类是由物质的结构，而不是其所用材料来决定的颜色，即所谓的结构色，比如蝴蝶的颜色、某些鱼类的颜色等。人们利用超表面，可以通过改变其结构单元的尺寸、形状等几何参数来实现对超表面的颜色的自由调控，可用于高像素成像、可视化生物传感Bio-sensor等领域。 河南新型MEMS微纳米加工跨尺度加工技术结合 EBL 与紫外光刻，在单一基板构建纳米至毫米级复合微纳结构。

新材料或将成为国产MEMS发展的新机会。截止到目前，硅基MEMS发展已经有40多年的发展历程，如何提高产品性能、降低成本是全球企业都在思考的问题，而基于新材料的MEMS器件则成为摆在眼前的大奶酪，PZT、氮化铝、氧化钒、锗等新材料MEMS器件的研究正在进行中，抢先一步投入应用，将是国产MEMS弯道超车的好时机。另外，将多种单一功能传感器组合成多功能合一的传感器模组，再进行集成一体化，也是MEMS产业新机会。提高自主创新意识，加强创新能力，也不是那么的遥远。

神经电子芯片的MEMS微纳加工技术与临床应用：神经电子芯片作为植入式医疗设备的**组件，对微型化、生物相容性及功能集成度提出了极高要求。公司依托0.35/0.18μm高压工艺，成功开发多通道神经电刺激SoC芯片，可实现无线充电与通讯功能，将控制信号转化为精细电刺激脉冲，用于神经感知、调控及阻断。以128像素视网膜假体芯片为例，通过MEMS薄膜沉积技术在硅基基板上制备高密度电极阵列，单个电极尺寸*50μm×50μm，间距100μm，确保对视网膜神经细胞的靶向刺激。芯片表面采用聚酰亚胺（PI）与氮化硅复合涂层，经120℃高温固化处理后，涂层厚度控制在5-8μm，有效抑制蛋白吸附与炎症反应，植入体寿命可达5年以上。目前该芯片已批量交付，由母公司中科先见推进至临床前动物实验阶段，针对视网膜退行***变患者，可重建0.1-0.3的视力，为盲人复明提供了突破性解决方案。该技术突破了传统植入设备的体积限制，芯片整体厚度＜200μm，兼容微创植入手术，推动神经调控技术向精细化、长期化发展。MEMS被认为是21世纪很有前途的技术之一。

超声影像芯片的全集成MEMS设计与性能突破：针对超声PZT换能器及CMUT/PMUT新型传感器的收发需求，公司开发了**SoC超声收发芯片，采用0.18mm高压SOI工艺实现发射与开关复用，大幅节省芯片面积的同时提升性能。在发射端，通过MEMS高压驱动电路设计，实现±100V峰值输出电压与1A持续输出电流，较TI同类产品提升30%，满足深部组织成像的能量需求；接收端集成12位ADC，采样率可达100Msps，信噪比（SNR）达73.5dB，有效提升弱信号检测能力。芯片采用多层金属布线与硅通孔（TSV）技术，实现3D堆叠集成，封装尺寸较传统方案缩小40%。在二次谐波抑制方面，通过优化版图布局与寄生参数补偿，将5MHz信号的二次谐波降至-40dBc，优于行业基准-45dBc，***提升图像分辨率。目前TX芯片已完成流片，与掌上超声企业合作开发便携式超声设备，可实现腹部、心血管等部位的实时成像，探头尺寸*30mm×20mm，重量＜50g，推动超声诊断设备向小型化、智能化迈进，助力基层医疗场景普及。MEMS常见的产品-压力传感器。采用微纳米加工的MEMS微纳米加工销售电话

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。国产MEMS微纳米加工之超表面制作

微纳结构的多图拼接测量技术：针对大尺寸微纳结构的完整表征，公司开发了多图拼接测量技术，结合SEM与图像算法实现亚微米级精度的全景成像。首先通过自动平移台对样品进行网格扫描，获取多幅局部SEM图像（分辨率5nm，视野范围10-100μm）；然后利用特征点匹配算法（如SIFT/SURF）进行图像配准，误差＜±2nm/100μm；通过融合算法生成完整的拼接图像，可覆盖10mm×10mm区域。该技术应用于微流控芯片的流道检测时，可快速识别全长10cm流道内的微小缺陷（如5μm以下的毛刺或堵塞），检测效率较单图测量提升10倍。在纳米压印模具检测中，多图拼接可精确分析100μm×100μm范围内的结构一致性，特征尺寸偏差＜±1%。公司自主开发的拼接软件支持实时预览与缺陷标记，输出包含尺寸标注、粗糙度分析的检测报告，为微纳加工的质量控制提供了高效工具，尤其适用于复杂三维结构与大面积阵列的计量需求。国产MEMS微纳米加工之超表面制作