定制MEMS微纳米加工代加工

MEMS制作工艺-光学超表面meta-surface：超表面是指一种厚度小于波长的人工层状材料。超表面可实现对电磁波偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。超表面可视为超材料的二维对应。根据面内的结构形式，超表面可以分为两种：一种具有横向亚波长的微细结构，一种为均匀膜层。根据调控的波的种类，超表面可分为光学超表面、声学超表面、机械超表面等。光学超表面是最常见的一种类型，它可以通过亚波长的微结构来调控电磁波的偏振、相位、振幅、频率等特性，是一种结合了光学与纳米科技的新兴技术。其超表面的制作方式，一般会用到电子束光刻技术EBL，通过纳米级的直写，将图形曝光到各种衬底上，然后经过镀膜或刻蚀形成具有一定相位调控的超表面器件。MEMS 微纳米加工的成本效益随着技术的成熟逐渐提高，为其大规模商业化应用奠定了基础。定制MEMS微纳米加工代加工

生物医疗传感芯片对结构精度、生物兼容性的高要求，让 MEMS 微纳米加工成为其制造技术，深圳市勃望初芯半导体科技有限公司的加工服务在此领域成效。以公司产品 “芯弃疾 JX-8B 单分子 ELISA 芯片” 为例，加工过程需通过 MEMS 技术实现多重精密结构：首先在硅衬底上刻蚀微米级微反应池（容积 50-100nL），减少样品用量；然后通过溅射镀膜与 EBL 光刻，制作纳米级捕获抗体阵列（点径 100nm），提升抗体与抗原的结合效率；封装微流道与检测电极，实现 “样品进 - 结果出” 的一体化检测。该芯片的加工精度直接决定检测性能 —— 微反应池的容积误差控制在 ±5%，确保反应条件一致性；纳米抗体阵列的间距误差小于 10nm，避免信号干扰，终使芯片检测灵敏度达 fg/mL 级别，可捕获传统试剂盒无法识别的微量标志物。在某医院的临床试点中，该芯片用于肺早期筛查，对低浓度胚抗原（CEA）的检出率比传统方法提升 30%，充分体现了 MEMS 微纳米加工在生物医疗领域的实用价值。天津MEMS微纳米加工供应商家MEMS器件制造工艺更偏定制化。

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制作工艺-声表面波器件的原理：声表面波器件是在压电基片上制作两个声一电换能器一叉指换能器。所谓叉指换能器就是在压电基片表面上形成形状像两只手的手指交叉状的金属图案，它的作用是实现声一电换能。声表面波SAW器件的工作原理是，基片左端的换能器(输入换能器)通过逆压电效应将愉入的电信号转变成声信号，此声信号沿基片表面传播，然后由基片右边的换能器(输出换能器)将声信号转变成电信号输出。整个声表面波器件的功能是通过对在压电基片上传播的声信号进行各种处理，并利用声一电换能器的特性来完成的。自研超声收发芯片输出电压达 ±100V、电流 1A，部分性能指标超越国际品牌 TI。

基于MEMS技术的SAW器件：声表面波(SAW)传感器是近年来发展起来的一种新型微声传感器，是种用声表面波器件作为传感元件，将被测量的信息通过声表面波器件中声表面波的速度或频率的变化反映出来，并转换成电信号输出的传感器。声表面波传感器能够精确测量物理、化学等信息(如温度、应力、气体密度)。由于体积小，声表面波器件被誉为开创了无线、小型传感器的新纪元，同时，其与集成电路兼容性强，在模拟数字通信及传感领域获得了广泛的应用。声表面波传感器能将信号集中于基片表面、工作频率高，具有极高的信息敏感精度，能迅速地将检测到的信息转换为电信号输出，具有实时信息检测的特性，另外，声表面波传感器还具有微型化、集成化、无源、低成本、低功耗、直接频率信号输出等优点。MEMS制作工艺中，以PI为特色的柔性电子出现填补了不少空白。湖北MEMS微纳米加工模型设计

金属流道 PDMS 芯片与 PET 基板键合，实现柔性微流控芯片与刚性电路的高效集成。定制MEMS微纳米加工代加工

基于MEMS技术的SAW器件的工作模式和原理：

声表面波器件一般使用压电晶体(例如石英晶体等)作为媒介，然后通过外加一正电压产生声波，并通过衬底进行传播，然后转换成电信号输出。声表面波传感器中起主导作用的主要是压电效应，其设计时需要考虑多种因素:如相对尺寸、敏感性、效率等。一般地，无线无源声表面波传感器的信号频率范围从40MHz到几个GHz。图2所示为声表面波传感器常见的结构，主要部分包括压电衬底天线、敏感薄膜、IDT等。传感器的敏感层通过改变声表面波的速度来实现频率的变化。

无线无源声表面波系统包:发射器、接收器、声表面波器件、通信频道。发射器和接收器组合成收发器或者解读器的单一模块。图3为声表面波系统及其相互关联的基础部件。解读器将功率传送给声表面波器件，该功率可以是收发器输入的连续波，脉冲或者喝啾。一般地，声表面波器件获得的功率大小具有一定限制，以降低发射功率，从而得到相同平均功率的喝啾。根据各向同性的辐射体，接收的信号一般能通过高效的辐射功率天线发射。 定制MEMS微纳米加工代加工