MEMS制造工艺

MEMS制造工艺（Microfabrication Process）是下至纳米尺度，上至毫米尺度微结构加工工艺的通称。广义上的MEMS制造工艺，方式十分丰富，几乎涉及了各种现代加工技术。起源于半导体和微电子工艺，以光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等为基本工艺步骤来制造复杂三维形体的微加工技术。

中文名	MEMS制造工艺
性质	科学

外文名	Microfabrication Process
类别	物理

目
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1 1.1 概述

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MEMS制造工艺（Microfabrication Process）是下至纳米尺度，上至毫米尺度微结构加工工艺的通称。广义上的MEMS制造工艺，方式十分丰富，几乎涉及了各种现代加工技术。
起源于半导体和微电子工艺，以光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等为基本工艺步骤来制造复杂三维形体的微加工技术。

2 1.2 光刻

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光刻流程光刻是将制作在光刻掩模上的图形转移（Pattern Transfer）到衬底的表面上。无论加工何种微器件，微加工工艺都可以分解成薄膜淀积，光刻和刻蚀这三个工艺步骤的一个或者多个循环。光刻在MEMS制造过程中位于首要地位，其图形分辨率、套刻精度、光刻胶侧壁形貌、光刻胶缺陷和光刻胶抗刻蚀能力等性能都直接影响到后续工艺的成败。
光刻的步骤如下

3 1.3 剥离

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剥离（Lift-off）工艺是首先在衬底上涂胶并光刻，然后再制备金属薄膜，在有光刻胶的地方，金属薄膜形成在光刻胶上，而没有光刻胶的地方，金属薄膜就直接形成在衬底上。当使用溶剂去除衬底上的光刻胶时，不需要的金属就随着光刻胶的溶解而脱落在溶剂中，而直接形成在衬底上的金属部分则保留下来形成图形。剥离通常用于铂、金、硅化物和难熔金属的图形化。

4 1.4 湿法腐蚀

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湿法腐蚀由于其设备简单，可批量生产和选择性好的优点，被广泛地用于制备探针、悬臂梁、V形槽和薄膜等微结构。

5 1.5 干法刻蚀

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干法刻蚀是利用等离子体进行刻蚀的技术。

6 1.6 氧化

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氧化硅膜被大量用在器件生产中作选择扩散的掩膜。同时，在硅表面生长的二氧化硅膜不但能与硅有好的附着性，而且具有稳定的化学性质和电绝缘性，用高温氧化制备的SiO2电阻率可高达10Ω·cm以上,它的本征击穿电场强度约为10~10V/cm。不同方法制备的SiO2的密度在2.0～2.3g/cm之间，折射率在1.43～1.47之间。氧化层在MEMS制造中有多个应用：
1）器件保护和隔离，2）表面钝化，3）栅氧电介质，4）掺杂阻挡，5）金属层间的介质层。

7 1.7 掺杂

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本征半导体中载流子数目极少，导电能力很低。所以在其中掺入微量的杂质，所形成的杂质半导体的导电性能将大大增强。掺杂方法主要扩散（Diffusion）和注入（Implantation）

8 1.8 化学气相沉积

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化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态薄膜的技术。常用的化学气相沉积技术有以下三种：1）常压化学气相沉积；2）低压化学气相沉积；3）等离子增强化学气相沉积。