mems加工技术及其工艺设备

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1、MEMS加工技术及其工艺设备童志义摘要：微电子机械和纳米技术的研究覆盖了亚微米到纳米尺寸的特征范围，它主要依靠光刻和图形转换设备和工艺获得，但又不仅限于半导体加工范畴。光学光刻设备、感应耦合等离子体刻蚀，金属的溅射涂覆，金属的等离子体增强ＣＶＤ、介质隔离、掺杂注入、粒子束微写设备和Ｘ射线源可以看作ＭＥＭＳ和纳米技术的机械加工手段，其各有独具的优势限制。现正被用于定制的ＭＥＭＳ器件到真空微电子器件和新颖的纳米工具的研究与开发应用。抗蚀剂喷涂技术为复杂形貌的ＭＥＭＳ器件光刻提供了高均匀性作图的厚胶基础。对于ＭＥ

2、ＭＳ技术进入产业化的主要技术瓶颈－ＭＥＭＳ封装技术研究与开发已成为当今世界各国关注的热点。同时，对于ＭＥＭＳ器件的测试技术的研究，目前在国际上也引起了高度的重视。关键词：微电子机械系统；纳米技术；光刻；微电铸抗蚀剂喷涂；微机械加工；封装；测试MEMSMicromachiningTechnologyandToolsTONGZhi-yi(TheNo.45InstituteResearchofCETCPingliang744000China)Abstract:ResearchintoMicroelectromec

3、hanics(MEMS)andNanotechnologycoverstherangeoffeaturedimensionsfromsubmillimetretonanometerscales.Itreliesupontoolsandprocessesforlithographyandpatterntransferdrawnlargelybutnotexclusivelyfromthesiliconsemiconcluctorindustry.Opticallithographysystems,ICP,Sp

4、uttercoatingofmetals,Plasmaenhancedchemicalvapourdepositionofmetalsanddielectricinsulatorsandionimplantationdoping,particlebeamnanowritertoolsandX-raysourcesmayberegardedasthe‘machinetools’forMEMSandNanotechnology,eachwiththeiruniqueadvantagesandlimitation

5、s.TheyarebeingexploitedforR&DapplicationsrangingfromcustomizedMEMStovacuummicroelectronicsandnovelnanotools.ThetechniquebottleneckthatMEMStechnologycomeintoindustrializeofMEMSpackagingtechnicalR＆Disbeingthehighlightsofthewholeworld.Whilst,theresearchofMEMS

6、testingtechniqueisalsocausedtheheightattachimportancetotheglobalarea.Keywords:MEMSNanotechnologyProcessesLithographyLIGASpraycoatingicromachiningPackagingTestingＭＥＭＳ是微电子技术与机械，光学领域结合而产生的，是２０世纪９０年代初兴起的新技术，是微电子技术应用的又一次革命性实验。ＭＥＭＳ很有希望在许多工业领域，包括信息和通讯技术，汽车，测量工具，生

7、物医学，电子等方面成为关键器件，把在Ｓｉ衬底上的ＭＥＭＳ与ＩＣ集成在一起，还可以产生许多新的功能。但是制造ＭＥＭＳ的加工技术主要有三种，第一种是以美国为代表的利用化学腐蚀或集成电路工艺技术对硅材料进行加工，形成硅基ＭＥＭＳ器件；第二种是以日本为代表的利用传统机械加工手段，即利用大机器制造出小机器，再利用小机器制造出微机器的方法；第三种是以德国为代表的ＬＩＧＡ（德文Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｉｅ－光刻，Ｇａｌｖａｎｏｆｏｒｍｕｎｇ－电铸的Ａｂｆｏｒｍｕｎｇ－塑铸三个词的缩写）技术，它是利用Ｘ射线光刻技术，通过电铸成型

8、和铸塑形成深层微结构的方法。其中硅加工技术与传统的ＩＣ工艺兼容，可以实现微机械和微电子的系统集成，而且该方法适合于批量生产，已经成为目前ＭＥＭＳ的主流技术。随着电子，机械产品微小化的发展趋势，未来１０年，微机械Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅ与微机电ＭＥＭＳ产业将逐渐取代半导体产业成为主流产业，为此，日本，美国一些著名企业均开始加强其ＭＥＭＳ组件／模块制造能力。当前，微机械与ＭＥＭＳ产业已被日本政府列入未来１０年保持