河北MEMS微纳米加工技术指导

MEMS特点：

1.微型化：MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。

2.以硅为主要材料，机械电器性能优良：硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近钼和钨。

3.批量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。批量生产可降低生产成本。

4.集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。

5.多学科交叉：MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技术发展的许多成果。 MEMS声表面波（即SAW）器件是什么？河北MEMS微纳米加工技术指导

MEMS制作工艺-微流控芯片：

1.微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构（通道、反应室和其它某些功能部件）至少在一个纬度上为微米级尺度。由于微米级的结构，流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能。因此发展出独特的分析产生的性能。

2.微流控芯片的特点及发展优势：微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点,它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析,并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。

3.其产生的应用目的是实现微全分析系统的目标－芯片实验室

4.目前工作发展的重点应用领域是生命科学领域

5.当前（2006）国际研究现状：创新多集中于分离、检测体系方面；对芯片上如何引入实际样品分析的诸多问题，如样品引入、换样、前处理等有关研究还十分薄弱。它的发展依赖于多学科交叉的发展。 河南采用MEMS加工的MEMS微纳米加工MEMS被认为是21世纪很有前途的技术之一。

MEMS制作工艺-声表面波器件SAW：

  声表面波是一种沿物体表面传播的弹性波，它能够在兼作传声介质和电声换能材料的压电基底材料表面进行传播。它是声学和电子学相结合的一门边缘学科。由于声表面波的传播速度比电磁波慢十万倍，而且在它的传播路径上容易取样和进行处理。因此，用声表面波去模拟电子学的各种功能，能使电子器件实现超小型化和多功能化。随着微机电系统（MEMS）技术的发展进步，声表面波研究向诸多领域进行延伸研究。上世纪90年代，已经实现了利用声表面波驱动固体。进入二十一世纪，声表面波SAW在微流体应用研究取得了巨大的发展。应用声表面波器件可以实现固体驱动、液滴驱动、微加热、微粒集聚\混合、雾化。

加速度传感器是很早广泛应用的MEMS之一。MEMS，作为一个机械结构为主的技术，可以通过设计使一个部件(图中橙色部件)相对底座substrate产生位移（这也是绝大部分MEMS的工作原理），这个部件称为质量块（proofmass）。质量块通过锚anchor，铰链hinge，或弹簧spring与底座连接。铰链或悬臂梁部分固定在底座。当感应到加速度时，质量块相对底座产生位移。通过一些换能技术可以将位移转换为电能，如果采用电容式传感结构（电容的大小受到两极板重叠面积或间距影响），电容大小的变化可以产生电流信号供其信号处理单元采样。通过梳齿结构可以极大地扩大传感面积，提高测量精度，降低信号处理难度。加速度计还可以通过压阻式、力平衡式和谐振式等方式实现。EBL设备制备纳米级超透镜器件的原理是什么？

MEMS四种刻蚀工艺的不同需求：

高深宽比：硅蚀刻工艺通常需要处理高深宽比的问题，如应用在回转仪(gyroscopes)及硬盘机的读取头等微机电组件即为此例。另外，此高深宽比的特性也是发展下一代晶圆级的高密度构造连接上的解决方案。考虑到有关高深宽比的主要问题，是等离子进出蚀刻反应区的状况：包括蚀刻剂进入蚀刻接口的困难程度(可借助离子击穿高分子蔽覆层实现)，以及反应副产品受制于孔洞中无法脱离。在一般的等离子压力条件下，离子的准直性(loncollimation)运动本身就会将高深宽比限制在约50:1。另外，随着具线宽深度特征离子的大量转移，这些细微变化可能会改变蚀刻过程中的轮廓。一般说来，随着蚀刻深度加深，蚀刻剂成分会减少。导致过多的高分子聚合反应，和蚀刻出渐窄的线宽。针对上述问题，设备制造商已发展出随着蚀刻深度加深，在工艺条件下逐渐加强的硬件及工艺，这样即可补偿蚀刻剂在大量离子迁徙的变化所造成的影响。 MEMS是一种现代化的制造技术。天津本地MEMS微纳米加工

MEMS制作工艺-太赫兹脉冲辐射探测。河北MEMS微纳米加工技术指导

MEMS制作工艺-声表面波器件的特点：

1.声表面波具有极低的传播速度和极短的波长，它们各自比相应的电磁波的传播速度的波长小十万倍。在VHF和UHF波段内，电磁波器件的尺寸是与波长相比拟的。同理，作为电磁器件的声学模拟声表面波器件SAW，它的尺寸也是和信号的声波波长相比拟的。因此，在同一频段上，声表面波器件的尺寸比相应电磁波器件的尺寸减小了很多，重量也随之大为减轻。

2.由于声表面波系沿固体表面传播，加上传播速度极慢，这使得时变信号在给定瞬时可以完全呈现在晶体基片表面上。于是当信号在器件的输入和输出端之间行进时，就容易对信号进行取样和变换。这就给声表面波器件以极大的灵活性，使它能以非常简单的方式去。完成其它技术难以完成或完成起来过于繁重的各种功能。

3.采用MEMS工艺，以铌酸锂LNO和钽酸锂LTO为例子的衬底，通过光刻（含EBL光刻）、镀膜等微纳米加工技术，实现的SAW器件，在声表面器件的滤波、波束整形等方面提供了极大的工艺和性能支撑。 河北MEMS微纳米加工技术指导