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表面微加工 编辑

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表面微加工

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表面微加工通过在基板上沉积和蚀刻结构层来构建微结构。这与块状微加工不同,在块状微加工中,有选择地蚀刻硅衬底晶圆以产生结构。

表面微加工的图层

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通常,将多晶硅用作衬底层之一,而将二氧化硅用作牺牲层。牺牲层被去除或蚀刻掉以在厚度方向上产生任何必要的空隙。添加的层的尺寸往往在2-5微米之间变化。该加工过程的主要优点是能够在同一基板上构建电子和机械组件。表面微加工部件比其整体微加工部件要小。

表面微加工

由于结构建立在基板的顶部而不是基板的内部,因此基板的性能不如本体微加工重要。昂贵的硅晶片可以用更便宜的基板代替,例如玻璃塑料。基板的尺寸可以大于硅晶片,并且表面微加工用于在用于平板显示器的大面积玻璃基板上生产薄膜晶体管。该技术还可以用于制造薄膜太阳能电池,该薄膜太阳能电池可以沉积在玻璃,聚对苯二甲酸乙二醇酯基底或其他非刚性材料上。

制作过程

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微加工始于在其上生长新层的硅晶片或其他衬底。这些层通过光刻选择性地蚀刻。包括酸的湿法蚀刻或涉及离子化气体(或等离子体)的干法蚀刻。干蚀刻可以将化学蚀刻与物理蚀刻或离子轰击结合。表面微加工涉及所需的层数,每层上都有不同的掩模(产生不同的图案)。现代集成电路 制造使用此技术,可以使用多达100层。微加工是一种较年轻的技术,通常使用不超过5或6层。表面微加工使用发达的技术(尽管有时对于要求苛刻的应用来说还不够),可以轻松地进行批量生产。

牺牲层

牺牲层用于构建复杂的组件,例如活动部件。例如,可以通过沉积和构造牺牲层来构建悬臂,然后在将来的光束必须附着到基板的位置(即固定点)上选择性地去除牺牲层。然后将结构层沉积在聚合物的顶部,并进行结构化以定义梁。最后,使用不损坏结构层的选择性蚀刻工艺,去除牺牲层以释放光束。

结构层和牺牲层的许多组合是可能的。选择的组合取决于过程。例如,重要的是结构层不会被用于去除牺牲层的工艺所破坏。

例子

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可以在以下MEMS(微机电)产品中看到表面微加工的作用:


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  1. 表面微加工
  2. 表面微加工的图层
  3. 制作过程
  4. 牺牲层
  5. 例子

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