微納結(jié)構(gòu)的臺(tái)階儀與SEM測(cè)量技術(shù):臺(tái)階儀與掃描電子顯微鏡(SEM)是微納加工中關(guān)鍵的計(jì)量手段,確保結(jié)構(gòu)尺寸與表面形貌符合設(shè)計(jì)要求。臺(tái)階儀采用觸針式或光學(xué)式測(cè)量,可精確獲取0.1nm-500μm高度范圍內(nèi)的輪廓信息,分辨率達(dá)0.1nm,適用于薄膜厚度、刻蝕深度、臺(tái)階高度的測(cè)量。例如,在深硅刻蝕工藝中,通過(guò)臺(tái)階儀監(jiān)測(cè)刻蝕深度(精度±1%),確保流道深度均勻性<2%。SEM則用于納米級(jí)結(jié)構(gòu)觀測(cè),配備二次電子探測(cè)器,可實(shí)現(xiàn)5nm分辨率的表面形貌成像,用于微流道側(cè)壁粗糙度(Ra<50nm)、微孔孔徑(誤差<±5nm)的檢測(cè)。在PDMS模具復(fù)制過(guò)程中,SEM檢測(cè)模具結(jié)構(gòu)的完整性,避免因缺陷導(dǎo)致的芯片流道堵塞。公司建立了標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量流程,針對(duì)不同材料與結(jié)構(gòu)選擇合適的測(cè)量方法,如柔性PDMS芯片采用光學(xué)臺(tái)階儀非接觸測(cè)量,硬質(zhì)芯片結(jié)合SEM與臺(tái)階儀進(jìn)行三維尺寸分析。通過(guò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC),將關(guān)鍵尺寸的CPK值提升至1.67以上,確保加工精度滿足需求,為客戶提供可追溯的質(zhì)量保障。公司開(kāi)發(fā)的神經(jīng)電子芯片支持無(wú)線充電與通訊,可將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖用于神經(jīng)調(diào)控替代。江蘇MEMS微納米加工設(shè)計(jì)規(guī)范
超薄PDMS與光學(xué)玻璃的鍵合工藝優(yōu)化:超薄PDMS(100μm以上)與光學(xué)玻璃的鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)了柔性微流控芯片與高透光基板的集成,適用于熒光顯微成像、單細(xì)胞觀測(cè)等場(chǎng)景。鍵合前,PDMS基板經(jīng)氧等離子體處理(功率50W,時(shí)間20秒)實(shí)現(xiàn)表面羥基化,光學(xué)玻璃通過(guò)UV-Ozone清洗去除有機(jī)物污染;然后在潔凈環(huán)境下對(duì)準(zhǔn)貼合,施加0.2MPa壓力并室溫固化2小時(shí),形成不可逆共價(jià)鍵,透光率>95%@400-800nm,鍵合界面缺陷率<1%。超薄PDMS的柔韌性(彈性模量1-3MPa)可減少玻璃基板的應(yīng)力集中,耐彎曲半徑>10mm,適用于動(dòng)態(tài)培養(yǎng)環(huán)境下的細(xì)胞觀測(cè)。在單分子檢測(cè)芯片中,鍵合后的玻璃表面可直接進(jìn)行熒光標(biāo)記物修飾,背景噪聲較傳統(tǒng)塑料基板降低60%,檢測(cè)靈敏度提升至單分子級(jí)別。公司開(kāi)發(fā)的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng),定位精度±2μm,支持4英寸晶圓級(jí)批量鍵合,產(chǎn)能達(dá)500片/小時(shí),良率>98%。該工藝解決了軟質(zhì)材料與硬質(zhì)光學(xué)元件的集成難題,為高精度生物檢測(cè)與醫(yī)學(xué)影像芯片提供了理想的封裝方案。中國(guó)澳門MEMS微納米加工設(shè)計(jì)規(guī)范MEMS 微納米加工技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)中的關(guān)鍵領(lǐng)域,它能夠在微觀尺度上制造出高精度的器件。
MEMS制作工藝壓電器件的常用材料:
氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導(dǎo)體材料(室溫下3.4eV,晶體),它有很多應(yīng)用,如透明導(dǎo)體,壓敏電阻,表面聲波,氣體傳感器,壓電傳感器和UV檢測(cè)器。并因?yàn)榭赡軕?yīng)用于薄膜晶體管方面正受到相當(dāng)?shù)年P(guān)注。同時(shí)氧化鋅還具有相當(dāng)良好的生物相容性,可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來(lái)的主要優(yōu)勢(shì),這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。除此之外,還有眾多的二維材料被應(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域,包括石墨烯、半導(dǎo)體氧化物,納米金等。2014年發(fā)表在chemicalreview和naturenanotechnology上的兩篇經(jīng)典綜述詳盡闡述了二維材料在柔性電子的應(yīng)用。
通過(guò)MEMS技術(shù)制作的生物傳感器,圍繞細(xì)胞分選檢測(cè)、生物分子檢測(cè)、人工聽(tīng)覺(jué)微系統(tǒng)等方向,突破了高通量細(xì)胞圖形化、片上細(xì)胞聚焦分選、耳蝸內(nèi)聲電混合刺激、高時(shí)空分辨率相位差分檢測(cè)等一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù),取得了一批原創(chuàng)性成果,研制了具有世界很高水平的高通量原位細(xì)胞多模式檢測(cè)系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀、系列流式細(xì)胞檢測(cè)芯片等檢測(cè)儀器,打破了相關(guān)領(lǐng)域國(guó)際廠商的技術(shù)封鎖和壟斷??傊嫦蜥t(yī)療健康領(lǐng)域的重大需求,經(jīng)過(guò)多年持續(xù)的努力,我們?nèi)〉靡幌盗芯哂袊?guó)際先進(jìn)水平的科研成果,部分技術(shù)處于國(guó)際前列地位,其中多項(xiàng)技術(shù)尚屬國(guó)際開(kāi)創(chuàng)。多圖拼接測(cè)量技術(shù)通過(guò) SEM 圖像融合,實(shí)現(xiàn)大尺寸微納結(jié)構(gòu)的亞微米級(jí)精度全景表征。
MEMS制作工藝ICP深硅刻蝕:
在半導(dǎo)體制程中,單晶硅與多晶硅的刻蝕通常包括濕法刻蝕和干法刻蝕兩種方法各有優(yōu)劣,各有特點(diǎn)。濕法刻蝕即利用特定的溶液與薄膜間所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除薄膜未被光刻膠掩膜覆蓋的部分,而達(dá)到刻蝕的目的。因?yàn)闈穹涛g是利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)進(jìn)行薄膜的去除,而化學(xué)反應(yīng)本身不具方向性,因此濕法刻蝕過(guò)程為等向性。
濕法刻蝕過(guò)程可分為三個(gè)步驟:
1)化學(xué)刻蝕液擴(kuò)散至待刻蝕材料之表面;
2)刻蝕液與待刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
3)反應(yīng)后之產(chǎn)物從刻蝕材料之表面擴(kuò)散至溶液中,并隨溶液排出。濕法刻蝕之所以在微電子制作過(guò)程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產(chǎn)能及優(yōu)越的刻蝕選擇比等優(yōu)點(diǎn)。
但相對(duì)于干法刻蝕,除了無(wú)法定義較細(xì)的線寬外,濕法刻蝕仍有以下的缺點(diǎn):1)需花費(fèi)較高成本的反應(yīng)溶液及去離子水:2)化學(xué)藥品處理時(shí)人員所遭遇的安全問(wèn)題:3)光刻膠掩膜附著性問(wèn)題;4)氣泡形成及化學(xué)腐蝕液無(wú)法完全與晶片表面接觸所造成的不完全及不均勻的刻蝕 超聲芯片封裝采用三維堆疊技術(shù),縮小尺寸 40% 并提升信噪比至 73.5dB,優(yōu)化成像質(zhì)量。湖南MEMS微納米加工誠(chéng)信合作
MEMS的超材料介紹與講解。江蘇MEMS微納米加工設(shè)計(jì)規(guī)范
太赫茲柔性電極的雙面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工:太赫茲柔性電極以PI為基底,采用雙面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),上層實(shí)現(xiàn)太赫茲波發(fā)射/接收,下層集成信號(hào)處理電路,解決了傳統(tǒng)剛性太赫茲器件的便攜性難題。加工工藝包括:首先在雙面拋光的PI基板上,利用電子束光刻制備亞微米級(jí)金屬天線陣列(如蝴蝶結(jié)、螺旋結(jié)構(gòu)),特征尺寸達(dá)500nm,周期1-2μm,實(shí)現(xiàn)對(duì)0.1-1THz頻段的高效耦合;背面通過(guò)薄膜沉積技術(shù)制備氮化硅絕緣層,濺射銅箔形成共面波導(dǎo)傳輸線,線寬控制精度±10nm,特性阻抗匹配50Ω。電極整體厚度<50μm,彎曲狀態(tài)下信號(hào)衰減<3dB,適用于人體安檢、非金屬材料檢測(cè)等場(chǎng)景。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,太赫茲柔性電極可非侵入式檢測(cè)皮膚水分含量,分辨率達(dá)0.1%,檢測(cè)時(shí)間<1秒,較傳統(tǒng)電阻法精度提升5倍。公司開(kāi)發(fā)的納米壓印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了天線陣列的低成本復(fù)制,單晶圓(4英寸)產(chǎn)能達(dá)1000片以上,良率>85%,推動(dòng)太赫茲技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向便攜式設(shè)備,為無(wú)損檢測(cè)與生物傳感提供了全新維度的解決方案。江蘇MEMS微納米加工設(shè)計(jì)規(guī)范