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聚酰亚胺（PI）是一种高分子材料，具有耐高温、抗辐射、耐腐蚀、化学稳定性好等优点，它可以像光刻胶一样采用旋涂的方法涂布在硅片表面上。在聚酰亚胺的主链上具有苯环和酰亚胺环，它能在 200℃～280℃下稳定工作，其玻璃化温度较高，为235℃以上。聚酰亚胺又分为可溶性与不可溶性两种，不可溶性聚酰亚胺可作为衬底、钝化层及绝缘层，可溶性聚酰亚胺可以光刻，适合做 MEMS 器件制备的图形，即作为牺牲层使...

氮化硅膜在MEMS中应用十分广泛，可作为支撑层、绝缘层、钝化层和硬掩膜使用。SiN极耐化学腐蚀，疏水性使它可以作为MEMS压力传感器、MEMS流量传感器等的钝化层使用。氮化硅的导电带隙约为 5eV,比热氧化物低很多,但它没有浅施主和受主能级，所以表现为绝缘体。由于SiN具有约为1014Ω•cm的电阻率和107V/cm的介电强度,它通常作为绝缘层。同时，SiN具有良好的热绝缘性约为20W/（m...

相对于块体材料，膜一般为二维材料。薄膜与厚膜，顾名思义，主要是厚度。薄膜的厚度一般在5nm至2.5μm之间，2μm至25μm则被定义为厚膜。但厚度并不是区分薄膜和厚膜的标准，两者的区别还在于成膜方式。厚膜主要通过丝网印刷、打印和喷涂的方法将导电浆料、介质浆料等转移到基底上，经过固化、高温烧结等工艺形成。薄膜主要通过微纳工艺制备，如电子束蒸发、磁控溅射等。薄膜图形化后，线宽精度可达到纳米，而厚...

离子注入是一种半导体掺杂技术，具有低温掺杂、可控性好、均匀性好、一致性好和精度高等优势。离子注入机包含五大结构：离子源、离子引入和质量分析器、加速管、扫描系统和工艺腔。其中仅离子源中就涵盖起弧室、气化喷嘴、电炉、气体导入室、DI 冷却水入口、掺杂剂气体入口等。不管是离子注入机，还是离子注入工艺，售价都是较高的，那么离子注入贵在哪里？用处大离子注入机与光刻机、刻蚀机和镀膜机并称为制造芯片的四大...

深反应离子刻蚀（DRIE）硅槽是MEMS加工的重要部分，是实现体硅工艺的基石之一。定义是什么？过程如何？有多重要？了解MEMS的入门知识，这里不表述了。这里要讲什么呢？讲很多MEMS设计从业者都觉得理所当然的傲慢与偏见。觉得加工平台甚至代工厂刻蚀的硅槽理应既深又直还能瘦，实际去加工后拿到的样片惨不忍睹。你以为的干法刻蚀硅深槽是这样的？这样的？又或者是这样的？ 可是，你实际干法刻蚀出的硅深槽却...

键合技术主要分为直接键合和带有中间层的键合。直接键合如硅硅键合，阳极键合等键合条件高，如高温、高压等。而带有中间层的键合，所需的温度更低，压力也更小。带金属的中间层键合技术主要包括共晶键合、焊料键合、热压键合和反应键合等。本文我们主要了解的是共晶键合。共晶键合，又称共晶焊接，指两种或两种以上金属层，在一定的温度下直接从固体转化成液态，通过金属的再结晶在键合面形成共晶相的键合工艺。共晶键合优势...

微电极传感器主要是基于两电极体系(工作电极和对电极)和三电极体系(工作电极、对电极和参比电极) 两种结构进行研发的。三电极与两电极结构主要区别在于微电极传感系统是否包含参比电极。 两电极体系随着电极表面持续发生化学反应，工作电极的电位产生偏移，电极上的电流始终在变化，此时就难以控制实验的条件，既要实现控制电压又要测量电流就会使系统变得十分不稳定，导致传感器的性能下降。三电极体系中，工作电极是...

最近有读者提问为什么MEMS-CMOS单片集成技术发展如此缓慢？ 今天我们就这个话题来展开谈谈~ MEMS-CMOS单片集成技术的优势众多，主要有：1、降低寄生参数和外部干扰，以提高信噪比。2、芯片阵列化的首选技术，减少互连线以提高良率。3、实现智能化，将信号感知、数据融合和自我学习一体化。这么多好处，那么它的限制在哪里？我们知道MEMS技术和CMOS技术有一个根本的区别，CMOS技术是以晶...

声明：本文章由苏州启芯微纳科技有限公司分析撰写，未经允许，不得以任何形式转载、复制和发布。 两种集成技术：SiP vs SoC微系统技术中的系统级封装( system in a package，SiP) 技术是解决导弹功能模块分立，降低电子 器件体积和质量的重要途径。括多块功能芯片集成在一个封装体内，从而实现一个基本完整的功能的技术。图 SiP技术和SoC技术示意图片上系统( system...

什么是压电效应和逆压电效应？压电材料是一类机械能和电能相互转换的信息功能材料，它具有压电效应（正）和逆压电效应。压电效应是指当对压电材料施加压力或拉力时，压电材料收缩或者伸长，使两端产生电荷累积效应，即“压”生“电”；逆压电效应是指当对压电材料沿极化方向施加正向或反向电场时，材料产生伸长或者收缩的效应，即“电”生“压”。表征压电材料性能最重要的一个参数就是压电系数，压电系数大的材料逆压电系数...

残余应力一直是MEMS技术发展中的一个重要问题，MEMS 器件中的残余应力会对器件的性能以及可靠性产生重要影响。根据其产生的原因，一般可将残余应力分为本征应力和热失配应力两大类。本征应力的成因比较复杂，主要是由于晶格失配引起，而热失配应力是由于不同材料的热膨胀系数差异引起的。图 应力失配悬臂梁SEM什么是本征应力？本征应力又称内应力，是指在室温和零外加负载的情况下，材料自身内部存在的应力，分...

上一篇文章介绍了离子注入在硅电阻、硅压阻和MEMS衬底制备上的应用，本文将介绍其在电容极板、PN结、金属互连和湿法腐蚀自停止技术上的应用。MEMS器件中的应用：电容极板在MEMS电容式压力传感器、平面硅电容器和RF MEMS开关中，离子注入均有应用。这三类电容式的器件，下极板可采用重掺注入硅衬底或重掺多晶硅，这样相较于金属作为下电极有更高的热预算。图 电容极板器件的示意图MEMS器件中的应用...

对器件设计工程师来讲，注入的浓度往往是关心的要素，什么样的浓度对应什么样的方阻，器件仿真参数输入的是浓度，通过DSIMS测出来的也是浓度和深度的关系。所以，常常会出现这样的情况：做设计的告诉做工艺的，我要某个浓度的注入，做工艺的反问做设计的要剂量，因此双方经常不能谈论到一起。之所以谈不到一起，就缺一个注入深度。剂量是单位衬底表面积获得的离子数量，单位是ion·cm-2，实际工程表达中ion...

什么是离子注入？离子注入是将高能离子注入半导体衬底的晶格中来改变衬底材料的电学性能的掺杂工艺。通过注入能量、角度和剂量即可控制掺杂浓度和深度，相较于传统的扩散工艺更为精确。优势：Ø 精确的控制掺杂浓度和深度Ø 杂质浓度均匀性、重复性好Ø 注入温度低Ø 横向扩散小缺点：Ø 高能离子轰击产生晶格损伤Ø 注入设备昂贵硅是最常用的作为离子注入的半导体衬底，对于实际的工程应用，...

半导体改变电阻率的方式有三种，原位掺杂、扩散和离子注入，这三种方式分别过程如何，有何区别呢？原位掺杂半导体材料掺杂的最有效方法是在材料生长过程中进行。在材料的高温生长过程中杂质进入对晶体结构并没有损伤,而且杂质同时被激活,避免了后期的退火工艺和大的热预算。只有体材料和完整覆盖的薄膜材料比较容易使用这种方法。原位掺杂：硅烷(SiH4)是最常用的反应气体,二氯甲硅烷(SiH2Cl2)和四氯化硅(...

本文我们介绍薄膜淀积工艺评价指标：粘附力。薄膜粘附性直接影响产品的性能和寿命，提高薄膜粘附性是薄膜工艺重点要考虑的问题。 图 不同金属在不同膜层上的粘附力定性描述示意图粘附力一般只存在于金属和介质层或金属与聚合物之间，在实际MEMS加工中，通常要在其中的界面处淀积一层粘附层提高附着力。 大部分金属材料可以直接附着在硅上; 金、铜、铂与二氧化硅、氮化硅和聚酰亚胺的附着力较差。这里有人会问什么样...

晶硅的晶体结构与金刚石相同，是典型的面心立方晶胞结构，其最小单元是由五个原子构成的一个正四面体。正四面体的每个顶角原子,又为相邻四个四面体所共有,这样由许多个结构最小单元构成单位晶胞。由于晶体的微观各向异性，故硅晶体中不同晶面上原子的分布情况是不相同的。其中，单晶硅中（111）晶面的硅原子密度最大，而且（111）晶面上的一个硅原子与次表面的三个硅原子形成三个共价键，（100）晶面的硅原子...

MEMS工艺过程中常常需要用到一些非破坏性的测试方法来表征当前工艺下的完成情况，以此判定工艺是否满足设计要求，它是MEMS工艺监控的重要环节。本文介绍的是应力测试。薄膜的应力可分为张应力和压应力，张应力是指晶圆上沉积薄膜后，张应力使薄膜拉伸，晶圆整体呈现向内收缩趋势，会导致薄膜表面凹陷，甚至薄膜从晶圆上剥离脱落。压应力则相反，晶圆整体呈现向外膨胀趋势，会导致薄膜表面凸起。一般张应力表示正，压...

MEMS工艺过程中常常需要用到一些非破坏性的测试方法来表征当前工艺下的完成情况，以此判定工艺是否满足设计要求，它是MEMS工艺监控的重要环节。本文介绍的是膜厚测试。 镀膜是MEMS制造工艺过程中三板斧之一。根据MEMS器件加工工艺需求，需要制作各种不同厚度的薄膜，薄膜厚度对工艺质量、最后成型的器件性质有至关重要的影响。因此，膜厚测试也是MEMS制造工艺过程中最重要的表征。根据薄膜的性质及其...

2020年，MEMS压力传感器在MEMS行业市场规模为16亿美元，在所有MEMS器件大类里排名第三，第一和第二分别是RF MEMS器件和IMU。其中高温压力传感器主要应用在工业领域和航天航空及国防领域，广泛应用于火箭发动机、航空发动机、重型燃气轮机、燃煤燃气锅炉等动力设备燃烧室内的压力监测。根据YOLE报告，到2026年，MEMS压力传感器工业领域的市场规模约3.5亿美元，航天航空及国防领域...