当前课程知识点：微机电系统技术及应用 > MEMS加工技术 > MEMS与半导体平面加工技术 > MEMS与半导体平面加工技术
这节课我们来学习MEMS的加工技术
上节课我们说了
MEMS起源于微电子技术
它延用了微电子技术的材料和加工工艺
也就是半导体平面加工技术
半导体平面加工技术
包括薄膜沉积 光刻 刻蚀 掺杂等基本工艺
通过这些工艺的反复进行
来实现集成化和批量化的微加工
比如在衬底上沉积制备薄膜材料
然后在薄膜上涂敷光刻胶
通过光刻掩膜板对光刻胶进行曝光
显影之后得到与掩膜板对应的光刻胶图形
这一步就是光刻工艺
然后以光刻胶图形为掩膜对薄膜进行刻蚀
之后去除光刻胶
得到与光刻胶图形对应的薄膜结构
这一步就是刻蚀工艺
或者以光刻胶图形为掩膜
对薄膜进行图形化掺杂
之后去除光刻胶
在薄膜上得到与光刻胶图形对应的掺杂区域
这一步就是掺杂工艺
MEMS加工技术与半导体平面加工技术的过程相似
首先将结构设计绘制为版图
通过制版工艺得到与版图对应的光刻掩膜板
然后通过光刻工艺
得到与光刻掩膜板对应的光刻胶图形
再通过某种图形转移技术
比如刻蚀 剥离 注塑 压印等得到微结构
但是半导体平面工艺是为了加工晶体管
电阻 电容 导线等电子元器件而开发的
而MEMS中还包含复杂的或可动的微机械结构
这些微结构往往是半导体平面加工技术所不能实现的
为此发展出了许多特殊的MEMS加工工艺
比如体微加工工艺
表面牺牲层工艺
各种功能材料的添加技术
圆片键合工艺
软光刻工艺和LIGA工艺等
这些特殊的MEMS加工工艺
也是在半导体平面加工工艺的基础上开发出来的
因此这节课我们就以半导体平面工艺为线索
来介绍MEMS加工技术
包括光刻 薄膜沉积 刻蚀 掺杂 键合与封装
我会简单介绍每种工艺的基本原理和工艺过程
重点介绍如何实现MEMS加工
-什么是微机电系统
--什么是微机电系统
-机电系统微型集成化的意义
-微尺度效应
--微尺度效应
-MEMS发展历史
--MEMS发展历史
-本课程学习内容与学习方法
-第一讲作业
-MEMS与半导体平面加工技术
-光刻工艺
--光刻工艺
-薄膜沉积工艺
--薄膜沉积工艺
-刻蚀工艺
--刻蚀工艺
-掺杂工艺
--掺杂工艺
-MEMS器件的加工过程
-第二讲作业
-MEMS压力传感器的工作原理
-微尺度膜片及其特性
-微尺度应变器及其特性
-应变器电阻变化的电学测量
-应变器在膜片上的布置
-一个实例及压力传感器封装问题
-第三讲作业
-MEMS麦克风的工作原理
-微尺度电容器及其特性
-准静态模型及线性化
-电容信号的检测方法
-硅微麦克风的加工及封装
-微压电式麦克风
--微压电式麦克风
-第四讲作业
-MEMS加速度计的工作原理
-微尺度的梁和弹簧
--微尺度的梁和弹簧
-MEMS压阻式加速度计
-差分电容检测方式
--差分电容检测方式
-ADXL系列加速度计
-MEMS陀螺
--MEMS陀螺
-微惯性测量组合及其应用
-第五讲作业
-静电微执行器的工作原理
-基于平行平板电容器的微执行器——弯曲式
-基于平行平板电容器的微执行器——扭转式
-基于梳状叉指电容器的微执行器
-静电微马达
--静电微马达
-第六讲作业
-压电材料与压电效应
-微系统中的压电薄膜
-微尺度压电单元的驱动特性
-压电微镜
--压电微镜
-压电微泵
--压电微泵
-第七讲作业
-微流控系统概述
--微流控系统概述
-微尺度流道与流体
--微尺度流道与流体
-微流体驱动——压差驱动
-微流体驱动——毛细管驱动
-微流体驱动——电动驱动
-芯片PCR
--芯片PCR
-第八讲作业
-讨论任务
