MEMS技術的主要分類:生物MEMS技術是用MEMS技術制造的化學/生物微型分析和檢測芯片或儀器,統稱為Bio-sensor技術,是一類在襯底上制造出的微型驅動泵、微控制閥、通道網絡、樣品處理器、混合池、計量、增擴器、反應器、分離器以及檢測器等元器件并集成為多功能芯片。可以實現樣品的進樣、稀釋、加試劑、混合、增擴、反應、分離、檢測和后處理等分析全過程。它把傳統的分析實驗室功能微縮在一個芯片上。生物MEMS系統具有微型化、集成化、智能化、成本低的特點。功能上有獲取信息量大、分析效率高、系統與外部連接少、實時通信、連續檢測的特點。國際上生物MEMS的研究已成為熱點,不久將為生物、化學分析系統帶來一場重大的革新。MEMS 微納米加工的成本效益隨著技術的成熟逐漸提高,為其大規模商業化應用奠定了基礎。江西MEMS微納米加工服務熱線
MEMS制作工藝-太赫茲傳感器:
超材料(Metamaterial)是一種由周期性亞波長金屬諧振的單元陣列組成的人工復合型電磁材料,通過合理的設計單元結構可實現特殊的電磁特性,主要包括隱身、完美吸和負折射等特性。目前,隨著太赫茲技術的快速發展,太赫茲超材料器件已成為當前科研的研究熱點,在濾波器、吸收器、偏振器、太赫茲成像、光譜和生物傳感器等領域有著廣闊的應用前景。
這項研究提出了一種全光學、端到端的衍射傳感器,用于快速探測隱藏結構。這種衍射太赫茲傳感器具有獨特的架構,由一對編碼器和解碼器構成的衍射網絡組成,每個網絡都承擔著結構化照明和空間光譜編碼的獨特職責,這種設計較為新穎。基于這種獨特的架構,研究人員展示了概念驗證的隱藏缺陷探測傳感器。實驗結果和分析成功證實了該單像素衍射太赫茲傳感器的可行性,該傳感器使用脈沖照明來識別測試樣品內各種未知形狀和位置的隱藏缺陷,具有誤報率極低、無需圖像形成和采集以及數字處理步驟等特點。 現代化MEMS微納米加工之聲表面波器件加工熱壓印技術支持 PMMA/COC 等材料微結構快速成型,較注塑工藝縮短工期并降低成本。
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進行雙面套刻加工,是實現高集成度微流控芯片與光學器件的關鍵技術。公司采用激光微加工與紫外光刻結合工藝,首先通過CO?激光切割實現玻璃基板的高精度成型(邊緣誤差<±5μm),然后利用雙面光刻對準系統(精度±1μm)進行微結構加工。正面通過干法刻蝕制備5-50μm深度的微流道,背面采用離子束濺射沉積100nm厚度的金屬電極層,經光刻剝離形成微米級電極陣列。針對玻璃材質的脆性特點,開發了低溫鍵合技術(150-200℃),使用硅基粘合劑實現雙面結構的密封,鍵合強度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術應用于光聲成像芯片時,正面微流道實現樣本輸送,背面電極陣列同步激發光聲信號,光-電信號延遲<10ns,成像分辨率達50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學穩定性,使其成為熒光檢測、拉曼光譜分析等**芯片的優先基板,公司已實現4英寸晶圓級批量加工,成品率>90%,為光學微系統集成提供了可靠的制造平臺。
MEMS制作工藝ICP深硅刻蝕:
在半導體制程中,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劣,各有特點。濕法刻蝕即利用特定的溶液與薄膜間所進行的化學反應來去除薄膜未被光刻膠掩膜覆蓋的部分,而達到刻蝕的目的。因為濕法刻蝕是利用化學反應來進行薄膜的去除,而化學反應本身不具方向性,因此濕法刻蝕過程為等向性。
濕法刻蝕過程可分為三個步驟:
1)化學刻蝕液擴散至待刻蝕材料之表面;
2)刻蝕液與待刻蝕材料發生化學反應;
3)反應后之產物從刻蝕材料之表面擴散至溶液中,并隨溶液排出。濕法刻蝕之所以在微電子制作過程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產能及優越的刻蝕選擇比等優點。
但相對于干法刻蝕,除了無法定義較細的線寬外,濕法刻蝕仍有以下的缺點:1)需花費較高成本的反應溶液及去離子水:2)化學藥品處理時人員所遭遇的安全問題:3)光刻膠掩膜附著性問題;4)氣泡形成及化學腐蝕液無法完全與晶片表面接觸所造成的不完全及不均勻的刻蝕 MEMS器件制造工藝更偏定制化。
MEMS多重轉印工藝與硬質塑料芯片快速成型:針對硬質塑料芯片的快速開發需求,公司**MEMS多重轉印工藝。通過紫外光固化膠將硅母模上的微結構(精度±1μm)轉印至PMMA、COC等工程塑料,10個工作日內即可完成從設計到成品的全流程交付。以器官芯片為例,該工藝制造的多層PMMA芯片集成血管網絡與組織隔室,可模擬肺部的氣體交換功能,用于藥物毒性測試時,數據重復性較傳統方法提升80%。此外,COP材質芯片憑借**蛋白吸附性(<3ng/cm2),成為抗體篩選與蛋白質結晶的**載體。該技術還支持復雜三維結構加工,例如仿生肝小葉芯片中的正弦狀微流道,可精細調控細胞剪切力,提升原代肝細胞活性至95%以上。MEMS被認為是21世紀很有前途的技術之一。上海特殊MEMS微納米加工
MEMS四種ICP-RIE刻蝕工藝的不同需求。江西MEMS微納米加工服務熱線
超薄PDMS與光學玻璃的鍵合工藝優化:超薄PDMS(100μm以上)與光學玻璃的鍵合技術實現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、單細胞觀測等場景。鍵合前,PDMS基板經氧等離子體處理(功率50W,時間20秒)實現表面羥基化,光學玻璃通過UV-Ozone清洗去除有機物污染;然后在潔凈環境下對準貼合,施加0.2MPa壓力并室溫固化2小時,形成不可逆共價鍵,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力集中,耐彎曲半徑>10mm,適用于動態培養環境下的細胞觀測。在單分子檢測芯片中,鍵合后的玻璃表面可直接進行熒光標記物修飾,背景噪聲較傳統塑料基板降低60%,檢測靈敏度提升至單分子級別。公司開發的自動對準系統,定位精度±2μm,支持4英寸晶圓級批量鍵合,產能達500片/小時,良率>98%。該工藝解決了軟質材料與硬質光學元件的集成難題,為高精度生物檢測與醫學影像芯片提供了理想的封裝方案。江西MEMS微納米加工服務熱線