黑龍江MEMS微納米加工按需定制

來源: 發(fā)布時間:2025-08-25

通過MEMS技術(shù)制作的生物傳感器,圍繞細(xì)胞分選檢測、生物分子檢測、人工聽覺微系統(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、高時空分辨率相位差分檢測等一批具有自主知識產(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)胞多模式檢測系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀、系列流式細(xì)胞檢測芯片等檢測儀器,打破了相關(guān)領(lǐng)域國際廠商的技術(shù)封鎖和壟斷??傊?,面向醫(yī)療健康領(lǐng)域的重大需求,經(jīng)過多年持續(xù)的努力,我們?nèi)〉靡幌盗芯哂袊H先進(jìn)水平的科研成果,部分技術(shù)處于國際前列地位,其中多項技術(shù)尚屬國際開創(chuàng)。MEMS的超透鏡是什么?黑龍江MEMS微納米加工按需定制

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MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:

1.體硅刻蝕:一些塊體蝕刻些微機(jī)電組件制造過程中需要蝕刻挖除較大量的Si基材,如壓力傳感器即為一例,即通過蝕刻硅襯底背面形成深的孔洞,但未蝕穿正面,在正面形成一層薄膜。還有其他組件需蝕穿晶圓,不是完全蝕透晶背而是直到停在晶背的鍍層上?;贐osch工藝的一項特點(diǎn),當(dāng)要維持一個近乎于垂直且平滑的側(cè)壁輪廓時,是很難獲得高蝕刻率的。因此通常為達(dá)到很高的蝕刻率,一般避免不了伴隨產(chǎn)生具有輕微傾斜角度的側(cè)壁輪廓。不過當(dāng)采用這類塊體蝕刻時,工藝中很少需要垂直的側(cè)壁。

2.準(zhǔn)確刻蝕:精確蝕刻精確蝕刻工藝是專門為體積較小、垂直度和側(cè)壁輪廓平滑性上升為關(guān)鍵因素的組件而設(shè)計的。就微機(jī)電組件而言,需要該方法的組件包括微光機(jī)電系統(tǒng)及浮雕印模等。一般說來,此類特性要求,蝕刻率的均勻度控制是遠(yuǎn)比蝕刻率重要得多。由于蝕刻劑在蝕刻反應(yīng)區(qū)附近消耗率高,引發(fā)蝕刻劑密度相對降低,而在晶圓邊緣蝕刻率會相應(yīng)地增加,整片晶圓上的均勻度問題應(yīng)運(yùn)而生。上述問題可憑借對等離子或離子轟擊的分布圖予以校正,從而達(dá)到均鐘刻的目的。 吉林MEMS微納米加工風(fēng)格超薄 PDMS(100μm 以上)與光學(xué)玻璃鍵合工藝,兼顧柔性流道與高透光性檢測需求。

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MEMS技術(shù)的主要分類:生物MEMS技術(shù)是用MEMS技術(shù)制造的化學(xué)/生物微型分析和檢測芯片或儀器,統(tǒng)稱為Bio-sensor技術(shù),是一類在襯底上制造出的微型驅(qū)動泵、微控制閥、通道網(wǎng)絡(luò)、樣品處理器、混合池、計量、增擴(kuò)器、反應(yīng)器、分離器以及檢測器等元器件并集成為多功能芯片??梢詫?shí)現(xiàn)樣品的進(jìn)樣、稀釋、加試劑、混合、增擴(kuò)、反應(yīng)、分離、檢測和后處理等分析全過程。它把傳統(tǒng)的分析實(shí)驗(yàn)室功能微縮在一個芯片上。生物MEMS系統(tǒng)具有微型化、集成化、智能化、成本低的特點(diǎn)。功能上有獲取信息量大、分析效率高、系統(tǒng)與外部連接少、實(shí)時通信、連續(xù)檢測的特點(diǎn)。國際上生物MEMS的研究已成為熱點(diǎn),不久將為生物、化學(xué)分析系統(tǒng)帶來一場重大的革新。

    超薄石英玻璃雙面套刻加工技術(shù)解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進(jìn)行雙面套刻加工,是實(shí)現(xiàn)高集成度微流控芯片與光學(xué)器件的關(guān)鍵技術(shù)。公司采用激光微加工與紫外光刻結(jié)合工藝,首先通過CO?激光切割實(shí)現(xiàn)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(zhǔn)系統(tǒng)(精度±1μm)進(jìn)行微結(jié)構(gòu)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(jīng)光刻剝離形成微米級電極陣列。針對玻璃材質(zhì)的脆性特點(diǎn),開發(fā)了低溫鍵合技術(shù)(150-200℃),使用硅基粘合劑實(shí)現(xiàn)雙面結(jié)構(gòu)的密封,鍵合強(qiáng)度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術(shù)應(yīng)用于光聲成像芯片時,正面微流道實(shí)現(xiàn)樣本輸送,背面電極陣列同步激發(fā)光聲信號,光-電信號延遲<10ns,成像分辨率達(dá)50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學(xué)穩(wěn)定性,使其成為熒光檢測、拉曼光譜分析等**芯片的優(yōu)先基板,公司已實(shí)現(xiàn)4英寸晶圓級批量加工,成品率>90%,為光學(xué)微系統(tǒng)集成提供了可靠的制造平臺。 MEMS常見的產(chǎn)品-壓力傳感器。

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MEMS 微納米加工的材料適配性直接決定器件的應(yīng)用場景,深圳市勃望初芯半導(dǎo)體科技有限公司突破單一材料加工局限,實(shí)現(xiàn)對硅、PI、石英、氮化硅等多材料的精密加工,覆蓋生物醫(yī)療、光學(xué)、工業(yè)等多領(lǐng)域需求。針對生物醫(yī)療場景,公司擅長 PI 材料的 MEMS 加工 ——PI 具備優(yōu)異生物兼容性(通過 ISO 10993 測試),通過光刻 - 顯影 - 蝕刻工藝,在 PI 薄膜上制作納米級電極陣列(電極間距 50-200nm),用于植入式生物電記錄電極,可貼合神經(jīng)組織表面,精細(xì)捕獲單個神經(jīng)元電信號;針對光學(xué)器件,采用石英或氮化硅襯底,通過 EBL 電子束光刻技術(shù)制作納米級光柵結(jié)構(gòu)(周期 100-500nm),用于光學(xué)超表面 / 超透鏡,實(shí)現(xiàn)太赫茲波的波束整形,適配生物組織成像檢測;針對工業(yè)傳感器,聚焦硅基材料加工,通過濕法刻蝕制作微型流道或壓力敏感膜,如硅基流量傳感器的微流道尺寸精度達(dá) ±1μm,確保流量檢測誤差小于 1%。在某生物科研團(tuán)隊的合作中,勃望初芯為其定制 PI 基柔性 MEMS 電極,通過優(yōu)化加工工藝,使電極在彎曲半徑 5mm 時仍保持電學(xué)性能穩(wěn)定,為神經(jīng)科學(xué)研究提供了可靠工具。高壓 SOI 工藝實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)高壓驅(qū)動與低壓控制集成,耐壓超 200V 并降低寄生電容 40%。湖南MEMS微納米加工服務(wù)電話

MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?黑龍江MEMS微納米加工按需定制

生物醫(yī)療傳感芯片對結(jié)構(gòu)精度、生物兼容性的高要求,讓 MEMS 微納米加工成為其制造技術(shù),深圳市勃望初芯半導(dǎo)體科技有限公司的加工服務(wù)在此領(lǐng)域成效。以公司產(chǎn)品 “芯棄疾 JX-8B 單分子 ELISA 芯片” 為例,加工過程需通過 MEMS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)多重精密結(jié)構(gòu):首先在硅襯底上刻蝕微米級微反應(yīng)池(容積 50-100nL),減少樣品用量;然后通過濺射鍍膜與 EBL 光刻,制作納米級捕獲抗體陣列(點(diǎn)徑 100nm),提升抗體與抗原的結(jié)合效率;封裝微流道與檢測電極,實(shí)現(xiàn) “樣品進(jìn) - 結(jié)果出” 的一體化檢測。該芯片的加工精度直接決定檢測性能 —— 微反應(yīng)池的容積誤差控制在 ±5%,確保反應(yīng)條件一致性;納米抗體陣列的間距誤差小于 10nm,避免信號干擾,終使芯片檢測靈敏度達(dá) fg/mL 級別,可捕獲傳統(tǒng)試劑盒無法識別的微量標(biāo)志物。在某醫(yī)院的臨床試點(diǎn)中,該芯片用于肺早期篩查,對低濃度胚抗原(CEA)的檢出率比傳統(tǒng)方法提升 30%,充分體現(xiàn)了 MEMS 微納米加工在生物醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)用價值。黑龍江MEMS微納米加工按需定制