顶点光电子商城2025年4月21日消息：从晶圆到MEMS（微机电系统）传感器的制造是一个精密且复杂的过程，涉及多个关键工艺步骤。以下是MEMS传感器从晶圆到芯片的制造流程：

         1. 晶圆准备

          晶圆选择：MEMS传感器通常使用硅晶圆作为基底材料，硅具有良好的机械性能和与微电子工艺的兼容性。晶圆清洗：通过化学清洗和去离子水冲洗，去除晶圆表面的有机物、金属离子和颗粒污染物，确保表面洁净度。

          2. 薄膜沉积

          绝缘层或结构层沉积：通过化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）技术，在晶圆表面沉积一层或多层薄膜，如二氧化硅（SiO₂）、氮化硅（Si₃N₄）或多晶硅（Poly-Si）。这些薄膜用于形成传感器的结构层或绝缘层。金属层沉积：在需要导电的区域沉积金属层（如铝、铜或金），用于形成电极或互连线。

         3. 光刻与图形化

          光刻胶涂覆：在晶圆表面涂覆一层光刻胶，通过旋涂工艺使其均匀分布。曝光：使用光刻机将掩模版上的图案转移到光刻胶上，通过紫外线曝光使光刻胶发生化学变化。显影：将曝光后的晶圆浸入显影液中，去除未曝光部分的光刻胶，形成所需的图案。

          4. 刻蚀

        干法刻蚀：利用等离子体对未被光刻胶保护的区域进行刻蚀，形成传感器的三维结构，如悬臂梁、沟槽或空腔。湿法刻蚀：在某些情况下，使用化学溶液进行刻蚀，适用于特定材料的去除。

       5. 掺杂与离子注入

         掺杂：通过离子注入或扩散工艺，在硅基底中引入杂质原子（如硼或磷），改变其电学性能，形成压阻元件或导电通道。退火：高温退火激活掺杂原子，修复晶格损伤。

        6. 释放工艺

         牺牲层去除：MEMS传感器中的可动结构（如悬臂梁）通常通过牺牲层技术形成。在结构层沉积后，在需要释放的区域沉积牺牲层材料（如光刻胶或氧化硅）。湿法或干法释放：通过化学刻蚀或等离子体刻蚀去除牺牲层，释放可动结构，形成自由运动的机械部件。

        7. 封装

         晶圆级封装：在晶圆表面沉积保护层（如聚合物或玻璃），防止器件在后续处理中受损。划片：将晶圆切割成单个芯片。芯片级封装：将单个芯片封装在保护性外壳中，连接引脚或焊盘，便于与外部电路连接。

       8. 测试与校准

         功能测试：对封装后的芯片进行电学和机械性能测试，确保其满足设计规格。校准：对传感器进行灵敏度、线性度和温度漂移等参数的校准，提高测量精度。

关键技术点，表面微加工与体微加工：MEMS传感器通常采用表面微加工技术（在硅基底表面沉积和刻蚀薄膜）或体微加工技术（从硅基底中刻蚀出三维结构）。深反应离子刻蚀（DRIE）：用于形成高深宽比的垂直结构，如MEMS加速度计中的悬臂梁。晶圆级封装：通过在晶圆表面直接沉积保护层，提高传感器的可靠性和稳定性。

应用领域方面，MEMS传感器广泛应用于消费电子、汽车、医疗、工业和航空航天等领域，如加速度计、陀螺仪、压力传感器、麦克风和微镜等。

通过上述工艺步骤，MEMS传感器实现了从晶圆到芯片的精密制造，结合了微电子和微机械技术，为现代科技提供了高性能、小型化的传感解决方案。