MEMS加速度計應(yīng)用前景解析，典型MEMS工藝流程介紹
MEMS技術(shù)是目前很多廠家都在使用的先進技術(shù)之一，在前兩篇文章中，小編對MEMS存儲設(shè)備請求調(diào)度算法以及MEMS存儲設(shè)備的故障管理有所介紹。為增進大家對MEMS的了解，本文將對典型的MEMS工藝流程以及MEMS加速度計的運用前景予以闡述。如果你對MEMS具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、典型MEMS工藝流程
MEMS表面微機械加工工藝是指所有工藝都是在圓片表面進行的MEMS制造工藝。表面微加工中，采用低壓化學氣相淀積(LPCVD)這一類方法來獲得作為結(jié)構(gòu)單元的薄膜。表面微加工工藝采用若干淀積層來制作結(jié)構(gòu)，然后釋放部件，允許它們做橫向和縱向的運動，從而形成MEMS執(zhí)行器。最常見的表面微機械結(jié)構(gòu)材料是LPVCD淀積的多晶硅，多晶硅性能穩(wěn)定且各向同性，通過仔細控制淀積工藝可以很好的控制薄膜應(yīng)力。此外，表面微加工工藝與集成電路生產(chǎn)工藝兼容，且集成度較高。
下面結(jié)合北京大學微系統(tǒng)所的MEMS標準工藝，以一個MEMS中最主要的結(jié)構(gòu)——梁為例介紹一下MEMS表面加工工藝的具體流程。
1.硅片準備
2.熱氧生長二氧化硅(SiO2)作為絕緣層
3.LPCVD淀積氮化硅(Si3N4)作為絕緣及抗蝕層
4.LPCVD淀積多晶硅1(POLY1)作為底電極
5.多晶硅摻雜及退火
6.光刻及腐蝕POLY1，圖形轉(zhuǎn)移得到POLY1圖形
7.LPCVD磷硅玻璃(PSG)作為犧牲層
8.光刻及腐蝕PSG，圖形轉(zhuǎn)移得到BUMP圖形
9.光刻及腐蝕PSG形成錨區(qū)
10.LPCVD淀積多晶硅2(POLY2)作為結(jié)構(gòu)層
11.多晶硅摻雜及退火
12.光刻及腐蝕POLY2，圖形轉(zhuǎn)移得到POLY2結(jié)構(gòu)層圖形
13.濺射鋁金屬(Al)層
14.光刻及腐蝕鋁層，圖形轉(zhuǎn)移得到金屬層圖形
15.釋放得到活動的結(jié)構(gòu)
至此，我們利用MEMS表面加工工藝完成了一個梁的制作。這個工藝流程中共有五塊掩膜版，分別是：
1.POLY1，用的是陽版，形成的多晶1圖形用來提供機械層的電學連接，地極板或屏蔽電極;
2.BUMP，用的是陰版，在犧牲層上形成凹槽，使得以后形成的多晶硅機械層上出現(xiàn)小突起，減小在釋放過程或工作過程中機械層與襯底的接觸面積，起一定的抗粘附作用;
3.ANCHOR，用的是陰版，在犧牲層上刻孔，形成機械層在襯底上的支柱，并提供電學連接;
4.POLY2，用的是陽版，用來形成多晶硅機械結(jié)構(gòu);
5.METAL，用的是陽版，用來形成電連接或測試接觸。
二、MEMS加速度計的運用前景
MEMS傳感器即微機電系統(tǒng)(Microelectro Mechanical Systems)，是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多學科交叉的前沿研究領(lǐng)域。經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為世界矚目的重大科技領(lǐng)域之一。它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫(yī)學等多種學科與技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。而MEMS加速度計便是其中一種。
目前利用3軸MEMS加速度計開發(fā)出的新型應(yīng)用有：?帶有運動檢測和狀態(tài)感知的手機以監(jiān)視手機所在位置和被使用狀況。這種傳感器能夠提供很多功能，例如更直觀的用戶界面和延長電池壽命的智能電源管理。?帶有硬盤保護系統(tǒng)的筆記本計算機和媒體播放器。隨著對便攜式設(shè)備存儲能力要求的增加，測量沖擊和跌落事件有助于提高產(chǎn)品的魯棒性。
可移動游戲機，通過改善當前游戲的界面和開發(fā)新的基于運動的游戲而提供更多的互動、直觀和趣味的游戲體驗。數(shù)碼相機，通過檢測位置、運動和振動而自動地幫助用戶更好地拍照。?由于這些新型功能可以使產(chǎn)品更具特色，因而3軸MEMS加速度計也得到便攜設(shè)備廠商的認同。在價格降低到可以接受的水平后，3軸MEMS加速度計將廣泛應(yīng)用于手機、媒體播放器、視頻游戲機、照相機和計算機等產(chǎn)品上，有著巨大的市場潛力
以上便是此次小編帶來的“MEMS”相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對典型MEMS工藝和MEMS加速度計前景具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!
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