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传感器的加工工艺姓名：2022/1/28传感器的加工工艺传感器的发展和传感器的加工工艺有着密切的联系，在近现代的科技发展中，加工工艺的进步也促进了传感器制造业的进步。从工艺上讲，传感器制造技术分为部件及子系统制造工艺和封装工艺。前者包括半导体工艺集成光学工艺厚薄膜工艺微机械加工工艺等，后者包括硅加工技术激光加工技术粘接共熔接合玻璃封装静电键合压焊倒装焊带式自动焊多芯片组件工艺等。 2022/1/28传感器的加工工艺应用不同的加工方法所能得到的加工精度 2022/1/28 腐蚀工艺 2022/1/28主要有化学腐蚀（湿法）和离子刻蚀（干法）两大类。 （1）湿法腐蚀：包括各向异性化学腐蚀电化学腐蚀掺杂控制的选择性腐蚀等。 （2）干法腐蚀：包括等离子刻蚀反应离子刻蚀(RIE)离子束化学刻蚀(CAIBE)和离子研磨等。 湿法腐蚀工艺所谓湿法腐蚀，就是将晶片置于液态的化学腐蚀液中进行腐蚀，在腐蚀过程中，腐蚀液将把它所接触的材料通过化学反应逐步浸蚀溶掉。首先，溶液里的反应物将利用扩散效应来通过一层厚度相当薄的边界层，以达到被蚀刻薄膜的表面。然后，这些反应物将于薄膜表面的分子产生化学反应，并生成各种生成物。这些位于薄膜表面的生成物，也将利用扩散效应而通过边界层到溶液里，而后随着溶液被排出。2022/1/28湿法腐蚀工艺（a）典型的锥形坑被（1111）晶面限制，通过氧化硅掩模上开的方洞，从硅的（100）晶面向内各向异性腐蚀；（b）悬臂梁开掩模，慢凸角根切速率的各向异性腐蚀图；（c）掩模同（b）采用快速凸角根切速率性能的腐蚀剂，如EDP，产生圈套程序的根切效果；（d）对（c）进一步腐蚀形成悬挂在坑上的悬臂梁；（e）图示为在充分长时间的腐蚀后，各向异性腐蚀的根切使腐蚀的形状收敛于预计的形状硅片各向异性腐蚀 2022/1/28干法腐蚀工艺 干法腐蚀是利用粒子轰击对材料的某些部位进行选择性地剔除的一种工艺方法。主要采用纯化学作用的等离子腐蚀及纯物理作用的离子腐蚀或具有物理化学作用的腐蚀方法，是利用气相刻蚀剂与被刻蚀的样品表面接触而实现的刻蚀技术。当与被腐蚀物接触时，就发生化学反应生成挥发性物质，达到腐蚀目的。等离子刻蚀机 2022/1/28表面牺牲层技术表面牺牲层技术就是在形成微机械结构的空腔或可活动的微结构过程中，先在下层薄膜上用结构材料淀积所需的各种特殊结构件，再用化学刻蚀剂将此层薄膜腐蚀掉，但不损伤微结构件，然后得到上层薄膜结构（空腔或微结构件）。被去掉的下层薄膜只起分离层作用，故称其为牺牲层（sacrificial layer，厚度约12μm）。2022/1/28表面牺牲层技术表面牺牲层技术 2022/1/28薄膜工艺2022/1/28薄膜：一般将厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。在传感器中，利用真空蒸镀溅射成膜物理气相沉积化学气相沉积（CVD）等离子化学气相沉积等工艺，形成各种薄膜，如多晶硅膜氮化硅膜二氧化硅膜金属（合金）膜 。化学气相沉积 化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)技术是利用气态物质在固体表面进行化学反应，生成固态沉积物的工艺过程。它一般包括三个步骤: ①产生挥发性物质； ②将挥发性物质输运 到沉积区； ③ 于基体上发生化 学反应而固态产物。 立式CVD装置图2022/1/28真空蒸镀 真空蒸镀是在高真空环境中，将蒸发材料加热至蒸发温度蒸发后而冷凝在要镀膜的基体上的过程。大型蒸镀设备主要由镀膜室工作架真空系统电器控制四部分组成。真空蒸镀原理示意图2022/1/28溅射成膜工艺 2022/1/28溅射法是利用带有电荷的离子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向欲被溅射的物质做成的靶电极。在离子能量合适的情况下，入射离子在靶表面原子碰撞过程中将后者溅射出来。这些被溅射出来的原子带有一定的动能，并且会沿着一定的方向射向衬底，实现薄膜的沉积。溅射方式有射频溅射直流溅射和反应溅射等多种，其中射频溅射应用广泛。 溅射成膜工艺 射频磁控溅射原理示意图 2022/1/28光刻技术 集成电路制造中利用光学化学反应原理和化学物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。首先要在硅片上涂上一层耐腐蚀的光刻胶，随后让强光通过一块刻有电路图案的镂空掩模板（MASK）照射在硅片上。被照射到的部分(如源区和漏区)光刻胶会发生变质，而构筑栅区的地方不会被照射到，所以光刻胶会仍旧粘连在上面。接下来就是用腐蚀性液体清洗硅片，变质的光刻胶被除去，露出下面的硅片，而栅区在光刻胶的保护下不会受到影响。随后就是粒子沉积掩膜刻线等操作，直到最后形成成品晶片（WAFER）。为了实现向特征尺寸为0.1μｍ的跨越，出现了下一代光刻技术，如深紫外光刻(DUV)电子束投影光刻(EBL