MEMS转移微装配基础研究

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MEMS工艺的发展对当今各种集成电路的影响越来越大,单芯片上系统的集成度越来越高,也越来越复杂,在其中不乏包括了各种微机械结构,例如一些可动零件等等,使这些结构在同一衬底上实现芯片级混合集成,以构成具有更多功能系统是现在集成电路发展的重点。根据这一发展的需求,进行了以下几方面研究,并取得了一定的成果。  本文提出了高深宽比微机械零件的装配工艺,对关键的非平面对准键合进行了研究。提出了利用一种临时键合来实现转移装配的方案,方法是,用深刻蚀的工艺在一片经过临时键合的衬底上(比如 TOG)并行加工可动零件,在另一个衬底用厚胶电镀方法加工轴,然后进行对准键合,再释放零件完成装配。为了实现这一方案,文中重点对关键的非平面对准键合进行了研究,确定了利用喷SU8胶做键合胶的方法,同时研究了圆片键合以及倒装键合两种键合方法。通过单项实验优化了具体参数,并且进一步证明了实验的可行性。研究了多种图形化中间层键合技术,提出了一种MEMS芯片临时封装一转移方案。该方案的目的是保护芯片上的可动结构在转移装配时不会损坏的同时,又可以避免装配时对芯片产生不必要的污染。论文中提出了方案的流程,重点对适合临时键合的waferbond胶,AZ4620以及SUEX胶做了模拟实验,并且也优化了键合胶的工艺参数。同时,系统的研究了金属钛的抛光,为钛基微小零件的加工装配奠定了基础,目前已经可以得到较好的抛光钛片。
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