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喷墨打印微制造技术:局限与机遇

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:MEMS器件的制造方法来源于硅基半导体工业生产,因而大多数制造方法都依赖于影印技术。然而,影音技术和其他“类IC”制备流程在可用材料方面受到了极大的限制。材料方面的局限性在传统的MEMS制造中可分为两大类:兼容性和成本。最后,需要增加MEMS器件数量与影印技术或“类IC”技术制备出的“层”的成本有着不可调和的矛盾。因而MEMS器件每增加一个功能对于现有的制备方法来说都是增加了一份很大的成本。

喷墨打印微制造技术:局限与机遇

MEMS器件的制造方法来源于硅基半导体工业生产,因而大多数制造方法都依赖于影印技术。影印技术非常适合于制造高特征密度、差异性较低的制备流程以及制备特征是大体积器件的制备。其中一个主要的代表就是动态随机存取存储器(DRAM),用可数的几道简单的工序就能生产出数以万计的具有相同特征的器件。MEMS成功地构筑在了大型的微机电设备以及技术的基础上,并能通过有限的兼容的技术手段使制备特征多样化以形成一个“系统”。然而,影音技术和其他“类IC”制备流程在可用材料方面受到了极大的限制。另外,技术和成本的限制也局限了制造一个MEMS器件过程中可制备的“层数”。

材料方面的局限性在传统的MEMS制造中可分为两大类:兼容性和成本。首先,材料必须与影印技术相互兼容,这就是说这些材料必须能耐受光敏覆盖材料本身、上料以及移除过程,并且材料大致上能与叠加的材料相互兼容。诸如生物活性材料、化学活性材料或者光学活性材料(光发散材料和光吸收材料)等功能材料是非常难以或不可能应用于影印技术或其他“类IC”技术的。但正是这样一些材料能够使得一些新型集成的微型器件应用于药物、安全、通信等成为了可能。其中一些很有应用价值的材料由于太贵或者太稀有因而成本上不太可能用于现有的微电子器件的制造模板中,许多生物活性材料就属于此类情况。(www.xing528.com)

最后,需要增加MEMS器件数量与影印技术或“类IC”技术制备出的“层”的成本有着不可调和的矛盾。即使功能材料能多层相互兼容并且也不昂贵,然而每一层都有着不菲的成本开支(设备、劳力、场所、材料、生产、测试等)。因而MEMS器件每增加一个功能对于现有的制备方法来说都是增加了一份很大的成本。

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