MEMS微納米加工的生物傳感器

在腦科學(xué)與精細(xì)醫(yī)療領(lǐng)域，公司開(kāi)發(fā)的MEA柔性電極采用超薄MEMS工藝，兼具物相容性與高導(dǎo)電性，可定制化設(shè)計(jì)“觸凸”電極陣列，***降低植入式腦機(jī)接口的手術(shù)創(chuàng)傷，同時(shí)提升神經(jīng)信號(hào)采集的信噪比。針對(duì)藥物遞送與檢測(cè)需求，通過(guò)干濕結(jié)合刻蝕技術(shù)制備的微針器件，既可實(shí)現(xiàn)組織間液的無(wú)痛提取，又能集成電化學(xué)傳感功能，為糖尿病動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、透皮給藥系統(tǒng)提供硬件支持。此外，公司**的MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝，可將光刻硅片模板快速轉(zhuǎn)化為PMMA、COC等硬質(zhì)塑料芯片，支持10個(gè)工作日內(nèi)完成從設(shè)計(jì)圖紙到塑料芯片成型的全流程，極大加速微流控產(chǎn)品的研發(fā)驗(yàn)證周期。熱敏柔性電極采用 PI 三明治結(jié)構(gòu)，底層基板、中間電極、上層絕緣層設(shè)計(jì)確保柔韌性與導(dǎo)電性。MEMS微納米加工的生物傳感器

微納結(jié)構(gòu)的臺(tái)階儀與SEM測(cè)量技術(shù)：臺(tái)階儀與掃描電子顯微鏡（SEM）是微納加工中關(guān)鍵的計(jì)量手段，確保結(jié)構(gòu)尺寸與表面形貌符合設(shè)計(jì)要求。臺(tái)階儀采用觸針式或光學(xué)式測(cè)量，可精確獲取0.1nm-500μm高度范圍內(nèi)的輪廓信息，分辨率達(dá)0.1nm，適用于薄膜厚度、刻蝕深度、臺(tái)階高度的測(cè)量。例如，在深硅刻蝕工藝中，通過(guò)臺(tái)階儀監(jiān)測(cè)刻蝕深度（精度±1%），確保流道深度均勻性＜2%。SEM則用于納米級(jí)結(jié)構(gòu)觀測(cè)，配備二次電子探測(cè)器，可實(shí)現(xiàn)5nm分辨率的表面形貌成像，用于微流道側(cè)壁粗糙度（Ra＜50nm）、微孔孔徑（誤差＜±5nm）的檢測(cè)。在PDMS模具復(fù)制過(guò)程中，SEM檢測(cè)模具結(jié)構(gòu)的完整性，避免因缺陷導(dǎo)致的芯片流道堵塞。公司建立了標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量流程，針對(duì)不同材料與結(jié)構(gòu)選擇合適的測(cè)量方法，如柔性PDMS芯片采用光學(xué)臺(tái)階儀非接觸測(cè)量，硬質(zhì)芯片結(jié)合SEM與臺(tái)階儀進(jìn)行三維尺寸分析。通過(guò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制（SPC），將關(guān)鍵尺寸的CPK值提升至1.67以上，確保加工精度滿足需求，為客戶提供可追溯的質(zhì)量保障。貴州MEMS微納米加工以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應(yīng)用很廣。

超薄石英玻璃雙面套刻加工技術(shù)解析：在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進(jìn)行雙面套刻加工，是實(shí)現(xiàn)高集成度微流控芯片與光學(xué)器件的關(guān)鍵技術(shù)。公司采用激光微加工與紫外光刻結(jié)合工藝，首先通過(guò)CO?激光切割實(shí)現(xiàn)玻璃基板的高精度成型（邊緣誤差＜±5μm），然后利用雙面光刻對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)（精度±1μm）進(jìn)行微結(jié)構(gòu)加工。正面通過(guò)干法刻蝕制備5-50μm深度的微流道，背面采用離子束濺射沉積100nm厚度的金屬電極層，經(jīng)光刻剝離形成微米級(jí)電極陣列。針對(duì)玻璃材質(zhì)的脆性特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了低溫鍵合技術(shù)（150-200℃），使用硅基粘合劑實(shí)現(xiàn)雙面結(jié)構(gòu)的密封，鍵合強(qiáng)度＞3MPa，耐水壓＞50kPa。該技術(shù)應(yīng)用于光聲成像芯片時(shí)，正面微流道實(shí)現(xiàn)樣本輸送，背面電極陣列同步激發(fā)光聲信號(hào)，光-電信號(hào)延遲＜10ns，成像分辨率達(dá)50μm。此外，超薄玻璃的高透光性（＞95%@400-1000nm）與化學(xué)穩(wěn)定性，使其成為熒光檢測(cè)、拉曼光譜分析等**芯片的優(yōu)先基板，公司已實(shí)現(xiàn)4英寸晶圓級(jí)批量加工，成品率＞90%，為光學(xué)微系統(tǒng)集成提供了可靠的制造平臺(tái)。

微納結(jié)構(gòu)的多圖拼接測(cè)量技術(shù)：針對(duì)大尺寸微納結(jié)構(gòu)的完整表征，公司開(kāi)發(fā)了多圖拼接測(cè)量技術(shù)，結(jié)合SEM與圖像算法實(shí)現(xiàn)亞微米級(jí)精度的全景成像。首先通過(guò)自動(dòng)平移臺(tái)對(duì)樣品進(jìn)行網(wǎng)格掃描，獲取多幅局部SEM圖像（分辨率5nm，視野范圍10-100μm）；然后利用特征點(diǎn)匹配算法（如SIFT/SURF）進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，誤差＜±2nm/100μm；通過(guò)融合算法生成完整的拼接圖像，可覆蓋10mm×10mm區(qū)域。該技術(shù)應(yīng)用于微流控芯片的流道檢測(cè)時(shí)，可快速識(shí)別全長(zhǎng)10cm流道內(nèi)的微小缺陷（如5μm以下的毛刺或堵塞），檢測(cè)效率較單圖測(cè)量提升10倍。在納米壓印模具檢測(cè)中，多圖拼接可精確分析100μm×100μm范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)一致性，特征尺寸偏差＜±1%。公司自主開(kāi)發(fā)的拼接軟件支持實(shí)時(shí)預(yù)覽與缺陷標(biāo)記，輸出包含尺寸標(biāo)注、粗糙度分析的檢測(cè)報(bào)告，為微納加工的質(zhì)量控制提供了高效工具，尤其適用于復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)與大面積陣列的計(jì)量需求。自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)基于機(jī)器視覺(jué)，實(shí)現(xiàn)微流控芯片尺寸測(cè)量、缺陷識(shí)別與統(tǒng)計(jì)分析一體化。

MEMS技術(shù)的主要分類：傳感MEMS技術(shù)是指用微電子微機(jī)械加工出來(lái)的、用敏感元件如電容、壓電、壓阻、熱電耦、諧振、隧道電流等來(lái)感受轉(zhuǎn)換電信號(hào)的器件和系統(tǒng)。它包括速度、壓力、濕度、加速度、氣體、磁、光、聲、生物、化學(xué)等各種傳感器，按種類分主要有:面陣觸覺(jué)傳感器、諧振力敏感傳感器、微型加速度傳感器、真空微電子傳感器等。傳感器的發(fā)展方向是陣列化、集成化、智能化。由于傳感器是人類探索自然界的觸角，是各種自動(dòng)化裝置的神經(jīng)元，且應(yīng)用領(lǐng)域大，未來(lái)將備受世界各國(guó)的重視。臺(tái)階儀與 SEM 測(cè)量技術(shù)確保微納結(jié)構(gòu)尺寸精度，支撐深硅刻蝕、薄膜沉積等工藝質(zhì)量管控。浙江MEMS微納米加工的技術(shù)服務(wù)

超透鏡的電子束直寫(xiě)和刻蝕工藝其實(shí)并不復(fù)雜。MEMS微納米加工的生物傳感器

MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測(cè)：

光電導(dǎo)取樣光電導(dǎo)取樣是基于光導(dǎo)天線(photoconductiveantenna,PCA)發(fā)射機(jī)理的逆過(guò)程發(fā)展起來(lái)的一種探測(cè)THz脈沖信號(hào)的探測(cè)技術(shù)。如要對(duì)THz脈沖信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，首先，需將一個(gè)未加偏置電壓的PCA放置于太赫茲光路之中，以便于一個(gè)光學(xué)門控脈沖(探測(cè)脈沖)對(duì)其門控。其中，這個(gè)探測(cè)脈沖和泵浦脈沖有可調(diào)節(jié)的時(shí)間延遲關(guān)系，而這個(gè)關(guān)系可利用一個(gè)延遲線來(lái)加以實(shí)現(xiàn)，爾后，用一束探測(cè)脈沖打到光電導(dǎo)介質(zhì)上，這時(shí)在介質(zhì)中能夠產(chǎn)生出電子-空穴對(duì)(自由載流子)，而此時(shí)同步到達(dá)的太赫茲脈沖則作為加在PCA上的偏置電場(chǎng)，以此來(lái)驅(qū)動(dòng)那些載流子運(yùn)動(dòng)，從而在PCA中形成光電流。用一個(gè)與PCA相連的電流表來(lái)探測(cè)這個(gè)電流即可， MEMS微納米加工的生物傳感器