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MEMS传感器的SOI工艺技术.docx
资料介绍
MEMS传感器的SOI工艺技术
引言
SOI（Silicon-On-Insulator，绝缘体上硅）工艺是MEMS传感器制造中的重要技术路线。SOI晶圆由三层结构组成：顶层硅（器件层）、埋氧层（BOX层）和衬底硅（支撑层）。埋氧层可作为天然的刻蚀停止层，精确控制器件层的厚度，同时减少寄生电容。2026年，SOI工艺在MEMS加速度计、陀螺仪和压力传感器中得到了广泛应用，SOI晶圆的国产化率从2022年的不足20%提升至40%以上。
SOI晶圆的结构与特性
基本结构
SOI晶圆由三层组成：
· 顶层硅（器件层）：厚度通常为5-50 μm，用于制造MEMS可动结构
· 埋氧层（BOX层）：厚度通常为0.5-3 μm，SiO₂材料，作为刻蚀停止层和绝缘层
· 衬底硅（支撑层）：厚度通常为300-500 μm，提供机械支撑
制备方法
SOI晶圆的主要制备方法包括：
· SIMOX：氧离子注入+高温退火，在硅中形成埋氧层
· Bonding and Etch-back：将氧化硅片与另一硅片键合后减薄
· Smart Cut：氢离子注入+键合+热处理剥离，可精确控制顶层硅厚度
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| 1398-MEMS传感器的SOI工艺技术.docx | 38K |
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