一种基于MEMS代工模式的制备方法与流程

本发明涉及微机电系统芯片，具体而言，涉及一种基于mems代工模式的制备方法。

背景技术：

1、微机电系统(micro-electro-mechanical systems，mems)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等。它是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的，融合了薄膜生长、光刻、刻蚀、划片、键合等硅微加工、非硅微加工和精密机械加工技术制作的高科技电子机械器件。mems可以把不同功能、不同敏感方向或制动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列和微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。

2、由于mems本质上是种类繁多的专用微机构器件，这种mems包含机械结构的特点决定了其存在多样性与特异性，因此，mems器件还没有像集成电路那样通用的制造标准(如cmos工艺)，针对多样性的mems器件建立标准化的代工业务是比较困难的。多步工艺集成也是难点所在，工艺集成需要以可以获得的基本工艺为基础，基本工艺的可实现性和稳定性是进行工艺集成并以集成的复杂工艺实现mems结构的根本保障。mems的工艺集成过程是一个将单项工艺进行组合的过程。这个过程实际上是以器件的结构特征和性能需求作为根本出发点和优化目标，以可以获得的单项工艺作为约束条件的优化过程。优化的结果是不同单项工艺按照一定顺序的排列。工艺顺序对可实现性影响很大，往往前道工艺对后续工艺有较大的限制和约束，甚至使后续工艺无法实现。

3、总之，mems器件结构种类的多样性及其微机构特征，使得结构在制备过程中面临较大难度。由于器件种类繁多，线宽、版图也千差万别，针对不同的器件，会有不同的制备工艺方案。这种复杂多样的mems制备工艺，标准化的难度很大。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于mems代工模式的制备方法，解决现有技术中针对mems代工制备复杂、难度大的问题。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于mems代工模式的制备方法，包括如下步骤：

3、s1、业务导入，获取客户需求的工艺信息；

4、s2、工艺设计，将客户需求的工艺信息导入至工艺设计模块的数据库中，调整并导出每项工艺的工艺菜单和整个工艺流程；

5、s3、生产制备，将工艺流程导入至生产制备模块，调用每项工艺的工艺菜单，执行对应工艺制备产品，反馈生产情况，调整对应工艺的工艺参数；

6、s4、产品检验，将制备后的产品与客户需求的工艺信息进行比较，判断是否合格，是则进入下一步，否则反馈不合格信息至步骤s3中；

7、s5、入库。

8、与现有技术相比，本发明的优点在于：先将客户需求的工艺信息通过工艺设计模块的数据库对其进行初步调整，形成一个初步通用标准，减少后续工艺参数设置和调整次数；再导入至生产制备中，调用各项工艺的工艺菜单后再执行制备产品，提高整个制备方法的效率，使得整个制备方式模块化设计，简单易于实施。

9、优选的，在步骤s1中，客户需求的工艺信息包括硅片材料的规格大小、光刻的最小线宽、蚀刻的深度、镀膜方式、镀膜厚度、镀膜均匀性以及键合方式。

10、采用该技术方案所达到的技术效果：客户可以实现对产品的各个规格进行调整，实现定制。

11、优选的，步骤s2具体步骤如下：

12、s21、将客户需求的工艺信息输入至工艺设计模块；

13、s22、工艺设计模块生成工艺制备模块化设计方案；

14、s23、调用工艺设计模块的数据库，调整工艺制备模块化设计方案中的各个工艺的工艺参数，形成对应的工艺菜单以及整个工艺流程；

15、s24，判断调整后的工艺参数和工艺流程是否满足预设要求；若是，则将调整后的工艺参数和工艺流程生成并导出工艺包；否则，返回步骤s22。

16、采用该技术方案所达到的技术效果：通过工艺设计模块的数据库能够根据客户的要求，提供一个初步的工艺流程和各个工艺的工艺参数。

17、优选的，所述工艺设计模块的数据库包括清洗模块数据库、光刻模块数据库、镀膜模块数据库和刻蚀模块数据库；其中，清洗模块数据库的工艺参数包括根据器件的清洁程度、颗粒污染情况确定清洗方式及清洗时间；光刻模块数据库的工艺参数包括根据器件版图情况确定光刻方式、光刻胶类型、光刻胶厚度、图形线宽、曝光剂量和显影时间；镀膜模块数据库的工艺参数包括根据镀膜材料种类、膜厚、粘附性、应力来确定镀膜方式、镀膜温度和镀膜速率；刻蚀模块数据库的工艺参数包括根据刻蚀材料、刻蚀选择比、刻蚀深度确定刻蚀方式和刻蚀速率。

18、采用该技术方案所达到的技术效果：对各个工艺的工艺参数进行设置，完善整个工艺内的各个参数设计，使整个初步方案完整。

19、优选的，所述工艺设计模块的数据库还包括封装模块数据库，所述封装模块数据库根据封装需求类型分为芯片级封装方式及圆片级封装方式；其中，芯片级封装方式的工艺步骤为减薄、划片、上芯、压焊和封帽；圆片级封装方式包括阳极键合、共晶键合和熔融键合。

20、采用该技术方案所达到的技术效果：对封装方式进行设计，使整体的封装效果更好。

21、优选的，步骤s3具体步骤如下：

22、s31、将整个工艺流程导入至生产制备模块；

23、s32、确定工艺制备方案，制定各项工艺顺序步骤；

24、s33、调用每项工艺菜单，执行对应工艺制备产品，检测产品各项工艺的工艺指标是否合格；若合格执行下一步工艺，直至所有工艺完成；若不合格，调整对应工艺的工艺参数，直至合格。

25、采用该技术方案所达到的技术效果：在实际的工艺制备中，只需要调整较少的工艺参数，就能完成产品的设计，同时也能够根据实际制作的产品的工艺指标数据进行反馈，调整制作的工艺参数。

26、优选的，所述工艺指标包括清洁工艺中的颗粒度检测，光刻工艺中的镜面检测，镀膜工艺中的膜厚、折射率系数和应力检测，蚀刻工艺中的蚀刻深度、垂直度、倾角、扇贝形貌、粗糙度检测，以及封装工艺中的封装效果检测。

27、采用该技术方案所达到的技术效果：尽可能多的对产品的各项工艺指标进行检测，提高产品的良率。

28、优选的，步骤s4具体步骤如下：

29、s41、检测产品中对应客户需求的工艺信息的各项实际指标；

30、s42、将各项实际指标与客户需求的工艺信息中的需求指标进行比较，判断是否合格；若是，进入步骤s5；否则，填写不合格产品的不合格报告以及纠正措施报告，并反馈至步骤s3中。

31、采用该技术方案所达到的技术效果：将制作完成的产品与客户需求的工艺信息进行比较，保证满足客户需求。

32、优选的，在步骤s41中，各项实际指标的检测包括利用椭偏仪或膜厚仪对光刻厚度进行检测、利用台阶仪对蚀刻深度进行检测、利用台阶仪对镀膜厚度和镀膜均匀性进行检测、利用扫描电镜对蚀刻截面垂直度进行检测、利用原子显微镜对产品表面进行镜面检测和利用拉力计对键合强度进行检测。

33、采用该技术方案所达到的技术效果：全面的对各项实际指标进行检测，提高产品的良率。