MEMS 与传感器：衬底 + 工艺一站式配套

Q: 我只有器件结构图，不确定该买哪种 SOI？

把结构层厚度、BOX 厚度、衬底层厚度和晶向要求（或器件结构图）发给工程师，我们按工艺路线反推规格并报价，24 小时内响应。

Q: SOI 结构层厚度可以做到 ±0.3μm 均匀性吗？

常规 SOI 结构层厚度偏差为 ±0.5μm 至 ±1μm；对陀螺等高精度需求可筛选 TTV ≤ 0.5μm 的批次，随片提供实测数据，请在询价时注明。

Q: 玻璃盖帽片可以帮我们预刻腔体再键合吗？

可以。我们提供玻璃湿法刻腔、吸气剂蒸镀与阳极键合的一体化服务，详见晶圆键合服务，支持来料或全包两种合作方式。

Q: 研发阶段每样只要几片，可以混搭下单吗？

可以。一片起订，多种规格可合并一单发货；研发用 Test 级 SOI 性价比更高，量产验证后再切 Prime 级。

Q: MEMS 器件需要真空封装，你们能提供盖帽键合吗？

可以。盖帽片支持阳极、玻璃浆料与金属共晶等方式键合，真空封装可低至 < 1 mTorr，适用于惯性器件与谐振器；可提供来料加工或全包方案，详见晶圆键合服务。

Q: 能否协助做版图评审和 MPW 流片？

可以。工程团队支持掩膜版图评审、设计规则检查与工艺流优化，可处理 GDSII、CIF、DXF 等格式；小批量原型可通过多项目晶圆（MPW）分摊掩膜与工艺成本，降低开发投入。

Q: 压力、加速度、陀螺、麦克风分别该选什么衬底？

压力传感器常用 SOI（结构层 2–30μm、BOX 0.5–2μm）；加速度计用厚结构层 SOI（20–80μm）加 BF33 玻璃盖帽；陀螺用 Prime 级双面抛光 SOI、结构层 TTV ≤ 0.5μm；MEMS 麦克风用低电阻率单晶硅片。按器件结构反推即可。

Q: DRIE 深硅刻蚀的深宽比能到多少？

采用 Bosch 循环工艺，可实现深宽比 20:1 以上的垂直侧壁，侧壁形貌可控，是惯性器件质量块、梳齿与弹性梁成型的核心工艺，也用于振膜释放。具体沟槽宽度与深度组合请按结构图纸一起评估。

Q: 玻璃盖帽片有哪些常用规格？

常用 BF33 玻璃，4/6 英寸、厚度 500μm，与硅的热膨胀系数匹配，在 400℃ 左右加压加电完成阳极键合形成密封腔。我们还支持预刻腔体与预蒸镀吸气剂，可选择来料加工或全包方案。

Q: MEMS 用的 SOI 你们能供哪些尺寸和结构层？

SOI 结构层覆盖 2–80μm（2/5/10/20/30/50/80μm 常备），BOX 0.5–3μm，衬底层 300–725μm，尺寸有 4/6/8 英寸，MEMS 产线以 6、8 英寸为主流；非常规厚度可定制，研发也可用 Test 级 SOI 降低成本。

压力、加速度、陀螺、麦克风四大类器件的结构层、盖帽层与刻蚀/键合工艺一次配齐，工程师按器件结构反推衬底规格。

方案介绍

MEMS 传感器的共同点是「用晶圆做机械结构」——衬底不只是电路载体，本身就要被刻成悬臂梁、质量块、薄膜腔体。因此对衬底的结构层厚度均匀性、埋氧化层刻蚀选择性、TTV 与 Bow 的要求远高于普通 IC 用片。

我们的做法是把衬底与工艺绑定来看：压力、加速度、陀螺、麦克风四大类器件的结构层、盖帽层与刻蚀/键合工艺一次配齐，工程师按器件结构反推衬底规格。除上述四大类外，MEMS 平台还覆盖振荡器/谐振器、气体传感与微流控生物传感——不同器件的结构差异，最终都落到衬底类型与关键工艺的组合上。

图 1：MEMS 器件以微机械结构成形于晶圆，衬底规格决定结构均匀性

应用场景

从惯性、压力到声学与气体感知，不同器件的结构决定了衬底与关键工艺的组合。

能力介绍

图 2：DRIE 深硅刻蚀在 SOI 结构层上成型质量块与梳齿

SOI 结构层 + BOX 刻蚀停止

BOX（埋氧化层）作为天然刻蚀停止层，薄膜厚度由 SOI 结构层厚度精确决定，省去减薄控制的不确定性。

玻璃阳极键合盖帽：BF33 玻璃与硅热膨胀系数匹配，400°C 左右加压加电形成密封腔体，为加速度计/陀螺提供真空或惰性气氛环境。
DRIE 深硅刻蚀：Bosch 工艺实现深宽比 20:1 以上的垂直侧壁，是惯性器件质量块成型的核心工艺，详见刻蚀 / DRIE 服务。

惯性器件：梳齿驱动与音叉结构，量程覆盖加速度 ±2g–±200g、角速度 ±100°/s–±2000°/s，常用 150mm/200mm 硅、SOI 或硅-玻璃衬底。
压力器件：压阻应变片或电容式密封参考腔，量程 1kPa–100MPa，用硅或 Si₃N₄ 薄膜，靠阳极/熔融键合形成密封腔。
声学器件：聚硅或氮化硅振膜配牺牲层释放，信噪比 60–73 dB(A)，采用晶圆级底部进音封装，适配消费音频的量产需求。
微流控 / 生物传感：PDMS、SU-8 或玻璃微通道，配 Au、Pt、ITO、TiN 电极，通过阳极键合或 AuSn 密封实现密封腔体，面向片上实验室与诊断器件。
设计支持：工程团队支持掩膜版图评审、设计规则检查与工艺流优化，可用 GDSII、CIF、DXF 等格式协同；小批量原型可走 MPW 分摊掩膜与工艺成本。晶圆级封装与键合相关的先进封装背景，可参考混合键合专题。

2–80μmSOI 结构层覆盖范围

≥20:1DRIE 深宽比能力

< 1 mTorr真空封装水平

24h工程师响应

每批出货随附符合性证书（CoC），支持回溯至原始晶棒批次；质量与出货文件参照 SEMI 标准及 RoHS、REACH、冲突矿产等通行要求组织。

参数规格

器件类型	推荐衬底	关键参数	配套工艺	对应页面
压力传感器	SOI 晶圆（结构层 2–30μm，BOX 0.5–2μm）	结构层 TTV ≤ 1μm；BOX 刻蚀选择性 > 100:1	背腔湿法/干法刻蚀、薄膜沉积	SOI 晶圆 · 刻蚀 / DRIE
加速度计	厚结构层 SOI（20–80μm）+ BF33 玻璃盖帽片	结构层厚度偏差 ≤ ±0.5μm；玻璃 CTE 与硅匹配	DRIE 深硅刻蚀、玻璃-硅阳极键合	玻璃衬底 · 晶圆键合
陀螺仪	高等级 SOI（Prime 级，双面抛光）	结构层 TTV ≤ 0.5μm；Bow ≤ 20μm	真空阳极键合、共晶键合封装	SOI 晶圆 · 晶圆键合
MEMS 麦克风	单晶硅片 <100> N 型 / P 型，低电阻率	电阻率 1–20 Ω·cm；颗粒 ≤ 10 颗 @ 0.3μm	振膜薄膜沉积、背腔释放刻蚀	硅晶圆 · 刻蚀 / DRIE

衬底项	常用规格	备注
SOI 结构层厚度	2 / 5 / 10 / 20 / 30 / 50 / 80μm	非常规厚度可定制
BOX 厚度	0.5 / 1 / 2 / 3μm	厚 BOX 用于绝缘隔离需求
衬底层（handle）厚度	300–725μm	背腔刻蚀后保留边框
玻璃盖帽片	BF33，4 / 6 英寸，500μm	可预刻腔体、预蒸镀吸气剂
尺寸	4 / 6 / 8 英寸	MEMS 产线以 6、8 英寸为主流

工艺环节	能力说明	典型 MEMS 用途	相关服务
深硅刻蚀（DRIE）	Bosch 工艺成型高深宽比结构、梳齿与释放振膜，侧壁形貌可控	质量块、弹性梁、梳齿	刻蚀 / DRIE
晶圆键合	阳极、熔融、共晶键合密封腔体，堆叠器件片与盖帽片	真空/惰性气氛腔、盖帽	晶圆键合
减薄与背磨	精密研磨抛光控制厚度，改善振膜柔度与应力释放	背腔、总高度控制	减薄 / Taiko
晶圆级封装	盖帽键合与气密封装，真空度可低至 < 1 mTorr	惯性器件、谐振器	晶圆键合
划片与分离	刀轮与隐形划片保护振膜、腔体与释放结构	成品分离	激光切割
量测与测试	晶圆级电测、频响表征与光学/SEM 检测	出厂性能验证	检测与认证

设备与工艺装备

设备类别	典型配置	用途
深硅刻蚀设备	电感耦合等离子体刻蚀机，Bosch 循环工艺	质量块、梳齿、弹性梁的高深宽比成型
键合设备	阳极键合机 / 共晶键合机，可控温控压	硅-玻璃盖帽真空密封与器件堆叠
薄膜沉积设备	PECVD、LPCVD、磁控溅射台	振膜、绝缘层与电极薄膜沉积
光刻设备	接触式 / 步进光刻机，亚微米对准精度	器件图形化与套刻
减薄与抛光设备	精密研磨机、化学机械抛光机	结构层厚度控制与表面平整化
量测设备	椭偏仪、台阶仪、扫描电镜、颗粒扫描仪	厚度、形貌与缺陷检测

实际案例

车规惯性

车规级加速度计国产化验证

某惯性器件团队按 ±2g–±200g 多量程结构，选用厚结构层 SOI 与 BF33 玻璃盖帽，配套 DRIE 与阳极键合完成真空腔体。

结果：先以小批量筛选结构层均匀性批次，再锁定规格进入量产。

医疗/生物

片上实验室微流控载片

某生物传感器课题组需要玻璃微通道与 Au/Pt 电极，我们按片提供带检测数据的玻璃衬底，并配套薄膜沉积与键合。

结果：缩短了原型到测试的周期。

消费声学

MEMS 麦克风量产爬坡

面向消费音频的量产需求，按晶圆级底部进音封装路线，配低电阻率单晶硅片与背腔释放刻蚀。

结果：随批提供颗粒与电阻率数据。

常见问题

我只有器件结构图，不确定该买哪种 SOI？

把结构层厚度、BOX 厚度、衬底层厚度和晶向要求（或器件结构图）发给工程师，我们按工艺路线反推规格并报价，24 小时内响应。

SOI 结构层厚度可以做到 ±0.3μm 均匀性吗？

常规 SOI 结构层厚度偏差为 ±0.5μm 至 ±1μm；对陀螺等高精度需求可筛选 TTV ≤ 0.5μm 的批次，随片提供实测数据，请在询价时注明。

玻璃盖帽片可以帮我们预刻腔体再键合吗？

可以。我们提供玻璃湿法刻腔、吸气剂蒸镀与阳极键合的一体化服务，详见晶圆键合服务，支持来料或全包两种合作方式。

研发阶段每样只要几片，可以混搭下单吗？

可以。一片起订，多种规格可合并一单发货；研发用 Test 级 SOI 性价比更高，量产验证后再切 Prime 级。

MEMS 器件需要真空封装，你们能提供盖帽键合吗？

可以。盖帽片支持阳极、玻璃浆料与金属共晶等方式键合，真空封装可低至 < 1 mTorr，适用于惯性器件与谐振器；可提供来料加工或全包方案，详见晶圆键合服务。

能否协助做版图评审和 MPW 流片？

可以。工程团队支持掩膜版图评审、设计规则检查与工艺流优化，可处理 GDSII、CIF、DXF 等格式；小批量原型可通过多项目晶圆（MPW）分摊掩膜与工艺成本，降低开发投入。

压力、加速度、陀螺、麦克风分别该选什么衬底？

压力传感器常用 SOI（结构层 2–30μm、BOX 0.5–2μm）；加速度计用厚结构层 SOI（20–80μm）加 BF33 玻璃盖帽；陀螺用 Prime 级双面抛光 SOI、结构层 TTV ≤ 0.5μm；MEMS 麦克风用低电阻率单晶硅片。按器件结构反推即可。

DRIE 深硅刻蚀的深宽比能到多少？

采用 Bosch 循环工艺，可实现深宽比 20:1 以上的垂直侧壁，侧壁形貌可控，是惯性器件质量块、梳齿与弹性梁成型的核心工艺，也用于振膜释放。具体沟槽宽度与深度组合请按结构图纸一起评估。

玻璃盖帽片有哪些常用规格？

常用 BF33 玻璃，4/6 英寸、厚度 500μm，与硅的热膨胀系数匹配，在 400℃ 左右加压加电完成阳极键合形成密封腔。我们还支持预刻腔体与预蒸镀吸气剂，可选择来料加工或全包方案。

MEMS 用的 SOI 你们能供哪些尺寸和结构层？

SOI 结构层覆盖 2–80μm（2/5/10/20/30/50/80μm 常备），BOX 0.5–3μm，衬底层 300–725μm，尺寸有 4/6/8 英寸，MEMS 产线以 6、8 英寸为主流；非常规厚度可定制，研发也可用 Test 级 SOI 降低成本。

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