键合SOI和C-SOI®硅片支持高精度医疗MEMS

医疗级MEMS器件需要极高的精度、紧凑的尺寸、低功耗和长期的可靠性。通过提供先进的电隔离平台，Okmetic的键合SOI和腔体型SOI（C-SOI^®）硅片能够满足这些需求，可用于高性能传感且高效的器件集成。C-SOI^®硅片内置腔体，进一步提升了这些优势，简化了生产流程，提高了良率，并减少了器件制造商的加工步骤。

这些特性使得带或不带腔体的键合SOI硅片成为各种医疗MEMS设备的理想平台，譬如流体输送装置、压力传感器、加速度器、温度传感器、生物传感器、流量传感器、植入式传感器和超声波换能器（PMUT和CMUT）。

BSOI和E-SOI^®支持精度和集成的需要

Okmetic的绝缘体上硅（SOI）晶圆是通过将两片硅片键合在一起，中间夹有一层薄的绝缘氧化层而制成的。传感元件通常构建在器件层上。埋入式氧化层（BOX）提供电绝缘，并在MEMS制造过程中用作蚀刻停止层或牺牲层。

BSOI硅片和E-SOI®硅片具备医疗环境所需的机械强度和长期稳定性。SOI结构支持高精度、低功耗、紧凑的器件尺寸和高度集成。得益于BOX层实现的电隔离和降低的寄生电容，多个传感或驱动元件可以在单个芯片上可靠运行。

增强型SOI（E-SOI^®）硅片凭借其卓越的器件层厚度均匀性（200毫米厚度可达±0.1微米），进一步提升了精度。这种严格的控制确保了高精度MEMS器件性能的一致性，使E-SOI^®硅片成为先进医疗应用的理想之选。

与单抛片和双抛片相比，键合SOI硅片具有以下优势：

• 小型化和集成化：可在单个晶圆上实现紧凑、精确且功能多样的MEMS结构。如有需要，可根据特定医疗MEMS设计采用更厚的器件层。
• 机械强度和可靠性：坚固的结构支持在要求严苛的医疗环境和温度变化范围内长期使用。
• 低功耗：降低寄生电容可降低功耗，这对于电池供电的植入式设备至关重要。
• 成本效益：通过减少元件数量并简化生产流程来降低制造成本。

带有内置腔体的C-SOI^®硅片增加了设计的自由度并简化了生产流程

腔体型绝缘体上硅（C-SOI^®）晶圆是键合SOI硅片，其结构中嵌入了密封腔。这些嵌入式腔体能够实现比传统键合SOI硅片更先进的器件架构，支持MEMS传感器和基于MEMS的流体输送装置。凭借腔体和沟槽结构，C-SOI^®硅片可以形成继承腔室或通道，内置腔体允许将膜片或传感器等可移动部件直接集成到衬底中。由于腔体是在晶圆制造过程中形成的，因此C-SOI^®硅片相当于一个半成品器件，从而简化了MEMS加工流程，减少了生产步骤，加快了开发速度，并降低了成本。

Okmetic的EC-SOI硅片结合了E-SOI®的超均匀器件层和C-SOI®的内置腔体结构，为先进的医疗MEMS器件打造了高精度平台。近期与芬兰VTT技术研究中心的合作研究表明，这些晶圆能够显著提升超声换能器的性能。

C-SOI^®硅片的优势：

• 用于MEMS结构的集成腔：可将膜片和传感器等可移动部件直接集成到晶圆中，从而实现复杂的设计。
• 降低生产的复杂性和成本效益：最大限度地减少额外的生产步骤和独立组件的数量，从而提高可靠性并降低生产成本。
• 卓越的性能和灵敏度：精细调整的腔体可提高器件的整体灵敏度和在高精度医疗诊断中的性能。
• 更高的可靠性和信号的完整性：降低机械故障的可能性并最大限度地减少噪声干扰，从而确保性能稳定和检测准确。
• 紧凑性设计，集成度更高：可实现功能更强大的小型器件。