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《mems器件工藝設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、ⅢMEMS器件工藝設(shè)計美國：MEMS—MicroElectroMehanicalSystem歐洲：MicroSystem日本：MicroMachine其它：Micro&Ｎano技術(shù)3.0緒論：MEMS工藝特點3.1表面微機械加工工藝（實例：RFMEMS諧振器）3.2體硅微機械加工工藝（實例：全硅微機械加速度計）3.3LIGA技術(shù)微機電系統(tǒng)特征微型化：100nm-1mm集成化：機械-電子，機械-電子-光學(xué)智能化：傳感、計算和執(zhí)行微細(xì)加工技術(shù)微機電系統(tǒng)與普通機電系統(tǒng)設(shè)計和制作方法不同控制方法和工作方式不同與工作環(huán)境的關(guān)
2、系不同尺寸效應(yīng)3.0緒論：MEMS工藝特點MEMS設(shè)計過程3.0緒論：MEMS工藝特點MEMS工藝與集成電路工藝集成電路工藝的應(yīng)用與集成電路特點比較集成電路：薄膜工藝；制作各種晶體管、電阻電容等重視電參數(shù)的準(zhǔn)確性和一致性MEMS：工藝多樣化制作梁、隔膜、凹槽、孔、密封洞、錐、針尖、彈簧及所構(gòu)成的復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)更重視材料的機械特性，特別是應(yīng)力特性特點的不同導(dǎo)致對工藝的要求不同3.0緒論：MEMS工藝特點3.0緒論：MEMS工藝特點3.1表面微機械加工工藝（實例：RFMEMS諧振器）3.2體硅微機械加工工藝（實例：全硅微
3、機械加速度計）3.3LIGA技術(shù)3.1表面微機械加工工藝定義：在襯底正面上形成薄膜并按要求對薄膜進(jìn)行加工形成微結(jié)構(gòu)關(guān)鍵工藝結(jié)構(gòu)層材料：選擇、生長和表征表面犧牲層：選擇、釋放工藝器件結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝流程設(shè)計3.1表面微機械加工工藝應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)層材料選擇器件性能材料性能結(jié)構(gòu)層材料生長摻雜控制厚膜制備應(yīng)力控制3.1.1結(jié)構(gòu)層材料如多晶硅：常規(guī)620度，晶粒大，呈壓應(yīng)力低溫580度，晶粒小，可調(diào)整到小張應(yīng)力碳化硅：高溫生長，應(yīng)力問題原位摻雜和注入摻雜及退火的優(yōu)化應(yīng)力檢測方法1.Curvature：Stoneyformula臺階
4、儀(KLA-TencorP-6)2.X-raydiffractiondhklvssin2ψ3.Micro-Ramanspectroscopy(MEMSdevices)strainvsopticalmodesResidualstressandtextureinpoly-SiCfilmsgrownbylow-pressureorganometallicchemical-vapordeposition,JAP,87(4),2000,1748-1758Polycrystalline3C-SiCthinfilmsdeposi
5、tedbydualprecursorLPCVDforMEMSapplications,SensorsandActuatorsA119(2005)Mechanicaltestingofthinfilmsandsmallstructures,Advancedengineeringmaterials(3),2001,99-110StressMeasurementinMEMSDevices犧牲層選擇：如氧化硅：生長條件熱氧化、LTO、LPCVD、PECVD如光刻膠，硅等3.1.2犧牲層工藝犧牲層釋放：如濕法釋放、干法釋放；
6、釋放結(jié)果（Stiction等）犧牲層釋放工藝與其他工藝的兼容犧牲層釋放與整體工藝設(shè)計：工序，對已成結(jié)構(gòu)的影響可以釋放；不影響結(jié)構(gòu)幾何尺寸的微小化，表面效應(yīng)增強；表面力影響凸顯關(guān)鍵表面力：表面張力、范德瓦耳斯力、靜電力等粘附失效：制作過程中清洗后(比如釋放犧牲層)的粘附使用過程中相對運動表面間產(chǎn)生的粘附犧牲層釋放，器件從去離子水中取出時，清洗液的表面張力可能會導(dǎo)致粘附減小粘附的發(fā)生——表面粗糙+干燥如果空氣濕度較大，在實際粗糙的表面間的縫隙里也會存在液體產(chǎn)生而出現(xiàn)毛細(xì)凝聚現(xiàn)象由于硅表面的親水性，在大氣環(huán)境和低于200
7、℃下會吸附分子而形成一層水膜，產(chǎn)生吸附現(xiàn)象靜電力：2個相對表面間的不同功函數(shù)或帶有靜電荷而形成的力3.1.2犧牲層工藝-StictionDI+醇類氧化HF氣相刻蝕超臨界CO2干燥升華法支撐法表面處理XeF2干法釋放3.1.2犧牲層工藝-StictionCurrentresearch:Replacealloff-chippassiveelementswithMEMSresonators&filters:chip-scaleintegration&improvedperformanceRFMEMSresonatorsa
8、ndfilters應(yīng)用-RFMEMS諧振器和濾波器RFMEMS元件：梳齒狀諧振器（面內(nèi)振動）雙端固支梁濾波器（面外振動）（a）淀積下電極（b）光刻刻蝕下電極（c）淀積犧牲層（d）光刻錨點（e）淀積結(jié)構(gòu)材料層（f）ICP刻蝕器件結(jié)構(gòu)（g）蒸發(fā)金屬，接觸電極（h）保護(hù)電極釋放犧牲層器件加工工藝設(shè)計梳齒兩微米SiC梳齒狀結(jié)構(gòu)諧振器SiC雙端固支梁濾波器混合工藝：C
