MEMS器件懸臂結 構的簡單介紹

1、桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGYMEMS器件懸臂結構的簡單介紹桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY一MEMS簡介二懸臂梁及其工藝三參考文獻桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）一MEMS簡介 微機電系統(tǒng)（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System），也叫做微電子機械系

2、統(tǒng)、微系統(tǒng)、微機械等，是在微電子技術（半導體制造技術）基礎上發(fā)展起來的，融合了光刻、腐蝕、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密機械加工等技術制作的高科技電子機械器件。桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）一桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）一桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二懸臂梁作為MEMS 器件的基本結構, 可以用于RF 開關、光開關、諧振器、傳感器等。MEMS 中使用的懸

3、臂梁厚度一般在幾微米到幾十微米之間, 長度在幾百微米以內.襯底的厚度一般不超過1mm , 長度和寬度在厘米量級。懸臂梁及其工藝桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二基于材料的器件（）具有耐高溫、抗腐蝕等優(yōu)點，可廣泛應用于制造工作在惡劣環(huán)境下的傳感器和執(zhí)行器。但是，目前為止制作的大多數器件都基于體工藝。體工藝制造工藝復雜、成本高昂，難以適用于大規(guī)模的商業(yè)化生產，開發(fā)表面工藝勢在必行。懸臂結構是制作器件的基礎結構之一，在加

4、速度計、陀螺儀、開關、諧振器等器件中都大量地使用了懸臂結構，因此，開發(fā)懸臂結構的表面加工工藝是制作器件的必要基礎。由于材料具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，大部分酸都不能腐蝕，只有熔融的（大于）堿金屬氫氧化物（如）可以腐蝕它，但是這種加工工藝不能滿足高精度結構的制備需求，因此急需開發(fā)干法刻蝕工藝。一般來說，懸臂結構的制作需要犧牲層釋放工藝，但到目前為止，犧牲層（如）上外延的質量尚不滿足要求。為了獲得高質量懸臂結構，本文設計了在襯底上外延薄膜后通過干法刻蝕工藝制作懸臂結構的方案懸臂梁及其工藝桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二桂林電子科

5、技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二干法刻蝕設備為刻蝕機。掩膜材料分別使用和。具體實施步驟如圖所示。（）襯底準備，采用晶向的高阻單拋硅片。（）外延 薄膜，采用和通過法外延厚的薄膜。（）制作掩膜，通過法外延厚 的掩膜或者通過蒸發(fā)的方法淀積厚的。（）掩膜圖形化，采用光刻技術制備圖形化的金屬鋁或者的掩膜。（）刻蝕，刻蝕氣體為和，刻蝕速率約。（）釋放懸臂結構，采用氣體各向同性刻蝕工藝，掏空懸臂結構下方的硅襯底。（）去除掩膜，對于掩膜，采用干法刻蝕去除。掩膜采用濕法腐蝕方法去除。懸臂梁及其工藝桂林電子科技大學GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）三參考文獻1焦宗磊,懸臂結構干法刻蝕研究,南京電子器件研究所，南京.2方緒文,微加工懸臂梁在橫向沖擊下的響應分析,東南大學MEMS 教育部重點實驗室,