MEMS器件悬臂结 构的简单介绍

1、桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGYMEMS器件悬臂结构的简单介绍桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY一MEMS简介二悬臂梁及其工艺三参考文献桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）一MEMS简介 微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System），也叫做微电子机械系

2、统、微系统、微机械等，是在微电子技术（半导体制造技术）基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）一桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）一桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二悬臂梁作为MEMS 器件的基本结构, 可以用于RF 开关、光开关、谐振器、传感器等。MEMS 中使用的悬

3、臂梁厚度一般在几微米到几十微米之间, 长度在几百微米以内.衬底的厚度一般不超过1mm , 长度和宽度在厘米量级。悬臂梁及其工艺桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二基于材料的器件（）具有耐高温、抗腐蚀等优点，可广泛应用于制造工作在恶劣环境下的传感器和执行器。但是，目前为止制作的大多数器件都基于体工艺。体工艺制造工艺复杂、成本高昂，难以适用于大规模的商业化生产，开发表面工艺势在必行。悬臂结构是制作器件的基础结构之一，在加

4、速度计、陀螺仪、开关、谐振器等器件中都大量地使用了悬臂结构，因此，开发悬臂结构的表面加工工艺是制作器件的必要基础。由于材料具有优异的化学稳定性，大部分酸都不能腐蚀，只有熔融的（大于）碱金属氢氧化物（如）可以腐蚀它，但是这种加工工艺不能满足高精度结构的制备需求，因此急需开发干法刻蚀工艺。一般来说，悬臂结构的制作需要牺牲层释放工艺，但到目前为止，牺牲层（如）上外延的质量尚不满足要求。为了获得高质量悬臂结构，本文设计了在衬底上外延薄膜后通过干法刻蚀工艺制作悬臂结构的方案悬臂梁及其工艺桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二桂林电子科

5、技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）二干法刻蚀设备为刻蚀机。掩膜材料分别使用和。具体实施步骤如图所示。（）衬底准备，采用晶向的高阻单抛硅片。（）外延 薄膜，采用和通过法外延厚的薄膜。（）制作掩膜，通过法外延厚 的掩膜或者通过蒸发的方法淀积厚的。（）掩膜图形化，采用光刻技术制备图形化的金属铝或者的掩膜。（）刻蚀，刻蚀气体为和，刻蚀速率约。（）释放悬臂结构，采用气体各向同性刻蚀工艺，掏空悬臂结构下方的硅衬底。（）去除掩膜，对于掩膜，采用干法刻蚀去除。掩膜采用湿法腐蚀方法去除。悬臂梁及其工艺桂林电子科技大学GUILIN UNIVERSITY OF ELECTRONIC TECHNOLOGY（ ）三参考文献1焦宗磊,悬臂结构干法刻蚀研究,南京电子器件研究所，南京.2方绪文,微加工悬臂梁在横向冲击下的响应分析,东南大学MEMS 教育部重点实验室,