MEMS复习题(含答案)

108MEMS复习题MEMS的概念，MEMS产品应用。MEMS〔Micro-Electro-MechanicalSystems〕是指微型化的器件或器件组合，把电子功能与机械的、光学的或其他的功能形结合的综合集成系统，承受微型构造〔集微型传感器、微型执行器、信号处理和把握电路、接口电路、通信系统以及电源智能化的成效。MEMSMicroElectroMechanincalSystem构成它的机械零件和半导体元器件尺寸在微米至纳米级，可对声、光、热、磁、压力、运动等自然信息进行感知、识别、把握和处理的微型机电装置。微机电系统MEMS〕〔1〕;(2性能稳定、牢靠〔3〕〔4〕多功能及智能化;〔5〕量生产。民用：MEMS对航空、航天、兵器、水下、汽车、信息、环境、生物工程、医疗等领域的进展正在产生重大影响，将使很多工业产品发生质的变化和飞跃。军用：准确化、轻量化、低能耗是武器装备的主要进展趋势，这些特点均需以微型化为发动机监测与把握的MEMS器装备上的另一个重要进展是微小型武器，如微型飞行器、微小型水下无人潜水器、微小型机器人和微小型侦察传感器等。MEMS惯性测量装置——用于军品中的近程。湿法刻蚀和干法刻蚀的概念，两者异同点以及在MEMS中的应用。学反响使一种或多种氧化物或络合物溶解来到达去除目的，包括化学腐蚀和电化学腐蚀。反响刻蚀等。的装置和设备，如真空环境，本钱较高，但刻蚀速度快、区分率高且易于自动化操作。MEMS中应用：应用于体硅微制造，通过刻蚀有选择性地去除基底材料以形成所需的微构造。(技术中，刻蚀包括湿法和干法。)化学反响玻璃、塑料等材料的大批量加工，也适用于硅、锗等半导体材料，以及在玻璃上形成的金属膜、氧化膜等的微细加工，是应用范围很广的重要技术。干法刻蚀是利用活性气体反响等离子刻蚀等，它是今后微电子技术中一种格外有用的刻蚀方法。湿化学法或溶液刻蚀法会产生一些问题，如光刻胶置于加热的酸液中，常常失去它对下面薄膜的附着力；在向下刻蚀的同时，也向着横方向刻蚀，即所谓“钻蚀”作用，使加工的线条变宽，这对于刻蚀亚微米图形就失去了意义。其次，由于存在外表张力的作用，溶剂刻蚀越来越难以适应高区分率图形的加工，而干法刻蚀正好弥补了这些缺乏。LIGAUV-LIGAMEMS中应用。工艺微电铸工艺和微复制工艺的工艺技术LIGA是德文Lithographie，Galanoformung 和Abformung三个词，即光刻、电铸和注塑的缩写。LIGA技术包括光刻、电铸、注塑成型等三个主要环节。UV-LIG或)LIGA的的加工技术。LIGAXUV—LIGA利用紫LIGA工艺低，UV—LIGALIGA工艺加工工艺周期短。MEMSLIGAUV—LIGA技术的产品，有LIGA产品的应用涉及广泛的科学技术领域和产业部门，如加工技术、测量技术、自动化技术、航天技术、LIGA技术已制造出微米尺度的微齿轮、微过滤器、微红外滤波器、微加速度传感器、微型涡轮、光纤耦合器和光谱仪等多钟构造器件。光刻的整个过程及其用途，光源波长对曝光的影响。〔将掩膜板上的图形转移到光敏材料上、显影和坚膜、去胶烘干。光源的波长短，曝光后获得更高的区分率。LIGA0.2—0.8nm，波长过长，能量易被上面的光刻胶吸取，而使光刻胶外表曝光过量，底层光刻胶却达不到所要求的曝光剂量，造成图像损坏；波长过短，造成光刻胶底部曝光，显影后产生光刻胶与基板的黏结问题。花加工技术是什么？所谓微细电火花加工指一般工业用常规电火花加工或小型电火花加工不能实现的尺寸在300μm,即单个放电脉冲的能量;而其加工精度则与放电间隙、工艺系统稳定性、电极损耗等因素亲热相关。用简洁外形的微细电极进展微细孔和微三维构造的加工,已经成为当前微细电火花加工的主流技术之一MEMS中介绍的薄膜技术有哪些？介绍特点及用途。膜层和牺牲层。〔CV固态薄膜的方法。主要包括：常压化学气相沉积〔APCVD、低压化学气相沉积〔和等离子增加化学气相沉积〔PECVD。物理气相沉积PVD为离子，沉积到基底外表。主要包括：真空蒸镀、溅射蒸镀、离子蒸镀等。作为器件外表的钝化膜起到保护作用的掩没、电绝缘和导电膜等。结合起来可构成微传感等功能简洁的微机械器件。目前，多种薄膜材料已经被用于微机械传感器，包括高质量的绝缘体〔二氧化硅、氯化硅等，导体〔铝、半导体〔硅〕CVD较为普遍。其它一些金属、压电材料和热电材料等也用于微传感器。体硅加工和面硅加工的主要加工方法、加工过程及其在MEMS中的应用。体硅加工方法：湿法刻蚀、干法刻蚀、干湿混合刻蚀、LIGA技术及DEM技术。〔〕〔2〕〔3〕〔4〕蚀反响物的排解。干湿混合刻蚀：制造波导等的微构造装置。LIGA技术：X光深度同步辐射光刻——电铸制模——注塑DEM技术：由深层刻蚀工艺、微电铸工艺、微复制工艺三局部组成。可对金属、塑料、陶瓷等非硅材料进展高深宽比三维加工。体硅加工工艺：定义键合区——集中掺杂——形成金属电极——硅/玻璃阳极键合 ——硅片减薄——ICP刻蚀等。该技术能够用二氧化硅、多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃等加工三维较小尺寸的微器件。面硅加工工艺：下层电极——牺牲层——刻蚀支撑点——沉积多晶硅——刻蚀多晶硅——释放构造外表硅加工技术的关键是硅片外表构造层和牺牲层的制备和腐蚀，以硅薄膜作为机械构造。这种工艺可以利用与集成电路工艺兼容或相像的平面加工手段，但它的纵向加工尺寸往往受到限制2-5u技术，但他与集成电路平面工艺兼容性不太好。键合的概念，有几种形式，有何用途技术手段，是微系统封装技术的重要组成局部。感器和微压力传感器等方面〕和硅/硅基片的间接键合〔用胶水，低温玻璃等，后者又可扩展到硅/非硅材料或非硅材料之间的键合。最常用的阳极键合技术广泛应用于硅--硅基片之间的键合、非硅材料与硅材料，以及玻璃、金属、半导体、陶瓷之间的相互键合单晶硅、氮化硅、二氧化硅与多晶硅的区分和用途。硅有晶态和无定形两种同素异性体。晶态硅又分为单晶硅和多晶硅。件的原料，MEMS衬底材料承受单晶硅。氮化硅：是一种不活泼的致密材料，腐蚀较为困难。用于绝缘层。温度。用于牺牲层和多晶硅厚膜图形的刻蚀掩膜。容又能进展周密加工，而且还可以依据器件的需要充当绝缘体、导体和半导体。单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。硅片的制备过程。主要制备过程如下：单晶生长——外圆磨削——取向平磨——切割——双面研磨——磨边——退火——粗抛——精抛——激光打标——清洗——检测半导体封装过程。来料检查—清洗—贴膜—磨片—卸磨—贴片—划片—装片—键合—键合检查——塑封——焙烘——电镀——打标——切筋打弯——切筋检查——品质检验尺度效应。L转变时，种种物L而变化的现象。几何外形的尺度效应：体积与外表积是MEMS中常用的两个物理量，对于一个边长为LV=L3S=6L2ss缩小10倍时，体积缩