阵列式微机械悬臂梁的研制及其特性分析

在一个芯片上设计了六组不同规格的矩形压阻悬臂梁.采用ANSYS有限元分析系统对微压阻悬臂梁进行应力分析,并对压阻悬臂梁的噪声、灵敏度以及最小可探测位移进行了研究.选用多晶硅为压阻材料,以硅微机械加工技术为基础,完成了阵列式压阻悬臂梁的制备.通过测量器件的噪声和灵敏度,计算出在6V偏压和10 0 0Hz测量带宽下,多晶硅悬臂梁的最小可探测位移为1nm .     

压阻加速度计的Au-Si共晶键合

通过将压阻加速度计上帽与结构片的键合(365℃保温10min),再进行下帽与结构片的键合(380±10℃保温20min),成功进行了三层键合.测得的键合强度约为230MPa.硅片-基体/SiO2/Cr/Au层和硅片之间键合时,SiO2溶解而形成CrSi2硅化物.共晶反应因Cr层而被推迟,键合温度高出共晶温度20℃左右,从而避免了由于Au元素向硅中扩入而造成的污染,进而避免可能造成的对集成微电子器件性能的影响.试验还证明硅基体-SiO2/Cr/Au/Poly-Si/Au键合层结构设计模型也遵循这一键合过程中的原子扩散理论.     

一种控制硅深刻蚀损伤方法的研究

提出了提高硅深反应离子刻蚀的新方法.该方法在硅的侧壁PECVD淀积SiO2,硅的底部采用热氧化的方法形成SiO2.由于在刻蚀中硅与SiO2的刻蚀选择比为120:1～125:1,因此SiO2层可以抑制在硅-玻璃结构的刻蚀中出现的lag和footing效应,扫描电镜结果也证明,采用改进工艺后的硅结构在经过长时间的过刻蚀后仍然保持了完整性.硅陀螺测试结果也证明了改进工艺的正确性.