对流-扩散传质对微电铸镀层均匀性的影响.pdfVIP

2010年 第29卷 第8期 传感器与微系统 (TransducerandMicrosystemTechnologies) 41 对流一扩散传质对微 电铸镀层均匀性的影响 陈 晖，李光杨，汪 红，王 艳 ，丁桂甫，赵小林 (上海交通大学 微纳科学技术研究院微米／纳米加工技术国家重点实验室 薄膜与微细技术教育部重点实验室。上海 200240) 摘 要：利用有限元分析软件 FLUENT对MEMS微电铸镀层均匀性进行了分析。对当物质传输成为金属 沉积的控制步骤时，进行对流一扩散传质过程数值模拟，研究不同深宽比微结构中对流一扩散对传质的影 响。模拟结果表明：当对流一扩散传质成为控制步骤时，渗透流影响镀层基本形貌 ，回流会引起镀层形貌的 微小起伏。 关键词：微电铸；对流一扩散传质；渗透流；回流 中图分类号：TQ153 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2010)08--0041--03 Effect0fconvective．diffusivemasstransfer0n coating ■ ■ ■ ● J l J ■ ● - Unl10rm ltV eleCtr010rm lng CHEN Hui，LIGuang·yang，WANG Hong，WANG Yan，DING Gui—fu，ZHAO Xiao-lin (NationalKeyLaboratoryofMicro／NanoFabricationTechnology，KeyLaboratory forThinFilmand M icrofabriactionTechnoloyg ofM imstry ofEducation，Research InstituteofM icro／Nano ScienceandTcehnoloyg ，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China) Abstract：MEMSmicro—electroforminguniformityareanalyzedusingFLUENT softw~]。．Theconvective—diffusive masstransfereffectsinsidedifierenthigh．aspect．ratiomicro．structuresaresimulatedwhenthemasstransferturns intothecontrolstep．The results ofsimulationsshow thatwhen the mass transportiS controlled mainly by convectionanddiffusion，thepenetrationflowwithinthecavityeffectsthebumpshapesandthevorticesflow effects theminorupsanddowns． Keywords：micro—electroforming；convective—diffusivemasstransfer；penetrationflow；vorticesflow 0 引 言 分析了微 电铸体系电极过程的动力学特性。KondoK等 随着微机 电系统 (MEMS)技术的发展，各种微系统与 人 。将物质传递的概念引入微电铸体系并进行 了研究， 传感器不断涌现，并在实际应用中占据重要地位。其中，微 指出物质传输对金属沉积有重要影响。YehYihmin等 加工技术是 MEMS器件从设计转化为产品过程 中最重要 人 通过有限元软件CFX对电铸液流场特性进行了分析， 的环节