硅基MEMS技术.docxVIP

J。u丌-a10fMechaIlicaI strengtlI颜蛾l季度2叭23(4)：523．526硅基MEMS技术+TECH小i0LoGY OF SⅡ．ICON—BASEDⅣ旺3MS郝一龙1 张立宪“2 李婷1张大成1 (1．北京大学微电子学研究所，北京100871) (2．中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室(u4M)，北京100080)11 ZHANGHAO Y¨ong ZHANG Ljxian LI TIng Dacheng(1．凰ci￡u曲n矿朋_．c脚k∞耐n，只出垤哳iF倦妙，＆玎嘶100871，(硫咖)(2．，删，托m以e。厂A细砌n如，c^i艄e—m抽nv矿sc曲n咄，＆毋噌1(x)080，吼i胁)摘要结台M}：Ms技术的发展所史．概括了当今硅基MFMs加丁技术的发展方向，指m表面牺牲层技术和体硅加工技术是硅基儿吣加工技术的两条发展主线；表而牺牲层技术向多层、集成化方向发展；体硅工艺主要表现为键合与深刻蚀技术的组合，追求大质量块和低应力以及·维加工soI技术是新一代的体硅工艺发展方向；标准化加工是 MEMs研究的重要手段。关键词 微电子机械系统牺牲层体硅工艺深刻蚀Absh舶t CⅢwemi峭lh dP忡loprMn history‘)f MFMS忙(}II】olu蝌，lh。presPn‘TIa严r lnlnJ(1uces a s谢卜of一1hP一日n devekpI“g dimctioI】Uf silic。n一‰d MEMS machimnR， indlratmg山址me肥a仲twD mam developing directjons 0 ㈣’rmc瑚layP佯衄hld。鼢，and t¨t)lk川bL血mlcmm”hlrLi“g S∽rmcⅫ187P惜tcrhn()l‘){5y is devel叩l“g towams multlplc le倍arIcI int89。甜m B山k洲m眦chlIi罐HⅫ11ly inclIld惴L-uIr山inmlon 0f J)0ndlw a叭1 d。印etchl“g，pJ偈uit t()blg【Im砖mld snlaⅡm化ss，and tIL陀e— dj㈣‘)rd胁ncatlons IePhnnIo盱which ls th dPI叩l“g dlre“on of new}刊?一sllhm lecImdo鼢 Sbnda州pm㈣ijb^caLion lshoming rmm and㈣lmFn^an【for MFMS stlHlyKey words^位cm—d咖med锄吣caI碍咖m；Sac曲dal Ia”怙；瑚l峙lIli盯删啕cllh崦t幽0lo科；Deep etclliIIg(b嬲『】．)n出Ⅲ：H40 Hf0Jw，雕，MEf：，f7Hm@i脚pⅣ¨刊u cn，^n：+86—10一6275】7阱n9 p兀u刚s“pI】on甜b?a m】hp“u州t of“973 ProjeI、t”PntldHl MOEMs．con№cI(No t And thi8 pmJ“1tls m蛐s。巾poncfl I)v jllnovatio“projPm of cASM如us“m忡ceived 2(X)l(】6lO，in科1种d fom AX)10828是以德国为代表的uGA(德文LiIhograpir光刻、1引言Gdyanofo删11盯矿～电铸和Abf0舢lJ丌旷—一塑铸三个词微电子技术的巨大成功在许多领域引发了一场微 的缩写)技术，。匕是利用x射线光刻技术，通过电铸成 小型化革命，以加工微米，纳米结构和系统为目的的微 剐和铸塑形成深磋微结构的方法。其中硅基加工技术 米／纳米技术(Micm／Nallo nchrlolo}；y)在此背景下应运 与传统Ic工艺兼容，可以实现微机械和微电子的系统 而牛。一方面利用物理化学方法将原子和分子组装起集成，而且该力‘法适合j二批量生产，已经成为目前 来，形成具有一定功能的微米／纳米结构。另一方面利 MEMs的主流技术。 用精细加工于段加工出微米胆自米级结构：前者导致20世纪80年代美国u．c．Berkeh发明了表面牺 T纳米生物学、纳米化学等边缘学科的产生，后者则在牲层工艺，井采用该工艺制备了可动的微型静电马达4、型机械制造领域开始了新的一场革命，导致了微电(图1)，引起了国际社会的极大轰动．人们发现集成电子机械系统(删。m—e】eclm—mechanical syslem，缩写为 路技术的进·步发展可以制造可动部件。这一技术的 MFMs)的产生， 发明使单片集成制作具有传感、信息处理、执行功能的 制作MEMs的技术主要有三种、第一种是以美国新型芯片成为可能，MEMs技术的研究开始出现突飞 自