mems可制造性分析与研究

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1、来魚？參：ｋ硕壬学位论文ＭＥＭＳ可制造性分析与研究专业名巧；微电子与固体电子研究生姓名：ｉＳ导师姓名：李伟华教巧论文工作得到了极大规模集成电路制造装备及成套工艺科技重大专项项目课题（课题编号２０１－－）１ＺＸ０２５０７００１００３资助。ＡＮＡＬＹＳ巧ＡＮＤＳＴＵＤＹＯＦＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＥＦＯ民ＭＥＭＳＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉ打ｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａ巧ｅｒｏｆｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＷＡＮＧＨＵＩ

2、ＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＬＩＷｅｉｈｕａＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｐｒｉｌ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明巧呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我巧知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或損写过的研充成果，也不包含为巧得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。Ｉ

3、研巧生签名、午；王曰期：＞巧东南大学学位论文使用授巧声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可ＬＪ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一。（致除在保密期内的保密论文外，允许论文彼查闽和借阅，可１＾１公布包括＾电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。＼＾，．！＾５片研巧生签名：ｍ导师蒋名＞期：如６＾＾＾５§摘要微机电Ｓ）器件对加工工艺具有高度的敏感性，所Ｗ，在设

4、计之初就考虑工艺偏差对成（ＭＥＭ品率的影响至关重要。ＭＥＭＳ可制造性设计正是针对込个问题，通过补偿设汁技术降低工艺偏差对器件成品率的影响。，这是提高成品率的关键途径，是迫切需要解决的问题一本文从工芝偏差对微机巧器件性能造成的具体影响角度出发，ｙ典型的微机械器件固支梁＾与梳状谐振器为研巧对象，式有限元仿真与理论推导为手段，分别仿真分析了工艺偏差对固支梁的ｉ谐振频率、振幅、吸含电压的影响＾ｌ及工Ｓ，＾偏差对静电驱动梳状谐振器的谐振频率与振幅的影响。针对固支梁、，本文利用有限元分析的手段，分别从几何尺寸偏差ＤＲ１Ｅ工艺导致的梯形剖面形状、ｆｏｏｔｉｎｇ效应

5、导致的底部过刻蚀、ＴＭＤＥ工艺造成的波纹剖面形状Ｗ及各向异性刻蚀中会出现、振幅Ｗ及吸合电压的影的圆弧拐角几个方面，分析了这些工艺偏差对固支梁的前五阶模态的频率响。发现长度对固支梁的谐振频率影响最大，几何尺寸与过刻蚀对振幅影响较大，吸合电压受厚度影响比较明思。，而固支梁的宽厚比发生变化时，会改变其模态分布本文分别修正了在梯形剖面形状、，，验证、底部过刻蚀波纹剖面形状情况下固支梁的谐振频率么式与有限元分析结果进行比较了公式的正确性。、对于梳状谐振器，本文从几何尺寸偏差、ＤＲＩＥ工艺导致的梯形剖面形状ｆｏｏｔｈｉｇ效应导致的，分底部过刻蚀，利用有限元仿

6、真、ＴＭＤＥ工艺造成的波纹剖面形巧Ｗ及力学参数误差的角度出发、、析了工艺偏差对梳状谐振器的谐振频率、振幅的影响底部过刻蚀，并分别修正了在梯形剖面形状，验波纹剖面形状情况下梳状谐振器的谐振频率公式，同时比较了有限元分析结果与理论计算结果证了公式的正楠性，剖面形状为梯形形。研究表明，梳状谐振器的弹性梁宽度对谐振频率影响最大影响谐振器的模态分布。，，状时，对谐振器的谐振频率影响亦较大弹性梁的宽厚比发生变化时本论文在分析常见工芝偏差形式的基础上，研巧了这些偏差对器件性能的影响并进行了大量的一分析计算。论文工作为进Ｓ可制造性设计建立了基础，，对有关计算理论提出了修

7、正步开展ＭＥＭ为后津工作提供了有益的参考。Ｓ，，振，吸关巧词：可制造性巧计，ＭＥＭ器件谐振频率幅合电压ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＭ－－ｉｃｒｏ巨ｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｓｔｅｍｓＭＥＭ＾ｒｅｈｉｈｌｓｅ打ｓｉｔｉｖｅａｂｏｕｔｒｏｃｅ巧化ｃｈｎｉｕｅＳＯ化ｉｓｙ（ａｇｙｐｑ，，ｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒ化ｅｅｆｅｃｔｏｆｏｓｓ化ｌｅｅｒｒｏｒｆｒｏｍｒｏｃｅ巧ｏｎｉｅｌｄｗｈｅｎｄｅｓｉｎ