牺牲层二维腐蚀修正模型的研究.pdf

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1、第28卷第6期传感技术学报V0l_28No．6CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJune20152015年6月StudyofAmended2-DModelofSacrificialLayerEtchingYUJiajia，FANGYuming，JIANGWentao，J1Xincun(ElectronicScienceandEngineering，NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210003，China)Abstract：Aimedatsiliconoxi

2、deetchedbyHF，deeplystudyiscarriedononsacrificiallayeretching．Sacrificiallayeretchingisaffectedmostlybythediffusionofetchingsolution．Thepaperregardsthediffusioncoeficientasafunctionofsolutionconcentrationandtemperature，andconstructstheamended2-Detchingmode1．Thenumericalalgorithmoffinit

3、e—differencemethodisgivenforthediffusionequation．Thesimulationprogramwhichcansimulatedifferentcomplexsacrificialstructuresincludingsingleopen，insidecomerandoutsidecornerisimplemented．Lan—guageCisusedtosimulatetheetchingprocess，andMATLABisusedtographing．Throughcontrastingthesimula—tion

4、resultsandtheexperimentones，therationalityofthemodelisverified．Keywords：sacrificiallayeretching；2一Detchingmodel；diffusioncoeficient；simulationwithcomputerEEACC：2550doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．O6．006牺牲层二维腐蚀修正模型的研究冰俞佳佳，方玉明，蒋文涛，吉新村(南京邮电大学电子科学与工程学院，南京210003)摘要：针对氢氟酸腐蚀氧化硅，深入研究了牺牲层腐蚀的

5、原理。牺牲层腐蚀主要受扩散机制影响。把二维扩散方程中的扩散系数看作溶液浓度和温度的函数，建立了二维腐蚀修正模型。利用有限差分算法求解扩散方程，并使用c语言编程实现了对单开口、内外拐角等多种复杂组合结构腐蚀过程的模拟，使用MATLAB软件绘制腐蚀图形，最后将模拟结果与实验结果进行了对比，验证了模型的合理性。关键词：牺牲层腐蚀；二维腐蚀模型；扩散系数；计算机模拟中图分类号：TN402文献标识码：A文章编号：1004-1699(2015)06-0809-05牺牲层技术是MEMS加工技术中的关键技术之层释放技术的模拟研究有着重要的意义。一，通过牺牲层的释放形成空腔上膜或其

6、他悬空结现阶段典型工艺为在硅片上淀积氧化硅或者掺构，在MEMS器件加工中得到广泛运用。牺牲层工艺杂的氧化硅作为牺牲层，再通过牺牲层技术去掉牺牲的优势在于与CMOS(ComplementaryMetalOxide层并形成自由悬空结构J。针对HF腐蚀氧化硅，前Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺兼容，大人建立了多种基于扩散方程的模型，多数是在一维空批量制作可以降低加工成本J。同时，表面牺牲层间进行研究的。LiwenJ在Liu模型的基础上把模技术不需要额外的掩膜版和光刻工艺，工艺简单，成型从一维空间扩展到二维空间，实现了对单开口本较低。为了缩短研发周期

7、和节约成本，计算机辅bubble结构的模拟。但这些模型一般都只能模拟助设计变得越来越重要。由于MEMS器件结构和制一些特殊结构，应用范围比较局限。此外，这些模型造工艺的特殊性，MEMS与传统的电子系统在设计上往往把扩散系数当作常数，这会造成一定的误差。存在很大差别，而现有的CAD(ComputerAided本文研究了基于二维扩散方程的二维腐蚀模Design，计算机辅助设计)技术主要注重器件级和系型，并利用Topography模型判断前端腐蚀情况，统级仿真，对工艺级仿真涉及较少J。因此，牺牲计算前端面的移动轨迹，实现了对多种复杂结构的项目来源：江苏省普通高校专业学位

8、研究生科研