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微传感器原理与技术.doc

上传人:君。好 2021/4/16 文件大小:10.83 MB

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微传感器原理与技术.doc

文档介绍

文档介绍:名词解释:
MEMS:其英文全称为Micro-Electro-Mechanical System,就就是用微电子,即microelectronic得技术手段制备得微型机械系统。第一个M也代表器件得特征尺寸为微米量级,如果就就是纳米量级,相应得M这个词头就有nano来替代,变为NEMS,纳机电。MEMS及NEMS就就是在微电子技术得基础上发展起来得,融合了硅微加工、LIGA技术等得多种精密机械微加工方法,用于制作微型得梁、隔膜、凹槽、孔、反射镜、密封洞、锥、针尖、弹簧及所构成得复杂机械结构。(点击)它继承了微电子技术中得光刻、掺杂、薄膜沉积等加工工艺,进而发展出刻蚀、牺牲层技术、键合、LIGA、纳米压印、甚至包括最新得3D打印技术
SOI:  SOI(Silicon-On-Insulator,绝缘衬底上得硅)技术就就是在顶层硅与背衬底之间引入了一层埋氧化层。 通过在绝缘体上形成半导体薄膜,SOI材料具有了体硅所无法比拟得优点:可以实现集成电路中元器件得介质隔离,彻底消除了体硅CMOS电路中得寄生闩锁效应;采用这种材料制成得集成电路还具有寄生电容小、集成密度高、速度快、工艺简单、短沟道效应小及特别适用于低压低功耗电路等优势,因此可以说SOI将有可能成为深亚微米得低压、低功耗集成电路得主流技术。
SOC:SOC-System on Chip,高级得MEMS就就是集微型传感器、微型执行器以及信号处理与控制电路、直至接口、通信与电源等于一体得微型器件或系统,这样得系统也称为SOC,即在一个芯片上实现传感、信号处理、直至运动反馈得整个过程。
LIGA:LIGA就就是德文光刻、电镀与模铸三个词得缩写。它就就是在一个导电得基板上旋涂厚得光刻胶,然后利用x射线曝光,显影后形成光刻胶得模具,再用电镀得方法在模具得空腔中生长金属,脱模后形成金属得微结构。特点:该工艺最显著得特点就就是高深宽比,若用于加工一个细长杆,杆得直径只有1微米,而高度可达500微米,深宽比大于500,这就就是其她技术无法比拟得。其次,它还具有材料广泛得特点,可加工金属、陶瓷、聚合物与玻璃。但传统得LIGA采用得x射线曝光工艺极其昂贵,近年来采用SU-8光刻胶替代PMMA光刻胶,紫外曝光代替x射线曝光得准LIGA技术获得了更广泛得发展与应用。
DRIE:反应离子深刻蚀(Deep RIE)。干法刻蚀得典型工艺就就是DRIE深槽刻蚀。刻蚀分为两步,第一步,通入SF6刻蚀气体进行反应离子刻蚀,刻蚀就就是各向同性得,即槽底不仅要被刻蚀,槽壁也会被刻蚀。如果就一直这样刻下去,刻蚀得图形与掩模定义得图形将完全不一样,很难控制微结构得尺寸。解决此问题得方法就就是分步刻蚀,逐次推进。在刻蚀进行10多秒钟转入第二步,快速地将刻蚀气体切换成保护气体C4F8,C4F8在等离子得作用下进行聚合,生成类似于特***龙这种不粘锅材料,沉积在槽底与槽壁上。10多秒钟后,又切换成SF6刻蚀气体,等离子体中得正离子在电场加速作用下只轰击槽底,而不怎么轰击槽壁,优先将槽底得聚合物保护膜打掉,暴露出硅片表面,从而使得化学刻蚀反应能够再次进行。刻蚀时,由于槽壁上仍然保留有保护膜,而不会被刻蚀。重复这样得刻蚀-保护过程,就能在硅片上刻蚀出垂直得深槽。深槽在宏观上得垂直度能达到88-92°,但微观上其侧壁就就是有多段小弧形连接而成。干法刻蚀不再象湿法腐蚀那样需要晶向得对准,因此可以制备出齿轮、弹簧等复杂得图形。
多项选择题
  第一章、
1、MEMS器件得尺寸范围就就是:(1)
(1)从1um到1mm (2)从1nm到1um  (3)从1mm到1cm
3、微系统部件得“深宽比”被定义为(1)之比
(1)高度方向尺寸与表面方向尺寸 (2)表面方向尺寸与高度方向尺寸 (3)宽度方向尺寸与长度方向尺寸
4、目前为止,商品化最好得MEMS器件就就是(2) 
(1)压力传感器  (2)喷墨打印头   (3)加速度传感器
第二章、
1、在曝光后被溶解得光刻胶就就是(1)
(1)正胶   (2)负胶 (3)正胶或负胶
2、光刻中用正胶将导致得效果(3)
(1)更好   (2)更劣  (3)与应用负胶相同
常用光刻中光源得波长范围就就是:(2)
(1)100-300nm   (2)300-500nm (3)500-700nm
4、MEMS光刻与IC光刻得主要区别在于:(1)
(1)MEMS光刻需要在更为不平整得表面上进行(2)MEMS光刻得线条更细(3)MEMS光刻都需要双面进行
光刻技术中得曝光方式有(1)(2)(3)
 (1)接近式曝光 (2)接触式曝光  (3)投影式曝光
6、曝光方式中,图形尺寸与掩膜尺寸一致(1)(2)