基于热噪声原理,更长、更薄、更窄的高品质因数(Q值)微悬臂梁,是高灵敏力探测器。由于尺寸特性,高灵敏微悬臂梁与普通悬臂梁相比,刚度低三个数量级,使得加工时容易造成损坏。在制作高灵敏微悬臂梁实验中,我们发现SOI埋氧层薄膜会发生破裂,从而导致微悬臂梁随之折断,使得加工失败。经分析,埋氧层破裂源于薄膜内部存在压应力。针对该问题我们首先明确内应力来源;其次对埋氧层薄膜进行力学建模,分析破裂机理。在此基础之上,提出两种解决方案埋氧层图形化释放内应力;表面覆盖拉应力薄膜约束埋氧层。其中,前者是令埋氧层在指定位置破裂,后者是加固整体结构防止破裂,最终实现微悬臂梁高产率加工。随着SOI技术发展,基于SOI制作薄结构传感器的场合越来越多。本课题以高灵敏微悬臂梁传感器为代表,系统研究SOI埋氧层应力对传感器制作的影响机理,得出的影响规律对整个基于SOI的微传感器制作领域均具有实际意义。
英文主题词SOI;buried oxide layer;stress;cantilever;MEMS