与CMOS兼容的MEMS气压传感器工艺实现与性能分析

采用CMOS标准工艺,同时采用三种典型MEMS后处理关键工艺,重点通过对牺牲层释放工艺进行研究,制作实现了一种新型CMOS兼容的电容式气压传感器．在该传感器结构中,作为牺牲层的是在CMOS工艺中形成的掺硼氧化硅．通过释放使电容上电极悬空从而感应气压变化．释放过程采用氢氟酸HF、氯化铵、甘油和水的混合溶液．由于释放孔大小和释放孔间距的设计十分关键,通过实验验证优化了4μm×4μm的释放孔更适用于此传感器结构,并对此结构进行了性能分析与实验测试．结果表明,该气压传感器结构合理,工艺成功,重点解决了MEMS后处理中的牺牲层释放工艺与CMOS标准工艺的兼容问题,为利用CMOS标准工艺进行MEMS传感器的研制做出了有益的尝试．     

采用防Footing效应工艺加工的SOI微加速度计

为了解决深刻蚀绝缘体上硅(silicon on insulator,SOI)材料时存在的横向刻蚀(Footing)效应,在背腔释放SOI微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)工艺基础上,提出并实现了一种改进的利用背面保护电极抑制Footing效应的工艺方案.在SOI圆片上生长SiO2和Si3N4掩模材料并图形化后,背面腐蚀支撑层Si至掩埋层SiO2.去除掩埋层SiO2后,完成正面Al电极和背面保护Al电极的溅射.深反应离子干法刻蚀SOI圆片形成结构,再腐蚀背面Al薄膜完成结构释放.基于该工艺,对结构层厚度为80μm的采用双端固支梁的SOI微加速度计的结构进行设计与仿真、器件加工和最终的性能测试.加速度计在±1 g(g=9.8 m/s2)范围内的灵敏度和非线性度分别为106.7 mV/g和0.1%.实验结果表明,该改进工艺方案可以有效抑制Footing效应对器件结构的损伤,提高加工的可靠性.     

薄膜制备中的微蚀孔问题

研究了自终止腐蚀停法制备浓硼重掺杂硅薄膜的腐蚀孔问题．许多MEMS结构需要进行2次或2次以上的深刻蚀,有些需要在多次深刻蚀后释放超薄的悬空薄膜结构,这时薄膜表面极易出现微小的腐蚀孔．分析可知,微蚀孔并不完全在第2次腐蚀的过程中形成,而是从第1次深腐蚀过程中对掩膜层的钻蚀开始的．对掩膜层的钻蚀,导致硅表面出现轻微腐蚀,形成细小的凹坑,并在浓硼扩散和第2次深腐蚀中被放大,最终在成膜过程中形成小孔．分析了微蚀孔的成因,提出了工艺上的解决方法,形成了一套重复性好的成膜工艺．     

基于多掩膜光刻工艺的MEMS体硅加工

本文提出了一种新颖的MEMS多掩膜工艺,实现了带有大台阶和大深宽比窄槽的衬底上的体硅精细加工。通过薄胶多次光刻在衬底上制作出氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、光刻胶(photo-resist,PR)等材料的多层掩膜图形,每层掩膜可以进行一次衬底刻蚀或腐蚀,刻蚀或腐蚀完毕后去除该层掩膜。该工艺解决了MEMS工艺中的深坑涂胶和光刻问题,结合深反应离子刻蚀(Deep Re-active Ion Etching,DR IE)、湿法腐蚀等工艺可以用于多级台阶、深坑底部精细结构、微结构释放等MEMS工艺。     

气体探测用低功耗微型加热器研究

介绍了一种基于MEMS技术的可用于气体探测的低功耗微型加热器.通过结构优化和工艺参数控制实现了一种低功耗和高机械强度加热器的设计与制作.该加热器采用悬膜式结构,中心加热膜区通过4根细长的悬梁与衬底框架相连,铂电阻丝作为加热元件以折线的形式排列在中心膜区上,采用硅各向异性腐蚀液正面释放薄膜,并在薄膜下方形成倒金字塔型的隔热腔体.测试结果表明,加热器在400 C时功耗仅为26 mw,且加热器的升温响应时间小于5 ms,降温响应时间小于2 ms.     

面向5 nm CMOS技术代堆叠纳米线释放工艺研究

针对5 nm CMOS技术代亟待解决的纳米线释放难题,通过实验探究了HF(6%)∶H_2O_2(30%)∶CH_3COOH(99.8%)=1∶2∶3的混合溶液放置时间对纳米尺度外延堆叠GeSi/Si/GeSi/Si结构释放影响。混合溶液放置时间在48 h内,GeSi层的腐蚀速率会随着溶液的放置时间的增加而变大,48 h后腐蚀速率趋于稳定。另外,在厚度相同的情况下,Ge Si层的腐蚀速率会随着Ge含量的增加而变大。本文实现了腐蚀纳米尺度GeSi的同时没有对Si造成损伤,对于厚度为31.3 nm的GeSi层,腐蚀的深宽比达到了17∶1,而且没有出现倒塌现象。该湿法腐蚀工艺对于5 nm及以下技术代堆叠纳米线制造、SON结构、新型MEMS和传感器件制造等具有一定的借鉴和指导意义。     

锌镍合金钝化膜的性能

研究了锌镍合金钝化液组成及钝化处理工艺,通过对钝化液成分进行分析和钝化工艺的试验研究,采用能谱分析法和弱极化电流密度腐蚀试验方法对锌镍合金钝化膜性能进行了检测。试验结果表明：本钝化液配方在pH值1．00－1．45、钝化温度35－55℃、钝化液Zn^2 ≤1.5g／L条件下,镍含量为6％－17％的锌镍合金镀层可以获得优良的Zn-Ni-Cr钝化膜,钝化的锌镍合金镀层耐腐蚀性能是电镀锌层、热镀锌层的4倍以上。     

镀锌层钼酸盐钝化膜腐蚀行为的研究

钼酸盐钝化能够显著提高镀锌层的耐腐蚀能力。一定工艺下获得的钼酸盐钝化膜的耐蚀性与铬酸盐钝化膜的耐蚀性相当,在酸性腐蚀介质下甚至可优于铬酸盐钝化。钼酸盐钝化中存在裂纹会降低钝化膜在中性盐雾腐蚀或盐水浸泡腐蚀中的耐蚀能力,而在酸性盐雾腐蚀下钝化膜的耐蚀能力则主要取决于钝化膜厚度。钼酸盐钝化膜能阻滞锌层在5％NaCl水溶液中腐蚀的阴极过程,使腐蚀电流显著减小。     

镀锌层无铬钝化膜耐蚀性能的研究

为提高镀锌钢板的耐蚀性,且替代有致癌作用的六价铬钝化,采用物理共混法以水性丙烯酸树脂和硅溶胶为成膜剂,钼酸盐为缓蚀剂,添加植酸得到了无铬钝化液,并对镀锌板进行了钝化处理.通过中性盐雾腐蚀试验(NSS)确定了该钝化液的最佳组成;应用SEM分析了所得钝化膜的形貌及膜层元素组成;采用极化曲线研究了钝化膜的耐蚀性及耐蚀机理.结果表明:镀锌层经过无铬钝化液处理后耐蚀性明显提高,60 h NSS后腐蚀面积仅为5%;钝化还在镀锌层表面形成了一定厚度的保护性膜层;钝化后试样的开路电位[-1 054 mV(vsSCE)]较未处理过的镀锌层[-1 098 mV(vs SCE)]有所正移,钝化膜的存在阻滞了锌层腐蚀的阴极过程.     

基于SOC的有机膜REFETs研究

由于传统参比电极的大尺寸及液接盐桥的存在,限制了ISFET向着小型化、集成化方向发展．研制了一种采用0．35μm标准CMOS工艺制造的,集ISFET／REFET及其信号检测、处理电路于一体的生化SOC（systemonchip）．REFET是该生化SOC采用差分测试方法省略参比电极的关键．介绍了几种有机物材料作为钝化膜的RE—FET．分析比较了各种制备REFET钝化膜的工艺特点及膜的功能特点．实验结果表明,以PTFE为钝化膜的REFET对pH的响应可达到0．39mV／pH,这表明PTFE膜是一种较为理想的pH钝化材料．     

广告创意中形象的作用

作为一种视觉文化,广告广泛地传播关于世界、社会的信息,且大部分是通过图像的表征,即图像符号.广告创意中的图像符号通过视觉形象对广告传播起了独特的作用,我们要明确的区别形象的载体与文字、意义的载体,然后去探讨这些对于说服大众去利用广告传播的影响.     

强化环保意识发展"绿色包装"

近些年来,与日俱增的包装垃圾给环境保护带来相当大的压力,成为各国政府颇感头痛的问题.一些发达国家迫于资源危机和防治污染的双重压力,纷纷开发"绿色包装".目前,包装材料资源再生回收利用已在欧美等发达国家形成工业体系.其成功经验和作法值得我们借鉴.美国实施包装废弃物处理收费与重复使用.据美国<包装文摘>介绍佛罗里达州政府正积极推行<废弃物处理预收费法>,简称ADF,把处理包装废弃物的费用让自由选择商品消费者承担.为了鼓励包装容器生产商支持该法律的实施,ADF规定只要达到一定的回收再利用水平即可申请免除包装废弃物的税收,根据美国环保局(DEP)每年各种材料回收率,凡回收达50%以上的容器可免除预收费,以鼓励所有生产者保证他们的产品至少有一半可收利用,目前美国每年的废旧纸盒回收量高达4000万t以上,回收的包装旧纸盒利用化学方法处理后可重复利用.     

商标:企业的形象产品的护卫

商标,一枚方寸图案,人们有很多十分形象的表述:有人说它是为商品鸣锣开道的使者,是把企业产品介绍给顾客的"红娘",是企业产品的"护身符",是开启市场的"金钥匙",是产品走向市场的"通行证",是企业跨入国际市场的"金护照".没有自己的商标,就没有自己的市场.随着市场竞争的日益激烈和改革开放的不断深化,商标在经济活动中的地位和作用日益显著.     

差值法与比值法的误差修正效果比较研究及应用

差值法与比值法对不同测量系统的误差修正效果不一样.本文将两种方法的比较用一个比值来描述,并用推得的公式进行量化表示.在进一步的应用研究中,理论分析与实验数据相互印证,同时得到许多有益的结论,有助于全面掌握测量系统的误差来源,从而灵活选择各种修正方法以获得更加准确的测量结果.     

人机结合效率的实验研究

为了研究人机结合效率的高低，通过对操作复杂程度不同的器材进行实验分析：在同一教练员的组织下，不同层次的学习对象的人机结合效率；在不同教练员的组织下，同一层次对象的人机结合效率。通过实验研究表明：学习对象层次或教练员不同，其人机结合效率都存在着明显差异。同时探讨了一些教学方面的对策。     

对“实验室资质认定评审准则“中“改进“要素的理解

本文对《实验室资质认定评审准则》中的"改进"管理要素结合实际管理经验总结的个人粗浅认识与理解.     

Method of including the anisotropy of the optical properties of the surface and the nonunidimensionality of the system in determining the effective radiation

Based on the method of successive substitutions, an integral equation is derived in which multiple reflections are explicitly identified. This equation is used provide simple methods of estimating the local effective radiation of two-dimensional and three-dimensional systems of surfaces, with due regard for the anisotropy of their optical properties. A cylindrical cavity confined by the surface of a right circular cylinder with a side pyrometric hole is treated as an example. The results obtained by the suggested method are compared with the data of direct solution of an integral equation for the two-dimensional problem.     

Reflections on the fable of the caliph,the ten architects and the philosopher

This paper discusses whar are the proper criteria for decision-making in planning and design. A parable introduces three principles by which to justify decisions: the principle of indifference or chance, the principle of absolute truth and the principle of idoneity, where the idoneus is ‘that which is proper to, and conforms with, the ends and intentions’.     

蒸发盘管内制冷剂喷射蒸发的制冷系统研究

制冷剂高压能的利用对改善制冷系统运行有重要意义。基于场协同理论,提出了一种利用制冷剂在蒸发管内进行喷射的新型制冷系统,理论上分析了协同角随毛细管管径和喷射孔直径的变化规律,并进行了相关的可视化实验。理论分析结果表明:协同角随着喷射孔直径的增大而增大;随着毛细管管径的减小而减小,但是随之减小的速率降低。实验结果表明:和传统的毛细管节流制冷系统相比,开孔实验的制冷剂的充注量减少70%以上,COP提高了9%,系统达到稳定的时间减少了70%。     

激励与滚筒振动耦合下采煤机动力学特性分析

为了研究采煤机截割过程中的动力学特性及其对截割载荷的影响,采用含滚筒振动量的锋利截齿截割阻力模型描述滚筒截割载荷,采用含间隙齿轮啮合模型描述行走轮驱动载荷,采用库伦摩擦模型描述平滑靴摩擦载荷,建立了采煤机整机五自由度动力学模型,利用ode45对模型求解.结果表明:当煤岩硬度f=3,行走速度为3m/min时,采煤机右摇臂振动幅值约为0.8×10~(-4)rad,左摇臂振动幅值约为0.4×10~(-5)rad;机身振动速度在-1.4~+1.4mm/s间波动,右、左摇臂的振动角速度分别在-1×10~(-3)~+1×10~(-3) rad/s和-4.5×10~(-4)~+4.5×10~(-4) rad/s间波动;通过对比考虑滚筒振动和未考虑滚筒振动时的截割载荷,表明滚筒的振动有利于对煤岩的截割;对右侧摇臂的振动量进行了实验测量,其大小及波动范围与仿真值较为接近,说明采煤机的动力学模型具有一定的准确性.