微机电系统总复习

第一章 微机电系统（MEMS）概论 掌握 MEMS 的基本概念、尺度范围； w 1-1 试给出微机电系统的定义。 微机电系统，是在微电子技术基础上结合精密机械技术发展起来的一个新的科学技术领域。一般来说，MEMS 是指可以采用微电子批量加工工艺制造的，集微型机械元件和微电子于一体的微型器件、微型系统。 从广义上讲，MEMS 是指集微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源于一体的集成微器件、微系统。 典型 MEMS 器件的长度尺寸约在 1um~1mm。 了解 MEMS 技术的发展过程 掌握 MEMS 与微电子技术的对比特征； 1.微型化 Miniaturization 。微米量级空间里实现机电功能，典型 MEMS 器件的长度尺寸约在1um~1mm。 2.集成化 Microeletronics Integration ，从而提高功能密度。 3.规模化 Mass Fabrication with Precision。采用微加工，形成类似 IC 的高精度批量制造、低成本、低消耗特征 MEMS 的加工与一般传统加工方法的对比特征。 w1-4 微型机件的加工与一般传统加工方法的区别在哪里？ 1.两者设计与制作方法不同。 2.控制方法和工作方式不同。 3.与环境的关系不同。 4.不能忽略尺度效应。 理解 MEMS 微尺度效应的概念。w1-5 尺度效应的概念。 传统机械材料是经过熔炼、压延、切削加工成形，微机械结构的加工使其物理性能与整体材料不同，其性能随构件结构和制造工艺参数变化很大。尺寸微小化对材料的力学性能和系统的物理特性产生很大影响 第二章 MEMS 材料 掌握微机电系统主要材料——硅的晶体结构；二氧化硅、氮化硅、碳化硅基本物理性能、用途和制备方法 晶体结构:硅属于立方晶体结构 SiO2： 1 作为选择性掺杂的掩模：SiO2 膜能阻挡杂质(例如硼、磷、砷等)向半导体中扩散的能力。 2 作为隔离层：器件与器件之间的隔离可以有 PN 结隔离和 SiO2 介质隔离。SiO2 介质隔离比PN 结隔离的效果好，它采用一个厚的场氧化层来完成。 3 作为缓冲层：当 Si3N4 直接沉积在 Si 衬底上时，界面存在极大的应力与极高的界面态密度，因此多采用 Si3N4/SiO2/Si 结构可以除去 Si3N4 和衬底 Si 之间的应力。 4 作为绝缘层：在芯片集成度越来越高的情况下就需要多层金属布线。它之间需要用绝缘性能良好的介电材料加以隔离， SiO2 就能充当这种隔离材料。 5 作为保护器件和电路的钝化层：在集成电路芯片制作完成后，为了防止机械性的损伤，或接触含有...