微電子復(fù)習(xí)資料-資料下載頁
2025-04-16 23:19本頁面
【正文】 度計(jì)和陀螺進(jìn)行輪船、飛機(jī)和航天器的導(dǎo)航，近些年來，人們又把這項(xiàng)技術(shù)用于汽車的自動(dòng)駕駛和導(dǎo)彈的制造。（2）微陀螺要確定一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，除需要知道三個(gè)方向的線加速度外，還必須知道三個(gè)方向的角加速度，這就需要使用陀螺。最初的陀螺是利用旋轉(zhuǎn)物體的角動(dòng)量守恒原理來測(cè)量角速度。由于用硅材料加工高速旋轉(zhuǎn)的微結(jié)構(gòu)比較困難，而且機(jī)械磨損會(huì)使壽命變短，因此這種原理的陀螺不適于在實(shí)際中應(yīng)用。在MEMS技術(shù)中，一般采用振動(dòng)式陀螺，主要包括振動(dòng)弦式陀螺、音叉陀螺和振動(dòng)殼式陀螺。（3） 微馬達(dá)微型馬達(dá)是一種微型執(zhí)行器，可能的應(yīng)用領(lǐng)域包括微型手術(shù)器械、微小飛行器等，其應(yīng)用方式與傳統(tǒng)的機(jī)械馬達(dá)有相似之處。制作MEMS器件的技術(shù)主要有三種，第一種是以日本為代表的利用傳統(tǒng)機(jī)械加工手段，即利用大機(jī)械制造小機(jī)器，再利用小機(jī)器制造微機(jī)器的方法；第二種是以美國為代表的利用化學(xué)腐蝕或集成電路工藝技術(shù)對(duì)硅材料進(jìn)行加工，形成硅基MEMS器件；第三種是以德國為代表的LIGA技術(shù)，它是利用X射線光科技術(shù)，通過電鑄成型和鑄塑形成微結(jié)構(gòu)的方法。其中第二種方法與傳統(tǒng)IC工藝兼容性較好，可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械和微電子的系統(tǒng)集成，而且該方法適合于批量生產(chǎn)，已經(jīng)成為目前MEMS的主流技術(shù)。由于利用LIGA技術(shù)可以加工各種金屬、塑料和陶瓷等材料，而且利用該技術(shù)可以得到高深寬比的精細(xì)結(jié)構(gòu)，它的加工深度可以達(dá)到幾百微米，因此，LIGA技術(shù)也是一種比較重要的MEMS加工技術(shù)。（1）硅微機(jī)械加工工藝硅的化學(xué)腐蝕主要可分為各向同性腐蝕和各向異性腐蝕兩種。各向同性腐蝕是指對(duì)硅材料各個(gè)晶面的腐蝕速率相等的腐蝕技術(shù)。各向異性腐蝕是指對(duì)硅的不同晶面腐蝕速率不同的腐蝕技術(shù)。利用化學(xué)腐蝕得到的微機(jī)械結(jié)構(gòu)的厚度可以達(dá)到整個(gè)硅片的厚度，具有較高的機(jī)械靈敏度，因而生產(chǎn)的產(chǎn)品多被用于靈敏度較要求較高的軍事和航天等領(lǐng)域，但該方法與集成電路工藝不兼容，難以與集成電路進(jìn)行集成，且存在難以準(zhǔn)確控制橫向尺寸精度，器件尺寸較大等缺點(diǎn)。為了克服濕法化學(xué)腐蝕的缺點(diǎn)，采用干法等離子體刻蝕技術(shù)已經(jīng)成為微機(jī)械加工技術(shù)的主流。深槽刻蝕與化學(xué)腐蝕相比可以更精確地控制結(jié)構(gòu)尺寸，可以批量加工，而且得到的機(jī)械結(jié)構(gòu)的厚度也比較大，保證了機(jī)械靈敏度。鍵合是指不利用任何粘合劑，只通過化學(xué)鍵和物理作用將硅片與硅片、硅片與玻璃或其它材料緊密地結(jié)合起來的方法。鍵合的主要方法有靜電鍵合和墊鍵合兩種。它是一種比較理想的與集成電路工藝完全兼容的為機(jī)械加工工藝。由于表面犧牲層工藝與集成電路工藝均采用薄膜技術(shù)，較容易將微機(jī)械結(jié)構(gòu)和集成電路集成在一起和批量生產(chǎn)，產(chǎn)品成本遠(yuǎn)低于利用其它方法制造的MEMS產(chǎn)品，因此它有著廣泛的市場(chǎng)前景。（2）LIGA加工工藝LIGA技術(shù)采用深度X射線光刻、微電鑄成型和塑料鑄膜等技術(shù)相結(jié)合的一種綜合性加工技術(shù)，它是進(jìn)行三維立體微細(xì)加工最有前途的方法之一，同時(shí)也是制作非硅材料 系統(tǒng)的首選工藝。利用LIGA技術(shù)制作金屬等材料的微圖形主要由三步關(guān)鍵工藝組成，即首先利用同步輻射X射線光刻技術(shù)光刻出所要求的圖形，然后利用電鑄方法制作出與光刻膠圖形相反的金屬模具，再利用微塑鑄制備各種材料的微結(jié)構(gòu)。（1）研究方向多樣化（2）加工工藝多樣化（3）系統(tǒng)單片集成化（4）MEMS器件芯片制造與封裝統(tǒng)一考慮（5）普通商業(yè)應(yīng)用低性能MEMS器件與高性能特殊用途MEMS并存。第九章 微電子技術(shù)發(fā)展的規(guī)律和趨勢(shì)本章將簡要討論集成電路發(fā)展過程中的一些重要定律，今后微電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和展望等。（1）摩爾定律（2）等比例縮小定律（1）21世紀(jì)仍將以硅基CMOS電路為主流21世紀(jì)，至少是21世紀(jì)上半葉，微電子技術(shù)仍將以硅技術(shù)為主流，盡管微電子學(xué)在化合物和其它新材料方面的研究取得了很大進(jìn)展，但還遠(yuǎn)不具備替代硅基工藝的條件，另外，全世界數(shù)以萬億美元計(jì)的設(shè)備和技術(shù)投入，以使硅基工藝形成了非常強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)能力；同時(shí)，長期的科技投入使人們對(duì)硅及其衍生物各種屬性的了解達(dá)到十分深入、十分透徹的知識(shí)積累。產(chǎn)業(yè)能力和知識(shí)積累決定了硅基工藝起碼在今后30~50年內(nèi)仍起骨干作用，人們不會(huì)輕易放棄。（2）集成系統(tǒng)是21世紀(jì)微電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)微電子技術(shù)從IC向IS轉(zhuǎn)變不僅是一種概念上的突破，同時(shí)也是信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，它必將導(dǎo)致又一次以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)革命，21世紀(jì)將是IS技術(shù)真正快速發(fā)展的時(shí)期。（4） 微電子與其它學(xué)科結(jié)合誕生新的技術(shù)增長點(diǎn)微電子技術(shù)的強(qiáng)大生命力在于它可以低成本、大批量生產(chǎn)出具有高可靠性和高精度的微電子結(jié)構(gòu)模塊，這種技術(shù)與其它學(xué)科相結(jié)合，會(huì)誕生出一系列嶄新的學(xué)科和重大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，作為與微電子技術(shù)成功結(jié)合的典型例子便是MEMS技術(shù)和DNA生物芯片等。綜上所述，21世紀(jì)的微電子技術(shù)仍將保持目前的高速度持續(xù)發(fā)展，并且仍將以硅基材料為主。21世紀(jì)的微電子技術(shù)仍將蓬勃發(fā)展，日新月異。9 / 9
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1