,选用合适的一种或者几种加工方法进行组合,以得到需要的微器件。Р第1节 MEMS的材料?? MEMS使用的材料有许多种。??* 具有一定的物理和力学性能完成MEMS某种功能(如作为传感器、驱动器使用)的功能材料;?* 保证运动器件在加工完成时可以运动的牺牲层材料;? * MEMS运动器件使用的结构材料;? * 作为微器件衬底的基板材料等。Р用于基板的材料主要有:?(1)硅;?(2)砷化镓;?(3)金刚石薄膜;?(4)石英以及高分子材料。? 对材料的要求除了应具有较高的机械强度、轫性、价格低廉外,还希望它与半导体材料及加工有优良的相容性。常用材料基本性能如表B-1所示,机械性能如表B-2所示。Р一、硅材料? 硅是MEMS中最常用的材料,因为:?1、硅可制成超高纯度,易得到接近于无位错的完整晶体、化学性能稳定和价格低廉。? 是近几十年来集成电路制造的主要半导体材料。? 已积累了丰富的硅材料微加工经验,并用它制成了大规模集成电路和单片处理机等。Р2、硅材料在不同结晶方向具有不同的结合能,因此可采用各向异性刻蚀加工方法进行硅材料的体微机械加工。? 用这种方法已制得多种微机械结构,如微泵阀系统、微陀螺和微马达等。Р3、硅具有优良的机械性能,较好的刚度(弹性模量与钢相近)以及足够的支撑强度。?4、硅作为微系统基板的另一个优点是可方便地将测量、控制以及计算机的接口等电路全部集成在一块基板上,缩短微机械器件和控制电路之间的连线、减少寄生电容,降低干扰,提高测量精度。Р5、材料的破坏性能取决于材料内部缺陷的多少。? 拉制的硅单晶棒材可以达到无位错的水平。因此,硅具有优良的性能。? 硅作为结构材料使用时,为了不增加材料内部的缺陷,所以在对硅单晶加工时必须注意采用不产生缺陷的化学刻蚀加工技术。? 由于硅的优良半导体性能,还可制成压力、磁敏、加速度等传感器件,从而可采用全硅材料组成完整的MEMS。
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