论文部分内容阅读
热导率是表征物质导热能力的参数。体材料的热导率与其几何参数无关,是材料本身属性的。不过随着微细加工工艺的迅速发展,MEMS器件的集成度越来越高,器件尺寸也越来越小。在微细尺度下,薄膜材料的热导率会因为加工工艺的差异发生很大的变化,且无法直接利用经典传热理论进行解释和分析。另外,随着MEMS器件的特征尺寸的微型化,器件内部的散热问题成为了制约器件性能和寿命的关键因素。因此,研究微细尺度薄膜热导率有着重大的意义。本论文主要研究了在微尺度热传导效应下,氮化硅薄膜热导率的测试方法。设计了一种新的测试氮化硅薄膜热导率的方法。该方法采用一维双端支撑悬臂梁结构,悬臂梁由底层的待测氮化硅薄膜以及上层的加热兼测温电阻组成。使用一维热传导方程推导出在施加直流电流的情况下悬臂梁的温升分布ΔT以及两端的电压降增量ΔU。采用ANSYS有限元仿真软件仿真了不同参数时的ΔT及ΔU,仿真结果与温升表达式计算结果吻合得很好,验证了测试结构的可靠性与准确性。采用L-edit软件进行了结构加工的版图设计,制作出了测试结构的掩膜版,设计了使用微细加工工艺制备完整测试结构的详细步骤。最后对下一步工作进行了展望。