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随着微机电系统(Micro Electro-Mechanical System ,MEMS)技术的迅速发展,越来越多的薄膜材料被应用于MEMS 中,制作成MEMS 器件的微机械结构。而氮化硅薄膜具有高弹性模量、抗疲劳强度和折断强度等优良的力学性能,是在MEMS 中应用最广泛的薄膜材料之一。目前,氮化硅薄膜还存在如薄膜的残余应力较大、薄膜的力学性能易受工艺参数的影响等问题,而通过对氮化硅薄膜力学性能的研究,可以加深对氮化硅薄膜材料的认识,更好地发挥氮化硅薄膜材料在MEMS 中的作用。通过对微旋转结构进行有限元ANSYS仿真分析,利用仿真的结果优化微旋转结构的设计,并制作出微旋转结构用于测量氮化硅薄膜的残余应力。利用纳米压入法测量氮化硅薄膜的弹性模量和硬度。讨论和分析等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)的沉积工艺参数对氮化硅薄膜力学性能的影响。用氮化硅薄膜作为悬梁,制作金属-金属接触式射频MEMS开关。初步分析和探讨氮化硅薄膜的力学性能对RF MEMS开关器件性能的影响。结果表明,氮化硅薄膜的力学性能决定于沉积条件,通过调整工艺参数,能够获得所需力学性能的氮化硅薄膜;而氮化硅薄膜的力学性能对RF MEMS开关器件性能是至关重要的,减小氮化硅薄膜的残余应力,适当增大弹性模量值,能够降低开关器件的阈值电压和延长使用寿命。目前,本文采用PECVD 法沉积的氮化硅薄膜的弹性模量值可达到185.5Gpa 左右,残余应力的绝对值小于100MPa。而用氮化硅薄膜作为悬梁所制作的RF MEMS 开关器件的性能是:阈值电压在22 至27V 之间、开关次数10000 次以上。