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随着微电子机械系统(MEMS)科研开发和产业化的快速发展,MEMSCAD的需求日益显现。MEMS表面制造加工技术中的牺牲层腐蚀技术对器件的性能有着重要影响,因此利用MEMSCAD技术对牺牲层腐蚀过程进行模拟和控制对MEMS器件的制造有着重要的指导意义。
实用化的牺牲层腐蚀模拟必须建立与版图的连接,通过版图定义具体的牺牲层腐蚀区域。这就要求能够直接从版图读取牺牲层和腐蚀开口的信息,包括具体的牺牲层形状、尺寸、开口位置等,在此基础上利用合适的腐蚀模型对它进行腐蚀模拟。
目前,国内外的研究工作主要是针对牺牲层腐蚀腐蚀模型的建立,已经可以实现对一些基本结构例如悬臂梁、固支梁、圆形、矩形以及复杂的组合结构等的模拟。但都是通过指定一个具体结构,有针对的进行建模与分析。直接由版图定义牺牲层图形、开口位置以及类型的牺牲层工艺模拟尚未见报道。本文的研究工作围绕基于版图的牺牲层腐蚀模拟方法和相关软件开发。
研究工作完成了版图解释、牺牲层分析、开口位置判断、以及相关模型调用的方法研究与相关软件的编制和调试,已经能够成功地读入并分析以CIF格式描述的版图,实现了牺牲层释放窗口的定位与类型判别。在此基础上通过牺牲层与结构层版图坐标的比较,实现了在正、负两种版图中对三种基本腐蚀类型的判断,并能分别单独显示。对于每一种腐蚀类型,导出与腐蚀模型对应的腐蚀参数,导入腐蚀模型并将腐蚀参数导入模型实现了对牺牲层释放过程的模拟。
软件包括框架管理系统、版图解析模块、结构选择模块和腐蚀模拟模块。本论文采用MFC实现软件编写和图像绘制。