第10章MEMS技术.pdf

第10章 MEMS技术 本章内容 10.1 MEMS简介 10.2 MEMS加工工艺 10.3 MEMS器件制造实例 10.4 MEMS器件同微电子器件的集成 10.1 MEMS简介 早在二十世纪六十年代，在硅集成电 路制造技术发明不久，研究人员就想利用 这些制造技术和利用硅很好的机械特性， 制造微型机械部件，如微传感器、微执行 器等。 如果把微电子器件同微机械部件做在 同一块硅片上，就是微机电系统—— MEMS: Microelectromechanical System MEMS器件根据其特性分成微传感器、微 执行器、微结构器件、微机械光学器件等。 机械类 力学 力矩 速度 加速度 位置 磁学类 微传感器 流量 角速度(陀螺) 化学类 气体成分 湿度 PH值 离子浓度 生物类 微执行器 马达 齿轮 开关 扬声器 微结构器件 薄膜 探针 弹簧 微梁 微腔 沟道 锥体 微轴 微光学器件 微镜阵列 微光扫描器 微斩光器 光编码器 微光阀 微干涉仪 微光开关 微透镜 由于MEMS器件和系统具有体积小、 重量轻、功耗小、成本低、可靠性高、性 能优异、功能强大、可以批量生产等传统 传感器无法比拟的优点，因此在航空、航 天、汽车、生物医学、环境监测、军事以 及几乎人们接触到的所有领域中都有着十 分广阔的应用前景。 如微惯性传感器及其组成的微型惯性 测量组合能应用于制导、卫星控制、汽车 自动驾驶、汽车防撞气囊、汽车防抱死系 统（ABS ）、减震系统、防盗系统等。微 流量系统和微分析仪等可用于微推进、医 疗、信息采集分析等等用途，因此MEMS 被认为是微电子技术的又一次革命。 Hot-film air flow sensor Electronic motor control Pressure sensors for air pressure, take in pressure, combustion room pressure Piezoelectric Surface micromechanics for airbag sensor angular rate sensors and acceleration sensors 由于MEMS （Microelectromechan