MEMS微變形鏡測(cè)試及工藝防粘附技術(shù)研究.pdf

1、采用表面加工工藝制作的MEMS分立式微變形鏡具有集成度高、可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，成為MEMS微變形鏡的研究熱點(diǎn)。然而基于表面加工工藝的微變形鏡工藝過(guò)程中的粘附問(wèn)題將成為影響變形鏡性能和可靠性的重要因素之一，因此，如何有效控制MEMS微變形鏡加工中的粘附問(wèn)題成為微變形鏡制造中的一大難點(diǎn)。 首先，本文對(duì)粘附現(xiàn)象的產(chǎn)生根源、測(cè)試技術(shù)以及控制技術(shù)等幾個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于MEMS微變形鏡上極板的面積比較大，在工藝最

2、后清洗的過(guò)程中，由于表面張力的作用，上極板極易與下極板接觸，干燥以后，如果彈性回復(fù)力不能克服各種表面應(yīng)力，MEMS微變形鏡將發(fā)生釋放粘附。 其次，對(duì)犧牲層釋放方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并作了大量的實(shí)驗(yàn)工作。分別采用蒸發(fā)釋放法、升華釋放法等對(duì)MEMS微懸臂梁進(jìn)行釋放，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用蒸發(fā)釋放法時(shí)，微懸臂梁的最大分離長(zhǎng)度為140微米，而當(dāng)采用升華釋放法對(duì)微測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行釋放時(shí)，微懸臂梁的最大分離長(zhǎng)度為650微米，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，微懸臂梁的寬

3、度對(duì)粘附也有一定的影響，在一定范圍內(nèi)，懸臂梁越窄，其更易發(fā)生粘附。 再次，研究了表面粗糙法以及自組裝分子膜涂層在MEMS微結(jié)構(gòu)防粘附中的應(yīng)用。并對(duì)典型的FDTS和OTS分子膜進(jìn)行了詳細(xì)的討論，研究表明，自組裝分子膜不僅能有效防止釋放粘附，更能防止工作粘附。 最后，針對(duì)分立式MEMS微變形鏡研究了相關(guān)的測(cè)試?yán)碚摴ぷ?，它為加工過(guò)程提供了定性或定量評(píng)價(jià)，是保證加工質(zhì)量、研究加工規(guī)律和提高微細(xì)加工水平的基礎(chǔ)，為將來(lái)的測(cè)試提供重要