PLC课程设计任务书-2010.doc

毕业设计(论文)外文资料翻译 题 目:CMUT在标准CMOS工艺的参余应力调查 院系名称： 电气工程学院 专业班级： 自动0801 学生姓名： 代亚朋 学 号： 200848280106 指导教师： 王黎 教师职称： 副教授 起止日期：12-02-23～12-03-04 地 点: ？？？？ 附 件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 指导教师评语： 签名： 年 月 日 附件1：外文资料翻译译文 CMUT在标准CMOS工艺的残余应力的影响调查 彭旭 1集成电子深圳先进技术研究院中国科学院，中国深圳香港中文大学，香港，中国peng.xu@?siat.ac.cn 摘要：残余应力会产生电容微加工超声传感器（CMUT）在标准的CMOS制造工艺，CMUT性能上有很大的影响，如崩溃电压，谐振频率，变压器变比，灵敏度和带宽。应采取以满足的要求设计和制造工艺的改进，足够的为CMUT表演的残余应力的影响考虑。有限元模拟方法（FEM），用于本文CMUT在性能上残余应力的影响进行调查。结果表明，残余拉应力是有利的崩溃电压，灵敏度和最大输出声压，残余压应力是有利的刚度，变压器变比，最大输出声压和输出电压。 关键词：CMUT;残余应力有限元 Ⅰ导言 电容式微加工超声传感器（CMUT）长期以来一直作为替代压电超声换能器[1]。CMUT积极研究已经报道，在过去的十年。已开发各种不同的制备方法[2 -4]。设计参数，如电极的形状，大小和位置，都得到了优化[5-6]。的CMOS-MEMS技术已经应用到各个岗位的进程。在标准CMOS工艺制造的CMUTs有许多优点，如易于集成与电路，低寄生电容，更好的信号信噪比和成本低易于制造阵列。为了得到高分辨率或足够的输出信号，的CMUT阵列制作在实际应用中[7]。然而，尤其是多层的微观结构，应力匹配和粘附问题，很容易导致骨折。后CMOS工艺后，残余应力会引起反应离子刻蚀（RIE），涂层和退火。由于存在残余应力，应力分布不均匀，会产生，同时释放的微观结构。瞬态应力释放将导致巨大的压力和应力梯度下脆弱的微观结构故障。虽然许多建模方法提供了更大的见解，为CMUT设计的优化，其中大部分集中于了解不同的设计的影响。 978-1-4244-8038-8/11/$26.00 ?2011 IEEE 汀宇，凤其羽 土木工程与力学科学华中科技大学和武汉理工2Schoolting.yu@ siat.ac.cn; fq.yu@ siat.ac.cn CMUT的内在属性的参数。仍有期间的CMUT性能上的制造过程中减少对残余应力的影响的研究。由于残余应力在CMUT CMUT严重影响性能，我们提出了一个理论模型来分析性能对的CMUT在本文的残余应力的影响。在第二节中，简要介绍的制作过程和残余应力推导澄清。在第三节中，有限元模型，介绍了CMUT。在第四节中，一些有限元分析进行了检查CMUT和其他基本设备的参数，如崩溃电压和谐振频率，性能上的残余应力的影响。第五节，结论是基于有限元模拟和分析结果。 Ⅱ设备制造及残余应力推导 A.设备制造 在约章标准0.35五金属CMOS工艺制造，该设备。如图1所示，可移动的结构被释放后CMOS工艺。一个刻蚀去除顶端钝化层和SiO2与M5（金属5）发现，然后进行湿蚀刻摆脱M3（金属）和M5，因此，微桥结构被释放。为了减少顶部电极的重量，以及暴露垫，M4的（金属）的SiO2间隙是通过刻蚀技术。 图1.后CMOS（a）在后CMOS工艺（b）刻蚀过程（c）（d）刻蚀湿法刻蚀。 B.残余应力的推导 这里各种因素的影响的CMUT残余应力.薄膜沉积工艺，热处理工艺和材料的机械性能的主要因素.残余应力通常被认为是这两个压力的内在应力和热应力的联合作用.有没有系统的理论来解释如何来的内在压力，如晶格失配，涉及的杂质，晶格重建，相变，都可以引起内应力.许多人认为，内应力，直接关系到薄膜沉积技术和具体的沉积工艺参数.薄膜和基板之间的热膨胀系数差异造成的热应力.当温度变化时，热应力可以由方程（1）计算： σ th? E f (α f? α s ) △T （1） 其中EF是膜的杨氏模量，αf和，αS有薄膜的热膨胀系数与基