硼摻雜對加表表芯機械性能的影響研究.pdf

1、加速度計是一種慣性傳感器件，主要針對結(jié)構(gòu)的慣性力、傾斜角、外界沖擊以及振動等慣性參數(shù)的測量。本文研究的加速度計是基于體硅制造工藝，雖然這種工藝技術(shù)的發(fā)展越來越成熟，但是不得不承認該制造技術(shù)依然存在很多的缺點和不足。
　　微電子加工過程中經(jīng)常需要利用摻雜技術(shù)來改變材料的電學(xué)性質(zhì)，形成電子設(shè)備所需要的半導(dǎo)體器件，其中硼摻雜技術(shù)是應(yīng)用最廣泛也是最成熟的摻雜工藝，但是由于在硼摻雜過程中，硼原子代替硅原子帶來的材料性質(zhì)的變化將會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一

2、定的影響，諸如內(nèi)部應(yīng)力，摻雜濃度以及晶體缺陷等因素，這些因素均會導(dǎo)致硅微慣性傳感器的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象，也會使結(jié)構(gòu)的整體剛度發(fā)生變化，這兩個影響都是直接關(guān)系到加速度計的輸入輸出，成為慣性傳感器誤差的主要來源。本文將研究基于體硅工藝下硼摻雜技術(shù)對加速度表芯結(jié)構(gòu)的機械性能影響，主要內(nèi)容有：
　　1.針對硅材料的硼摻雜工藝，研究表芯結(jié)構(gòu)硼摻雜后的體積收縮比。根據(jù) EDP自停止腐蝕的硼摻雜濃度，采用假設(shè)匹配的方式來模擬硼摻雜的實際輪廓分布，

3、以此模擬出結(jié)構(gòu)在摻雜工藝后收縮應(yīng)變和楊氏模量的變化規(guī)律。
　　2.分析加速度計表芯結(jié)構(gòu)的翹曲機理，建立結(jié)構(gòu)的等效力學(xué)模型，得到結(jié)構(gòu)變形的理論公式，通過數(shù)值方法求解出表芯結(jié)構(gòu)的翹曲量。
　　3.研究硼摻雜硅梁的剛度變化情況，通過兩種不同的解析模型來分別進行求解，并與單晶硅梁比較，說明在表芯尺寸下支撐梁剛度的變化范圍。同時研究支撐梁在因為摻雜而產(chǎn)生斜彎曲的影響。
　　4.運用有限元分析軟件COMSOL MUTIPHYSIC