MEMS微變形鏡測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、可實現(xiàn)批量生產(chǎn)等優(yōu)點，成為MEMS微變形鏡的研究熱點。然而基于表面加工工藝的微變形鏡工藝過程中的粘附問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題成為微變形鏡制造中的一大難點。 首先，本文對粘附現(xiàn)象的產(chǎn)生根源、測試技術(shù)以及控制技術(shù)等幾個方面進行了系統(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，對犧牲層釋放方法進行了詳細的研究，并作了大量的實驗工作。分別采用蒸發(fā)釋放法、升華釋放法等對MEMS微懸臂梁進行釋放，通過測試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用蒸發(fā)釋放法時，微懸臂梁的最大分離長度為140微米，而當(dāng)采用升華釋放法對微測試結(jié)構(gòu)進行釋放時，微懸臂梁的最大分離長度為650微米，同時發(fā)現(xiàn)，微懸臂梁的寬

3、度對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。并對典型的FDTS和OTS分子膜進行了詳細的討論，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，針對分立式MEMS微變形鏡研究了相關(guān)的測試理論工作，它為加工過程提供了定性或定量評價，是保證加工質(zhì)量、研究加工規(guī)律和提高微細加工水平的基礎(chǔ)，為將來的測試提供重要