基于窄帶水平集算法的表面微加工工藝的三維仿真研究.pdf

1、表面微加工工藝是MEMS(Micro Electro Mechanical System)器件制造的一種重要技術(shù)，可以利用不同的材料在襯底硅片上不同的淀積順序，選擇相應(yīng)的掩膜信息，通過刻蝕轉(zhuǎn)移圖形信息，可以制造各種不同的結(jié)構(gòu)。目前，大量的MEMS器件都是利用這項(xiàng)加工技術(shù)制造的，所以一套對(duì)表面微加工工藝的仿真系統(tǒng)對(duì)一些MEMS器件的研發(fā)有著重大的意義。表面微加工工藝仿真軟件系統(tǒng)不僅可以縮短設(shè)計(jì)周期、降低設(shè)計(jì)成本，對(duì)實(shí)際的加工過程有預(yù)見性的

2、指導(dǎo)作用。
　　本文研發(fā)了一套基于窄帶水平集算法的表面微加工工藝的仿真軟件系統(tǒng)。本軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)版圖CIF格式文件的解析并將結(jié)果保存，結(jié)合加工工藝流程，設(shè)置相關(guān)的刻蝕淀積參數(shù)，基于窄帶水平集算法實(shí)現(xiàn)了表面微加工工藝的3-D仿真，仿真結(jié)果再現(xiàn)MEMS器件的制造過程。軟件包括四個(gè)模塊，版圖解析模塊:讀取CIF版圖，實(shí)現(xiàn)與MEMS器件的真實(shí)的鏈接;參數(shù)控制模塊:可以修改版圖的幾何參數(shù)，刻蝕淀積速度時(shí)間等參數(shù);仿真模塊:對(duì)具體的版

3、圖進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn);顯示模塊:查看實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，可以通過仿真結(jié)果來(lái)修正模型和算法，并對(duì)照SEM照片來(lái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的正確性。本文首先對(duì)表面微加工工藝以及MEMS CAD技術(shù)作了簡(jiǎn)單介紹，之后對(duì)CIF掩膜文件內(nèi)容格式以及文件的解析過程作了詳細(xì)闡述。然后介紹了表面微加工工藝中的刻蝕和淀積技術(shù)以及在建模仿真過程中所用的模型。緊接著詳細(xì)介紹了工藝模擬算法，重點(diǎn)介紹了窄帶水平集的原理以及實(shí)現(xiàn)方法。最后介紹了該軟件系統(tǒng)，并對(duì)一些微器件進(jìn)行了仿真。
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