基于線算法的BOSCH工藝三維模型與模擬.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、MEMS(即微機電系統(tǒng))在集成電路技術基礎上發(fā)展而來,經過二十多年來的飛速發(fā)展,已發(fā)展成為一門涉及到電學、熱學、機械、磁等不同學科領域的交叉學科,廣泛應用于材料科學、生物醫(yī)學、航空航天和汽車工業(yè)等各重要領域,一直都是世界各國科學技術研究的熱點。MEMS加工技術是MEMS器件研究和制造的基礎,主要包括刻蝕、淀積、光刻電鑄成型(LIGA)等多種加工工藝。MEMS加工工藝相比于IC工藝而言,更加注重MEMS器件在微納尺度下的三維立體結構和表面

2、形貌。目前,除了利用部分集成電路的工藝標準,針對很多MEMS工藝的研究探索主要還是依賴積累的經驗和反復的試探,這不可避免的導致了生產資源的浪費、生產周期的延長,造成了成本增加,也不利于MEMS的進一步發(fā)展。在MEMS工藝計算機模擬領域中,對于二維的模擬,已有一些研究。而MEMS工藝的三維模擬,面臨著CPU和內存占用大、算法不完善、模擬速度慢以及模擬精度低等問題。
  隨著MEMS器件的功能越來越細化,其結構的設計和加工也越來越復雜

3、,高深寬比結構的刻蝕作為MEMS工藝的關鍵性工藝引起了廣泛的關注。在MEMS工藝中,通常采用BOSCH工藝來實現(xiàn)高深寬比結構。目前,對于MEMS工藝模擬技術中單一加工工藝已有一些研究,但對于BOSCH工藝這種復合工藝的三維建模模擬仿真未見報道。本文提到的一些商業(yè)軟件雖對簡單的單項工藝有所涉及,但所提供的文檔大部分是對軟件的使用方法進行介紹,對工藝建模方法及仿真過程非常保密,很少介紹和敘述。論文首先對現(xiàn)有幾種仿真平臺做了簡要介紹和對比;接

4、著,深入研究幾種三維表面演化算法,論證其優(yōu)缺點及可行性,優(yōu)化改進三維線算法模型,并基于此算法對BOSCH工藝進行三維建模,運用C語言編寫程序處理數(shù)據(jù)來對演化過程進行模擬,用MATLAB將演化的數(shù)據(jù)結果進行圖形化輸出,從而達到三維可視化的結果。
  在BOSCH工藝中,刻蝕窗口的形狀、尺寸和加工時長,均對加工結果的深寬比和側壁表面形貌產生影響。本文結合實驗情況,通過改變初始條件、控制模擬時間周期,得到不同刻蝕窗口條件下的模擬結果,最

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