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1、习题 3-16一根细长的硅梁受到纵向张应力的作用。力的大小为 lmN，横截面积为 20um*1 um。纵向的杨氏模量为120GPa。求出梁的相对伸长量（百分比）。如果 硅的断裂应变为0.3%，那么要加多大力梁才会断裂？答：伸长量M = F =空上=0.000421EA 120*109 * 20*10-6 *1*10-6相对伸长量5 =2*100% = 0.042%1极限力 F =5EA = 0.3%*120*109*20*10-6*1*10-6 = 7.2mNmax习题 3-19求出下面所示悬臂梁的惯性矩。材料是单晶硅。悬臂梁纵向的杨氏模量为 140GPa。力力社臂梁横戴血曲梁横戴面t - 4
2、0pm 20|imf40pniwt3 20*10-6*（40*10-6）3答：惯性矩 I = 1.07*10-19 m412 12习题 11-4常規的志面试机械皿工工邑如F图所示，它呆用蘭展结构圧材鄴和対厲栖杵展材斜在此匸2?化 討底 材料雄粧，牺牲肚和是金*结构圧旳尼聚对二I卩卑A部分：从下画所列的材料中确世组可仃的备选材料作为牺牲层#2和蜻构层#2：牺牲翊料逸顶；LPCVD gffc,比刻胶和蕪金棒膜-结构材料选项：I.R：D練化硅、I忙D讯化硅秦金薄膜简单说明一下所列的每种材料选择与否的原内（.捉示:冇町能所冇的材料都无法满足条件一日部分：魅照劇蚀兼容性表格一找出能讎關庭工艺弗容性要求的
3、苴他材料殂合（选择植鬧敛限附朵I冲 所讨论的材料描述制造叠层第构的完畫工艺流程.包播比刻胶的旋第和warPo （捷示1从网上柴料 中找岀各种材料的抗枳训度并将它f（ I总銷在表格中】答：a:结构层牺牲层LPCVD氧化硅光刻胶蒸金薄膜LPCVD氮化硅可以。LPCVD氧化硅 可以采用液体腐蚀 剂移除不可以，对于光刻胶 而言沉积温度过高不可以。蒸金无法 承受LPCVD氮化硅 时的高温LPCVD氧化硅不可以。结构层和 牺牲层会同时被腐 蚀不可以，对于光刻胶 而言沉积温度过高不可以。蒸金无法 承受LPCVD氧化硅 时的高温蒸金薄膜可以。某些氧化物 腐蚀剂可能会侵蚀 蒸金可以。但是蒸金会使 硅片的温度增加
4、并 且导致聚合物熔化不可以。相同金属 会同时被腐蚀b：牺牲层结构层LPCVD多晶硅LPCVD氮化硅、高温生长一氧化硅光刻胶聚对二甲苯金薄膜聚对一甲苯、聚一甲基硅氧烷、一氧化硅、氮化硅、单晶硅铝薄膜聚对一甲苯、聚一甲基硅氧烷、一氧化硅、氮化硅、单晶硅聚对二甲苯金薄膜、铝薄膜LPCVD氮化硅LPCVD多晶硅、高温生长一氧化硅、单晶硅高温生长一氧化硅LPCVD多晶硅、单晶硅、LPCVD氮化硅、聚对二甲苯聚二甲基硅氧烷光刻胶下面是北京大学微系统所给出的MEMS标准工艺，以一个MEMS中最主要的结构 梁为例介绍MEMS表面加工工艺的具体流程。I. 硅片准备2热氧生长二氧化硅(SiO2)作为绝缘层3. LPCVD淀积氮化硅(Si3N4)作为绝缘及抗蚀层4. LPCVD淀积多晶硅1(P0LY1)作为底电极5多晶硅掺杂及退火6光刻及腐蚀P0LY1，图形转移得到P0LY1图形7.LPCVD磷硅玻璃(PSG)作为牺牲层8光刻及腐蚀PSG，图形转移得到BUMP图形9光刻及腐蚀PSG形成锚区10.LPCVD淀积多晶硅2(POLY2)作为结构层II. 多晶硅掺杂及退火12. 光刻及腐蚀POLY2，图形转移得到POLY2结构层图形13. 溅射铝金属(AI )层14. 光刻及腐蚀铝层，图形转移得到金属层图形15. 释放得到活动的结构
《微机电系统基础》3
