影响微电子机械系统成品率和可靠性的粘合力和摩擦力

摘要

文章评述了影响微电子机械系统(MEMS)成品率和可靠性的粘合力和摩擦力问题.在用氢氟酸(HF)腐蚀牺牲层、释放多晶Si微结构、干燥时,由于Si片表面薄层水的表面张力使两片亲水、间隙在微米量级的Si片粘合起来,称为"释放有关粘合".粘合也发生在封装后器件中,当输入信号过冲时,由于Si片表面的化学状态将Si片粘合起来,称为"使用中粘合".解决粘合的最好办法是:在MEMS微结构的表面涂以抗粘合薄膜,将成品器件在干燥气氛下封装.介绍了抗粘合薄膜的制备工艺和目前存在的问题.相比之下,具有高速运动的MEMS,其摩擦力问题更为复杂.应用抗粘合薄膜,解决了粘合,也降低了摩擦力,但摩擦依然存在.摩擦带来磨损,降低器件可靠性和寿命.寻找既抗粘合、又耐磨的薄膜,是解决高速运动MEMS可靠性和寿命的一个关键.