Deformation of MEMS Transducer Membrane Due to Stress in Deposited Film

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Using the Ritz method, the maximum membrane deflection and the magnitude of mechanical stresses were calculated depending on the geometric dimensions of the membrane and the parameters of the deposited SiO 2 layer. A comparative assessment was made of the magnitude of deformation and mechanical stresses in the structure of an absolute pressure transducer with a polysilicon membrane radius of 50 μm and a “sandwich” structure of a MEMS acoustic pressure transducer consisting of polysilicon layers and deposited SiO 2 with a membrane radius of 300 μm, arising during the deposition of the SiO 2 layer.

Sobre autores

V. Amelichev

Scientific-Manufacturing Complex “Technological Centre”

Zelenograd, Russia

S. Generalov

Scientific-Manufacturing Complex “Technological Centre”

Zelenograd, Russia

I. Godovitsyn

Scientific-Manufacturing Complex “Technological Centre”

Email: I.Godovitsyn@tcen.ru
Zelenograd, Russia

S. Polomoshnov

Scientific-Manufacturing Complex “Technological Centre”

Zelenograd, Russia

M. Saurov

Scientific-Manufacturing Complex “Technological Centre”

Zelenograd, Russia

Bibliografia

  1. Popescu D.S ., Lammerink T.S.J. and Elwenspoek M . Buckled Membranes for Microstructures, Proceedings IEEE Micro Electro Mechanical Systems An Investigation of Micro Structures, Sensors, Actuators, Machines and Robotic Systems, 1994, pp. 188–192.
  2. Fang W., Wic kert J.A . Post Buckling of Micromachined Beams, J. of Micromechanics and Microengineering, 1994, vol. 4, pp. 116–122.
  3. Fang W., Wicke rt J.A . Determining Mean and Gradient Residual Stresses in Thin Films Using Micromachined Cantilevers // J. of Micromechanics and Microengineering, 1996, vol. 6, pp. 30 1–309.
  4. Ziebart V., Paul O. and Baltes H . Strongly Buckled Square Micromachined Membranes J. of Microelectromechanical Systems , 1999, vol. 8, no. 4, pp. 423–432.
  5. Creek S., Chitica N . Deflection of Surface-Micromachined Devices Due to Internal, Homogeneous or Gradient Stresses, Sensors and Actuators A-Physical, 1999, vol. 78, pp. 1–7.
  6. Зи С . Технология СБИС, Москва, 1986, т. 1.
  7. Годовицын И.В., Амеличев В.В., Сауров А.Н., Гаврилов Р.О., Генералов С.С ., Миниатюрные тензорезистивные преобразователи давления: итоги двадцатипятилетия // Нано- и микросистемная техника, 2011, № 7, с. 29–41.
  8. Годовицын И.В., Зимин В.Н., Петров А.Ю., Шелепин Н.А . Сверхминиатюрный преобразователь давления для специальных применений // Микросистемная техника, 2001, № 7, с. 3–5.
  9. Годовицын И.В., Амеличев В.В., Панков В.В., Сауров А.Н . Миниатюрный тензорезистивный преобразователь давления с высокой чувствительностью, Нано- и ми кросистемная техника , 2012, № 6, с. 26–29.
  10. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С . Пластинки и оболочки, Москва, 1966, c . 380.
  11. Zawawi A., Hamzah A. A ., Majlis B. Y. and Mohd-Yasin F . A Review of MEMS Capacitive Microphones, Micromachines, 2020, vol. 11, pp. 484. https: //d oi.o rg/10.3390/mi11050484
  12. Алфутов Н.А. Основы расчета на устойчивость упругих систем, Москва, 1976, стр. 64.
  13. Тимошенко С.П. , Войновский-К ригер С . Пластинки и оболочки, Москва, 1966, с. 444.
  14. Тимошенко С.П. , Войновский-К ригер С. Пластинки и оболочки, Москва, 1966, стр. 445.
  15. Чертищев Ю., Оспенникова О.Г., Бойчук А.С., Диков И.А., Генералов А.С ., Определение размера и глубины залегания дефектов в многослойных сотовых конструкциях из ПКМ по величине механического импеданса // Авиационные материалы и технологии, 2020, № 3 (60), с. 72–94.
  16. Алфутов Н.А . Основы расчет на устойчивость упругих систем, Москва, 1976, стр. 165.
  17. Годовицын И.В., Генералов С.С., Поломошнов С.А., Сывороткин П.А . Разработка МЭМС-микрофона с ненапряженной поликремниевой мембраной // 3-я международная научно-техническая конференция «Технологии микро- и наноэлектроники в микро- и наносистемной технике» 28–29 ноября 2012 г., Зеленоград.
  18. Годовицын И.В., Генералов С.С ., Поломошнов С.А., Сывороткин П.А., Амеличев В.В . Интегральный конденсаторный преобразователь акустического давления для миниатюрного МЭМС-микрофона // Нано- и микросистемная техника , 2014, № 4, с. 43–50 .
  19. Григорьев Д.М., Годовицын И.В., Амеличев В.В., Генералов С.С. , Поломошнов С.А . Использование конечно-элементного моделирования для расчета CV-характеристики конденсаторного МЭМС-микрофона // Микроэлектроника, 2017, том 46, № 6, с. 430–438.
  20. Григорьев Д.М., Годовицын И.В., Амеличев В.В., Генералов С.С ., Расчет АЧХ МЭМС-микрофона c помощью конечно-элементного моделирования // Микроэлектроника, 2018, том 47, № 3, с. 238–243.
  21. Lawn B . Fracture of brittle solids, Cambridge University Press, 2nd edition, 1993.
  22. Boroch R.E . Mechanical Properties and Fatigue of Polycrystalline Silicon under Static and High Frequency Cyclic Loading, диссертация, 2008 г. doi: 10.7868/S3034548025050088

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).