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国内图书分类号: 国际图书分类号: 工程硕士学位论文静电键合仿真软件的设计与实现硕士研究生: 唐佳禄 导师: 王宇颖教授 副 导 师: 刘晓为教授 申请学位: 工程硕士学科、专业: 软件工程 所在单位: 软件学院 答辩日期: 2006 年6 月 授予学位单位: 哈尔滨工业大学 Classified Index : .: Dissertation for the Master’s Degree in Engineering DESIGN AND IMPLEMENTATION OF ANODIC BONDING SIMULATION SOFTWARE Candidate : Tang Jialu Supervisor : Prof. Wang Yuying Associate Supervisor: Prof. Liu Xiaowei Academic Degree Applied for : Master of Engineering Specialty : Software Engineering Affiliation : School of Software Date of Defence : June,2006 Degree-Conferring-Institution : Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要静电键合技术已被广泛地用于 MEMS 器件与微系统的制作中,其工艺过程仿真对 MEMS 及微系统的优化设计及新品开发等具有重要应用价值。本论文在静电键合模型研究的基础上,实现了硅-玻璃静电键合工艺过程的可视化仿真。 通过大量调研,遴选出静电键合的三种典型电极模式:平板电极、单点电极和多点电极,对其建立工艺模型并进行工艺过程的仿真。 介绍了三种典型电极模式下的静电键合工艺建立物理及数学模型。静电键合工艺技术模型主要内容如下:单点电极键合扩展规律;键合时间模型, 它包括平板电极、单点电极与多点电极三种键合方式下,键合时间与键合电压及键合温度之间的函数关系;键合电流随时间变化规律。根据理论及实验研究的结论,对静电键合工艺过程进行可视化仿真。系统采用面向对象的设计与编程方法,与工艺数据库紧密结合。根据数学模型所确定的键合强度与时间的关系,分别对三种电极模式下的键合工艺过程进行二维模拟。对平板电极,模拟其键合过程中耗尽层的推进过程;对单点电极,模拟其完成键合区域的半径随时间的扩展过程;对多点电极,模拟几种典型电极分布模式下,完成键合的区域随时间的变化过程,并可在过程中观察判断电极分布是否合理。同时,根据反映键合电流随时间变化规律的数学模型,对平板电极和单点电极键合过程中的电流特性进行同步的曲线显示。在系统开发过程中,为了增加用户与系统更好的交互,还为系统增加了一些人性化的辅助功能,完善系统的实用性。本系统的特点是与实际工艺结合紧密,实用性强。经反复实验验证,对硅-玻璃静电键合工艺过程的模拟结果基本与在理想实验条件下的实际工艺过程相吻合,电流时间特性曲线理想,对实际工艺有一定指导作用。 关键词 MEMS ;静电键合;工艺仿真;面向对象-I- 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 Abstract Ano