MEMS und Sensoren

Welches Problem tritt auf, wenn Dünnfilme wie Polysilizium als Strukturschicht in der Oberflächen-Mikromechanik große Eigenspannungen enthalten?

  1. ADer Widerstand des Films wird null
  2. BBeim Freistellen durch Entfernen der Opferschicht verbiegt oder knickt die Struktur
  3. CDer Film wird transparent
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Antwort: B. Beim Freistellen durch Entfernen der Opferschicht verbiegt oder knickt die Struktur

Sind die bei der Abscheidung entstandenen Eigenspannungen groß, knicken beim Freistellen durch Entfernen der Opferschicht beidseitig eingespannte Balken unter Druckspannung und werfen Wellen, und bei einer Spannungsverteilung in Dickenrichtung verbiegen sich einseitig eingespannte Balken. Form und Resonanzfrequenz entsprechen dann nicht dem Entwurf, und die Struktur kann an Elektroden anstoßen und sich nicht mehr bewegen. Bei Polysilizium wird die Spannung durch Abscheidetemperatur und Ausheilen auf höchstens einige zehn MPa gesteuert, bei Nitridfilmen durch die Zusammensetzung auf Zugspannung eingestellt.

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