MEMS와 센서

표면 마이크로머시닝에서 구조층에 사용하는 폴리실리콘 등의 박막에 내부 잔류 응력이 크면 어떤 문제가 생기는가?

  1. A막의 저항이 0이 된다
  2. B희생층을 제거하여 띄웠을 때 구조가 휘거나 좌굴(buckling)한다
  3. C막이 투명해진다
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정답: B. 희생층을 제거하여 띄웠을 때 구조가 휘거나 좌굴(buckling)한다

성막 시에 생기는 잔류 응력이 크면, 희생층을 제거하여 구조를 띄웠을 때 압축 응력을 가진 양단 고정 빔은 좌굴하여 물결 모양이 되고, 두께 방향으로 응력 분포가 있으면 외팔보(캔틸레버)가 휩니다. 설계대로의 형상이나 공진 주파수가 되지 않으며, 전극에 닿아 움직이지 않게 되기도 합니다. 폴리실리콘에서는 성막 온도나 어닐링으로 응력을 수십 MPa 이하로 제어하고, 질화막에서는 조성으로 인장 응력으로 조정합니다.

  • A. 저항이 0이 되는 것은 아닙니다.
  • B. 올바릅니다. 휨이나 좌굴이 일어납니다.
  • C. 응력 때문에 막이 투명해지는 것은 아닙니다.
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