2006 年 仪衰杖术与传番 06 第1期 Instrument Te le and 金属三维微结构加工技术的研究 吴英12,周兆英1,江永清3,向毅2,小野崇人4 (1清华大学精密测试技术及仪器国家氲点实验室,北京10004;2重庆科技学院重庆 3中电集团电子44所重庆4000;4.日本东北大学工学部机械知能系日本仙台 8579 摘要:三維微结构制作技术是MEMS加工的关键技术之一。现有的三维微细加工技术主要有利用SU-8等光刻胶形 成的以]C工艺为基础的珪三维微结构制作技术和以同步輻射X射线曝光为基础的LCA技术。但是,在传统的去胶液 中,SU-8光刻胶会膨胀变形,从而可能导致图形的失败。而LIGA技术需要昂贲的同步輻射光源和特制的LIGA掩模板 加工周期长。为此,基于反应离子深刻蚀技术,结合电镀工艺,提出了一种金属微结构的微加工制作方法,并进行了相应 的实验。结果表明,该方法不仅可以制造出深宽比为6的微型金属螺旋线圈,还可以为其他非珪三維微结构的加工提供 定的技术支持。 关键词:MEM;微加工;反应离子刻蚀;电镀;金属微结构 中图分类号:TH6文献标识码:A文章编号:1002-1841(2006)01-0008-02 Metal Microstructure Microfabrication Techniqu wU Ying ZHOU Zhao-ying JING Yong-qing, XIANG Yi, TAKAHITO Ono (1. State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instruments, Tsinghua University, Beijing 100084, china 2. Chongging University of Science and Technology, Chongqing 400050, China; 3. Chongqing Optoelectronic Research Institute Chongqing 400040, China; 4. Tohoku University, Sendai 980-8579, Japan Abstract: The fabrication technique of three- dimensional microstructure is important in the MEMS microfabrication technology. The main methods of are silicon three- dimensional microfabrcaiton combining the SU-8 photoresist and IC process and LIGA- type micro- abration. However, SU-8 microfabrciaon has limitation on the strip off process and the cost of lIGa- type is high. So, a new three tensional microfabrication technique for metal materials was developed from the silicon deep etching technique and electroplating tech nique. In the present research, a silicon mold with high aspect ratio microstructures was manufactu structures were fab- ricated using this mold. A successful development of this technique opens a altemative way for three dimensional microfabrication tech Words: MEMS; Microfabrication; RIE Etching: Electroplating; Metal Micro Structure 0引言 现有的三维微细加工技术主要有;以C工艺为基础的硅 微型机电系统( Micro Electromechanical System,MFMS)是在三维微结构制作技术,以同步辐射ⅹ射线曝光为基础的LGA 集成电路( Integrated Circuit,C)加工工艺的基础上发展起来的,技术及采用紫外光曝光的准LGA技术等。以LC工艺为基础的 及机械、电子材料等多门学科,具有体积小、可批量生产、性硅三维微结构制作技术利用SU-8系列负性胶可望形成深宽 能高、成本低等优点被认为是21世纪最有发展潜力的高科技比大、侧壁陡峭的微结构,但在传统的去胶液中,SU-8光刻胶 产业{。 会膨胀变形,从而可能导致图形的失败。而GA技术需要昂 MMS的制作主要基于两大技术:C技术和微机械加工技贵的同步辐射光源和特制的LGA掩模板加工周期长3。为 术其中基于传统的C技术,主要用于制作MMS中的信号处此,基于深刻蚀技术和金属电镀技术,提出利用感应耦合等离 和控制系统;而微机械加工技术则主要包括体微机械加工技子体(ICP: Inductively Coupled Plasm)刻蚀设备进行硅刻蚀,以 术、表面微机械加工技术、LGA技术准LGA技术、品片键合技此刻蚀后的高深宽比图形作为模具,进行电镀然后刻蚀去除 术和微机械组装技术等2。由于侧壁陡直深宽比大的微结构硅,从而得到金属三维微结构。该加工技术可望为非硅三维微 不仅可以提高微型器件的性能,而且还能增加微型器件的强加工工艺技术的研究提供一定的思路和支持。 度,防止因机械失效或应力集中产生的破坏因此,三维微结构1实验设计 的制作技术成为了MEMS加工的关键技术之一。 1IICP-RIE刻蚀技术 ICP-RE刻蚀技术主要用于进行硅的深层刻蚀4,该工艺 基金项目:重庆科委自然科学基金项目 收稿日期:2005 28收修改稿日期:2005-08-15 利用了感应耦合等离子体和侧壁钝化工艺( Sidewall Passivation
2O06钲 第 1期 仪 表 技 术 与 传 感 器 Instrument Technique and Sensor 2o06 No．1 金属三维微结构加工技术的研 究 吴 英 ，-，周兆英 ，江永清0，向 毅 ，小野崇人 (1．清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，北京 100084；2．重庆科技学院，重庆 400050； 3．中电集团电子 44所，重庆 400040；4．日本东北大学工学部机械知能系，日本 仙台 980—8579 摘要：三维微结构制作技术是 MEMS加工的关键技术之一。现有的三维微细加工技术主要有利用 SU一8等光刻胶形 成的以 IC工艺为基础的硅三维微结构制作技术和以阔 步辐射 x射线曝光为基础的 LIGA技术。但是，在传统的去胶液 中，SU一8光刺胶会膨胀变形，从而可能导致图形的失败。而 LIGA技术需要昂贵的同步辐射光源和特制的 LIGA掩模板， 加工周期长。为此，基于反应 离子深刻蚀技术，结合电镀工艺，提 出了一种金属微结构的微加工制作方法，并进行 了相应 的实验。结果表明，该方法不仅可以制造出深宽比为 6的微型金属螺旋线圈，还可以为其他非硅三维微结构的加工提供 一 定的技术支持。 关键词：MEMS；微加工；反应 离子刻蚀 ；电镀 ；金属微结构 中圈分类号 ：TH16 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—1841(2o06)0l一0008—02 M etalM icrostructureM icrofabrication Technique WUYi ，ZHOUZhao-ying，JINGYong-qlng3，XIANGyi2，TAKAHITOono4 (1-StateKeyI rofPl'e~ OllneasumnentTechnologyandInstruments，T~agh,,-University，BI蛳ng100084，China； 2．a嘲 Unive~ tyofScienceandTechnology，Chongqing400050，China；3．ChongqmgO0toelectronlcResearchInslitute， Chong~ing400O40，China；4．TehokuUm、，e商 姆，Send~J980—8579，Japan Abstract．Thefabrication techniqueofthree—dimem ionalmicrostructureisimportantintheMEMSmiemfabricationtechnology．Th e mainmethodsofaresiliconthree—dimensionalmicmfabrcaitoncombiningtheSU一8photoresistandICprocessandLIGA—typemicrofabrcation．However，SU一8micmfabrciannhaslimitationonthestripofprocessandthecOStofLIGA—typeishigh．So，anewthree— dimensionalmi crofabficationtechniqueformetalmaterialswasdevelopedfrom thesiliconde印 etchingtechniqueandelectroplatingtechniqu e．In thepresentresearch，asiliconmoldwithhighaspectratiomi crostructureswasmanufacturedan dmetalmi crostructureswerefab— ricatedusingthismold．ASuccess~ developmentofthistechniqueopensaalternativewayforthreedimensionalmicrofabricationtechniqu es． KeyWords：MEMS；Micmfabricafion；RIE Etching；Electroplating；MetalMicroStructure 0 引言 微型机电系统(MicroElectromeehanicalSystem，MEMS)是在 集成电路(IntegratedCircuit，IC)]JBII艺的基础上发展起来的， 涉及机械、电子、材料等多门学科，具有体积小、可批量生产、性 能高、成本低等优点，被认为是 21世纪最有发展潜力的高科技 产业[。 MEMS的制作主要基于两大技术 ：Ic技术和微机械IJn-c技 术，其中基于传统的 Ic技术 ，主要用于制作 MEMS中的信号处 理和控制系统；而微机械加工技术则主要包括体微机械加工技 术、表面微机械加工技术、LIGA技术、准 LIGA技术、晶片键合技 术和微机械组装技术等【2_。由于侧壁陡直、深宽比大的微结构 不仅可以提高微型器件的性能，而且还能增加微型器件的强 度，防止因机械失效或应力集中产生的破坏，因此，三维微结构 的制作技术成为了 MEMS加工的关键技术之一。 基金项 目：重庆科委 自然科学基金项 目 收稿 Et期：2005—06—28 收修改稿Et期：2005—08—15 现有的三维微细加工技术主要有 ：以 lc工艺为基础 的硅 三维微结构制作技术 ，以同步辐射 x射线曝光为基础的 LIGA 技术及采用紫外光曝光的准 LIGA技术等。以 Ic工艺为基础的 硅三维微结构制作技术利用 su一8系列负性胶可望形成深宽 比大、侧壁陡峭的微结构 ，但在传统的去胶液中，sU一8光刻胶 会膨胀变形，从而可能导致图形的失败。而 LIGA技术需要昂 贵的同步辐射光源和特制的 [JGA掩模板 ，加 [周期长 J。为 此 ，基于深刻蚀技术和金属电镀技术，提出利用感应耦合等离 子体(ICP：InducfivelvCoupledPlasma)刻蚀设备进行硅刻蚀，以 此刻蚀后的高深宽比图形作为模具，进行电镀，然后刻蚀去除 硅，从而得到金属三维微结构。该加工技术可望为非硅三维微 加工工艺技术的研究提供一定的思路和支持。 1 实验设计 1．1 IcP—RIE刻蚀技术 ICP—RIE刻蚀技术主要用于进行硅的深层刻蚀_4J，该工艺 利用了感应耦合等离子体和侧壁钝化工艺(SidewallPassivation 维普资讯 http://www.cqvip.com
第1期 吴英等:金属三维微结构加工技术的研究 Pocess)等技术,可对硅材料进行高深宽比三维徽加工,其加工结构,然后将该硅微结构作为模子,通过电镀工艺获得金属三 厚度可达几百m,侧壁垂直度为90±0.3°,剡蚀速率每min可维结构,最后刻蚀去除硅微结构模具便可完成金属三维微结构 达25pm,在OFPR80030CP的正胶掩膜下,其深宽比可达10:的制作其具体流程如图1: 1,而用SO作掩膜,其深宽比可达20:1 CP-RE刻蚀有两个主要过程:离子辅助的干法化学刻蚀 和聚合物淀积。SF6分解成为中性的氟分子和离子。氟分子通 (a)片双面抛光 (b)涂胶光薊 过扩散刻蚀硅,氟离子在等离子鞘的加速下到达沟道的底部 并去除聚合物C4F的化学变换形成了保护层 (c) ICP-RIE蚀 ω)耐热玻璃 DRE的化学反应过程描述如下 SF6+e→SF,+SF”+F'+e f)光刺形成线图引线 CF8+e-→CFx+CFx+e (g)光刻引线孔 h)溅射形成籽层 nCF2+F→CFx“→CF2 式(1)代表了sF6的分解。SF离子去掉底部形成的聚合 物。式(3)描述了碳氟聚合物的离子化,式(4)表示CF,转化成 为腐蚀阻挡层CF2。不能被离子去掉的聚合物层将被氟分子刻 (i)-玻璃粘和 (j)曝光电 独掉 1.2电镀工艺 由于Cu具有导电性好、应力迁移效应小、价格低廉等优 点,常被选用为MEMS器件的金属化材料。在工艺流程中,可 k)去珪模于 Si光阻玻璃Cr-AuCu 以用物理气相淀积( physical vapor deposition(PwD)、化学气相淀 积( chemical vapor deposition,vD)电镀等方法来完成铜金属化 图1工艺流程图 首先在低阻硅片(电阻率<1Qcm)上做一层掩膜,然后利 过程。而电镀工艺价格低廉、处理温度低、能填充大深宽比的 用SIS公司生产的CP刻蚀机对硅进行深层刻蚀,如图1(a) 沟槽,成为金属化最有效的工艺方法。 图1(c)。在玻璃上利用溅射金属籽层、光刻等工艺制作引线和 Cu的电镀可以在一个碱性的铜电解池里利用标准的电镀 引线孔,如图1(d)~图1(c)。再利用粘合工艺和电镀工艺进 液完成5。电镀系统由铜电键液作为阳极的铜棒作为阴极 行金属铜电铸,最后用二氟化氙刻蚀工艺去掉硅模具,获得 的被电镀样品和直流电源组成。该电镀液主要由作为Cu元素 属铜三维微结构。 来源的CSO4、作为添加剂的乙二胺( ethylenediamine,FD和作为 3实验结果与讨论 溶液pH值调节剂的四甲基铵氢氧化物( tetramethylammonium 利用本工艺路线制造出了高深宽比铜微结构。图2是利 droxide)组成。电镀过程可由2个半反应式揭示: 用SS公司生产的ICP刻蚀机刻出的高深宽比硅线圈沟道的电 阳极上:Cu→·Cu2++2e 镜照片,沟道深200{m,槽宽30m,间距60m图3为经过电 阴极上:Cu2++2e→Cu 镀工艺和硅模子刻蚀后形成的铜金属微结构电镜照片,线圈厚 1,3XeF2刻蚀技术 度为200m,宽度为30ym,间距60ym 电镀后的样品需要利用硅的刻蚀技术去掉硅模具。为了 避免金属对工艺线的污染,选用XeF2刻蚀技术。该技术将XeF2 晶体气化后形成的氟蒸汽引入放置样品的真空腔内,使氟蒸汽 与样品发生反应,从而完成硅的刻蚀6。XeF2在刻蚀过程中将 分解为挥发性的Xe2和SF4 XeF2+$→·Xe2+SF4 该刻蚀技术对光刻胶、氧化物、氧化物和金属有很高的选 图2硅微线國电镜照片 图3金属微电结构电镜照片 择性典型的刻蚀速率为1~2pm/min 通过该工艺技术的初步研究,目前已获得了高深宽比的金 2工艺流程 属微结构,但其总体质量还需进一步提高。今后的工作中,尚 根据实验设计利用硅深层刻蚀工艺可获得高深宽比硅微需进一步解决的问题有: (下转第20页)
第 1期 吴英等 ：金属三维微结构加工技术的研究 9 Process)等技术 ，可对硅材料进行高深宽 比三维微加工，其加工 厚度可达几百 ，侧壁垂直度为90~±0．3。，刻蚀速率每 rain可 达 2．5脚 ．在 OFPRS0030CP的正胶掩膜下，其深宽 比可达 l0： 1，而用 sj02作掩膜 ，其深宽比可达 20：1。 ICP—R皿 刻蚀有两个主要过程：离子辅助的干法化学刻蚀 和聚合物淀积。sF6分解成为中性的氟分子和离子。氟分子通 过扩散刻蚀硅，氟离子在等离子鞘的加速下到达沟道 的底部， ：井去除聚合物，C4 的化学变换形成了保护层。 DRIE的化学反应过程描述如下： SF6+ e一一 SF + SF + F + e一 (1) +nF 一 s．Fn (2) C4 + e一一 CFx+ CF + e一 (3) cF 一 nC ( nCF2+ F 一 *一 CF2 (5) 式(1)代表了 s 的分解。SxF离子去掉底部形成的聚合 物。式(3)描述了碳氟聚合物的离子化，式(4)表示 CF转化成 为腐蚀阻挡层 CF2。不能被离子去掉的聚合物层将被氟分子刻 蚀掉。 ：L．2 电镀工艺 由于 cu具有导电性好 、应力迁移效应小、价格低廉等优 点，常被选用为 MEMS器件的金属化材料。在工艺流程 中，可 以用物理气相淀积(physiealvapordeposition(PVD)、化学气相淀 ：积(chemicalvapordeposition，CVD)、电镀等方法来完成铜金属化 ：过程。而电镀工艺价格低廉、处理温度低 、能填充大深宽比的 沟槽，成为金属化最有效的工艺方法。 cu的电镀可以在一个碱性的铜电解池里利用标准的电镀 液完成[5]。电镀系统 由铜电镀液、作为阳极的铜棒、作为阴极 的被电镀样品和直流电源组成。该电镀液主要由作为 cu元素 ：来源的 CuS04、作为添加剂的乙二胺(ethylenediamine，ED)和作为 溶液 pH值调节剂的四甲基铵氢氧化物(tetramethylammoniumhy． dmxide)组成。电镀过程可由2个半反应式揭示： 阳极上 ：Cu Cu2 + 2e。 (6) 阴极上 ：C + 2e。一 Cu (7) 1．3 XeF2刻蚀技术 电镀后的样品，需要利用硅的刻蚀技术去掉硅模具。为了 避免金属对工艺线的污染 ，选用 XeF2~蚀技术。该技术将 xeF2 晶体气化后形成的氟蒸汽引入放置样品的真空腔 内，使氟蒸汽 与样品发生反应，从而完成硅 的刻蚀-6]。Xer2在刻蚀过程 中将 分解为挥发性的 Xe2和 SiFa： Xer2+ Si— Xe2+ F4 (8) 该刻蚀技术对光刻胶 、氧化物、氧化物和金属有很高的选 择性。典型的刻蚀速率为 1～2tmCmin． 2 工艺流程 根据实验设计，利用硅深层刻蚀工艺可获得高深宽比硅微 结构，然后将该硅微结构作为模子 ，通过电镀工艺获得金属三 维结构 ，最后刻蚀去除硅微结构模具便可完成金属三维微结构 的制作 ，其具体流程如图 1： Co)ICP—RIE刺蚀 (d)耐热玻璃 (e)溅射铬 一金 (f)光刻形成线 圈引线 ． ■■■ ■■ (i)硅 玻璃粘和 (j)曝光 电镀 (k)去硅模 子 圈 口 口 ■ ■ Si 光阻 玻璃 Cr—Au Cu 圈 l 工 艺 流 程 圈 首先在低阻硅片(电阻率 <1f2em)上做一层掩膜 ，然后利 用 SIS公司生产的 ICP刻蚀机对硅进行深层刻蚀，如图 1(a)一 图 1(c)。在玻璃上利用溅射金属籽层、光刻等工艺制作引线和 引线孔 ，如图 1(d)一图 1(C)。再利用粘合工艺和电镀工艺进 行金属铜电铸 ，最后用二氟化氙刻蚀工艺去掉硅模具，获得金 属铜三维微结构。 3 实验 结果与讨论 利用本工艺路线制造出了高深宽比铜微结构。图 2是利 用 SIS公司生产的 ICP刻蚀机刻出的高深宽比硅线圈沟道的电 镜照片，沟道深 200tun，槽宽 30 ，间距 6o ．图 3为经过电 镀工艺和硅模子刻蚀后形成的铜金属微结构电镜照片，线圈厚 度为 200tun，宽度为 30 ，间距 6o ． 圈2 硅微线圈电镜照片 图3 金属微电结构电镜照片 通过该工艺技术的初步研究 ，目前已获得了高深宽比的金 属微结构，但其总体质量还需进一步提高。今后的工作 中，尚 需进一步解决的问题有 ： (下转第20页) 维普资讯 http://www.cqvip.com
维告试hp/ www Cyvip com Instrument Technique and Sensor Jan.2006 展测量仪器的动态测量范圄,从而使系统获得较高的精度。 系统软件负责整个工作顺序的管理和实现,双向电压源的 23软件程序设计 切换程控放大器的增益设置稳定放大信号的延迟时间和A 匚系统初始化」 D转换。流程见图6 结束语 <判断标志位为 提出了一种基于双极性脉冲电压触发技术的电导信号测 量仪,该装置具有专门设计的防腐、卫生型传感器探头并采 「正向激励开始 反向激励开始 用新的激励方法,削弱了直流信号触发时所带来的极化问题 程控放大AD转换 简化了电路设计并提高了数据的采集速度。系统测试表明: 该电导信号测量仪结构简单,设计合理,抗干扰能力强。精 将转换结果存人数据区 度可达0.8%,采样间隔时间为1.202ms,达到了预期指标和 标志位取反 效果。 参考文献: 2次采样结束 [1]胡宗定,王一平工程电导测试技术天津:天津大学出版社,1989 [2] RANDALL E W, WIKINSON A J, CILLIERS JJ, et al. Current Pulse 关闭激励 Technique for Electrical Resistance Tomography Measurements. 2n World Congress on Industrial Process Tomography, Hannover, Germany, 2001: 2次采样值作差 发选结果到E机了 [3] LIU Teijun, Huang Zhiyao, Wang Baolian, et al. High Speed Electrial 清除PCA,AD数据 Resistance Tomography System Based on Bi-directional Pulse Current Technique. The 4th Intemational Symposium on Measurment Techniques of Multiphase Flows, Hangzhou, 2004: 194-198 图6系统敦件流程图 作者简介:张敏,(1979-),硕士,主要从事检测自动化装置的研究 (上接第9页) (上接第14页) (1)在电铸工艺中主要是以刻蚀后的硅结构为模具。该工艺的关键5结束语 是要解决硅-玻璃对准的技术难关。 系统具有一定的智能化功能,灵敏度可以由 (2)在深孔、深槽中消耗掉的金属离子不能很快得到补充使得电镀软件根据探测现场的环境自动设置每次探测到 出的金属微结构中产生较多孔隙均匀度不高解决该问题可利用脉冲电源的数据可以自动记录并长期保存。与传统的设 或使用超声波增加电镀液中离子的扩散速度,探索最佳的电镀条件。 备比较,无需复杂的硬件电路,以单片机为控制 4结论 核心,大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力。 实验结果表明利用硅深刻蚀制造硅模具-电镀-去模形成金属结构采用检测微弱磁场变化的巨磁阻传感器为磁敏 的工艺方法是可行的。该技术充分利用了体硅微加工技术和电镀技术的优 件,检测灵敏度高,可探测的距离远。以 点解决了体硅微加工技术中只能加工硅材料的局限与微电子技术具有较4.5cm×4.5cm截面积的金属物计,探测有效距 好的兼容性,可望为研制新型的MEMS提供新的加工工艺方法和思路。 离可达50cm 参考文献 参考文献 [1]周兆英,冯焱颖微系统与纳系统技术世界电子元器件,2004(9):2-6 [1张明英国 Safeline金属探测器的抗电磁干扰措 [2] BUSTILLO, JAMES M, HOWE, ROGER T, MULLER, R S, Surface micromachining 施.电工技术,2003(5):54 for microelectromechanical systems. Proceedings of the IEEE, 1998 2]刘慧娟.一种新型智能金属探测器.北方交通大学 [3] GUCKEL.H, High-Aspect-Ratio micromachining via deep X-Ray lithography.Pro- 学报,2001,25(1):5-99 [3]美国NE公司 AA and AB- Series analog Sensor [4]J, BHARDWA, ASHRAF, H. MCQUARRIE, A Dry Silicon Etching for MEMS. The sym- http://www.nve.com/analogfensors.htm2005 podium on Microstructures and Microfabricated Systems at the Annual Meeting of the Elec [4]王化祥张淑英传感器原理及应用天津:天津大 chemical Society, Montreal, Quebec, Canada. May 4-9, 1997 学出版社,1999:90-91 [s] LEE S W,SHIFG LOPATIN S D New Copper Seed- layer enhancement process metrol. [5] SMTTH, CH. Robert W. Schneider. Low-field Magnet ogy for advanced dual-damascene interconnects, Joumal of Electronic: Materials, 2003, 32 icSensingwithGmrSensors[eb/ol].http://Www nve.com/lowfieldsensingpapers.htm,2005 [6] ABRAHAM M, EHRFELD, W HESSEL V, a ad. Microel. Eng, 1998, 41/42: 47-52 作者简介:贺桂芳,(1963-),副教授,主要从事传感器 作者简介:吴英,(192-),副教授,主要从事微纳米传感器、微型机电系统及应用研 技术和电子技术的教学和科研工作
InstrumentTechniqueandSensor Jan．2OO6 展测量仪器的动态测量范围，从而使系统获得较高的精度。 2．3 软件程序设计 系统初始化 正向激励开始l l反向激励开始 程控放大 ，A／D转换 将转换结果存人数据区 IY 关闭激励 l ，- -P -- -- -P- -P ．， ，●-_-_^_--__，^_，_一 2次采样值作差 发送结果到 Pc机 清除PGA，A／D数据 N 田 6 系统软件流程圈 系统软件负责整个工作顺序的管理和实现 ，双向电压源的 切换、程控放大器的增益设置、稳定放大信号的延迟时间和 A／ D转换。流程见图 6。 4 结束语 提出了一种基于双极性脉冲电压触发技术的电导信号测 量仪，该装置具有专门设计 的防腐 、卫生型传感器探头并采 用新的激励方法，削弱了直流信号触发时所带来的极化问题。 简化了电路设计并提高 了数据的采集速度。系统测试表明： 该电导信号测量仪结构简单 ，设计合理 ，抗干扰能力强。精 度可达 O．8％，采样间隔时间为 1．202瑚 ，达到了预期指标和 效果。 参考文献： [1] 胡宗定，王一平．工程电导测试技术．天津：天津大学出版社，1989． [2] RANDALLEW，WIKINSONAJ，CⅡIIERsJJ，村a／．CurrentPulse TechniqueforElectricalResistancer0咖舯phyMe,esm ts．2州World CongressO[1IndustrialProcessTo,,~ aphy，HJIBI1OV~I'，Germany，2001： 493—501． [3] LIU Teijun，HuangZhiyao，WtmgBaoliang，eta／．Hi SpeedEhctrial Resistance Tomography System Based OilBi—directional Pulse Current Technique．The4 InternationalSymp~ium ∞ MeasunnentTechniquesof MultiphaseFlows，I"Ian~ ou，2004-"194—198． 作者简介：张敏，(1979一)，硕士，主要从事检测自动化装置的研究。 (上接第9页) (1)在电铸工艺中，主要是以刻蚀后的硅结构为模具。该工艺的关键 是要解决硅 一玻璃对准的技术难关。 (2)在深孔、深槽中，消耗掉的金属离子不能很快得到补充 ，使得电镀 出的金属微结构中产生较多孔隙，均匀度不高，解决该问题可利用脉冲电源 或使用超声波增加电镀液中离子的扩散速度 ，探索最佳的电镀条件。 4 结论 实验结果表明，利用硅深刻蚀制造硅模具 一电镀 一去模形成金属结构 的工艺方法是可行的。该技术充分利用了体硅微加工技术和电镀技术的优 点 ，解决了体硅微加工技术中只能加工硅材料的局限，与微电子技术具有较 好的兼容性 ，可望为研制新型的 MEMS提供新的加工工艺方法和思路。 参考文献： [1] 周兆英，冯焱颖．微系统与纳系统技术．世界电子元器件。2004(9)：2—6． [2] BUS3IIXD，JAMESM，HOWE，ROGERT。MULLER，RS．，Surfacemicromachining systems．ProceedingsoftheIEEE，1998，s6(8)：1552—1573 【3] ~ CKEL．H，Hi 一 一Ratiomicrc~nachiningviadeepX—R唧 llthosrat,hy．Proce蜘 0fthemEE，1998，s6(s)：1586—1593． [4] J，BHARDWAJ，ASHRAF，H．MCQUARRIE，A．DrySiliconEtchingforMEMS．Thesym— po,ium 嘲 MicrostmcttuesandMicr~abricatedSyst~,m attheAnnualMeeting0ftheElec— twchemicalSociety，Montreal，Quebec，Canada．m y4—9，1997． [5] LEESW。SiftFG．LOPATINSD．NewC响)erSeed—LayerenhancementprocessmetrolOgYforadvanceddual—damasce~ interconnects，JournalofElectronicMaterials，2003，32 (4)． [6] ABRAHAM M，EHRFELD。W ttK~ELV，et ．Microe1．Eng．1998，41／42：47—52． 作者简介：吴英，(1 卜 )，副教授 ，主要从事微纳米传感器、微型机电系统及应用研 究。 (上接第 l4页) 5 结束 语 系统具有一定的智能化功能，灵敏度可以由 软件根据探测现场的环境 自动设置，每次探测到 的数据可以自动记 录并长期保存。与传统的设 备比较 ，无需复杂的硬件电路，以单片机为控制 核心，大大提高了系统的可靠性和抗干扰能力。 采用检测微弱磁场变化的巨磁 阻传感器为磁敏 元件，检 测灵 敏 度 高，可探 测 的距 离 远。以 4．5cm×4．5c溅 面积的金属物计 ，探测有效距 离可达50cm． 参考文献： [1] 张明．英国 Safeline金属探测器的抗电磁干扰措 施 ．电工技术 ，2003(5)：54． [2] 刘慧娟．一种新型智能金属探测器 ．北方交通大学 学报 ，2001，25(1)：95—99． [3] 美 国 NVE公 司 ．AAandAB—SeriesAnalogSensors． http：／／www．nve．corn／mmlo$Sen~rs．htm，2005． [4] 王化祥 。张 淑英 ．传感器原理及应用 ．天 津：天津大 学出版社 。1999：90—91． [5] SMITH，CH．RobertW．Schneider．Low—fieldMagneticSensingwithGMRSensors[EB／OL]．http：／／www． nve．corn／lowFieldSensingpat~rs．him ，2O05． 作者简介：贺桂芳 ，(1963一 )，副教授，主要从事传感器 技术和电子技术的教学和科研工作。 一 ， 2 维普资讯 http://www.cqvip.com