高級(jí)虛擬工藝技術(shù)研究.pdf

1、由于加工一個(gè)MEMS器件的周期較長(zhǎng)，經(jīng)費(fèi)較高，因此，在設(shè)計(jì)之初都要進(jìn)行仿真來(lái)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是否符合實(shí)際需求。為此，本組在之前開(kāi)發(fā)了虛擬工藝軟件，旨在通過(guò)仿真得到器件的三維結(jié)構(gòu)。然而，由于實(shí)際器件很難用肉眼觀察，通常都是用掃描電鏡拍攝二維的結(jié)構(gòu)，所以虛擬的三維結(jié)構(gòu)與實(shí)際的二維結(jié)構(gòu)難于對(duì)比。為了驗(yàn)證虛擬工藝的有效性，我們對(duì)虛擬工藝的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行投影，得到二維圖像后再與實(shí)際對(duì)比；對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的器件來(lái)說(shuō)，即使對(duì)比二維圖像，我們也很難通過(guò)人

2、眼觀察得到結(jié)果，為此，我們跨過(guò)結(jié)構(gòu)對(duì)比，直接對(duì)比某種特性或者功能來(lái)驗(yàn)證虛擬工藝，因?yàn)槠骷庸ず竽軌驕y(cè)試出的性能也是衡量器件加工成敗的一個(gè)重要因素。在本文中，我們重點(diǎn)討論了親疏水性這個(gè)特性的影響。最后，通過(guò)蜻蜓翅膀親疏水性的研究，將虛擬工藝的適用范圍拓寬到生物領(lǐng)域。
　　 實(shí)際MEMS器件都是通過(guò)SEM(掃描電鏡)拍攝的電子照片來(lái)觀察的，所以，結(jié)合虛擬工藝中得到的器件三維結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)于SEM成像原理的研究與建模，使用蒙特卡洛方法來(lái)

3、模擬入射電子在固體樣品中的軌跡；使用離散方法處理變力做功問(wèn)題來(lái)模擬二次電子從產(chǎn)出到收集器的軌跡，將虛擬三維結(jié)構(gòu)投影到二維平面，從而得到虛擬二次電子襯度的圖像，這樣就可與實(shí)際SEM圖像對(duì)比。
　　 對(duì)于較為復(fù)雜的MEMS器件而言，直接對(duì)比SEM圖像也有很大的難度，為此，我們通過(guò)對(duì)比某種特性來(lái)代替對(duì)比結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)對(duì)一種大規(guī)模針尖陣列--黑硅的親疏水性的研究來(lái)驗(yàn)證虛擬工藝的有效性。親疏水性大小用接觸角來(lái)衡量，通過(guò)建立接觸角的計(jì)算模型