随着微电子机械系统(MEMS)科研开发和产业化的快速发展,MEMSCAD(计算机辅助设计)的需求日益显现。MEMS表面制造加工技术中的牺牲层腐蚀技术对器件的性能有着重要影响,因此利用MEMSCAD技术对牺牲层腐蚀过程进行模拟和控制对MEMS器件的制造有着重要的指导意义。现有的牺牲层腐蚀模型仅停留在平面二维阶段,并没有真正意义的三维模型。随着加工工艺以及工艺模拟的逐步深入,建立牺牲层腐蚀的三维模型将成为最终目标。现阶段根据氢氟酸腐蚀氧化硅的化学机理以及溶液的扩散机制已经建立了很多平面腐蚀模型,这些模型无法描述腐蚀前端面的具体三维形貌；而且传统模型存在很多缺陷,导致模拟结果并不十分精确。建立三维腐蚀模型的关键在于腐蚀前端面的实现。由于牺牲层内部腐蚀速率不均匀导致前端面并不是水平推进。 本文首先对传统模型进行改进,使模型精度提高,并对改进模型进行求解与模拟。其次建立牺牲层腐蚀的三维模型,直观的观察腐蚀前端的三维形貌。针对以上研究重点,主要研究工作包括：利用已有腐蚀模型的研究建立改进的二维腐蚀模型,加入扩散系数的变化对腐蚀的影响,提高模型精度。建立简单的牺牲层腐蚀三维模型。从总体效果出发,利用降维思想建立基于扩散方程的三维牺牲层腐蚀模型,实现对基本几何结构的三维腐蚀过程模拟。选取并适当优化数值求解算法,对模型进行数值求解,提高算法的效率。利用C++及OpenGL,编程,实现三维牺牲层腐蚀前端面的图像输出。最后对模拟结果进行验证。 本文首先介绍了氢氟酸(HF)腐蚀二氧化硅(SiO2)的化学机理,并阐述了各种因素对腐蚀的影响。然后介绍已有的牺牲层腐蚀模型,对二维平面腐蚀模型进行改进,并对改进模型进行求解与模拟。最后将牺牲层腐蚀模型推广到三维,给出了模型的数值解法并编程实现了三维牺牲层腐蚀的模拟。通过将模拟的三维形貌与实际腐蚀实验结果的对比验证了模型及其求解算法的正确性。