随着MEMS的迅速发展,MEMS器件越来越复杂,MEMS的制作技术也随之发展:而另一方面,MEMS的设计技术显得相对落后,作为MEMS CAD重要研究内容之一的工艺级集成化设计对于提高MEMS的设计水平具有非常重要的意义。 本文以MEMS工艺集成化设计方法与单晶硅各向异性腐蚀模拟为研究对象,结合国家863/MEMS重大专项“MEMS设计工具集成及应用”,提出了MEMS工艺集成化设计方法与流程,并对MEMS的关键加工工艺——单晶硅各向异性腐蚀进行建模与模拟。 首先,根据MEMS工艺集成化设计的概念,详细分析了工艺集成化设计的体系结构,并在此基础上提出了基于版图和三维实体的工艺集成化设计流程。 其次,以单晶硅各向异性腐蚀为例,分析了单晶硅的微观结构及各向异性腐蚀机理,并在Seidel提出的电化学腐蚀模型的基础上,建立了基于动态CA算法各向异性腐蚀模拟模型,采用VC++编程语言和OpenGL图形库实现了对简单掩膜图形的各向异性腐蚀模拟。 再次,结合典型MEMS器件——Z轴微机械陀螺的设计,分别验证了基于版图和基于三维实体的MEMS工艺集成化设计流程。 最后,对本论文工作进行了总结,并初步探讨了MEMS工艺集成化设计的发展方向。