公开(公告)号：CN113845083A

公开(公告)日：2021-12-28

申请号：CN202111098479.3

申请日：2021-09-18

Applicant: 北京大学

Inventor： 高程武 ,  张大成 ,  杨芳 ,  程垒健 ,  余润泽 ,  李凤阳 ,  王旭峰 ,  华璇卿 ,  刘鹏

IPC: B81B7/02 ,  B81C1/00 ,  G01L1/18 ,  G01L9/06

Abstract: 本发明公开了一种硅基纳米线压阻式压力传感器及其制备方法，属于微电子机械系统传感器设计领域。本发明提出具有悬空硅压阻纳米线结构的硅应变膜，压敏电阻分别悬空排布于应变膜边缘与梁凸台之间、中心凸台与梁凸台之间，极大提高了压阻式压力传感器的灵敏度；硅压阻纳米线表面热氧化形成包覆的SiO2层，一方面可以有效减小漏电流的产生，另一方面，热氧化可以压阻的浓度分布更加均匀；SiO2/Si3N4作为KOH腐蚀工艺的掩膜对KOH腐蚀工艺中的K+的阻挡特性较好，加工的器件具有较高的可靠性；采用了硅玻璃阳极键合工艺，其中玻璃对压力感应膜起到了应力缓冲的作用，提高了传感器在后续封装和测试中的稳定性。

公开(公告)号：CN111591952A

公开(公告)日：2020-08-28

申请号：CN202010322541.1

申请日：2020-04-22

Applicant: 北京大学

Inventor： 高程武 ,  张大成 ,  杨芳 ,  程垒健 ,  余润泽 ,  李凤阳 ,  刘鹏

IPC: B81B3/00 ,  B81B7/02 ,  B81C1/00 ,  G01L1/22 ,  G01L9/04

Abstract: 本发明公开一种MEMS压阻式压力传感器及其制备方法，属于微电子机械系统传感器设计领域，该传感器主要包括一玻璃底座和位于玻璃底座上的硅应变膜，该玻璃底座的一面含有一凹陷空腔，该硅应变膜的正面朝向该空腔；该硅应变膜包括位于正面的绝缘介质层和该绝缘介质层覆盖的硅衬底；该硅应变膜的正面的边缘均布有四个带有凹槽的半岛结构；每个半岛结构的外边缘设有位于硅衬底上的一组压敏电阻、一组重掺杂接触区和一对金属引线，压敏电阻与重掺杂接触区串接，两端由金属引线从重掺杂接触区引出，四组压敏电阻形成惠斯通电桥。其与典型结构的压力传感器相比，具有高灵敏度、高线性度、芯片尺寸小的优点。

公开(公告)号：CN106370375B

公开(公告)日：2019-11-29

申请号：CN201510427254.6

申请日：2015-07-21

Applicant: 北京大学

Inventor： 张立 ,  张大成 ,  何军 ,  李睿 ,  关淘淘 ,  付锋善 ,  杨芳

IPC: G01M7/08

Abstract: 本发明公开了一种新型热驱在线测试微结构冲击强度试验机及检测方法。该新型热驱片上试验机实现了即时的微结构冲击强度测试，利用热驱执行器实现自加载和卸载，排除人为偶然因素，极大地提高了测试准确度，同时利用热驱执行器和V型放大杠杆可以获得传统方法难以获得的大冲击和大冲击脉宽。同时基于该新型试验机提出的测试方法通过同次光刻同次刻蚀释放保证片上试验机的被测样品和实际工作的功能器件具有一致的冲击强度，排除了工艺误差带来的干扰。该方法针对不同尺寸的测试样品，通过调整试验机中冲击质量块以及柔性长梁尺寸保证试验机能够产生高强度的冲击载荷。该方法在获取冲击断裂加速度时，通过记录实际断裂加载挠度，利用商业ansys软件建立力学模型，随后将容易记录的加载位移代入力学模型来获取难以测量的冲击加速度和产生的应力峰值。

公开(公告)号：CN106477517B

公开(公告)日：2018-08-28

申请号：CN201510551503.2

申请日：2015-09-02

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨芳 ,  张大成 ,  何军 ,  张立 ,  刘鹏 ,  王玮 ,  李婷 ,  罗葵 ,  田大宇

IPC: B81C99/00

Abstract: 本发明公开了一种表征硅片表面粗糙度的方法，通过测特定条件下的电流值来表征硅片表面的粗糙度。此方法具备方法简单、不需要大型高精密仪器的优点，有利于MEMS加工环境中的现场测量。

公开(公告)号：CN104729919B

公开(公告)日：2017-09-22

申请号：CN201510108879.6

申请日：2015-03-12

Applicant: 北京大学

Inventor： 何军 ,  张大成 ,  张立 ,  王玮 ,  杨芳 ,  田大宇 ,  刘鹏 ,  李婷

IPC: G01N3/08

Abstract: 本发明公开了一种提取体硅工艺制造的微梁拉伸断裂强度的方法及系统，利用新设计的片上试验机结构和微电子工艺检测分析用探针台相结合的系统，提取微梁的拉伸断裂强度参数。此方法可用来进行刻蚀(腐蚀)工艺监测，也可用来预测器件的机械可靠性。具备自定位、自测力能力；具备施加大负载的能力(mN以上的力)，满足各种测量要求；方法简单，不需要大型高精密仪器。

公开(公告)号：CN106206161A

公开(公告)日：2016-12-07

申请号：CN201610495889.4

申请日：2016-06-29

Applicant: 北京大学

Inventor： 张立 ,  张大成 ,  杨芳 ,  王玮 ,  李睿 ,  关淘淘 ,  范泽新

IPC: H01H50/00

CPC classification number: H01H50/005

Abstract: 本发明提供一种基于洛伦兹力的新型离面MEMS开关，包括：一衬底；一对称吸合板，通过依次相连的一矩阵驱动梁和一单悬臂梁，与一固定于所述衬底上的固定锚点连接，该矩阵驱动梁处于一磁场施加区域；一金属对称吸合板，固定于所述衬底上，位于所述对称吸合板的下方；所述衬底为玻璃片；所述对称吸合板上设有一金属电极；所述金属电极通过压焊金属丝引出，该压焊金属丝的数量根据驱动电流大小而定；所述固定锚点上设有一金属电极；所述矩阵驱动梁由多个驱动梁组成；所述固定锚点与所述衬底键合连接；采用SOG体硅工艺制作所述新型离面MEMS开关；所述单悬臂梁、矩阵驱动梁和对称吸合板为低阻硅。

公开(公告)号：CN105547533A

公开(公告)日：2016-05-04

申请号：CN201510903317.0

申请日：2015-12-09

Applicant: 北京大学

Inventor： 杨芳 ,  王玮 ,  张大成 ,  黄贤 ,  何军 ,  张立 ,  李婷 ,  罗葵 ,  王颖 ,  姜博岩

IPC: G01L1/18

CPC classification number: G01L1/18

Abstract: 本发明公开了一种压力计芯片结构及其制备方法，该结构相比传统典型结构具有尺寸小，稳定性好、抗过载能力强和长期可靠性高等突出优势。此外针对该芯片结构开发的工艺流程与常规微纳加工技术兼容，器件加工成本低廉，芯片可实现较高的一致性。这种方法加工的压力计芯片具有更高的长期工作稳定性和抗过载破坏性能、较高的工艺可靠性，更小的芯片尺寸和成本以及更广阔的应用领域。

公开(公告)号：CN102963859B

公开(公告)日：2015-07-29

申请号：CN201210451765.8

申请日：2012-11-12

Applicant: 北京大学

Inventor： 赵丹淇 ,  张大成 ,  何军 ,  黄贤 ,  杨芳 ,  田大宇 ,  刘鹏 ,  王玮 ,  李婷 ,  罗葵

IPC: B81B7/00 ,  B81C1/00 ,  G01R33/00

Abstract: 本发明公开一种用于实时确定牺牲层腐蚀时间的测试结构，包括自下而上排列的牺牲层、MEMS结构层和金属层；所述金属层中的金属在所述牺牲层腐蚀完成时发生脱落。该测试结构使用双材料梁作为敏感原件，测试单元优选按照阵列方式排列，以提高整个在线测试结果的可靠性。利用该结构制备MEMS器件的方法可与常用的牺牲层工艺兼容，可同时完成，实现工艺的在线监控。本发明可以通过肉眼观测的方式，非接触非破坏地确定牺牲层腐蚀时间，能够提高MEMS工艺质量和成品率，并大大缩短工艺时间。

公开(公告)号：CN104729919A

公开(公告)日：2015-06-24

申请号：CN201510108879.6

申请日：2015-03-12

Applicant: 北京大学

Inventor： 何军 ,  张大成 ,  张立 ,  王玮 ,  杨芳 ,  田大宇 ,  刘鹏 ,  李婷

IPC: G01N3/08

Abstract: 本发明公开了一种提取体硅工艺制造的微梁拉伸断裂强度的方法及系统，利用新设计的片上试验机结构和微电子工艺检测分析用探针台相结合的系统，提取微梁的拉伸断裂强度参数。此方法可用来进行刻蚀(腐蚀)工艺监测，也可用来预测器件的机械可靠性。具备自定位、自测力能力；具备施加大负载的能力(mN以上的力)，满足各种测量要求；方法简单，不需要大型高精密仪器。

公开(公告)号：CN103011056A

公开(公告)日：2013-04-03

申请号：CN201210501839.4

申请日：2012-11-29

Applicant: 北京大学

Inventor： 何军 ,  张大成 ,  黄贤 ,  赵丹淇 ,  林琛 ,  王玮 ,  杨芳 ,  田大宇 ,  刘鹏 ,  李婷 ,  罗葵

IPC: B81C1/00

Abstract: 本发明公开一种增强SOG工艺微结构键合强度的方法，该方法采用由多个锚点构成的组合式锚点结构进行微结构键合。该组合式锚点优选为阵列形式。可以通过拉伸或者剪切断裂试验确定使组合式锚点结构的键合强度最大的锚点数目，并作为组合式锚点中锚点的数目。可以通过光刻允许的最小间距、保持有利于应力释放的极限间距两个因素确定组合式锚点中锚点间的间隙尺寸。本发明还提供一种采用所述组合式锚点结构MEMS器件；本发明通过对锚点的分布进行合理的设计以减小工艺过程中带来的热失配应力，从而增强基于SOG工艺制造的微结构的键合强度，能够显著提高工艺成品率，提高基于SOG工艺制造的MEMS器件的可靠性。