游侠飞，吴昌聚，郑阳明，金仲和

(1.浙江大学信息与电子工程学系，杭州310027;2.浙江大学航空航天学院，杭州310027)

微机电系统MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems)是由机械、电子、光学及其他一些功能元件，集成在单片或多个芯片上，构成对声、光、热、磁、运动等自然信息进行感知、识别、控制和处理的微型智能系统［1］。MEMS惯性传感器具有成本低、体积小、可靠度高、易于批量生产等优点。电容式加速度计作为MEMS惯性传感器的典型代表具有温度系数小、稳定性好、灵敏度高、可以通过静电回复力工作在力平衡模式等优点，是目前研究最多的一种加速度计［2］，被广泛运用在航空航天、惯性导航、消费电子、汽车电子和地质勘探等关系国计民生的各个领域［3－4］。

电容式加速度计在加工过程中受材料性能，所连接的基底，边界条件，工艺过程和参数等条件综合影响存在残余应力［5］，而残余应力严重影响器件的成品率，可靠性和动力学性能［6］。所以分析电容式加速度计的残余应力的具体来源，研究其影响大小以及减小应力的方法具有非常重要的意义。

从残余应力的来源来看，残余应力可分为本征应力和热应力。本征应力有微晶聚结，晶粒缺陷，掺杂，空位湮没等多种来源，其共同点是改变了材料内部的原子和分子间距，造成材料组织密度不均匀，局部晶格失配［7－8］。本征应力一般情况下不能完全消除，但可以通过改善工艺条件来进行有效控制和减小。热应力主要是由于多层材料热胀系数的不匹配以及器件温度的不均匀造成的，相应的变化规律一般可以根据公式计算或者仿真求解获得。……