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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
該生因工作缺席指導。
指導教師簽名： 20** 年3 月28 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、 補充了機械設計方面的知識。
2、 完成課題總裝圖的設計，一些細節(jié)需要改進。
3、 對標注要求進行完善。
4、 對零件的選取進行查詢資料。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
網(wǎng)上指導：
1、總裝圖總體布置合理，視圖選擇正確，表達方法正確，投影規(guī)律正確，但一些細節(jié)結(jié)構(gòu)表達有問題或未表達。
2、標注上有一些問題。
3、貫徹國標要加強。
指導教師簽名： 20**年4月4 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、 完成總裝圖的標注及明細表。
2、 完成零件圖的標注及技術(shù)要求。
3、 完成國標零件的選取。
4、 對技術(shù)要求及工藝方面的資料進行查閱了解。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第10周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
本次是共性的要求：
1、將零件圖全部掃尾，轉(zhuǎn)入下一部工作；
2、按每個人任務書要求，進入設計說明書或者論文的寫作；
3、注意查閱所提供的各類文獻資料以及老師提供的參考書；
4、工藝方案分析比較要細，然后確定所需磨具的結(jié)構(gòu)，這是本次設計的關(guān)鍵；
5、時間要求：5月20日前后初步提交老師初審。
指導教師簽名： 20**年4月25日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
在說明書編寫過程中將隨時上網(wǎng)交流，請教老師。
學生簽名： 20**年4月26日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第11周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、布置學生按規(guī)定的格式編寫論文，注意重點及論文的要求。
指導教師簽名： 20**年5月5日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、隨時與指導老師在網(wǎng)上交流。
2、多查閱文獻。
學生簽名： 20**年5月6日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第12周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、重點指導校核及計算。
指導教師簽名： 20**年5月9日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、我先復習所學過的有關(guān)課程。
2、要寫的內(nèi)容很多。
3、計算量較大。
學生簽名： 20**年5月9日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第13周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、繪制一張手工零件圖。
指導教師簽名： 20**年5月16日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、完成手繪并在老師指導下完成修改。
學生簽名： 20**年5月16日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第14周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、零件圖未完成；
指導教師簽名： 20**年5月23日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、仔細完成零件圖
學生簽名： 20**年5月23日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第15 周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、修改格式及字體；
2、檢查自己的任務是否完成；
3、熟悉圖紙和論文內(nèi)容；
4、準備答辯
指導教師簽名： 20** 年5月30日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
先熟悉圖紙，再熟悉文章
學生簽名： 20**年5月30日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、交外文翻譯（與專業(yè)相關(guān)的外文資料）漢字3000左右（含譯文與原文）
2、公布本次畢業(yè)設計有關(guān)題目，選題。
3、題目：DZD450型真空包裝機設計。
3、擬開題報告初稿。
指導教師簽名： 20** 年2月22日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、完成外文翻譯漢字3000左右。
2、大致了解DZD450型真空包裝機設計。
3、課外閱讀相關(guān)資料。
4、了解開題報告格式。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、開題報告格式按照有關(guān)規(guī)定進行調(diào)整。
2、下達畢業(yè)設計任務書。
3、初步檢查開題報告編寫進度。
指導教師簽名： 20**年 2 月 29日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、對譯文內(nèi)容進行修改。
2、對開題報告的格式進行修改。
3、譯文格式，字體、段落進行了解。
4、開題報告的細節(jié)經(jīng)指導進行修改。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、本次采用的方式：網(wǎng)上指導。
2、譯文格式，字體、段落要重新處理一下。
3、開題報告內(nèi)容的大框架還可以，有的地方需細化。
指導教師簽名： 20**年3 月7 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、完成了外文翻譯任務。
2、詳細閱讀了任務書。
3、完成了開題報告任務。
4、大致了解畢業(yè)設計方向。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
本次現(xiàn)場統(tǒng)一布置和講解：
1、主要講解每位所設計的題目，如何開始進行設計和構(gòu)思。
2、統(tǒng)一設計時使用的圖紙標題欄要求。
3、設計時使用CAD軟件繪圖，除cad繪圖外必須有手工繪制的一張3號裝配圖。
指導教師簽名： 20**年3月14日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、對課題有了更加深入的了解。
2、了解了繪圖格式及任務數(shù)目。
3、對結(jié)構(gòu)的計算及細節(jié)進行了解。
4、對真空工作原理進行了解。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、查閱資料，參考同類產(chǎn)品的基礎上構(gòu)思自己所設計結(jié)構(gòu)。針對熱合部件和四連桿機構(gòu)進行改進。
2確定運動原理圖，機械系統(tǒng)示意圖，初定真空包裝機的結(jié)構(gòu)形式
3、去圖書館查閱相關(guān)資料，啟發(fā)設計思路。
4、認真閱讀所提供參考書的相關(guān)章節(jié)，了解兩工位真空包裝機原理。
指導教師簽名： 20** 年3 月 21 日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、 查閱了各種資料，對運動原理有了較深刻的理解。
2、 參考了同類產(chǎn)品，對包裝機原理，結(jié)構(gòu)設計有了大致了解。
3、 對課題設計的問題進行思考，并查尋資料。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫）
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
本周集中指導，主要講解共性的問題。
1、從整體情況看圖紙設計進度基本一致，但大部分同學零件圖設計方面還有少量尺寸遺漏，粗糙度標的不完善，回去仔細檢查一下。
2、總裝圖還有尺寸標注問題。
3、技術(shù)要求要標注清楚。
4、抓緊時間處理完圖紙問題，接下去著手論文寫作。
指導教師簽名： 20**年4月11日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
1、 修改了總裝圖和零件圖上的不足。
2、 在結(jié)構(gòu)上有了較大的改動。
3、 對尺寸標注進行了修改。
4、準備論文的編寫。
學生簽名： 年 月 日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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畢業(yè)設計（論文）指導情況記錄表
（本表由學生和指導教師按指導情況分別如實填寫） 第9周
教師指導意見及指導方式（教師填寫）：（指導學生開題、查閱文獻資料、綜合運用知識、方案設計、論文寫作、外文應用、實驗、指出存在問題及解決辦法等簡況）
1、總裝圖結(jié)構(gòu)有嚴重錯誤。
指導教師簽名： 20**年 4月 18日
學生意見（任務完成情況及需要解決的問題）：
回去仔細修改。
學生簽名： 20**年4月18日
注：此頁可根據(jù)需要自行復制，每指導一次，填寫一次，不受頁數(shù)限制。
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任務書
題 目
DZD450型真空包裝機設計
論文時間
20**年2月20日至 20**年6月1日
課題的主要內(nèi)容及要求(含技術(shù)要求、圖表要求等)
根據(jù)以下參數(shù)
1. 熱封條數(shù)：兩條
2. 真空室絕對壓強：≤ 1.332KPa
3. 最大封口有效尺寸(長×寬) mm：450×10
4. 加熱溫度調(diào)節(jié)范圍（℃） ：90～240
5. 加熱為時間調(diào)節(jié)范圍(S) :1～10
6. 包裝能力（次/小時）：180～250
7. 電源（三相四線制）：380V/50Hz
8. 額定功率（KW）:1.3
9. 控制特征：人工上袋自動控制
設計一種真空包裝機，完成總裝圖及零件。編寫設計說明書；完成專業(yè)外文資料翻譯1份。
課題的實施的方法、步驟及工作量要求
設計方法：學生在指導教師的指導下，利用所學的課程并自學有關(guān)知識，掌握機械設計的特點、方法，借助《機械設計手冊》等技術(shù)資料，完成本機設計。
設計步驟：調(diào)研收集設計資料——根據(jù)所給定的參數(shù)制定總體設計方案——完成總裝圖及部裝圖——完成零件圖——編寫設計說明書。
工作量要求：設計圖紙工作量合計3張零號圖紙（A0-2,A1-0,A2-1,A3-1,A4-13）；畢業(yè)設計說明書不少于8000漢字；外文資料原文(與課題相關(guān)的1萬印刷符號左右)，外文資料翻譯譯文（約3000漢字）。
指定參考文獻
[1]屈能勝.我國食品包裝機械發(fā)展綜述[M].輕工機械,2005.02
[2]金國斌.現(xiàn)在包裝技術(shù)[M].上海：上海大學出版社,20001.4
[3]錢俊，余洗，劉冬林.特種包裝技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社。2003.11
[4]徐灝等.機械設計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社，1991
[5]文耀平.真空包裝機加熱封口變壓器設計計算方法[J].設計探討，1994
[6]王朝文.電熱電器的設計制造與使用維修[J]，北京：機械工業(yè)出版社，1987
[7]習培松.張道林，四連桿真空包裝機幾何參數(shù)的計算[J].農(nóng)機與食品機械，1998
[8]王萍.真空包裝機氣路系統(tǒng)設計原理[J].包裝與食品機械，1998
[9]甘永利.幾何公差與檢測[M].上海：上海工業(yè)出版社，2004
[10]成大先.機械設計手冊（第七卷）[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002
[11]濮良貴,紀名剛主編.機械設計（第七版）[M].北京：高等教育出版社,2001
畢業(yè)設計(論文)進度計劃(以周為單位)
第 1 周（20**年 2月20日----20**年 2 月 26 日）：
下達設計任務書，明確任務，熟悉課題，收集資料，上交外文翻譯、參考文獻和開題報告。
第2周——第8周（20**年 2 月 27 日----20**年4 月 15 日）：
制定總體方案，繪制總裝圖草圖。
第 9 周——第14周（20**年4月16 日----20**年 5月 27日）：
修改并完成總裝圖及部裝圖，完成有關(guān)零件圖的設計。
第15 周——第 16 周（20**年 5 月28日----20**年 6 月5 日）：
編寫設計說明書
第 16 周（20**年 6月 6日----20**年6 月 8 日）：
準備答辯
備注
Stresa Italy 25 27 April 2007 0 LEVEL VACUUM PACKAGING RT PROCESS FOR MEMS RESONATORS Nicolas Abel 1 3 Daniel Grogg1 Cyrille Hibert2 Fabrice Casset4 Pascal Ancey3 Adrian M Ionescu1 1LEG Ecole Polytechnique F d rale de Lausanne EPFL Switzerland 2CMI EPFL 3ST Microelectronics France 4CEA LETI MINATEC France ABSTRACT A new Room Temperature RT 0 level vacuum package is demonstrated in this work using amorphous silicon aSi as sacrificial layer and SiO2 as structural layer The process is compatible with most of MEMS resonators and Resonant Suspended Gate MOSFET 1 fabrication processes This paper presents a study on the influence of releasing hole dimensions on the releasing time and hole clogging It discusses mass production compatibility in terms of packaging stress during back end plastic injection process The packaging is done at room temperature making it fully compatible with IC processed wafers and avoiding any subsequent degradation of the active devices 1 INTRODUCTION MEMS resonators performances have been demonstrated to satisfy requirements for CMOS co integrated reference oscillator applications 2 3 Different packaging possibilities were proposed in previous years using either a 0 level approaches 4 5 or wafer bonding approaches 6 According to industry requirements 0 level thin film packaging using standard front end manufacturing processes is however likely to be the most cost efficient technique to achieve vacuum encapsulation of MEMS components for volume production 2 DEVICE DESCRIPTION AND PACKAGING DESIGN The packaging process has been done on a MEMS resonator having MOSFET detection 1 The device is based on a suspended gate resonating over a MOSFET channel which modulates the drain current The advantage of this technique is the much larger the output detection current than for the usual capacitive detection type due to the intrinsic gain of the transistor The RSG MOSFET device fabrication process and performances were previously described in 7 The process steps are presented in Fig 1 where a 5 m thick amorphous silicon aSi layer is sputtered on the already released MEMS resonator followed by a 2 m RF sputtered SiO2 film deposition A quasi zero stress aSi film deposition process has been developed the quasi vertical deposition avoids depositing material under the beam lowering the releasing time Releasing holes of 1 5 m were etched through the SiO2 layer and the releasing step is done by dry SF6 plasma Due to pure chemical etching high selectivity of less than 1nm min on SiO2 was obtained The holes were clogged by a non conformal sputters SiO2 deposition at room temperature Fig 1 Schematic of the 0 level vacuum package fabrication process of a RSG MOSFET Packaging process has been performed on the metal gate SG MOSFET and Fig 2a shows an SEM picture of a released AlSi based RSG MOSFET with a 500nm air gap a beam length and width of respectively 12 5 m and 6 m with a 40nm gate oxide A vacuum packaged RSG MOSFET is shown in Fig 2b highlighting the strong bonds of the re filled releasing hole after clogging Cross section of a releasing hole in Fig 2c shows more than 1 m bonding surface to ensure cavity sealing A FIB cross section in Fig 2d shows the suspended SiO2 EDA Publishing DTIP 2007 ISBN 978 2 35500 000 3 Nicolas Abel Daniel Grogg Cyrille Hibert Fabrice Casset Pascal Ancey Adrian M Ionescu 0 LEVEL VACUUM PACKAGING RT PROCESS FOR MEMS RESONATORS membrane above the suspended gate The vacuum atmosphere inside the cavity is obtained by depositing the top SiO2 layer under 5x10 7mBar given by the equipment Suspended Gate Drain Source Bulk contact a 10 m Drain Source Suspended Gate 6 m 1 m b SiO2 c 1 m Hole diameter 1 5 m Vacuumed cavity 1um SiO2 d Drain Suspended Gate 50 m Fig 2 SEM pictures of a AlSi based RSG MOSFET b Top view of a SiO2 cap covering the RSG MOSFET c Cross section of releasing holes filled with sputtered SiO2 d FIB cross section of the packaged RSG MOSFET material re deposited during the FIB cut is surrounding the suspended gate and the SiO2 membrane The slightly compressive SiO2 membranes show very good behavior for the thin film packaging as seen in Fig 3 where cavities were formed on large opening size During the clogging process due to the highly non conformal deposition the amount of material entering in the cavity has been measured to be only 80nm compared to the 2 5 m oxide deposited Residues inside the cavity are confined in an 8 to 10 m diameter circle but strongly depend on the topology inside the cavity The oxide thickness needed to clog the holes strongly depends on the hole width over height ratio which therefore determines the amount of residues in the cavity 40 m SuspendedSiO2 membranes a 2 m 1 1 m aSi0 5 m wet oxide 4 5 m sputtered SiO2 b Fig 3 a b Cross section of a 2um SiO2 suspended membrane having a releasing hole clogged by a 2 5 m SiO2 sputtering deposition 3 EFFECT OF OPENING SIZE ON RELEASING RATE AND CLOGGING EFFECT Etching rate variation on aSi related to the hole opening size and the aSi thickness is shown in Fig 4 Small holes openings decrease the etching rate A dual underetching behavior due to aSi thickness variation and holes diameters is observed after a 2 min release step for a small hole aperture 2 m diameter exposed surface factor is dominant and etching rate is 3 times greater for the thin aSi However for large openings 9 m diameter for which underetch distance is more important path factor representing the lateral opening height for species EDA Publishing DTIP 2007 ISBN 978 2 35500 000 3 Nicolas Abel Daniel Grogg Cyrille Hibert Fabrice Casset Pascal Ancey Adrian M Ionescu 0 LEVEL VACUUM PACKAGING RT PROCESS FOR MEMS RESONATORS to reach aSi becomes important and then etching ratio decreases to 1 3 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Hole diameter um Un de re tc h r at e um m in 1 1um aSi 3 3 um aSi Fig 4 Underetch rate for various releasing holes diameters with amorphous silicon sacrificial layers of 1 1 m and 3 3 m after 2min releasing After release encapsulation is performed by sputtered deposition of SiO2 under high vacuum of 5x10 7mbar using the intrinsic non conformal deposition to clog holes as shown in Fig 5 Clogging effect is strongly material dependent and is related to the sticking coefficient that defines probability for a molecule to stick to the surface The coefficient is below 0 01 for LPCVD Poly Si but 0 26 for SiO2 therefore being more suitable for clogging purpose SiO2membrane 2 m Clogging Holeaperture SiO2redeposition Remaining aperture Fig 5 Schematic of a cross section of the SiO2 membrane clogged by SiO2 sputtering deposition Hole clogging has a strong dependence on the opening aspect ratio as presented in Fig 6 Holes with diameter over height aspect ratio below 1 are clogged for SiO2 thickness of 2 m Hole with opening ratio of 1 5 could only be clogged for a 3 m thick SiO2 deposition The hole clogging rate is measured to be 330nm per deposited micron of SiO2 0 1000 2000 3000 4000 0 1 2 3 Opening aspect ratio Re m ain in g ap er tu re n m 2 m SiO2 Initial SiO2 membrane thickness 2 m 3 m SiO2 Re ma ini ng ap er tu re n m Fig 6 hole clogging effect depending on the diameter over height ratio in the 2 m SiO2 membrane Right Remaining aperture diameter in nm for 2 m and 3 m SiO2 deposition for hole clogging The effect of hole geometry on underetch rate and clogging has been studied on square and rectangular holes in Fig 7 Rectangular opening has a quasi identical underetching than square shape of the same opening area while clogging is 10 times more important 0 5 10 15 20 25 30 35 0 5 10 15 20 Relasing time min Un de re tc h um 2um 2um x etching direction y etching direction x y x x Fig 7 Underetch length after 16min release for 29 1 m2 square and rectangle release holes red dotted rectangles The initial SiO2 thickness is a 2 m and the thickness of aSi is 1 1 m Remaining hole size after 2 5 m SiO2 deposition is 1 4 m for the square and 140nm for the rectangle 4 PACKAGING ISSUES FOR PRODUCTION ENVIRONMENT For industrial production of integrated MEMS 0 level package has to sustain plastic molding which corresponds to an isostatic pressure of around 100Bar Encapsulation film thickness has been designed to lower the impact of the pressure during molding FEM simulations done with Coventor in Fig 8 show that the EDA Publishing DTIP 2007 ISBN 978 2 35500 000 3 Nicolas Abel Daniel Grogg Cyrille Hibert Fabrice Casset Pascal Ancey Adrian M Ionescu 0 LEVEL VACUUM PACKAGING RT PROCESS FOR MEMS RESONATORS molding induced package deflection is reduced to 25nm having a 4 5 m thick SiO2 film which makes it compatible with standard industrial back end processes 0 1 5 13 19 25 nm Displacement a Coventor 0 0 4 0 8 1 2 1 6 MPa Stress b Coventor Fig 8 FEM modelling of the packaged resonator under applied isostatic pressure mimicking plastic injection process step Effect of LTO and PECVD nitride materials on capping deflection under molding stress are presented in Table I Membrane thickness can then be optimized to lower the molding induced deflection by considering Young s modulus and maximum stress before failure of the two materials Structural layer material LTO Nitride PECVD Film thickness 4 5 m 2 5 m Max stress before failure 2GPa 9GPa Stress due to molding 1 6MPa 4MPa Molding induced deflection 25nm 36nm Table I FEM simulations of the structural layer thickness needed to sustain plastic molding over 0 level packaging composed of a 30 mx30 m membrane Comparison with PECVD nitride thickness needed to induce the same deflection On the developed process flow further investigations on vacuum level and long term stability still to be studied in order to fully characterize the packaging This characterization can either be done directly by using helium leakage test 9 or indirectly by actuating the packaged resonator for which quality factor is directly related to the vacuum level 5 CONCLUSION A novel 0 level packaging process was presented using aSi as sacrificial layer and SiO2 as encapsulating layer RSG MOSFET resonators have been successfully encapsulated under high vacuum Impact of back end of line industrial process over the encapsulation has been investigated resulting in optimal cover thickness needed to sustain plastic molding Influence of hole dimensions on releasing time and clogging effect for encapsulation were investigated and optimized packaging parameters are identified for this process 11 REFERENCES 1 N Abel et al Ultra low voltage MEMS resonator based on RSG MOSFET MEMS 06 pp 882 885 2006 2 V Kaajakari et al Low noise silicon micromechanical bulk acoustic wave oscillator IEEE International Ultrasonics Symposium pp 1299 1302 2005 3 Y W Lin et al Low phase noise array composite micromechanical wine glass disk oscillator IEDM 05 pp 287 290 2005 4 N Sillon et al Wafer Level Hermetic Packaging for Above IC RF MEMS Process and Characterization IMAPS 2004 5 B Kim et al Frequency Stability of Wafer Scale Encapsulated 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