单片机
单片机的工作过程以及原理
单片机的工作过程以及原理单片机是一种专用的小型计算机芯片，它集成了处理器核心、存储器和各种外设接口等组成部分。
它广泛应用于嵌入式系统中，是现代电子产品中的重要组成部分。
本文将详细介绍单片机的工作过程和原理。
一、单片机的工作过程：1.初始化阶段：初始化是单片机启动的第一个阶段，其目的是准备单片机所需的各种资源。
在这个阶段，单片机会执行一系列预定义的操作，如清除寄存器、设置工作模式、配置外设接口等。
2.执行阶段：执行阶段是单片机进行计算、控制和通信等任务的阶段。
在这个阶段，单片机根据程序的指令和数据，通过寄存器、算术逻辑单元(ALU)和存储器等功能模块进行计算、存储和控制。
单片机的执行可以分为两个层次：指令层和操作层。
（1）指令层：指令层是单片机执行的最基本单位，包括指令的获取、解码和执行等过程。
指令的获取是指从存储器中读取指令，并将其送入指令寄存器中。
单片机采用顺序读取的方式获取指令，即按照指令的地址从存储器中读取指令，并将地址自动增加，以获取下一条指令。
指令的解码是指根据指令的格式和功能，将其解析成相应的操作。
单片机根据指令的操作码和操作数，通过控制逻辑单元将指令解码成相应的操作。
指令的执行是指根据指令的操作，进行计算、存储和控制等操作。
单片机根据指令的操作码和操作数，通过寄存器和算术逻辑单元进行相应的运算和存储，同时进行控制相关的外设接口。
（2）操作层：操作层是单片机执行的高级单位，包括各种操作的组合和执行过程。
在操作层，单片机根据程序的逻辑和需要，进行各种任务的操作。
例如，单片机可以进行算术运算、逻辑运算、移位运算、存储和读取数据等。
同时，单片机可以通过外设接口与外部设备进行通信和控制。
例如，单片机可以通过串口和计算机进行通信，通过IO口控制LED灯和蜂鸣器等外设。
3.终止阶段：终止阶段是单片机工作的最后阶段，其目的是释放已占用的资源，并保存必要的状态信息。
在这个阶段，单片机会执行一些清理工作，如关闭外设接口、保存相关寄存器的值等。
单片机工作原理
单片机工作原理单片机（Microcontroller）是一种集成为了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的集成电路。
它广泛应用于各种电子设备中，如家电、汽车电子、通信设备等。
单片机的工作原理是通过执行存储在其内部存储器中的程序来实现各种功能。
单片机的工作原理可以分为以下几个方面：1. 微处理器核心：单片机的核心是一颗微处理器，它包含了运算器、控制器和寄存器等功能模块。
微处理器核心负责执行存储在内部存储器中的指令，进行数据的运算和控制。
2. 存储器：单片机内部包含了多种类型的存储器，如程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）和非易失性存储器（EEPROM）。
程序存储器用于存储程序代码，数据存储器用于存储数据，非易失性存储器用于存储一些需要长期保存的数据。
3. 输入输出接口：单片机通常具有多个输入输出接口，用于与外部设备进行数据交换。
输入接口可以接收来自外部传感器或者其他设备的信号，输出接口可以控制外部设备的工作状态。
4. 时钟系统：单片机需要一个稳定的时钟信号来同步各个模块的工作。
时钟系统可以提供一个基准时钟信号，使单片机能够按照指定的频率进行操作。
5. 中断系统：单片机通常具有中断系统，用于处理紧急事件或者优先级较高的任务。
当发生中断事件时，单片机会即将中断当前的任务，执行相应的中断服务程序。
单片机的工作过程可以简单描述为以下几个步骤：1. 电源供电：单片机通过外部电源供电，确保各个模块正常工作。
2. 程序加载：将程序代码加载到单片机的程序存储器中。
程序可以通过编程器或者其他方式进行加载。
3. 初始化：单片机在上电后会执行一段初始化代码，对各个模块进行初始化设置，确保其正常工作。
4. 执行程序：单片机按照程序存储器中的指令顺序执行程序代码。
指令可以包括数据处理、控制流程、输入输出等操作。
5. 监控输入输出：单片机会周期性地检测输入接口的状态，并根据需要进行相应的数据处理和输出控制。
6. 响应中断：当发生中断事件时，单片机会即将中断当前任务，执行中断服务程序。
单片机的特性主要有哪些
引言：单片机作为现代电子系统中重要的组成部分，具有一系列独特的特性。
本文将结合现实应用和理论知识，从五个方面对单片机的特性进行详细介绍。
概述：单片机是一种集成电路芯片，具备处理器、存储器和各种输入输出接口等功能。
它在电子产品中广泛应用，使得许多电子设备更加智能化和功能丰富化。
单片机的特性主要包括高性能和多功能、低功耗和节能、易于编程和开发、稳定可靠、成本低廉等。
正文：一、高性能和多功能1.1强大的计算能力：单片机采用高性能处理器，能够进行复杂的运算和逻辑处理。
1.2丰富的外设接口：单片机具备多种输入输出接口，可以连接各种传感器和执行器，实现多种功能。
1.3多种编程语言支持：单片机可以用多种编程语言进行开发，如C语言、汇编语言等，以满足不同开发需求。
二、低功耗和节能2.1低功耗设计：单片机采用先进的低功耗技术，能够在保持高性能的同时，降低功耗，延长电池使用寿命。
2.2节能管理：单片机具备智能的电源管理功能，可以根据实际需求进行动态调整，实现能源的有效利用。
三、易于编程和开发3.1开发工具丰富：市场上有许多成熟的开发工具，如IDE（开发集成环境）、编译器等，方便程序员进行开发和调试。
3.2丰富的开发资源：单片机的应用广泛，有许多开源的库和实例代码可供使用，加速开发过程。
3.3简化的编程接口：单片机的编程接口通常采用标准化的接口，对初学者来说更加友好。
四、稳定可靠4.1抗干扰能力强：单片机具备抗电磁干扰和抗温度波动的能力，能够稳定运行在各种环境条件下。
4.2自动故障检测和调试：单片机内置了故障检测和排错功能，可以自动检测并处理系统错误，提高系统的可靠性。
4.3高可靠性的存储器：单片机内置的存储器具有高可靠性，能够稳定地存储和读取数据。
五、成本低廉5.1生产规模大：单片机的市场需求量大，大量生产使得成本降低。
5.2集成度高：单片机内部集成了处理器、存储器和输入输出接口等功能，减少了外围器件的使用，进一步降低了成本。
单片机的发展史简介
单片机的发展史简介单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种高度集成的计算机系统，具备中央处理器、存储器、输入输出接口等功能，广泛应用于各个领域，成为现代电子产品的核心。
本文将从历史的角度，简单介绍单片机的发展史。
1. 单片机的起源单片机的概念最早出现在20世纪70年代，当时计算机技术发展迅猛，人们对于将计算机集成到更小的尺寸中产生了浓厚的兴趣。
1971年，Intel公司推出了第一款8位单片机Intel 8048，标志着单片机的诞生。
这款单片机拥有集成的中央处理器、ROM、RAM和I/O接口，为后来的单片机奠定了基础。
2. 单片机的早期发展随着单片机概念的提出，早期的单片机主要以8位结构为主，功能相对简单。
1976年，Intel推出了第一款16位单片机Intel 8086，这使得单片机的运算能力和扩展性得到了显著提升，进一步推动了单片机技术的发展。
随后，各大芯片制造商纷纷推出自己的单片机产品，包括Motorola、Zilog等。
3. 单片机的进一步发展20世纪80年代，单片机逐渐成为工业控制、通信、汽车电子等领域的主力产品。
为了满足不同应用场景的需求，各大厂商开始推出更多种类的单片机，包括低功耗单片机、高性能单片机等。
此时，单片机的存储容量、处理速度和外设功能不断提升，为应用开发者提供了更多的可能性。
4. 单片机在智能化时代的发展随着计算机技术的不断进步，单片机的功能和性能得到了进一步提升。
21世纪以来，单片机已经演化为更加强大的系统级芯片，拥有更高的运算速度和更强的外设扩展能力。
同时，单片机也开始广泛应用于物联网、人工智能等领域，成为智能化时代的重要组成部分。
5. 单片机的未来发展趋势展望未来，随着人工智能、自动驾驶、物联网等领域的不断发展，单片机的需求将持续增长。
为了满足更高的性能和能耗要求，单片机将更加注重集成度的提升和工艺的创新。
同时，人们对于单片机的易用性和开发效率也提出更高的期望，这将推动单片机的开发工具和生态系统的进一步完善。
单片机的组成模块
单片机的组成模块单片机（Microcontroller）是一种集成了中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出端口（I/O ports）以及各种外设接口的集成电路芯片。
它广泛应用于各个领域，如家电、汽车、通信等。
在单片机中，各个组成模块协同工作，以实现各种功能。
本文将介绍单片机的基本组成模块及其功能。
1. CPU模块CPU模块是单片机的核心，负责整个系统的控制和数据处理。
它包括控制单元（Control Unit）和算数逻辑单元（Arithmetic Logic Unit）。
控制单元负责解释和执行指令，控制数据的读取和写入。
算数逻辑单元则执行算术和逻辑运算。
2. 存储器模块存储器模块包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于暂时存储数据和程序，对于数据的读写速度较快。
ROM则用于存储程序和常量，其内容在出厂时被烧写并无法更改。
3. 输入输出模块输入输出模块（I/O Module）用于与外部设备进行数据交互。
它包括通用输入输出端口（GPIO）、模拟输入输出（ADC/DAC）以及专用接口如串口、SPI、I2C等。
GPIO可以配置为输入或输出，用于连接按钮、开关和指示灯等外设。
ADC（模拟数字转换器）负责将模拟信号转换为数字信号，而DAC（数字模拟转换器）则将数字信号转换为模拟信号。
4. 定时器/计数器模块定时器/计数器模块用于生成精确的时间延迟和进行定时操作。
它可以配置为定时器模式或计数器模式。
在定时器模式下，定时器通过计数器的递增或递减输出特定的脉冲用作精确的计时。
计数器则用于记录外部事件的次数。
5. 中断控制模块中断控制模块（Interrupt Controller）负责处理各种中断请求。
当系统中某些事件发生时，通过中断请求引脚向CPU发送中断信号，CPU会中断正在执行的任务并保存当前执行状态，转而执行中断服务程序。
6. 时钟模块时钟模块提供系统的时钟信号，用于同步各个模块的工作。
单片机技术的原理及应用
单片机技术的原理及应用单片机（Microcontroller）是一种带有计算机功能的芯片，通常包含有处理器、内存、输入输出端口、定时器、计数器等功能模块。
它集成了多种外围设备功能于一个芯片中，因此被广泛应用于自动化控制、仪器仪表、家电电子、医疗设备、安全监控、智能交通等领域。
那么，单片机技术的原理是什么？它有哪些应用场景呢？一、单片机技术的原理单片机主要由中央处理器、存储器和外设接口三部分组成。
中央处理器是单片机的核心组成部分，其作用是执行程序、获取和处理数据，控制系统的运行。
存储器是单片机的数据储存部分，主要分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）两种类型。
其中ROM是只读存储器，用于存储单片机的程序代码和指令；而RAM是随机存储器，用于存储程序的中间结果、数据、程序计数器等。
外设接口包括输入输出接口、定时计数器、中断控制器等，用于与外部设备进行通信和数据交换。
单片机技术的实现过程主要包括指令执行周期和中断等操作。
指令执行周期是指单片机在每个指令周期内的操作，其基本过程包括取指、译码、执行和存储四个步骤。
中断操作是指当单片机执行某些任务时，遇到紧急情况需要停止当前操作，同时执行其他任务的操作过程。
二、单片机技术的应用单片机技术广泛应用于各个领域，以下列举几个具体的应用场景：1、智能家居控制：通过单片机技术可实现家电设备自动化控制，如智能门锁、智能灯光等。
通过单片机芯片集成了输入输出端口、计时器、PWM控制等功能，可实现对家电设备的远程控制和定时开关。
2、医疗设备：单片机技术在医疗设备上应用较为广泛，如心电图、血糖仪、血氧仪等。
通过单片机芯片集成的高精度ADC、LCD显示器、脉冲宽度调制器等模块，可实现对生命体征的监测和数据处理。
3、智能交通：当今城市交通越来越拥堵，为了保障交通安全和优化交通流量，智能交通系统应运而生。
单片机技术被应用于交通信号灯、车辆卡口等设备中，可实现自动控制、数据采集等功能。
简述单片机的发展历程
简述单片机的发展历程单片机（Microcontroller）是一种集成了中央处理器、内存、输入输出接口和定时器等功能的单片集成电路。
它的发展历程可以分为以下几个阶段：第一阶段：早期发展单片机的发展可以追溯到上世纪60年代末和70年代初，当时的单片机主要是采用MOS技术。
这些早期的单片机主要用于工业控制和计算机外围设备控制等领域。
然而，由于当时技术的限制，单片机的功能和性能都比较有限。
第二阶段：进入商业化应用随着技术的进步，上世纪80年代初，单片机开始进入商业化应用阶段。
此时，随着MOS技术向CMOS技术的过渡，单片机的集成度和功能得到了提升。
各大半导体公司开始投入大量资源开发和生产单片机产品，并加快了单片机的市场推广。
第三阶段：功能与性能的进一步提升在进入90年代后，随着半导体工艺的不断进步，单片机的集成度和性能得到了进一步提升。
此时，单片机逐渐取代了传统的逻辑门电路和简单微处理器，在各个领域得到了广泛应用。
同时，单片机的功耗也得到了有效控制，使其在移动设备和嵌入式系统等领域表现出色。
第四阶段：高性能、大规模集成21世纪初，随着集成电路技术的不断革新，单片机的性能和功能达到了新的高度。
高性能单片机在计算能力、存储容量和接口等方面都有了显著提升。
此时，单片机应用的领域也进一步扩大，包括工业自动化、智能家居、汽车电子、医疗设备等多个领域。
第五阶段：物联网时代的发展随着物联网的兴起，单片机进一步发展成为连接物联网的核心组件之一。
物联网时代对单片机的要求更高，需要更低功耗、更高集成度和更多的接口支持。
因此，半导体厂商在开发新一代单片机时，更注重在低功耗、安全性和通信能力等方面进行创新。
总结：单片机的发展历程经历了从早期的工业控制到现在的物联网时代的变革过程。
随着技术的进步，单片机在功能和性能方面不断提升，应用领域也不断扩大。
相信随着科技的不断发展，单片机将在更多领域发挥重要作用，推动人类社会的进步。
单片机的原理及应用
单片机的原理及应用单片机（Microcontroller Unit，简称MCU）是一种集成电路，具有处理器核心、存储器和各种外设接口，被广泛应用于各个领域。
本文将介绍单片机的原理以及一些常见的应用。
一、单片机的原理单片机作为一种嵌入式系统，其原理是通过将处理器、存储器和外设集成在一个芯片上，形成一个完整的计算机系统。
这种集成能力使得单片机具备了较高的性能和灵活性。
具体来说，单片机的原理包括以下几个方面：1. 处理器核心：单片机内部搭载了一个或多个处理器核心，常见的有8位、16位和32位处理器核心。
处理器核心负责执行指令集中的指令，对输入信号进行处理并控制外设的工作。
2. 存储器：单片机内部包含了程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。
ROM用于存储程序代码，RAM用于存储数据。
这些存储器的容量和类型不同，可以根据实际需求进行选择。
3. 外设接口：单片机通过外设接口与外部设备进行通信。
常见的外设接口包括通用输入输出（GPIO）、串行通信接口（UART、SPI、I2C）、模拟数字转换器（ADC）等。
外设接口使单片机能够与其他硬件设备进行数据交互。
4. 时钟系统：单片机需要一个稳定的时钟信号来同步处理器和各个外设的工作。
时钟系统通常由晶振和计时电路组成，产生稳定的时钟信号供单片机使用。
二、单片机的应用单片机作为一种高性能、低成本、小体积的集成电路，广泛应用于各个领域。
以下是一些单片机的常见应用：1. 家电控制：单片机可以作为家电控制系统的核心，通过与传感器、执行器等外部设备的连接，实现对家电的智能控制。
例如，通过使用单片机可以实现空调、电视、洗衣机等家电的远程控制和定时控制等功能。
2. 工业自动化：单片机在工业自动化中发挥着重要的作用。
它可以用于控制和监控工业设备，实现自动化生产。
例如，生产线上的温度、压力、速度等参数可以通过单片机进行实时采集和控制。
3. 智能交通：交通系统中的信号灯、执法摄像头等设备可以利用单片机进行控制和管理。
单片机引脚功能
单片机引脚功能单片机的引脚是用来连接外部电路和器件的一组接口，它们可以用来输入或输出不同的信号。
引脚的功能可以根据需要进行灵活配置，下面将对常用的单片机引脚功能进行介绍。
1. I/O口引脚：单片机的很多引脚可以作为通用I/O口来使用，通过它们可以输入外部信号或输出控制信号。
这些引脚既能作为输入引脚来接收外部信号，也可以作为输出引脚来控制其他外部器件的工作。
2. 电源引脚：单片机需要通过引脚来接收供电，通常会有VCC引脚和GND引脚。
VCC引脚连接到正电源，GND引脚连接到地。
供电引脚是单片机正常工作的基础。
3. 复位引脚：单片机的复位引脚用于将单片机恢复到初始状态，使其重新开始工作。
复位引脚通常连接到一个复位电路，当复位电路检测到外部复位信号时，会将复位引脚拉低，从而使单片机复位。
4. 时钟引脚：单片机需要时钟信号来同步其内部操作。
时钟引脚接收外部时钟信号，并通过时钟电路提供给单片机内部。
时钟信号的频率决定了单片机的工作速度。
5. 中断引脚：中断引脚可以用来接收外部中断信号。
当外部事件触发中断引脚时，单片机会中断当前的工作，转而执行中断处理程序。
中断引脚使单片机能够实时响应外部事件，提高了系统的实时性。
6. 串口引脚：单片机的串口引脚用于与其他设备之间进行串行通信。
串口引脚通常有两个，一个是发送引脚，用于发送数据；另一个是接收引脚，用于接收数据。
串口通信是一种常见的数据传输方式，广泛应用于各种电子设备中。
7. PWM引脚：单片机的PWM引脚用来生成脉冲宽度调制（PWM）信号。
PWM信号的占空比可以通过改变引脚输出的高电平时间和低电平时间来调节。
PWM信号在很多应用中具有重要的作用，例如控制电机的速度和方向。
总之，单片机引脚的功能多种多样，可以根据需要选择不同的引脚功能来满足特定的需求。
不同的引脚功能可以通过软件配置和硬件接线来实现。
了解引脚功能的特点和使用方法能够帮助工程师更好地设计和开发单片机控制系统。
单片机的基本构成
单片机（Microcontroller）是一种包含处理器核心、内存、输入/输出设备以及定时器等基本功能的集成电路。
它通常被用于嵌入式系统中，以执行特定的任务。
以下是单片机的基本构成要素：
1. 中央处理器（CPU）：单片机的核心，负责执行指令和控制计算机的操作。
它可以是不同架构的，如ARM、AVR、PIC等。
2. 存储器：
- 程序存储器（Flash Memory）：用于存储单片机的程序代码。
- 数据存储器（RAM）：用于存储程序执行时的临时数据。
3. 输入/输出设备（I/O Devices）：
- 数字输入/输出口：用于连接数字设备，如开关、LED等。
- 模拟输入/输出口：用于连接模拟传感器或设备。
4. 定时器和计数器（Timers and Counters）：用于产生精确的时间延迟和计数操作。
5. 串行通信接口（Serial Communication Interface）：用于与其他设备进行串行通信，如UART （通用异步收发器）、SPI（串行外设接口）、I2C（Inter-Integrated Circuit）等。
6. 中断系统（Interrupt System）：用于处理紧急事件和实时响应。
7. 时钟电路（Clock Circuit）：产生单片机的时钟信号，驱动其内部操作。
8. 电源管理电路：用于提供适当的电源电压和电流。
这些基本组件共同构成了单片机系统，使其能够执行特定的任务或控制应用。
不同型号和品牌的单片机具有不同的规格和功能，适用于各种应用领域。
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Onthesingle-chipcondenserminiaturemicrophoneusingDRIEandbacksideetchingtechniques$
JingChena,*,LitianLiua,ZhijianLia,ZhiminTana,YangXua,JunMab
aInstituteofMicroelectronics,TsinghuaUniversity,Beijing100084,PRChina
bInstituteofAcoustics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,PRChina
AbstractAnovelsingle-chipcondenserminiaturemicrophonewithacircularcorrugateddiaphragmforresidualstressreleasinghasbeenproposed,fabricatedandtested.Thecondensermicrophoneconsistsofarigidsingle-crystalbackplateanda¯exiblecircularcorrugateddiaphragmusingDRIEandbacksideetchingtechniques.Anelectrostatic±structuralcoupling®niteelementanalysis(FEA)wasperformedfordesignoptimizationandevaluation.Asensitivityof40mV/Paupto15kHzhasbeenachievedunderalowbiasvoltageof14V,whichisamongthebestinthepresentedreports.#2003ElsevierScienceB.V.Allrightsreserved.
Keywords:Single-chipcondenserminiaturemicrophone;DRIEetchingtechniques;Backsideetchingtechniques
1.IntroductionOverthelasttwodecades,extensiveeffortshavebeendevotedtodevelopmentofsiliconmicromachiningminia-turemicrophones[1,2].Miniaturemicrophoneshavesuper-iorperformanceinhearingaid,detectaphone,ultrasonicandprecisionacousticmeasurement.Largeminiaturemicro-phonearraycanalsoberealizedwithmicromachiningtechnique.Inalltheseareas,siliconminiaturemicrophoneseemstobeverypromising.Mostminiaturemicrophonespresentedarebasedonthecapacitivedetectionprinciplebecauseofthe¯atfrequencyresponse,smallsize,highsignal-to-noiseratioandlowpowerconsumption.Recently,thesingle-chipapproachisbecomingmoreprevalentforitisexemptfromthecriticalandlaboriousalignmentprocedureoftwoormorewafers/chipsandcanbeCMOScompatible[2±4].However,thesensitivitiesofthesediaphragm-basedcondensertrans-ducersaredeterminedbythediaphragm¯exibility,whichisgreatlyreducedbytheresidualstressinthediaphragmowingtothestressstiffeningeffect[3±5].ThetypicalsensitivitiesofcondensermicrophoneswereseveralmV/Pa,
whichwerenotsuf®cientlyhighformanyapplications.Agoodmethodforreleasingtheresidualstressistheapplicationofcorrugateddiaphragm[4,5].The®rstcorru-gateddiaphragmforcondensermicrophoneapplicationswasinvestigatedbyScheeper[5].Later,Zoupresentedasingle-chipcondensermicrophonewithsquarecorrugateddiaphragms[4].Itwasshownthatcorrugationscancon-siderablyincreasethemechanicalsensitivityofthedia-phragmwithequalsizeandthickness.Numericalsimulationresultshaveshownthatthesensitiv-itiesofcircularcorrugateddiaphragmswereseveraltimeslargerthantheirsquarecounterparts[6,7].However,thestructuresmustberedesignedtofavorthesingle-chipapproach.Forthe®rsttime,asingle-chipcondenserminiaturemicrophonewithacircularcorrugateddiaphragmwaspro-posedanddeveloped.Thesensitivityisamongthehighestinthepresentedreports,whichisseveraltimeslargerthanourpreviouswork[4].Thefabricationprocessissimpleandef®cientwhichisacombinationofbulkandsurfacemicro-machiningtechniques.Itrevealedhighyield,allowingalowcostproductionofhighperformancemicrophonescapableofon-chipintegrationofsignalprocessingelectronics.
2.StructureandfabricationThediaphragm-basedstructurescanberealizedinonesinglechipbyuseofsacri®ciallayeretching(SLE).Inthe
SensorsandActuatorsA103(2003)42±47$Thispaperwaspresentedatthe15thIEEEMEMSconference,heldin
LasVegas,USA,January20±24,2002,andisanexpansionoftheabstractasprintedintheTechnicalDigestofthismeeting.*Correspondingauthor.Tel.:1-734-764-5160;fax:1-734-763-9324.
E-mailaddress:jingc@umich.edu(J.Chen).
0924-4247/03/$±seefrontmatter#2003ElsevierScienceB.V.Allrightsreserved.PII:S0924-4247(02)00326-6SLEprocess,thesacri®ciallayershouldbeetchedthroughaccessholesleavingafreestandingstructure.Topreventtheetchantfromattackingstructuresandelectroniccomponentsonthefrontside,theetchprocedureshouldnottaketoomuchtime.Inthisconsideration,alargeamountofaccessholesarerequired,asshowninFig.1.Infact,theseholesalsoserveasacousticholesthatcanreducetheacousticresistanceofairgapandimprovethehighfrequencyper-formanceofthemicrophone.Inthesingle-chipapproach,tomaintaintheintegrityofthebackplate,thecorrugationsmustnotbeself-closedlikethoseachievedbybondingapproach[5](asshowninFig.2(1)).Therefore,continuous¯at``bridges''weredesignedonthediaphragm,asshowninFig.2(2).TheprocessstartswithadoublesidepolishedN-type(100)siliconwaferwithaninitialthicknessof380mm.ThemajorfabricationstepsareshowninFig.3,anddescribedasfollows(theA±Across-sectioninFig.2(2)wastaken):
1.Maskinglayersofthermaloxideandlow-pressurechemicalvapordeposition(LPCVD)ofsiliconnitride(Si3N4)arefollowedbypatterningofthebackwindows