到目前为止，我们已经讨论了应力工程理论在微米级互连上的应用。现在，我们将讨论其在纳米级传感元器件上的可能应用。在正在进行的研究中，我们采用电子束平板刻法和剥离工艺来制造纳米悬臂阵列。剥离工艺能提供具有精微特征的高保真图样结构（Pattern）。这些工艺能与吐丝工艺或电子束蒸发方法等无法提供显著侧壁覆盖的沉积方法良好地配合。
溅射沉积方法也能提供多方向的高内应力梯度，并且能提供侧壁覆盖，因此也使剥离过程变得更加复杂。溅射沉积过程中会形成侧壁覆盖，这是因为被溅镀的原子会随机地以不同的角度沉积在旋转的基板上。目前，在应力工程悬臂梁的制造中，主要有两种剥离方法：单层防蚀涂层法和双层防蚀涂层法，如图21.13所示。在通过吐丝工艺生成光刻胶层之前，先沉积一层牺牲金属层，它能在之后被选择性地刻蚀掉，从而释放出已刻画的悬臂结构。在双层防蚀涂层方法中，通过吐丝工艺在一层较厚的异丁烯酸甲酯（Methylmethacrylate，MMA）防蚀涂层上，涂抹了一层较薄的聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，PMAA，即有机玻璃）防蚀涂层。而在单层防蚀涂层方法中，只用到了正保护层，如PMMA。在这两种工艺方法中，防蚀涂层的总厚度与沉积金属层的厚度之比至少要为7∶1，否则剥离过程会变得十分困难[29]。
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图21.13 纳米悬臂梁制备步骤（含剥离过程）
纳米悬臂梁的制造步骤如图21.13所示。在一个裸露的晶圆上（见图21.13a），先沉积一层薄的牺牲金属层（见图21.13b）。在单层方法中，通过旋转把PMMA沉积在晶圆上，并在其上刻画出悬臂梁样式。在双层方法中，通过旋转把一层MMA厚层沉积在晶圆上，其后再沉积一层PMMA薄层（见图21.13c）。通过电子束平板刻法工具对这两层防蚀涂层进行塑型。在处理过程中，因为MMA基层的曝光敏感度比PMMA顶层更强，所以PMMA正下方的部分MMA也被去除了，效果如图21.13d所示。在单层和双层防蚀涂层中，均按照内应力原理沉积悬臂梁金属膜Cr，以便沉积后的金属膜Cr内存在内应力（见图21.13e）。之后，在超声波浴中使用丙酮来进行剥离过程。对于金属薄膜的纵横比较小，则需要通过机械抛光来完成剥离过程，如使用丙酮浸泡过的擦拭器轻柔地擦拭（见图21.13f）。一旦弹簧金属沉积完成，通过旋转方法沉积第二层防蚀涂层，并对其进行塑型，以便定义一个释放窗口来选择性地刻蚀牺牲金属层（见图21.13g）。在选择性地刻蚀牺牲金属层后，受内应力的金属条则会卷成自由支撑的悬臂梁（见图21.13h）。
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