硅基 MEMS 製造技術

王躍林 等

  • 出版商: 電子工業
  • 出版日期: 2022-04-01
  • 售價: $828
  • 貴賓價: 9.5$787
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 368
  • ISBN: 7121432080
  • ISBN-13: 9787121432088
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商品描述

隨著MEMS技術的不斷成熟和全面走向應用,MEMS芯片的量產問題變得越來越重要。顯然MEMS芯片的量產必須在集成電路生產線上進行,但是MEMS芯片製造與集成電路製造相比有明顯不同,這使得集成電路生產線在轉型製造MEMS芯片時會遇到一些特殊的工藝問題。本書主要圍繞如何利用集成電路平面工藝製造三維微機械結構,進而實現硅基MEMS芯片的批量製造,系統介紹了硅基MEMS芯片製造技術。由於MEMS涉及學科較多,為了讓不同學科背景的人能夠快速讀懂本書,本書先對MEMS的來龍去脈及MEMS出現的原因進行了簡單介紹,然後詳細介紹了相關內容,盡量做到通俗易懂。希望讀者通過本書能全面瞭解硅基MEMS芯片製造技術,為從事與MEMS相關的工作打下基礎。

目錄大綱

第1章緒論
1.1 MEMS技術發展歷程
1.2 典型MEMS 產品
1.3 MEMS 發展緩慢的主要原因
1.4 MEMS 發展的啟示
參考文獻
第2章常規集成電路製造工藝簡介
2.1 集成電路製造工藝流程
2.2 清洗工藝
2.2.1 H2SO4/H2O2去除殘留有機物
2.2.2 HF/NH4F去除SiO2
2.2.3 HCl/H2O2去除金屬元素
2.2.4 NH3·H2O/H2O2去除顆粒物
2.2.5 標準清洗工藝
2.2.6 脫水處理
2.2.7 特殊清洗工藝
2.3 氧化和擴散工藝
2.3.1 氧化工藝
2.3.2 擴散工藝
2.3.3 其他熱加工工藝
2.4 光刻工藝
2.4.1 光刻工藝主要工序
2.4.2 光刻版
2.4.3 增黏劑
2.4.4 光刻膠
2.4.5 光刻機類型
2.4.6 光刻機分辨率和對準
2.4.7 顯影
2.4.8 檢驗
2.5 離子注入工藝
2.5.1 離子注入特點及分類
2.5.2 離子注入過程
2.5.3 劑量和能量
2.5.4 隧道效應
2.5.5 摻雜原子激活
2.6 用於佈線的金屬薄膜工藝
2.6.1 金屬薄膜概述
2.6.2 薄膜形成工藝
2.6.3 台階覆蓋
2.6.4 電遷移現象
2.6.5 尖刺現象
參考文獻
第3章三維微機械結構濕法腐蝕技術
3.1 各向同性腐蝕技術
3.1.1 腐蝕原理
3.1.2 腐蝕裝置
3.1.3 HNA 腐蝕規律
3.1.4 各向同性腐蝕的應用
3.2 各向異性腐蝕技術
3.2.1 腐蝕原理
3.2.2 腐蝕裝置
3.2.3 腐蝕規律
3.2.4 削角補償
3.2.5 各向異性腐蝕的應用
3.3 自停止腐蝕技術
3.3.1 重摻雜自停止腐蝕技術
3.3.2 電化學自停止腐蝕技術
3.3.3 注入損傷自停止腐蝕技術
3.3.4 GexSi1-x應變層自停止腐蝕技術
3.3.5 自停止腐蝕技術的應用
3.4 多孔矽濕法腐蝕技術
3.4.1 多孔矽腐蝕機理
3.4.2 多孔矽的特性
3.4.3 多孔矽的應用
參考文獻
第4章三維微機械結構干法刻蝕技術
4.1 深反應離子刻蝕技術
4.1.1 等離子體與反應離子刻蝕基礎
4.1.2 刻蝕指標
4.1.3 Bosch 工藝
4.1.4 低溫刻蝕技術
4.1.5 DRIE 工藝應用實例
4.2 XeF2干法各向同性腐蝕技術
4.2.1 XeF 2矽腐蝕的原理
4.2.2 XeF 2矽腐蝕工藝方法
4.2.3 XeF 2矽腐蝕的腐蝕速率和尺寸效應
4.2.4 XeF 2矽腐蝕的選擇比
4.2.5 XeF 2矽腐蝕的典型工藝和應用
4.3 氣相HF 腐蝕
4.3.1 氣相HF 腐蝕原理
4.3.2 氣相HF 腐蝕在加速度計中的應用
參考文獻
第5章鍵合技術
5.1 矽-矽直接鍵合技術
5.1.1 鍵合工藝特性
5.1.2 鍵合裝置
5.1.3 鍵合工藝
5.1.4 應用場合
5.2 矽-玻璃直接鍵合技術
5.2.1 鍵合原理
5.2.2 鍵合工藝特性
5.2.3 鍵合裝置
5.2.4 鍵合工藝
5.2.5 應用場合
5.3 帶金屬中間層的鍵合技術
5.3.1 共晶鍵合
5.3.2 熱壓鍵合
5.3.3 反應鍵合
5.4 黏附層鍵合
5.5 X-矽鍵合
5.5.1 等離子體輔助鍵合
5.5.2 表面激活鍵合
5.6 鍵合強度檢測
5.6.1 鍵合面鍵合質量
5.6.2 鍵合強度的表徵
參考文獻
第6 章低應力薄膜製造技術
6.1 多晶矽薄膜
6.1.1 薄膜沉積工藝介紹
6.1.2 LPCVD 製備多晶矽薄膜的基本原理
6.1.3 LPCVD 成膜裝置
6.1.4 LPCVD 多晶矽薄膜及其工藝特性
6.1.5 適合應用的場合
6.2 氮化矽薄膜
6.2.1 基本原理與工藝特性分析
6.2.2 不同工藝特性分析
6.2.3 高溫退火工藝的影響
6.2.4 適合應用的場合
6.3 二氧化矽薄膜
6.3.1 不同工藝特性分析
6.3.2 LPCVD 法製備二氧化矽薄膜基本原理
6.3.3 LPCVD 法製備二氧化矽薄膜工藝特性
6.3.4 適合應用的場合
6.4 壓電薄膜
6.4.1 壓電薄膜簡介
6.4.2 PZT 壓電薄膜
6.4.3 氮化鋁壓電薄膜
6.5 非晶矽薄膜
6.5.1 基本原理
6.5.2 不同工藝特性分析
6.5.3 適合應用的場合
6.6 工藝檢測
6.6.1 橢圓偏振光譜儀
6.6.2 原子力顯微鏡
6.6.3 薄膜應力分析
參考文獻
第7 章犧牲層技術
7.1 多晶矽/SiO2犧牲層技術
7.2 金屬/光刻膠犧牲層技術
7.2.1 光刻膠
7.2.2 光刻膠犧牲層工藝
7.2.3 光刻膠犧牲層的應用
7 .3 介質材料/單晶矽犧牲層技術
7.3.1 單晶矽犧牲層工藝
7.3.2 單晶矽犧牲層的應用
參考文獻
第8 章膜結構製造技術
8.1 膜結構簡介
8.2 開放膜結構
8.3 封閉膜結構
8.4 島膜結構
8.5 常見膜結構的應用和相應的製造工藝
參考文獻
第9 章梁結構製造技術
9.1 單臂梁結構
9.1.1 單臂梁結構力學特性
9.1.2 單臂梁結構製造工藝
9.1.3 單臂樑的工作模式
9.1.4 單臂樑的應用
9.2 多臂梁結構
9.2.1 多臂梁結構力學特性
9.2.2 多臂梁結構製造工藝
9.2.3 多臂樑的應用
9.3 雙面梁結構
9.3.1 雙面梁結構力學特性
9.3.2 雙面梁結構製造工藝
9.3.3 雙面樑的應用
9.4 梳齒梁結構
9.4.1 梳齒梁結構製造工藝
9.4.2 梳齒樑的應用
參考文獻
第10 章納米敏感結構製造技術
10.1 矽納米線製造方法及關鍵工藝
10.1.1 氧化工藝
10.1.2 濕法腐蝕工藝
10.2 鳥嘴型矽納米線製造方法
10.2.1 工藝參數
10.2.2 工藝流程
10.2.3 製造結果
10.3 頂層矽納米線陣列製造方法
10.3.1 光刻及掩模刻蝕工藝
10.3.2 矽的各向異性腐蝕工藝
10.3.3 矽的熱氧化工藝
10.4 底部矽納米線陣列製造方法
10.4.1 光刻及掩模刻蝕工藝
10.4.2 矽深刻蝕工藝
10.4.3 矽各向異性腐蝕工藝
10.4.4 矽的熱氧化工藝
10.4.5 二氧化矽的腐蝕工藝
10.5 雙層矽納米線製造技術
10 .5 .1 垂直堆疊矽納米線製造的工藝流程
10.5.2 垂直堆疊矽納米線的製造結果
參考文獻
第11 章典型MEMS 芯片製造工藝流程
11.1 慣性傳感器
11.1.1 矽體微加工工藝
11.1.2 表面微加工工藝
11.1.3 商業化慣性器件加工工藝平台
11.2 壓力傳感器
11.2.1 壓力傳感器結構描述
11.2.2 壓力傳感器工藝流程
11.2.3 壓力傳感器關鍵工藝
11.3 熱電堆紅外傳感器
11.3.1 通過釋放孔刻蝕矽襯底釋放熱電堆結構層
11.3.2 通過釋放孔刻蝕犧牲層釋放熱電堆結構層
11.3.3 背面結構釋放工藝
11.4 體聲波諧振器
11.4.1 基本原理和器件結構
11.4.2 性能優化
11.4.3 關鍵製備工藝
11.4.4 FBAR 器件製造工藝流程
11.4.5 SMR-BAW 製造工藝流程
11.4.6 工藝誤差和修正
11.5 矽傳聲器
11.6 壓電微機械超聲換能器