微机电系统(MEMS)制造技术 [苑伟政,乔大勇 著] 2014年版

 

内容简介

《微纳制造的基础研究学术著作丛书:微机电系统(MEMS)制造技术》主要论述微机电系统(MEMS)制造技术,全书共9章。第1章阐述MEMS制造技术的定义、发展历程和发展趋势;第2章介绍MEMS制造的材料基础;第3章阐述MEMS制造中的沾污及洁净技术;第4章阐述包括光刻技术和软光刻技术在内的图形转移技术;第5章阐述湿法腐蚀与干法刻蚀技术;第6章阐述氧化、扩散与注入技术;第7章介绍各种薄膜制备技术;第8章介绍包括表面牺牲层工艺、体加工工艺和混合工艺在内的MEMS加工标准化工艺;第9章阐述MEMS的芯片级和圆片级封装工艺。《微纳制造的基础研究学术著作丛书:微机电系统(MEMS)制造技术》结合大量设备操作实例和工艺实例,贴近实践,易于理解。同时,考虑到MEMS加工工艺过程涉及大量化学品的使用,还专门以附录的形式对MEMS制造常用化学品物质安全资料表和基本化学品安全术语进行了介绍。

图书目录

《微纳制造的基础研究学术著作丛书》序

前言

第1章 绪论 1

1.1 微机电系统定义 1

1.2 MEMS制造技术 3

1.3 MEMS制造技术发展历程 4

1.4 MEMS制造技术发展趋势 10

参考文献 13

第2章 MEMS制造材料基础 15

2.1 引言 15

2.2 硅材料 15

2.3 硅化合物 20

2.3.1 二氧化硅 20

2.3.2 氮化硅 21

2.4 压电材料 22

2.5 形状记忆合金 24

2.6 超磁致伸缩材料 28

2.7 电流变/磁流变体 28

2.8 有机聚合物材料 29

2.8.1 PI 30

2.8.2 PDMS 30

2.8.3 PMMA 33

2.9 聚合物前驱体陶瓷 34

参考文献 36

第3章 MEMS制造中的沾污及洁净技术 38

3.1 MEMS制造中的沾污 38

3.1.1 洁净间技术 39

3.1.2 去离子水技术 41

3.1.3 防静电技术 44

3.2 MEMS制造中的清洗 48

3.2.1 SPM清洗 48

3.2.2 RCA清洗 49

3.2.3 DHF清洗 50

3.2.4 超声/兆声清洗 50

3.2.5 其他清洗 53

3.2.6 标准清洗流程 53

参考文献 55

第4章 图形转移 56

4.1 引言 56

4.2 光刻技术 56

4.2.1 光刻基本原理 56

4.2.2 制版 58

4.2.3 脱水烘 60

4.2.4 涂胶 61

4.2.5 软烘 67

4.2.6 对准 68

4.2.7 曝光 71

4.2.8 中烘 77

4.2.9 显影 77

4.2.10 坚膜 79

4.2.11 镜检 79

4.2.12 去胶 79

4.3 剥离 80

4.3.1 单层胶氯苯处理法 81

4.3.2 双层胶法 81

4.3.3 图形反转胶法 82

4.3.4 其他方法 83

4.4 软光刻技术 85

4.4.1 嵌段共聚物自装 85

4.4.2 微复制成形 89

4.4.3 微转印成形 91

4.4.4 微接触印刷 92

4.4.5 毛细管微成形 95

4.4.6 溶剂辅助微成形 97

4.4.7 电诱导微成形 98

参考文献 100

第5章 湿法腐蚀与干法刻蚀 102

5.1 湿法腐蚀 102

5.1.1 硅的各向同性湿法腐蚀 104

5.1.2 硅的各向异性湿法腐蚀 106

5.1.3 二氧化硅的湿法腐蚀 114

5.1.4 氧化硅的湿法腐蚀 115

5.1.5 铝的湿法腐蚀 115

5.1.6 其他材料的湿法腐蚀 115

5.2 干法刻蚀 115

5.2.1 等离子基础 117

5.2.2 等离子体的产生 120

5.2.3 溅射刻蚀 121

5.2.4 等离子刻蚀 122

5.2.5 反应离子刻蚀 123

5.2.6 深度反应离子刻蚀 127

参考文献 132

第6章 氧化、扩散与注入 134

6.1 氧化 134

6.1.1 氧化设备 134

6.1.2 Deal-Grove氧化模型 135

6.2 扩散 136

6.3 离子注入 145

参考文献 147

第7章 薄膜制备 148

7.1 化学气相沉积 148

7.2 真空镀膜 155

7.3 外延 157

7.4 SOI制备 158

7.5 浸渍提拉法 160

7.6 激光快速回化成型 161

参考文献 164

第8章 MEMS标准工艺 165

8.1 引言 165

8.2 表面牺牲层标准工艺 166

8.2.1 MUMPs表面牺牲层标准工艺 166

8.2.2 SUMMiT工艺 175

8.3 体加工标准工艺 178

8.3.1 溶片工艺 178

8.3.2 SCREAM工艺 181

8.3.3 SOI工艺 183

8.3.4 LIGA工艺 189

8.4 混合工艺 192

8.4.1 体表混合工艺 193

8.4.2 MEMS加CMOS混合工艺 194

参考文献 204

第9章 MEMS封装 205

9.1 引言 205

9.2 芯片级封装 206

9.2.1 探针测试 206

9.2.2 减薄/喷金 208

9.2.3 划片 209

9.2.4 上芯 210

9.2.5 压焊 211

9.2.6 封帽 214

9.3 圆片级封装 217

9.3.1 真空薄膜密封 218

9.3.2 阳极键合 219

9.3.3 熔融键合 221

9.3.4 共晶键合 222

9.3.5 其他中间层键合 222

参考文献 223

附录A MEMS制造常用化学晶 224

附录B 化学品安全术语 236

索引 241

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