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270千字 字数
2022-04-01 发行日期
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主编推荐语

本书主要围绕如何利用集成电路平面工艺制造三维微机械结构，进而实现硅基MEMS芯片的批量制造，系统介绍了硅基MEMS芯片制造技术。

内容简介

MEMS技术是一种使产品集成化、微型化、智能化的微型机电系统。在半导体集成电路技术之上发展起来的硅基MEMS制造技术目前使用十分广泛。

随着MEMS技术的不断成熟和全面走向应用，MEMS芯片的量产问题变得越来越重要。显然MEMS芯片的量产必须在集成电路生产线上进行，但是MEMS芯片制造与集成电路制造相比有明显不同，这使得集成电路生产线在转型制造MEMS芯片时会遇到一些特殊的工艺问题。

由于MEMS涉及学科较多，为了让不同学科背景的人能够快速读懂本书，本书先对MEMS的来龙去脉及MEMS出现的原因进行了简单介绍，然后详细介绍了相关内容，尽量做到通俗易懂。希望读者通过本书能全面了解硅基MEMS芯片制造技术，为从事与MEMS相关的工作打下基础。

目录

  • 版权信息
  • 内容简介
  • “集成电路系列丛书”编委会
  • 编委会秘书处
  • 出版委员会
  • “集成电路系列丛书·集成电路制造”编委会
  • “集成电路系列丛书”主编序言
  • 前言
  • 第1章 绪论
  • 1.1 MEMS技术发展历程
  • 1.2 典型MEMS产品
  • 1.3 MEMS发展缓慢的主要原因
  • 1.4 MEMS发展的启示
  • 参考文献
  • 第2章 常规集成电路制造工艺简介
  • 2.1 集成电路制造工艺流程
  • 2.2 清洗工艺
  • 2.2.1 H2SO4/H2O2去除残留有机物
  • 2.2.2 HF/NH4F去除SiO2
  • 2.2.3 HCl/H2O2去除金属元素
  • 2.2.4 NH3·H2O/H2O2去除颗粒物
  • 2.2.5 标准清洗工艺
  • 2.2.6 脱水处理
  • 2.2.7 特殊清洗工艺
  • 2.3 氧化和扩散工艺
  • 2.3.1 氧化工艺
  • 2.3.2 扩散工艺
  • 2.3.3 其他热加工工艺
  • 2.4 光刻工艺
  • 2.4.1 光刻工艺主要工序
  • 2.4.2 光刻版
  • 2.4.3 增黏剂
  • 2.4.4 光刻胶
  • 2.4.5 光刻机类型
  • 2.4.6 光刻机分辨率和对准
  • 2.4.7 显影
  • 2.4.8 检验
  • 2.5 离子注入工艺
  • 2.5.1 离子注入特点及分类
  • 2.5.2 离子注入过程
  • 2.5.3 剂量和能量
  • 2.5.4 隧道效应
  • 2.5.5 掺杂原子激活
  • 2.6 用于布线的金属薄膜工艺
  • 2.6.1 金属薄膜概述
  • 2.6.2 薄膜形成工艺
  • 2.6.3 台阶覆盖
  • 2.6.4 电迁移现象
  • 2.6.5 尖刺现象
  • 参考文献
  • 第3章 三维微机械结构湿法腐蚀技术
  • 3.1 各向同性腐蚀技术
  • 3.1.1 腐蚀原理
  • 3.1.2 腐蚀装置
  • 3.1.3 HNA腐蚀规律
  • 3.1.4 各向同性腐蚀的应用
  • 3.2 各向异性腐蚀技术
  • 3.2.1 腐蚀原理
  • 3.2.2 腐蚀装置
  • 3.2.3 腐蚀规律
  • 3.2.4 削角补偿
  • 3.2.5 各向异性腐蚀的应用
  • 3.3 自停止腐蚀技术
  • 3.3.1 重掺杂自停止腐蚀技术
  • 3.3.2 电化学自停止腐蚀技术
  • 3.3.3 注入损伤自停止腐蚀技术
  • 3.3.4 GexSi1-x应变层自停止腐蚀技术
  • 3.3.5 自停止腐蚀技术的应用
  • 3.4 多孔硅湿法腐蚀技术
  • 3.4.1 多孔硅腐蚀机理
  • 3.4.2 多孔硅的特性
  • 3.4.3 多孔硅的应用
  • 参考文献
  • 第4章 三维微机械结构干法刻蚀技术
  • 4.1 深反应离子刻蚀技术
  • 4.1.1 等离子体与反应离子刻蚀基础
  • 4.1.2 刻蚀指标
  • 4.1.3 Bosch工艺
  • 4.1.4 低温刻蚀技术
  • 4.1.5 DRIE工艺应用实例
  • 4.2 XeF2干法各向同性腐蚀技术
  • 4.2.1 XeF2硅腐蚀的原理
  • 4.2.2 XeF2硅腐蚀工艺方法
  • 4.2.3 XeF2硅腐蚀的腐蚀速率和尺寸效应
  • 4.2.4 XeF2硅腐蚀的选择比
  • 4.2.5 XeF2硅腐蚀的典型工艺和应用
  • 4.3 气相HF腐蚀
  • 4.3.1 气相HF腐蚀原理
  • 4.3.2 气相HF腐蚀在加速度计中的应用
  • 参考文献
  • 第5章 键合技术
  • 5.1 硅-硅直接键合技术
  • 5.1.1 键合工艺特性
  • 5.1.2 键合装置
  • 5.1.3 键合工艺
  • 5.1.4 应用场合
  • 5.2 硅-玻璃直接键合技术
  • 5.2.1 键合原理
  • 5.2.2 键合工艺特性
  • 5.2.3 键合装置
  • 5.2.4 键合工艺
  • 5.2.5 应用场合
  • 5.3 带金属中间层的键合技术
  • 5.3.1 共晶键合
  • 5.3.2 热压键合
  • 5.3.3 反应键合
  • 5.4 黏附层键合
  • 5.5 X-硅键合
  • 5.5.1 等离子体辅助键合
  • 5.5.2 表面激活键合
  • 5.6 键合强度检测
  • 5.6.1 键合面键合质量
  • 5.6.2 键合强度的表征
  • 参考文献
  • 第6章 低应力薄膜制造技术
  • 6.1 多晶硅薄膜
  • 6.1.1 薄膜沉积工艺介绍
  • 6.1.2 LPCVD制备多晶硅薄膜的基本原理
  • 6.1.3 LPCVD成膜装置
  • 6.1.4 LPCVD多晶硅薄膜及其工艺特性
  • 6.1.5 适合应用的场合
  • 6.2 氮化硅薄膜
  • 6.2.1 基本原理与工艺特性分析
  • 6.2.2 不同工艺特性分析
  • 6.2.3 高温退火工艺的影响
  • 6.2.4 适合应用的场合
  • 6.3 二氧化硅薄膜
  • 6.3.1 不同工艺特性分析
  • 6.3.2 LPCVD法制备二氧化硅薄膜基本原理
  • 6.3.3 LPCVD法制备二氧化硅薄膜工艺特性
  • 6.3.4 适合应用的场合
  • 6.4 压电薄膜
  • 6.4.1 压电薄膜简介
  • 6.4.2 PZT压电薄膜
  • 6.4.3 氮化铝压电薄膜
  • 6.5 非晶硅薄膜
  • 6.5.1 基本原理
  • 6.5.2 不同工艺特性分析
  • 6.5.3 适合应用的场合
  • 6.6 工艺检测
  • 6.6.1 椭圆偏振光谱仪
  • 6.6.2 原子力显微镜
  • 6.6.3 薄膜应力分析
  • 参考文献
  • 第7章 牺牲层技术
  • 7.1 多晶硅/SiO2牺牲层技术
  • 7.2 金属/光刻胶牺牲层技术
  • 7.2.1 光刻胶
  • 7.2.2 光刻胶牺牲层工艺
  • 7.2.3 光刻胶牺牲层的应用
  • 7.3 介质材料/单晶硅牺牲层技术
  • 7.3.1 单晶硅牺牲层工艺
  • 7.3.2 单晶硅牺牲层的应用
  • 参考文献
  • 第8章 膜结构制造技术
  • 8.1 膜结构简介
  • 8.2 开放膜结构
  • 8.3 封闭膜结构
  • 8.4 岛膜结构
  • 8.5 常见膜结构的应用和相应的制造工艺
  • 参考文献
  • 第9章 梁结构制造技术
  • 9.1 单臂梁结构
  • 9.1.1 单臂梁结构力学特性
  • 9.1.2 单臂梁结构制造工艺
  • 9.1.3 单臂梁的工作模式
  • 9.1.4 单臂梁的应用
  • 9.2 多臂梁结构
  • 9.2.1 多臂梁结构力学特性
  • 9.2.2 多臂梁结构制造工艺
  • 9.2.3 多臂梁的应用
  • 9.3 双面梁结构
  • 9.3.1 双面梁结构力学特性
  • 9.3.2 双面梁结构制造工艺
  • 9.3.3 双面梁的应用
  • 9.4 梳齿梁结构
  • 9.4.1 梳齿梁结构制造工艺
  • 9.4.2 梳齿梁的应用
  • 参考文献
  • 第10章 纳米敏感结构制造技术
  • 10.1 硅纳米线制造方法及关键工艺
  • 10.1.1 氧化工艺
  • 10.1.2 湿法腐蚀工艺
  • 10.2 鸟嘴型硅纳米线制造方法
  • 10.2.1 工艺参数
  • 10.2.2 工艺流程
  • 10.2.3 制造结果
  • 10.3 顶层硅纳米线阵列制造方法
  • 10.3.1 光刻及掩模刻蚀工艺
  • 10.3.2 硅的各向异性腐蚀工艺
  • 10.3.3 硅的热氧化工艺
  • 10.4 底部硅纳米线阵列制造方法
  • 10.4.1 光刻及掩模刻蚀工艺
  • 10.4.2 硅深刻蚀工艺
  • 10.4.3 硅各向异性腐蚀工艺
  • 10.4.4 硅的热氧化工艺
  • 10.4.5 二氧化硅的腐蚀工艺
  • 10.5 双层硅纳米线制造技术
  • 10.5.1 垂直堆叠硅纳米线制造的工艺流程
  • 10.5.2 垂直堆叠硅纳米线的制造结果
  • 参考文献
  • 第11章 典型MEMS芯片制造工艺流程
  • 11.1 惯性传感器
  • 11.1.1 硅体微加工工艺
  • 11.1.2 表面微加工工艺
  • 11.1.3 商业化惯性器件加工工艺平台
  • 11.2 压力传感器
  • 11.2.1 压力传感器结构描述
  • 11.2.2 压力传感器工艺流程
  • 11.2.3 压力传感器关键工艺
  • 11.3 热电堆红外传感器
  • 11.3.1 通过释放孔刻蚀硅衬底释放热电堆结构层
  • 11.3.2 通过释放孔刻蚀牺牲层释放热电堆结构层
  • 11.3.3 背面结构释放工艺
  • 11.4 体声波谐振器
  • 11.4.1 基本原理和器件结构
  • 11.4.2 性能优化
  • 11.4.3 关键制备工艺
  • 11.4.4 FBAR器件制造工艺流程
  • 11.4.5 SMR-BAW制造工艺流程
  • 11.4.6 工艺误差和修正
  • 11.5 硅传声器
  • 11.6 压电微机械超声换能器
  • 参考文献
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    随着 MEMS 技术的不断成熟和全面走向应用，MEMS 芯片的量产问题变得越来越重要。显然 MEMS 芯片的量产必须在集成电路生产线上进行，但是 MEMS 芯片制造与集成电路制造相比有明显不同，这使得集成电路生产线在转型制造 MEMS 芯片时会遇到一些特殊的工艺问题。

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    出版方

    电子工业出版社

    电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。