包邮传感器与MEMS设计制造技术

**章 MEMS 与 MEMS 传感器

1.1 微电子机械系统 (MEMS)

1.1.1 简介 1

1.1.2 MEMS 技术涉及的学科 3

1.1.3 MEMS 制造工艺概述 3

1.2 MEMS 传感器 6

1.2.1 传感器 6

1.2.2 MEMS 传感器简介 7

1.2.3 MEMS 传感器举例 8

1.3 本书结构 13

第三章 光刻 15

3.1 紫外光刻 15

3.1.1 技术原理 15

3.1.2 光刻胶 17

3.1.3 掩模版 27

3.1.4 紫外光刻工艺 29

3.1.5 分辨率增强技术 44

3.2 直写式光刻 61

3.2.1 电子束光刻 61

3.2.2 离子束光刻技术 63

3.2.3 激光直写 64

3.2.4 立体光刻 66

3.2.5 微米级 3D 打印 68

3.3 软光刻 70

3.3.1 纳米压印光刻 (NIL) 70

3.3.2 转印 71

3.3.3 喷墨打印 73

第四章 介质层加工 78

4.1 简介 78

4.1.1 概述 78

4.1.2 二氧化硅抛光结构类型 78

4.1.3 二氧化硅化学机械抛光机理 79

4.1.4 影响二氧化硅化学机械抛光的因素（耗材分析） 80

4.2 热氧化 82

4.2.1 定义 82

4.2.2 热氧化的方法及过程 84

4.2.3 IC 制造中常用的氧化工艺（技术） 85

4.2.4 热氧化工艺设备 86

4.2.5 热氧化工艺的质量检测 89

4.3 外延 93

4.3.1 定义及简单介绍 93

4.3.2 硅外延的基本原理 94

4.3.3 外延生长掺杂原理 94

4.3.4 外延设备 96

4.3.5 外延生长的自掺杂 100

4.3.6 外延层中的晶体缺陷 102

4.3.7 化合物半导体外延技术 103

4.3.8 分子束外延 MBE (Molecular Beam Epitaxy) 106

4.4 化学气相沉积（CVD） 107

4.4.1 低压化学气相沉积（LPCVD） 108

4.4.2 等离子体增强化学气相沉积（PECVD） 109

4.4.3 激光化学气相沉积（LCVD） 111

4.5 物理气相沉积 PVD 112

4.5.1 物理气相沉积 PVD 技术简介 112

4.5.2 真空法制备薄膜 113

4.5.3 溅射法制备薄膜 115

4.6 原子层沉积技术 121

4.6.1 ALD 技术原理 121

4.6.2 ALD 发展概述 123

4.7 溶胶凝胶工艺 133

4.7.1 溶胶的制备 133

4.7.2 薄膜介质层涂覆工艺 134

4.7.3 干燥及热处理 136

参考文献 136

第五章 金属层加工 139

5.1 概述 139

5.2 金属材料添加工艺 139

5.2.1 物理气相淀积 PVD 139

5.2.2 化学气相淀积 CVD 144

5.2.3 电化学沉积 ECD 145

5.3 金属材料的刻蚀工艺 149

5.3.1 金属湿法腐蚀 149

5.3.2 金属干法刻蚀 150

5.4 微系统中金属材料的选择参考 152

5.4.1 粘附性 152

5.4.2 电气性能 153

5.4.3 机械性能 154

5.4.4 热性能 154

5.4.5 磁性能 155

5.5 案例 155

5.5.1 硅通孔金属填充技术 155

第六章 干法刻蚀 161

6.1 引言（刻蚀的相关概念） 161

6.2 等离子体刻蚀 163

6.3 反应离子刻蚀 164

6.3.1 RIE 165

6.3.2 ICP-RIE 166

6.3.3 DRIE 167

6.4 气相刻蚀 169

6.4.1 气相 HF 刻蚀 169

6.4.2 气相 XeF2 刻蚀 170

6.5 离子束刻蚀（离子铣） 172

6.6 案例分析 174

6.6.1 多晶硅栅极刻蚀 174

6.6.2 二氧化硅刻蚀 176

6.6.3 金属的刻蚀 179

6.7 总结 182

第八章 掺杂 184

8.1 生长和外延 184

8.1.1 晶体生长 184

8.1.2 晶体外延 188

8.2 扩散 193

8.2.1 费克 (Fick) 定律 194

8.2.2 扩散分布 197

8.2.3 基本扩散工艺 200

8.2.4 扩散模拟 203

8.3 离子注入 204

8.3.1 离子注入机 204

8.3.2 注入离子的分布 215

8.3.3 注入后晶体损伤 218

8.3.4 注入工艺的应用 219

8.4 等离子体掺杂 220

8.4.1 等离子体掺杂基础 220

8.4.2 等离子体浸没注入的应用 222