Mikrosystemtechnik. Prozessschritte, Technologien, Anwendungen. Ulrich Hilleringmann. Mit 193 Abbildungen und 13 Tabellen. Teubner

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1 Ulrich Hilleringmann 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Mikrosystemtechnik Prozessschritte, Technologien, Anwendungen Mit 193 Abbildungen und 13 Tabellen Teubner

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Der Begriff Mikrosystemtechnik" Aufbau eines Mikrosystems Monolithische Integrationstechnik Hybride Mikrosysteme Ausbeute- und Zuverlässigkeitsaspekte Entwurfsablauf für Mikrosysteme 11 2 Prozesstechnik Substratmaterialien Verfahren der Halbleiterprozesstechnik Fotolithografie Kontaktbelichtung Abstandsbelichtung Projektionsbelichtung Weitere Belichtungsverfahren Oberflächenbeschichtung Epitaxie Thermische Oxidation CVD-Verfahren Aufdampfen Kathodenstrahlzerstäubung Ätzverfahren Nasschemisches Ätzen Trockenätzen Dotierung Diffusion Ionenimplantation 50

3 VIII Inhaltsverzeichnis 2.3 Techniken der Mikromechanik 51 n Anisotrope nasschemische Ätzung Trockenätztechnik zur dreidimensionalen Strukturierung Wafer-Bonding Abformtechniken LIGA-Technik mit Röntgentiefenlithografie Silizium-Abformtechnik Abformtechnik mit Standard-Lithografie (HARMS) Imprint-Technik zur Strukturerzeugung Basisprozesse der Mikrosystemtechnik Mikroelektronische Integrationstechnikea Grundlagen der CMOS-Prozesstechnik Bipolare Integrationstechnik Mikromechanik Volumenmikromechanische Grundstrukturen Oberflächenmikromechanik Trockenätzverfahren in der Mikromechanik Berechnung mechanischer Grundstrukturen Einseitig befestigter Biegebalken Mechanische Spannungen in einer Membraa Integrierte Optik Theorie der Wellenleitung Strahlenoptische Betrachtung Wellenoptische Betrachtung Wellenleiter für den sichtbaren Spektralbereich Wellenleiter für die optische Datenübertragung Miniaturisierte Optische Elemente Sensor- und Aktoreffekte Sensoreffekte Thermische Effekte Magnetische Effekte Fotoelektrische Effekte Piezoifesistiver Effekt 138

4 Inhaltsverzeichnis IX Piezoelektrischer Effekt Fotoelastischer Effekt 148 * Chemische Sensoreffekte Aktoreffekte Elektrostatische Aktoren Elektromagnetische Antriebe Thermoelektrische Aktorik Piezoelektrische Antriebstechnik Formgedächtnis-Legierungen Magnetostriktiver Effekt Anwendungen der Mikrosystemtechnik Drucksensoren Drucksensor in Volumen-Mikromechanik Drucksensoren in Oberflächenmikromechanik Trockenätztechnik für Drucksensoren Beschleunigungssensoren Volumenmikromechanische Beschleunigungssensoren Oberflächenmikromechanischer Beschleunigungssensor Drehratensensoren Mikrosystemtechnische elektronische Bauelemente Temperatursensoren Ausbreitungswiderstandssensor Grenzflächentemperatursensor Relais und RF-Schalter Hochspannungsschalter Mikrospiegel Elektrostatische Spiegel Elektrothermisch gesteuerte Spiegel Tintendruckköpfe Piezojet-Druckköpfe Bubblejet-Druckkopf. 207

5 X Inhaltsverzeichnis r 5.7 Mikromotoren Mikromotor mit Rotor/Stator-Antrieb 209 * Elektrostatischer Hubantrieb Optische Schalter Mikrooptik Integrierte Optik auf Silizium Optischer Modulator für die Datenübertragungstechnik Gassensoren Integrierte Pellistoren Metalloxidgassensoren Amalgamsensor Neigungssensoren OFW-Strukturen Hybride Systeme Systemträger Chipbefestigung Einzeldraht-Bonden Thermokompressionsverfahren Ultraschallbonden Thermosonic-Verfahren Komplettkontaktierung Spider-Kontaktierung Flipchip-Kontaktierung Chip-Size Packages Aufbau hybrider Mikrosysteme 259 * 7. Literaturverzeichnis 261 '. 8. Stichwortverzeichnis 265