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全新正版MEMS三维芯片集成技术9787122427113化学工业出版社
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部分 导论 1
章概述2
参考文献8
第2部分 片上系统(SoC) 9
第2章体微加工10
2.1体微加工技术的工艺基础11
2.2基于晶圆键合的体微加工技术14
2.2.1SOI MEMS14
2.2.2空腔SOI技术19
2..玻璃上硅工艺:溶片工艺(DWP)20
.单晶圆单面加工工艺24
..1单晶反应刻蚀及金属化工艺(SCREAM)24
..2牺牲体微加工(SBM)27
..空腔上硅(SON)28
参考文献32
第3章基于MIS工艺的体微加工技术36
3.1多层3D结构或多传感器集成的重复MIS循环36
3.1.1PS3型结构的压力传感器36
3.1.2P+G集成传感器39
3.2压力传感器制备:从MIS更新到TUB41
3.3用于各种MEMS器件的MIS扩展工艺43
参考文献44
第4章外延多晶硅表面微加工46
4.1外延多晶硅的工艺条件46
4.2采用外延多晶硅的MEMS器件46
参考文献51
第5章多晶SiGe表面微加工53
5.1介绍53
5.1.1SiGe在IC芯片和MEMS上的应用53
5.1.2MEMS所需的SiGe特54
5.2SiGe沉积54
5.2.1沉积方法54
5.2.2材料能对比54
5..成本分析55
5.3LPCVD多晶SiGe56
5.3.1立式炉56
5.3.2颗粒控制57
5.3.3过程监测和维护57
5.3.4在线测量薄膜厚度和锗含量58
5.3.5工艺空间映59
5.4CMEMS加工60
5.4.1CMOS接口问题61
5.4.2CMEMS工艺流程62
5.4.3释放67
5.4.4微盖的Al-Ge键合68
5.5多晶SiGe应用69
5.5.1定时谐振器/振荡器69
5.5.2纳米机电开关71
参考文献74
第6章金属表面微加工78
6.1表面微加工的背景78
6.2静态器件79
6.3单次运动后固定的静态结构80
6.4动态器件81
6.4.1MEMS开关81
6.4.2数字微镜器件83
6.5总结86
参考文献87
第7章异构集成氮化铝MEMS谐振器和滤波器88
7.1集成氮化铝MEMS概述88
7.2氮化铝MEMS谐振器与CMOS电路的异构集成89
7.2.1氮化铝MEMS工艺流程90
7.2.2氮化铝MEMS谐振器和滤波器的封装91
7..封装氮化铝MEMS的重布线层92
7.2.4选择单个谐振器和滤波器频率响应93
7.2.5氮化铝MEMS与CMOS的倒装芯片键合94
7.3异构集成自愈滤波器96
7.3.1统计元素选择(SES)在CMOS电路AlN MEMS滤波器中的应用96
7.3.2三维混合集成芯片的测量98
参考文献99
第8章使用CMOS晶圆的MEMS102
8.1CMOS MEMS的架构及优势简介102
8.2CMOS MEMS工艺模块107
8.2.1薄膜工艺模块109
8.2.2基底工艺模块113
8.32P4M CMOS平台(0.35μm)115
8.3.1加速度计115
8.3.2压力传感器116
8.3.3谐振器117
8.3.4120
8.41P6M CMOS平台(0.18μm)120
8.4.1触觉传感器120
8.4.2红外传感器122
8.4.3谐振器124
8.4.4127
8.5带有附加材料的CMOS MEMS129
8.5.1气体和湿度传感器129
8.5.2生化传感器135
8.5.3压力和声学传感器137
8.6电路和传感器的单片集成141
8.6.1多传感器集成141
8.6.2读出电路集成143
8.7问题与思考150
8.7.1残余应力、CTE失配和薄膜蠕变150
8.7.2品质因数、材料损失和温度稳定156
8.7.3电介质充电158
8.7.4振荡器中的非线和位噪声159
8.8总结160
参考文献162
第9章晶圆转移175
9.1介绍175
9.2薄膜转移177
9.3器件转移(后通孔)180
9.4器件转移(先通孔)183
9.5芯片级转移188
参考文献190
0章压电微机电系统192
10.1导言192
10.1.1基本原则192
10.1.2作为执行器的PZT薄膜特192
10.1.3PZT薄膜成分和取向193
10.2PZT薄膜沉积194
10.2.1溅194
10.2.2溶胶-凝胶196
10..PZT薄膜的电极材料和寿命199
10.3PZT-MEMS制造工艺199
10.3.1悬臂和微扫描仪199
10.3.2极化201
参考文献201
第3部分 键合、密封和互连 203
1章阳极键合204
11.1原理204
11.2变形206
11.3阳极键合对电路的影响208
11.4各种材料、结构和条件的阳极键合210
11.4.1各种组合210
11.4.2中间薄膜的阳极键合213
11.4.3阳极键合的变化213
11.4.4玻璃回流工艺215
参考文献216
2章直接键合218
12.1晶圆直接键合218
12.2亲水晶圆键合219
1.室温下的表面活化键合221
参考文献2
3章金属键合226
13.1固液互扩散键合(SL)227
13.1.1Au/In和Cu/In228
13.1.2Au/Ga和Cu/Ga229
13.1.3Au/Sn和Cu/Sn0
13.1.4
《MEMS三维芯片集成技术》一书由微机电系统(MEMS)领域的国际著名专家江刺正喜教授主编,对MEMS器件的三维集成与封装进行了全面而系统的探索,梳理了业界前沿的MEMS芯片制造工艺,详细介绍了与集成电路成熟工艺兼容的MEMS技术,重点介绍了已被广泛使用的硅基MEMS以及围绕系统集成的技术。主要内容包括:体微加工、表面微加工、CMOSMEMS、晶圆互连、晶圆键合和密封、系统级封装等。
本书全面总结了各类MEMS三维芯片的集成工艺以及目前的技术,适合MEMS器件、集成电路、半导体等领域的从业人员阅读,为后摩尔时代半导体行业提供了发展思路以及研究方向,并且为电路集成和微系统的实际应用提供了一站式参考。
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