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1、CH3微系統科技的技巧3.1微技術微小化及機體化的技術、主要結合微電子學與傳統感覺器和致動器之技術經修正來滿足MST的特殊需求:1.層技術(構成毫微米和微米及薄層)2.微機械學(構成3D立體構造)3.積體光學(製造平面微小光學元件)4.光纖(在耦合、導引及解偶合)5.流體技術(力量、移動、輸送)3.1.1層技術指生產微奈米級薄層的方法,應用各種材料沉積在基材上以形成導體,電阻及絕緣層.有些作成靈敏層結構層或犧牲層.1.薄膜技術:厚度介於nm-um間,可當晶片之基本結構或當功能層.長層技術有-熱沉積,物理沉積,化學沉積.2.液相沉積:包含流電法,旋轉成形,電解法及其它原理.3.厚膜技術:
2、是印刷電路板導體及絕緣體的標準技術.解析度約50um對MST用處較少.3.1.1.1薄膜沉積(ThinFilmDeposition)熱氧化(Oxidation):矽很容易氧化,氧化矽可當蝕刻製程的覆罩以得所需結構或當電絕緣體.1200C的高溫氧化可加速其製程.物理沉積法PVD(PhysicalVaporDeposition)：含濺射(Sputtering)及蒸氣(Evaporation)沉積法,用為導體的金屬材料多用此法沉積.濺射法是在真空室中由電漿(plasma)所造成的正離子來轟擊欲為沉積的金屬材料(如鋁,鎢,鈦等)所行成之陰極靶,使靶的原子沉積於基材上.電漿是遭部份離子化的氣體(
3、如氮,氬,臭氧等).亦可加入反應性氣體(如氧)以增加化學作用稱反應性濺射.化學沉積法CVD(ChemicalVaporDeposition):是最主要的製程如低壓CVD(LPCVD)電漿加強CVD(PECVD)等.此製程常用於氮化矽,氧化矽,多晶矽及單晶矽之製作.此法之優點為厚度及物理性質可精確獲得材料純度極高.雷射加工可用於加工及修補.ThinFilmTechniquesThermalDepositionofSiliconOxideWetOxidationDryOxidationPhysicalLayerDeposition(PLD)EvaporationSputtering:DC-
4、diodesputtering,MagnetronsputteringChemicalVaporDeposition(CVD)LPCVD,APCVDPlasmaEnhancedCVD(PECVD)LiquidDepositionGalvanic,Spincoating,CatalyticThinFilmTechniques-ThermalDepositionThermalDepositionofSiliconOxideNativeOxide(oxidationinroomtemperature)20Å高溫擴散能力快，氧化速度亦增加每產生厚度X0的氧化層需消耗厚度XS的矽晶片Xs=0.4
5、4X0ThermalOxidationWetOxidation:Si(s)+2H2O(g)→SiO2(s)+2H2(g)時間快DryOxidation:Si(s)+O2(g)→SiO2(s)熱爐管通入氧氣及適量氮氣或惰性氣體，慢慢加熱至900~1100°C（標準製程溫度）速度較慢但電性較佳，故在半導體產業中較常用SiO2製作ThinFilmTechniques-PLDPhysicalLayerDeposition（物理層沈積）高硬度、耐腐蝕、美觀VaporDeposition(蒸鍍)Hightemperature（接近熔點）inavacuumchamberPoorlayeradhesi
6、onSputtering(濺度)MagnetronsputteringReactivesputteringBetterlayeradhesionPhysicalVaporDeposition(PVD)PVD依不同加熱源蒸鍍法可分為真空蒸鍍法、電子束蒸鍍法（常用）、雷射束蒸鍍法真空蒸鍍法Vacuumchamber電流通過坩堝加熱蒸鍍源至接近熔點蒸鍍源侷限於如鋁之低熔點金屬缺點：坩堝因被加熱，故可能造成沈積材料污染PhysicalVaporDeposition(PVD)電子束蒸鍍法(ElectronBeamEvaporation)因適用於高熔點材料，故較常用於半導體產業對燈絲加熱電壓使其產
7、生電子束，經靜電聚焦板，加熱蒸鍍源。缺點：會產生X-Ray或其他離子而破壞基材雷射束蒸鍍法以雷射束取代電子束不會破壞基材，但昂貴[3]PhysicalVaporDeposition(PVD)限制與缺點沈積率低不同材料熔點與蒸發速率不同，因此對合金或化合物得沈積成分控制不易薄膜對階梯的覆蓋能力差加熱源易對薄膜品質造成污染一般精密的半導體製程與VLSI多以濺鍍法取代蒸鍍法濺鍍(Sputtering)基本原理（直流濺鍍）氣體輝光放電產生電漿帶電正離子
