Mikrosystemtechnik Auf Silizium

ISBN-13: 9783519061588 / Niemiecki / Miękka / 1995 / 229 str.

Ulrich Hilleringmann

Opis

Die Mikrosystemtechnik wird in ihren Teilgebieten Mikroelektronik und Mikromechanik von der Siliziumtechnologie beherrscht. Materialeigen schaften und insbesondere die verbreitete, hoch entwickelte Prozess technik haben andere Materialien weitgehend verdrangt. Dagegen ist das Halbleitermaterial Silizium fur Anwendungen der Integrierten Optik bislang wegen seiner ungunstigen optischen Eigen schaften nur unzureichend beachtet worden. Erst die Mikrosystemtechnik hat zur Entwicklung einer geeigneten Integrationstechnik gefuhrt, um die "Mechatronik" um integriert-optische Komponenten zu erweitern. Ziel dieses Buches ist es, Wege zur systemgerechten Einbindung der Integrierten Optik in die mikroelektronische Prozessfuhrung aufzuzeigen und die Eignung der Technologie zur monolithischen Integration von optischen, mikromechanischen und mikroelektronischen Bauelementen auf einem Siliziumchip anhand real gefertigter Muster zu demonstrieren. Die Basis der monolithischen Systemintegration auf Silizium wird ausgehend von der mikroelektronischen Prozesstechnik diskutiert. Auf der Grundlage der Halbleitertechnologie zur Schaltungsintegration aufbauend werden mogliche Bauformen der Wellenleiter und der mikro mechanischen Komponenten zum Einbau in den CMOS-Prozess verglichen. Vor-und Nachteile der Schnittstellen und der verschiedenen Integrationstechniken werden angesprochen und anhand realer Muster vergleichend diskutiert. Zur Abrundung des Themas werden einige Komponenten zur Verbesserung der mikroelektronischen Schaltungen im monolithischen Integrationsprozess angesprochen, um eine schnelle, prazise Signalverarbeitung in den MOS-Schaltungen zu ermoglichen. Fur die umfangreichen Arbeiten, die mit der Erstellung dieses Buches verbunden waren, mochte ich mich bei Herrn Prof. K. Goser, Herrn Prof. K. Schumacher, den Herren Doktoren S. Adams, T. Harms, C. Heite, K."

Spis treści

Basistechnologien auf Siliziumsubstrat Voraussetzungen für eine monolithische Systemintegration - Schnittstellen zwischen den einzelnen Technologien - Beschreibung der Herstellungsprozesse - Ergebnisse der Einzeltechnologien - Meßergebnisse an Gesamtsystemen - Verbesserung der Schaltungseigenschaften

O autorze

Priv.-Doz. Dr.-Ing. Ulrich Hilleringmann, Univ. Dortmund

Blurb

Die Mikrosystemtechnik wird auf der Basis der CMOS-Technologie aufbauend in ihren Teilgebieten Mikroelektronik, Integrierte Optik und Mikromechanik diskutiert. Nach einer Einführung in die technologischen Grundlagen der drei bislang getrennten Disziplinen werden verschiedene Wege zur monolithischen Integration der einzelnen Systemkomponenten auf einem Siliziumchip vorgestellt. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei der Herstellung von Lichtwellenleitern auf Siliziumsubstrat und der Optimierung der Schnittstellen der Integrierten Optik und der Mikromechanik zur Mikroelektronik gewidmet. Anhand real gefertigter Muster erfolgt eine vergleichende Bewertung der vorgestellten Techniken zur Systemintegration, wobei auch Aspekte der industriellen Herstellung beachtet werden. Die Leistungsfähigkeit der Mikrosystemtechnik auf Silizium wird anhand eines monolithisch integrierten mikromechanischen Drucksensors mit interferometrischer Auslesetechnik und analoger/digitaler CMOS-Signalverarbeitung verdeutlicht. Das Buch gibt einen Einblick in die verschiedenen Disziplinen der Siliziumtechnologie. Es wendet sich an Studenten und Ingenieure der Fachrichtungen Mikroelektronik, Mikrosystemtechnik und Mechatronik.