Mikrosystemtechnik für Ingenieure:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Weinheim
VCH
1997
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AUFLAGE VCB$F A WILEY COMPANY INHALTSVERZEICHNIS 1 ALLGEMEINE EINFUEHRUNG
IN DIE MIKROSTRUKTURTECHNIK 1 1.1 WAS IST MIKROSTRUKTURTECHNIK ? 1 1.2
VON DER MIKROSTRUKTURTECHNIK ZUR MIKROSYSTEMTECHNIK 9 2 DIE PARALLELEN
ZUR MIKROELEKTRONIK 15 2.1 DIE HERSTELLUNG VON EINKRISTALLSCHEIBEN 15
2.1.1 HERSTELLUNG VON SILIZIUM-EINKRISTALLEN 17 TIEGELZIEHVERFAHREN
(CZOCHRALSKI-VERFAHREN) 19 ZONENZIEHVERFAHREN (FLOAT-ZONE-VERFAHREN) 19
2.1.2 HERSTELLUNG VON GAAS-EINKRISTALLEN 22 BRIDGMAN- UND GRADIENT
FREEZE-VERFAHREN 23 LEC-VERFAHREN 24 2.2 TECHNOLOGISCHE GRUNDPROZESSE 24
2.2.1 SCHICHTABSCHEIDUNG 25 CHEMISCHE ABSCHEIDUNG (CVD) 26 EPITAXIE 26
PHYSIKALISCHE ABSCHEIDE-VERFAHREN (PVD-VERFAHREN) 28 2.2.2
SCHICHTMODIFIKATION 28 THERMISCHE OXIDATION 28 DIFFUSION 29
IONENIMPLANTATION 30 2.2.3 SCHICHTSTRUKTURIERUNG (LITHOGRAPHIE) 32 2.2.4
SCHICHTABTRAGUNG (AETZEN) 33 2.3 AUFBAU- UND VERBINDUNGSTECHNIK 35 2.3.1
ANFORDERUNGEN AN DIE AUFBAU-UND VERBINDUNGSTECHNIK 35 2.3.2
HYBRIDTECHNIKEN 36 X INHALTSVERZEICHNIS DICKSCHICHTTECHNIK 36 BESTUECKEN
UND LOETEN DER SCHALTUNG 37 MONTAGE UND KONTAKTIERUNG UNGEHAEUSTER
HALBLEITERBAUELEMENTE 38 2.4 REINRAUMTECHNIK 39 3 GRUNDLAGEN UND
MATERIALIEN DER MIKROTECHNIK 43 3.1 EINIGE GRUNDLAGEN AUS DER
FESTKOERPERPHYSIK 43 3.1.1 DAS ELEKTRON IM FELDFREIEN RAUM 46 3.1.2 DAS
ELEKTRON IN EINEM POTENTIALTOPF 47 3.1.3 DAS ELEKTRON IM PERIODISCHEN
FELD EINES KRISTALLS 50 3.2 KRISTALLE UND KRISTALLOGRAPHIE 54 3.2.1
GITTER UND GITTERTYPEN 55 3.2.2 STEREOGRAPHISCHE PROJEKTION 57 3.2.3 DER
SILIZIUM-EINKRISTALL 61 3.2.4 REZIPROKES GITTER UND
KRISTALLSTRUKTURANALYSE 64 DIE LAUE-METHODE 68 DIE BRAGG-METHODE 68 DIE
DEBYE-SCHERRER-METHODE 69 3.3 METHODEN ZUR BESTIMMUNG DER
KRISTALLSTRUKTUR 71 3.3.1 ROENTGENSTRAHLBEUGUNG 71 3.3.2
ELEKTRONENSTRAHLBEUGUNG 73 3.4 GRUNDBEGRIFFE DER ELEKTROCHEMIE UND DER
GALVANISCHEN ABSCHEIDUNG 74 3.4.1 DIE ELEKTROCHEMISCHE PHASE 74 DAS
ELEKTROCHEMISCHE ZWEIPHASENSYSTEM 76 3.4.2 POLARISATION UND UEBERSPANNUNG
76 DIE DOPPELSCHICHT AN DER PHASENGRENZE 77 DIE STRUKTUR DER
DOPPELSCHICHT 78 3.4.3 MECHANISMUS DER KATHODISCHEN METALLABSCHEIDUNG
AUS LOESUNGEN EINFACHER SALZE 79 MIGRATION 80 DIFFUSION 80 KONVEKTION 81
STOFFTRANSPORTVORGAENGE WAEHREND DER MIKROGALVANOFORMUNG 84 3.5 WERKSTOFFE
DER MIKROSYSTEMTECHNIK 84 3.5.1 KUNSTSTOFFE 86 DIE ORDNUNG DER
MAKROMOLEKUELE 86 POLYMERE FUER DIE LITHOGRAPHIE 88 FLUESSIGKRISTALLE 89
FLUESSIGKRISTALLINE POLYMERE 90 GELE 92 ELEKTRORHEOLOGISCHE FLUESSIGKEITEN
94 INHALTSVERZEICHNIS XI 3.5.2 KERAMIK 96 KERAMIK ALS SUBSTRAT 96
KERAMIK ALS MATERIAL FUER AKTOREN 97 KERAMIK ALS MATERIAL FUER GASSENSOREN
98 3.5.3 METALLE 98 MAGNETOSTRIKTIVE METALLE 99
FORMGEDAECHTNIS-LEGIERUNGEN 102 4 BASISTECHNOLOGIEN DER MIKROTECHNIK 109
4.1 GRUNDLAGEN DER VAKUUMTECHNIK 109 4.1.1 DIE MITTLERE FREIE WEGLAENGE
110 4.1.2 DIE WIEDERBEDECKUNGSZEIT 111 4.1.3 DIE EINTEILUNG DER
TECHNISCHEN VAKUA 112 4.2 VAKUUM-ERZEUGUNG 113 4.2.1 PUMPEN FUER GROB-
UND FEIN-VAKUUM 114 VERDRAENGER-VAKUUMPUMPEN 114 4.2.2 HOCHVAKUUM-UND
ULTRAHOCHVAKUUMPUMPEN 116 TREIBMITTEL-VAKUUMPUMPEN 118 GASBINDENDE
VAKUUMPUMPEN 119 4.3 VAKUUMMESSUNG 120 4.3.1 DRUCKMESSDOSE 121 4.3.2
WAERMELEITUNGSVAKUUMMETER 121 4.3.3 REIBUNGSVAKUUMMETER 121 4.3.4
LONISATIONSVAKUUMMETER MIT UNSELBSTAENDIGER ENTLADUNG (GLUEHKATHODE) 122
4.3.5 LONISATIONSVAKUUMMETER MIT SELBSTAENDIGER ENTLADUNG
(PENNING-PRINZIP) 123 4.4 EIGENSCHAFTEN VON DUENNSCHICHTEN 123 4.4.1
STRUKTURZONEN-MODELLE 124 4.4.2 HAFTFESTIGKEIT DER SCHICHT 126 4.5
PHYSIKALISCHE BESCHICHTUNGSTECHNIKEN 128 4.5.1 AUFDAMPFEN 128 4.5.2
SPUTTERN (ZERSTAEUBEN) 130 4.5.3 IONENPLATTIEREN 132 4.5.4
CLUSTERSTRAHLTECHNIK 132 4.6 CHEMISCHE BESCHICHTUNGSTECHNIKEN 135 4.6.1
CVD-VERFAHREN 135 4.6.2 EPITAXIE 139 HOMO-EPITAXIE 140 HETEREO-EPITAXIE
140 XII INHALTSVERZEICHNIS GAAS-EPITAXIE 141 4.6.3 PLASMAPOLYMERISATION
141 4.7 STRUKTURIERUNG VON DUENNSCHICHTEN MIT TROCKENAETZPROZESSEN 142
4.7.1 PHYSIKALISCHE UND CHEMISCHE AETZTECHNIKEN 145 SPUTTERAETZEN 145
LONENSTRAHLAETZEN 146 CHARAKTERISTIKA DER REIN PHYSIKALISCHEN AETZPROZESSE
147 BARREL-AETZEN 148 4.7.2 KOMBINATION CHEMISCHER UND PHYSIKALISCHER
AETZPROZESSE 149 PLASMAAETZEN 150 REAKTIVES IONENAETZEN 150 REAKTIVES
LONENSTRAHLAETZEN 151 KRYO-AETZTECHNIKEN 151 CHARAKTERISTIKA DES REAKTIVEN
IONEN- UND IONENSTRAHL-AETZENS 152 4.8 ANALYSE VON DUENNSCHICHTEN UND
OBERFLAECHEN 153 4.8.1 ELEKTRONENSTRAHL-MIKROANALYSE (EPM) 154 4.8.2
AUGER-ELEKTRONENSPEKTROSKOPIE (AES) 155 4.8.3
PHOTOELEKTRONENSPEKTROSKOPIE (ESCA) 157 4.8.4
SEKUNDAERIONEN-MASSENSPEKTROMETRIE (SIMS) 157 4.8.5
SEKUNDAER-NEUTRALTEILCHEN-MASSENSPEKTROMETRIE (SNMS) 158 4.8.6
IONEN-STREUSPEKTROSKOPIE (ISS) 158 4.8.7
RUTHERFORD-RUECKSTREUUNGSSPEKTROSKOPIE (RBS) 158 5 LITHOGRAPHIE 161 5.1
UEBERBLICK UND HISTORIE 161 5.2 RESISTS 161 5.3 VERFAHREN DER
LITHOGRAPHIE 164 5.4 COMPUTER AIDED DESIGN (CAD) 166 5.4.1 CAD-ENTWURF
166 5.4.2 ORGANISATION DES ENTWURFS (HIERARCHIE, LAYERS) 168 5.5
ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAPHIE 169 5.5.1 GAUSSSCHER STRAHL 170 5.5.2
SCHREIBSTRATEGIE BEIM GAUSSSCHEN STRAHL 172 5.5.3 GEFORMTER STRAHL 174
5.5.5 POSTPROZESSOR 176 5.5.6 PROXIMITY-EFFEKT 177 5.6 OPTISCHE
LITHOGRAPHIE 180 5.6.1 MASKEN 180 MASKENREPARATUR 181 5.6.2
SCHATTENPROJEKTION 182 INHALTSVERZEICHNIS XIII 5.6.3 ABBILDENDE
PROJEKTION 183 GANZSCHEIBEN-BELICHTUNG 184 STEP- UND REPEAT-VERFAHREN
185 5.6.4 WEITERENTWICKLUNGEN 185 5.6.5 OPTISCHE LITHOGRAPHIE FUER DIE
MIKROMECHANIK 187 5.7 IONENSTRAHLLITHOGRAPHIE 189 5.8
ROENTGENLITHOGRAPHIE 189 5.8.1 MASKEN 190 5.8.2 ROENTGENQUELLEN 191 5.8.3
SYNCHROTRONSTRAHLUNG 192 5.8.4 EINSATZ DER ROENTGENLITHOGRAPHIE 194 6 DIE
SILIZIUM-MIKROMECHANIK 197 6.1 STRAKTURIERUNG DURCH NASSCHEMISCHE
TIEFENAETZTECHNIK 198 6.1.1 ANISOTROPE AETZVERFAHREN 198
DOTIERANGSABHAENGIGKEIT DER SILIZIUMAETZRATE 201 PN-UEBERGANG ALS
AETZSTOPPSCHICHT 202 MECHANISMUS DES SILIZIUM-AETZENS 203 6.1.2 ISOTROPES
AETZEN 205 6.1.3 DAS SCREAM-VERFAHREN 205 6.1.4 REAKTIVES AETZEN VON
SILIZIUM MIT HALOGENEN UND EDELGASEN 207 6.2 MIKROMECHANISCHE
GRANDSTRUKTUREN DURCH ANISOTROPES AETZEN 209 6.2.1 AETZGRABEN 209 6.2.2
MESAS 213 6.2.3 MEMBRANEN 213 6.2.4 ZUNGEN 214 6.2.5 BRUECKEN 214 6.2.6
KOMBINIERTE STRUKTUREN 215 6.2.7 DIE SIMULATION VON AETZSTRUKTUREN 216
6.3 DIE SILIZIUM-OBERFLAECHEN-MIKROMECHANIK (OMM) 218 6.4 ANWENDUNGEN FUER
MIKROMECHANISCHE KOMPONENTEN 221 6.4.1 SENSORIK 221 DRUCKSENSOREN 221
BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN 224 CHEMISCHE SENSOREN 225 6.4.2 AKTOREN 227 7
DAS LIGA-VERFAHREN 231 7.1 UEBERBLICK 231 7.2 MASKENHERSTELLUNG 233 7.2.1
PRINZIPIELLER AUFBAU EINER MASKE 233 XIV INHALTSVERZEICHNIS ABSORBER 233
TRAEGERFOLIE 234 7.2.2 HERSTELLUNG DER TRAEGERFOLIEN 235 7.2.3
STRUKTURIERUNG DES RESISTS FUER ROENTGENZWISCHENMASKEN 236 OPTISCHE
LITHOGRAPHIE 237 DIREKTE ELEKTRONENSTRAHLLITHOGRAPHIE 237 REAKTIVES
LONENAETZEN 238 VERGLEICH DER STRUKTURIERUNGSMETHODEN ZUR HERSTELLUNG VON
ZWISCHENMASKEN 238 7.2.4 GOLDGALVANIK FUER ROENTGENMASKEN 240 7.2.5
HERSTELLUNG VON ARBEITSMASKEN 240 7.2.6 JUSTIEROEFFNUNGEN IN
ROENTGENARBEITSMASKEN 241 7.3 ROENTGENTIEFENLITHOGRAPHIE 242 7.3.1
HERSTELLUNG VON DICKEN RESISTSCHICHTEN 242 7.3.2 STRAHLENINDUZIERTE
REAKTIONEN UND ENTWICKLUNG DES RESISTS 244 7.3.3 ANFORDERUNGEN AN DIE
ABSORBIERTE STRAHLENDOSIS 247 7.3.4 EINFLUESSE AUF DIE STRUKTURQUALITAET
251 7.4 DIE GALVANISCHE ABSCHEIDUNG 256 7.4.1 GALVANISCHE ABSCHEIDUNG
VON NICKEL FUER DIE MIKROSTRUKTURHERSTELLUNG 256 7.4.2 MESSUNG DER
ELEKTROLYTKOMPOTENTEN 261 7.4.3 FORMEINSATZHERSTELLUNG FUER DIE
MIKROABFORMUNG 264 7.4.4 GALVANISCHE ABSCHEIDUNG WEITERER METALLE UND
LEGIERUNGEN 265 7.5 KUNSTSTOFFABFORMUNG IM LIGA-VERFAHREN 267 7.5.1
HERSTELLUNG VON MIKROSTRUKTUREN IM REAKTIONSGIESSVERFAHREN 267 7.5.2
HERSTELLUNG VON MIKROSTRUKTUREN IM SPRITZGIESSVERFAHREN 271 7.5.3
HERSTELLUNG VON MIKROSTRUKTUREN DURCH PRAEGEVERFAHREN 276 7.5.4
HERSTELLUNG VON METALLISCHEN MIKROSTRUKTUREN AUS ABGEFORMTEN
KUNSTSTOFFSTRUKTUREN (ZWEITE GALVANOFORMUNG) 280 ZWEITE GALVANOFORMUNG
MIT HILFE ELEKTRISCH LEITFAEHIGER KUNSTSTOFFE 282 ZWEITE GALVANOFORMUNG
DURCH BESCHICHTUNG DER KUNSTSTOFF- STRUKTUREN 284 7.6 VARIATIONEN UND
ERGAENZENDE SCHRITTE DER LIGA-TECHNIK 285 7.6.1 OPFERSCHICHTTECHNIK 285
7.6.2 3D- STRUKTURIERUNG 288 GESTUFTE STRUKTUREN 288 GENEIGTE STRUKTUREN
289 KONISCHE STRUKTUREN UND STRUKTUREN MIT SPHAERISCHER OBERFLAECHE 289
7.6.3 HERSTELLUNG LICHTLEITENDER STRUKTUREN DURCH ABFORMUNG 290
INHALTSVERZEICHNIS XV 7.7 ANWENDUNGSBEISPIELE 292 7.7.1 STARRE
METALLISCHE MIKROSTRUKTUREN 292 FILTER FUER DAS FERNE INFRAROT 293
STECKVERBINDUNGEN 294 MIKROSPULEN 295 MIKROZAHNRAEDER, MIKROGETRIEBE 297
7.7.2 BEWEGLICHE MIKROSTRUKTUREN, MIKROSENSOREN, MIKROAKTOREN 297
BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN 297 ELEKTROSTATISCHER LINEARANTRIEB 300
ELEKTROMAGNETISCHER LINEARAKTOR 301 MIKROTURBINE, STROEMUNGSSENSOREN,
MIKROFRAESER 303 MIKROMOTOREN 305 7.7.3 FLUIDISCHE MIKROSTRUKTUREN 307
MIKROPUMPEN NACH DEM LIGA-VERFAHREN 307 MIKROFLUIDISCHE SCHALTER 308
MIKROFLUIDISCHE LINEARAKTOREN 310 7.7.4 LIGA-STRUKTUREN FUER OPTISCHE
ANWENDUNGEN 311 EINFACHE OPTISCHE ELEMENTE - LINSEN, PRISMEN 311
MIKROOPTISCHE BANK 312 LICHTLEITENDE STRUKTUREN - MIKROSPEKTROMETER 317
8 ALTERNATIVE VERFAHREN DER MIKROSTRUKTURIERUNG 319 8.1 MECHANISCHE
MIKROFERTIGUNG 319 8.1.1 HERSTELLUNGSVERFAHREN UND PRIMAERSTRUKTUREN 320
8.1.2 ANWENDUNGSBEISPIELE 324 MIKRO WAERMEUEBERTRAGER 324 MIKROREAKTOREN
326 MIKROBEHAELTER FUER ZELLKULTUREN 327 MIKROPUMPEN 327
ROENTGENVERSTAERKERFOLIEN 330 8.2 DICKSCHICHT-MIKROTECHNIK 331 8.3
LASERUNTERSTUETZTE VERFAHREN 334 9 AUFBAU- UND VERBINDUNGSTECHNIKEN (AVT)
337 9.1 HYBRIDTECHNIKEN 338 9.1.1 SUBSTRATE UND PASTEN 338 9.1.2
SCHICHTERZEUGUNG 341 TROCKNEN UND EINBRENNEN DER PASTEN 342 9.1.3
BESTUECKEN UND LOETEN DER SCHALTUNG 342 9.1.4 MONTAGE UND KONTAKTIERUNG
UNGEHAEUSTER HALBLEITERBAUELEMENTE 344 9.2 DRAHTBOND-TECHNIKEN 345 9.2.1
THERMOKOMPRESSIONSDRAHTBONDEN (WARMPRESSSCHWEISSEN) 345 INHALTSVERZEICHNIS
9.2.2 ULTRASCHALLDRAHTBONDEN (ULTRASCHALLSCHWEISSEN) 346 9.2.3
THERMOSONICDRAHTBONDEN (ULTRASCHALLWARMSCHWEISSEN) 346 9.2.4
BALL-WEDGE-BONDEN (KUGEL-KEIL-SCHWEISSEN) 347 9.2.5 WEDGE-WEDGE-BONDEN
(KEIL-KEIL-SCHWEISSEN) 348 9.2.6 VOR- UND NACHTEILE DER EINZELNEN
DRAHTBONDVERFAHREN 349 9.2.7 PRUEFVERFAHREN UND ALTERNATIVEN 350 9.3 NEUE
KONTAKTIERUNGSTECHNIKEN 350 9.3.1 DIE TAB-TECHNIK 351 9.3.2 DIE
FLIP-CHIP-TECHNIK 352 9.3.3 ENTWICKLUNG NEUER KONTAKTIERUNGSSYSTEME 354
9.4 KLEBEN 355 9.4.1 ISOTROPES KLEBEN 355 9.4.2 ANISOTROPES KLEBEN 357
9.5 ANODISCHES BONDEN 358 9.6 DAS MODULKONZEPT DER MIKROSYSTEMTECHNIK
361 10 SYSTEMTECHNIK 367 10.1 DEFINITION EINES MIKROSYSTEMS 367 10.2
SENSOREN 369 10.3 AKTOREN 374 10.4 DATENVERARBEITUNG 375 10.4.1
SIGNALVERARBEITUNG FUER SENSOREN IN MIKROSYSTEMEN 376 10.4.2 NEURONALE
DATENVERARBEITUNG FUER SENSORARRAYS 378 DELTA LERNREGEL 380 LERNREGEL VON
HOPFIELD 380 BACKPROPAGATION 381 10.5 SCHNITTSTELLEN VON MIKROSYSTEMEN
384 10.5.1 DIE IE-UEBERTRAGUNG 386 ELEKTRISCHE MIKRO-/MAKROANKOPPLUNGEN
386 OPTISCHE MIKRO-/MAKROANKOPPHMGEN 387 MECHANISCHE
MIKRO-/MAKROANKOPPLUNGEN 388 DIE ULTRASCHALLUEBERTRAGUNG 389 10.5.4. DIE
S-UEBERTRAGUNG 390 FLUIDISCHE MIKRO-/MAKROANKOPPLUNGEN 390 FLUIDISCHE
MIKROKOMPONENTEN 390 10.6 ENTWURF, SIMULATION UND TEST VON MIKROSYSTEMEN
392 10.7 SYSTEMINTEGRATION 394 INHALTSVERZEICHNIS XVII 11 11.1 11.2
11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.3 11.3.1 11.3.2 11.3.3 11.4 DAS POTENTIAL DER
MIKROSYSTEMTECHNIK IN DER MEDIZIN EINLEITUNG ANWENDUNGEN DER
MIKROSYSTEMTECHNIK PATIENTENGERAETE LABORGERAETE IMPLANTATE DIE
MINIMAL-INVASIVE THERAPIE (MIT) MIKROKOMPONENTEN FLUIDISCHE KOMPONENTEN
PUMPEN MIKROSPEKTROMETER INTERFACE TECHNOLOGIE MIKROSYSTEME IN DER
MEDIZIN AUSBLICK LITERATUR 397 397 400 400 400 401 402 405 405 406 406
407 408 413 415 REGISTER 425
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Inhaltsverzeichnis
Paper/Kapitel scannen lassen
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Bibliotheksmagazin
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| Exemplar 1 | Ausleihbar Ausgeliehen – Rückgabe bis: 31.12.9999 |
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Handapparate (nicht verfügbar)
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| Exemplar 1 | Ausleihbar Ausgeliehen – Rückgabe bis: 31.12.9999 |