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Mikrosystemtechnik für Ingenieure, 3rd Edition

Mikrosystemtechnik für Ingenieure, 3rd Edition

Wolfgang Menz, Jürgen Mohr (Editor), Oliver Paul

ISBN: 978-3-527-30536-0

Jul 2005

590 pages

Select type: Paperback

$120.00

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Description

Die dritte Auflage des mittlerweile zum Standardwerk gereiften Lehrbuchs trägt den rasanten Entwicklungen in diesem interdisziplinären Gebiet umfassend Rechnung. Insbesondere die Kapitel Siliziumtechnik, Materialien und Alternative Technologien wurden stark erweitert. Außerdem sind neue Anwendungsaspekte hinzugekommen. Somit schlägt dieses Lehrbuch weiterhin in einzigartiger Weise den Bogen von den Grundlagen der Mikrosystemtechnik bis hin zu den aktuellen Anwendungen in einer Vielzahl von High-Tech Entwicklungen.

Vorwort XV

1 Allgemeine Einführung in die Mikrostrukturtechnik 1

1.1 Was ist Mikrostrukturtechnik? 1

1.2 Von der Mikrostrukturtechnik zur Mikrosystemtechnik 9

2 Parallelen zur Mikroelektronik 15

2.1 Herstellung von Einkristallscheiben 15

2.2 Technologische Grundprozesse 31

2.3 Weiterverarbeitung der integrierten Schaltungen 36

2.4 Reinraumtechnik 41

2.5 Punktfehler und Ausbeute bei Halbleiterbauelementen 45

3 Physikalische und chemische Grundlagen der Mikrotechnik 49

3.1 Kristalle und Kristallographie 49

3.2 Methoden zur Bestimmung der Kristallstruktur 65

3.3 Grundlagen der galvanischen Abscheidung 69

3.4 Grundlagen der Vakuumtechnik 84

3.5 Vakuumerzeugung 91

3.6 Vakuummessung 99

3.7 Eigenschaften von Dünnschichten 103

4 Materialien der Mikrosystemtechnik 109

4.1 Materialeigenschaften 111

4.2 Kunststoffe 120

4.3 Halbleiter 131

4.4 Keramiken 134

4.5 Metalle 136

5 Basistechnologien der Mikrotechnik 147

5.1 Schichtabscheidung 147

5.2 Schichtmodifikation 164

5.3 Schichtabtragung (Ätzen) 168

5.4 Analyse von Dünnschichten und Oberflächen 184

6 Lithographie 191

6.1 Überblick und Historie 191

6.2 Resists 196

6.3 Verfahren der Lithographie 198

6.4 Elektronenstrahllithographie 205

6.5 Proximity-Effekt 214

6.6 Optische Lithographie 216

6.7 Weiterentwicklungen 224

6.8 Ionenstrahllithographie 231

6.9 Röntgenlithographie 232

7 Silizium-Mikromechanik 241

7.1 Siliziumtechnologie 242

7.2 Silizium-Bulk-Mikromechanik 248

7.3 Oberflächenmikromechanik 285

7.4 Mikrowandler und -systeme in der Siliziumtechnologie 294

7.5 Zusammenfassung und Ausblick 328

8 LIGA-Verfahren 329

8.1 Überblick 329

8.2 Maskenherstellung 331

8.3 Röntgentiefenlithographie 341

8.4 Galvanische Abscheidung 356

8.5 Kunststoffabformung im LIGA-Verfahren 364

8.6 Variationen und ergänzende Schritte des LIGA-Verfahrens 382

8.7 Protonenlithographie (DLP) – ein weiteres Strukturierungsverfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen mit großem Aspektverhältnis 394

8.8 Anwendungsbeispiele 399

9 Alternative Verfahren der Mikrostrukturierung 437

9.1 Ultrapräzisionsmikrobearbeitung 438

9.2 Mikrofunkenerosion (von R. Förster) 448

9.3 Präzisionselektrochemische Mikrobearbeitung (von R. Förster) 461

9.4 Replikationstechniken 478

9.5 Laserunterstützte Verfahren 482

10 Aufbau- und Verbindungstechniken 485

10.1 Hybridtechniken 486

10.2 Drahtbondtechniken 493

10.3 Alternative Kontaktierungstechniken 500

10.4 Kleben 503

10.5 Anodisches Bonden 507

11 Systemtechnik 511

11.1 Definition eines Mikrosystems 511

11.2 Sensoren 513

11.3 Aktoren 517

11.4 Signalverarbeitung 519

11.5 Schnittstellen eines Mikrosystems 528

11.6 Entwurf, Simulation und Test von Mikrosystemen 537

11.7 Modulkonzept der Mikrosystemtechnik 540

Literatur 545

Stichwortverzeichnis 565