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研究生:吳裕隆
研究生(外文):Yu-Lung Wu
論文名稱:微型矽材之諧振式陀螺儀調質薄膜設計與製作
指導教授:周傳心
指導教授(外文):C. S. Chou
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:應用力學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:陀螺儀微加工技術陽極接合薄膜振動
外文關鍵詞:gyroscopemicromachiningmembrane vibratinganodic
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本文以微型矽材諧振式陀螺儀之製程設計與開發為研究主題,微型矽材諧振式陀螺儀其優點為體積小、重量輕、可大量製造降低成本、感測性高、低耗電率。
主要的目的是製造出其上含有質量塊的薄膜來作為振動結構,而此振動結構薄膜是處於懸浮的狀態,並以四邊形作為支撐結構支撐。此製程乃以矽晶片片與玻璃晶片以微機電加工技術製程加工,並以陽極接合技術接合晶片,其中矽晶片為薄膜振動結構,玻璃晶片作為支撐結構。
此外,製造過程中對於事前光罩設計的妥善分析與規劃,極為其重要性,因為以感測、分析與控制為終極目標的前提下,製程上圖案的設計必須符合感測之需求和限制為原則。
摘要 I
目錄 Ⅱ
圖目錄 Ⅳ


第一章 導論 1
1-1 前言 1
1-2 文獻回顧 2
1-3 本文陀螺儀結構與驅動原理 8

第二章 製造程序設計 11
2-1 矽晶片製程 11
2-2 玻璃晶片製程製程 12
2-3 矽晶片與玻璃晶片接合製程 17
2-4 矽晶片質量塊蝕刻 18
2-5 薄膜之蝕刻 22

第三章 製程結果 23

第四章 問題與討論 56

4-1擴散法之問題 56
4-2離子植入法之問題 57
4-3矽晶片與玻璃晶片接合方法上之問題 58
4-4陀螺儀元件區域分配 59
4-5電極鍍膜的問題 60

第五章 結論與未來展望 61

5-1結論 61
5-2製程建議 65
5-3未來展望 66
 
參考文獻 67

附錄A 擴散製程 69
附錄B 離子植入製程 71
附錄C 退火製程 73
附錄D 陽極接合 74
附錄E 補償設計 76
附錄F 陀螺儀製造尺寸 78
(a)下半部尺寸 78
(b)下半部電極 79
(c) 下半部電極尺寸局部放大 80
(d)上半部電極尺寸 81
(e)上半部質量塊角落補償尺寸 82
(f)晶片接合對照圖 83
(g)尺寸對照表 84
附錄G 光罩設計圖 85
(a) 光罩一. 玻璃晶片對準圖案 85
(b) 光罩一. 玻璃晶片對準圖案局部放大 85
(c) 光罩二 玻璃晶片下電極對準圖案. 86
(d) 光罩二 玻璃晶片下電極對準圖案局部放大 86
(e) 光罩三. 矽晶片質量塊補償對準圖案 87
(f) 光罩三. 矽晶片質量塊補償對準圖案局部放大 87
參考文獻
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