微模仁的溫度與壓力感測功能之開發

Abstract

摘 要 微成形技術成為微機電元件大量且廉價生產的主要方式，然而成 形品之良窳往往決定於其溫度與壓力的操作策略，以避免脫膜時的夾 持應力及剪應力造成微結構的破壞及成形品的扭曲變形。為有效監控 成形過程的溫度與壓力，外接式的溫度與壓力感測器已無法滿足微成 形所需的局部且微細尺寸感測，本研究將開發嵌入式溫度與壓力感測 元件，以期將來在製作微模仁過程中，整合於其內，進行更有效的監 控，進而掌握成形條件。 本研究中將充分利用微機電製程進行溫度與壓力感測器的製 作。以LPCVD 沉積技術在矽基表面進行多晶矽薄膜沉積，並以離子 佈植之技術將硼離子植入多晶矽作為感測材料，溫度感測器植入硼離 子濃度5×1014atoms/cm-2，使具有高度且線性的溫度阻抗系數；壓力 感測器植入硼離子濃度5×1015 atoms/cm-2，使具有相當低的溫度阻抗 系數，避免進行壓力量測時，阻值受到溫度變化而影響，失去壓力量 測的準確度。此外，亦對多晶矽感測線路的幾何形狀進行探討，以求 得具有最佳感測靈敏度的線長與線寬。