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A novel electrochemical etching technique for fabricating microactuator in p-type silicon
(2005-11-10) 楊啟榮; 林明憲; 劉榮德; 湯杜翔
微機電LIGA製程之銅合金電鑄技術開發
(2006) 劉榮德
摘要由於半導體銅鑲嵌製程的發展，且銅因具有高導電、高導熱等優點，故本研究以低成本之直流電鍍技術來沉積銅合金，並應用於微機電LIGA製程中微結構之製作。本研究探討了銅鉬、銅鈷及銅鎳三種合金。實驗首先藉由哈爾氏槽試驗來測試鍍液與添加劑對鍍層的影響，再挑選較合適的鍍液組成進行不同電流密度之銅合金電鍍。研究中採用不同的錯合劑、電流密度、鍍液成分、鍍液濃度及沉積時間來進行銅合金電鍍，再經由SEM、EDS、Alpha-Step及ESCA等設備觀察量測鍍層之表面形貌、金屬沉積比率、粗糙度及厚度等特性。最後，從三種銅合金中選定較佳的鍍層與電鍍參數，經微影及電鑄等步驟完成以LIGA製程製作微結構之應用。由實驗結果可知：(1)以焦磷酸銅鍍液進行銅鉬合金電鍍時，在電流密度2~5 ASD下具有銅鉬合金沉積，但鉬的含量僅2~3 at%。此外，因合金中有大量的氧原子沉積，造成鍍層出現嚴重的裂痕。(2)銅鈷合金可藉由添加檸檬酸鈉於硫酸銅鍍液中被沉積出，鍍層中鈷離子沉積量會隨著電流密度、鍍液中鈷離子濃度及檸檬酸鈉濃度的增加而增加，但會隨著沉積厚度的增加而逐漸減少，造成此現象的原因可能是鍍層中鈷原子易遭銅離子置換所造成。(3)銅鈷合金中，鍍層在電流密度4~5 ASD時，鈷離子含量可達50~60 at%。若鍍浴中加入銅光澤劑時，在電流密度6 ASD以上可沉積出具金屬光澤之銅鈷鍍層，但因過多的氫氣泡阻礙鍍層的沉積，導致坑洞的產生及電沉積效率的降低。(4)硫酸銅鍍液中添加檸檬酸鈉可沉積出銅鎳合金，但所沉積出之鍍層色澤偏暗且具粉末狀顆粒。光澤劑的添加，於電流密度2~3 ASD時，可得金屬光澤之銅鎳合金。(5)經微影及電鑄過程後，5 m厚之銅鎳合金微結構可被製作，但所沉積的結構有應力、粗糙度及厚度等問題，仍有待進一步探討。
微機電LIGA製程之電鑄銅合金研究
(2006-11-11) 楊啟榮; 程金保; 劉榮德; 張明宗; 彭榆鈞
微機電LIGA製程之電鑄銅合金研究
(2006-11-11) 楊啟榮; 程金保; 劉榮德; 張明宗; 彭榆鈞
整合奈米球微影及光輔助電化學蝕刻之高深寬比奈米柱狀陣列製作技術
(2005-11-10) 楊啟榮; 黃茂榕; 湯杜翔; 劉榮德
新型微機械式可變電容之設計與製作
(2005-11-25) 程金保; 楊啟榮; 黃信瑀; 劉榮德; 湯杜翔
新型微機械式可變電容之設計與製作
(2005-11-25) 程金保; 楊啟榮; 黃信瑀; 劉榮德; 湯杜翔
新型高深寬比奈米孔洞陣列製作技術
(2005-11-25) 楊啟榮; 黃茂榕; 湯杜翔; 劉榮德
本研究結合奈米球微影以及光輔助電化學蝕刻兩項技術之優點，用於製作高深寬比的奈米孔洞陣列。實驗的結果証實利用旋轉塗佈搭配震盪塗佈的方式，可將奈米球規則地排列於矽基板上，並且定義出單層與雙層奈米等級的圖案。而在光輔助電化學蝕刻的實驗中，証實了在添加界面活性劑的作用下，蝕刻液的接觸角可降低至 15度，具有超親水性的特性，並大幅改善擴孔現像，使得奈米級的高深寬比孔洞能夠輕易的產生。當使用1 V的蝕刻電壓與HF 濃度2.5wt%的蝕刻液，經過12.5分鐘的蝕刻後，能夠產生高度6.2μm，直徑為90nm 的高深寬比之奈米級孔洞，而孔洞的深寬比約為68:1。