本論文的目的是在石英表面上成長保護層進行深蝕刻，探討在不同表面粗糙度的石英成長不同保護層，對NH4HF2 蝕刻液抗腐蝕性的比較，並試圖做出石英共振子。目前我們在不同表面粗糙度的石英成長不同保護層，包括Cr/Au、P-LA900光阻和NPR-2500F光阻，進行NH4HF2深蝕刻，並觀察保護層的變化還有石英和保護層之間吸附的情形。之後我們可以利用上述深蝕刻參數，在石英正反表面上成長一樣圖案保護層進行深蝕刻。蝕刻完後去除保護層，再利用檔版在石英正反面鍍Cr/Au當電極，最後利用切割機把每一片的石英震盪器切下來。在被動元件部分，我們將各別做出高品質單一元件，包括電容和電感，這些單一元件可作為整合被動元件的基礎。

The purpose of the thesis is to investigate and the corrosion resistance of the masking materials on quartz substrates in deep chemical etching using NH4HF2 solutions. Masking materials, including Cr/Au, PLA-900 position photoresist, and NPR-2500F negative photoresist were used for test. In the deep etching of the quartz substrates, we observed changes of adhesion of the masking materials. The process parameters obtained from deep etching were used to fabricate quartz resonators. Before etch, the etch masks using Cr/Au thin films were deposited on both sides of the quartz substrates. Cr/Au masking materials were stripped after the etching, and Cr/Au electrodes were deposited by sputtering on both sides of quartz substrates. Finally, the quartz resonators were obtained by dicing. Passive devices, including capacitors and inductors were also fabricated and measured for integrated passive devices, such as band-pass filters.

目錄………………………………………………VI
圖目錄……………………………………………IX
表目錄……………………………………………XI
第一章 導論………………………………………1
1-1 引言…………………………………………1
1-2 本文研究動機………………………………2
第二章 石英晶體特性與應用……………………4
2-1 石英晶體及應用……………………………4
2-2 石英晶體壓電特性原理……………………6
2-3 石英晶體切割角度…………………………7
2-4 石英晶體的振動模態………………………8
2-5 石英晶體的頻率與溫度特性………………9
2-6 石英晶體共振子的等效線路及參數………12
2-7 共振頻率(Resonance Frequency)………14
第三章 被動元件技術發展………………………16
3-1 被動元件特性與分類………………………16
3-1-1 電阻…………………………………………16
3-1-2 電容…………………………………………16
3-1-3 電感…………………………………………22
3-1-4 品質因子……………………………………23
3-2 整合式被動元件技術……………………… 24
3-2-1低溫共燒陶瓷技術………………………… 24
3-2-2薄膜技術…………………………………… 27
3-3 被動元件量測……………………………… 28
3-3-1 晶圓級量測法 (On-Wafer Measurement)…28
3-3-2 儀器校正 (SOLT calibration)……………30
3-3-3 散射參數 (Scattering Parameter)………31
第四章 製程………………………………………34
4-1 石英深蝕刻…………………………………34
4-1-1 塗鋪P-LA900光阻石英片的深蝕刻………34
4-1-2 塗鋪NPR-2500F光阻石英片的深蝕刻 … 36
4-1-3 鍍鉻金石英片的深蝕刻……………………39
4-1-4 石英共振子製程……………………………40
4-2 電容製程……………………………………43
4-3 電感製程………………………………………47
第五章 結果與討論………………………………52
5-1 石英淺蝕刻結果………………………………52
5-2 石英深蝕刻結果………………………………56
5-3 石英共振子製程………………………………56
5-4 電容製程………………………………………57
5-5 電感製程………………………………………58
第六章 未來展望…………………………………60
第七章 參考文獻…………………………………61

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[18]Hans Chang，“石英的過去現在與未來”，台灣區電機電子工業同業公會電子報，第93期，2009。