Verkapselte CMOS-kompatible mikromechanische Hochfrequenz-Resonatoren in SOI

采用 SOI 封装的 CMOS 兼容高频微机械谐振器

• 批准号: 22974878
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jörg Müller
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mikrosystemtechnik E-7
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/22974878?language=en
• 关键词: Verkapselte; CMOS; kompatible; mikromechanische; Hochfrequenz

Ziel des Vorhabens ist der Entwurf, die Modellierung, die Realisierung und Charakterisierung von auf Substratebene hermetisch verkapselten mikromechanischen Resonatoren hoher Güte (>1000) für Frequenzen oberhalb von l GHz in monokristallinen SOI(Silicon-On-Insulator)- Substraten für vollständig integrierte frequenzselektive Nachrichtensysteme. Durch Aufbau vorzugsweise von Ringresonatorstrukturen im monokristallinen Silizium - realisiert in der oberflächennahen Monosilizium-Mikromechanik - und deren Anregung durch tiefe Spalte mit Weiten von wenigen 10nm - realisiert durch eine Spacertechnik im Zuge der Abscheidung von Opfer- und Elektrodenschichten - können so die hervorragenden mechanischen Eigenschaften des monokristallinen Siliziums wie Dauerschwingfestigkeit, Hysterese- und Driftfreiheit sowie vernachlässigbare mechanische Verluste kombiniert werden mit den Vorzügen der Siliziumöberflächenmikromechanik wie geringen Koppelverlusten und Ansteuerspannungen. Die Freilegung der Resonatoren erfolgt von der Rückseite durch Kanäle in den auf wenige 10 um gedünnten Siliziumsubstraten. Da die Oberseite keinen Freiätzprozess erfordert, ist der Herstellungsprozess nicht nur vollständig kompatibel mit der CMOS-Technologie. Durch Entfernen der Opferschichten durch enge Zugänge von der Substratrückseite - erzeugt ebenfalls in der oberflächennahen Monosilizium-Mikromechanik - können die Systeme außerdem ohne zusätzliche Montageschritte durch Verschluss der rückseitigen Ätzkanäle in einem PECVD-Prozess bei niedrigem Druck hermetisch dicht verkapselt werden.

Ziel des Vorhabens ist der Entwurf，die Modelierung，die Realisierung und Charakterisierung von auf Substratebene hermetisch verkapselten mikromechanischen Resonatoren hoher Güte（>1000）für Frequenzen oberhalb von l GHz in monokristallinen SOI（Silicon-On-Insulator）- Substraten für vollständig integrierte frequenzselektive Nachrichtensysteme。单晶硅中环形谐振器结构的设计--在单晶硅微机械中实现--并通过10 nm的微尺寸Spalte实现--通过一种空间技术实现单晶硅的光学和电学特性，Hysterese- und Driftfreiensowie vernachlässigbare mechanische Verluste kombiniert韦尔登韦尔登mit den Vorzügen der Siliziumöberflächenmikromechanik wie geringen Koppelverlusten und Ansteuerspannungen. Die Freilegung der Resonatoren erfolgt von der Rückseite durch Kanäle in den auf wenige 10 um gedünnten Siliziumsubstraten.虽然Oberseite没有自由工艺，但Herstellungsprozess并不完全与CMOS技术兼容。通过对基底材料的充分利用，可以在单硅-微机械系统中实现最佳的操作，该系统通过在一个PECVD-过程中对基底材料进行再加工，从而实现韦尔登的印刷。