Verkapselte CMOS-kompatible mikromechanische Hochfrequenz-Resonatoren in SOI
Mikromechanische Resonatoren aus Silizium gelten als vielversprechende Alternative für diskrete Bauelemente (SAW, Quarze etc), wie sie bisher in Filterstufen in der Mobilfunktechnologie verwendet werden.Im Rahmen dieses Projektes sollen hermetisch verkapselte mikromechanische Resonatoren für Frequenzen oberhalb von 1 GHz in monokristallinen SOI(Silicon-On-Insulator)-Substraten hergestellt werden. Die Resonatoren werden aus einer Kombination von Opferschichten, Trenchätzen und LPCVD-Abscheidungen hergestellt. Durch eine Spacertechnologie werden Elektrodenabstände von wenigen 10 nm erreicht. Durch die geringen Elektrodenabstände, werden die für eine schaltungstechnische Integration in einer CMOS-Schaltung notwendigen geringen Koppelverluste und Ansteuerspannungen erreicht. Da zudem ausschließlich Standardprozessschritte aus der IC-Welt verwendet werden ist auch eine prozesstechnische Integration des Resonators in einen CMOS-Prozess einfach möglich. Von Vorteil für die Lebensdauer und die Bandbreite des Filters ist die Verwendung von kristallinem Silizium mit seinen hervorragenden mechanischen Eigenschaften wie Dauerschwingfestigkeit, Hysterese- und Driftfreiheit sowie vernachlässigbare mechanische Verluste. Da das Freiätzen der Resonatorstrukturen durch geätzte Kanäle von der Rückseite erfolgt, lassen sich die Resonatoren durch den Verschluss der Ätzkanäle mittels einer PECVD-Abscheidung bei niedrigem Druck hermetisch verkapseln.
Publikationen
Stichwörter
|