《mems应用三轴》ppt课件

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1、CMOSMEMS應用三軸&CMOSMEMS新製程簡介Speaker:Jing-WenShih9/9/20211OutlineMEMS簡介MEMS應用&舉例優點動機製程設計文獻回顧目標9/9/20212ＭＥＭＳMEMS(MicroElectroMechanicalSystem)：簡稱微機電系統技術定義(美)：稱為微機電系統，其定義為整合的微元件或系統，包含利用IC相容批次加工技術製造的電子機械零件，其元件或系統的大小僅微米到毫米。9/9/20213MEMS應用舉例“AccuMicroMotion”forphysiologicalactivitymonitoringisproposedforde

2、tectingmotionsinsixdegreesoffreedom.Recentadvancesinmicromachiningtechnologyhavemadethedesignandfabricationofmicro-electromechanical-systems(MEMS)accelerationsensorsmoreaffordable.9/9/20214CMOSMEMS整合感測優點1.直接將感測得到的訊號直接在晶片上做直接的處理，可提升的讀取及準確性。2.CMOS與MEMS構成的單體整合，可降低傳輸訊號的衰減、寄生電容、雜訊。3.CMOS製程有完善的製程與穩定的製程參數，

3、可直接使用在MEMS的標準製程中的沉積材料作為機械的結構層或犧牲層，可降低非標準製程及機台穩定性所帶來的不確定性！9/9/20215結論CMOSMEMS運用，可具有更體積微小化、感測能力更高、訊號連結更強化的好處！可知，CMOSMEMS元件的效能和成本及競爭上，都優於目前個別元件!9/9/20216製程平台與應用現有的CICCMOSMEMS製程平台，是以台積電的標準0.35ummixed-singal2P4MCMOS製程或0.18ummixed-singal/RF1P6MCMOS製程為基礎。常見的CMOSMEMS主要可為RFswitchresonator、accelerator及懸臂樑結構9/

4、9/20217CMOS標準製程剖面示意圖9/9/20218CICCMOSMEMS技術平台剖面示意圖9/9/20219舉例現有CICCMOSMEMS平台是藉由乾式電漿蝕刻來製作不同XY軸方向的懸浮結構。是屬於同一平面有雙軸式的感測製作。但電漿蝕刻的缺點在於製程技術對於垂直方向的上下金屬電極的中間區域(si02)無法有效用蝕刻法去除，因此無法達成三軸式感應結構！9/9/202110最新製程方面CIC目前最新是採取氫氟酸氣相蝕刻方式與國內代工廠進行三軸式CMOSMEMS新製程作開發評估。預計今年可望完成新的製程開發。9/9/202111總結以現今而言，新穎三軸感應機制CMOSMEMS製程開發要為最重

5、要，嶄新的製程條件調整以及獨特的layout設計規範是目前最重要課題。9/9/202112新式二維感測器AnewtypeofMEMStwoaccelerometerbasedonsilicon9/9/202113IdeaThiskindofsensorconsistsoffourverticalcantileverbeamswithanattachedcylinderinthecenterofthesturcture.9/9/202114ImplementBylocatingtheresistorslogicallyformedtheWheatstonebridge;thissensorcan

6、detectaccelerationintwodirection.9/9/202115感測主結構9/9/202116Wheatstonebridge9/9/202117應用公式可用以推的電阻值:I1R1=I2R2I1R2=I2R4則R1/R2=R3/R4可知R2=R1*（R4/R3）也可推溫度係數:RT=R0(1+αT)9/9/202118twoaxisaccelerationsensingelement-3D9/9/2021199/9/202120BylocatingtheresistorslogicallyformedtheWheatstonebridge;thissensorcand

7、etectaccelerationintwodirection.9/9/202121ImplementTherelationshipbetweenheightofthecylinderandresonantfrequencyoftheaccelerometer.9/9/202122壓電&加速度感測放置處9/9/202123目標製作一個可達到感測功能2D以上的感測器晶片並下線完成。２Ｄ感測->3D感