Technische Universiteit Delft
Draadloos
6 mei 2003 | 13.30 uur
mw. P.N. Pham | Vietnamese BSc, Vietnam.
promotoren | Prof.dr. J.N. Burghartz en Prof.dr. P.M. Sarro (beiden fac ITS)
Silicon micromachining for RF technology
De industrie voor draadloze communicatie is groeiende en verandert snel. Met
de komst van nieuwe technologie, gecombineerd met de vraag naar meer
bandbreedte en de toenemende mobiliteit, worden de toepassingsgebieden voor
draadloze communicatie uitgebreid naar consumenten toepassingen voor radio
frequentie (RF), micro- en millimetergolf circuits en systemen. De sterk
opkomende markt voor draadloze communicatie maakt een hoger integratie
niveau, een kleinere vormfactor, lagere energie consumptie, lagere
productiekosten en hoog volume productie van radio frequentie systemen
noodzakelijk. De moderne silicium technologie blijkt zeer geschikt te zijn
voor hoog volume en lage kosten integratie van RF functies. Sommige
kenmerken van de standaard silicium technologie beperken echter de RF
prestaties en de uitbreidingsmogelijkheden naar hoge frequenties (GHz). Tot
deze tekortkomingen behoren de overspraak door het geleidende silicium
substraat, een slecht gedefinieerde RF potentiaal in het substraat als
gevolg van het ontbreken van een effectief RF aardvlak, een contact van de
voorkant tot dat aardvlak en de grote oppervlakte consumptie van on-chip
passieve componenten. Om deze redenen is het een voordeel gebleken om de
silicium-technologie zodanig te modificeren, dat bovengenoemde kwesties op
de juiste wijze worden aangepakt. Silicium bulk micromachining is een zeer
bekende techniek voor de fabricage van micro-systemen en kunnen een veel
belovende techniek zijn voor de toename van de prestaties van RF
geïntegreerde componenten. De bewerking van het silicium substraat, dat in
de conventionele silicium IC-technologie eenvoudigweg dient als een
mechanische drager, kan worden uitgebuit om de tekortkomingen te
overbruggen.
In dit proefschrift wordt een nieuw micromachining proces voorgesteld voor
het integreren van RF-componenten en kenmerkende structuren in het silicium
substraat. De focus ligt op de ontwikkeling van een bulk micromachining
post-proces module. Voor de realisatie van hoogwaardige RF componenten kan
de module een oplossing bieden voor de beperkingen van de coplanaire
silicium technologie door uitbreiding van bepaalde aspecten naar de derde
dimensie in het substraat. Het voordeel van de module is dat dankzij de aard
van de post-processen, de ontwikkeling onafhankelijk kan plaats vinden en
worden toegevoegd aan elk silicium fabricage proces zonder enige modificatie
of verstoring van dat proces.
Concluderend kan worden gesteld, dat de in dit proefschrift gepresenteerde
nieuwe post-proces module, resulteerde in de vervaardiging van verscheidene
geoptimaliseerde RF componenten met betere prestaties, die in conventionele
silicium IC technologie niet kunnen worden gerealiseerd. Op zich zelfstaande
technieken, die compatibel zijn met IC-processen, worden aangewend, waarna
de module op een natuurlijke wijze kan worden overgezet naar industriële
silicium processen.
Voor verder lezen:
* Macroporous silicon based micromachining by Hiroshi Ohji, 2002
* Silicon micromachining by M. Elwenspoek and H.V. Jansen, 1998
* Micromachining and microfabrication process technology, 1995
Maarten van der Sanden
Wetenschapsvoorlichter
Universiteitsdienst TU Delft /
Dir. Marketing & Communicatie
tel.: +31 15 2785454
fax: +31 15 2781855
GSM: +31 (0)6 20408176
Alle intreeredes en promoties worden gehouden in de Aula van de TU Delft,
Mekelweg 5, Delft