Micromachined Microwave Filter and Biomedical Drug Delivery Box Using CMOS-Compatible ICP Deep Trench Technology
Date Issued
2012
Date
2012
Author(s)
Huang, Pen-Li
Abstract
將以電感耦合型電漿蝕刻為主,利用微機電矽基板蝕刻技術(深槽技術),應用於CMOS微波被動元件,特別是高頻微波濾波器,以檢驗其相容性與功效。實驗結果顯示,藉由深槽技術將CMOS元件底下具有損耗性的矽移除之後,該濾波器insert loss相較於未施作深槽技術之濾波器為佳。
除了上述被動元件外,基於考慮先進CMOS製程過於昂貴,藉由摺疊設計四分之一波長之被動濾波器來減少濾波器的面積,並設計工作頻率在V頻段之濾波器,並可藉由分別改變金屬-絕緣層-金屬電容的重疊長度調整該電容值,控制低頻傳輸零點,以及改變L-C共振腔與濾波器地端的間隔調整高頻傳輸零點,形成V頻段帶通濾波器,再以深槽技術將CMOS元件底下具有損耗性的矽移除,使得該濾波器的輸入損耗的3dB帶頻頻寬範圍為46.5~85.5 GHz,最小輸入損耗在60GHz頻率有-1.8dB。就現有所知道的V頻段帶通濾波器特性最佳。
此外,本研究提出遞藥系統整合在晶片上,藉由電極通電後將水電解產生微氣泡,藉由所產生的力開啟藥箱釋放藥物。經代工廠將無線技術中電路元件製作整合在晶片上,再將該技術施作應用於生醫送藥系統,利用CMOS製程將在定義藥箱後,藉由深槽技術移除矽基板後,再以顯式蝕刻將保護層及二氧化矽移除,即完成藥箱結構,再充填藥物結構,完成晶片面積2.48㎟,消耗功率約7.57毫瓦,並驗證體外實驗可行性。
最後,本研究將矽基板損耗在微波濾波器所造成的影響,作為提供為未來相關電子元件矽基板損耗之研究參考。
除了上述被動元件外,基於考慮先進CMOS製程過於昂貴,藉由摺疊設計四分之一波長之被動濾波器來減少濾波器的面積,並設計工作頻率在V頻段之濾波器,並可藉由分別改變金屬-絕緣層-金屬電容的重疊長度調整該電容值,控制低頻傳輸零點,以及改變L-C共振腔與濾波器地端的間隔調整高頻傳輸零點,形成V頻段帶通濾波器,再以深槽技術將CMOS元件底下具有損耗性的矽移除,使得該濾波器的輸入損耗的3dB帶頻頻寬範圍為46.5~85.5 GHz,最小輸入損耗在60GHz頻率有-1.8dB。就現有所知道的V頻段帶通濾波器特性最佳。
此外,本研究提出遞藥系統整合在晶片上,藉由電極通電後將水電解產生微氣泡,藉由所產生的力開啟藥箱釋放藥物。經代工廠將無線技術中電路元件製作整合在晶片上,再將該技術施作應用於生醫送藥系統,利用CMOS製程將在定義藥箱後,藉由深槽技術移除矽基板後,再以顯式蝕刻將保護層及二氧化矽移除,即完成藥箱結構,再充填藥物結構,完成晶片面積2.48㎟,消耗功率約7.57毫瓦,並驗證體外實驗可行性。
最後,本研究將矽基板損耗在微波濾波器所造成的影響,作為提供為未來相關電子元件矽基板損耗之研究參考。
Subjects
ICP
CMOS
MEMS
Deep Trench Technology
drug delivery
system on a chip (SOC)
In-Vitro
Type
thesis
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Name
ntu-101-D91943018-1.pdf
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23.32 KB
Format
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