[과제물]MEMS 논문 요약 7
- 최초 등록일
- 2010.10.05
- 최종 저작일
- 2010.10
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소개글
MEMS 관련 논문 요약
목차
1. Seung S. Lee, Robert P. Ried, ann Richart M. White, "Piezoelectric Cantilever Microphone and Microspeaker", J. Microelectromech. Syst. vol. 5, No, 4, pp. 238-242, Dec., 1996
2. Seung S. Lee and Richard M. White, "Self-excited piezoelectric cantilever oscillators", Sensors and Actuators A 52 (1996) 41-45
본문내용
Microphones은 공기로 운반되는 소리의 압력을 감지하는 일종의 압력 센서이다. 이를 위해서는 매우 유연한 진동판이 필요하다. 진동판을 위한 기존의 진행되어진 연구는 네 모서리가 모두 연결된 사각형 모양의 박막이었다. 그러나 캔틸레버를 이용할 경우 훨씬 더 유연한 진동판을 만들 수 있다. 따라서 본 논문은 마이크로 폰과 마이크로 스피커로서 작동하는 평평한 다층구조의 압전 캔틸레버 변환기를 제작, 시험하였다.
LPCVD를 이용한 저응력 silicon nitride위에 압전 물질인 ZnO 박막을 증착한 2000×2000×4.3 μm3의 캔틸레버를 제작하였다. 마이크로 폰의 민감도는 저 주파수 대에서 3 mV/μbar를 보였고, 890Hz의 가장 낮은 주파수에서는 20mV/μbar로 증가하였다. 마이크로 스피커의 사운드 출력 압력 수준은 4V drive, 890Hz에서 75dB였으며, 6V drive, 4.8kHz에서 약 100dB 증가하였다.
장치의 상부도와 단면도가 Fig. 1에 나타나 있으며, 장치를 제작하기 위한 공정도가 Fig. 2에 나타나 있다. 장치의 제작은 큰 세 개의 공정으로 이루어져 있다. 진동판을 만드는 공정(1-4단계), 전면 공정(5-11단계), 캔틸레버 구조를 떼어놓는 공정(12-14단계)이다. 저응력 LPCVD 실리콘 질화막을 증착하고, KOH 또는 EDP를 이용하여 웨이퍼의 후면을 bulk 에칭하였으며, LTO oxide 위에 LPCVD polysilicon 전극을 증착 및 패턴하고, 다시 LTO oxide를 올린 후 ZnO를 RF sputter를 이용하여 증착 및 패턴하였다. 그 후 Al을 상부전극과 기판의 뒷면에 sputter를 이용하여 증착 및 패턴하였다. 최종적으로 LTO wet etch와 silicon nitride dry etch를 이용하여 캔틸레버를 떼어놓았다. Diamond saw를 이용하여 제작된 장치에 따라 웨이퍼를 자르고, 각 장치를 세라믹 package에 wire-bondig 후 접합시켰으며, 환기를 위해 diamond drill을 이용하여 3-mm의 구멍을 만들었다.
참고 자료
없음