Με Cameron Chai
IMEC, μια εταιρεία έρευνας της νανοηλεκτρονικής, έχει αναπτύξει ένα ολοκληρωμένο CMOS πολυκρυσταλλικό SiGe piezoresistive αισθητήρα πίεσης.
Διατομή εικόνα SEM του ολοκληρωμένου αισθητήρα. Στο κάτω μέρος, οι δύο γραμμές Cu μέταλλο του CMOS κύκλωμα μπορεί να παρατηρηθεί. Πάνω, τα στρώματα MEMS (η πολυ-SiGe μεμβράνη και piezoresistors, το στρώμα στεγανοποίησης του αζώτου και το μέταλλο διασυνδέει) είναι ορατά.
Σε σύγκριση με poly-Si, SiGe πολυκρυσταλλικού κατέχει περισσότερο υπόσχεση ως MEMS δομικό υλικό. Επιτρέπει την μετα-επεξεργασία πάνω σε ένα CMOS με 0,13 μm Cu-backend. Αυτό δίνει τις απαιτούμενες μηχανικές ιδιότητες σε μικρότερο θερμοκρασίες. Το MEMS-τελευταία προσέγγιση δίνει τη δυνατότητα ολοκλήρωσης των MEMS χωρίς αλλαγές στην κανονική CMOS διεργασίες χύτευσης και διευκολύνει τις μικρότερες περιοχές πεθαίνουν. Πολυ-SiGe παρέχει ένα πιο ευέλικτο και γενικά της τεχνολογίας για την CMOS-MEMS μονολιθική ολοκλήρωση.
IMEC απέδειξε νωρίτερα τις δυνατότητες των πολυ-SiGe για MEMS πάνω από αλουμίνιο-backend ολοκλήρωση CMOS, και έχει αντικαταστήσει τώρα αλουμινίου με χαλκό. Η Imec αισθητήρας έχει τέσσερις πολυ-SiGe piezoresistors, έναν ενισχυτή οργάνων γίνονται με τη χρήση 0,13 μm CMOS τεχνολογία, μια piezoresistive αισθητήρα πίεσης που έχει επιφάνεια-micromachined, βολφράμιο-γεμάτο vias, διηλεκτρική του αζώτου και Cu-διασυνδέει. Η θερμοκρασία επεξεργασίας κατ 'ανώτατο όριο του αισθητήρα διατηρείται κάτω από 455 º C για να διευκολυνθεί η ένταξη CMOS. Η διαδικασία περιλαμβάνει την προσθήκη ενός στρώματος παθητικότητας για τη διασφάλιση των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων από την εναπόθεση και χαρακτική βήματα που απαιτούνται για κατασκευάζοντας συσκευές MEMS. Η επεξεργασία MEMS δεν θα χειροτερεύσει το κύκλωμα CMOS. Η πολυ-SiGe piezoresistive αισθητήρας έδειξε περίπου 2,5 mV / V / bar ευαισθησία και όταν ήταν ενσωματωμένη με το Cu με βάση ενισχυτή CMOS απέδειξε 64 φορές περισσότερη ευαισθησία από 158 mV / V / bar.
Πηγή: http://www2.imec.be/be_en/