[과제물]MEMS 논문 요약 4

소개글

MEMS 관련 논문 요약

목차

1. N. Takeshima, K. J. Gabriel, M. Ozaki, J. Takahashi, H. Horiguchi and H. Fujita, "Electrostatic Parallelogram Actuators"

2. Z. Lisa Zhang and Noel C. MacDonald, "An RIE Process for Submicron, Silicon Electro- Mechanical Structures"

3. M. Orpana and A. O. Korhonen, "Control of Residual Stress of Polysilicon Thin Films by Heavy Doping in Surface Micromachining"

4. Long-Sheng Fan, Yu-Chong Tai and Richard S. Muller, "Integrated Movable Micromechanical Structures for Sensors and Actuators", IEEE TRANSACTION ON ELECTRON DEVICES, VOL. 35, NO, 6, JUNE 1998, PP. 724-730

5. William C. Tang, Tu-Cuong H. Nguyen, Michael W. Judy and Roger T. Howe, "Electrostatic-comb Drive of Lateral Polysilicon Resonators", Sensors and Actuators, A21-A23 (1990) 325-331

6. Daphne Joachim and Liwei Lin, "Selective Polysilicon Depositio for Rewquency tuning of MEMS Resonators"

본문내용

기존의 연구되어지고 있는 microactuator들은 주로 기어와 링크에 의존한다. 그러나 미세 구조물에서 기어와 링크의 마찰력이 현저하게 나타나므로 실제적으로 미세역학에 응용하기에는 한계가 따른다. 따라서 본 논문에서는 기어와 링크가 없이도 정전기적 인력을 이용하여 연동운동 시킬 수 있는 새로운 아이디어를 제시하였다.
본 논문에서는 surface micromachining을 이용하여 정전기력을 이용한 평행사변형의 신축을 이용한 actuator를 개발하였다. 평행사변형의 구조물은 polysilicon으로 제작되었으며, 한 꼭지점은 고정되어 있고 양 꼭지점은 매달려 있다. Fig. 1은 구조물의 개략도와 작동 원리를 설명하고 있다. 평행한 두 전극에 전기장을 가하면 정전기적 인력에 의해 전극에 평행한 구조물이 양쪽으로 끌리게 되면서 전체적으로 평행사변형이 양 옆으로 벌어지게되고 y방향으로 편향되는 것이다. Fig. 2는 4개의 평행사변형 actuator로 이루어진 XY-stage의 도식을 보여주고 있다.

장치를 제작하는 공정은 다음과 같다. 실리콘 웨이퍼에 약 2.5μm의 두꺼운 산화실리콘을 성장시키고, LPCVD를 이용하여 4μm의 polysilicon을 증착한다. Polysilicon을 패턴하기 위한 mask 물질로서 100nm의 니켈을 증착시킨다. RIE에칭(SF6:CCl2F2=10sccm:20sccm at 75 mTorr 160 Watts)을 이용하여 polysilicon을 패턴한다. HF 용액을 이용하여 산화실리콘을 녹여내 구조물을 만들고, t-tutyl alcohol freeze-drying method를 이용하여 최종의 평행사변형 구조물을 얻는다. Fig. 3은 공정의 단면을 보여준다.

참고 자료

없음