Mikrosystemy zintegrowane w technologiach krzemowych

• Autorzy: Napieralski A.

Warianty tytułu

EN

Microsystems integrated in silicon technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono aktualny stan wiedzy dotyczący projektowania i wykonywania mikrosystemów scalonych. Szczególna uwaga zwrócona została na narzędzia komputerowego wspomagania takich układów i na problemy, jakie mogą wystpić w przypadku niewłaściwego podtrawienia struktur. W najbliższej przyszłości możliwe będzie wykonywanie w jednej monolitycznej płytce krzemu bardzo skomplikowanych mikrosystemów elektro-termo-mechaniczno-chemicznych. Powoduje to konieczność nowego podejścia do projektowania tych układów i rozwój języków typu VHDL-AMS. Klasyczne podejście stosowa­ne przy symulacji elektrotermicznej nie jest już wystarczające. W artykule przedstawiono kilka przykładów nowoczesnych przyrządów i rozważono wpływ zjawisk fizycznych na ich działanie. Przedstawiono również wyniki symmulacji tych układów wykonane przy zastosowaniu pakietu programów firmy CFDRC.

EN

In the paper the current state of the art in the field of design and manufacturing of silicon integrated microsystems is presented. The paricular attention has been paid to the CAD tools necessary for the design of such kind of devices and the problems resulting from imperfect etching of the silicon structure. In the nearest future it ewill be possible to make in the single silicon die a very complicatyed electro-thermo-mechano-chemical Microsystem. Therefore it is necessary to design these kinds of devices with the application of VHDL-AMS languages. The classical approach which is still used for the electrothermal simulation in no longer good enough. In the paper some examples of modern silicon Microsystems are given. The discussion of the influence of physical phenomena on their properties has been presented. Some results of the simulation of the Microsystems with the application of CFDRC software have been included.

Słowa kluczowe

PL

mikromaszyny; mikrosystemy; technologie krzemowe

EN

micromachines; microsystems; silicon technology

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 42, nr 4
• Strony: 3--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Napieralski A.

• Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej

Bibliografia

• 1. Bart S. F., Mehregany M., Tavrow L. S., Lang J. H., Senturia S. D.: IEEE Trans. Electron Devices, Vol. 39, No. 3, March 1992, p. 566
• 2. ESPRIT project 8173 BARMINT Annual Report, Grenoble, April 1996.
• 3. First MPW MEMS run done at CMP, 10 projects. CMP press release, March 1996.
• 4. Furmańczyk M., Napieralski A.: Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Science, Vol. 44, No. 2, 1996, p. 185.
• 5. HDL-A Language Reference Manual, Revision 2.0, ANACAD 1996.
• 6. Napieralski A.: Microtechnology - Thermal problems in Microma- chines, ULSI and Microsensors Design, Chapter in the Book: Fu- ture Trends in Microelectronics. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, 1996, pp. 391-396.
• 7. Napieralski A. i in.: Electro-Thermal Modeling of the micropump and ETC devices with ELDO-HDLA, Technical report, Toulouse, France, October 1996, 50 pages.
• 8. Napieralski A.: Nowe kierunki rozwoju mikroelektroniki, VI Konferencja Naukowa Technologia Elektronowa ELTE'97, Krynica, 06-09 maj, 1997.
• 9. Janicki M., Napieralski A., Fedasyuk D., Petrov D.: Microelectronics Reliability 40 (2000) p. 541.
• 10. Napieralski A. i in.: Application of hardware description languages to electronic system design, XXI KKTOIUE, Poznań-Kiekrz, 22-24.10.1998, pp. 17-44.
• 11. Napieralski A.: Elektronika (XXXVIII) 9'97, 1997, p. 6. 12. Napieralski A.: Elektronika (XXXVIII) 10'97, 1997, p. 10. 13. Sze: Semiconductor sensors, John Willey & Sons, Inc, 1994. 14. Wójciak W. i in.: Implementation of Micropump System in ELDO Anacad Environement, Proc. of IIIrd MIXDES, Łódź, Poland, May-June 1996, pp. 476-481.
• 15. Wójciak W. i in.: Micromachined Test Chip in CMOS MEMS Technology, Proceedings of IVrth MIXDES, Poznań, Poland, 12-14 June 1997.
• 16. Basic research for Microsystems integration, CEPADUES-EDI- TIONS, Toulouse, France, ISBN 2-85428-465-8, 1997, 266 pages.
• 17. Zastosowanie języka wysokiego poziomu VHDL-A do celów kom- puterowego modelowania, projektowania i realizacji mikrosyste- mów scalonych. Raport końcowy z grantu KBN Nr 8 T11F 010 12. 1999 r.
• 18. Walker J.: MSTNEWS 3/00, 2000, pp. 6-9.
• 19. Turowski M.: Private communication.
• 20. Bishop D., Aksyuk V., Bolle C., Giles R., Pardo F.: Micromachi- nes may solve lightwave network problems, Laser Focus Word, January 2000, p. 127. Elektronika (XLII) 4'2001
• 21. Mehregany M., Senturia S. D., Lang J. H., Nagarkar P.: Micromo- tor Fabrication, IEEE Trans. Electron Devices, vol. 39, No. 9, Sept. 1992, p. 2060.
• 22. Turowski M., Jabłoński G., Napieralski A., Wiak S.: Biuletyn Polskiej Akademii Nauk, Vol. 44, No. 2, 1996, p. 178.
• 23. Turowski M., Jabłoński G., Napieralski A., Wiak S.: Investigation of integrated electrostatic micromotors, BARMINT Internal Re- port, Łódź, December 1995.
• 24. Salman A., Napieralski A.: Simulation and Optimization of Varia- ble-Capacitance Micromotor Using Modified Parallel Plate Model, Proceeding of 2nd International Conference: Modeling and Simu- lation Microsystems, Semiconductors, Sensors, and Actuators, MSM'99, San Juan, Puerto Rico, USA, 19-21 April, 1999, pp. 601-605.
• 25. Salman A., Napieralski A. Jabłoński G.: Theoretical Dynamic Be- haviour Model to Select Optimal Operational Micromotor, Proce- eding of 6th MIXDES, Kraków, Poland, 17-19 June 1999. 26. Salman A., Napieralski A. Jabłoński G.: New Analytical Micromo- tor Design Models for CAD PC-Design Tools, Proceeding of 3rd International Conference: Modeling and Simulation Microsy- stems, Semiconductors, Sensors, and Actuators, MSM'2000, San Diego, California, USA, 27-29, March, 2000.
• 27. Salman A., Napieralski A.: The Optimization of Variable Capaci- tance Micromotor Using Only Analytical Model, Proceeding of 7th MIXDES, Gdynia, Poland, 15-17 June 2000.
• 28. Salman A.: Optimization and Simulation of Electrostatic Micromotors, Rozprawa doktorska. P.L. 2000.
• 29. Noullet J-L.: Commented images of micromachined devices, a private communication.
• 30. Paret J. M.: Etude et mise au point de la méthodologie de con- ception et de fabrication collective de microsystemes sur silicium, Docteur thèse, Institut National Polytechnique de Grenoble, Fran- ce, Jan. 1997.
• 31. Bishop D., Aksyuk V., Bolle C., Giles R., Pardo F.: Laser Focus Word, Jan.2000, p.127.
• 32. Wójciak W.: Integracja czujników temperatury w krzemowych strukturach półprzewodnikowych. Rozprawa doktorska. P.Ł. 1998.
• 33. Zubert M.: Wielowymiarowe modelowanie sprzężonych zjawisk fizycznych w nowoczesnych strukturach półprzewodnikowych, z zastosowaniem języka VHDL-AMS i modeli o stałych rozłożo- nych, ze szczególnym uwzględnieniem modelowania elektroter- micznego układów VLSI oraz Smart Power. Rozprawa doktorska. P.L. 1999.
• 34. Furmańczyk M.: Elektro-termiczna symulacja układów VLSI ze szczególnym uwzględnieniem integracji w środowisku projekto- wania. Rozpr. doktorska. P.L. 1999.
• 35. Janicki M.: Thermal Modelling of Semiconductor Structures with Special Consideration of Inverse Problem Methods for Parameter Estimation. Rozprawa doktorska. P.L. 1999.
• 36. Orlikowski M.: Nowe technologie mikromaszynowe w elektronice i ich modelowanie przy zastosowaniu języka VHDL-AMS. Roz- prawa doktorska. P.L. 2000.