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与传统石英晶体谐振器相比,MEMS谐振器具有高Q、低温度漂移、低功耗、低相位噪声及长期高稳定性等优点,特别是由于其制备工艺与CMOS工艺兼容性好,使得MEMS谐振器在集成电子系统中替代石英晶体谐振器已成为必然的趋势。压阻式硅MEMS谐振器是一种采用静电激励方式,利用硅材料的压阻特性检测谐振信号的谐振器。相比电磁、压电等激励方式,压阻式硅MEMS谐振器无需特殊材料,仅需IC基本材料硅即可,制备工艺简单;相比电容式谐振器,压阻式硅MEMS谐振器具有输出电阻低、集成度高等优点。本文利用COMSOLMultiphysics进行了百兆赫兹压阻式硅MEMS谐振器的有限元模拟,通过对其特征频率和频率响应的计算,分析了四种结构的谐振器主要尺寸对谐振频率、品质因数、输出电压等谐振特性的影响。考虑其在CMOS电路系统中的应用,具体分析了1μm、500nm、350nm、180nm、100nm和50nm特征尺寸的谐振器的特性。通过结构的优化设计,获得特征尺寸为500nm、品质因数为4352的906.4MHz谐振器及特征尺寸为350nm、品质因数为2817的1.3GHz谐振器,显示出很强的应用潜力。本文还利用SILVACOTCAD对压阻式硅MEMS谐振器的制备工艺进行了仿真,分析了关键工艺步骤——光刻和反应离子刻蚀的主要影响因素。