Elektriksel Olarak Aktive Olan Kiriş Tipi Mems Anahtarların Tasarım Ve Simulasyonu

Abstract

Bu çalışmada, yarıiletken sanayinde çokça kullanılan bir malzeme olan katkılı polisilikon elektrot ve tabandan oluşan bir MEMS (Mikro Elektro Mekanik Sistemler) anahtarlama yapısı incelenmiştir. Ayrıca üretim sırasında farklı malzemelerin elektriksel iletim ve yalıtım özelliklerinden yararlanılmıştır. Uygulanan elektriksel kuvvet ile aktif hale gelen anahtarlama yapılarında aynı zamanda mekanik olarak da incelenmiştir. MEMS anahtarların mekanik olarak incelenmesi sonucu, anahtar yapısının boyutları önemli hale gelmiştir. Bu nedenle MEMS anahtarların üretimi sırasında bu boyutların mekanik ve elektriksel özelliklerini kıyaslayabilmek için, tasarımda farklı boyutlu yapılar oluşturulmuştur. Üretim sırasında standart yarıiletken tümdevre yapılarında kullanılan malzemeler kullanılmıştır. Tasarım öncesi istenilen elektriksel ve mekanik parametrelerin analizi için CoventorWare simülasyon programı kullanılmıştır. Ayrıca üretim aşamaları taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak görüntülenmiştir. Sonuçları literatürdeki çalışmalarla karşılaştırdığımızda, yarıiletken sanayinde kullanılan süreçlerin MEMS üretiminde de kullanılabileceği görülmüştür.

In this study, cantilever beam switch which has doped polysilicon metarials for top and bottom electrode is investigated. Polysilicon is also used in semiconductor device fabrication. Different types of metarials are searched for mechanical and electrical properties. Cantilever beam switch is activated by electrostatic force. Because of this electrostatic force, mechanical force is also became an important issue for microelectro mechanical systems. Also switch dimensions are important parameters for design and fabrication of cantilever beam switch. For this purpose to get optimal value for design electrical and mechanical parameters CoventorWare simulation program is used before fabrication. Process steps are imaging with SEM (Scaning Electron Microscopy). Fabrication of cantilever beam switch is can be used for semiconductor device fabrication. The comparison of the results with the exampes given in the literature was in a good agreement.