微機械邏輯閘之設計、製作及測試

Abstract

隨著近年來可攜式裝置(Mobile devices)的盛行，其續航能力的要求提高，故半導體元件一直存在 的漏電流及偏壓電流功率損耗問題也逐漸被重視。相關的研究指出微波微機械切換器(RF MEMS Switches)具有低耗能(low power consumption)、高絕緣性(high isolation )、低耗損(low insertion loss)、 線性特性、可批次製造…等優點，因而被視為可有效解決半導體元件漏電流的問題。然而，微波微機 械切換器僅具開關(on/off)功能，其應用不若傳統之IC 邏輯閘方便，此限制使得微波微機械切換器在 與傳統數位邏輯線路相結合時，增加許多困擾。 本計畫提出了全新發明、設計的微機械邏輯閘，此元件結合微機械切換器的優點與IC 邏輯閘的 功能。其目的在於當微機械邏輯閘與傳統數位邏輯線路相結合時，能不需更改原來的邏輯線路，直接 與傳統IC 邏輯閘相替換，並降低線路系統的漏電流。微波微機械切換器，因具降低漏電流的優點， 已儼然成為微機電研發的明日之星。因此，我們預期此微機械邏輯閘將比目前的微波微機械切換器更 容易且廣泛的被使用。 本計畫目前的研發進度包括：(1)完成微機械邏輯閘的設計雛型，並以軟體模擬驗證其可行性。(2) 通過交通大學審核，國內、外專利委由律師申請中。(3)完成微機電製作的先期製程(pilot run)及後續製 程的修正。 未來進度包括：(1)完成微機械邏輯閘製作。(2)元件功能、特性的量測。(3)微機械邏輯閘製程與 IC 半導體製程整合。