CMOS-MEMS勞倫茲力磁感測器之研製

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姓名

陳柏儒(Po-Ju Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

CMOS-MEMS勞倫茲力磁感測器之研製

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摘要(中)

本研究提出一種基於勞倫茲力原理之電容式磁感測器，透過勞倫茲力作用於元件結構上造成感測電容間距的改變，並搭配電容讀取電路完成磁場的量測。在製作上採用UMC 0.18 m 1P6M CMOS製程，實現機械結構以及電路布局，並結合台灣半導體研究中心所提供之標準後製程，進行結構的懸浮。藉由CMOS-MEMS整合技術，我們期望開發多種MEMS元件，並借助半導體製程之穩定性，提升元件良率及性質。

摘要(英)

In this paper, we presented a capacitive magnetic sensor based on the principle of Lorentz force. The Lorentz force acted on the device will change the gap between capacitor plates, so the magnetic field can be sensed by the readout circuit. In fabrication process, we used UMC 0.18 m 1P6M CMOS process to achieve our device, and used post-process which is provided by TSRI to suspend the MEMS structure. With standard CMOS process, we expect the reliability and performance will be increased.

關鍵字(中)

★ CMOS-MEMS
★ 磁感測器
★ 勞倫茲力

關鍵字(英)

論文目次

目錄
摘要 I
ABSTRACT II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的與動機 1
1.3 磁感測器 2
1.4 文獻回顧 4
1.5 論文架構 8
第二章基礎理論 9
2.1 安培定律 9
2.2 勞倫茲力 10
2.3 共振現象 11
2.4 振動模型 12
2.5 感測原理 15
第三章元件設計與模擬分析 19
3.1 補償外框設計 19
3.2 元件結構設計 20
3.3 模擬方法與結果 22
3.3.1 模擬流程 22
3.3.2 製程模擬 23
3.3.3 共振頻分析 26
第四章製作流程 28
4.1 UMC 0.18M 1P6M 製程概述 28
4.2 CIC後製程概述 29
第五章實驗結果與討論 33
5.1量測系統架構 33
5.2元件特性量測 34
5.3輸出訊號量測 39
第六章結論與未來研究方向 48
6.1 結論 48
6.2未來展望 49
參考文獻 50

參考文獻

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指導教授

陳世叡

審核日期

2021-9-10

推文