Methoden zur Analyse parasitärer elektrostatischer Effekte in mikroelektromechanischen Systemen

Axel Hald

doi:10.51202/9783186473202

Zusammenfassung

Im Entwurf von mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) gewinnen die parasitären elektrostatischen Effekte immer mehr an Einﬂuss. Auslöser hierfür ist der wirtschaftlich bedingte Zwang zur Minimierung von Chipﬂäche, der neben einer ständigen Strukturverkleinerung auch dazu führt, dass die Anschlussleitungen in sehr enger Nachbarschaft zu den mechanisch aktiven MEMS Strukturen geführt werden. Dies erfordert eine hochgenaue Analyse der elektrostatischen Verhältnisse.

Die vorliegende Arbeit liefert hierzu mehrere Beiträge. Eine 2.5D-Prozess-Simulation ermöglicht eine effziente und präzise Extraktion von Kapazitätswerten auf Basis von Analyse-Werkzeugen aus dem IC Entwurf. Mit einem neuartigen Verfahren zur Strukturerkennung lassen sich diese Werte, vergleichbar zu einem LVS bei ICs, erstmals lokal zuordnen, wodurch gezielte Layoutoptimierungen möglich werden. Eine weitere Neuerung ist die Berücksichtigung bewegungsabhängiger Parasiten.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2020
ISBN-Print: 978-3-18-347320-5
ISBN-Online: 978-3-18-647320-2
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Rechnerunterstützte Verfahren
Band: 473
Sprache: Deutsch
Seiten: 154
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - VIII Download Kapitel (PDF)
1. Mikroelektromechanische Systeme (MEMS) Kein Zugriff
2. Entwurfsprozess für MEMS Kein Zugriff
3. Ziele der Arbeit Kein Zugriff
1. Basis-Prozesstechnologie für Oberflächenmikromechanik Kein Zugriff
2. 1. Beschleunigungssensor: Aufbau und Funktionsprinzip Kein Zugriff
  2. Drehratensensor: Aufbau und Funktionsprinzip Kein Zugriff
  3. Statische und dynamische Kapazitäten Kein Zugriff
3. Zusammenfassung Kein Zugriff
1. Entwurf der mikromechanischen Strukturen Kein Zugriff
2. Entwurf der Chip-Geometrie Kein Zugriff
3. Aktueller Stand der Elektrostatik-Analyse Kein Zugriff
4. 1. Bibliotheksbasierter Entwurfsprozess ausgehend von einer Geometrie- Beschreibung Kein Zugriff
  2. Bibliotheksbasierter Entwurfsprozess ausgehend von einer Schaltplan- Beschreibung Kein Zugriff
  3. Polygonbasierter Entwurfsprozess Kein Zugriff
  4. Vergleichende Betrachtung der Entwurfsprozesse Kein Zugriff
  5. Bewertung der Entwurfsprozesse hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit Kein Zugriff
5. Zusammenfassung Kein Zugriff
Präzisierung der Aufgabenstellung Kein Zugriff Seiten 48 - 50
1. MEMS-spezifische Elektostatik-Analyse basierend auf 3D-Field-Solvern Kein Zugriff
2. 1. Modellierung: Reaktives Ionentiefenätzen Kein Zugriff
  2. Modellierung: Gas-Phasen-Ätzen Kein Zugriff
  3. Modellierung: Topographie im Schichtaufbau Kein Zugriff
3. Demonstration Kein Zugriff
4. Verifikation der Extraktions-Ergebnisse Kein Zugriff
5. Zusammenfassung Kein Zugriff
1. Grundlegende Idee und Einordnung in den Extraktions-Fluss Kein Zugriff
2. 1. Eingabe Kein Zugriff
  2. Architektur-Analyse Kein Zugriff
  3. Definition der Topologie-Elemente mit ihren zugehörigen Regeln Kein Zugriff
  4. Ableitung der Topologie-Elemente und Regeln bezüglich einer spezifischen Architektur Kein Zugriff
  5. Segmentierung der Chip-Geometrie in Topologie-Elemente durch Anwenden der abgeleiteten Regeln Kein Zugriff
  6. Ausgabe Kein Zugriff
3. Elektrostatische RC-Analyse und Ersatzschaltplan-Synthese Kein Zugriff
4. Demonstration Kein Zugriff
5. Verifikation der Extraktions-Ergebnisse Kein Zugriff
6. Zusammenfassung Kein Zugriff
7. Anhang zu Kapitel 6 Kein Zugriff
1. Grundlegende Idee und Einordnung in den Extraktions-Fluss Kein Zugriff
2. Auslenkungs-Algorithmus Kein Zugriff
3. Demonstration Kein Zugriff
4. Verifikation Kein Zugriff
5. Zusammenfassung Kein Zugriff
1. Demonstration Kein Zugriff
2. Zusammenfassende Bewertung Kein Zugriff
Gesamtzusammenfassung und weiterführende Aufgaben Kein Zugriff Seiten 138 - 140
Glossar Kein Zugriff Seiten 141 - 144
Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 145 - 154

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