Micromachined Microwave Filter and Biomedical Drug Delivery Box Using CMOS-Compatible ICP Deep Trench Technology

將以電感耦合型電漿蝕刻為主，利用微機電矽基板蝕刻技術(深槽技術)，應用於CMOS微波被動元件，特別是高頻微波濾波器，以檢驗其相容性與功效。實驗結果顯示，藉由深槽技術將CMOS元件底下具有損耗性的矽移除之後，該濾波器insert loss相較於未施作深槽技術之濾波器為佳。 除了上述被動元件外，基於考慮先進CMOS製程過於昂貴，藉由摺疊設計四分之一波長之被動濾波器來減少濾波器的面積，並設計工作頻率在V頻段之濾波器，並可藉由分別改變金屬-絕緣層-金屬電容的重疊長度調整該電容值，控制低頻傳輸零點，以及改變L-C共振腔與濾波器地端的間隔調整高頻傳輸零點，形成V頻段帶通濾波器，再以深槽技術將CMOS元件底下具有損耗性的矽移除，使得該濾波器的輸入損耗的3dB帶頻頻寬範圍為46.5~85.5 GHz，最小輸入損耗在60GHz頻率有-1.8dB。就現有所知道的V頻段帶通濾波器特性最佳。 此外，本研究提出遞藥系統整合在晶片上，藉由電極通電後將水電解產生微氣泡，藉由所產生的力開啟藥箱釋放藥物。經代工廠將無線技術中電路元件製作整合在晶片上，再將該技術施作應用於生醫送藥系統，利用CMOS製程將在定義藥箱後，藉由深槽技術移除矽基板後，再以顯式蝕刻將保護層及二氧化矽移除，即完成藥箱結構，再充填藥物結構，完成晶片面積2.48㎟，消耗功率約7.57毫瓦，並驗證體外實驗可行性。 最後，本研究將矽基板損耗在微波濾波器所造成的影響，作為提供為未來相關電子元件矽基板損耗之研究參考