표면 마이크로머시닝을 이용한 산화된 다공질 실리콘 기판 위에 제조된 에어브리지를 가진 Coplanar Waveguides

Coplanar Waveguides with Air-Bridge Fabricated on Oxidzed Porous Silicon (OPS) Substrate using Surface Micromachining

본 논문에서는 실리콘 기판상의 전송선로 특성을 개선하기 위하여 표면 마이크로머시닝 기술을 이용하여 $10{\mu}m$ 두께의 다공질 실리콘 산화막으로 제조된 기판 위에 에어브리지를 가진 CPW 전송선로와 phase shifter를 제작하였다. 간격이 $30{\mu}m$, 신호선이 $80{\mu}m$인 CPW 에어브리지 전송선의 삽입손실은 4 GHz에서 -0.25 dB이며, 반사손실은 -28.9 dB를 나타내었다. CPW phase shifter의 크기는 S-W-$S_g$ = 100-30-400 ${\mu}m$로 설계되었다. "ㄷ" 모양을 가진 에어브리지의 폭은 $100{\mu}m$. 길이는 400-460-400 ${\mu}m$이다. 낮은 손실을 얻기 위한 Step된 에어브리지를 가진 phase shifter 구조가 step이 없는 에어브리지를 가진 구조보다 삽입손실이 보다 더 향상되었다. 제작된 CPW phase shifter의 위상특성은 28 GHz의 넓은 주파수 범위에서 $180^{\circ}E 의 천이를 타나내었다. 이상과 같은 결과로부터 두꺼운 다공질 실리콘은 고 저항 실리콘 집적회로 공정에서 고성능 저가의 마이크로파 및 밀리미터파 회로 응용에 충분히 활용 될 수 있으리라 기대된다.