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微纳电感是射频、无线通信的重要组成部分,因而微纳电感的电学特性与射频器件、无线通信的质量紧密联系,高品质的微纳电感可以明显提高器件性能。现在加工制造微纳电感的工艺有基于CMOS工艺的,也有基于硅衬底,SOI衬底或者玻璃衬底的平面加工工艺,其可以实现二维或者三维微纳电感的加工制造。本论文在平面工艺形成铝悬臂梁结构上利用聚焦离子束应力引入致形变技术实现了的三维螺旋微纳电感。 本论文主要开展了聚焦离子束应力引入致形变技术(Focused Ion BeamStress Introducing Deformation Technology,简称FIB-SID)三维螺旋微纳电感结构的加工工艺过程研究,利用聚焦离子束可以成像(利用电子束或Ga+离子束),刻蚀、淀积的功能,利用聚焦离子束致向上弯曲现象加工得到了不同尺寸的微纳螺旋电感,首次利聚焦离子束致用铝悬臂梁向下弯曲加工获得了三维螺旋微纳电感,例如可以实现长22um宽5um的三维螺旋微纳电感结构,其尺寸远远小于其他加工工艺获得的微纳电感结构的尺寸,并且这种加工方法获得的微纳电感是真正的三维微纳电感。基于聚焦离子束铂淀积技术,实现了三维螺旋微纳电感结构与测试铝PAD结构之间的电学连接与机械连接,进而对所获得的三维螺旋微纳电感结构进行了小信号寄生效应分析,寄生效应包括螺旋结构两侧的金属铝PAD与SOI(Silicon On Insulator,简称SOI)衬底之间的寄生电容、寄生电阻,未完全刻蚀掉的硅形成的欧姆电阻。为进行三维螺旋微纳电感高频性能分析,提出了网络分析仪结合微波探针台小信号S参数测试方法,并且针对三维螺旋微纳电感结构的寄生效应,使得微波探针所扎位置紧邻三维螺旋微纳结构。此方法可以减小微波探针与三维螺旋微纳结构之间的金属铝PAD以及此间铝PAD与其下SOI衬底之间的寄生效应,并结合被测试结构、开路结构、直通结构的小信号分析示意图,进行了去嵌分析,获得了真实的三维螺旋微纳电感S参数,以及其电感、品质因子、电压驻波比、回波损耗随频率变化的关系。 由获得的微纳螺旋电感的S参数,我们计算得到了不同尺寸的三维微纳螺旋电感的电感值、品质因子、回波损耗、电压驻波比特性。对于长度为22 um,螺距分别为7um,10um,11um,直径分别为4.2um,4.8um,5.5um的三维螺旋微纳电感的电学特性,电感值随着尺寸的增大,频率的增大迅速减小,数量级为pH;总体来看;品质因子随频率的增加而增大,40 GHz时,品质因子最大为1.4;虽然电压驻波比特性与回波损耗特性随频率的增大而变差,但即使是在高频时依然有较好的传输特性。综上所述,三维螺旋微纳电感具有较好的高频特性。