上方,以暴露第一隔膜層的部分與鄰近第一隔膜層的部分的電鍍種子層的部分上方的電鍍種子層,并且利用成型件通過電鍍執(zhí)行在電鍍種子層上的材料層的電沉積,由此提供例如上述的第三隔膜層與止動(dòng)部。隨后,移除成型件,移除第一隔膜層的一部分上方的電鍍種子層以及移除犧牲層。
[0020]另選地,本發(fā)明方法的實(shí)例可以包括在犧牲基層上方形成第一隔膜層、在第一隔膜層上方以及在未被第一隔膜層覆蓋的犧牲基層的部分上方形成犧牲層,將犧牲層從第一隔膜層的一部分移除,以及在第一隔膜層的部分與鄰近第一隔膜層的部分的犧牲層的部分上方形成另外的隔膜層(相當(dāng)于在包括局部加厚隔膜的上述實(shí)例的背景下描述的第三隔膜層)。[0021 ]根據(jù)示例性實(shí)施方式,提供了尤其是MEMS開關(guān)的MEMS設(shè)備,以便實(shí)現(xiàn)上述目的。MEMS設(shè)備包括形成在基板上方的柱與傳導(dǎo)(傳輸)線,以及在柱和傳導(dǎo)線上方的隔膜。隔膜包括第一隔膜層與在一個(gè)柱上方的區(qū)域和/或傳導(dǎo)線上方的區(qū)域中形成在第一隔膜層上方的第二隔膜層,使得第二隔膜層僅部分地覆蓋第一隔膜層。特別地,第一隔膜層可以具有第二隔膜層未形成在其中的鄰近形成第二隔膜層的區(qū)域的區(qū)域。第二隔膜層可以包括局部形成在第一隔膜層上方的一個(gè)或多個(gè)條帶或其它補(bǔ)片。特別地,第二隔膜層可以僅形成在柱和/或傳導(dǎo)線上方的區(qū)域中。
[0022]根據(jù)MEMS設(shè)備的實(shí)施方式,第二隔膜層在柱和/或傳導(dǎo)線的整個(gè)橫向尺寸上方完全地或者部分地延伸和/或部分地或完全地覆蓋柱和/或傳導(dǎo)線的整個(gè)縱向?qū)挾取5诙裟涌梢匝刂?或傳輸線(傳導(dǎo)線)的寬度方向覆蓋柱和/或傳輸線(傳導(dǎo)線)以相同數(shù)量,例如,覆蓋可以在柱/傳輸線的2倍寬度或I倍寬度以下。第二隔膜層可以在沿著柱的整個(gè)(橫向)長度或僅部分地沿著柱延伸的區(qū)域中形成并且可以完全地或部分地覆蓋柱并且具有柱的寬度的I/4到2倍范圍的寬度。第二隔膜層可以在沿著傳輸線的整個(gè)(橫向)長度或僅部分地沿著傳輸線延伸的區(qū)域中形成并且可以完全地或部分地覆蓋傳輸線并且具有傳輸線的寬度的1/4到2倍范圍的寬度或者更大。
[0023]MEMS設(shè)備可以進(jìn)一步包括:第一隔膜層與第二隔膜層之間的第三隔膜層,其中第三隔膜層包括暴露第一隔膜層的側(cè)向部分的側(cè)向凹入部;以及止動(dòng)部,其構(gòu)造為限定第一隔膜層的移動(dòng)。原則上,通過第三隔膜層暴露的第一隔膜層的側(cè)向部分可以被任何其它材料層覆蓋。特別地,止動(dòng)部可以布置為在MEMS設(shè)備的操作過程中與第三隔膜層的凹入部中的第一隔膜層的邊緣接觸。
[0024]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式,MEMS的第三隔膜層可以包括在第三隔膜層的側(cè)向凹入部的一個(gè)凹入部上方的懸置部分。例如,第三隔膜層可以包括在全部凹入部的上方延伸的懸置部分。
【附圖說明】
[0025]將參照附圖描述本發(fā)明的其它特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)。在描述中,參照旨在描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的附圖。應(yīng)該理解的是此實(shí)施方式不表示本發(fā)明的全部范圍。
[0026]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的MEMS開關(guān)。
[0027]圖2a至圖2c示出了根據(jù)本發(fā)明的包括顯示局部加厚部分的隔膜的MEMS開關(guān)的操作狀態(tài)的實(shí)例。
[0028]圖3a至圖3e示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的包括形成止動(dòng)部與三層隔膜的制造MEMS開關(guān)的方法。
[0029]圖4a至圖4c示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的包括形成止動(dòng)部與三層隔膜的制造MEMS開關(guān)的方法。
[0030]圖5a至圖5c示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的包括形成止動(dòng)部與三層隔膜(其中第二隔膜層包括懸置部分)的制造MEMS開關(guān)的方法。
[0031]圖6a至圖6e示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的包括形成止動(dòng)部與三層隔膜(其中第二隔膜層包括懸置部分)的制造MEMS開關(guān)的方法。
[0032]圖7示出了圖3e和圖4c和圖5c中示出的構(gòu)造的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]這里,描述了尤其是MEMS開關(guān)的MEMS設(shè)備,包括具有局部加厚部分的可移動(dòng)隔膜。隔膜可以由傳導(dǎo)合金或金屬形成。原則上,MEMS設(shè)備可以是電容式或歐姆接觸MEMS開關(guān)。
[0034]參照圖2a至圖2c,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例,MEMS開關(guān)包括形成開關(guān)的基板的晶片1(例如由硅制成)。作為鈍化層的薄介電層20沉積在所述晶片10的表面上。在介電層20上,開關(guān)包括:沿著縱向方向X隔開的兩個(gè)側(cè)向支柱(柱)30、30’,每個(gè)支柱30、30’都沿著圖2a的橫向方向延伸,一個(gè)中間支柱(柱)沿著橫向方向Y延伸,所述中間支柱40定位在兩個(gè)側(cè)向支柱30、30 ’之間,例如在支柱30、30 ’與包括隔膜層60的隔膜之間的中間處。中間支柱40的上表面可以通過用于電容式開關(guān)構(gòu)造的薄介電層50覆蓋。然而,對于在隔膜層60下面的傳導(dǎo)性部分的歐姆開關(guān)直接接觸來說,需要中間支柱,即,省略介電層50并且代表傳輸線分離成彼此隔開的兩個(gè)線,其在閉合狀態(tài)中通過在隔膜下方的接觸而縮短。
[0035]兩個(gè)側(cè)向支柱30、30’與中間支柱40形成共面波引導(dǎo)件(CPW),兩個(gè)側(cè)向支柱30,30’與接地線相應(yīng)。中間支柱40形成用于在共面波引導(dǎo)件(CPW)內(nèi)傳輸射頻電信號的信號線(傳輸線)。在另一個(gè)變型中,還可以通過微線帶波引導(dǎo)件實(shí)施射頻信號線。側(cè)向支柱30,30’與中間支柱40例如由諸如金或金合金的金屬制成。
[0036]MEMS開關(guān)還包括由薄的柔性隔膜6構(gòu)成的開關(guān)元件。包括隔膜層60的所述柔性隔膜可移動(dòng)地定位在支柱30、30’、40上方。隔膜層60的縱軸平行于前述縱向方向X并且垂直于上述橫向方向Y。隔膜層60的兩端60b、60c未夾緊在基板10上,并且隔膜由此在靜止處通過支柱30、30’自由地支撐(圖2a)。在圖1a的變型中,柔性隔膜層60與中間支柱40隔開并且由此在靜止處不被所述中間支柱40支撐。在另一個(gè)變型中,柔性開關(guān)隔膜層60可以在靜止處通過中心支柱40支撐。柔性隔膜層60例如由諸如鋁、金、或任何傳導(dǎo)性合金的金屬制成。在示出的實(shí)例中,MEMS開關(guān)還包括定位在各側(cè)向支柱30,30 ’上方的止動(dòng)部3a,并且形成隔膜層60的中間部分通過其自由地定位的通道。在圖2a中示出了這些止動(dòng)部,并且出于清楚的考慮在圖2b和圖2c中未示出這些止動(dòng)部。在開關(guān)的正常使用過程中,這些止動(dòng)部30a用于將隔膜6保持在側(cè)向支柱30和30’上,但是不妨礙隔膜層60相對于側(cè)向支柱30自由地移動(dòng)。
[0037]MEMS開關(guān)還包括用于將隔膜層60縱向向下地彎曲到圖2b的向下迫使?fàn)顟B(tài)中的靜電降低致動(dòng)裝置70,以及用于將隔膜層60縱向向上地彎曲到圖2c的向上迫使?fàn)顟B(tài)中的靜電升高致動(dòng)裝置。
[0038]通過定位在隔膜層60的功能部分下方的兩個(gè)內(nèi)部電極70a、70b形成靜電降低致動(dòng)裝置。內(nèi)部電極70a在側(cè)向支柱30與中間支柱40之間延伸。內(nèi)部電極70b在中間支柱40與側(cè)向支柱30’之間延伸。靜電升高致動(dòng)裝置包括兩個(gè)外部電極80a、80b。當(dāng)開關(guān)是射頻電容開關(guān)時(shí),各電極70a、70b、80a、80b的上表面由介電層90(圖2a)覆蓋,以便避免隔膜層60與電極之間的任何歐姆接觸。然而,由于一些實(shí)施方式特定保護(hù)鼓起,因此可以省略介電層90,以便避免直接接觸。
[0039]當(dāng)在電極70a、70b、80a和80b上未施加致動(dòng)電壓時(shí),開關(guān)的隔膜層60位于圖2a的靜止位置中。在此靜止?fàn)顟B(tài)中,隔膜層60基本上是平面的并且通過支柱30、30’支撐,在隔膜層60與基板I之間具有預(yù)定間隙g。在另一個(gè)變型中,可以在靜止處彎曲隔膜。當(dāng)將致動(dòng)電壓施加在內(nèi)部電極70a、70b上時(shí),在致動(dòng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生靜電拉力并且在柱30、30’之間向下拉動(dòng)隔膜層60的功能部分。這些拉力使隔膜層60向下彎曲(沿著負(fù)Z方向)到圖2b的向下迫使的狀態(tài)中。在此向下迫使?fàn)顟B(tài)中,由于在支柱30和30’上的杠桿作用,基板10與隔膜層60的各端部60b、60c之間的間隙Gint是大的,并且尤其大于處于靜止?fàn)顟B(tài)中的間隙g。為了將隔膜6從圖2b的向下的迫使?fàn)顟B(tài)移動(dòng)到圖2c的向上迫使?fàn)顟B(tài),不將致動(dòng)電壓施加在電極70a和70b上并且同時(shí)地將致動(dòng)電壓施加在電極80a、80b上。在升高的致動(dòng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生靜電力并且靜電力向下拉動(dòng)隔膜層60的非功能部分到支柱30,30’外部。更具體地說,靜電向下拉動(dòng)力施加在沿著負(fù)Z方向同時(shí)地在各側(cè)向支柱30或30’的兩個(gè)側(cè)面上的隔膜層60的各非功能部分上。在另一個(gè)變型中,為了將隔膜層60從向下迫使?fàn)顟B(tài)移動(dòng)到向上迫使?fàn)顟B(tài),在第一步驟中可以將致動(dòng)電壓施加在電極80a、80b上,同時(shí)保持在電極70a、70b上的致動(dòng)電壓。然后在第二步驟中,在預(yù)定持續(xù)期間以后(例如,與開關(guān)的切換時(shí)間相應(yīng)的持續(xù)時(shí)間),在電極70a和70b上不施加致動(dòng)電壓。
[0040]到此為止,此描述遵循EP2230679B1的MEMS設(shè)備的描述。實(shí)際上,可以在如EP2230679B1中公開地,選擇用于隔膜的類似形狀。然而,在圖2a至圖2c中示出的發(fā)明實(shí)例與在EP2230679B1中描述的MEMS設(shè)備不同之處在于,設(shè)置了局部地形成在隔膜層60上方(例如,上面)的另外的隔膜層66,由此形成局部加厚/加固的隔膜。另外的隔膜層66形成在支柱30,30’與中間支柱(傳輸線)40上方的區(qū)域中并且增強(qiáng)了隔膜的機(jī)械穩(wěn)定性。其可以