的全部長度(沿著橫向方向)或者僅部分地沿著傳輸線延伸的區(qū)域中,并且可以完全地或部分地覆蓋傳輸線并且具有1/4到2倍于傳輸線的寬度范圍或者更大的寬度。第三隔膜層允許增強切換處理的可靠性并且可以提高切換速度。特別地,可以提供局部地硬化隔膜的第三隔膜層以便增加接觸力與減小插入損耗。
[0020]此外,此方法還可以包括形成在第二隔膜層的側(cè)向凹入部的凹入部上方延伸的第二隔膜層的懸置部分。通過提供懸置部分,在圖案化用于形成第二隔膜層(以及止動件)的材料層的處理過程中可以保護第一隔膜層;參見下面的詳細描述。例如,第二隔膜層可以包括在全部凹入部上方延伸的懸置部分。
[0021 ]此外,通過MEMS器件(尤其是,電容式或歐姆接觸開關(guān)或者MEMS電容器)解決了上述目的,此MEMS器件包括具有第一隔膜層與形成在第一隔膜層上方(例如,上面)的第二隔膜層的可移動隔膜,其中第二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。原則上,通過第二隔膜層暴露的第一隔膜層的側(cè)向部分可以通過任何其它材料層覆蓋。在操作中,止動件在可以具有比第二隔膜層更大或更小的整體表面積的第一隔膜層的邊緣處與隔膜機械地接觸。機械接觸件可以定位在第二隔膜層的凹入部內(nèi),即當與第一隔膜層接觸時,止動件可以在不與第二隔膜層接觸的情況下部分地延伸到凹入部中。
[0022]特別地,第二隔膜層可以比第一隔膜層更厚。在此情形中,第一隔膜層可以以最多2μπι、尤其以最多Ιμπι的厚度形成,并且第二隔膜層可以以至少2μπι的厚度形成。
[0023]根據(jù)實施方式,MEMS器件還包括用于支撐第一隔膜層的柱。第一隔膜層在柱上可移動(連同形成在第一隔膜層上方的第二隔膜層)。止動件可以構(gòu)造為與第二隔膜層的凹入部內(nèi)的第一隔膜層的邊緣接觸,即止動件具有當止動件的其它部分與第一隔膜層接觸時延伸到第二隔膜層的凹入部中的部分。
[0024]上述MEMS器件可以進一步包括基板、電極(例如,由一些耐火金屬制成)與傳輸線并且其中電極、傳輸線與上述柱形成在基板上方。如上所述,基板可以是硅晶片、絕緣體上硅薄膜、藍寶石上硅薄膜、砷化鎵、氮化鎵、玻璃、石英、氧化鋁或用于制造半導體裝置任何其它材料。
[0025]MEMS器件還可以包括在局部地在其上擱置隔膜的柱上方的區(qū)域或傳輸線上方的區(qū)域中的第二隔膜層上方形成的第三隔膜層。在柱(尤其全部柱上方)中的一個上方的區(qū)域和/或傳輸線上方區(qū)域中,第三隔膜層可以形成在第二隔膜層上方,使得第三隔膜層僅部分地與第二隔膜層重疊。在柱中的一個上方(尤其是全部柱上方)的區(qū)域和/或傳輸線上方的區(qū)域中,第三隔膜層可以形成在第二隔膜層上方,使得第二隔膜層具有其中第三隔膜層不鄰近其中形成第三隔膜層的區(qū)域的區(qū)域的區(qū)域。第三隔膜層可以沿著其寬度方向與柱和/或傳輸線重疊一定量,例如此重疊可以在柱/傳輸線的2倍寬度或I倍寬度以下。第三隔膜層可以形成在沿著柱的全部長度(橫向)或者僅部分地沿著柱延伸的區(qū)域中,并且可以完全地或部分地覆蓋柱并且具有1/4到2倍于柱的寬度范圍的寬度。第三隔膜層可以形成在沿著傳輸線的全部長度(橫向)或者僅部分地沿著傳輸線延伸的區(qū)域中,并且可以完全地或部分地覆蓋傳輸線并且具有1/4到2倍于傳輸線的寬度范圍或者更大的寬度。第二隔膜層可以包括在第二隔膜層的側(cè)向凹入部的凹入部上方的懸置部分。第二隔膜層可以包括在全部凹入部上方延伸的懸置部分。
【附圖說明】
[0026]將參照附圖描述本發(fā)明的其它特點與優(yōu)點。在描述中,參照旨在描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的附圖。應(yīng)該理解的是此實施方式不表示本發(fā)明的全部范圍。
[0027]圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的MEMS開關(guān)。
[0028]圖2a至圖2d示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造MEMS開關(guān)的步驟。
[0029]圖3a至圖3e示出了根據(jù)本發(fā)明實例的包括兩層柔性隔膜的MEMS開關(guān)的$1」造方法。
[0030]圖4a至圖4c示出了根據(jù)本發(fā)明的實例的MEMS開關(guān)的制造方法,包括形成止動件與兩層柔性隔膜的第二層。
[0031]圖5a至圖5c示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實例的MEMS開關(guān)的制造方法,包括形成止動件與形成包括懸置部分的兩層膜的第二層。
[0032]圖6a至圖6c示出了根據(jù)本發(fā)明實例的MEMS開關(guān)的制造方法,包括形成止動件與三層隔膜。
[0033]圖7中示出了圖3e、圖4c和圖5c中示出的構(gòu)造的俯視圖。
[0034]圖8是圖6c中示出的構(gòu)造的俯視圖。
【具體實施方式】
[0035]參照圖3a至圖8描述了根據(jù)本發(fā)明實例的包括兩層可移動隔膜的MEMS開關(guān)的制造方法。MEMS器件包括以例如可以由傳導性合金或金屬形成的兩層隔膜的形式的可移動元件。MEMS器件,原則上,可以是電容式MEMS開關(guān)或歐姆接觸MEMS開關(guān),或電容器。
[0036]如圖3a中所示,第一隔膜層101形成在犧牲基部層102上方。犧牲基層102形成在在層100上方。在下面,出于示例性目的,假設(shè)層100表示形成在基板上的柱(參照圖1)。最終形成的隔膜將擱置在柱上(參見下面的描述)。犧牲層103形成在第一隔膜層101上方和未被第一隔膜層101(參見圖3b)覆蓋的部分上方的犧牲基層102的上方。可以例如通過聚合物或介電材料的旋轉(zhuǎn)涂覆形成犧牲層103。
[0037]止動件層形成在犧牲層103上方并且被蝕刻以便形成連接到層100的止動件104(參見圖3c)。接著,在第一隔膜層101的主要部分上方蝕刻犧牲層103。在蝕刻處理以后,犧牲層103僅保持在第一隔膜層101的相對小的側(cè)向區(qū)域上方。在第一隔膜層101的暴露的主要部分上方,形成第二隔膜層105(參見圖3d)。應(yīng)該指出的是,第二隔膜層105不必精確地居中在第一隔膜層101上。第一隔膜層101的表面積可以比形成在其上的第二隔膜層105中的表面積更大或更小。第二隔膜層105可以由與第一隔膜層101相同的材料,例如,電傳導性合金或金屬材料(例如,包括鋁或金)形成。第一隔膜層101與第二隔膜層105都可以包括子層??梢酝ㄟ^沉積形成止動件層與第二隔膜層105。
[0038]如在圖3e中示出的,例如通過反應(yīng)離子刻蝕或等離子體蝕刻移除犧牲層103。形成的第二隔膜層105示出了布置在其中犧牲層103被移除的第一隔膜層101的側(cè)向部分上方的側(cè)向凹入部R。此外,移除犧牲基層102。例如,可以在一次蝕刻處理過程中移除犧牲層103與犧牲基層102,或者可以逐一將它們移除。在移除犧牲基層102以后,包括第一隔膜層101與第二隔膜層105的自由可移動隔膜落在層100上(在圖3e中未示出)。止動件104布置為在不與第二隔膜層105接觸的情況下與第二隔膜層105的凹入部內(nèi)的第一隔膜層101的邊緣接觸(此外參見圖7,其示出了包括第一隔膜層101與第二隔膜層105以及部分地布置在第二隔膜層105的凹入部內(nèi)的止動件104的構(gòu)造的俯視圖)。當使第一隔膜層101與某部分接觸時,止動件不與第二隔膜層105接觸,一部分延伸到第二隔膜層105的凹入部R中。形成的側(cè)向自由移動空間(距離)取決于犧牲層的厚度。總之,側(cè)向移動距離增加到2A(參見圖3e)。根據(jù)特定實例,2A不超過大約Ιμπι。例如,第一隔膜層101具有大約Ιμπι的厚度,第二隔膜層105的厚度約為2μηι或者更多并且犧牲層103的厚度約為0.5μηι。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相反,根據(jù)本發(fā)明,隔膜包括較厚部分與在第二隔膜層105的凹入部R處的較薄部分。與現(xiàn)有技術(shù)相比,此較薄部分允許在可移動(自由地支撐)隔膜的較小側(cè)向自由移動空間(距離)中形成較薄犧牲層。較小的側(cè)向自由移動空間允許形成的MEMS開關(guān)的更加可靠的操作。
[0040]在圖3a至圖3e中示出的實例中,形成止動件104,隨后形成第二隔膜層105。然而,圖3e中示出的構(gòu)造可以以不同方式形成。特別地,第二隔膜層105與止動件104可以同時地形成。這些層的厚度可以是相同的或者可以彼此不同。
[0041 ]根據(jù)圖4a中示出的實例,圖3b中示出的構(gòu)造在形成止動件104以前被蝕刻,以在主要部分上方移除犧牲層103。犧牲層103保持在第一隔膜層101的不同側(cè)向區(qū)域上。再次,例如,犧牲層103可以由聚合物或介電材料形成并且可以通過反應(yīng)離子蝕刻來蝕刻。第二隔膜層105形成在蝕刻區(qū)域中的第一隔膜層101上方。此外,止動件層形成在犧牲層103上方并且被蝕刻以便形成連接到層100的止動件104(參見圖4b)。例如,止動件104與第二隔膜層105可以由可以是金屬材料或電傳導性合金的相同材料形成。例如,可以以相同的處理步驟形成止動件104與第二隔膜層105。處理步驟可以包括如本領(lǐng)域中已知的一些沉積技術(shù)。沉積技術(shù)可以涉及電鍍種子層的沉積,隨后電鍍材料層,隨后圖案化此材料層為例如形成第二隔膜層105