專利名稱：可靠的相對(duì)接觸體結(jié)構(gòu)及其制備技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題總地涉及開(kāi)關(guān)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
射頻開(kāi)關(guān)(radio frequency switch)在它的壽命中可以進(jìn)行數(shù)目眾多的開(kāi)關(guān)周期(switchcycle)。某些射頻開(kāi)關(guān)可以部分地通過(guò)在兩個(gè)金屬接觸體之間的接觸來(lái)操作。隨著時(shí)間的流逝，接觸體(contact)的表面會(huì)磨損。磨損可能使得開(kāi)關(guān)易于出現(xiàn)靜摩擦(stiction)，由此開(kāi)關(guān)的接觸體在接觸時(shí)相互粘附。靜摩擦?xí)档涂梢赃M(jìn)行開(kāi)關(guān)操作的速率。


圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)的橫截面視圖。
圖2根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描述了一種可能的方法，該方法可以用來(lái)構(gòu)建圖1的開(kāi)關(guān)。
圖3到圖11根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了圖1的開(kāi)關(guān)在各個(gè)制備階段中的橫截面視圖。
圖12根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)的橫截面視圖。
圖13根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描述了一種可能的方法，該方法可以用來(lái)構(gòu)建圖12的開(kāi)關(guān)。
圖14到圖22根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了圖12的開(kāi)關(guān)在各個(gè)制備階段中的橫截面視圖。
圖23根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)的橫截面。
圖24根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描述了一種可能的方法，該方法可以用來(lái)構(gòu)建圖23的開(kāi)關(guān)。
圖25到圖33根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了圖23的開(kāi)關(guān)在制備中各個(gè)階段的橫截面視圖。
圖34根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)的橫截面。
圖35根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描述了一種可能的方法，該方法可以用來(lái)構(gòu)建圖34的開(kāi)關(guān)。
圖36到圖44根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了圖34的開(kāi)關(guān)在各個(gè)制備階段中的橫截面視圖。
注意，在不同的圖形中使用了同樣的標(biāo)號(hào)來(lái)指示相同或類似的元件。
具體實(shí)施例方式
圖1圖1根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)100的橫截面視圖。開(kāi)關(guān)100可以包括基底(base)110、臂170A、接觸體175、第二接觸體120C和致動(dòng)裝置(actuation)120B。基底110可以支撐第二接觸體120C和臂170A。當(dāng)在致動(dòng)裝置120B和臂170A之間施加電壓時(shí)，臂170A可以降低接觸體175與第二接觸體120C接觸。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，第二接觸體120C可以具有耐久保護(hù)涂層140C，該耐久保護(hù)涂層140C可以保護(hù)第二接觸體120C免受磨損。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，圖2描述了一種可能的方法，該方法可以用來(lái)構(gòu)建圖1所示的開(kāi)關(guān)100。操作210包括在硅表面110上提供金屬層120。圖3描繪了可由操作210得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。硅表面110的一種適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式是硅晶片。層120適當(dāng)?shù)牟牧习ń鸷?或鋁。提供金屬層120適當(dāng)?shù)募夹g(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層120適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是1/2到1微米。
操作220包括在金屬層120上提供附著層130。圖4描繪了可由操作220得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層130的適當(dāng)材料包括鈦、鉬和/或鎢。提供金屬層130的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層130適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是0.1微米。
操作230包括在層130上提供保護(hù)層140。圖5描繪了可由操作230得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。保護(hù)層140的適當(dāng)材料包括但不限于金剛石、銠、釕和/或類金剛石碳膜。提供保護(hù)層140的適當(dāng)技術(shù)包括等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CVD)。層140適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是100到500埃。
操作240包括去除層120到層140的部分來(lái)形成堆疊(stack)145A、145B和145C。每個(gè)堆疊145A、145B和145C都包括層120到層140的部分。圖6描繪了可由操作240得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。堆疊145A和145B之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是5到50微米。堆疊145B的層120B可以被稱為致動(dòng)裝置120B。堆疊145B和145C之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是1到10微米。在操作240中，去除部分層120到層140的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層140暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕或氧等離子體來(lái)刻蝕層140，以去除部分層140；(4)使用氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合來(lái)去除層120和130；以及(5)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。
操作250包括在圖6橫截面視圖中所描繪的結(jié)構(gòu)上提供犧牲層150。圖7描繪了可由操作250得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層150的適當(dāng)材料包括SiO2、聚合物、玻璃基材料和/或金屬(例如，銅)。提供層150的適當(dāng)技術(shù)包括(1)濺射、化學(xué)氣相沉積(CVD)、旋涂或物理氣相沉積，此后(2)例如使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)來(lái)對(duì)層130的表面進(jìn)行拋光。層150的適當(dāng)厚度大約是在堆疊145A、145B和145C以上1微米。
操作260包括從圖7所描繪的結(jié)構(gòu)去除部分層150和堆疊145A的部分層130A和140A。圖8描繪了可由操作260得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。從圖7所示結(jié)構(gòu)的一側(cè)155，沿X軸去除適當(dāng)距離的部分層150和堆疊145A的部分層130A和140A，該適當(dāng)距離是10到30微米。實(shí)施操作260的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層150暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)提供HF溶液，來(lái)去除層150；(4)通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕或氧等離子體刻蝕層140A，以去除部分層140A；(5)使用氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合來(lái)去除層130A；以及(6)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。在此之后，再成形的層150稱為層150A。
操作270包括從層150A去除凹陷(dimple)區(qū)域160。圖9描繪了可由操作270得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。凹陷區(qū)域160可以是圓頂形狀的。實(shí)施操作270的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層150A暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕來(lái)將層150A刻蝕到大約1/2微米的深度，以去除150A的凹陷區(qū)域；以及(4)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。
操作280包括在凹陷區(qū)域160中以及在圖9所示的結(jié)構(gòu)上提供金屬導(dǎo)電層170。圖10描繪了可由操作280得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。金屬導(dǎo)電層170的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。層170的材料可以但不一定與金屬層120的材料相同。提供層170的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層170適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是2到4微米。凹陷接觸體175由此可以由填充凹陷區(qū)域160的部分金屬導(dǎo)電層170形成。
操作290包括從圖10所描繪結(jié)構(gòu)的一側(cè)172(沿X軸)去除多達(dá)約2到8微米距離的部分層170。圖11描繪了可由操作290得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。去除部分層170的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層170暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)使用氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合來(lái)去除層130A；以及(4)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。在此之后，再成形的層170稱為層170A或臂170A。
操作295包括去除剩余的犧牲層150A。圖1描繪了可由操作295得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。去除剩余犧牲層150A的技術(shù)包括將圖11所示的結(jié)構(gòu)浸入到HF溶液中。
圖12圖12根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)300的橫截面圖。開(kāi)關(guān)300可以包括基底310、臂370A、致動(dòng)裝置320B、第一接觸體365和第二接觸體320C。當(dāng)在致動(dòng)裝置320B和臂370A之間施加電場(chǎng)時(shí)，那么接觸體365可以降低以接觸第二接觸體320C。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，第一接觸體365可以具有耐久涂層，該耐久涂層可以保護(hù)第一接觸體365免受磨損。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，圖13描述了一種可能的方法，該方法可以用來(lái)構(gòu)建圖12所示的開(kāi)關(guān)300。操作410包括在硅表面310上提供金屬層320。圖14描繪了可由操作410得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。硅表面310的一種適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式是硅晶片。層320的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。提供金屬層320的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層320適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是1/2到1微米。
操作420包括去除部分層320來(lái)形成層320A、320B和320C。圖15描繪了可由操作420得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層320A和320B之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是5到50微米。層320B和320C之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是1到10微米。去除部分層320的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層320暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)施加氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合；以及(4)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。這里，層320B也可以另外被稱為致動(dòng)裝置320B，而層320C也可以另外被稱為第二接觸體320C。
操作430包括在圖15橫截面視圖中所示的結(jié)構(gòu)上提供犧牲層330。圖16描繪了可由操作430得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層330的適當(dāng)材料包括SiO2、聚合物、玻璃基材料和/或金屬(例如，銅)。提供層330的適當(dāng)技術(shù)包括(1)濺射、化學(xué)氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積，此后(2)例如使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)來(lái)對(duì)層330的表面進(jìn)行拋光。層330適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是在層320A、320B和320C(沿Y軸)以上1微米。
操作440包括在犧牲層330中形成錨定(anchor)區(qū)域。圖17描繪了可由操作440得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。從圖16橫截面視圖中所示結(jié)構(gòu)的一側(cè)355，沿X軸去除適當(dāng)距離的部分層330，該適當(dāng)距離是10到30微米。實(shí)施操作440的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層330暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)提供HF溶液，來(lái)去除層330；以及(4)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。在此之后，再成形的層330可稱為層330A。
操作450包括從層330A去除凹陷區(qū)域340。圖18描繪了可由操作450得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。凹陷區(qū)域340可以是圓頂形狀的。實(shí)施操作450的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層330A暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕將層330A刻蝕到大約1/2微米的深度，以去除330A的凹陷區(qū)域；以及(4)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。
操作460包括在圖18所示的結(jié)構(gòu)上提供保護(hù)層350。圖19描繪了可由操作460得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。保護(hù)層350適當(dāng)?shù)牟牧习ǖ幌抻诮饎偸?、銠、釕?或類金剛石碳膜。提供保護(hù)層350的適當(dāng)技術(shù)包括等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CVD)。層350適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是100到500埃。
操作470包括在圖19所示的結(jié)構(gòu)上提供附著層360。圖20描繪了可由操作470得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層360適當(dāng)?shù)牟牧习ㄢ?、鉬和/或鎢。提供金屬層360的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層360適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是0.1微米。
操作480包括在圖20的橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上提供第二金屬導(dǎo)電層370。圖21描繪了可由操作480得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。第二金屬導(dǎo)電層370的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。提供層370的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層370適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是2到4微米。這里，再成形的層370被稱為臂370A。這里，由第二金屬導(dǎo)電層370填充的凹陷區(qū)域340部分也可以另外被稱為第一接觸體365。
操作490包括從一側(cè)375(沿X軸)去除多至約2到8微米距離的部分層350-370。圖22描繪了可由操作490得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。實(shí)施操作490的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層370暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)使用氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合來(lái)去除部分層360和370；(4)使用反應(yīng)離子刻蝕或氧等離子體去除部分層350；以及(5)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。
操作495包括去除剩余的犧牲層330A。圖12描繪了可由操作495得到的示例性結(jié)構(gòu)(開(kāi)關(guān)300)的橫截面視圖。去除剩余犧牲層330A的適當(dāng)技術(shù)包括將圖22所示的結(jié)構(gòu)浸入到HF溶液中。
圖23圖23根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)500的橫截面圖。開(kāi)關(guān)500可以包括基底505、致動(dòng)裝置525A、臂555、接觸體535B到535E。接觸體535B到535E可以被附著到基底505。當(dāng)在致動(dòng)裝置525A和臂555之間施加電場(chǎng)時(shí)，臂555可以向接觸體535B至535E的方向降低，并且能夠在接觸體535B至535E之間建立導(dǎo)電連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，接觸體535B至535E可以具有耐久涂層，該耐久涂層可保護(hù)接觸體535B至535E免受磨損。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，圖24描述了一種可能的方法，該方法可以用來(lái)構(gòu)建圖23所示的開(kāi)關(guān)500。操作610包括在硅層510上形成SiO2層520A。硅層510的一種適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式是硅晶片。SiO2層520A適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是0.2到1微米。操作615包括在SiO2層520A上形成金屬層525。金屬層525的適當(dāng)厚度大約是0.2到1微米。金屬層525的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。提供金屬層525的適當(dāng)技術(shù)包括(1)濺射沉積或物理氣相沉積；以及(2)刻蝕去除部分金屬層525來(lái)形成致動(dòng)裝置525A。圖25描繪了可由操作610和操作615得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
操作620包括在圖25橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上形成第二SiO2層520B。第二SiO2層520B的適當(dāng)厚度是在致動(dòng)裝置525A以上大約2到4微米。圖26描繪了可由操作620得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。這里，基底505可以指層510、520A和520B以及致動(dòng)裝置525A的組合。
操作625包括在圖25橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上提供第二金屬層535。圖27描繪了可由操作625得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。第二金屬層535的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。提供第二金屬層535的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層535適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是1/2到1微米。
操作630包括在第二金屬層535上提供附著層540。圖28描繪了可由操作630得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層540的適當(dāng)材料包括鈦、鉬和/或鎢。提供金屬層540的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層540的適當(dāng)厚度大約是0.1微米。
操作635包括在層540上提供保護(hù)層543。圖29描繪了可由操作635得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。保護(hù)層543的適當(dāng)材料包括但不限于金剛石、銠、釕和/或類金剛石碳膜。提供保護(hù)層543的適當(dāng)技術(shù)包括等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CVD)。層543的適當(dāng)厚度大約是100到500埃。
操作640包括去除部分層535、540和543來(lái)形成堆疊545A-545F。圖30描繪了可由操作640得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。每個(gè)堆疊545A-545F都包括部分層535、540和543。堆疊545A和545B之間(沿X軸)的適當(dāng)距離大約是20到80微米。堆疊545B和545C之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是2到10微米。堆疊545C和545D之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是2到10微米。堆疊545D和545E之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是2到10微米。堆疊545E和545F之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是20到80微米。去除部分層535、540和543的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層543暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕或氧等離子體來(lái)刻蝕層543，以去除部分層543；(4)使用氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合來(lái)去除層535和540；以及(5)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。
操作645包括例如在圖30橫截面視圖中所示的結(jié)構(gòu)上提供犧牲層550。圖31描繪了可由操作645得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層550的適當(dāng)材料包括SiO2、聚合物、玻璃基材料和/或金屬(例如，銅)。提供層550的適當(dāng)技術(shù)包括(1)濺射、化學(xué)氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積，此后(2)例如使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)來(lái)對(duì)犧牲層550的表面進(jìn)行拋光。層550的適當(dāng)厚度是在堆疊545A-545F以上(沿Y軸)大約1微米。
操作650包括從圖31橫截面視圖中所示的結(jié)構(gòu)去除部分層550以及層545A和545F的部分層540和543。圖32描繪了可由操作650得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。從圖31所示結(jié)構(gòu)的一側(cè)551，沿X軸去除適當(dāng)距離的部分層550以及層545A的部分層540和543，該適當(dāng)距離是10到30微米。從圖31所示結(jié)構(gòu)的一側(cè)553，沿X軸去除適當(dāng)距離的部分層550以及層545F的部分層540和543，這一適當(dāng)距離是10到30微米。實(shí)施操作650的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層550暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)提供HF溶液，來(lái)去除層550；(4)通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕或氧等離子體刻蝕層540A，以去除層543；(5)提供氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合來(lái)去除層540；以及(6)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。
操作655包括例如在圖32橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上提供第三金屬導(dǎo)電層555。圖33描繪了可由操作655得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。第三金屬導(dǎo)電層555的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。提供第三金屬導(dǎo)電層555的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層555的適當(dāng)厚度大約是1到5微米。這里，層555可以被稱為臂555。
操作660包括去除剩余的犧牲層550。圖23描繪了可由操作660得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。去除剩余犧牲層550的適當(dāng)技術(shù)包括將圖33所示的結(jié)構(gòu)浸入到HF溶液中。
圖34圖34根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案描繪了開(kāi)關(guān)700的橫截面圖。開(kāi)關(guān)700可以包括基底705、致動(dòng)裝置725A、臂770、接觸體735B至735E。接觸體735B至735E可以被附著到基底705上。當(dāng)在致動(dòng)裝置725A和臂770之間施加電場(chǎng)時(shí)，那么臂770可以向接觸體735B到735E的方向降低，并且能夠在接觸體735B至735E之間建立導(dǎo)電連接。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，臂770可與接觸體735B至735E接觸的表面可以具有耐久涂層，該耐久涂層可保護(hù)臂770免受磨損。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，圖35描述了一種可能的方法，該方法可以用米構(gòu)建圖34所示的開(kāi)關(guān)700。操作810包括在硅層710上提供SiO2層720A。硅層710的一種適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式是硅晶片。SiO2層720A的適當(dāng)厚度大約是0.2到1微米。
操作815包括在SiO2層720A上形成金屬層725A。金屬層725適當(dāng)?shù)牟牧习ń鸷?或鋁。提供金屬層725的適當(dāng)技術(shù)包括(1)金屬層的濺射沉積或物理氣相沉積；以及(2)刻蝕去除部分金屬層725來(lái)形成金屬層725A。金屬層725適當(dāng)?shù)暮穸却蠹s是0.2到1微米。圖36描繪了可由操作810和操作815得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。這里，基底705可以指層710、720A和720B以及致動(dòng)裝置725A的組合。這里，致動(dòng)裝置725A可以指金屬層725A。
操作820包括在圖36橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上形成SiO2層720B。SiO2層720B適當(dāng)?shù)暮穸仁窃谥聞?dòng)裝置725A以上2到4微米。圖37描繪了可由操作820得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
操作825包括在圖37橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上提供金屬層735。圖38描繪了可由操作825得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層735的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。提供金屬層735的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層735的適當(dāng)厚度大約是1/2到1微米。
操作830包括去除部分層735來(lái)形成層735A-735F。圖39描繪了可由操作830得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層735A和735B之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是20到80微米。層735B和735C之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是2到10微米。層735C和735D之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是2到10微米。層735D和735E之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是2到10微米。層735E和735F之間(沿X軸)適當(dāng)?shù)木嚯x大約是20到80微米。去除部分層735的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層735暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)使用氟化烴(例如，CF4或C2F6)或硝酸和硫酸的組合；以及(4)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。
操作835包括例如在圖39橫截面視圖中所示的結(jié)構(gòu)上提供犧牲層740。圖40描繪了可由操作835得到的示例性結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層740的適當(dāng)材料包括SiO2、聚合物、玻璃基材料和/或金屬(例如，銅)。提供層740的適當(dāng)技術(shù)包括(1)濺射、化學(xué)氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積，此后(2)例如使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)來(lái)對(duì)犧牲層740的表面進(jìn)行拋光。層740的適當(dāng)厚度是在層735A-735F以上(沿Y軸)大約0.5到2微米。
操作840包括從圖40橫截面視所示的結(jié)構(gòu)去除部分層740。圖41描繪了可由操作840得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。從圖40所示結(jié)構(gòu)的一側(cè)741，沿X軸去除適當(dāng)距離的部分層740，該適當(dāng)距離是10到30微米。從圖40所示結(jié)構(gòu)的一側(cè)742，沿X軸去除適當(dāng)距離的部分層740，這一適當(dāng)距離是10到30微米。實(shí)施操作840的適當(dāng)技術(shù)包括(1)在層740暴露的表面上不要被去除的部分上施加掩模；(2)通過(guò)光刻方法來(lái)使掩模聚合(由此形成聚合抗蝕層)；(3)通過(guò)提供HF溶液，來(lái)去除層740；以及(4)使用抗蝕層剝除溶劑去除聚合抗蝕層。這里，再成形的層740被稱為層740A。
操作845包括在圖41橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上提供保護(hù)層750。圖42描繪了可由操作845得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。保護(hù)層750的適當(dāng)材料包括但不限于金剛石、銠、釕和/或類金剛石碳膜。提供保護(hù)層750的適當(dāng)技術(shù)包括等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CVD)。層750的適當(dāng)厚度大約是100到500埃。
操作850包括在圖42橫截面所示的結(jié)構(gòu)上提供附著層760。圖43描繪了可由操作850得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。層760的適當(dāng)材料包括鈦、鉬和/或鎢。提供金屬層760的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層760的適當(dāng)厚度大約是0.1微米。
操作855包括例如在圖43橫截面視圖所示的結(jié)構(gòu)上提供第三金屬導(dǎo)電層770。圖44描繪了可由操作855得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。金屬導(dǎo)電層770的適當(dāng)材料包括金和/或鋁。提供金屬導(dǎo)電層770的適當(dāng)技術(shù)包括濺射沉積或物理氣相沉積。層770的適當(dāng)厚度大約是1到5微米。
操作860包括去除剩余的犧牲層740A。圖34描繪了可由操作860得到的結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。去除剩余犧牲層740A的適當(dāng)技術(shù)包括將圖44所示的結(jié)構(gòu)浸入到HF溶液中。
修改附圖和前面進(jìn)行的描述為本發(fā)明給出了多個(gè)實(shí)施例。但是，本發(fā)明的范圍并非由這些具體的實(shí)施例所限定。各種變化，無(wú)論是在說(shuō)明書中明確給出的還是非明確給出的，比如結(jié)構(gòu)、尺寸、使用的材料之間的差異，都是可能的。方法的各個(gè)操作可以組合并同時(shí)進(jìn)行。本發(fā)明的范圍至少與所附的權(quán)利要求書所給出的一樣寬。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括基底結(jié)構(gòu)；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的接觸體區(qū)域，所述接觸體區(qū)域具有保護(hù)涂覆；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的致動(dòng)裝置；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的臂結(jié)構(gòu)；以及在所述臂結(jié)構(gòu)上形成凹陷區(qū)域，并且所述凹陷區(qū)域與所述接觸體區(qū)域相對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述涂覆包括金剛石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述涂覆包括銠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述涂覆包括釕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述基底結(jié)構(gòu)包括硅結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述經(jīng)涂覆的接觸體區(qū)域包括導(dǎo)電金屬，并且還包括在所述導(dǎo)電金屬和所述涂覆之間設(shè)置的附著層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述臂結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述凹陷區(qū)域包括導(dǎo)電金屬。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中，所述致動(dòng)裝置包括導(dǎo)電金屬。
11.一種方法，包括在基底結(jié)構(gòu)上形成導(dǎo)電接觸體區(qū)域；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成致動(dòng)裝置區(qū)域；在所述接觸體區(qū)域上形成保護(hù)涂覆；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成臂結(jié)構(gòu)；以及在所述臂結(jié)構(gòu)上形成凹陷區(qū)域，所述凹陷區(qū)域與所述經(jīng)涂覆的接觸體區(qū)域相對(duì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述涂覆包括金剛石。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述涂覆包括銠。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述涂覆包括釕。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，還包括在所述涂覆和所述接觸體區(qū)域之間形成附著層。
17.一種裝置，包括基底結(jié)構(gòu)；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的接觸體區(qū)域；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的致動(dòng)裝置；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的臂結(jié)構(gòu)；在所述臂結(jié)構(gòu)上形成并與所述接觸體區(qū)域相對(duì)的經(jīng)涂覆的凹陷區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述涂覆包括金剛石。
19.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述涂覆包括銠。
20.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述涂覆包括釕。
21.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
22.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述基底結(jié)構(gòu)包括硅結(jié)構(gòu)。
23.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述經(jīng)接觸體區(qū)域包括導(dǎo)電金屬。
24.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述經(jīng)涂覆的凹陷區(qū)域包括導(dǎo)電金屬，并且還包括在所述導(dǎo)電金屬和所述涂覆之間設(shè)置的附著層。
25.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述臂結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電金屬。
26.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述致動(dòng)裝置包括導(dǎo)電金屬。
27.一種方法，包括在基底結(jié)構(gòu)上形成接觸體區(qū)域；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成致動(dòng)裝置區(qū)域；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成臂結(jié)構(gòu)；在所述臂結(jié)構(gòu)上形成導(dǎo)電凹陷區(qū)域，所述導(dǎo)電凹陷區(qū)域與所述經(jīng)涂覆的接觸體區(qū)域相對(duì)；以及在所述接觸體區(qū)域上形成保護(hù)涂覆。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述涂覆包括金剛石。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述涂覆包括銠。
30.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述涂覆包括釕。
31.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
32.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，還包括在所述涂覆和所述凹陷區(qū)域之間形成附著層。
33.一種裝置，包括基底結(jié)構(gòu)；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的至少一個(gè)經(jīng)涂覆的接觸體區(qū)域；以及在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的臂結(jié)構(gòu)，并且所述臂結(jié)構(gòu)具有與所述至少一個(gè)接觸體區(qū)域相對(duì)的表面。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的裝置，其中，所述涂覆包括金剛石。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的裝置，其中，所述涂覆包括銠。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的裝置，其中，所述涂覆包括釕。
37.根據(jù)權(quán)利要求33的裝置，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
38.根據(jù)權(quán)利要求33的裝置，其中，所述基底結(jié)構(gòu)包括具有鑲嵌的金屬致動(dòng)裝置區(qū)域的硅基結(jié)構(gòu)。
39.根據(jù)權(quán)利要求33的裝置，其中，所述至少一個(gè)經(jīng)涂覆的接觸體區(qū)域包括導(dǎo)電金屬，還包括在所述導(dǎo)電金屬和所述涂覆之間設(shè)置的附著層。
40.根據(jù)權(quán)利要求33的裝置，其中，所述臂結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電金屬。
41.一種方法，包括在基底結(jié)構(gòu)中形成金屬致動(dòng)裝置區(qū)域；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成至少一個(gè)金屬接觸體區(qū)域；在所述至少一個(gè)金屬接觸體區(qū)域上形成保護(hù)涂覆；以及在所述基底結(jié)構(gòu)上形成臂結(jié)構(gòu)，并且所述臂結(jié)構(gòu)與所述至少一個(gè)金屬接觸體區(qū)域相對(duì)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中，所述涂覆包括金剛石。
43.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中，所述涂覆包括銠。
44.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中，所述涂覆包括釕。
45.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
46.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，還包括在所述涂覆和所述至少一個(gè)金屬接觸體區(qū)域之間形成附著層。
47.一種裝置，包括基底結(jié)構(gòu)；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成的至少一個(gè)接觸體區(qū)域；以及在所述基底上形成的臂結(jié)構(gòu)，并且所述臂結(jié)構(gòu)具有與所述至少一個(gè)接觸體區(qū)域相對(duì)的涂覆。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其中，所述涂覆包括金剛石。
49.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其中，所述涂覆包括銠。
50.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其中，所述涂覆包括釕。
51.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
52.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其中，所述基底結(jié)構(gòu)包括具有鑲嵌的金屬致動(dòng)裝置區(qū)域的硅基結(jié)構(gòu)。
53.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其中，所述至少一個(gè)接觸體區(qū)域包括導(dǎo)電金屬。
54.根據(jù)權(quán)利要求47的裝置，其中，所述臂結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電金屬，并且還包括在所述涂覆和所述導(dǎo)電金屬之間設(shè)置的附著層。
55.一種方法，包括在基底結(jié)構(gòu)中形成金屬致動(dòng)裝置區(qū)域；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成至少一個(gè)金屬接觸體區(qū)域；在所述基底結(jié)構(gòu)上形成臂結(jié)構(gòu)，并且所述臂結(jié)構(gòu)與所述至少一個(gè)金屬接觸體區(qū)域相對(duì)；以及在所述臂結(jié)構(gòu)一側(cè)的至少部分上形成保護(hù)涂覆，所述保護(hù)涂覆與所述至少一個(gè)金屬接觸體區(qū)域相對(duì)。
56.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中，所述涂覆包括金剛石。
57.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中，所述涂覆包括銠。
58.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中，所述涂覆包括釕。
59.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
60.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，還包括在所述涂覆和所述臂結(jié)構(gòu)之間形成附著層。
61.一種方法，包括在第一表面和第二表面之間施加電場(chǎng)來(lái)使所述第一表面與所述第二表面接觸，其中所述第一表面涂覆有保護(hù)涂層。
62.根據(jù)權(quán)利要求61的裝置，其中，所述涂覆包括金剛石。
63.根據(jù)權(quán)利要求61的裝置，其中，所述涂覆包括銠。
64.根據(jù)權(quán)利要求61的裝置，其中，所述涂覆包括釕。
65.根據(jù)權(quán)利要求61的裝置，其中，所述涂覆包括類金剛石碳膜。
全文摘要
具有多個(gè)接觸表面的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，所述接觸表面可以互相接觸。接觸表面中的一個(gè)或多個(gè)可以用彈性材料，比如金剛石來(lái)涂覆。
文檔編號(hào)H01P1/12GK1695217SQ03824828
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者馬青, 克拉馬哈提·拉維, 瓦盧里·拉奧 申請(qǐng)人:英特爾公司