的所述相對(duì)很少的自由移動(dòng)電荷汲取到了第二板極，從而在襯底18內(nèi)形成了相對(duì)較大的耗盡區(qū)。該耗盡區(qū)的底部(從附圖的視角來看)在襯底18內(nèi)指出的平面處形成了所述第二極板。
[0037]因此，施加至輸入節(jié)點(diǎn)22的較小的電壓只需要用于第二極板的少量自由移動(dòng)電荷，因而使得該襯底內(nèi)平面/極板相對(duì)接近所述絕緣體和襯底頂表面之間的界面。但是，向輸入節(jié)點(diǎn)22施加相對(duì)較高的電壓將需要更多的自由移動(dòng)電荷，從而導(dǎo)致大得多的耗盡區(qū)。由于電容隨著兩個(gè)電容極板之間的距離而變化，因而電容PCl必然隨著輸入電壓變化。如上所述，其將導(dǎo)致不希望出現(xiàn)的諧波，所述諧波能夠?qū)νㄟ^開關(guān)10的信號(hào)傳輸造成不利影響。
[0038]說明性實(shí)施例基本上避免了該問題。具體而言，為了充分減少諧波，開關(guān)10擁有具有相對(duì)較高的自由移動(dòng)電荷濃度的多個(gè)摻雜區(qū)域521和520。圖4示意性地示出了與傳輸信號(hào)的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)/節(jié)點(diǎn)垂直(即沿Z方向)分開的三個(gè)這樣的區(qū)域一一與輸入節(jié)點(diǎn)22垂直分開的輸入摻雜區(qū)域521、與對(duì)應(yīng)的第一輸出節(jié)點(diǎn)24垂直分開的第一輸出摻雜區(qū)域520以及與對(duì)應(yīng)的第二輸出節(jié)點(diǎn)24垂直分開的第二輸出摻雜區(qū)域520。通過與輸入節(jié)點(diǎn)22垂直分開，輸入摻雜區(qū)域521至少具有沿Z方向面朝上的有效部分，其至少與輸入節(jié)點(diǎn)22的面向下的覆蓋區(qū)(footprint)重疊(即，面對(duì))。當(dāng)然，輸出節(jié)點(diǎn)24優(yōu)選地與其輸出摻雜區(qū)域520具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0039]每個(gè)摻雜區(qū)域521和520優(yōu)選地通過襯底18或者在襯底18內(nèi)與其他摻雜區(qū)域521和520電隔離。換言之，認(rèn)為摻雜區(qū)域521和520每個(gè)形成了由高電阻區(qū)域界定的隔離的高導(dǎo)電區(qū)域，所述高電阻區(qū)域可以是由襯底18單獨(dú)形成的，也可以是由絕緣溝槽或者某種其他結(jié)構(gòu)形成的。因而，可以認(rèn)為一些實(shí)施例具有受到由襯底18或者襯底18內(nèi)的其他材料形成的邊界區(qū)域包圍的外側(cè)(橫向)周緣。所述邊界區(qū)域具有比摻雜區(qū)域521或520更高的電阻。因此，優(yōu)選地，摻雜區(qū)域521和520通過襯底18只能相互傳輸可以忽略的信號(hào)或電流(例如，小于跨開關(guān)10的信號(hào)的百分之一)。
[0040]換言之，將每個(gè)摻雜區(qū)域521和520摻雜為具有比將所述區(qū)域完全包圍的襯底18的區(qū)域的載流子濃度更高的載流子濃度。襯底18優(yōu)選是輕摻雜的，因而具有大于其本征載流子濃度(對(duì)于硅而言為1.4X 11Vcm3)的載流子濃度。例如，襯底18可以具有大約1.4X 115或1.4X10 16的載流子濃度，而摻雜區(qū)域521和520可以具有明顯更高的濃度，例如，1.4X 117或1.4X10 18或1.4X10 19。因而，認(rèn)為襯底18的輕摻雜使(高)摻雜區(qū)域521與(高)摻雜區(qū)域520電隔離。因而，在兩個(gè)摻雜區(qū)域521和520之間只能通過可以忽略的信號(hào)。
[0041]作為襯底18的隔離部分，可以認(rèn)為每個(gè)摻雜區(qū)域521或520具有橫向形狀，該橫向形狀形成了大致面向其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體/傳輸線(例如，傳輸線290或291及其他)的底表面的表面。例如，可以認(rèn)為輸入摻雜區(qū)域521具有大致面向輸入節(jié)點(diǎn)22的底表面的橫向形狀。在說明性實(shí)施例中，輸入節(jié)點(diǎn)22和輸入摻雜區(qū)域521的橫向形狀和面積基本上相同，而不是簡單地重疊。在某些其它實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)的區(qū)域的形狀可以是不同的，兩形狀之一的面的面積比另一個(gè)的大。例如，輸入摻雜區(qū)域521的形狀可以不同于輸入節(jié)點(diǎn)22的形狀，而是具有比輸入節(jié)點(diǎn)22的朝下面積更大的朝上面積。其他實(shí)施例具有形狀相同但是面積不同的摻雜區(qū)域和MEMS節(jié)點(diǎn)。
[0042]因此，向所述節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)施加相對(duì)較高的電壓將不會(huì)產(chǎn)生與施加相對(duì)較低的電壓所產(chǎn)生的寄生電容存在可觀的不同的寄生電容。其保持了基本上恒定的電容，因而基本上減少了不希望出現(xiàn)的諧波。應(yīng)當(dāng)指出，盡管圖4僅示出了三個(gè)摻雜區(qū)域521和520，但是說明性實(shí)施例可以在輸出節(jié)點(diǎn)24中的一些或者所有的輸出節(jié)點(diǎn)24的下面形成摻雜區(qū)域520。這些是集成電路芯片的經(jīng)由可移動(dòng)結(jié)構(gòu)通過所述微結(jié)構(gòu)交替電連接至輸入節(jié)點(diǎn)22的部分。更一般地，各種實(shí)施例在開關(guān)10內(nèi)的一些或所有信號(hào)導(dǎo)體的下面形成隔離的、間隔開的摻雜區(qū)域。
[0043]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠采用很多常規(guī)微機(jī)械加工過程制作上文所述的開關(guān)10。圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例制作MEMS開關(guān)10的過程。應(yīng)當(dāng)指出，該過程是具有很多其他步驟的過程的簡化版本。此外，能夠按照不同于所公開的順序來執(zhí)行所述過程的一些步驟，并且可以基本上同時(shí)執(zhí)行一些相繼步驟。因此，該過程只是可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施例的許多不同的說明性的過程中的一個(gè)。還應(yīng)當(dāng)指出，所述過程采用帶有MEMS芯片的二維陣列的MEMS晶片來實(shí)現(xiàn)批量制造的過程。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用該過程一次形成一個(gè)MEMS器件/開關(guān)10。
[0044]所述過程開始于步驟500，其采用某種常規(guī)技術(shù)(例如，離子注入技術(shù)或擴(kuò)散(連同其他方式))以適當(dāng)?shù)膿诫s劑(諸如硼或磷)摻雜襯底18的規(guī)定部分。出于該目的，通過常規(guī)技術(shù)向襯底18的頂表面的預(yù)先指定的區(qū)域施加摻雜劑。這些預(yù)先指定的區(qū)域被形成為具有適當(dāng)?shù)臋M向形狀和濃度，并且從襯底18的頂表面延伸。摻雜劑優(yōu)選地在從襯底18的頂表面滲透不深。例如，襯底18可以沿Z方向具有大約400微米的厚度，而摻雜劑向襯底18的頂表面內(nèi)的滲透可以不超過I微米的幾分之一。處于非連接位置的該層非常薄的摻雜劑僅對(duì)襯底18的電阻率造成微不足道的影響。在說明性實(shí)施例中，在這一步驟之前襯底18是輕摻雜的一一具有比其本征載流子濃度更大但是比該摻雜步驟形成的載流子濃度更低的載流子濃度。
[0045]在對(duì)所述表面進(jìn)行摻雜以形成摻雜區(qū)域521和520之后，所述過程將絕緣層38添加至襯底18的頂層(步驟502)。因此，該步驟覆蓋了摻雜區(qū)域521和520。接下來，步驟504采用常規(guī)微機(jī)械加工過程以成具有上文所述的構(gòu)造的微結(jié)構(gòu)。
[0046]如上所述，一些實(shí)施例采用帽16來保護(hù)易碎MEMS微結(jié)構(gòu)。圖6示意性地示出了顯示襯底18、絕緣層38和帽16的開關(guān)10的截面圖。一些現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)直接將帽16固定到絕緣層38。很多這樣的設(shè)計(jì)將因此產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的附加的寄生電容，其能夠進(jìn)一步劣化跨開關(guān)10的信號(hào)。但是，替代實(shí)施例通過在帽16的一部分和襯底18的一部分之間形成新的電容器而充分緩解該信號(hào)劣化。具體而言，圖6示意性地示出了兩個(gè)絕緣層(為簡單起見將兩者都由附圖標(biāo)記38所標(biāo)識(shí))之間的該電容器的給定極板54，其中，一個(gè)絕緣層38是與覆蓋襯底18的絕緣層相同的絕緣層，而另一個(gè)絕緣層38則將帽16固定至所述給定極板54。
[0047]圖7在平面圖內(nèi)示出了該極板54以及其與開關(guān)10的關(guān)系，該圖顯示了極板54與襯底18接觸處的輪廓及其微觀結(jié)構(gòu)。具體而言，圖7示意性地示出了新的焊盤58以及新的跡線/傳輸線60，其連同極板54 —起形成了單個(gè)節(jié)點(diǎn)。該傳輸線60的處于帽16的壁和襯底18之間的部分形成了該新的電容器的給定極板54。該新電容器的另一極板是帽16的小的朝向底部的部分——帽16的恰在給定極板54之上接觸絕緣體38的部分。優(yōu)選地使新的焊盤58接地，其有效地將由帽16形成的寄生電容所導(dǎo)致的寄生信號(hào)