專利名稱：可切換濾波器和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和制造方法，更具體而言，涉及可切換和/或可調(diào)諧的濾波器、制造方法和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
SAff (表面聲波)濾波器在電信中起重要作用。例如，SAW濾波器在移動(dòng)和無線應(yīng)用中被廣泛用作帶通和頻譜整形濾波器。SAW濾波器的其他應(yīng)用包括廣域網(wǎng)(WAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN)通信、無繩電話、尋呼機(jī)和衛(wèi)星通信。SAW濾波器優(yōu)于常規(guī)的LC濾波器，因?yàn)樗麄兏?、更便宜且更通用，使得他們成為電信?yīng)用的理想選擇。在SAW濾波器中，電信號(hào)在由壓電晶體或陶瓷構(gòu)造的器件中被轉(zhuǎn)換為機(jī)械波。在被其他電極轉(zhuǎn)換回電信號(hào)之前，由于傳播經(jīng)過該器件，該波被延遲。更具體而言，通過叉指換能器(interdigital transducer, IDT)實(shí)現(xiàn)表面波與電信號(hào)之間的稱合。IDT的簡(jiǎn)單形式包括被交替地連接到相反電極的平行指狀物(finger)，其中信號(hào)被施加到所述相反電極。

例如，當(dāng)AC電壓被施加到輸入換能器時(shí)，由于壓電現(xiàn)象，換能器產(chǎn)生壓電基底表面的機(jī)械變形。這轉(zhuǎn)而導(dǎo)致表面聲波在壓電基底的表面上行進(jìn)，直到到達(dá)輸出IDT，在那兒它被轉(zhuǎn)換回電信號(hào)。當(dāng)該波到達(dá)輸出IDT時(shí)，電場(chǎng)將引起相鄰電極之間的電勢(shì)差，從而輸出IDT將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為輸出電壓。在僅包含被疊置有薄金屬膜輸入和輸出叉指換能器(IDT)的壓電基底的單個(gè)封裝中，SAW濾波器可被設(shè)計(jì)為提供相當(dāng)復(fù)雜的信號(hào)處理功能。可以使用半導(dǎo)體微加工(microfabrication)技術(shù)來批量生產(chǎn)SAW濾波器,這允許SAW濾波器的再現(xiàn)性。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很難實(shí)現(xiàn)對(duì)SAW濾波器的編程或調(diào)諧。因此，本領(lǐng)域中存在克服上述缺陷和限制的需求。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面中，一種方法包括形成至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)包括在壓電基底上形成的多個(gè)電極。該方法還包括在所述壓電基底上形成具有多個(gè)指狀物的固定電極。該方法還包括在所述壓電基底之上形成具有多個(gè)指狀物的可動(dòng)電極(movable electrode).該方法還包括形成與所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)指狀物對(duì)準(zhǔn)的致動(dòng)器。在本發(fā)明的另一方面中，一種濾波器包括至少一個(gè)濾波器，所述至少一個(gè)濾波器包括在壓電基底上形成的多個(gè)電極。所述多個(gè)電極包括可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極和固定電極二者都具有多個(gè)指狀物，所述多個(gè)指狀物被定位為在開啟(on)狀態(tài)下互相交錯(cuò)。在本發(fā)明的又一方面中，提供了一種用于設(shè)計(jì)、制造或測(cè)試集成電路的在機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中有形地體現(xiàn)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。所述設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。在另外的實(shí)施例中，在機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼的硬件描述語言(HDL)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括這樣的要素:當(dāng)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中被處理時(shí)，所述要素生成可切換濾波器結(jié)構(gòu)的機(jī)器可執(zhí)行表示，該表示包括本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。在另外的實(shí)施例中，提供了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用于生成可切換濾波器結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)模型的方法。該方法包括生成可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素的功能表示。更具體而言，在實(shí)施例中，提供了一種在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用于生成可切換濾波器結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)模型的方法。該方法包括生成在壓電基底上形成的多個(gè)電極的功能表示，其中，所述多個(gè)電極包括可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極和固定電極二者都具有多個(gè)指狀物，所述多個(gè)指狀物被定位為在開啟狀態(tài)下互相交錯(cuò)。在本發(fā)明的另一方面中，一種方法包括確定濾波器的頻率或使濾波器被激活的需要；以及響應(yīng)于該確定，通過將驅(qū)動(dòng)電壓施加到至少一個(gè)致動(dòng)器來使所述濾波器的可動(dòng)電極靜電地移動(dòng)，以激活或去激活(deactivate)所述濾波器。


通過本發(fā)明的示例性實(shí)施例的非限制性實(shí)例，參考給出的多個(gè)附圖，在下面的詳細(xì)說明中描述本發(fā)明。除非在本文中另外說明，附圖不是按比例繪制的。圖1-6示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的用于制造可切換濾波器結(jié)構(gòu)的制造工藝和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的方面在致動(dòng)狀態(tài)下圖6中的可切換濾波器的分解透視圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的方面在非致動(dòng)狀態(tài)下圖6中的可切換濾波器的分解透視圖；以及圖9是在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、制造和/或測(cè)試中使用的設(shè)計(jì)過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和制造方法，更具體而言，涉及可切換和/或可調(diào)諧濾波器、制造方法和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，本發(fā)明的可切換和/或可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)包括例如表面聲波(SAW)濾波器。在實(shí)施例中，本發(fā)明的濾波器結(jié)構(gòu)能夠使用例如可動(dòng)的地電極在“開啟(on)”狀態(tài)和“關(guān)閉(off)”狀態(tài)之間可切換。或者，在多SAW濾波應(yīng)用中，可動(dòng)的地電極可通過“關(guān)閉”或“開啟”所選擇的SAW濾波器而將濾波器調(diào)諧為想要的頻率。更具體而言，本發(fā)明的SAW濾波器包括在壓電基底上形成的叉指(interdigital)或交錯(cuò)的電極。壓電材料可以是例如氮化鋁或氧化鋅；但本發(fā)明還可以考慮其他壓電材料。在實(shí)施例中，SAW濾波器的交錯(cuò)電極包括與Vin電極或Vout電極交錯(cuò)的地電極，以分別形成輸入和輸出IDT。依賴于所選擇的諧振頻率，輸入IDT和輸出IDT可被互相分隔開各種距離，或者被設(shè)置在兩個(gè)或更多個(gè)SAW濾波器結(jié)構(gòu)之間的串聯(lián)配置中。在實(shí)施例中，可通過可動(dòng)的地電極“開啟”或“關(guān)閉”本發(fā)明的SAW濾波器(或多個(gè)SAW濾波器中的任一個(gè))?；蛘?，地電極可以是靜止的且Vin或Vout電極可以是可動(dòng)的。在實(shí)施例中，致動(dòng)器可以被置于可動(dòng)電極(例如地電極)的某些或全部指狀物的上方或下方，以將可動(dòng)電極(例如地電極)的指狀物靜電地向上或向下移動(dòng)。通過這種方式，可動(dòng)電極(例如地電極)可以移動(dòng)到與靜止電極(例如Vin電極(或Vout電極))相同的平面中，以根據(jù)結(jié)構(gòu)的配置而允許信號(hào)(電壓)在地電極與Vin IDT或Vout IDT的Vin電極或Vout電極之間通過。通過位于相同平面或基本上相同平面，波可以沿著壓電基底從VinIDT傳播到Vout IDT,在那兒它將被轉(zhuǎn)換回信號(hào)。在實(shí)施例中，可動(dòng)電極可以移出與靜態(tài)電極(例如Vin電極或Vout電極)相同的平面，在實(shí)施例中，這會(huì)將波降低到可檢測(cè)的閾值以下。有利地，可動(dòng)電極不會(huì)增加任何串聯(lián)電阻，它也不會(huì)降低濾波器的有效Q (與使用FET開關(guān)來繞過(bypass)濾波器的情況相比)。下文中，描述將集中在可動(dòng)地電極上；但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，地電極可以是靜止的，Vin或Vout電極可以是可動(dòng)的(使用本文中描述的工藝)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在任一種情形下，可以使用常規(guī)的CMOS工藝來將(提供接地或信號(hào)的)接觸或布線(wiring)連接到電極。例如，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的光刻、蝕刻和沉積技術(shù)將這些接觸或布線形成為穿過壓電基底或從壓電基底延伸。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的用于制造SAW濾波器的開始結(jié)構(gòu)和各個(gè)制造工藝。更具體而言，圖1示出了開始結(jié)構(gòu)5，其包括基底10。在實(shí)施例中，基底10可以是任何絕緣體材料或其他類型的基底。在基底10上形成壓電基底12。在實(shí)施例中，壓電基底12可以是任何類型的壓電材料，例如AlN或ZnO。還如圖1所示，在壓電基底12上形成電極(例如單個(gè)電極的指狀物)14和多個(gè)致動(dòng)器16。在實(shí)施例中，電極14和致動(dòng)器16是通過加式或減式工藝(additive or subtractiveprocess)形成的布線結(jié)構(gòu)。例如,可以使用常規(guī)的光刻和蝕刻工藝,例如,形成掩膜、將掩膜暴露于能量以形成圖形、然后蝕刻到壓電基底12中以形成溝槽，在壓電基底12中蝕刻出溝槽，來形成致動(dòng)器16。之后，可以通過常規(guī)的沉積工藝，例如原子層沉積(ALD)或化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝，在溝槽中形成金屬。壓電基底12然后可以經(jīng)歷常規(guī)的拋光工藝，例如化學(xué)機(jī)械處理(CMP)。還可以用減式工藝來形成致動(dòng)器16，該減式工藝包括金屬的毯覆式沉積(bIanketing deposit ion)、使用常規(guī)光刻和蝕刻的構(gòu)圖步驟、以及之后的附加壓電材料的沉積與例如可選的對(duì)其進(jìn)行的平面化。還可以利用加式或減式工藝在具有電極14的壓電基底12的頂上形成致動(dòng)器16。在該配置中，電極14將經(jīng)歷附加的工藝，以提升其在致動(dòng)器16的表面上的高度。更具體而言，可以通過將金屬層沉積在壓電基底12上并用常規(guī)的光刻和蝕刻(例如反應(yīng)離子蝕刻(RIE))工藝對(duì)金屬層進(jìn)行構(gòu)圖,來形成電極14和致動(dòng)器16。在任一實(shí)施例中，金屬層可以是任何導(dǎo)電金屬或其合金。例如，金屬層可以是例如鋁、金或銅；但本發(fā)明還預(yù)期其他材料。在實(shí)施例中，電極14是Vin IDT的Vin電極(信號(hào)電極)；且致動(dòng)器16是底電極，其被構(gòu)造為使Vin IDT的地電極靜電地移動(dòng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，電極14和致動(dòng)器16還可以與Vout IDT相關(guān)聯(lián)。圖1示出了三個(gè)致動(dòng)器16 ;但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明不限于三個(gè)致動(dòng)器。例如，致動(dòng)器的數(shù)量可以與可動(dòng)電極(例如地電極)的指狀物的任何數(shù)量匹配?；蛘?，本發(fā)明考慮使用比可動(dòng)電極(例如地電極)的指狀物的相應(yīng)數(shù)量少的致動(dòng)器。還應(yīng)理解，電極14的指狀物使用公共布線結(jié)構(gòu)來彼此電通信，該公共布線結(jié)構(gòu)是以與電極14中的指狀物相同的方式并在同一處理流程中形成的(參見例如圖7)。在一個(gè)非限制性實(shí)例中，電極14和/或致動(dòng)器16可以在基底12上沉積為大約0.05到4 μ m的厚度，且對(duì)于致動(dòng)器16來說優(yōu)選地沉積為0.25 μ m的厚度；但本發(fā)明還可以考慮其他尺寸。在實(shí)施例中，電極14和/或致動(dòng)器16可以是難熔金屬(例如T1、TiN、TiN、Ta、TaN和W等)或AlCu或貴金屬(例如Au、Pt、Ru、Ir)等布線材料。例如，在實(shí)施例中，電極14和/或致動(dòng)器16可以由純難熔金屬或鋁或鋁合金(例如AlCu、AlSi或AlCuSi)來形成。在圖2中，絕緣體層18被沉積在壓電基底12的暴露部分以及電極14和致動(dòng)器16之上。絕緣體層18可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何絕緣體層(例如基于氧化物的材料(SiO2))或其他層級(jí)間(interlevel)介電材料。絕緣體層18可以用任何常規(guī)沉積工藝(例如化學(xué)氣相沉積(CVD))來沉積。例如，絕緣體層18的沉積選項(xiàng)包括等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD )、亞大氣壓CVD (SACVD )、大氣壓CVD (APCVD )、高密度等離子體CVD (HDPCVD )、物理氣相沉積(PVD)或原子層沉積(ALD)中的一種或多種。在實(shí)施例中，在與金屬布線(例如鋁布線)相容的溫度下，例如，約420°C以下，優(yōu)選地約400°C以下，沉積絕緣體層18。在實(shí)施例中，絕緣體層18被沉積為約SOnm的深度；但本發(fā)明還可以考慮其他尺寸。如圖3所示，在實(shí)施例中，絕緣體層18可使用常規(guī)光刻和蝕刻工藝而被構(gòu)圖以形成圖形(例如開口)。在實(shí)施例中，開口與電極14和/或致動(dòng)器16對(duì)準(zhǔn)。并且，構(gòu)圖將暴露電極14和/或致動(dòng)器16。然后用犧牲材料20來填充開口，犧牲材料20例如為PMGI (聚二甲基戍二酰亞胺(polydimethylglutarimide)聚合物)或娃?？梢杂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的化學(xué)機(jī)械處理(CMP)來平面化犧牲材料20。圖3還示出了地電極22的形成。本發(fā)明的地電極22可以使用多種不同工具以多種方式來制造。例如，在實(shí)施例中，地電極22可以用加式工藝或減式工藝來形成。例如，在減式工藝中，在犧牲材料20上沉積金屬材料，然后用常規(guī)光刻和蝕刻(例如反應(yīng)離子蝕刻(RIE))工藝來對(duì)其構(gòu)圖。金屬可以是任何導(dǎo)電金屬或其合金，例如鋁、金或銅；但本發(fā)明還可以考慮其他金屬。在實(shí)施例中，地電極22的指狀物將被定位為與電極14的指狀物交錯(cuò)。并且，在實(shí)施例中，地電極22的指 狀物的端部可以與致動(dòng)器16對(duì)準(zhǔn)。或者，地電極22的指狀物可以與任何數(shù)量的致動(dòng)器對(duì)準(zhǔn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解，可以用常規(guī)的CMOS工藝將(提供接地或提供信號(hào)的)接觸或布線連接到電極和致動(dòng)器，如本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的。例如，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的光刻、蝕刻和沉積技術(shù)，將這些接觸或布線形成為穿過壓電基底12或從壓電基底12延伸(參見例如圖7)。如圖4所示，在犧牲材料20上和地電極22的指狀物之上形成絕緣體層18a。在實(shí)施例中，絕緣體層18a可以是參考層18所述的任何絕緣體層。使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)光刻和蝕刻工藝，對(duì)絕緣體層18a進(jìn)行構(gòu)圖以形成開口。構(gòu)圖將產(chǎn)生開口，暴露地電極22的指狀物。然后用犧牲材料20a來填充該開口，犧牲材料20a例如為PMGI或硅。在實(shí)施例中，犧牲材料20和20a是相同類型的材料，從而它們可以在同一開孔工藝(ventingprocess)中被開孔。在備選實(shí)施例中，犧牲材料20a可以被形成和構(gòu)圖而不使用絕緣體層18a。在圖5中，在地電極22的指狀物上方形成一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器24?？梢酝ㄟ^任何常規(guī)工藝，使用本文中已經(jīng)討論的任何常規(guī)金屬或金屬合金來形成一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器24。例如，在實(shí)施例中，可以在犧牲材料20a上形成(例如沉積)絕緣體層18b，并用常規(guī)光刻和蝕刻工藝對(duì)絕緣體層18b進(jìn)行構(gòu)圖。然后可將金屬沉積在該圖形(例如開口)中，以形成一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器24。然后可以將附加的絕緣體材料(例如帽蓋層)18b沉積在一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器24上?；蛘?，可以用常規(guī)CMOS工藝通過毯覆式沉積金屬并對(duì)該金屬進(jìn)行構(gòu)圖來形成所述一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器24。與致動(dòng)器16 —樣，本發(fā)明還考慮使用少于3個(gè)致動(dòng)器24 (例如，比地電極22的指狀物的相應(yīng)數(shù)量更少)。在圖6中，在絕緣體層18b中構(gòu)圖并打開一個(gè)或多個(gè)通氣孔(vent hole)25，暴露犧牲材料20a的一部分。通氣孔25可以用本領(lǐng)域其他技術(shù)人員已知的常規(guī)光刻和蝕刻工藝來形成。通氣孔25的寬度和高度確定了在開孔之后為了夾斷(pinch off)通氣孔25而應(yīng)被沉積的材料量。通氣孔25可以是圓形或近似圓形，以最小化將其夾斷所需的后續(xù)材料的量。仍然參考圖6，可通過通氣孔25來對(duì)犧牲材料進(jìn)行開孔或剝離。在實(shí)施例中，可以用蝕刻劑(例如XeF2)來進(jìn)行剝離(例如蝕刻)，該蝕刻劑是對(duì)于犧牲材料的通過通氣孔25的去除有選擇性的。蝕刻將剝離所有犧牲材料，由此形成上部腔或室28a以及下部腔或室28b。然后可以用諸如電介質(zhì)或金屬的材料30來密封通氣孔25。為了避免密封材料進(jìn)入腔中并沉積在任何結(jié)構(gòu)(例如電極和/或致動(dòng)器)上的問題，在實(shí)施例中，通氣孔25可被策略性地布置為遠(yuǎn)離所述結(jié)構(gòu)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的圖6中的濾波器結(jié)構(gòu)的分解透視圖(未示出絕緣體材料)。如圖7所示，在致動(dòng)狀態(tài)(例如，“開啟”狀態(tài))下，地電極22的多個(gè)指狀物與VinIDT或Vout IDT的電極14的指狀物交錯(cuò)。更具體而言，在致動(dòng)狀態(tài)(例如拉入(pull-1n)位置)下，地電極22與電極14在同一平面中。通過將驅(qū)動(dòng)電壓施加到例如致動(dòng)器16 (未示出)(吸引力(正電壓))或致動(dòng)器24 (排斥力(負(fù)電壓))，地電極22可以被拉入(例如靜電地移動(dòng))。應(yīng)理解，該相同的設(shè)計(jì)可被用于移動(dòng)Vin IDT或Vout IDT0圖7還示出了連接電極14的指狀物的布線結(jié)構(gòu)14a以及連接地電極22的指狀物的布線結(jié)構(gòu)22a。

如圖7所示且如本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在應(yīng)理解的，可動(dòng)地電極可以移動(dòng)到與Vin電極(或Vout電極)相同的平面中而接觸基底12并允許信號(hào)(電壓)在Vin IDT或Vout IDT的電極14與地電極22之間通過，這取決于該結(jié)構(gòu)的配置。通過位于同一平面中，波可以沿著壓電基底從Vin IDT傳播到Vout IDT，在那兒它被轉(zhuǎn)換回信號(hào)。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的圖6中的濾波器結(jié)構(gòu)在非致動(dòng)狀態(tài)下的分解透視圖(未示出絕緣體材料)。圖8還示出了用于可動(dòng)電極(例如地電極22)的接觸22b。接觸22b提供與可動(dòng)電極(例如地或信號(hào))的電接觸?？梢杂膳c本文中描述的用于形成電極14、22或致動(dòng)器16、24中的任一者的材料相同的材料來形成接觸22b。還可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)CMOS工藝(例如對(duì)材料的光刻、蝕刻和/或沉積)來形成接觸22b。如圖8所示，在非致動(dòng)狀態(tài)(例如“關(guān)閉”狀態(tài))下，地電極22的多個(gè)指狀物不再位于與用于Vin IDT或Vout IDT的電極14的指狀物相同的平面中。更具體而言，在非致動(dòng)狀態(tài)(例如向上的位置(up position))下，通過不將驅(qū)動(dòng)電壓施加到致動(dòng)器16或24，地電極22可以在電極14上方被置于其自然狀態(tài)。但，在實(shí)施例中，可以考慮地電極22的自然狀態(tài)為向下的位置(down position),例如“開啟”位置，基本上在與電極14相同的平面中。這可以通過在基底12中制作致動(dòng)器16并基本上在基底12 (在非常薄的犧牲材料層)上形成地電極22來實(shí)現(xiàn)，從而地電極22的指狀物可以與電極14的指狀物交錯(cuò)，并在濾波器被激活時(shí)與基底12接觸。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)理解，致動(dòng)器16與地電極22的端部對(duì)準(zhǔn)，以提供拉入力，且該對(duì)準(zhǔn)還允許地電極22在被激活時(shí)接觸基底12。在該實(shí)施例中，為了關(guān)閉濾波器，驅(qū)動(dòng)電壓可被施加到致動(dòng)器以拉升(pull up)地電極22。例如，通過將驅(qū)動(dòng)電壓施加到例如致動(dòng)器16 (未示出)(排斥力(負(fù)電壓))或致動(dòng)器24 (吸引力(正電壓))，地電極可以被拉升(例如靜電地移動(dòng))。還應(yīng)理解，該相同的設(shè)計(jì)可以被用于移動(dòng)Vin IDT或Vout IDT0在操作中，可以確定濾波器(例如SAW濾波器)的頻率，且基于頻率或使濾波器被激活的需要，通過將驅(qū)動(dòng)電壓施加到至少一個(gè)致動(dòng)器來靜電地移動(dòng)可動(dòng)電極(例如地電極22或信號(hào)電極14)，以使濾波器被激活或去激活。圖9示出了例如用于半導(dǎo)體IC邏輯設(shè)計(jì)、模擬、測(cè)試、布局和制造的示例性設(shè)計(jì)流程900的框圖。設(shè)計(jì)流程900包括用于處理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或器件的工藝、機(jī)器和/或機(jī)械結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生上面所述并在圖1-8中所示的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和/或器件的邏輯或功能上等價(jià)的表示。由設(shè)計(jì)流程900處理和/或產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以被編碼在機(jī)器可讀的傳輸或存儲(chǔ)介質(zhì)上以包括這樣的數(shù)據(jù)和/或指令:當(dāng)該數(shù)據(jù)和/或指令在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上被執(zhí)行或處理時(shí)，產(chǎn)生硬件部件、電路、器件或系統(tǒng)的在邏輯上、結(jié)構(gòu)上、機(jī)械上或功能上等價(jià)的表示。機(jī)器包括但不限于在IC設(shè)計(jì)過程(例如設(shè)計(jì)、制造或模擬電路、部件、器件或系統(tǒng))中使用的任何機(jī)器。例如，機(jī)器可以包括:光刻機(jī)、用于生成掩模的機(jī)器和/或設(shè)備(例如電子束直寫儀(e-beamwriter))、用于模擬設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)或設(shè)備、在制造或測(cè)試過程中使用的任何裝置、或用于將設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的功能上等價(jià)的表示編程到任何介質(zhì)中的任何機(jī)器(例如，用于編程可編程門陣列的機(jī)器)。設(shè)計(jì)流程900可以根據(jù)所設(shè)計(jì)的表示的類型而變化。例如，用于構(gòu)建專用IC(ASIC)的設(shè)計(jì)流程900可不同于用于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)部件的設(shè)汁流程900或用于將設(shè)計(jì)例示(instantiate)到可編程陣列(例如，由Altera Inc.1kXlIinx i Inc.提供的可編程門陣列(PGA)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA))中的設(shè)計(jì)流程900。

圖9示例了包括優(yōu)選由設(shè)計(jì)過程910處理的輸入設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920的多個(gè)這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920可以為由設(shè)計(jì)過程910產(chǎn)生和處理的邏輯模擬設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以產(chǎn)生硬件器件的邏輯上等價(jià)的功能表示。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920可以附加地或替代地包含數(shù)據(jù)和/或程序指令，當(dāng)由設(shè)計(jì)過程910進(jìn)行處理時(shí)，該數(shù)據(jù)和/或程序指令產(chǎn)生硬件器件的物理結(jié)構(gòu)的功能表示。不管表示功能和/或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征，可以使用諸如由核心開發(fā)者/設(shè)計(jì)者實(shí)施的電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ECAD)來產(chǎn)生設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920。當(dāng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920被編碼在機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)傳輸、門陣列、或存儲(chǔ)介質(zhì)上時(shí)，可以在設(shè)計(jì)過程910內(nèi)通過一個(gè)或多個(gè)硬件和/或軟件模塊來訪問和處理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920，從而模擬或在功能上表示諸如在圖1-8中示出的那些的電子部件、電路、電子或邏輯模塊、裝置、器件或系統(tǒng)。因此，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920可包含文件或其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其包括人和/或機(jī)器可讀的源代碼、編譯結(jié)構(gòu)、和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的代碼結(jié)構(gòu)，當(dāng)其被設(shè)計(jì)或模擬數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理時(shí)，可以在功能上模擬或表示硬件邏輯設(shè)計(jì)的電路或其他層級(jí)。這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可包括硬件描述語言(HDL)設(shè)計(jì)實(shí)體或與諸如Verilog和VHDL的較低級(jí)HDL設(shè)計(jì)語言和/或諸如C或C++的較高級(jí)設(shè)計(jì)語言一致和/或匹配的其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)過程910優(yōu)選采用和并入硬件和/或軟件模塊，以合成、翻譯或處理在圖1-8中示出的部件、電路、器件或邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)/模擬功能等價(jià)物，從而產(chǎn)生可包含諸如設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)表(netlist) 980。網(wǎng)表980可包含例如表示布線、分立部件、邏輯門、控制電路、I/O器件、模型等等的列表的經(jīng)編譯或處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其描述了與集成電路設(shè)計(jì)中的其他部件和電路的連接?？梢允褂玫^程來合成網(wǎng)表980，在該迭代過程中，根據(jù)器件的設(shè)計(jì)規(guī)范和參數(shù)而重復(fù)合成網(wǎng)表980 —次或多次。與本文中描述的其他設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)類型相同，網(wǎng)表980可被記錄在機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上或被編程到可編程門陣列中。介質(zhì)可以為非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，例如，磁盤或光盤驅(qū)動(dòng)器、可編程門陣列、壓縮閃存或其他閃速存儲(chǔ)器。附加地或替代地，介質(zhì)可以為系統(tǒng)或高速緩沖存儲(chǔ)器、緩沖空間、或者電氣或光導(dǎo)器件和材料，在該介質(zhì)上，可以通過互聯(lián)網(wǎng)或其他適宜的聯(lián)網(wǎng)裝置來傳輸并中間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)包。 設(shè)計(jì)過程910可包括用于處理包括網(wǎng)表980的各種輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的硬件和軟件模塊。例如，這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型可以駐存(reside)于庫(kù)(library)部件930內(nèi)并包括公共使用的部件、電路和器件的組，其包括用于給定制造技術(shù)(例如，不同的技術(shù)節(jié)點(diǎn)，32nm、45nm、90nm等)的模型、版圖和符號(hào)表示。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型可以進(jìn)一步包括設(shè)計(jì)規(guī)范940、表征數(shù)據(jù)950、驗(yàn)證用數(shù)據(jù)960、設(shè)計(jì)規(guī)則970以及測(cè)試數(shù)據(jù)文件985，該測(cè)試數(shù)據(jù)文件985可包括輸入測(cè)試圖形、輸出測(cè)試結(jié)果以及其他測(cè)試信息。例如，設(shè)計(jì)過程910可以進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)計(jì)過程，例如應(yīng)力分析、熱分析、機(jī)械事件模擬、用于諸如鑄造、模制和模壓成形(die press forming)的操作的工藝模擬等。在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解在設(shè)計(jì)過程910中使用的可能的機(jī)械設(shè)計(jì)工具和應(yīng)用的范圍。設(shè)計(jì)過程910還可包括用于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)處理(例如，時(shí)序分析、驗(yàn)證、設(shè)計(jì)規(guī)則檢查、位置和布線操作等等)的模塊。設(shè)計(jì)過程910采用和并入邏輯和物理設(shè)計(jì)工具(例如HDL編譯器和模擬模型構(gòu)建工具)，以處理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920與某些或所有的所描述的支撐數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及任何附加的機(jī)械設(shè)計(jì)或數(shù)據(jù)(如果適用)，從而產(chǎn)生第二設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990駐存于存儲(chǔ)介質(zhì)或可編程門陣列上，并具有用于交換機(jī)械器件和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式(例如，存儲(chǔ)在IGES、DXF、Parasolid XT、JT、DRG中的信息，或用于存儲(chǔ)或提取(render)這樣的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的任何其他合適的格式)。與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)920相似地，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990優(yōu)選包括一個(gè)或多個(gè)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、或其他計(jì)算機(jī)編碼的數(shù)據(jù)或指令，其駐存于傳輸或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上，并且當(dāng)被ECAD系統(tǒng)處理時(shí)，可以產(chǎn)生圖1-8中所示的本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的邏輯上或功能上等價(jià)的形式。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990可包含經(jīng)編譯的、可執(zhí)行的HDL模擬模型，該模型在功能上模擬圖1-8中所示的器件。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990還可采用用于交換集成電路的版圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式和/或符號(hào)數(shù)據(jù)格式(例如，存儲(chǔ)在⑶SII (⑶S2)、GL1、0ASIS、映像文件(map file)中的信息、或用于存儲(chǔ)這樣的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任何其他適宜的格式)。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990可包含信息，例如，符號(hào)數(shù)據(jù)、映像文件、測(cè)試數(shù)據(jù)文件、設(shè)計(jì)內(nèi)容文件、制造數(shù)據(jù)、版圖參數(shù)、布線、金屬層、過孔、形狀、用于通過制造線布線的數(shù)據(jù)、以及制造者或其他設(shè)計(jì)者/開發(fā)者所需要的任何其他數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生上面所描述的并在圖1-8中示出的器件或結(jié)構(gòu)。然后設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990可進(jìn)入階段995，在該階段995,例如，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)990進(jìn)而流片(tape-out),交付制造,交付掩模工廠，發(fā)送到另一設(shè)計(jì)工廠，發(fā)送回客戶等。
如上所述的方法用于制造集成電路芯片。制造商以未加工的晶片形式(即，作為具有多個(gè)未封裝的芯片的單晶片)、作為裸芯或以封裝形式發(fā)送所產(chǎn)生的集成電路芯片。在后一情況下，芯片被安裝在單芯片封裝(例如塑性載體，其中引線被附到母板或其他更高級(jí)載體)中或者被安裝在多芯片封裝(例如陶瓷載體，其具有任一或兩個(gè)表面互連或掩埋的互連)中。在任何情況下，芯片接著與其他芯片、分立電路元件和/或其他信號(hào)處理器件集成來作為(a)中間產(chǎn)品(例如母板)或(b)最終產(chǎn)品的一部分。最終產(chǎn)品可以為包括集成電路芯片的任何產(chǎn)品，其范圍從玩具和其他低端應(yīng)用到具有顯示器、鍵盤或其他輸入器件和中央處理器的高級(jí)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例的說明是為了示例的目的而給出的，而不旨在窮舉或限制到所公開的實(shí)施例。只要不脫離所描述的實(shí)施例的范圍和精神，多種修改和變體對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。為了最好地解釋實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或相對(duì)于市場(chǎng)上可見的技術(shù)的技術(shù)改進(jìn)，或者為了使本領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能夠理解本文中公開的實(shí)施例，選擇了本文中所 用的術(shù)語。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括: 形成至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)包括在壓電基底上形成的多個(gè)電極，包括: 在所述壓電基底上形成具有多個(gè)指狀物的固定電極； 在所述壓電基底之上形成具有多個(gè)指狀物的可動(dòng)電極；以及 形成與所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)指狀物對(duì)準(zhǔn)的致動(dòng)器。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述可動(dòng)電極被形成為地電極，在被致動(dòng)時(shí)，所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物變?yōu)榕c所述固定電極的所述多個(gè)指狀物交錯(cuò)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述可動(dòng)電極被形成為Vin電極，在被致動(dòng)時(shí)，所述Vin電極的所述多個(gè)指狀物變?yōu)榕c所述地電極的所述多個(gè)指狀物交錯(cuò)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述致動(dòng)器包括在所述壓電基底中蝕刻出溝槽并將金屬或金屬合金沉積在所述溝槽中。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述致動(dòng)器包括使所述致動(dòng)器與所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物對(duì)準(zhǔn)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述致動(dòng)器包括形成比所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物的數(shù)量少的致動(dòng)器。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)是表面聲波(SAW)濾波器。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，形成所述SAW濾波器包括: 形成包括交錯(cuò)的信號(hào)電極和地電極的Vin叉指換能器(IDT);以及 形成包括交錯(cuò)的信號(hào)電極和地電極的Vout IDT。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，形成所述可動(dòng)電極包括將所述可動(dòng)電極定位在所述Vin IDT或所述Vout IDT的所述信號(hào)電極的上方。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，形成所述可動(dòng)電極包括將所述可動(dòng)電極定位在所述Vin IDT或所述Vout IDT的地電極的上方。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述可動(dòng)電極包括: 在所述固定電極和所述致動(dòng)器之上形成絕緣體層； 對(duì)所述絕緣體層進(jìn)行構(gòu)圖以暴露所述固定電極； 在所述絕緣體層的圖形中并在所述固定電極之上沉積犧牲材料； 在所述犧牲材料上形成所述可動(dòng)電極，所述可動(dòng)電極被定位為使其多個(gè)指狀物與所述固定電極的所述多個(gè)指狀物交錯(cuò)； 在所述可動(dòng)電極之上形成附加的犧牲材料； 將至少一個(gè)致動(dòng)器形成在所述附加的犧牲材料之上并與所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物中的至少一個(gè)對(duì)準(zhǔn)； 在所述附加的犧牲材料之上形成帽蓋層； 在所述帽蓋層中形成至少一個(gè)通氣孔； 通過所述至少一個(gè)通氣孔對(duì)所述犧牲材料和所述附加的犧牲材料開孔，以在所述可動(dòng)電極附近形成上部腔和下部腔；以及用材料來封閉所述至少一個(gè)通氣孔。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成所述附加的犧牲材料包括: 在所述犧牲材料上沉積絕緣體材料； 對(duì)所述絕緣體材料進(jìn)行構(gòu)圖；以及 將所述附加的犧牲材料沉積在所述絕緣體材料的所述圖形中。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成所述附加的犧牲材料包括: 將所述附加的犧牲材料沉積在所述犧牲材料上；以及 對(duì)所述附加的犧牲材料進(jìn)行構(gòu)圖。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述致動(dòng)器被形成在所述可動(dòng)電極的上方和下方。
15.一種濾波器，包括至少一個(gè)濾波器，所述至少一個(gè)濾波器包括在壓電基底上形成的多個(gè)電極，其中所述多個(gè)電極包括可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極和固定電極二者都具有多個(gè)指狀物，所述多個(gè)指狀物被定位為在開啟狀態(tài)下互相交錯(cuò)。
16.如權(quán)利要求15所述的濾波器，其中，所述可動(dòng)電極是地電極，且所述固定電極是信號(hào)電極。
17.如權(quán)利要求15所述的濾波器，其中，所述可動(dòng)電極是信號(hào)電極，且所述固定電極是地電極。
18.如權(quán)利要求15所述的濾波器，還包括位于所述可動(dòng)電極的上方和下方的多個(gè)致動(dòng) 器。
19.一種在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用于生成可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)的功能設(shè)計(jì)模型的方法，該方法包括: 生成在壓電基底上形成的多個(gè)電極的功能表示，其中，所述多個(gè)電極包括可動(dòng)電極和固定電極，所述可動(dòng)電極和固定電極二者都具有多個(gè)指狀物，所述多個(gè)指狀物被定位為在開啟狀態(tài)下互相交錯(cuò)。
20.—種方法,包括: 確定濾波器的頻率或使所述濾波器被激活的需要；以及 響應(yīng)于該確定，通過將驅(qū)動(dòng)電壓施加到至少一個(gè)致動(dòng)器來使所述濾波器的可動(dòng)電極靜電地移動(dòng)，以激活或去激活所述濾波器。
全文摘要
本文中公開了可切換和/或可調(diào)諧濾波器、制造方法和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。形成所述濾波器的方法包括形成至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)，所述至少一個(gè)壓電濾波器結(jié)構(gòu)包括在壓電基底上形成的多個(gè)電極。該方法還包括在所述壓電基底上形成具有多個(gè)指狀物的固定電極。該方法還包括在所述壓電基底之上形成具有多個(gè)指狀物的可動(dòng)電極。該方法還包括形成與所述可動(dòng)電極的所述多個(gè)指狀物中的一個(gè)或多個(gè)指狀物對(duì)準(zhǔn)的致動(dòng)器。
文檔編號(hào)H03H9/64GK103227619SQ20131002241
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月25日
發(fā)明者J·W·阿基森, P·坎德拉, T·J·鄧巴, J·P·甘比諾, M·D·賈菲, A·K·斯塔珀, R·L·沃爾夫 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司