CN102422373B - 具有格栅作为中间电极的rf mems开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电容性MEMS器件，包括：第一电极，处于平面中；以及第二电极，悬挂于第一电极的上方并且能够相对于第一电极移动。第一电极用作致动电极。在第一电极和第二电极之间存在间隙。第三电极位于第一电极和第二电极之间，间隙在第三电极和第二电极中间。第三电极中具有一个或多个孔，所述一个或多个孔优选被排列为有序阵列或不规则阵列。本发明的一方面集成了导电格栅(例如金属格栅)作为中间(或第三)电极。本发明的一个优点在于能够减小现有技术中的至少一个问题。该优点使得能够对开关的拉入电压和释放电压进行独立控制。

Description

具有格栅作为中间电极的RF MEMS开关

技术领域

本发明涉及例如电容性MEMS开关的微型切换器件及其制造方法。具体地，本发明涉及例如电容性MEMS开关的微型RF切换器件及其制造方法。

背景技术

MEMS(微机电系统(MicroElectroMechanical Systems))是单个设备中的机电和微电子组件。例如，RF MEMS开关能够将传统机电开关的优点(低插入损耗、高隔离性和非常高的线性度)与固态开关的优点(低功率损耗、低质量(mass)和较长的寿命)相结合。此外，RF-MEMS开关还具有以下优点：可以在包括承载有源半导体器件的衬底在内的多种衬底上进行低成本集成。

一种类型的RF-MEMS器件是由两个导电极板构成的可调电容器，一个导电极板在衬底的表面上，另一个导电极板悬挂于所述一个导电极板上方较短距离处。电容性RF MEMS开关主要存在两个可靠性问题。一个问题是由于较高的介电场导致电介质中的电荷注入。第二问题是由于较高速度的挤压导致开关的隔膜或弹簧的劣化或变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS器件和一种制作这种MEMS器件的方法。通过根据本发明的方法和和器件实现了该目的。

本发明提供了一种电容性MEMS器件，包括：第一电极，处于平面中；以及第二电极，悬挂于第一电极的上方并且能够相对于第一电极移动。第一电极的厚度可以在0.01-0.5μm的范围内，例如0.1μm。第二电极的厚度可以在0.3-8μm的范围内，例如5μm。第一电极用作致动电极。在第一电极和第二电极之间存在间隙。第三电极位于第一电极和第二电极之间，所述间隙在第三电极和第二电极中间。间隙的尺寸可以在0.1-5μm的范围内，例如3μm。第三电极的尺寸可以在0.1-5μm的范围内，例如0.5μm。

第三电极中具有一个或多个孔，所述一个或多个孔优选被排列为有序阵列或不规则阵列。本发明的一方面在于集成了导电格栅(例如金属格栅)作为中间(或第三)电极。本发明的一个优点在于能够减小现有技术中的至少一个问题。该优点使得能够对开关的拉入(pull-in)电压和释放电压进行独立控制。

根据本发明的实施例，可以在第一介电层和第二介电层之间掩埋第三电极，从而形成堆叠。第一介电层位于第一电极和第三电极之间，第三电极被面对第二电极底部的第二介电层覆盖。第一和第二介电层的厚度可以在10nm-1μm之间，例如200nm。

在使用中，可以将DC电势(例如地电势)施加到第一电极。在使用中，可以将DC电势施加到第二电极。在使用中，可以将信号(例如RF电压)施加到第二电极并且可以从第三电极得到输出信号(例如RF输出信号)，或者可以将RF电压施加到第三电极并且可以从第一电极得到输出信号(例如RF输出信号)。

在一些实施例中，第二电极中具有一个或多个孔，所述一个或多个孔例如被排列为有序阵列或不规则阵列。本发明的一方面集成了导电格栅(例如金属格栅)作为顶部(或第二)电极。

在一些实施例中，第一电极中具有一个或多个孔，所述一个或多个孔优选地被排列为有序阵列或不规则阵列。本发明的一方面集成了导电格栅(例如金属格栅)作为底部(或第一)电极。

第一电极可以具有第一区域，第二电极可以具有第二区域，第三电极可以具有第三区域，第一、第二和第三区域沿实质上与第一电极的平面平行的方向延伸。在根据本发明的实施例中，第一、第二和第三区域可以实质上相同。在这种情况下，在整个电容器区域中会出现直接静电力。

因此，根据本发明实施例的器件具有三层以提供改进的可靠性。根据本发明实施例的开关使用导电格栅(例如金属格栅)作为中间电极。

根据本发明实施例的开关相对于现有技术具有以下优点中的至少一个：

1.对于充电的敏感度较低。

2.对于结构部件的永久性变形的敏感度较低。

3.可以实现较低的比率V_pi/V_re，例如可以将范围减小因子1到100。

4.对于A_act＞A_RF，器件对于RF拉入的敏感度较低。

5.电容比C_on/C_off例如可以在5-500的范围内。

6.切换速度可以在5-50μs的范围内。

7.操作频率范围可以在例如0.1-100GHz的范围内。

所附的独立和从属权利要求中给出了本发明的具体和优选方面。从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征和其他从属权利要求的特征适当地组合，而不仅仅是如权利要求所述。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的切换器件的截面图。

图2示出了根据本发明实施例具有金属格栅的中间电极的电容性MEMS开关的顶视图。该顶视图示出了器件的所有金属层。在底视图中，移除了顶部金属层以使金属格栅较好可见。

图3示出了本发明的另一个实施例，其中最小化了中间电极的格栅和底部电极的格栅之间的重叠部分。

图4示出了包括根据本发明的器件在内的数个MEMS器件的电容电压曲线，例如传统器件的测量值和图2所示器件的测量值。

图5示出了根据又一个实施例的器件，其中牺牲层的顶部被平面化。

具体实施方式

在以下优选实施例的详细描述中，对形成部件的附图进行参考，图中作为演示示出了可以实践本发明的特定实施例。在不同的图中，相同附图标记表示相同或相似的部件。所述的附图仅作为演示而非限制性的。在图中，处于演示目的对一些部件进行了放大并且没有按比例绘制。在不脱离本发明的范围的前提下，本领域的技术人员可以设想使用其他实施例并且可以进行结构改变。

此外，说明书以及权利要求书中的术语第一、第二、第三及类似用于在相似部件之间进行区分，而不必描述顺序或时间顺序。可以理解，如此使用的术语在适当环境下是可相互交换的，并且本文所述的本发明的实施例能够按照与本文所述或演示的顺序不同的其他顺序进行操作。

此外，说明书以及权利要求书中的术语顶部、底部、上方、下方及类似用于描述用途，而不必描述相对位置。可以理解，如此使用的术语在适当环境下是可相互交换的，并且本文所述的本发明的实施例能够按照与本文所述或演示的顺序不同的其他顺序进行操作。

可以理解，权利要求书中使用的术语“包括”应当被理解为受限于之后列出的技术手段；而不排除其他部件或步骤。因此，表述“设备包括装置A和B”的范围不应受限于该设备仅包括组件A和B。这意味着相对于本发明，设备的相关组件仅是A和B。

在本发明的实施例中，术语“衬底”可以包括可使用的任意下覆材料，或者可以在其上形成器件、电路或外延层。在另一个备选实施例中，该“衬底”可以包括半导体衬底1，例如硅掺杂、高欧姆硅、玻璃、氧化铝(Al₂O₃)、砷化镓(GaAs)、磷酸砷化镓((GaAsP)、锗(Ge)或锗化硅(SiGe)衬底。例如，除了半导体衬底部分以外，“衬底”还可以包括例如SiO₂或Si₃N₄层的绝缘层。因此，术语“衬底”还包括硅玻璃、硅蓝宝石衬底。因此，术语“衬底”通常用于针对下覆层或感兴趣的部分的层来限定部件。此外，基于其上形成的层，例如玻璃或金属层，“衬底”可以是其他任意类型。主要参考硅工艺来描述以下的工艺步骤，但本领域技术人员可以理解，可以基于其他半导体材料体系来实现本发明，本领域技术人员能够选择适当的材料作为下文所述的电介质和导体材料的等同物。

存在能够制作MEMS器件的多种方式。一种方式在于使用标准半导体工艺技术，例如层沉积、CVD、溅射、蚀刻、使用例如光致抗蚀剂图案形成和蚀刻或使用脱膜技术之类的光刻技术的图案形成、植入或掺杂、离子束研磨或锗同质或异质蚀刻、抛光等。非常精确地确定所生产的器件的尺寸，并且材料可以具有高水平或高可控水平的纯度。例如开发以生产大面积电子器件的技术之类的其他方法是可用的。另一些方法也是可用的，例如通过以下工艺来沉积层：聚合材料的旋转涂覆工艺、CVD、溅射、抛光、通过丝网印刷形成图案、厚膜技术等。本发明并不局限于任意具体方法，例如本文所述的半导体工艺仅作为示例。

图1演示性地示出了根据本发明实施例的器件的截面图。器件包括衬底上、衬底中或固定到衬底的多个层，例如顶部电极2、中间电极4和底部电极6。可以在衬底上支撑底部电极6。电极2、4和6由导电材料制成，所述导电材料优选是金属，例如铝、铝铜合金或金。可以由相同金属或不同金属来形成顶部、中间和底部电极2、4、6。最优选地，RF电极2和4具有高导电率，因此优选地被制造得较厚并且由高导电率的金属制成。电极6仅需要承载低频或DC电压，因此电极6可以具有较高的电阻率和表面电阻。如果该电阻足够高，则可以省略图1中的一个或多个电阻器R，这是因为所述一个或多个电阻器R的功能由电极6的电阻来执行。顶部电极2的厚度可以在0.3-8μm的范围内，例如是5μm。中间电极4的厚度可以在0.1-5μm的范围内，例如是0.5μm。底部电极6的厚度可以在0.01-0.5μm的范围内，例如是0.1μm。

在中间电极4和顶部电极2之间存在间隙。间隙的尺寸可以在0.1-5μm的范围内，例如是3μm。顶部电极2可移动，并且适于接收诸如RF信号之类的电子信号。RF信号从顶部电极2流入中间电极4(或从中间电极4流入顶部电极2)。顶部电极2和中间电极4形成第一电容器。优选地，中间电极4中具有第一孔12，例如，可以按照不规则或规则阵列来排列第一孔，中间电极4可以是导电格栅或网格(例如，金属格栅或网格)形式的。由孔覆盖的区域的百分比优选在30％到90％之间。实际上，针对孔的良好操作，优选地，与上部介电层16、下部介电层14和间隙的厚度总和(t1+t2+g，参见以下有关介电层的更多描述)相比，孔的直径应当较大。其次，优选地，与电极2的总区域的尺寸相比，孔的边缘之间距离较小(＜20％)。因此，作为示例，对于400×400μm²且t1+t2+g＝2μm的开关，典型的孔直径是20μm，孔之间的距离是20微米。孔12具有可以任意适当的形状，例如多边形、椭圆形、卵形、矩形、三角形等。备选地，可以被描述为岛的电极中的剩余材料可以是任意适当形状，例如多边形、椭圆形、卵形、矩形、三角形等(例如，孔的优选形状是圆形)。

例如，底部电极6适于经由与底部电极6相连的致动线7接收来自电压源的致动电压。致动电压将顶部电极拉(draw)向底部电极并改变器件的电容。优选地，顶部电极2和中间电极4保持在DC电势，即，底部电极6与DC地电势相连并且顶部电极和中间电极与DC电势相连(例如，经由电阻器R)。两个介电层14、16分别位于中间电极下方和上方，即，上部介电层(16)和下部介电层(14)。中间电极4的上方和下方的上部和下部介电层16、14分别具有厚度t2和t1。

针对高电容密度，优选地，使厚度t2尽可能地小，而针对良好的可靠性和击穿电压，厚度t2应比较大。厚度t2＝10-500nm。典型的厚度t1是t2的2-10倍，因此t1＝20nm-5微米。在图1中，顶部电极的底部与中间电极上方的电介质的顶部之间的距离是恒定的。

上部16介电层和下部介电层14可以由任意适当的介电材料制成，尤其是可以与器件的其它层一起沉积的介电材料，例如，可以根据标准半导电工艺来处理的介电材料。上部16介电层和下部介电层14可以由相同或不同材料制成。例如，介电材料可以是氮化硅。在开关的断开状态中，间隙隔开了顶部电极2和上部电介质16的顶部。顶部电极2自由移动以靠近间隙。顶部电极2在由弹性器件(例如弹簧)的反作用(抵抗)弹力作用下自由移动。当开关在空气中操作时，该间隙可以是空气间隙，或者可以利用诸如氮之类的其他气体来填充间隙，或者器件可以在真空下操作以减少会减慢操作的空气粘滞阻尼/摩擦/拖曳效应。阻抗(例如电阻器R)阻碍RF信号经由致动线7流向底部电极6(或反之亦然)。因此，RF信号会经由第一电容器从顶部电极2流向中间电极4。

图2a和2b示出了该器件的掩膜设计。如图2a所示，注意到在顶部电极2中，可选地存在第二孔13，这些第二孔13用于制造器件，还用于减小限制了切换速度的气体阻尼。优选地，顶部电极中的孔的面积应当小于5％。孔13可以是任意适当的形状，例如多边形、椭圆形、卵形、矩形、三角形等。备选地，被描述为岛的电极中的剩余材料可以是任意适当的形状，例如多边形、椭圆形、卵形、矩形、三角形等。这些第二孔13不是本发明必需的。中间电极4的导电(例如金属)格栅或网格完全被顶部电极2覆盖。即，顶部电极2优选与中间电极4在共同边界内，或大于中间电极4。通过设计能够调节相应网格中第一孔12和/或第二孔13的尺寸。存在折中：第一孔12越大，则拉入电压与释放电压越低，但闭合状态中的开关的电容越低。第一孔密度应当足够大以确保顶部电极2和上部电介质14之间的紧密接触。

利用诸如一个或多个弹簧18之类的弹性器件，将上部电极2保持在间隙开口位置。一个或多个弹簧18可以与顶部电极相集成，或可以由不同材料制成。可以将上部电极2形成为隔膜20。底部电极、中间电极、顶部电极、所述一个或多个弹簧、接触焊盘等全都可以通过传统的工艺技术来制成，例如：涂覆层序列，并使用光致抗蚀剂、蚀刻步骤和可选的抛光步骤根据需要顺序地对这些层进行图案化。通过在顶部介电层16与顶部电极2的底部或顶部电极隔膜20的底部表面之间沉积牺牲层并随后移除牺牲层，顶部电极可以不具有下覆层。通过任意适当的工艺来移除牺牲层，例如通过选择性蚀刻或熔化来移除牺牲层，以使顶部电极2不具有牺牲层。

如图2a所示，底部电极6通过致动线7与致动电压的源相连。

如图2b所示，底部电极6实质上与中间电极4和顶部电极2具有相同的尺寸。

开关的操作原理如下。根据本发明的开关的一个优点在于可以独立于确定开关的RF电容的电介质的厚度(厚度t₁)来控制用于致动开关的电介质的厚度(厚度t₁+t₂)。

对于具有较大电容切换比的传统电容性MEMS开关，针对给定间隙尺寸和电介质厚度，拉入电压V_pull-in和释放电压V_release之间的比率是固定的。以下方程(1)指示了这种情况，可以针对具有大调节比α＝C_close/C_open的传统电容性MEMS开关导出该方程：

$\frac{V_{\mathrm{pi}}}{V_{\mathrm{re}}}\≈\sqrt{\frac{4}{27}}\frac{C_{\mathrm{close}}}{C_{\mathrm{open}}}---\left(1\right)$

如果切换比α没有远大于1，方程(1)变为：

(8/27*α/(2α-2))^1/2。

如果切换比最大则开关的性能最优。然而，V_pi和V_release之间的较大比率通常不是优选的。较大的V_pi值需要高电压来致动开关，也导致横跨电介质上的较大电场。由于充电或其他粘附力，较小的V_re值使开关对于静摩擦非常敏感。

为了解释根据本发明实施例的开关的操作，忽略了边缘场。这只有在层和间隙厚度远小于中间电极中孔的尺寸的情况下才确实成立。在这种情况下，顶部电极的底部表面上具有面积A_act的部分面对底部电极，具有面积A_RF的部分面对中间电极。由C＝Aε₀/(g+t/ε_r)给出电容，其中t是电介质厚度，ε_r是相对介电常数，g是间隙，A是开关的面积。这针对根据本实施例的开关给出了以下关系式(假定两个介电层具有相同的介电常数)：

$\frac{V_{\mathrm{pi}}}{V_{\mathrm{re}}}\≈\sqrt{\frac{4}{27}}\frac{C_{\mathrm{close},\mathrm{act}}}{C_{\mathrm{open},\mathrm{act}}}\≈\sqrt{\frac{4}{27}}\frac{g{\mathrm{\ϵ}}_r}{t_1+t_2}---\left(2\right)$

$\frac{C_{\mathrm{close},\mathrm{RF}}}{C_{\mathrm{open},\mathrm{RF}}}\≈\frac{g{\mathrm{\ϵ}}_r}{t_2}---\left(3\right)$

本实施例具有以下优点中的至少一个：

1.较小的比率V_pi/V_re

从方程(2)和(3)可以看出，对于本发明的开关而言，与具有相同电容切换比的传统开关相比，比率V_pi/V_re减小减小了因子t₂/(t₁+t₂)。在本实施例的修改中，形成开关以使(t₁+t₂)/ε_r＞2g/3，那么V_pi＝V_re，并且开关的电容是连续可调的。与现有技术相比这是显著的改进，原因在于：在现有技术中，由于电容密度是由t1确定的，所以现有技术的缺点在于，如果(t₁)/ε_r＞2g/3，则连续调节的器件具有非常小的电容密度；然而在本发明中，电容密度是由t2确定的。通过使t2较薄而使t1较厚，能够连续可调的器件的电容密度高出因子t1/t2。

2.横跨电介质存在较小电场，因此充电较少。

a.如果V_re保持与传统开关相同，则V_pi会比具有相同电容切换比的传统开关低因子t₂/(t₁+t₂)。同时，两端被施加了致动电压的电介质的厚度增大了因子(t₁+t₂)/t₂。假定在电压V_pi处开关保持在闭合状态，则电场与V/t成比例，因此减小了因子(t₂/(t₁+t₂))²。由于充电是电压的指数函数，因此这会引起充电速度的较大减小。

b.如果V_pi保持与传统开关相同，则电场会减小因子(t₂/(t₁+t₂))。同时，V_re会增大因子(t₁+t₂)/t₂。这种增大还减小了由于充电导致的故障，这是因为在电荷量使大于V_re的C-V曲线移位或缩窄之前花费了更长时间。

3.在闭合位置较小的静电力，因此开关对于静态和动态弹簧变形敏感度较低。

a.RF MEMS的一种可能故障模式是静电力过大以致于在移动结构中的应力超出了屈服应力。这会导致器件的永久塑性变形，从而会导致器件的故障。由于在闭合位置的静电力与1/t²成比例，因此本发明的开关施加的压力比传统开关(在相同电压处)小因子(t₂/(t₁+t₂))²。这能够极大地减小弹簧和隔膜变形的可能性。如果致动(底部)电极位于结构的弹簧下方，这种减小尤其有效。如果不是这种情况，接触力会极大地抵消增大的静电压力。

b.对于与上述相同的论据，在开关的闭合运动期间由开关拾取的总动能会比较小。因此，会减小由于电介质上开关的高速挤压而产生的变形。

4.如果A_act＞A_RF，则与传统器件相比较，器件对于由RE端子两端较大幅度的RF电压而导致的不期望的拉入敏感度较低。换句话说，如果A_act＞A_RF，则V_PI，RF＞V_PI，DC。另一方面，如果A_act＜A_RF，则V_PI，RF＜V_PI，DC，并且敏感度较高。

网格中间电极4减小了RF电极2和致动(底部)电极6的有效面积。应当注意，较小的厚度t₂能够补偿较小的RF电容，较小的弹簧常数能够补偿增大的V_pi。在这些补偿之后，与传统MEMS开关具有相同电容和面积的器件仍然会提供改进的可靠性。

根据本实施例的器件可以具有略微较大的RF电阻和自电感。还应当注意，如果孔尺寸变为间隙尺寸的数量级，则边缘场会开始起到明显的作用，并可能会减小器件的效用。另一方面，孔密度应当足够大以确保顶部电极和电介质之间的紧密接触。由孔覆盖的面积优选是总面积的30％到90％。

在本发明的另一个实施例中，底部电极6还可以由格栅来形成，即，具有可按照不规则或规则阵列排列的第三孔15。孔的量可以近似等于100％减去中间电极中孔的百分比。因此，优选地，底部电极中孔的量是100-(30到90)＝10-70％。优选地，中间电极4和底部电极6具有最小重叠。作用是防止通过中间电极4和底部电极6之间的电介质而泄露电荷。图3示意性地示出了这种器件。如果考虑到场边缘效应，则中间电极4的孔12的最优孔形状是圆形。然而，孔12可以是示意适当的形状，例如多边形、椭圆形、卵形、矩形、三角形等。备选地，可以被描述为岛的电极中的剩余材料可以是任意适当形状，例如多边形、椭圆形、卵形、矩形、三角形等

根据优选实施例的第一孔12和/或第二孔13和/或第三孔15的布置是六边形的(即，将这些孔的中心相连的线应当彼此成60度的角度)。结合图3的实现方式，底部电极6的优选形状是正好处于中间电极的孔下方的圆形岛网络。应当使用尽可能细的线来连接这些岛。

图3示出了根据又一个实施例的器件，其中牺牲层的顶部被平面化。应当注意，可以通过移除顶部电极2和介电层14的顶部之间的牺牲层来产生图1的结构。由于介电层14具有均匀厚度(图1和3仅示意性地示出)，在介电层14的顶部上和顶部电极2的底部表面上均会出现高度差。在一种改进的实现方式中，牺牲层的顶部会被平面化(例如，通过诸如CMP或SOG的抛光步骤)。这会保留介电层16的顶部的高度差，但会移除顶部电极2的底部表面上的高度差(如图5所示)。在本实施例中，从第二电极2到第二电介质的空气间隙的尺寸不是恒定的(与图1中恒定的情况相反)。当顶部电极处于电介质上时，剩余空气间隙减小了底部电介质t₁内的电场。在这种情况下，有效致动厚度t_eff增大了中间电极厚度t_middle(t_eff从(t₁+t₂)/ε_r增大到(t₁+t₂)/ε_r+t_middle)，图5。

图4示出了包括根据本发明的器件在内的数个MEMS器件的电容电压曲线，例如传统器件的测量值和图2中器件的测量值。尤其注意，比率V_pi/V_re从针对传统器件的因子～4减小到针对根据本发明器件的因子2。这对应于电介质厚度加倍的事实。另一方面，注意还减小了比率C_on/C_off，这是不期望的并且是由于不期望的寄生电容而引起的。在图4中，线23示出了根据本发明实施例的开关的测量值。线27是具有相同隔膜和弹簧的传统开关的测量值。由于电介质厚度加倍，所以本发明的开关的比率V_pi/V_re确实减小了因子2，从大约4减小到2。同时，减小了比率C_on/C_off，实际上C_off甚至比传统设计的大。

例如，本发明可以应用于：

-RF电路

-用于移动通信设备的RF电路

-可重配置RF滤波器或阻抗匹配网络

-电压控制振荡器

-可重配置天线

-自适应天线匹配网络

Claims (17)

1.一种电容性MEMS器件，包括：

第一电极，处于平面中；

第二电极，悬挂于第一电极的上方并且能够相对于第一电极移动；

间隙，存在于第一电极和第二电极之间；

第三电极，位于第一电极和第二电极中间，所述间隙在第三电极和第二电极之间，其中，第三电极中具有多个第一孔；

其中第三电极包括第一介电层和第二介电层，由此形成堆叠，第一介电层位于第一电极和第三电极之间，第三电极被面向第二电极的底部的第二介电层覆盖。

2.根据权利要求1所述的MEMS器件，其中，第一电极是致动电极。

3.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，按照不规则阵列或规则阵列来排列所述第一孔。

4.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，第一电极、第二电极和第三电极中的一个或多个由金属制成。

5.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，还包括电压源，用于向第一电极和/或第二电极施加DC电势。

6.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，将RF电压的源施加到第二电极。

7.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，第一电极中具有多个孔。

8.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，第二电极中具有多个孔。

9.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，第一电极具有第一区域，第二电极具有第二区域，第三电极具有第三区域，第一区域、第二区域和第三区域沿实质上与第一电极的平面平行的方向延伸。

10.根据权利要求9所述的MEMS器件，其中，第一区域、第二区域和第三区域的尺寸实质上相同。

11.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，拉入电压V_pi与释放电压V_re的比率V_pi/V_re在1到50的范围内。

12.根据权利要求11所述的MEMS器件，其中，所述比率在从2到25的范围内。

13.根据权利要求12所述的MEMS器件，其中，所述比率在从4到10的范围内。

14.根据权利要求13所述的MEMS器件，其中，所述比率是8。

15.根据权利要求1或2所述的MEMS器件，其中，所述器件是开关。

16.根据权利要求15所述的MEMS器件，其中，开关被形成为：使(t₁+t₂)/ε_r＞2g/3，那么V_pi=V_re，并且开关的电容是连续可调的，其中t₁、t₂分别为第一介电层和第二介电层的厚度，g为间隙厚度，ε_r为相对介电常数，V_pi和V_re分别为拉入电压与释放电压。

17.一种应用，包括RF电路﹑用于移动通信设备的RF电路﹑可重配置RF滤波器或阻抗匹配网络﹑压控振荡器﹑可重配置天线或自适应天线匹配网络，所述应用包括根据权利要求1或2所述的MEMS器件。