CN1251960C - 微机电结构的制造方法和其集成电路 - Google Patents

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Abstract

一种微机电结构的制造方法和其集成电路，特别是在一对由间隙分开的导电条之间提供桥接器，其包括：在第一导电层内形成一对导电条，所述导电条被一间隙分开；一导体在所述第一导电层内延伸通过所述间隙；以及在一第二导电层内形成一导电桥接器，该桥接器将所述导电条连接起来并且使所述导电条与所述导体电绝缘，并将所述桥接器形成为其跨度为小于所述第二导电层厚度的5倍。

Description

微机电结构的制造方法和其集成电路
技术领域
本发明总体涉及微机电结构(MEMS)。
背景技术
微机电结构是可利用微电子制造技术制造的物理结构。在MEMS器件的制造中，经常需要将不同的结构彼此电绝缘。为此目的，可在电连接器下方设置空气隙。这样的结构可称为桥接器，因为其允许具有位于空气隙上方的电连接，并提供与下面的器件的绝缘。
例如，对于多模式的多频带蜂窝电话应用，天线切换多路复用器将天线切换到一不同的模式或频带，以及在发送和接收模式之间进行切换。多路复用器由许多单独的开关组成。为使信号线、接地线和激励控制线可相互交叉布线，需要两个以上的金属层。
例如，直列式(in-line)悬臂梁金属接触串联开关一般需要两条金属线，以实现连接。第一信号线可以处在一第一层内，第二信号线也可以处在所述第一层内，一激励元件可处于所述第一层内，但悬臂梁金属接触开关本身必须处在至少一第二层内。
因而，需要更好的方法来实现MEMS器件内的连接。
发明内容
本发明提出一种制造微机电结构的方法，包括：在第一导电层内形成一对导电条，所述导电条在其延伸方向上被一间隙分开；使一导体在所述第一导电层内延伸通过所述间隙；以及在一第二导电层内形成一导电桥接器，该桥接器将所述导电条连接起来并且使所述导电条与所述导体电绝缘，并将所述桥接器形成为其跨度为小于所述第二导电层厚度的5倍。
包括形成一共平面的波导。包括形成一多路复用器。包括在所述第一导电层上方形成所述第二导电层。包括在所述导电桥接器下形成释放材料，并释放所述释放材料。包括通过加热释放所述释放材料。包括保持一个控制电压线延伸通过由由相同的第一导电层形成的多条接地线，通过提供用于接地线的间隙延伸穿过所述控制电压线。包括形成多个桥接器以横跨每个所述间隙将每个接地线连接起来。包括在半导体结构上淀积绝缘体，在所述绝缘体上形成释放材料，以及在所述释放层上形成一籽层。包括在所述籽层上形成一模型层以确定所述桥接器的形状。
本发明也提出一种用于微机电结构的集成电路，包括：半导体结构；在所述半导体结构上形成的第一导电层，所述第一导电层包括一对在其延伸方向上由一间隙分开的导电条，所述第一导电层还包括以与所述导电条绝缘方式横跨所述间隙延伸的线，所述线是控制电压线，它完全延伸通过多个接地线，所述接地线包括一允许所述控制线通过的间隙；所述第一导电层上方的第二导电层，所述第二导电层包括在所述控制电压线上方横跨所述间隙连接所述接地线的多个桥接器。
所述电路包括一共平面的波导。其中所述电路包括一多路复用器。其中所述桥接器具有小于所述第二导电层厚度的约五倍的跨度。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的顶视平面图；
图2是本发明的第二实施例的顶视平面图；
图3是本发明的第三实施例的顶视平面图；
图4是根据本发明一个实施例的技术的放大截面图；
图5是根据本发明一个实施例的处于下一阶段的图4所示实施例的方法截面图；
图6是根据本发明一个实施例的处于下一阶段的放大截面图；
图7是根据本发明一个实施例的处于下一阶段的放大截面图；
图8是根据本发明一个实施例的处于下一阶段的放大截面图；
图9是根据本发明一个实施例的下一阶段的放大截面图；
图10是根据本发明一个实施例的下一阶段的放大截面图；
图11是根据本发明一个实施例的下一阶段的放大截面图；
图12是根据本发明一个实施例的图8所示阶段的下一阶段的放大截面图；
图13是根据本发明一个实施例的图12所示阶段的下一阶段的放大截面图。
具体实施方式
参见图1，根据本发明的一个实施例，一基本的切换/传送线路共平面波导(CPW)10包括在横跨接地线12a的桥接器16e下方布线的控制电压线18，接地线12a包括两个由间隙22分开的条。接地线12a、12b和12c可形成于第一导电层内。信号线16可以形成在分开的第二导电层内。控制电压线18也可以形成在第一导电层内。
CPW10的宽度一般与信号线16的宽度成比例。信号线16的宽度可以通过采用第一和第二两个导电层减小，以具有必要的导电性。因而，接地线12可以利用一个实施例中的薄的底金属层制造。
桥接器16e的宽度“W”可以足够小，以使桥接器16e下面的牺牲层(图1中未示出)可以在释放步骤中除去。在一个实施例中，桥接器16e的跨度可以小于第二上导电层厚度的约五倍，使得桥接器16e足够结实，从而不会在两个导电层之间的电压下作用损坏。
图2示出根据本发明的多路复用器10a，其包括接地线12、信号线16f和16g、以及信号线16a到16g。桥接器20a将接地线12c桥接起来，桥接器26将元件16f和16g桥接起来，桥接器20将接地线12a桥接起来。因此，控制电压线18a沿路可跨过三个单独的接地线12a、12b和12c，到达接地线12d。
参见图3，根据本发明的另一个实施例，接地线12a、12b和12c可以被控制线18b和18c横跨。电压控制线18b在桥接器34下方通过，电压控制线18c在桥接器35下方通过。信号线32和36被桥接器34连接起来。信号线36和38被桥接器35连接起来。使每个桥接器34和35的跨度保持较小，在某些实施例中可能需要多个桥接器。因此，中间信号线部分36可以提供允许桥接器34和35的长度限定为所需长度的岛(island)。
根据本发明的一个实施例，桥接器(例如桥接器16e、16c、20、26、20a、16c、34或35)可以通过在半导体基底40上形成介电层42而形成。介电层可以是二氧化硅或氮化硅，它们是其中两个例子。
然后，如图5所示，第一或底导电层12可以淀积在介电层42上并被图形化。层12的图形化形成中央岛46和间隙44。在一个实施例中，底导电层12可以是钛、镍和金的组合物。
参见图6，所述结构接着可被涂覆一牺牲层48。在某些实施例中，该牺牲层48可以是被淀积或旋涂的。在一个实施例中，牺牲层48可以由聚合材料例如聚酰亚胺、抗蚀剂、或可流动玻璃制成，其在升高的温度下会回流、收缩、熔化或汽化。
下面，参见图7，在光刻和蚀刻之后，可以在牺牲层48内形成固定孔50。
然后可以将有利于进行镀覆的籽层52涂覆在图7所示的结构上，以实现图8所示的结构。可将厚抗蚀剂54图形化成用于如图9那样进行镀覆的模型。接着，可利用籽层52和抗蚀剂54镀覆桥接器16，籽层52有利于粘附桥接器16，抗蚀剂54被用作确定桥接器16的模型。在本发明的一个实施例中，形成桥接器16的第二或顶导电层可以是金。
在镀覆桥接器16之后，可将抗蚀剂54除去。籽层52可以被蚀刻掉，并且材料48可以被释放掉，从而形成桥接器16下方的空隙58。在一个实施例中，牺牲材料48可以通过加热释放掉。
在本发明的一个实施例中，在图8所示的结构形成后，可以进行蚀刻以形成U形金属结构52，如图12所示。在该实施例中，不镀覆一籽层，而是可以形成一加厚的金属层52。然后，通过释放材料48可以形成空气桥接器，从而形成空隙60。
虽然已结合一定数量的实施例对本发明进行了说明，但本领域技术人员知道还可以对其做出许多改进和变型。所附权利要求书旨在覆盖本发明的本质精神和范围内的全部改进和变型。

Claims (14)

1.一种制造微机电结构的方法，包括：
在第一导电层内形成一对导电条，所述导电条在其延伸方向上被一间隙分开；
使一导体在所述第一导电层内延伸通过所述间隙；以及
在一第二导电层内形成一导电桥接器，该桥接器将所述导电条连接起来并且使所述导电条与所述导体电绝缘，并将所述桥接器形成为其跨度为小于所述第二导电层厚度的5倍。
2.如权利要求1所述的方法，包括形成一共平面的波导。
3.如权利要求1所述的方法，包括形成一多路复用器。
4.如权利要求1所述的方法，包括在所述第一导电层上方形成所述第二导电层。
5.如权利要求4所述的方法，包括在所述导电桥接器下形成释放材料，并释放所述释放材料。
6.如权利要求5所述的方法，包括通过加热释放所述释放材料。
7.如权利要求1所述的方法，包括保持一个控制电压线延伸通过由相同的第一导电层形成的多条接地线，通过提供用于接地线的间隙延伸穿过所述控制电压线。
8.如权利要求7所述的方法，包括形成多个桥接器以横跨每个所述间隙将每个接地线连接起来。
9.如权利要求1所述的方法，包括在半导体结构上淀积绝缘体，在所述绝缘体上形成释放材料，以及在所述释放层上形成一籽层。
10.如权利要求9所述的方法，包括在所述籽层上形成一模型层以确定所述桥接器的形状。
11.一种用于微机电结构的集成电路，包括：
半导体结构；
在所述半导体结构上形成的第一导电层，所述第一导电层包括一对在其延伸方向上由一间隙分开的导电条，所述第一导电层还包括以与所述导电条绝缘方式横跨所述间隙延伸的线，所述线是控制电压线，它完全延伸通过多个接地线，所述接地线包括一允许所述控制线通过的间隙；
所述第一导电层上方的第二导电层，所述第二导电层包括在所述控制电压线上方横跨所述间隙连接所述接地线的多个桥接器。
12.如权利要求11所述的电路，其中所述电路包括一共平面的波导。
13.如权利要求11所述的电路，其中所述电路包括一多路复用器。
14.如权利要求11所述的电路，其中所述桥接器具有小于所述第二导电层厚度的五倍的跨度。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6812810B2 (en) * 2002-06-19 2004-11-02 Intel Corporation Bridges for microelectromechanical structures
JP4310633B2 (ja) * 2003-12-15 2009-08-12 日本電気株式会社 高周波スイッチ
US7321275B2 (en) * 2005-06-23 2008-01-22 Intel Corporation Ultra-low voltage capable zipper switch
US7602261B2 (en) * 2005-12-22 2009-10-13 Intel Corporation Micro-electromechanical system (MEMS) switch
US7554421B2 (en) * 2006-05-16 2009-06-30 Intel Corporation Micro-electromechanical system (MEMS) trampoline switch/varactor
US7605675B2 (en) * 2006-06-20 2009-10-20 Intel Corporation Electromechanical switch with partially rigidified electrode
US8946873B2 (en) * 2007-08-28 2015-02-03 Micron Technology, Inc. Redistribution structures for microfeature workpieces
KR20100061608A (ko) * 2008-11-29 2010-06-08 한국전자통신연구원 이종 접합 바이폴라 트랜지스터 및 그 형성 방법
JP5476854B2 (ja) * 2009-08-20 2014-04-23 沖電気工業株式会社 コプレーナ線路及びその製造方法
US10431866B2 (en) * 2017-09-15 2019-10-01 International Business Machines Corporation Microfabricated air bridges for planar microwave resonator circuits

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3539705A (en) 1968-05-31 1970-11-10 Westinghouse Electric Corp Microelectronic conductor configurations and method of making the same
US4670297A (en) * 1985-06-21 1987-06-02 Raytheon Company Evaporated thick metal and airbridge interconnects and method of manufacture
US4739519A (en) * 1985-10-31 1988-04-19 Narda Western Operations Coplanar microwave balun, multiplexer and mixer assemblies
JPS6481343A (en) 1987-09-24 1989-03-27 Nec Corp Manufacture of integrated circuit
US4920323A (en) 1988-12-27 1990-04-24 Raytheon Company Miniature circulators for monolithic microwave integrated circuits
JP2856778B2 (ja) 1989-09-07 1999-02-10 株式会社東芝 半導体装置の配線構造
US5281769A (en) * 1990-11-05 1994-01-25 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Dewall plating technique
US5408742A (en) * 1991-10-28 1995-04-25 Martin Marietta Corporation Process for making air bridges for integrated circuits
US5194833A (en) * 1991-11-15 1993-03-16 Motorola, Inc. Airbridge compensated microwave conductors
US5521406A (en) 1994-08-31 1996-05-28 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit with improved thermal impedance
US5686743A (en) * 1996-07-10 1997-11-11 Trw Inc. Method of forming airbridged metallization for integrated circuit fabrication
TW505984B (en) * 1997-12-12 2002-10-11 Applied Materials Inc Method of etching patterned layers useful as masking during subsequent etching or for damascene structures
KR100262506B1 (ko) * 1998-03-04 2000-09-01 김규현 반도체 소자의 제조 방법
MY128644A (en) * 2000-08-31 2007-02-28 Georgia Tech Res Inst Fabrication of semiconductor devices with air gaps for ultra low capacitance interconnections and methods of making same
US6692979B2 (en) * 2001-08-13 2004-02-17 Optoic Technology, Inc. Methods of fabricating optoelectronic IC modules
WO2003019657A2 (en) 2001-08-29 2003-03-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Integrated circuit device with bump bridges and method for making the same
US6812810B2 (en) * 2002-06-19 2004-11-02 Intel Corporation Bridges for microelectromechanical structures

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Publication number Publication date
AU2003243482A8 (en) 2004-01-06
KR20040002553A (ko) 2004-01-07
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JP2004047993A (ja) 2004-02-12
WO2004000718A2 (en) 2003-12-31
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GB2392011A (en) 2004-02-18
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GB2392011B (en) 2006-08-23
EP1375417A2 (en) 2004-01-02
TW574133B (en) 2004-02-01
DE10326555A1 (de) 2004-01-22
GB0314179D0 (en) 2003-07-23
US20030234703A1 (en) 2003-12-25
AU2003243482A1 (en) 2004-01-06
GB0518966D0 (en) 2005-10-26
GB2422720A (en) 2006-08-02
US6812810B2 (en) 2004-11-02
EP1375417A3 (en) 2004-11-03
KR100492382B1 (ko) 2005-05-30
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GB2422720B (en) 2006-12-20

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