JP2007115689A - マイクロマシンスイッチを含む集積回路、集積回路の製造方法、及び集積回路を含む電子回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による集積回路はCMOSプロセスによって形成され、回路部品(301‐303)及び少なくとも一つのマイクロマシンスイッチを含み、前記少なくとも一つのスイッチは、第一の導電層に対応するアクチュエーター電極(11)と、第二の導電層に対応する少なくとも一つのコンタクト電極(21、22)と、第三の導電層に対応する可動導電素子(31)とを有する。また、本発明は、前記スイッチを有する集積回路の製造方法、及び前記スイッチを内蔵する回路に関する。
【選択図】図1
Description
基板上に、誘電材料によって実質的にそれぞれ分離された複数の導電層を順次塗布する工程であって、前記複数の導電層のうち第一の導電層が前記少なくとも一つのアクチュエーター電極を構成し、前記複数の導電層のうち第二の導電層が前記少なくとも一つのコンタクト電極を構成し、前記複数の導電層のうち第三の導電層が前記可動導電素子を構成するように、当該複数の導電層を塗布する工程と、
少なくとも三層の導電層を含み、少なくともこの導電層の一部が誘電材料によって分離されているような積層構造を形成するように、前記複数の導電層の一部を選択的に取り除く工程と、
前記可動導電素子が、少なくとも前記少なくとも一つのコンタクト電極に対して可動となるように前記誘電材料の一部を取り除く工程であって、前記アクチュエーター電極が前記少なくとも一つのコンタクト電極に接触していないオープン状態と、前記アクチュエーター電極が前記少なくとも一つのコンタクト電極に実質的に接触しており前記スイッチが閉じているクローズ状態との間で、前記可動導電素子が選択的に移動可能となるように形成する工程と、を有する。
21、22・・・コンタクト電極
31・・・可動導電素子
311・・・中央部
312・・・梁部
100、101・・・シリコン基板
301・・・MOSFETトランジスタ
302・・・コンデンサー
303・・・抵抗
201・・・第一の誘電層間絶縁層
2‐5・・・金属層
206・・・保護膜
101・・・Pウェル
102・・・二酸化シリコン層
201‐205・・・誘電層
410・・・スイッチマトリクス
409・・・スイッチ
420・・・フィルターバンク
401‐404・・・フィルター
408・・・アンテナ
405・・・低雑音増幅器(LNA)
407・・・局部発信器
406・・・ミキサー
Claims (18)
- 回路部品と少なくとも一つのマイクロマシンのスイッチを含む集積回路であって、
少なくとも一つの前記スイッチは、アクチュエーター電極)と、少なくとも一つのコンタクト電極と、可動導電素子とを含み、
前記可動導電素子は、前記アクチュエーター電極が前記少なくとも一つのコンタクト電極に接触していないオープン状態と、前記アクチュエーター電極が前記少なくとも一つのコンタクト電極に実質的に接触しており、前記スイッチが閉じているクローズ状態との間で、選択的に移動可能に配置されており、
前記スイッチは、少なくともその一部が誘電材料によって分離されている少なくとも三つの導電層を含む積層構造からなり、
少なくとも一つの前記アクチュエーター電極は、前記導電層のうち第一の導電層の少なくとも一部によって構成され、
前記少なくとも一つのコンタクト電極は、前記導電層のうち第二の導電層によって構成され、
前記可動導電素子は、前記導電層のうち第三の導電層によって構成され、
前記回路部品及び少なくとも一つの前記マイクロマシンスイッチを含む当該集積回路は、誘電材料によってそれぞれ分離された導電層を順次堆積して、少なくとも前記第一のアクチュエーター電極、少なくとも一つの前記コンタクト電極及び前記可動導電素子を形成するCMOSプロセスによって形成されていることを特徴とする集積回路。 - 少なくとも一つの前記コンタクト電極は、互いに離間した少なくとも二つのコンタクト電極を含み、この二つのコンタクト電極は、前記可動導電素子が前記クローズ状態に位置しているときに、前記可動導電素子と実質的に接触するように配置され、当該二つのコンタクト電極間が前記可動導電素子によって電気的に接続されることを特徴とする請求項1に記載の集積回路。
- 前記可動導電素子は、中央部と、当該中央部を支持する複数の梁部とからなり、これら中央部と複数の梁部とは共に、前記第三の導電層によって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の集積回路。
- 前記アクチュエーター電極が、集積回路のシリコン基板に最も近い位置にあるポリシリコン層に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の集積回路。
- 前記アクチュエーター電極は、集積回路のシリコン基板に最も近くに位置し前記集積回路の前記回路部の一部を構成する導電層に対応するように形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の集積回路。
- 前記アクチュエーター電極は、Al、TiN、Cu、W或はこれらの組み合わせを少なくとも90重量%含有することを特徴とする請求項5に記載の集積回路。
- 前記導電層のうちの前記第一の導電層と前記第二の導電層とを分離している誘電材料が、SiO2もしくはSiNであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の集積回路。
- 前記導電層のうちの前記第二の導電層と前記第三の導電層とを分離している誘電材料が、SiO2もしくはSiNであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の集積回路。
- 少なくとも一つの前記コンタクト電極及び前記可動導電素子は、ほぼ平坦に形成されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の集積回路。
- 少なくとも一つの前記コンタクト電極に対応する前記第二の導電層が、前記アクチュエーター電極に対応する前記第一の導電層と、前記可動導電素子に対応する前記第三の導電層との間に配置されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の集積回路。
- 前記スイッチ構造の前記導電層のうち、第四の導電層によって形成されたアクチュエーター電極をさらに有し、
前記第三の導電層は、前記第四の導電層と前記第二の導電層との間に位置し、
前記アクチュエーター電極の状態に応じて、前記可動導電素子が前記クローズ状態と前記オープン状態とで位置を変えることに寄与するように、前記アクチュエーター電極が配置されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の集積回路。 - さらに設けられた前記アクチュエーター電極が、金属からなることを特徴とする請求項11に記載の集積回路。
- 前記アクチュエーターは、Al、TiN、Cu、W或はこれらの組み合わせを少なくとも90重量%含有することを特徴とする請求項12に記載の集積回路。
- 請求項1乃至13のいずれかに記載の集積回路を有することを特徴とする電子回路。
- 前記電子回路は、複数のフィルターを有し、
前記集積回路は、信号をフィルターする前記複数のフィルターのうちの一つを選択するためのスイッチマトリクスを構成するように配列された複数の前記マイクロマシンスイッチを有することを特徴とする請求項14に記載の電子回路。 - 回路部品及び少なくとも一つのマイクロマシンスイッチを含み、
前記スイッチは、アクチュエーター電極と、少なくとも一つのコンタクト電極と、可動導電素子とを含み、
前記可動導電素子は、前記アクチュエーター電極が少なくとも一つの前記コンタクト電極に接触していないオープン状態と、前記アクチュエーター電極が少なくとも一つの前記コンタクト電極に実質的に接触しており、前記スイッチが閉じているクローズ状態との間で、選択的に移動可能に配置されている集積回路を製造する方法であって、
基板上に、誘電材料によって実質的にそれぞれ分離された複数の導電層を順次塗布する工程であって、前記複数の導電層のうち第一の導電層が少なくとも一つの前記アクチュエーター電極を構成し、前記複数の導電層のうち第二の導電層が前記少なくとも一つのコンタクト電極を構成し、前記複数の導電層のうち第三の導電層が前記可動導電素子を構成するように、当該複数の導電層を塗布する工程と、
少なくとも三層の導電層を含み、少なくともこの導電層の一部が誘電材料によって分離されているような積層構造を形成するように、前記複数の導電層の一部を選択的に取り除く工程と、
前記可動導電素子が、少なくとも前記少なくとも一つのコンタクト電極に対して可動となるように前記誘電材料の一部を取り除く工程であって、前記アクチュエーター電極が少なくとも一つの前記コンタクト電極に接触していないオープン状態と、前記アクチュエーター電極が少なくとも一つの前記コンタクト電極に実質的に接触しており前記スイッチが閉じているクローズ状態との間で、前記可動導電素子が選択的に移動可能となるように形成する工程と、を有し、
前記回路部品を形成する工程と、少なくとも前記アクチュエーター電極と、少なくとも一つの前記コンタクト電極と、前記可動導電素子とを形成するように複数の導電層を堆積する工程とをCMOSプロセスによって行うことを特徴とする集積回路の製造方法。 - 前記複数の導電層のうち前記第二の導電層が、少なくとも二つのコンタクト電極を形成するように塗布され、この二つのコンタクト電極は、前記可動導電素子が前記クローズ状態に位置しているときに前記可動導電素子と実質的に接触するように配置され、当該二つのコンタクト電極間が前記可動導電素子によって電気的に接続されるように形成されることを特徴とする請求項16に記載の集積回路の製造方法。
- 中央部と、当該中央部を支持する複数の梁部とからなる前記可動導電素子を形成するように前記第三の導電層が塗布され、これら中央部と複数の梁部とは共に前記第三の導電層によって形成されることを特徴とする請求項22または請求項17に記載の集積回路の製造方法。
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