TW574133B - Bridges for microelectromechanical structures - Google Patents

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Description

玖、發明說明： 【明所屬領2 背景 本發明係大致有關於微電機結構(MEMS)。 L· ^tr Jl 微電機結構係可以使用微電子製造方法來製造之物王里 結構，在製造微電機結構裝置時，通常必須互相電氣地广 離不同之結構。為達此目的，一空氣間隙可位在一電氣連 接為之下方，這種結構可以被稱為一橋接器，因為它▼在 一空氣間隙上進行電氣連接且可用以與下方裝置隔開。 例如，對於多模式多頻帶行動電話應用而言，一天線 開關多工器將天線切換至一不同模式或頻帶，且在傳送與 接收之間切換。該多工器係由許多獨立之開關構成，為了 配置信號線之路徑，致動控制線互相交錯，需要兩層以上 之金屬層。 例如，一直線型懸臂桿金屬接頭系列開關通常需要兩 金屬線以便進行連接，一第一信號線可以在一第一層，二 第二信號線亦可在該第一層中，且一致動元件可在該第— 層中，但該懸臂桿金屬接頭開關本身則必在至少一第二層 中。 因此需要有一更好之方式來達成在MEMS中之連接。 【發明内容3 圖式簡單說明 第1圖是本發明之一實施例之俯視平面圖； 574133 第2圖是本發明之第二實施例之俯視平面圖； 第3圖是本發明之第三實施例之俯視平面圖； 第4圖是本發明之方法之一實施例之放大橫截面圖； 第5圖是本發明之一實施例之下一階段時，在第4圖中 5 所示之實施例的放大橫截面圖； 第6圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第7圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 10 第8圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第9圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第10圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 15 面圖； 第11圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第12圖是在本發明之另一實施例在第8圖所示之階段 後之一階段時的放大橫截面圖；及 20 第13圖是本發明之一實施例在第12圖所示之階段之下 一階段時之放大橫截面圖。 【實施方式3 詳細說明 請參閱第1圖，依據本發明之一實施例，一基本開關/ 6 574133 傳輸線共平面波導裝置(CPW)IO包括一控制電壓線18，該 控制電壓線18配設在一橋接器1心下方且與包括兩被一間 隙22分開之片條的一接地線i2a交叉。該等接地線12a、i2b 與12c可形成在一第一導電層中，該信號線16可製作於一第 5二、分開之導電層中。該控制電壓線18亦可以在該第一導 電層中。 該CPW10之寬度通常配合該信號線16之寬度，該信號 線16之寬度可以藉由減少使用第一與第二導電層兩者來減 少以得必要之導電性。因此，在一實施例中，該等接地線 10可藉由使用一薄底金屬層製成。 該橋接器16e之寬度“W”可小到足以使一在該橋接 為16e下方之犧牲層（圖未示）可在一離型步驟中脫離，在一 貫施例中’該橋接器16e之跨距可以小於大約該第二、上方 導電層之厚度的五倍，使得該橋接器16e足夠堅固而不會在 15 在兩導電層之間的電壓下崩潰。 第2圖顯示依據本發明之另一實施例，一包括接地線 12、信號線16f與16g、以及信號線16a至16g之多 工器10a。 该橋接器20a橋接該接地線12c，該橋接器％橋接該等元件 16f與16g，且該橋接器2〇橋接該等接地線12&。因此，該控 2〇制電壓線l8a可-直橫跨通過三條分開之接地線12a 、12b 與 12c以連接該接地線12€1。 明苓閱第3圖，依據本發明之另一實施例，該等接地線 12a 12b與12c可與控制線18b與⑻交叉，該控制電壓線⑽ 通過一橋接器34下方且該控制電壓線18c通過一橋接器％ 7 下方。該等信號線32與36係被該橋接!g34連結，該等卜 線36與38储祕抑連結。藉由將各橋接= 距保持成相當小，在某些實施例中會需要多數橋接器^ 此’該中間信躲部份36可提供—使該#橋接㈣與％之 長度可被限制成必要長度的島部。 依據本發明之-實施例，一如橋接器i6e、H 2〇、 26、20a、16c、34或35之橋接器可以藉由在 -上方形成-絕緣層42而形成。該絕緣層可以:= 例子之二氧化矽或氮化矽。 >接著’如第5圖所示…第—或底導電層12可以沈積在 義緣層42上亚形成圖案，該層12之圖案形成該中央島部 46與該等間隙44。在_實施例中，該底導電層U可以是欽、 鎳與金之複合材。 請參閱第6圖，該結構可再以一犧牲層仙覆蓋，該犧牲 層48可由如聚驢亞胺之聚合材料、抗㈣、或可流動玻璃 寺製成，且該犧牲層48在高溫時迴流、收縮、熔化或蒸發。 其次，請參閱第7圖，在微影成像與蝕刻後，多數錨定 孔50可形成在該犧牲層中。 接著，一用以協助電鍍之晶種層52可塗覆在第7圖所示 之…構上以構成第8圖所示之結構，一厚抗姓層54可形成如 用以黾錄之模的圖案，如第9圖所示。其次，可使用該晶 種層52電鍍一橋接器16以增加該橋接器16之附著力，且使 用该抗蝕層54作一用以界定出該橋接器16之模。在—實施 例中，形成該橋接器16之第二或頂導電層可以是金。 574133 在電鍍該信號線16之後，可將該抗蝕層54移除。該晶 種層52可以蝕刻去除且該材料48可以脫離，在該橋接器16 下方形成一孔58，在一實施例中，該犧牲層48係經由加熱 而脫離。 5 在本發明之另一實施例中，在第8圖所示之結構形成 後，可使用蝕刻來形成該U形金屬結構52，如第12圖所示。 若不電鍍一晶種層，在這實施例中亦可形成一較重之金屬 層52，接著該空氣橋接器可以藉由使該材料48離型，形成 該孔60而形成。 10 雖然本發明已針對一定數目之實施例說明過了，但是 所屬技術領域中具有通常知識者可了解由其產生之多種修 改與變化。由於係在本發明之真正精神與範疇内，故以下 申請專利範圍係可涵蓋所有的這些修改與變化。 【圖式簡單說明】 15 第1圖是本發明之一實施例之俯視平面圖； 第2圖是本發明之第二實施例之俯視平面圖； 第3圖是本發明之第三實施例之俯視平面圖； 第4圖是本發明之方法之一實施例之放大橫截面圖； 第5圖是本發明之一實施例之下一階段時，在第4圖中 20 所示之實施例的放大橫截面圖； 第6圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第7圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 9 574133 第8圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第9圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 5 第10圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第11圖是本發明之一實施例之下一階段時之放大橫截 面圖； 第12圖是在本發明之另一實施例在第8圖所示之階段 10 後之一階段時的放大橫截面圖；及 第13圖是本發明之一實施例在第12圖所示之階段之下 一階段時之放大橫截面圖。 10 574133 【圖式之主要元件代表符號表】 10…波導裝置(CPW) 58,60···孔 10a···多工器 12，12〇4213，12(：，12(1...接地線 16···信號線 16a-16g·.·信號線 16e".橋接器 18，18a...控制電壓線 18b，18c...控制電壓線 20···橋接器 20a···橋接器 22…間隙 26···橋接器 32···信號線 34,35…橋接器 36…中間信號線部份 40…半導體基板 42…絕、· 44…間隙 46.. .中央島部 48…犧牲層 50.. .錨定孔 52."晶種層 54…抗餘層

Claims (1)

  1. 574133 拾、申請專利範圍： 1 · 一種形成一橋接器之方法，包含： 在一第一導電層中形成一對導電片，該等導電片被 一間隙分開； 5 使一導體延伸通過在該第一導電層中之間隙； 在一第二導電層中形成一導電橋接器，該導電橋接 器係以與該導體隔離之方式電氣耦合該第一與第二導 電片。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，包括形成一共平面波導 10 裝置。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，包括形成一多工器。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，包括在該第一導電層上 形成該第二導電層。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，包括在該導電橋接器下 15 方形成一離型材料且使該離型材料離型。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，包括藉由加熱使該離型 材料離型。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，包括以一小於大約該第 二導電層之厚度之五倍之跨距形成該橋接器。 20 8.如申請專利範圍第1項之方法，包括藉由為一控制電壓 線提供多數間隙以延伸通過多數接地線，使該控制電壓 線可延伸通過由相同之第一導電層所形成之該等接地 線。 9.如申請專利範圍第8項之方法，包括多數用以連接通過 12 574133 各間隙之接地線各之橋接器。 10.如申請專利範圍第1項之方法，包括在一半導體結構上 沈積一絕緣層，在該絕緣層上形成一離型材料，及在該 離型層上形成一晶種層。 5 11.如申請專利範圍第10項之方法，包括在該晶種層上方 形成一模層以界定出該橋接器之形狀。 12. —種積體電路，包含： 一半導體結構； 一第一導電層，係形成在該半導體結構上，該第一 10 導電層包括一對被一間隙分開之導電片，該第一導電層 更包括一延伸通過該間隙且與該等導電片隔離之線；及 一第二導電層，係在該第一導電層上方，該第二導 電層包括一以與該線電氣絕緣之方式耦合該第一導電 片與該第二導電片的橋接器。 15 13.如申請專利範圍第12項之電路，其中該電路包括一共 平面波導裝置。 14. 如申請專利範圍第12項之電路，其中該電路包括一多 工器。 15. 如申請專利範圍第12項之電路，其中該橋接器具有一 20 小於大約該第二導電層之厚度之五倍之跨距。 16. 如申請專利範圍第12項之電路，其中該線是一控制電 壓線，該控制電壓線完全延伸通過多數接地線，各接地 線包括一可讓該控制線通過之間隙，該電路包括多數連 接通過該等間隙且在該控制電壓線上方之各接地線的 13 574133 橋接器。 14
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