TWI248697B - Micro-resonator and communication apparatus - Google Patents

Description

1248697 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種微共振器以及一種具有一包含此微共 振器之據、波器的通訊裝置。 【先前技術】 近年來’微機械（MEMS :微電機機械系統，超小型 電性/機械性複合裝置）裝置以及具有MEMS組合於其中 之小型裝置已受到顯著的注意，該Μ E M S裝置之基本特性 存在有其中建構爲機械結構之驅動體組合於該裝置之一部 件之內且該驅動體可電性地以電極間所產生之庫侖之力（ C 〇 u 1 〇 m b ’ s f 〇 r c e )的施加而驅動。 因爲利用以半導體方法爲主之微機械技術所形成的微 振動裝置具有諸如裝置所占之小面積，高Q値以及可積體 於其他半導體裝置之能量的優點，所以在無線通訊中，其 當作中頻（IF )濾波器及高頻（RF )濾波器之用途已提出 自諸如密西根州立大學之硏究機構（參閱引例之非專利之 參考例1 )。 附圖第1圖係示意圖，顯示引例之非專利之參考例1 中所描述之包含高頻濾波器的振動器，亦即，微共振器之 安排。如第1圖中所示，此共振器1包含一半導體基板2 ，其上透過一絕緣層3而形成一多晶矽輸入側互連層4及 一輸出電極5，一多晶矽振動梁，亦即，所謂梁形振動電 極7係以相對關係於此輸出電極5而形成橫跨空間7 ,該 _ 4 — (2) 1248697 振動電極7交錯於輸出電極5且以此一方式連接於輸入側 互連層4，即，可藉錨形部分（支撐部分）8〔8A，8B〕 支撐於其兩末端之方式，該振動電極7扮演輸入電極，例 如金（A u )膜9形成於輸入側互連層4的末端部分。在此 共振器1之中，輸入端子tl從輸入側互連層4的金（An )膜引出，以及輸出端子t2從輸出電極5引出。 在此共振器1之中，於其中D C (直流）偏壓V1施加 於振動電極7與接地間之狀態中，高頻信號S 1會透過輸 入端子11供應至振動電極7，更特定地，當DC偏壓V1 及高頻信號S 1從輸入端子t 1輸入於共振器1時，具有由 長度L所決定之自然振盪的振動電極7會藉輸出電極5與 振動電極7之間所產生之靜電力而振動。當振動電極7振 動時，在輸出電極5與振動電極7之間的電容之時間改變 以及相對應於D C偏壓之高頻信號將從輸出電極5輸出（ 即，輸出端子t2)，該高頻濾波器輸出一相對應於振動電 極7之自然振盪（共振頻率）。 〔引例之非專利之參考例 1〕 ： J. R· Clark，H·

Hsu,及C. T. — C. Nguyen之”高QVHF微機械輪廓模式 之碟形共振器，，，記載於2000年12月1 1至1 3日加州舊 金山之IEEE國際電子裝置會議的技術文摘第3 9 9至402 已提出及驗證之微振動器的共振頻率最大並不超過 200MHz (百萬赫茲），因此，相對於GHz (十億赫兹） 地區之傳統的表面聲波（S A W )濾波器或膜巨量聲音共振 -5- (3) 1248697 器（fbar )濾波器，該微振動器之特性的高Q値無法提 供於GHz頻帶區。 目前，輸出信號之共振峯値大致地傾向於降低於高頻 區之中，且爲了要獲得令人滿意的濾波器特性’必須改善 該共振峯値的S/N (信雜比）。根據有關密西根州立大學 之引例的非專利參考例1之碟形共振器，輸出信號的雜訊 成分會依據直接通過形成於當作輸入電極之振動電極7與 輸出電極5之間的寄生電容Co的信號，另一方面，該碟 形共振器需要高於3 0V (伏特）之D C偏壓以取得足夠的 輸出信號，因此，所企望的是，利用中心梁之梁形式結構 應使用爲一種實用的振動電極結構。 如一種用於降低雜訊成分之方法，考慮有其中D C電 壓所施加之振動電極配置於輸入電極與輸出電極之間的安 排。第2及3圖顯示其中上述雜訊成分降低方法應用於梁 形結構共振器之相關技術。如第2及3圖中所示，此共振 器11包含一半導體基板12，例如一輸入電極〗4及輸出電 極1 5透過一絕緣層丨3形成於其上，一當作隔膜之電極， 亦即’所謂梁形振動電極1 7係以相對於該輸入電極1 4及 輸出電極1 5之關係形成橫跨一空間1 6，該振動電極1 7係 藉支撐部分（所謂錨形部分）1 9〔 1 9 A，1 9 B〕單一地支撐 於其個別末端’即，以其可交錯輸入及輸出電極1 4，1 5 以及其可連接於一配置在輸入及輸出電極1 4，1 5外側之 互連層18的方式。該輸入電極14，輸出電極15及互連層 1 8由相同的導電材料製成且它們可由諸如多晶矽膜及鋁膜 冬 (4) 1248697 之金屬膜形成，該振動電極1 7係由諸如多晶矽膜及鋁膜 之金屬膜形成。 輸入端子tl從輸入電極14引出，以及高頻信號S2 透過該輸入端子tl輸入於輸入電極14。輸出端子t2從輸 出電極1 5引出，以及具有所企望頻率之高頻信號從該輸 出端子t2輸出。預定的DC偏壓V2則施加於振動電極17 〇 在此微共振器11中，當高頻信號S2輸入於輸入端子 1 4時，該振動電極1 7會依據DC偏壓V2所施加之振動電 極1 7與輸入電極1 4間所產生的靜電力而振盪，使得具有 所企望頻率之高頻信號從輸出電極15輸出。根據該微共 振器1 1，因爲其中彼此相對之輸入及輸出電極1 4及1 5的 面積可減少以及輸入與輸出電極1 4及1 5間之間隔可增加 ，故可減少該輸入與輸出電極1 4及1 5間的寄生電容Co 。因此，直接通過輸入與輸出電極14及15間之寄生電容 Co的信號，亦即，雜訊成分可減少，因而可增加輸出信 號的S/N 。 然而，伴隨著具有第1，2及3圖中所示之粱形結構 的微共振器1，Π所遭遇的問題將爲一高阻抗。因爲其係 數微米至數十微米之一般共振器的阻抗達到數十仟歐姆至 數百仟歐姆，故難以應用該一般共振器於其中系統阻抗基 本地爲50Ω (歐姆）之高頻（RF)裝置。 【發明內容】 -7- (5) . 1248697 鑑於上述觀點，本發明之目的在於提供一種能降低共 · 振器之合成阻抗且可應用於預定裝置的微共振器。 本發明之另一目的在於提供一種包含由微共振器裝置 所構成之濾波器的通訊裝置。 根據本發明之觀點，提供有一種微共振器’包含一基 板，具有梁形結構之複數個微共振器裝置形成於該基板之 上，其中該複數個微共振器裝置彼此並聯地電性連接。 在該微共振器中，該複數個微共振器裝置可包含具有 · 輸入電極及輸出電極配置於同一平面上，且當作隔膜之梁 以相對於該等輸入電極及輸出電極之關係配置橫跨一空間 的複數個微共振器裝置，該複數個微共振器裝置彼此並聯 地配置於該基板之上。 在該微共振器中，該複數個微共振器裝置可由包含輸 入電極及輸出電極配置於同一平面上，且當作隔膜之梁以 相對於該等輸入電極及輸出電極之關係彼此並聯地配置橫 跨一空間的複數個多重梁形式之微共振器裝置所構成。 在該微共振器中，該複數個微共振器裝置可由包含輸 入電極及輸出電極配置於同一平面上，且當作隔膜之粱以 相對於該等輸入電極及輸出電極之關係彼此並聯地配置橫 跨一空間的複數個多重梁形式之微共振器所構成，該複數 個多重梁形式之微共振器裝置係彼此並聯地配置於同一基 板之上。 在一通訊裝置中，包含一濾波器，用以頻帶限制發射 ~ 信號及/或接收信號，該濾波器係由微共振器所構成之濾 -8- (6) (6)1248697 波器，該微共振器包含複數個微共振器裝置，具有梁結構 形成於同一基板上，該複數個微共振器裝置係彼此並聯地 電性連接。 在該通訊裝置中，在該濾波器中之複數個微共振器裝 置包含具有當作隔膜之梁以相對於配置在同一平面上之輸 入電極及輸出電極的關係配置橫跨一空間的複數個微共振 器裝置，該複數個微共振器裝置係彼此並聯地配置於同一 平面上。 進一步地，在該通訊裝置中，在該濾波器中之複數個 微共振器裝置可由多重梁形式之微共振器裝置所構成，該 多重梁形式之微共振器裝置包含輸入電極及輸出電極配置 於同一平面上，且當作複數個隔膜之梁係以相對於該等輸 入電極及輸出電極之關係彼此並聯地配置橫跨一空間。 此外’在該通訊裝置中，在該濾波器中之複數個微共 振器裝置可包含複數個多重梁形式之微共振器裝置，該複 數個多重梁形式之微共振器裝置包含當作複數個隔膜之梁 以相對於該等輸入電極及輸出電極之關係彼此並聯地配置 橫跨一空間’該複數個多重粱形式之微共振器裝置係彼此 並聯地配置於同一基板上。 因爲根據本發明之微共振器具有其中複數個微共振器 裝置係彼此並聯地電性連接，所以可降低合成的阻抗且可 調整爲隨意合成的阻抗。 根據本發明之微共振器，共振器之合成阻抗可降低且 因此’根據本發明之微共振器可應用於具有預定阻抗之裝 - 9- (7) 1248697 置，例如本發明之微共振器可使用爲5 0Q系統高頻（RF )裝置，而且可藉調整彼此並聯連接之共振器的數目來製 造具有隨意合成阻抗之共振器。 當複數個微共振器裝置藉彼此並聯地配置該複數個微 共振器裝置於同一基板而建構時，合成阻抗可依據該複數 個微共振器的數目予以調整。此外，可製造小型微共振器 之一裝置。 當多重粱形式之微共振器裝置藉並聯配置複數個梁於 共用的輸入及輸出電極而建構時，該多重梁形式之微共振 益裝置可視爲其電極區域，亦即，梁區域大的一共振器。 合成阻抗可依據該等梁的數目而調整，且可製造更小型微 共振器之一裝置。 進一步地，當複數個微共振器裝置藉彼此並聯配置複 數個多重梁形式之微共振器裝置於同一基板上而建構時， 合成阻抗可降低更多且可製造極更小型微共振器之一裝置 〇 此外，根據本發明之通訊裝置，因爲此通訊裝置包含 由上述微共振器所構成之濾波器。亦即，具有可匹配於所 應用之通訊裝置之合成阻抗的爐波器，所以可提供高度可 靠之通訊裝置。 【實施方式】 根據本發明實施例之微共振器及通訊裝置將參照圖式 說明如下。 -10- (8) (8)1248697 根據本發明之微共振器係一利用微米標度或奈米標度 之共振器裝置。 第4圖係示意圖，顯示根據本發明實施例之微共振器 的安排。如第4圖中所示，根據本發明之微共振器21包 含一共用基板22，在該基板上配置有具有粱結構之複數個 微共振器，在此實施例中，三個微共振器裝置23〔 23 !， 232，233〕彼此並聯，該等微共振器裝置23〔231，232’ 2 33〕係彼此並聯地電性連接在一起。更特定地，如第4 圖以及第5A及5B圖中所示，個別之微共振器裝置23!’ 232，233係以此一方式建構，即，三個輸入電極24及三 個輸出電極25個別地在基板22之同一平面上分支爲三個 輸入電極24】，242，243及三個輸出電極25】，252，253， 當作隔膜之梁，亦即，所謂梁形式之振動電極2 7以相對 於配對之所分支的輸入及輸出電極24^,25!，242，252， 及2 43，2 5 3之關係形成橫跨一空間26，該等個別之微共 振器裝置23!，2 3 2，2 3 3彼此並聯地配置於同一基板22之 上，該等輸入電極24!，242，243連接在一起，輸出電極 25】，252，253連接在-起，藉此，該等微共振器裝置23】 ’ 2 3 2，2 3 3彼此並聯連接。在此實施例中，複數個微共振 器裝置23】，232，233之輸入電極24】，242，243及輸出電 極25!，252，253連接在一起，藉此建構該微共振器21爲 —裝置。 各振動電極27係藉支撐部分（所謂錨形部分）29〔 29A，29B〕予以單一地支撐於其個別之末端處，使其可類 -11 - 1248697 Ο) 似橋粱地與輸入及輸出電極24，25交錯以及使其可連接 於配置在該等輸入及輸出電極2 4，2 5外側之互連層2 8， 因此，該振動電極2 7具有中心粱結構。 基板22係其中一絕緣層形成於一諸如矽基板或砷化 鎵（GaAs )基板之半導體基板或諸如石英基板或玻璃基板 之絕緣基板上的基板。在此實施例中，使用有一其中氮化 石夕膜形成於砂基板上的基板。輸入電極24，輸出電極25 及互連層28可由相同的導電材料所製成，例如其可由諸 如多晶矽膜或鋁（A1 )膜之金屬膜所製成，或其可由其中 引入雜質於半導體基板之內的雜質半導體層所製成。振動 電極2 7可由諸如多晶矽膜或鋁（A1 )膜之金屬膜形成。 例如一預定頻率之信號的高頻信號輸入於共用輸入電 極24，以及例如一具有所企望頻率之信號的高頻信號從共 用輸出電極25輸出。預定之DC偏壓則施加於各振動電極 2Ί。 其中操作此微共振器2 ]之方式將描述如下。預定之 DC電壓施加於各振動電極27，例如當高頻信號輸入於輸 入電極24時，該振動電極27將依據該振動電極27與輸 入電極24之間所產生之靜電力以二次振盪模式共振’當 此振動電極2 7共振時，具有靶標頻率之高頻信號將從輸 出電極25產生，當具有其他頻率之信號輸入於該輸入電 極2 4時，振動電極2 7並不會共振，使得信號不產生自輸 出電極2 5。 根據此實施例之微共振器2 1，複數個微共振器裝置 -12 - (10) (10)1248697 23〔 23】，2 3 2，2 3 3〕彼此並聯地配置，個別的輸入電極 24及個別的輸出電極25連接在一起，以及微共振器裝 置23!，2 3 2，2 3 3則彼此並聯地連接，因此可降低微共振 器2 1之合成阻抗，亦即，此時所獲得的合成阻抗Za可給 定如下。 若滿足 1/Za = (l/Zl ) + ( 1/Z2 ) + ( 1/Z3 )以及 Z1=Z2 = Z3時，則合成阻抗Za可獲得如下：

Za= ( 1/3 ) Z1 更特定地，若個別的微共振器裝置23 !，2 3 2及2 3 3形 成有相同的圖案，且個別阻抗Z 1，Z2，Z3之値選擇相等 時，則合成阻抗Za呈現阻抗Z1的三分之一。因此，若配 置有超過三個微共振器裝置且該等微共振器裝置彼此並聯 連接時’則可獲得具有合成阻抗可匹配於所應用之電子裝 置的微共振器2 1。 第6圖顯示根據本發明另一實施例之微共振器。如第 6圖中所示，根據此實施例之微共振器3 1包含一基板22 ’其上形成輸入電極24及輸出電極25，複數個獨立的振 動電極，在此實施例中，三個振動電極27〔 27!，2 72， 2 7 3〕係以相對於該輸入電極24及輸出電極25之關係彼 此並聯地橫跨一空間而配置。更特定地，該三個振動電極 27〔 27]，2 72，2 7 3〕沿著輸入及輸出電極24，25之縱軸 方向彼此並聯地配置。根據此實施例之微共振器裝置具有 其中具有梁結構之複數個振動電極2 7配置相對於共用輸 入及輸出電極24，25的安排，且因此，可稱謂其爲”多重 -13- (11) (11)1248697 梁形式之微共振器裝置’’。 在此例中，振動電極27!，輸入電極24及輸出電極 25建構微共振器裝置23!;振動電極272，輸入電極24及 輸出電極25建構微共振器裝置232;以及振動電極273, 輸入電極24及輸出電極25建構微共振器裝置2 3 3，因此 ，此實施例之微共振器3 1包含成直線進行地配置之微共 振器裝置23。 其餘之安排相似於已參照第4及5 A，5 B圖所描述之 該等安排，且因此無需詳述。 根據此實施例之微共振器3 1，由個別之振動電極27 ! ，2 72，2 7 3所構成之微共振器裝置23】，23 2，2 3 3彼此並 聯地連接。此微共振器3 1可視爲其振動電極面積可藉增 加個別之振動電極27】，272及273而增加之一共振器，因 此，可減少微共振器3 1之合成阻抗。更特定地，此時所 獲得的合成阻抗Zb可給定如下： 若滿足 1/Zb= ( 1/z 1 ) + ( 1/Z2 ) + ( 1/Z3 )以及 Z1=Z2 = Z3 時，貝[J Za=( 1/3) Z1 成立。 如上述，若個別的微共振器裝置2 3 !，2 3 2及2 3 3形成 有相同的圖案，且個別阻抗Z1，Z 2，Z 3之値選擇相等時 ’則合成阻抗Zb呈現阻抗Z1的三分之一。因此，若配置 有超過三個振動電極2 7時，則可獲得具有合成阻抗可匹 配於所應用之電子裝置的微共振器3丨。例如相較於第4圖 中所示之微共振器2 1，此微共振器3 1可製成更小型。 第7圖顯示本發明又一實施例之微共振器。根據此實 -14 - (12) (12)1248697 施例之微共振器具有一由第4及6圖中所示之微共振器21 及3 1之組合所作成之安排。 如第7圖中所示，根據此實施例之微共振器4 1具有 共用基板22，其上三個多重梁形式之微共振器裝置31〔 3 1 !，3 12，3 1 3〕彼此並聯地配置，該等多重梁形式之微共 振器裝置3 1〔 3 1 !，3 1 2，3 13〕係彼此並聯地電性連接。 更特定地，如第7圖中所示地，輸入電極24分支爲 二個輸入電極24!，242，及243，以及該輸出電極25亦分 支爲三個輸出電極25!，2 5 2及2 5 3。多重粱形式之微共振 器裝置31!包含複數個獨立的振動電極，在此實施例中， 三個振動電極27〔 27】，2 72，2 7 3〕係以相對於第一配對 之所分支的輸入及輸出電極2 4 !，2 5 !之關係彼此並聯地橫 跨一空間而形成；多重梁形式之微共振器裝置3 1 2包含複 數個獨立的振動電極，在此實施例中，三個振動電極2 7〔 2 74，2 7 5，2 7 6〕係以相對於第二配對之所分支的輸入及輸 出電極2 42，2 5 2之關係彼此並聯地橫跨一空間而形成；以 及多重粱形式之微共振器裝置3 1 3包含複數個獨立的振動 電極，在此實施例中，三個振動電極2 7〔 2 7 7，2 7 8，2 7 9 〕係以相對於第三配對之所分支的輸入及輸出電極2 43， 2 5 3之關係彼此並聯地橫跨一空間而形成。 在此例中，於該多重梁形式之微共振器裝置3 1 !中， 該振動電極27】，輸入電極24!及輸出電極251建構微共 振器裝置2 3〗；振動電極2 7 2，輸入電極2 4 !及輸出電極 25】建構微共振器裝置2 3 2 ;以及振動電極2 7 3，輸入電極 -15- (13) (13)1248697 2叫及輸出電極25!建構微共振器裝置233。 在該多重梁形式之微共振器裝置312中，該振動電極 2 74，輸入電極242及輸出電極2 5 2建構微共振器裝置234 ;振動電極275’輸入電極242及輸出電極252建構微共 振器裝置2 3 5 ;以及振動電極2 7 6，輸入電極242及輸出電 極252建構微共振器裝置2 3 6。 進一步地，在該多重粱形式之微共振器裝置313中， 該振動電極2 7 7，輸入電極24 3及輸出電極2 5 3建構微共 振器裝置237;振動電極278，輸入電極243及輸出電極 253建構微共振器裝置238;以及振動電極279，輸入電極 243及輸出電極253建構微共振器裝置239。 其餘之安排相似於第4及6圖中所示之微共振器2 1 ’ 3 1之該等安排，且因此無需詳述。 根據此實施例之微共振器4 1，因爲此微共振器4 1具 有其中複數個微共振器裝置2 3係成直線進行地配置及其 中複數個多重梁形式之微共振器裝置31】，312，及313彼 此並聯地配置的安排，故並聯連接的微共振器裝置的數目 增加會使得微共振器4 1之阻抗可減少。也就是說’此時 所獲得的合成阻抗Zc可取得如下： 若滿足 1/Zc= ( 1/Z1) + ( 1/Z2) + ( 1/Z3) + ( 1/Z4) + ( 1/Z5 ) + ( 1/Z6 ) + ( WZ7 ) + ( 1/Z8 ) + ( 1/Z9 )，以 及Z1=Z2 = Z3 = Z4 = Z5= Z6 = Z7 = Z8 = Z9時，則可給定該合成 阻抗 Z c = ( 1 / 9 ) Z 1。 在此方式中，若個別的多重梁形式之微共振器裝置 -16 - (14) (14)1248697 3 1】，3 12，3 13形成有相同的圖案，且個別阻抗値Z 1至Z9 選擇相等時，則合成阻抗Zc呈現阻抗Z 1的九分之一。因 此，若配置超過個別的多重梁形式之微共振器裝置3 1的 三個共振電極27，且配置超過三個多重梁形式之微共振器 裝置3 1時，則可獲得具有合成阻抗可匹配於所應用之電 子裝置的微共振器4 1。例如相較於第4及6圖中所示之微 共振器2 1，此微共振器4 1可製成更小型。 根據本發明實施例之微共振器的製造方法將參照第 8A至8E圖及第9A至9D圖加以說明。 第8A至8E及第9A至9D圖分別係製程圖式，顯示 其係微共振器之主要部分的微共振器裝置之橫剖面結構。 根據此實施例，首先，如第8 A圖中所示，製備有一 基板2 2，其中具有預定之膜厚度的絕緣膜5 2形成於矽基 板5 1之上方表面之上。在此實施例中，該基板2 2係藉形 成具有1微米之膜厚度的氮化矽膜（S i N ) 5 2於矽基板5 1 之上而形成。 接著，如第8 B圖中所示，具有預定之膜厚度，其作 用爲下方電極，亦即，輸入及輸出電極的導電膜53形成 於基板2 2的絕緣層5 2之上。在此實施例中，具有〇 · 5微 米之膜厚度的多晶矽膜5 3藉真空沈積法沈積於氮化矽膜 52之上。 接者’如第8C圖中所不，作爲下方電極之輸入電極 24及輸出電極25以及互連層2 8係根據選擇性蝕刻法藉製 作多晶矽膜5 3圖案而形成，輸入及輸出電極24，2 5以及 -17- (15) 1248697 互連層2 8係製成相對應於第4，6及7圖之該等。 接著，如第8D圖中所示，具有預定之膜厚度的犧 層54形成於包含輸入及輸出電極24，25及互連層28 上方表面之基板2 2的整個表面之上。在此實施例中， 作犧牲層之具有0.5微米膜厚度的氧化矽（Si02 )膜54 真空沈積法沈積於基板22的整個表面上。 接著，如第8E圖中所示，使該犧牲層54平坦化且 此設定該輸入及輸出電極24，25上之犧牲層54的膜厚 於預定的膜厚度。此犧牲層5 4之膜厚度相對應於上述 動電極27與輸入及輸出電極24，25間之空間26的高 。在此實施例中，該犧牲層之氧化矽膜54藉CMP (化 機械拋光）法予以平坦化，且藉此留下具有0 . 1微米之 厚度的氧化矽膜54於該輸入及輸出電極24，25之上。 接著，如第9A圖中所示，選擇性地蝕刻掉部分的 牲層54且藉此形成用以暴露部分的互連層28之接觸孔 〇 接著，如第9B圖中所示，具有預定的膜厚度，其 作振動電極，亦即，粱之導電膜5 6形成於犧牲層5 4之 ，此時，部分之導電膜5 6透過接觸孔5 5連接於互連層 。在此實施例中，具有0.5微米的膜厚度，當作梁之多 石夕0吴5 6藉真空沈積法形成於該犧牲層5 4之上。 雖然上述多晶矽膜5 3，5 6及氧化矽膜5 4可藉其係 學氣相沈積法之CVD (化學氣相沈積）法予以形成，但 發明並未受限於上述CVD法且其可藉物理氣相沈積法 牲 之 當 藉 藉 度 振 度 學 膜 犧 55 當 上 28 晶 化 本 形 -18 - (16) 1248697 成。 接著，如第9C圖中所示，當作振動電極之梁27係藉 製作其係導電膜之多晶矽膜5 6的圖案而形成，此粱27之 圖案係製成相對應於第4，6及7圖中所示之微共振器2 1 ，31及41之該等圖案。 接著，如第9D圖中所示，去除該犧牲層54。在此實 施例中’其係犧牲層之氧化矽層54藉使用氟化氫加以去 除’因此可獲得其中該等梁，即，振動電極2 7以相對於 輸入電極24及輸出電極25之關係配置橫跨一空間之如第 4’ 6或7圖中所示的微共振器21，31或41。 根據本發明實施例之任一上述的微共振器2 1，3 1或 4 1可降低共振器的合成阻抗且可應用於具有預定阻抗之裝 置’例如任一該等微共振器21，31或41可使用爲50Q系 統之高頻（RF )裝置，而且可藉調整彼此並聯連接之共振 器的數目來製造具有隨意合成阻抗的共振器。 根據微共振器2 1，可製造其中合成阻抗可藉複數個微 共振器裝置之數目予以調整的微共振器，且其可製成小型 〇 根據微共振器3 1，該微共振器3 1可視爲一具有大的 電極區域，亦即，振動電極區域之共振器，而且可製造其 中合成阻抗可藉振動電極的數目予以調整的微共振器，且 可製成更小型。 根據微共振器4 1，可製造其中合成阻抗可依據多重粱 形式之微共振器裝置的數目及該多重梁形式之微共振器裝 -19- (17) (17)1248697 置內之振動電極的數目而降低更多的微共振器，且可製成 更小型。 根據上述實施例之該等微共振器所構成之濾波器可使 用爲諸如高頻（RF )濾波器及中頻（IF )濾波器之適合的 濾波器。 根據本發明’可提供一種通訊裝置，其能經由諸如行 動電話，無線式LAN (局部區域網路）裝置，無線式傳收 器’電視調諧器及無線電調諧器之電磁波來執行通訊。 接著，將參照第1 0圖說明應用根據本發明之濾波器 的通訊裝置之安排的實例。 首先，將描述此通訊裝置之發射系統。如第1 〇圖中 所示，I頻道發射資料及Q頻道發射資料分別地供應於數 位至類比轉換器（D A C ) 2 0 1 I及2 0 1 Q，且藉此轉換爲I 通道及Q通道類比信號，所轉換之I頻道及Q頻道類比信 號供應於帶通濾波器（BPF ) 2〇21及202Q，其中消除具有 除了發射信號頻帶之外的頻帶之信號成分，然後供應來自 帶通濾波器2021及202Q的輸出至調變器210。 在調變器2 1 0中，I頻道信號及Q頻帶信號透過緩衝 放大器21 II及21 1Q供應於混波器2121及21 2Q，其中該 等信號與一具有頻率相對應於供應自發射鎖相迴路（P LL )電路2 03之發射頻率的頻率信號混波，然後，來自混波 器2 1 2 I及2 1 2 Q的混波信號兩者皆有地藉相加器2 1 4相加 ，且藉此產生爲一系統的發射信號。在此例中，將供應至 混波器2 1 2 I的信號藉相移器2 1 3相移9 0度，藉此正交地 -20- (18) 1248697 調變I頻道信號及Q頻道信號。 然後，來自相加器2 1 4之輸出透過緩衝放大器2 1 5供 應至功率放大器2〇4，其中放大該輸出直到預定的電功率 ，藉功率放大器204所放大的信號則透過發射及接收.開關 2 05以及高頻濾波器206供應至天線207，且經由無線電 波發射自天線207。該高頻濾波器206係帶通濾波器，用 以消除除了可由此通訊裝置發射及接收之頻率外的信號成 分。 鲁 現將描述此通訊裝置之接收系統的安排。如第1 〇圖 中所示，在天線2 0 7處所接收之信號會透過高頻濾波器 206以及發射及接收開關205供應至高頻單元220。在該 高頻單元22 0中，接收之信號藉低雜訊放大器（LNA ) 2 2 1放大，來自低雜訊2 2 1之所放大的信號供應至帶通濾 波器（BPF ) 222，其中除了接收頻帶之外的信號成分予以 消除以及該信號透過緩衝放大器223供應至混波器224， 然後，供應至混波器224之信號與供應自頻道選擇PLL電 β 路2 5 1混波，藉此轉換預定之發射頻道之信號.爲中頻信號 ，然後該中頻信號透過緩衝放大器22 5供應至中頻電路 2 3 0 〇 在該中頻電路2 3 0中，供應至該處之中頻信號透過緩 衝放大器231供應至帶通濾波器（BPF ) 2 3 2 ’其中消除除 了中頻信號頻帶之外的信號成分，然後來自帶通濾波器 23 2之信號供應至自動增益控制（AGC )電路2 3 3，其中 處理信號以便變成一具有實質恆常增益之信號，其增益藉 -21 - (19) (19)1248697 自動增益控制電路2 3 3控制之中頻信號透過緩衝放大器 234供應至解調器240。 在該解調器2 4 0中，供應至該處之中頻信號透過緩衝 放大器241供應至I頻道信號及Q頻道信號混波器2421 及242Q，其中混合有供應自中頻PLL電路252之頻率信 號，藉此解調變I頻道信號成分及Q頻道信號成分。在此 例中，I頻道信號混波器2421供應有其信號相位藉相移器 243相移90度之頻率，藉此解調正交調變之Ϊ頻道信號成 分及Q頻道信號成分。 解調之I頻道信號及Q頻道信號分別地透過緩衝放大 器2441及244Q供應至帶通濾波器（BPF) 2531及253Q， 其中消除除了 I頻道及Q頻道信號之外的信號成分’然後 該信號供應至類比至數位轉換器（ADC) 2541及2 5 4Q’ 其中取樣及轉換它們爲數位資料，因此獲得1頻道接收之 資料及Q頻道接收之資料。 在到此爲止已描述之安排中，具有根據上述實施例之 安排的濾波器可應用於部分或全部之帶通濾、波器2021 ’ 202Q，206，222，232，2531，及 253Q，且因此可頻帶限 制信號。 根據本發明之通訊裝置，因爲此通訊裝置包含上述濾 波器，亦即，具有可匹配於所應用之通訊裝置的合成阻抗 之濾波器，故可提供高度可靠之通訊裝置。 雖然到此爲止該等個別之濾波器已建構爲如第1 0圖 中所示實施例中之帶通濾波器（B P F )，但本發明之濾波 -22- (20) (20)1248697 器並未受限於該等帶通濾波器，而是可建構爲可通過低於 預定頻率之頻帶的低通濾波器（LPF )，或可通過高於預 定頻率之頻帶的高通濾波器（HPF )，且具有根據上述實 施例之安排的濾波器可應用於該等低通濾波器及高通濾波 器。 進一步地，雖然本發明應用於第1 0圖中所示實施例 中之用以經由無線電波發射及接收資料的通訊裝置，但本 發明並未受限於此，且本發明可應用於一使用於用以透過 配線傳輸線發射及接收資料之通訊裝置的濾波器。 此外，具有根據上述實施例之安排的濾波器可應用於 一使用於僅執行發射處理之通訊裝置的濾波器，或一使用 於僅執行接收處理之通訊裝置的濾波器。 已參照附圖描述本發明之較佳實施例，然而，應瞭解 的是’本發明並未受限於該等精確的實施例，且種種改變 及修正可由熟習於本項技藝之人士完成於其中，而不會背 離附錄申請專利範圍中所界定之本發明的精神及範疇。 【圖式簡單說明】 第1圖係橫剖視圖，顯示傳統的微共振器； 第2圖係橫剖視圖，顯示根據相關技術之微共振器的 實例； 第3圖係平面視圖’ ‘顯示根據相關技術之微共振器的 實例； 第4圖係示意視圖’顯示根據本發明一實施例之微共 -23- (21) (21)1248697 振器的安排； 第5 A圖係橫剖視圖，顯示第4圖中所示之微共振器 主要部分的微共振器裝置； 第5B圖係平面視圖，顯示第*圖中所示之微共振器 主要部分的微共振器裝置； 第ό圖係不意圖，顯示根據本發明另一實施例之微共 振器的安排； 第7圖係不思圖，顯不根據本發明又一實施例之微共 振器的安排； 第8Α至8Ε圖係製程圖式，顯示根據本發明一實施例 之微共振器的製造方法； 第9Α至9D圖係製程圖式，顯示根據本發明一實施 例之微共振器的製造方法；以及 第10圖係電路圖，顯示根據本發明一實施例之通訊 裝置的電路安排。 【主要元件之符號說明】 1，1 1 :共振器 2，1 2 :半導體基板 3 :絕緣層 4 :輸入側互連層 5，15 :輸出電極 7，1 7 :振動電極 8，8 A，8 Β :錨形部分（支撐部分） _24 - (22) (22)1248697 9 :金（An )膜 1 3，5 2 :絕緣膜 1 4 :輸入電極 1 8，28 :互連層 11，輸入端子 t2 :輸出端子 21，31，41:微共振器 22 :共用基板 23 ， 23] ， 232 ， 233 ， 234 ， 235 ， 236 ， 237 ， 238 ， 23 :微共振器裝置 24，24]，242，2 4 3 :輸入電極 25，25】，252，253:輸出電極 2 6 :空間 27，27!，272，273:梁形式之振動電極 Zl， Z2， Z3， Z4， Z5， Z6， Z7， Z8， Z9:阻抗 Za，Zb，Zc :合成阻抗 5 1 :矽基板 53 :導電膜 5 4 :犧牲層（氧化矽層） 2011，20 1Q ··數位至類比轉換器（DAC ) 2021，2 02 Q ：帶通濾波器（BPF) 2 1 0 :調變器 2 111，21 1Q，2 2 3，22 5，23 1，2 3 4，24 1，2441， 244 Q :緩衝放大器 -25- (23) (23)1248697 2121，212Q，224 :混波器 2 0 3 :發射鎖相迴路（PLL)電路 2 1 4 :相加器 204 :功率放大器 2 0 6 :高頻濾波器 2 0 7 :天線 2 0 5 :發射及接收開關 2 2 0 :局頻單兀 221 :低雜訊放大器（LNA ) 222，232，2531，253 Q ：帶通濾波器(BPF ) 251 :頻道選擇PLL電路 230，252:中頻電路 2 3 3 :自動增益控制（AGC )電路 2 4 0 :解調器 2 4 21，242Q : I頻道信號及Q頻道信號混波器 2 4 3 :相移器 2541，2 5 4Q ：類比至數位轉換器（ADC)

Claims (1)

1. (1) (1)1248697 十、申請專利範圍 1 · 一種微共振器，包含： 一基板 ； 複數個微共振器裝置，具有複數個梁結構形成於該基 板之上，其中該複數個微共振器裝置彼此並聯地電性連接 〇 2 ·如申請專利範圍第1項之微共振器，其中該複數 個微共振器裝置包含具有輸入電極及輸出電極配置於同一 平面上，且當作隔膜之梁以相對於該等輸入電極及輸出電 極之關係配置橫跨一空間的複數個微共振器裝置，該複數 個微共振器裝置彼此並聯地配置於該基板之上。 3 .如申請專利範圍第1項之微共振器，其中該複數 個微共振器裝置係由包含輸入電極及輸出電極配置於同一 平面上，且當作隔膜之梁以相對於該等輸入電極及輸出電 極之關係彼此並聯地配置橫跨一空間之多重粱形式之微共 振器裝置所構成。 4. 如申請專利範圍第1項之微共振器，其中該複數 個微共振器裝置係由包含輸入電極及輸出電極配置於同一 平面上，且當作隔膜之粱以相對於該等輸入電極及輸出電 極之關係彼此並聯地配置橫跨一空間的複數個多重粱形式 之微共振器所構成，該複數個多重梁形式之微共振器裝置 係彼此並聯地配置於同一基板之上。 5. 一種通訊裝置，包含一濾波器，用以頻帶限制一 發射信號及/或一接收信號，該濾波器係由微共振器所構 -27- (2) 1248697 成之濾波器，該微共振器包含複數個微共振器裝置，具有 梁結構形成於同一基板上，該複數個微共振器裝置係彼此 並聯地電性連接。 6.如申請專利範圍第5項之通訊裝置，其中在該濾 波器中之複數個微共振器裝置包含具有當作隔膜之梁以相 對於配置在同一平面上之輸入電極及輸出電極的關係配置 橫跨一空間的複數個微共振器裝置，該複數個微共振器裝 置係彼此並聯地配置於同一平面上。 · 7 ·如申請專利範圍第5項之通訊裝置，其中在該濾 波器中之複數個微共振器裝置係由多重梁形式之微共振器 裝置所構成，該多重梁形式之微共振器裝置包含輸入電極 及輸出電極配置於同一平面上，且當作複數個隔膜之梁係 以相對於該等輸入電極及輸出電極之關係彼此並聯地配置 橫跨一空間。 8 ·如申請專利範圔第5項之通訊裝置，其中在該濾 波器中之複數個微共振器裝置包含複數個多重粱形式之微 · 共振器裝置，該複數個多重梁形式之微共振器裝置包含當 作複數個隔膜之梁以相對於該等輸入電極及輸出電極之關 係彼此並聯地配置橫跨一空間，該複數個多重粱形式之微 共振器裝置係彼此並聯地配置於同一基板上。 -28-