TWI529767B - 用於微機電及其它系統之開關 - Google Patents

用於微機電及其它系統之開關 Download PDF

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TWI529767B
TWI529767B TW102131866A TW102131866A TWI529767B TW I529767 B TWI529767 B TW I529767B TW 102131866 A TW102131866 A TW 102131866A TW 102131866 A TW102131866 A TW 102131866A TW I529767 B TWI529767 B TW I529767B
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約翰E 羅傑斯
麥克R 維斯朋
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賀利實公司
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Description

用於微機電及其它系統之開關
本發明配置係關於諸如寬頻懸臂微機電系統(MEMS)開關之開關。
諸如寬頻衛星通信系統之通信系統通常在從300MHz(UHF頻帶)到300GHz(毫米波頻帶)間的任何頻帶下操作。此等實例包括TV廣播(UHF頻帶)、陸地行動(UHF頻帶)、全球定位系統(GPS)(UHF頻帶)、氣象(C頻帶)及衛星TV(SHF頻帶)。此等頻帶大多對行動及固定衛星通信開放。更高頻帶通常伴隨更高頻寬,從而產生更高資料速率。此等類型之系統中所使用之開關裝置需要在此等超高頻率下操作具有相對低的損耗,例如,小於一個分貝(dB)的插入損耗)。
通常因對此等系統之組件所強加之嚴格大小限制而在此等寬頻通信系統中(特別是在基於衛星之應用中)使用諸如單片微波積體電路(MMIC)及MEMS開關之小型化開關。當前,同級別最佳開關在20GHz下操作具有諸如約0.8dB之插入損耗、約17dB之回波損耗及約40dB之隔離損耗之累積屬性。
可藉由利用順序構建製程來形成三維微結構。舉例而言,第7,012,489號及第7,898,356號美國專利闡述用於製作同軸波導微結構之方法。此等製程提供傳統薄膜技術之一替代形式,但亦提出關於其 有效利用以有利實施諸如小型化開關之各種裝置之新的設計挑戰。
開關之實施例包括一導電接地殼體及懸置於該接地殼體內且與該接地殼體電隔離之一第一電導體。該等開關進一步包括一導電第二殼體及懸置於該第二殼體內且與該第二殼體電隔離之一第二電導體。該等開關亦具有一第三電導體,該第三電導體經組態以在該第三電導體與該等第一及第二電導體電隔離之一第一位置與該第三電導體與該等第一及第二電導體電接觸之一第二位置之間移動。該等開關進一步包括包含一導電基底及具有受該基底限制之一第一端之一導電臂之一致動器。該第三電導體由該臂支撐,且該臂操作以偏轉且藉此使該第三電導體在該等第一與第二位置之間移動。
10‧‧‧微機電系統開關/開關
12‧‧‧基板
14‧‧‧接地平面
20‧‧‧輸入埠
22‧‧‧第一輸出埠
24‧‧‧第二輸出埠
26‧‧‧第三輸出埠
28‧‧‧第四輸出埠
30‧‧‧接地殼體
32‧‧‧第一內部通道
34‧‧‧內導體
37‧‧‧電絕緣突片/突片
38a‧‧‧內導體之第一端
38b‧‧‧內導體之第二端
42‧‧‧空氣間隙
50‧‧‧集線器
52‧‧‧接觸突片
56‧‧‧實質圓柱形接觸部分/接觸部分
58‧‧‧過渡部分
60‧‧‧接地殼體
62‧‧‧空氣間隙
64‧‧‧內導體
68a‧‧‧內導體之第一端
68b‧‧‧內導體之第二端
70‧‧‧第一致動器
72‧‧‧第二致動器
74‧‧‧第三致動器
76‧‧‧第四致動器
80‧‧‧導電基底
82a‧‧‧臂/導電臂/樑
82b‧‧‧臂/導電臂
86‧‧‧臂之第一部分
88‧‧‧臂之第二部分
90‧‧‧電絕緣第三部分/第三部分
92‧‧‧導電第四部分/第四部分
93‧‧‧第五部分
100‧‧‧第二光阻劑層
104‧‧‧第三光阻劑層
106‧‧‧第四光阻劑層
A‧‧‧區域
B‧‧‧區域
C‧‧‧區域
D‧‧‧區域
E‧‧‧線
F‧‧‧線
將參考以下繪圖闡述實施例,其中在所有各圖式中,相同編號表示相同項目且其中:圖1係一MEMS開關之一俯視圖,其繪示處於其各別斷開位置中之開關之接觸突片;圖2係圖1中所展示之開關之一接地殼體之一俯視圖,而為清楚說明起見,未展示該殼體之一頂層;圖3A係圖1中指定為「A」之區域之一放大圖,其繪示處於其各別斷開位置中之接觸突片;圖3B係圖1中指定為「A」之區域之一放大圖,其繪示處於其閉合位置中之接觸突片中之一者;圖4A係圖1中指定為「B」之區域之一放大圖,其繪示處於其斷開位置中之接觸突片中之一者;圖4B係圖1中指定為「B」之區域之一放大圖,其繪示處於其閉合位置中之接觸突片中之一者; 圖5及圖6係圖1中指定為「C」之區域之放大圖;圖7係圖1中指定為「D」之區域之一放大圖;圖8係圖1至圖7中所展示之開關之一側視圖,其繪示該開關之分層結構;圖9A、圖10A、圖11A圖12A、圖13A、圖14A、圖15A、圖16A、圖17A、圖18A、圖19A及圖20A係沿圖1中線「E-E」截取之剖面圖,其繪示在各製造階段期間圖1至圖8中所展示之開關之部分;及圖9B、圖10B、圖11B圖12B、圖13B、圖14B、圖15B、圖16B、圖17B、圖18B、圖19B及圖20B係沿圖1中線「F-F」截取之剖面圖,其繪示在各製造階段期間圖1至圖8中所展示之開關之部分。
參考附圖闡述本發明。該等圖未按比例繪製且其經提供以僅圖解說明本發明。為了圖解說明,下文參考實例性應用闡述本發明之數個態樣。應理解,列舉眾多特定細節、關係及方法以提供對本發明之一完全理解。然而,熟習相關技術者將容易地認識到,可在不具有特定細節中之一或多者之情況下或藉助其它方法實踐本發明。在其它例項中,未詳細展示眾所周知之結構或操作以避免使本發明模糊。本發明不受動作或事件之所圖解說明之次序限制,此乃因某些動作可以不同於其它動作或事件之次序發生及/或與其它動作或事件同時發生。此外,並非所有所圖解說明之動作或事件皆必需實施根據本發明之一方法。
該等圖繪示一MEMS開關10。開關10可選擇性地建立並廢除一第一電子組件(未展示)與電連接至開關10之四個其它電子組件(亦未展示)之間的電接觸。開關10具有約1mm之一最大高度(「z」尺寸)、約3mm之一最大寬度(「y」尺寸)及約3mm之一最大長度(「x」尺寸)。開關10描述為具有此等特定尺寸之一MEMS開關僅出於例示性目的。 開關10之替代實施例可根據一特定應用之要求(包括大小、重量及電力(SWaP)要求)按比例放大或縮小。
開關10包含由諸如矽(Si)之一介電材料形成之一基板12,如圖1及圖8中所示。基板12可在替代實施例中由諸如玻璃、矽鍺(SiGe)或砷化鎵(GaAs)之其它材料形成。開關10亦包括安置於基板12上之一接地平面14。開關10可由諸如銅(Cu)之一導電材料之五層形成。每一層可具有(舉例而言)約50μm之一厚度。接地平面14係該導電材料之一第一層或最下層之部分。該導電材料之層數係應用相依的,且可隨諸如設計之複雜性、其它裝置之混合或單體整合、開關10之總高度(「z」尺寸)、每一層之厚度等等之因數而變化。
開關10包含一輸入埠20。輸入埠20可電連接至一第一電子裝置(未展示)。開關10亦包含一第一輸出埠22、一第二輸出埠24、一第三輸出埠26及一第四輸出埠28,如圖1中所示。第一、第二、第三及第四輸出埠22、24、26、28可電連接至各別第二、第三、第四及第五電子裝置(未展示)。如下文所述,輸入埠20在一選擇性基礎上經由一導電集線器50且經由呈移動成與集線器50及各別第一、第二、第三及第四輸出埠22、24、26、28接觸且脫離接觸之接觸突片52之形式之電導體電連接至第一、第二、第三及第四輸出埠22、24、26、28。
輸入埠20包含安置於接地平面14上之一接地殼體30。接地殼體30係由該導電材料之第二至第五層之部分形成,如圖2及圖8中所示。當自上面看去時,接地殼體30具有一實質矩形形狀。接地殼體30及接地平面14之下伏部分界定實質沿「x」方向延伸之一第一內部通道32,如圖2中所繪示。
輸入埠20進一步包括具有一實質矩形剖面之一導電內導體34。內導體34形成為該導電材料之第三層之部分。內導體34定位於通道32內,如圖2及圖5至圖8中所示。內導體34之一第一端38a定位於通道32 之一第一端處。內導體34之一第二端38b定位於通道32之一第二端處。用於混合整合之方法包括引線接合及覆晶接合。
內導體34懸置於電絕緣突片37上之通道32內,如圖2中所圖解說明。突片37係由諸如聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、乙酸纖維素、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、苯環丁烯、SU8等等之一介電材料形成,只要該材料不會由如下文所述在開關10之製造期間用於溶解犧牲抗蝕劑之溶劑侵蝕。突片37可各自具有(舉例而言)約15μm之一厚度。每一突片37跨越一寬度,亦即,通道32之x方向尺寸。每一突片37之端夾於形成接地殼體30之側之導電材料之第二層及第三層之部分之間。內導體34由接地殼體30之內表面環繞且與接地殼體30之內表面間隔一空氣間隙42。空氣間隙42充當電隔離內導體34與接地殼體30之一電介質。該類型之傳輸線組態通常稱作一「矩形同軸」組態,或者稱為微同軸。
集線器50包含一實質圓柱形接觸部分56及鄰接接觸部分56且自接觸部分56延伸之一過渡部分58,如圖1及圖7中所繪示。集線器50安置於基板12上,且由第一、第二及第三層導電材料之部分形成。對應於第一層導電材料之集線器50之部分與接地平面14電隔離。接觸部分56亦由第三層導電材料之一部分形成。接觸部分56鄰接輸入埠20之第一內導體34,且因此如圖7中所示經由過渡部分58永久性地連接至輸入埠20之第一內導體34。
第一、第二、第三及第四輸出埠22、24、26、28實質相同。除非另有說明,否則對第一輸出埠22之以下說明因此同樣適用於第二、第三及第四輸出埠24、26、28。
第一輸出埠22包含安置於接地平面14上之一接地殼體60。接地殼體60鄰接輸入埠20之接地殼體30。接地殼體60係由該導電材料之第二至第五層之部分形成。當自上面看去時,接地殼體60呈實質L形, 如圖1中所示。接地殼體60與接地平面14之下伏部分界定實質沿「x」方向延伸之一內部通道62,如圖2中所繪示。
第一輸出埠22進一步包括具有一實質矩形剖面之一導電內導體64。內導體64形成為該導電材料之第三層之部分。內導體64定位於通道62內,如圖2中所示。內導體64之一第一端68a定位於通道62之一第一端處。內導體64之一第二端68b定位於通道62之一第二端處。
內導體64以實質相同於輸入埠20之內導體34之一方式懸置於電絕緣突片37上之通道62內,如圖2中所繪示。內導體64由接地殼體60之內表面環繞,且與接地殼體60之內表面間隔一空氣間隙62。空氣間隙62充當電隔離內導體64與接地殼體60之一電介質。
第二輸出埠24具有與第一輸出埠22之定向實質垂直之一定向,如圖1中所示。第三輸出埠26具有與第一輸出埠22之定向實質相反之一定向。第四輸出埠28具有與第二輸出塊24之定向實質相反之一定向。
開關10進一步包含一第一致動器70、一第二致動器72、一第三致動器74及一第四致動器76。第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76與各別第一、第二、第三及第四輸出埠22、24、26、28相關聯。第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76實質相似。對第一致動器70之以下說明亦適用於第二、第三及第四致動器72、74、76,除非另有指示。
第一致動器70包含安置於基板12上之一導電基底80,如圖1及圖8中所示。第一致動器70進一步包含一臂82a。臂82a包括鄰接基底80之一導電第一部分86及鄰接第一部分86之一導電第二部分88,如圖1及圖4A至圖5B中所圖解說明。臂82a進一步包括鄰接第二部分88之一電絕緣第三部分90及一導電第四部分92。第四部分92之一第一端鄰接第三部分90。第四部分92之一第二端在其第一與第二端之間的接觸突 片52上之一位置處鄰接與第一輸出埠22相關聯之接觸突片52。臂82a因此組態為一懸臂樑,其中接觸突片52安置於臂82a之獨立端處,且臂82a之另一端受基底80限制。臂部分82a之組態係應用相依的,且不僅限於圖1中所繪示之組態。
第一致動器70使接觸突片52在一斷開位置與一閉合位置之間移動。接觸突片52之第一端在接觸突片52處於斷開位置中時與接線器50之接觸部分56之上表面間隔開,如圖3A及圖4A中所繪示。接觸突片52之第二端同樣在接觸突片52處於斷開位置中時與第一輸出埠22之內導體64之上表面間隔開。接觸突片52與集線器50之間的間隙中之空氣電隔離接觸突片52與集線器50。接觸突片52與第一輸出埠22之內導體64之間的間隙中之空氣電隔離接觸突片52與內導體64。因此,在接觸突片52處於其斷開位置中時電流不在輸入埠20之內導體34與第一輸出埠22之內導體64之間流動,且第一電子裝置與第二電子裝置電隔離。
臂82a之電絕緣第三部分90電隔離臂82a之第四部分92及鄰接接觸突片52與臂82a之第二部分88,藉此隔離開關10內之信號路徑與臂82a之第一及第二部分86、88以及基底80。第三部分90可由諸如聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、乙酸纖維素、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚醯亞胺、苯環丁烯、SU8等等之一合適介電材料形成,只要該材料不會由如下文所述在開關10之製造期間用於溶解犧牲抗蝕劑之溶劑侵蝕。
接觸突片52之一第一端在接觸突片52處於閉合位置中時接觸集線器50之接觸部分56之一上表面,如圖3B及圖4B中所繪示。接觸突片52之一第二端在接觸突片52處於閉合位置中時接觸第一輸出埠22之內導體64之一上表面。接觸突片52、集線器50與內導體64之間的所述接觸建立第一輸出埠22與輸入埠20之間的電接觸。電流因此可經由由輸入埠20之內導體34、集線器50、與第一致動器70相關聯之接觸突片 52及第一輸出埠22之內導體64形成之一信號路徑流動穿過開關10,藉此建立第一與第二電子裝置之間的電接觸。
接觸突片52及內導體64與集線器50之間的各別空氣間隙之量值可為(舉例而言)約65μm。該等空氣間隙之量值之最佳值係應用相依的,且可隨諸如臂82a之硬度、尺寸及形狀、開關10將曝露至其之衝擊及振動之量值及臂82a由其形成之材料之屬性(例如,楊氏模數)等等之因數而變化。
臂82a偏轉以促進相關聯接觸突片52於斷開位置與閉合位置之間的移動。該偏轉主要由以下述形式出現之臂82a之第二部分88與接地平面14之下伏部分之間的靜電吸引力而引起。
臂82a之第一部分86之一端鄰接第一致動器70之基底80,且因此受基底80嚴格限制,如圖1及圖8中所示。第一致動器70之基底80電連接至諸如一120伏直流(DC)電壓源(未展示)之一電壓源。臂82a之第二部分88藉助於臂82a之導電第一部分86電連接至基底80。因此,第二部分88在第一致動器70通電時經受一電壓電位。臂82a之電絕緣第三部分90電隔離臂82a之第二部分88及臂82a之第四部分92與鄰接接觸突片52。因此,基底80以及臂82a之第一及第二部分通電,且臂82a之第三及第四部分在第一致動器70之基底80經受來自該電壓源之一電壓時不通電。
臂82a之第二部分88在通電時充當一電極,亦即,一電場因第二部分88正經受之電壓電位而形成於第二部分88周圍。第二部分88定位於接地平面14上方,且因此如圖1及圖8中所示與接地平面14重疊,且與接地平面14間隔一間隙。該間隙在臂82a處於一偏轉狀態下時為(舉例而言)約65μm。此間隙足夠小以使得下伏第二部分88之接地平面14之部分經受由第二部分88周圍之電場而引起之靜電力。第二部分88與中性接地平面14之間的所得靜電吸引力致使第二部分88朝向接地平面 14吸引,而此又致使相關聯接觸突片52移動至其閉合位置。如圖1及圖3A至圖4B中所示,與臂82a之其它部分相比,第二部分88具有相對於其大部分長度之一相對大的寬度,亦即,y方向尺寸。以此方式增加第二部分88之表面積有助於增大與第二部分88相關聯之靜電力。
臂82a經組態以彎曲以便促進第二部分88朝向接地平面14之上述移動。施加至致動器70之電壓或「吸附電壓」應足以致使臂82a經歷突彈跳變屈曲,從而有助於在接觸突片52處於其閉合位置中時建立接觸突片52及集線器50與內導體64之間的安全接觸。舉例而言,估計需要大約129.6伏之一吸附電壓以達成開關10中之接觸突片52之例示性65μm偏轉。最佳吸附電壓係應用相依的,且可隨諸如接觸突片52之所需偏轉、臂82a之硬度、尺寸及形狀、臂82a由其形成之材料之屬性(例如,揚氏模數)等等之因數而變化。
此外,樑82a之長度、寬度及高度可經選擇以使得樑82a具有一所必需的硬度位準以耐受開關10將經受之衝擊及振動位準,而不需要一非常高的吸附電壓。樑82a之組態應經選擇以使得樑82a之偏轉保持在彈性區內。此特性係必要的以有助於確保樑82a將在移除電壓電位時回到其非偏轉位置,藉此使得接觸突片52能夠移動至其斷開位置且藉此切斷相關聯信號路徑。
第二致動器72實質相同於第一致動器70。除第三及第四致動器74、76之臂82b之形狀以外,第三及第四致動器74、76實質類似於第一致動器70。如圖1中所示,臂82b各自具有一第五部分93以適應緊鄰第三及第四致動器74、76之開關10之特定幾何形狀。
第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76可具有除上文在替代實施例中所述之組態以外的組態。舉例而言,或者可使用合適的梳狀、板狀或其它類型之靜電致動器。此外,或者亦可使用除諸如熱、磁及壓電致動器以外的致動器。
開關10之替代實施例可經組態以電連接一個電子裝置至一個、兩個、或三個、或四個以上其它電子裝置,亦即,替代實施例可組態有一個、兩個、三個、或四個以上輸出埠22、24、26、28、致動器70、72、74、76及接觸突片52。在包括僅一個輸出埠22之替代實施例(亦即,其中該開關用於電連接僅兩個電子組件之實施例)中,集線器50可去除且該開關可經組態以使得接觸突片52移動成與各別輸入埠20及輸出埠22之電導體34、64直接實體接觸。
該信號路徑經由開關10之電隔離係藉助於輸入埠20之內導體34與接地殼體30之內表面之間的空氣間隙42、輸出埠22之內導體64與接地殼體60之內表面之間的空氣間隙62及臂82a之第三部分90而達成。該電隔離據信導致開關10之非常有利的信號傳輸特性。舉例而言,基於有限元素法(FEM)模擬,開關10在20GHz下之插入損耗預測為約0.12dB,而此據信係相對於相當能力之同級別最佳開關之至少約85%之一改良。開關10在20GHz下之插入損耗預測為約17.9dB,而此據信為相對於相當能力之同級別最佳開關之至少約79%之一改良。開關10於20GHz下之插入損耗預測為約46.8dB,而此據信為相對於相當能力之同級別最佳開關之至少約17%之一改良。
此外,由於與通常基於薄膜技術之其它類型之MEMS開關相比開關10併入有相對大量的銅,因而與相當大小之其它類型之開關相比較開關10據信必須具有對於DC及RF信號兩者之傳輸之實質更高電力處理能力及線性。而且,開關10之組態使其能夠經由微同軸線之路由單體整合入系統。此外,開關10可製作或轉移至一套不同外來基板上。
開關10及其替代實施例可使用用於創建包括同軸傳輸線之三維微結構之已知處理技術來製造。舉例而言,第7,898,356號及第7,012,489號美國專利中所述之處理方法可適用於且應用於開關10及其替代實施例之製造。
開關10可根據圖9A至圖20B中所繪示之以下製程而形成。該導電材料之第一層形成接地平面14以及第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76中之每一者之基底80之一部分。可利用諸如一遮罩之一合適技術在基板12之上表面上圖案化一第一光阻劑層(未展示),以使得僅該上表面之曝露部分對應於接地平面12以及第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76欲位於此處之位置。第一光阻劑層係(舉例而言)藉由利用一遮罩或其它合適技術在基板12之上表面上圖案化光可定義材料或光阻劑材料而形成。
隨後可在基板12之未遮罩或曝露部分上(亦即,在未由該光阻劑材料覆蓋之基板12之部分上)沈積導電材料,以形成如圖9A及圖9B中所示之導電材料之第一層。該導電材料之沈積可使用諸如化學汽相沈積(CVD)之一合適技術來實現。或者可使用諸如物理汽相沈積(PVD)之其它合適技術。可使用諸如化學機械平坦化(CMP)之一合適技術來平坦化新形成之第一層之上表面。
該導電材料之第二層形成接地殼體30、60之側之部分以及第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76之基底80之另一部分。一第二光阻劑層100可藉由下述方式施加至部分構造開關10:利用一遮罩或其它合適技術在部分構造開關10上方及在第一光阻劑層上方以第二光阻劑層100之所期望形狀圖案化額外光阻劑材料,以使得僅部分構造開關10上之曝露區域對應於上述組件欲位於此處之位置,如圖10A及圖10B中所示。該導電材料隨後可在開關10之曝露部分上沈積達一預定厚度,以形成如圖11A及圖11B中所示之導電材料之第二層。隨後可平坦化開關10之新形成部分之上表面。
形成突片37之介電材料可如圖12A及圖12B中所示沈積並圖案化於該先前形成光阻劑層之頂上。該導電材料之第三層形成接地殼體30、60之側之額外部分、集線器50之接觸部分56及過渡部分58、第 一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76之基底80之另一部分以及內導體34、64。一第三光阻劑層104可藉由下述方式施加至部分構造開關10:利用一遮罩或其它合適技術在部分構造開關10上方及在第二光阻劑層100上方以第三光阻劑層104之所期望形狀沈積額外光阻劑材料,以使得僅部分構造開關10上之曝露區域對應於上述組件欲位於此處之位置,如圖13A及圖13B中所示。該導電材料隨後可在開關10之曝露部分上沈積達一預定厚度,以形成如圖14A及圖14B中所示之導電材料之第三層。然後可平坦化開關10之新形成部分之上表面。
該導電材料之第四層形成接地殼體30、60之側之額外部分以及第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76之基底80之額外部分。第四層係以類似於第一、第二及第三層之一方式形成。特定而言,第四層係藉由下述方式而形成:利用一遮罩或其它合適技術至該先前形成層沈積額外光阻劑材料,以形成如圖15A及圖15B中所示之一第四光阻劑層106,然後,至該等曝露區域沈積額外導電材料以形成如圖16A及圖16B中所示之導電材料之第四層。可在施加第四層之後平坦化開關10之新形成部分之上表面。
該導電材料之第五層形成接地殼體30、60之側之額外部分、第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76之基底80之額外部分、第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76之臂82a、82b以及接觸突片52。形成第一、第二、第三及第四致動器70、72、74、76中之每一者之臂82a之第三部分90之介電材料可如圖17A及圖17B中所示沈積並圖案化於該先前形成光阻劑層之頂上。第五層之剩餘部分係以類似於第一、第二、第三及第四層之一方式形成。特定而言,第五層之剩餘部分係藉由下述方式形成:利用一遮罩或其它合適技術至該等先前形成層圖案化額外光阻劑材料,以形成如圖18A及圖18B中所示之一第五光阻劑層106,然後,至該等曝露區域沈積額外導電材料以形 成如圖19A及圖19B中所示之導電材料之第五層。可在施加第五層之後平坦化開關10之新形成部分之上表面。
可(舉例而言)藉由使該光阻劑材料曝露至致使該光阻劑材料蒸發或溶解之一適當溶劑如圖20A及圖20B中所繪示在第五層之施加完成之後移除或釋放自該等遮蔽步驟中之每一者剩下之光阻劑材料。
10‧‧‧微機電系統開關/開關
12‧‧‧基板
14‧‧‧接地平面
20‧‧‧輸入埠
22‧‧‧第一輸出埠
24‧‧‧第二輸出埠
26‧‧‧第三輸出埠
28‧‧‧第四輸出埠
30‧‧‧接地殼體
32‧‧‧第一內部通道
38a‧‧‧內導體之第一端
52‧‧‧接觸突片
56‧‧‧實質圓柱形接觸部分/接觸部分
58‧‧‧過渡部分
60‧‧‧接地殼體
62‧‧‧空氣間隙
68a‧‧‧內導體之第一端
70‧‧‧第一致動器
72‧‧‧第二致動器
74‧‧‧第三致動器
76‧‧‧第四致動器
80‧‧‧導電基底
82a‧‧‧臂/導電臂/樑
82b‧‧‧臂/導電臂
86‧‧‧臂之第一部分
88‧‧‧臂之第二部分
90‧‧‧電絕緣第三部分/第三部分
92‧‧‧導電第四部分/第四部分
93‧‧‧第五部分
A‧‧‧區域
B‧‧‧區域
C‧‧‧區域
D‧‧‧區域
E‧‧‧線
F‧‧‧線

Claims (10)

  1. 一種開關,其包含:一導電第一殼體;一第一電導體,其懸置於該導電第一殼體內且與該導電第一殼體電隔離;一導電第二殼體;一第二電導體,其懸置於該導電第二殼體內且與該導電第二殼體電隔離;一第三電導體,其在該第三電導體與該等第一及第二電導體電隔離之一第一位置與該第三電導體與該等第一及第二電導體電接觸之一第二位置之間移動;一第一致動器,其包含一導電基底及具有受該導電基底限制之一第一端之一導電臂,其中該第三電導體由該導電臂支撐,且該導電臂偏轉且使該第三電導體在該等第一與第二位置之間移動;及一導電集線器,其永久性地連接至該第一電導體並經由該第三電導體在該等第一與第二位置之間轉換選擇性地可電連接至該第二電導體。
  2. 如請求項1之開關,其進一步包含:一電絕緣基板;及安置於該電絕緣基板上之一接地平面;其中該等導電第一及第二殼體與該接地平面電接觸,且該第一致動器之該導電基底安置於該電絕緣基板上。
  3. 如請求項1之開關,其中: 該導電臂包含位於毗鄰該導電基底處的一導電第一部分及位於毗鄰該第一部分處的一導電第二部分,該第二部分面向一接地平面且在該接地平面上方間隔開;且該第二部分在經受一電壓電位時操作以形成將該第二部分朝向該接地平面吸引藉此致使該第三電導體自該第一位置移動至該第二位置之一靜電力。
  4. 如請求項3之開關,其中該導電臂回應於該導電臂之該第二部分朝向該接地平面之吸引而彎曲。
  5. 如請求項3之開關,其中該導電臂進一步包含位於毗鄰該第二部分處的一電絕緣第三部分及位於毗鄰該導電臂之該第三部分及該第三電觸點處的一導電第四部分。
  6. 如請求項2之開關,其中該接地平面、該等導電第一及第二殼體、該第一電導體、該第二電導體、該第三電導體以及該致動器包含一導電材料之若干層。
  7. 一種開關,其包含:一導電第一殼體;一第一電導體,其懸置於該導電第一殼體內且與該導電第一殼體電隔離;一導電第二殼體;一第二電導體,其懸置於該導電第二殼體內且與該導電第二殼體電隔離;一第三電導體,其在該第三電導體與該等第一及第二電導體電隔離之一第一位置與該第三電導體與該等第一及第二電導體電接觸之一第二位置之間移動;一第一致動器,其包含一導電基底及具有受該導電基底限制之一第一端之一導電臂,其中該第三電導體由該導電臂支撐, 且該導電臂偏轉且使該第三電導體在該等第一與第二位置之間移動;一電絕緣基板;安置於該電絕緣基板上之一接地平面;及一導電集線器,該第一電導體電連接至其;其中該等導電第一及第二殼體與該接地平面電接觸,且該第一致動器之該導電基底安置於該電絕緣基板上;並且其中該第三電導體在該第三電導體處於該第一位置中時與該導電集線器及該第二電導體間隔開,且該第三電導體在該第三電導體導體處於該第二位置中時接觸該導電集線器及該第二電導體。
  8. 如請求項7之開關,其進一步包含:一導電第三殼體;一第四電導體,其懸置於該導電第三殼體內且與該導電第三殼體電隔離;一第五電導體,其在該第五電導體與該導電集線器及該第四電導體間隔開之一第一位置與該第五電導體接觸該導電集線器及該第四電導體之一第二位置之間移動;及一第二致動器,其包含一導電基底及具有受該第二致動器之該導電基底限制之一第一端之一導電臂,其中該第五電導體由該第二致動器之該導電臂支撐,且該第二致動器之該導電臂偏轉且使該第五電導體在該第五電導體之該等第一與第二位置之間移動。
  9. 如請求項7之開關,其進一步包含:一導電第四殼體;一第六電導體,其懸置於該導電第四殼體內且與該導電第四 殼體電隔離;一第七電導體,其在該第七電導體與該導電集線器及該第六電導體間隔開之一第一位置與該第七電導體接觸該導電集線器及該第六電導體之一第二位置之間移動;一第三致動器,其包含一導電基底及具有受該第三致動器之該導電基底限制之一第一端之一導電臂,其中該第七電導體由該第三致動器之該導電臂支撐,且該第三致動器之該導電臂偏轉且使該第七電導體在該第七電導體之該等第一與第二位置之間移動。
  10. 如請求項9之開關,其進一步包含:一導電第五殼體;一第八電導體,其懸置於該導電第五殼體內且與該導電第五殼體電隔離;一第九電導體,其在該第九電導體與該導電集線器及該第八電導體間隔開之一第一位置與該第九電導體接觸該導電集線器及該第八電導體之一第二位置之間移動;及一第四致動器,其包含一導電基底及具有受該第四致動器之該導電基底限制之一第一端之一導電臂,其中該第九電導體由該第四致動器之該導電臂支撐,且該第四致動器之該導電臂偏轉且使該第九電導體在該第九電導體之該等第一與第二位置之間移動。
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