发明名称 微机电机构之可变式电容器
摘要
申请公布号 TWI333665 申请公布日期 2010.11.21
申请号 TW094118427 申请日期 2005.06.03
申请人 万国商业机器公司 发明人 琴坦金迪阿尼尔K
分类号 H01G5/00 主分类号 H01G5/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼;李世章 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 一种微机电系统(MEMS)可变式电容器,其至少包含:一固定式电极,其形成在一基材上;及两个彼此相面对之可活动梁,每一该等可活动梁在其至少一端处分别被固定到该基材上,该等二可活动梁是由共平面的金属线所形成,这些金属线是透过复数个导电介层线(via)而相互连接,该等导电的介层线及金属线被嵌埋在绝缘物质中,该等二可活动梁进一步包含一底部电极,其面向该固定式电极且形成在该绝缘物质的底部表面上,其中该电容如一函数般变化,该函数系以该等二可活动梁相对于彼此转动的侧壁重叠面积为变数的一函数。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该固定式电极为一用来将该可活动梁下拉的致动电极。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该物质系选自于由SiO2,SiN,Si3N4,SiCOH,及SiCN所构成的组群中。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该等电极是由一衬里所包覆的铜所制成的,该衬里是由选自于由Ta,TaN,Ti,TiN及W所构成的组群中之物质所制成的。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该等可活动梁形成一多层化的金属结构。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中在该等可活动梁中的一者内之该等介层互连线面向在另一可活动梁中之该等介层互连线,用以增加侧壁面积及机械的稳定性。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该固定式电极被固定到该基材上。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该底部电极与该等共平面的金属线电气地隔绝开,及其中一施加在该固定式电极与该底部电极之间的电压会对该可活动梁产生一吸引力,以引发运动。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该等二可活动梁形成电容器的两个板子。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中当该固定式电极与该底部电极没有被致动时,将该固定式电极与该底部电极隔开来的间隙为空气。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该固定式电极与该底部电极被提供有一绝缘层,用以在该等电极被致动时将它们彼此电气的隔绝开来。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该等可活动电极透过该等介层互连线而被致密地设置,用以增加该电容器之侧壁面积。如申请专利范围第1项所述之MEMS可变式电容器,其中该等共平面金属线的数目被最大化,用以增加该可变式电容器的总电容。一种微机电系统(MEMS)可变式电容器,其至少包含:复数个形成在一基材上且彼此平行之固定式电极;及面向彼此且面向该等固定式电极中的至少一者之复数个可活动梁,每一该等可活动梁分别在其至少一端处被固定到该基材上,该等可活动梁是由共平面的金属线所形成,这些金属线是透过复数个导电的介层线(via)而相互连接,该等导电的介层线及金属线被嵌埋在绝缘物质中,该等可活动梁进一步包含一可活动电极,其面向该固定式电极且形成在该绝缘物质的底部表面上,其中该电容如一函数般变化,该函数系以该等可活动梁的总侧壁重叠面积为变数的一函数。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中一极性之交错可活动电极被固定到一金属垫上,且相反极性之其余可活动电极被固定到一第二金属垫上。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其更包含复数个可活动电极,其中该等可活动电极中的至少一者提供一讯号路径于该至少一可活动电极与其相应的可活动梁之间,其形成一多埠MEMS可变式电容器。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中该等可活动电极以复数种形态来被固定到该基材上。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中固定到该基材上之该等可活动电极被连接到一致动垫,以实施具有相同极性之可活动电极的同时致动。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中固定到该基材上之该等可活动电极被连接到分开的致动垫,以实施具有相反极性之可活动电极的独立致动。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中该等可活动电极因为在该等金属线及相关联的绝缘物质内之残留应力的释放而被向上卷曲或向下卷曲。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中该等可活动电极的一端被固定,使得一电极形成一悬臂梁。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中该等可活动电极的两端都被固定,用以形成一固定式梁。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中在该可活动电极之端处提供支撑结构以降低该等可活动电极的机械僵硬度。如申请专利范围第14项所述之MEMS可变式电容器,其中一第二基材将该可变式电容器包覆在一介电质中。如申请专利范围第24项所述之MEMS可变式电容器,其中该第二基材是由无机物质或半导体物质所制成的。
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