| 主权项 |
1.一种以积体电路标准制程并经微机电(MEMS)技术后制程制作的接触式微型开关,其主要特征包括:---半导体材料基板,于基板之上形成下电极、断开的讯号传输线、固定埠,所谓的共面波导(CPW)传输线可以最上倒数第四金属层、最上倒数第三插销层,及其以下的金属层、插销层、接触层(cont29)、多晶矽(poly35)多层叠加;---可动电极置于下电极之上,可动电极并连接有接触片,以支撑结构将所谓的固定埠与可动电极连接,如此可动电极将藉由支撑结构连结于固定埠上,并与下电极维持一悬空的起始间隔,所谓的可动电极是由积体电路的最上一层金属做为电镀层,加上最上一层插销层与最上倒数第二金属层来构成,如此增加可动电极厚度而缩小了可动电极与下电极间的厚度,所谓的接触片则由最上倒数第二插销层构成,所谓的支撑结构是由积体电路的最上一层金属来构成,所谓的悬空起始间隔则由最上倒数第三金属层构成,作为牺牲层于后制程以湿蚀刻掏空;---所谓的固定埠、支撑结构、与可动电极,其电性相连,但与接触片无电性相关连,当施以一电压差于可动电极与下电极时,可动电极受静电力影响而向下电极方向产生位移,而接触片亦向下电极方向产生位移,贴上断开的传输线,使其导通。2.依据申请专利范围第1项所述的接触式微型开关,其中所谓的半导体材料基板可为矽(Si)、砷化镓(GaAs)、矽锗(SiGe)、SOI(silicon on insulator)等具有半导体特性的基板者。3.依据申请专利范围第1项所述的接触式微型开关,其中所谓的可动电极可为经过电镀替换成他种材料者。4.依据申请专利范围第1项所述的接触式微型开关,其中所谓的后制程乃由蚀刻孔进行湿蚀刻,将最上一层金属的铝矽铜合金蚀刻掉,留下金属钛,如此会得到一个空腔,再以钛为晶种层(seeding layer)电镀,由于钛金属下方无任何生长空间,上方有二氧化矽及氮化矽所组成的保护层,因此电镀金属将无法往上或往下生长,电镀金属将被限制生长于空腔内,犹如一三明治,如此可将电镀厚度严格控制,接着以电镀后的可动电极做为反应性离子蚀刻(RIE)的蚀刻遮罩,开出蚀刻孔,再以湿蚀刻方式,遂层向下蚀刻,最后达到悬浮结构的释放,完成微型开关之制作。5.一种以积体电路标准制程并经微机电(MEMS)技术后制程制作的接触式微型开关,其主要特征包括:---半导体材料基板,于基板之上形成下电极、断开的讯号传输线、固定埠,所谓的CPW传输线可以最上倒数第四金属层、最上倒数第三插销层,及其以下的金属层、插销层、接触层(cont29)、多晶矽(poly35)多层叠加;---可动电极置于下电极之上,可动电极并连接有接触片,以支撑结构将所谓的固定埠与可动电极连接,如此可动电极将藉由支撑结构连结于固定埠上,并与下电极维持一悬空的起始间隔,所谓的可动电极是由积体电路的最上一层金属,加上最上一层插销层与最上倒数第二金属层来构成,如此增加可动电极厚度而缩小了可动电极与下电极间的厚度,所谓的接触片则由最上倒数第二插销层构成,所谓的支撑结构是由积体电路的最上一层金属来构成,所谓的悬空起始间隔则由最上倒数第三金属层构成,作为牺牲层于后制程以湿蚀刻掏空,为使最上倒数第三金属层可以以湿蚀刻掏空,并且不影响到可动电极与下电极,最上倒数第三金属层设置蚀刻孔,可以藉由最上倒数第二插销层、最上倒数第二金属层、最上一层插销层连接至最上一层金属;---所谓的固定埠、支撑结构、与可动电极,其电性相连,但与接触片无电性相关连,当施以一电压差于可动电极与下电极时,可动电极受静电力影响而向下电极方向产生位移,而接触片亦向下电极方向产生位移,贴上断开的传输线,使其导通。6.依据申请专利范围第5项所述的接触式微型开关,其中所谓的后制程乃由在保护层上开了数个洞,作为蚀刻孔;利用蚀刻孔进行湿蚀刻,利用不同蚀刻液的选择性来蚀刻最上一层金属、最上一层插销层、最上倒数第二金属层、最上倒数第二插销层,直至掏空最上倒数第三金属层,使可动电极与下电极分隔一距离,最后进行反应性离子蚀刻(RIE)乾蚀刻,将保护层移除,完成微型开关结构。7.一种以积体电路标准制程并经微机电(MEMS)技术后制程制作的电容式微型开关,其主要特征包括:---半导体材料基板,于基板之上形成传输线、固定埠、下电极,传输线上并设置一介电层,所谓的下电极可以最上倒数第三金属层来构成,固定埠则由最上倒数第三金属层、最上倒数第二插销层,及其以上的金属层、插销层多层叠加;所谓的介电层是由最上倒数第二插销层的介电层所形成;---可动电极置于下电极之上,以支撑结构将所谓的固定埠与可动电极连接,如此可动电极将藉由支撑结构连结于固定埠上,并与下电极维持一悬空的起始间隔,所谓的可动电极是由积体电路的最上一层金属来构成,所谓的支撑结构是由积体电路的最上一层金属来构成,所谓的悬空起始间隔则由最上倒数第二金属层构成,作为牺牲层于后制程以湿蚀刻掏空,为使最上倒数第二金属层可以以湿蚀刻掏空,并且不影响到可动电极与下电极,最上倒数第二金属层设置蚀刻孔,可以藉由最上一层插销层连接至最上一层金属;---所谓的固定埠、支撑结构、与可动电极,其电性相连;当施以一电压差于可动电极与传输线时,可动电极将受静电力影响而向传输线方向产生位移,传输线与可动电极间隔介电层而产生电容阻止讯号通过。8.依据申请专利范围第7项所述的电容式微型开关,其中所谓的半导体材料基板可为矽(Si)、砷化镓(GaAs)、矽锗(SiGe)、SOI(silicon on insulator)等具有半导体特性的基板者。9.依据申请专利范围第7项所述的电容式微型开关,其中所谓的后制程乃由最上方的保护层开洞作为蚀刻孔,利用蚀刻孔将牺牲层即最上倒数第二金属层蚀刻掉,利用蚀刻液的高选择性将最上倒数第二插销层的材料蚀刻除去,留下最上倒数第三金属层之上的介电层,最后以RIE乾蚀刻方式将可动电极上方的保护层除去,如此完成可动电极悬浮结构之释放,完成开关之结构。10.一种以积体电路标准制程并经微机电(MEMS)技术后制程制作的电容式微型开关,其主要特征包括:---半导体材料基板,于基板之上形成传输线、固定埠、下电极,所谓的下电极可以最上倒数第四插销层与金属层来构成,固定埠则由最上第一金属层、最上倒数第二插销层,及其以上的金属层、插销层多层叠加;所谓的介电层是由最上倒数第三插销层的介电层所形成;---可动电极置于传输线之上,而支撑结构则置于可动电极之上,以金属层(metal)及插销层(VIA)与可动电极相连接,如此可动电极将藉由支撑结构连结于固定埠上,并与下电极维持一悬空的起始间隔;所谓的可动电极是由积体电路的最上倒数第三金属层构成,所谓的支撑结构是由积体电路的最上一层金属来构成,所谓的悬空起始间隔则由最上倒数第四金属层构成,作为牺牲层于后制程以湿蚀刻掏空,为使最上倒数第四金属层可以湿蚀刻掏空,并且不影响到可动电极与下电极,最上倒数第二与第四金属层设置蚀刻孔,可以藉由最上倒数第三与第一层插销层连接至最上一层金属;---所谓的固定埠、支撑结构、与可动电极,其电性相连;当施以一电压差于可动电极与传输线时,可动电极将受静电力影响而向传输线方向产生位移,传输线与可动电极间隔介电层而产生电容阻止讯号通过。11.依据申请专利范围第10项所述的电容式微型开关,其中所谓的半导体材料基板可为矽(Si)、砷化镓(GaAs)、矽锗(SiGe)、SOI(silicon on insulator)等具有半导体特性的基板者。12.依据申请专利范围第10项所述的电容式微型开关,其中所谓的后制程乃由设计以最上一层金属作为支撑结构,最上倒数第二金属层及最上倒数第四金属层用来做牺牲层,最上倒数第三金属层作为可动电极,最上一层金属和最上倒数第三金属层间以最上倒数第一插销层、最上倒数第二金属层和最上倒数第二插销层相连使其电性相通,利用蚀刻孔进行湿蚀刻,利用不同蚀刻液的选择性来蚀刻金属层及插销层,完成掏空最上倒数第二金属层及最上倒数第四金属层,最后进行RIE乾蚀刻,将保护层移除,完成电容式微型开关。13.一种具自我封装功能的微型开关,其特征为利用积体电路标准制程的金属层作为蚀刻孔道,因为作为可动电极的金属层和作为下电极的金属层皆被二氧化矽所保护住,因此在湿蚀刻时可以被留下来,接着进行沉积的动作,利用沉积物将原本的蚀刻孔道给填补起来,使内部为一封闭空间。14.依据申请专利范围第13项所述具自我封装功能的微型开关,其将蚀刻孔道填补所沉积的材料可以是低温沉积的非金属或金属者。15.依据申请专利范围第13项所述具自我封装功能的微型开关,其中所谓的封闭空间可因沉积方法的选择,而有真空封装的效果,或因此填入特定气体的效果。图式简单说明:图一 1p4m标准制程剖面图图二 1p5m标准制程剖面图图三 金属接触式开关结构图四 电容式开关图五 实施例一电容式开关制程示意图图六 实施例二金属接触式开关制程示意图图七 实施例三金属接触式开关制程示意图图八 立体支撑结构上视图图九 模拟比较图图十 实施例四立体支撑结构电容开关制程示意图图十一 实施例五立体支撑结构接触式开关制程示意图图十二 实施例六具自我封装功能的微型开关 |
