[發(fā)明專利]一種射頻MEMS開關(guān)及其形成方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201310066388.0 | 申請(qǐng)日： | 2013-03-01 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN103177904A | 公開（公告）日： | 2013-06-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉澤文;趙晨旭 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 清華大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H01H59/00 | 分類號(hào)： | H01H59/00;H01H11/00 |
| 代理公司： | 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 張大威 |
| 地址： | 100084 北京*** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 射頻 mems 開關(guān) 及其 形成 方法 | ||
1.一種射頻MEMS開關(guān)，其特征在于，包括：
襯底；
形成在所述襯底之上的隔離層；
形成在所述隔離層之上的驅(qū)動(dòng)電極和微波信號(hào)共面波導(dǎo)傳輸線，其中，所述微波信號(hào)共面波導(dǎo)傳輸線具有開關(guān)接觸點(diǎn)和錨區(qū)，所述開關(guān)接觸點(diǎn)的位置與所述金屬懸梁臂的自由端相對(duì)應(yīng)，所述錨區(qū)與所述金屬懸梁臂的固定端相連；以及
形成在所述微波信號(hào)共面波導(dǎo)傳輸線之上的金屬懸梁臂，
其中，所述開關(guān)接觸點(diǎn)由銅薄膜和形成在所述銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，
當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電極未施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述金屬懸梁臂與所述開關(guān)接觸點(diǎn)斷開，使所述射頻MEMS開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電極施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述金屬懸梁臂與所述驅(qū)動(dòng)電極之間產(chǎn)生靜電力，使所述金屬懸梁臂彎曲后與所述開關(guān)接觸點(diǎn)接觸，使所述射頻MEMS開關(guān)為開啟狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻MEMS開關(guān)，其特征在于，所述開關(guān)接觸點(diǎn)的銅薄膜通過濺射及剝離工藝形成的，并且所述石墨烯薄膜是以所述銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長(zhǎng)形成的。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻MEMS開關(guān)，其特征在于，所述銅薄膜的厚度為0.5-1微米。
4.如權(quán)利要求1所述的射頻MEMS開關(guān)，其特征在于，所述金屬懸梁臂的材料為金。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻MEMS開關(guān)，其特征在于，還包括形成在所述隔離層之上的隔離電阻，所述隔離電阻為非晶硅材料制成。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻MEMS開關(guān)，其特征在于，所述隔離電阻為硼摻雜的非晶硅。
7.一種射頻MEMS開關(guān)的形成方法，其特征在于，包括：
提供襯底；
在所述襯底之上形成隔離層；
在所述隔離層之上形成驅(qū)動(dòng)電極和微波信號(hào)共面波導(dǎo)傳輸線，其中，所述微波信號(hào)共面波導(dǎo)傳輸線具有開關(guān)接觸點(diǎn)和錨區(qū)，所述開關(guān)接觸點(diǎn)的位置與金屬懸梁臂的自由端相對(duì)應(yīng)，所述錨區(qū)與所述金屬懸梁臂的固定端相連；以及
在所述微波信號(hào)共面波導(dǎo)傳輸線之上形成金屬懸梁臂，
其中，所述開關(guān)接觸點(diǎn)由銅薄膜和形成在所述銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，
其中，所述微波信號(hào)共面波導(dǎo)傳輸線具有開關(guān)接觸點(diǎn)，所述開關(guān)接觸點(diǎn)的位置與所述金屬懸梁臂的自由端相對(duì)應(yīng)，所述開關(guān)接觸點(diǎn)由銅薄膜和形成在所述銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，
當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電極未施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述金屬懸梁臂與所述開關(guān)接觸點(diǎn)斷開，使所述射頻MEMS開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)電極施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述金屬懸梁臂與所述驅(qū)動(dòng)電極之間產(chǎn)生靜電力，使所述金屬懸梁臂彎曲后與所述開關(guān)接觸點(diǎn)接觸，使所述射頻MEMS開關(guān)為開啟狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的射頻MEMS開關(guān)的形成方法，其特征在于，所述形成開關(guān)接觸點(diǎn)的過程中，通過濺射及剝離工藝形成所述銅薄膜，并且以所述銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長(zhǎng)形成所述石墨烯薄膜。
9.如權(quán)利要求7所述的射頻MEMS開關(guān)的形成方法，其特征在于，所述銅薄膜的厚度為0.5-1微米。
10.如權(quán)利要求7所述的射頻MEMS開關(guān)的形成方法，其特征在于，所述金屬懸梁臂的材料為金。
11.如權(quán)利要求7所述的射頻MEMS開關(guān)的形成方法，其特征在于，還包括：在所述隔離層之上形成非晶硅材料的隔離電阻。
12.如權(quán)利要求11所述的射頻MEMS開關(guān)的形成方法，其特征在于，還包括：對(duì)所述隔離電阻進(jìn)行硼摻雜。
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