[發(fā)明專利]一種RF MEMS開關(guān)的制造和封裝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010423106.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111533084A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卞經(jīng)緯
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市伍豪機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 無錫睿升知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32376
• 代理人: 姬穎敏

本發(fā)明公開了一種RF MEMS開關(guān)的制造和封裝方法，其特征在于，在基片上通過光刻、濕法腐蝕、濺射、干法刻蝕、陽極鍵合等工藝獲得RF MEMS開關(guān)，然后通過對準(zhǔn)鍵合工藝對RF MEMS開關(guān)進(jìn)行封裝，獲得損耗低、密封性好的RF MEMS開關(guān)。本發(fā)明所述的RF MEMS開關(guān)具有損耗低、驅(qū)動電壓低、密封性好、隔離度高、屏蔽效果好的優(yōu)點，特別適用于微波、毫米通信、雷達(dá)等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)領(lǐng)域，尤其涉及一種RF MEMS開關(guān)的制造和封裝方法。

背景技術(shù)

RF MEMS是MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))與RF(射頻)技術(shù)相結(jié)合的一門新技術(shù)，MEMS器件具有體積小、易集成、可靠性高等優(yōu)點，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)無線通信系統(tǒng)中的半導(dǎo)體器件。RF MEMS不僅可以以器件的方式應(yīng)用于電路，例如MEMS開關(guān)、MEMS電容、MEMS諧振器，還可以將單個器件集成到同一個芯片中組成組件和應(yīng)用系統(tǒng)，例如濾波器、壓控振蕩器、移相器等，這大大縮減了傳統(tǒng)器件的體積，降低了功耗，提升了系統(tǒng)的性能。

RF MEMS開關(guān)是RF MEMS器件中的重要器件之一，其與傳統(tǒng)開關(guān)相比具有損耗低、功耗低、線性度好、尺寸小、易集成等優(yōu)勢，避免了傳統(tǒng)FET、pin開關(guān)帶來的歐姆損耗，克服了傳統(tǒng)外置分立元件帶來的體積大、功耗大和元件連線帶來的寄生影響。但是MEMS開關(guān)還是存在隔離度不夠高、驅(qū)動電壓較高、開關(guān)時間長、環(huán)境要求高、功率處理能力低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種RF MEMS開關(guān)的制造和封裝方法，使制造的RF MEMS開關(guān)具有隔離度高、驅(qū)動電壓低、開關(guān)時間短、環(huán)境要求低、功率處理能力高等優(yōu)點。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種RF MEMS開關(guān)的制造和封裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對硅基片進(jìn)行研磨、拋光，并使用溶液進(jìn)行超聲波清洗；

(2)對經(jīng)過步驟(1)的硅基片雙面熱氧化生長氧化層，即二氧化硅層；

(3)對經(jīng)過步驟(2)的硅基片進(jìn)行光刻，形成正面淺凹槽；

(4)對經(jīng)過步驟(3)光刻后的硅基片，以二氧化硅為掩膜，濕法腐蝕硅，形成硅槽圖形；

(5)對經(jīng)過步驟(4)刻蝕后的硅基片進(jìn)行去膠處理，去除掩膜；

(6)對經(jīng)過步驟(5)處理后的硅基片進(jìn)行光刻，磁控濺射鈦鎢/金，并采用lift-off工藝，剝離形成可動觸點圖形；

(7)對經(jīng)過步驟(6)濺射后的硅基片以二氧化硅和觸點金屬作為掩膜，ICP干法刻蝕硅25μm，形成觸點高度；

(8)對經(jīng)過步驟(7)處理后的硅基片正反面去除氧化層；

(9)對玻璃基片進(jìn)行光刻，磁控濺射鈦鎢/金，并采用lift-off工藝，在丙酮中剝離形成固定觸點圖形；

(10)對步驟(8)和步驟(9)中處理后的硅基片和玻璃基片進(jìn)行陽極鍵合；

(11)對步驟(10)鍵合后的硅基片進(jìn)行濕法減薄，形成結(jié)構(gòu)層；

(12)對步驟(11)中處理后的硅基片背部濺射金屬鋁，并光刻，濕法腐蝕鋁，形成彈簧粱和金屬電橋；

(13)對步驟(12)處理后的硅基片以鋁為掩膜，ICP刻蝕，釋放結(jié)構(gòu)，得到RF MEMS開關(guān)；

(14)對步驟(13)處理后的硅基片上沉積氮化硅層；

(15)選用硅片作為封裝蓋板材料，對硅片進(jìn)行清洗，去除雜質(zhì)；

(16)對步驟(15)清洗后的硅片蓋板旋涂粘附劑，然后旋涂光敏BCB層，形成鍵合層；