一種射頻mems開關及其形成方法
2023-06-11 08:01:16 1
專利名稱：一種射頻mems開關及其形成方法
技術領域：
本發明屬於射頻微電子機械系統(MEMS)領域，具體涉及一種射頻MEMS開關及其形成方法。
背景技術：
射頻MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems,射頻微電子機械系統)開關，是利用MEMS技術製作的一種射頻開關，它通過微機械結構的運動，來控制射頻信號的導通與斷開。射頻MEMS開關是微波、射頻收發系統的核心器件之一，在衛星通訊、雷達、飛彈控制等領域有著廣泛的應用。與傳統的PIN及FET微波開關器件相比，MEMS開關不但具有MEMS開關具有高隔離度、低損耗、低插損、高線性度等極其優異的微波性能，同時具有批量製作、尺寸小、易於與先進的微波、射頻電路相集成的特點，是實現小型化、低成本、高性能的微波收發前端系統的關鍵技術。但傳統射頻MEMS開關其功率容量相對較低的問題是限制其應用的主要瓶頸。傳統的串聯接觸式MEMS開關通常由金屬懸臂梁、下拉電極和帶有金屬接觸點的信號線三部分組成。其工作原理為:當下拉電極未加驅動電壓時，金屬懸臂梁與信號線接觸點斷開，使射頻信號隔離；當驅動電壓施加在下拉電極時，金屬懸臂梁與下電極之間產生靜電力，金屬懸臂梁在靜電力的作用下發生下塌，實現金屬懸臂梁與共面波導(CPW)信號線接觸點之間的電接觸，從而實現射頻信號的導通；當下拉電極與地之間的驅動電壓撤銷時，金屬懸臂梁由於彈性力的作用回復到初始的隔離狀態。對於接觸式射頻MEMS開關，其功率容量是指使射頻MEMS開關不發生失效的輸入功率極限。對於傳統的利用金屬-金屬之間的直接接觸來控制射頻信號的導通與斷開的接觸式射頻MEMS開關，其導通狀態時的由於過高輸入功率導致的微熔焊或者開關燒毀的熱失效問題是制約其功率容量的主要因素，而金屬-金屬之間較大的接觸電阻是產生局部高溫導致微熔焊甚至燒毀問題的主要來源。因此，解決接觸點熱失效問題是提高接觸式射頻MEMS開關功率容量的關鍵。
發明內容
本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發明的目的在於提出一種具有工藝簡單、開關功率容量優點的射頻MEMS開關及其形成方法。根據本發明實施例的射頻MEMS開關，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動電極和微波信號共面波導傳輸線，其中，所述微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點和錨區，所述開關接觸點的位置與所述金屬懸梁臂的自由端相對應，所述錨區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共面波導傳輸線之上的金屬懸梁臂，其中，所述開關接觸點由銅薄膜和形成在所述銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，當所述驅動電極未施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述開關接觸點斷開，使所述射頻MEMS開關為關閉狀態，當所述驅動電極施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述驅動電極之間產生靜電力，使所述金屬懸梁臂彎曲後與所述開關接觸點接觸，使所述射頻MEMS開關為開啟狀態。優選地，所述開關接觸點的銅薄膜通過濺射及剝離工藝形成的，並且所述石墨烯薄膜是以所述銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長形成的。優選地，所述銅薄膜的厚度為0.5-1微米。優選地，所述金屬懸梁臂的材料為金。優選地，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矽材料製成。優選地，所述隔離電阻為硼摻雜的非晶矽。根據本發明實施例的射頻MEMS開關的形成方法，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動電極和微波信號共面波導傳輸線，其中，所述微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點和錨區，所述開關接觸點的位置與金屬懸梁臂的自由端相對應，所述錨區與所述金屬懸梁臂的固定端相連；以及在所述微波信號共面波導傳輸線之上形成金屬懸梁臂，其中，所述開關接觸點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，所述微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點，所述開關接觸點的位置與所述金屬懸梁臂的自由端相對應，所述開關接觸點由銅薄膜和形成在所述銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，當所述驅動電極未施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述開關接觸點斷開，使所述射頻MEMS開關為關閉狀態，當所述驅動電極施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述驅動電極之間產生靜電力，使所述金屬懸梁臂彎曲後與所述開關接觸點接觸，使所述射頻MEMS開關為開啟狀態。優選地，所述形成開關接觸點的過程中，通過濺射及剝離工藝形成所述銅薄膜，並且以所述銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長形成所述石墨烯薄膜。優選地，所述銅薄膜的厚度為0.5-1微米。優選地，所述金屬懸梁臂的材料為金。優選地，還包括:在所述隔離層之上形成非晶矽材料的隔離電阻。優選地，還包括:對所述隔離電阻進行硼摻雜。本發明的射頻MEMS開關及其形成方法，至少具有如下優點:(I)開關接觸點利用了圖形化銅薄膜直接通過石墨烯CVD外延生長法直接在其表面製備石墨烯，避免了使用石墨烯轉移等複雜技術，使此發明的開關的工藝簡單化，解決了石墨烯接觸點與開關工藝的共集成；(2)利用石墨烯極其優異的極高的電導率和熱導率，基於石墨烯的開關接觸點極大改善RF MEMS接觸式開關接觸點的電接觸，進而改善了開關熱失效的問題，可以使RFMEMS開關功率容量顯著提高；(3)為了避免射頻信號通過驅動電極耦合到地，此開關結構通過內置隔離電阻的方式對射頻信號與驅動電極旁路進行隔離。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為本發明實施例的射頻MEMS串聯接觸式開關的結構示意圖。圖2為圖1所示的射頻MEMS串聯接觸式開關在abed平面的截面圖。圖中標示解釋如下:1-金屬懸臂梁；2_驅動電極；3_開關接觸點；31_開關接觸點的石墨烯薄膜；32-開關接觸點的銅薄膜；4-錨點；5微波信號共面波導傳輸線；6_第一引線；7_第二引線；8-Pad電極；9_隔離電阻；10-襯底、11-絕緣介質、12-隔離層；13_金屬橋。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。根據本發明實施例的一種射頻MEMS開關，其特徵在於，包括:襯底；形成在襯底之上的隔離層；形成在隔離層之上的驅動電極和微波信號共面波導傳輸線，其中，微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點和錨區，開關接觸點的位置與金屬懸梁臂的自由端相對應，錨區與金屬懸梁臂的固定端相連；以及形成在微波信號共面波導傳輸線之上的金屬懸梁臂，其中，開關接觸點由銅薄膜和形成在銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，當驅動電極未施加驅動電壓時，金屬懸梁臂與開關接觸點斷開，使射頻MEMS開關為關閉狀態，當驅動電極施加驅動電壓時，金屬懸梁臂與驅動電極之間產生靜電力，使金屬懸梁臂彎曲後與開關接觸點接觸，使射頻MEMS開關為開啟狀態。需要說明的是，除上述結構之外，還包括引線、PAD電極等附加結構，這些附加結構可根據實際情況靈活設置。該實施例的射頻MEMS開關中，利用了石墨烯高電導率和高熱導率的優點，使得具有石墨烯薄膜的開關接觸點的接觸電阻很小，開關熱失效的問題得到改善，可以使射頻MEMS開關功率容量顯著提高。優選地，開關接觸點的銅薄膜通過濺射及剝離工藝形成的，並且石墨烯薄膜是以銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長形成的。開關接觸點利用了圖形化銅薄膜直接通過石墨烯CVD外延生長法直接在其表面製備石墨烯，避免了使用石墨烯轉移等複雜技術，使此發明的開關的工藝簡單化，解決了石墨烯接觸點與開關工藝的共集成。優選地，銅薄膜的厚度為0.5-1微米。研究表明，該厚度範圍組合的銅薄膜和石墨烯薄膜形成的雙層結構的開關接觸點具有較好性能。優選地，金屬懸梁臂的材料為金。金具有高的導電率，能夠確保高頻下較小的微波損耗及較快的開關速度。優選地，還包括形成在隔離層之上的隔離電阻，隔離電阻為非晶矽材料製成。為了避免射頻信號通過驅動電極耦合到地，此開關結構通過內置隔離電阻的方式對射頻信號與驅動電極旁路進行隔離。優選地，隔離電阻為硼摻雜的非晶矽。一般通過PECVD工藝沉積非晶矽，並通入乙硼烷進行N型摻雜，可以方便地調節隔離電阻的阻值。為使本領域技術人員更好地理解本發明，發明人結合圖1和圖2詳細介紹射頻MEMS開關如下。如圖1所示，本發明的開關使用覆有二氧化矽隔離層12的高阻矽作為襯底10 ;微波信號共面波導傳輸線5由兩側地線51及中心信號線52組成，其通過電鍍工藝製備於隔離層12表面；共面波導地線51的一側分為兩段，並通過上層金屬橋13連接；純金屬懸臂梁I通過錨點4固定在傳輸線5的中心信號線52上；開關接觸點3位於微波信號共面波導信號線52上，並正對著懸臂梁I的自由端；位於懸臂梁I正下方的驅動電極2通過鋁引線6與內置的隔離電阻9 一端連接；隔離電阻9另一端同Pad電極8通過引線7互連；氮化矽作為絕緣介質11覆蓋於驅動電極2及引線6和7表面。如圖2，本發明的關鍵在於，開關接觸點3由石墨烯薄膜31及銅薄膜32上下兩層薄膜構成。石墨烯薄膜31直接以銅薄膜32為催化材料製備於銅薄膜32表面，避免了使用複雜的轉移技術，簡化了此開關的製造工藝。微波信號共面波導傳輸線5、錨點4及懸臂梁I均採用金作為材料，並且懸臂梁I的厚度為2 μ m 6 μ m以減少導體損耗。懸臂梁I的面積、形狀以及錨點4的高度決定著開關的驅動電壓、開關響應時間、隔離度等性能參數，因此，可以根據實際使用性能指標進行單獨設計。的內置隔離電阻9採用了非晶矽材料，其電阻率可以通過製備過程中通入B2H6來調節。驅動電極2、Pad電極及互連引線6和引線7均採用鋁作為材料。氮化矽絕緣介質11沉積於驅動電極、引線67和隔離電阻9表面，作為驅動電極2與懸臂梁I的隔離層，同時作為隔離電阻9的鈍化層。本發明的具體工作原理為:當驅動電極2未施加驅動電壓時，金屬懸臂梁I與傳輸線5上的接觸點3斷開，使射頻信號隔離，此時開關處於「關」態;當驅動電壓施加在驅動電極2時，金屬懸臂梁I與驅動電極2之間產生的靜電力使金屬懸臂梁I發生彎曲，其自由端與開關接觸點3接觸，實現了金和石墨烯的電連接，從而實現射頻信號的導通，此時開關處於「開」態；當下拉電極2的驅動電壓撤銷時，金屬懸臂梁I由於彈性力的作用回復到初始位置，金屬懸臂梁I自由端與開關接觸點3斷開，使射頻信號隔離，此時開關返回「關」態。由此，開關實現了信號的通斷。本發明在開關導通情況下，即在金懸臂梁I下榻與開關接觸點3接觸時,實現了金與石墨烯的電接觸，從而改善了開關接觸點處熱失效的問題。根據本發明實施例的射頻MEMS開關的形成方法，包括:提供襯底；在襯底之上形成隔離層；在隔離層之上形成驅動電極和微波信號共面波導傳輸線，其中，微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點和錨區，開關接觸點的位置與金屬懸梁臂的自由端相對應，錨區與金屬懸梁臂的固定端相連；以及在微波信號共面波導傳輸線之上形成金屬懸梁臂，其中，開關接觸點由銅薄膜和形成在銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，其中，微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點，開關接觸點的位置與金屬懸梁臂的自由端相對應，開關接觸點由銅薄膜和形成在銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成，當驅動電極未施加驅動電壓時，金屬懸梁臂與開關接觸點斷開，使射頻MEMS開關為關閉狀態，當驅動電極施加驅動電壓時，金屬懸梁臂與驅動電極之間產生靜電力，使金屬懸梁臂彎曲後與開關接觸點接觸，使射頻MEMS開關為開啟狀態。需要說明的是，除上述結構之外，還包括在合適的時候形成引線、PAD電極等附加結構，這些附加結構的形成工藝可根據實際情況靈活設置。該實施例的射頻MEMS開關的形成方法中，利用了石墨烯高電導率和高熱導率的優點，使得最終得到的具有石墨烯薄膜的開關接觸點的接觸電阻很小，開關熱失效的問題得到改善，可以使射頻MEMS開關功率容量顯著提高。優選地，形成開關接觸點的過程中，通過濺射及剝離工藝形成銅薄膜，並且以銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長形成石墨烯薄膜。開關接觸點利用了圖形化銅薄膜直接通過石墨烯CVD外延生長法直接在其表面製備石墨烯，避免了使用石墨烯轉移等複雜技術，使此發明的開關的工藝簡單化，解決了石墨烯接觸點與開關工藝的共集成。優選地，銅薄膜的厚度為0.5-1微米。研究表明，該厚度範圍組合的銅薄膜和石墨烯薄膜形成的雙層結構的開關接觸點具有較好性能。優選地，金屬懸梁臂的材料為金。金具有高的導電率，能夠確保高頻下較小的微波損耗及較快的開關速度。優選地，還包括:在隔離層之上形成非晶矽材料的隔離電阻。為了避免射頻信號通過驅動電極耦合到地，此開關結構通過內置隔離電阻的方式對射頻信號與驅動電極旁路進行隔離。優選地，還包括:對隔離電阻進行硼摻雜。一般通過PECVD工藝沉積非晶矽，並通入乙硼烷進行N型摻雜，可以方便地調節隔離電阻的阻值。為使本領域技術人員更好地理解本發明，發明人提出的基於石墨烯的串聯接觸式射頻MEMS開關的一種具體製作工藝流程如下，其得到的射頻MEMS開關如圖1所示。S1.襯底準備:提供高阻矽襯底10，通過熱氧化工藝在高阻矽襯底10表面形成8000A的二氧化矽作為隔離層12。S2.共面波導傳輸線的製備:利用濺射工藝在襯底10的隔離層12表面製備厚度分別為300A/_2000,4的Ti/Au薄膜作為粘附層和電鍍種子層，利用光刻製備電鍍模具，並電鍍2 μ m 6 μ m厚的金作為共面波導傳輸線5，之後溼法刻蝕種子層及粘附層。3.開關接觸點的銅薄膜的製備:光刻、濺射及剝離工藝在共面波導傳輸線5上形成5000A厚圖形化的銅薄膜32。S4.開關接觸點的石墨烯層的製備:採用石墨烯化學氣相沉積CVD外延生長法，以乙醇為碳源作為氣體，氫氣/氬氣作為載氣，利用圖形化的銅薄膜層32作為催化劑，直接在銅薄膜層32上製備圖形化石墨烯31。此為本發明開關製造的關鍵工藝，在於此工藝避免了使用石墨烯轉移等複雜技術，使此發明的開關的工藝簡單化，解決了石墨烯接觸點與開關工藝的共集成。S5.隔離電阻的製備:利用PECVD工藝澱積3000A非晶矽作為隔離電阻9，然後光刻作為隔離電阻。非晶矽作為隔離電阻的優點是工藝簡單，只需要在PECVD的過程中通入B2H6即可調節電阻，而不需要進行離子注入，適用於對電阻的阻值精度要求不高的場合。S6.驅動電極、Pad電極及引線的製備:利用光刻、濺射鋁及剝離工藝同時完成驅動電極2、Pad電極8以及第一引線6和第二引線7的製備。通過鋁引線6和7實現驅動電極2、隔離電阻9及Pad電極的互聯；S7.絕緣介質的製備:利用PECVD澱積氮化矽，既作為驅動電極2與懸臂梁I的隔離層，同時也作為隔離電阻9的鈍化層。之後利用RIE工藝刻蝕Pad區的氮化矽，形成Pad的接觸孔；S8.犧牲層的製備:懸塗光刻膠作為犧牲層。犧牲層的厚度為金懸臂梁I與共面波導傳輸線5的間距，可以根據開關所需性能指標相應設計。S9.金屬懸臂梁、錨點及金屬橋的製備:利用光刻、刻蝕工藝對犧牲層刻蝕以獲得錨點4通孔；濺射金種子層，並光刻形成金屬懸臂梁I及金屬橋13的電鍍模具；電鍍2 μ m 6 μ m厚的金並刻蝕掉種子層形成金屬懸臂梁I及金屬橋13結構。採用金電鍍工藝以使金屬懸臂梁I結構具有較小的殘餘應力。S10.犧牲層釋放，完成開關製備:為了避免陽等離子體幹法刻蝕對石墨烯層的破壞，採用溼法的方式釋放犧牲層，之後採用臨界點乾燥法處理器件，避免溼法釋放造成的懸臂梁I與接觸點3的粘附問題。綜上所述，本發明的射頻MEMS開關及其形成方法，至少具有如下優點:(I)開關接觸點利用了圖形化銅薄膜直接通過石墨烯CVD外延生長法直接在其表面製備石墨烯，避免了使用石墨烯轉移等複雜技術，使此發明的開關的工藝簡單化，解決了石墨烯接觸點與開關工藝的共集成；(2)利用石墨烯極其優異的極高的電導率和熱導率，基於石墨烯的開關接觸點極大改善RF MEMS接觸式開關接觸點的電接觸，進而改善了開關熱失效的問題，可以使RFMEMS開關功率容量顯著提高；(3)為了避免射頻信號通過驅動電極耦合到地，此開關結構通過內置隔離電阻的方式對射頻信號與驅動電極旁路進行隔離。在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
權利要求
1.一種射頻MEMS開關，其特徵在於，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動電極和微波信號共面波導傳輸線，其中，所述微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點和錨區，所述開關接觸點的位置與所述金屬懸梁臂的自由端相對應，所述錨區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共面波導傳輸線之上的金屬懸梁臂， 其中，所述開關接觸點由銅薄膜和形成在所述銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成， 當所述驅動電極未施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述開關接觸點斷開，使所述射頻MEMS開關為關閉狀態，當所述驅動電極施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述驅動電極之間產生靜電力，使所述金屬懸梁臂彎曲後與所述開關接觸點接觸，使所述射頻MEMS開關為開啟狀態。
2.如權利要求1所述的射頻MEMS開關，其特徵在於，所述開關接觸點的銅薄膜通過濺射及剝離工藝形成的，並且所述石墨烯薄膜是以所述銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長形成的。
3.如權利要求1所述的射頻MEMS開關，其特徵在於，所述銅薄膜的厚度為0.5-1微米。
4.如權利要求1所述的射頻MEMS開關，其特徵在於，所述金屬懸梁臂的材料為金。
5.如權利要求1所述的射頻MEMS開關，其特徵在於，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矽材料製成。
6.如權利要求5所述的射頻MEMS開關，其特徵在於，所述隔離電阻為硼摻雜的非晶矽。
7.一種射頻MEMS開關的形成方法，其特徵在於，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動電極和微波信號共面波導傳輸線，其中，所述微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點和錨區，所述開關接觸點的位置與金屬懸梁臂的自由端相對應，所述錨區與所述金屬懸梁臂的固定端相連；以及 在所述微波信號共面波導傳輸線之上形成金屬懸梁臂， 其中，所述開關接觸點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，所述微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點，所述開關接觸點的位置與所述金屬懸梁臂的自由端相對應，所述開關接觸點由銅薄膜和形成在所述銅薄膜之上的石墨烯薄膜組成， 當所述驅動電極未施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述開關接觸點斷開，使所述射頻MEMS開關為關閉狀態，當所述驅動電極施加驅動電壓時，所述金屬懸梁臂與所述驅動電極之間產生靜電力，使所述金屬懸梁臂彎曲後與所述開關接觸點接觸，使所述射頻MEMS開關為開啟狀態。
8.如權利要求7所述的射頻MEMS開關的形成方法，其特徵在於，所述形成開關接觸點的過程中，通過濺射及剝離工藝形成所述銅薄膜，並且以所述銅薄膜為催化材料通過CVD外延生長形成所述石墨烯薄膜。
9.如權利要求7所述的射頻MEMS開關的形成方法，其特徵在於，所述銅薄膜的厚度為`0.5-1微米。
10.如權利要求7所述的射頻MEMS開關的形成方法，其特徵在於，所述金屬懸梁臂的材料為金。
11.如權利要求7所述的射頻MEMS開關的形成方法，其特徵在於，還包括:在所述隔離層之上形成非晶矽材料的隔離電阻。
12.如權利要求11所述的射頻MEMS開關的形成方法，其特徵在於，還包括:對所述隔離電阻進行硼摻雜。``
全文摘要
本發明提出一種射頻MEMS開關及其形成方法，該開關包括襯底；形成在襯底上的隔離層；形成在隔離層之上的驅動電極和微波信號共面波導傳輸線，其中，微波信號共面波導傳輸線具有開關接觸點和錨區，開關接觸點的位置與金屬懸梁臂的自由端相對應，錨區與金屬懸梁臂的固定端相連；以及形成在微波信號共面波導傳輸線之上的金屬懸梁臂，其中，開關接觸點由銅薄膜和形成在銅薄膜上的石墨烯薄膜組成，當驅動電極未施加驅動電壓時，金屬懸梁臂與開關接觸點斷開，使開關為關閉狀態，當驅動電極施加驅動電壓時，金屬懸梁臂與驅動電極之間產生靜電力，使金屬懸梁臂彎曲後與開關接觸點接觸，使開關為開啟狀態。本發明具有熱失效降低，開關功率容量高的優點。
文檔編號H01H59/00GK103177904SQ201310066388
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月1日 優先權日2013年3月1日
發明者劉澤文, 趙晨旭 申請人:清華大學