专利名称：一种平行四边形结构的微机械可变电容的利记博彩app
技术领域：
本发明属于微型电子元件范围，特别涉及一种平行四边形结构的微机械可变电容。
背景技术：
在“Aleksander Decand Ken Suyama，“Micromachined Electro-MechanicallyTunable Capacitors and Their Application to RF IC’s”，IEEE TRANSACTIONSON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES，VOL.46，NO.12，DECEMBER 1998”文献中公开了两种结构的微机械可变电容电容下极板固定、上极板悬于弹簧下的二极板结构可变电容；由两个串连电容构成的三极板结构可变电容。二极板结构可变电容调节范围为1.5∶1；三极板结构可变电容调节范围为1.87∶1。前者电容值调节范围较小；后者制作工艺比较复杂，且两者在工作时最大应力值较大。
在“un Zou，Chang Liu，Jose Schutt-Aine，Jinghong Chen，and Sung-MoKang，“Development of a Wide Tuning Range MEMS Tunable Capacitor forWireless Communication Systems”，IEEE IEDM 00-403，2000”文献中将可变电容的控制极板和电容极板分离，且两者极板间距不同，实现了较大的电容值调节范围为1.70∶1；但缺点是电容所占芯片面积较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种平行四边形结构的微机械可变电容，其特征在于所述微机械可变电容由上极板、下极板、左支撑梁、右支撑梁在硅衬底上形成其横截面为平行四边形的结构体；其下极板固定在高阻n型或p型的硅衬底上的氧化层上面，在下极板两端斜向溅射金属层作为左支撑梁和右支撑梁，在左、右支撑梁上再溅射金属层作为上极板。
所述左支撑梁、右支撑梁与横截面的倾角均为45°±15°。
所述上极板、下极板、左支撑梁、右支撑梁的金属层均为铝或铜。
本发明的有益效果1.平行四边形结构的可变电容相比于目前左右支撑梁均为垂直式的可变电容，在相同的极板材料、相同中间绝缘介质材料、相同极板面积、极板厚度、中间绝缘层厚度等结构参数下。可以实现在上下极板间加相同偏置电压，平行四边形可变电容比普通平行板结构可变电容电容值变化大；在两种结构发生相同极板间距变化下，平行四边形结构可变电容最大应力值要小于普通平行板结构。2.在零偏电容值、所占用芯片面积、品质因数(Q值)等电学性能上，两种结构基本相同。3.减小微机械可变电容一定形变量下的最大应力值，提高结构稳定性和可变电容使用寿命。4.减小微机械可变电容操作电压，使为实现一定形变量所加的偏置电压减小。
图1为平行四边形结构微机械可变电容结构示意2为图1的横截面图。
具体实施例方式
本发明是一种平行四边形结构的微机械可变电容，其上极板4、下极板5、左右支撑梁3在硅衬底1上面的氧化层2上形成其横截面为平行四边形的结构体。在下极板两端溅射与横截面的倾角均为45°±15°的斜向金属铝或铜层作为左支撑梁和右支撑梁，在左、右支撑梁上再溅射金属铝或铜层作为上极板。
可变电容极板间距为1～3μm，上、下极板厚为0.4～0.6μm，平行四边形结构微机械可变电容的结构如图1、图2所示。具体制作工艺与微细加工工艺兼容；其过程如下1.备片、清洗，采用高阻n型或p型硅作衬底；2.热氧化，生成氧化层；3.溅射金属(铝或铜)，作为可变电容下极板；4.光刻I(金属)，形成可变电容下极板和上下极板对外连接的PAD；5.PECVD氮化硅，作为过压保护结构；6.光刻II(氮化硅)，使氮化硅仅覆盖极板部分；7. 涂聚合物(光刻胶或聚酰亚胺)，作为牺牲层；
8.光刻III(聚合物)，形成两个梯形牺牲层结构。可采用方法1或方法2；9.溅射金属(铝或铜)，作为支撑梁；10.光刻IV(金属)，形成两个有一定倾角的平行支撑梁；11.涂聚合物(光刻胶或聚酰亚胺)，使聚合物填充满支撑梁之间的空隙；12.CMP抛光，使聚合物沿支撑梁上沿齐平；13.溅射金属(铝或铜)，作为可变电容上极板；14.光刻V(金属)，形成上极板图形；15.在氧气PLASMA环境中释放牺牲层，形成悬浮结构；16.合金退火，使可变电容上极板和支撑梁金属接触良好。
权利要求
1.一种平行四边形结构的微机械可变电容，其特征在于所述微机械可变电容由上极板、下极板、左支撑梁、右支撑梁在硅衬底上形成其横截面为平行四边形的结构体；其下极板固定在高阻n型或p型的硅衬底上的氧化层上面，在下极板两端斜向溅射金属层作为左支撑梁和右支撑梁，在左、右支撑梁上再溅射金属层作为上极板。
2.根据权利要求1所述平行四边形结构的微机械可变电容，其特征在于所述左支撑梁、右支撑梁与横截面的倾角均为45°±15°。
3.根据权利要求1所述平行四边形结构的微机械可变电容，其特征在于所述上极板、下极板、左支撑梁、右支撑梁的金属层均为铝或铜。
全文摘要
本发明公开了属于微型电子元件范围的一种平行四边形结构的微机械可变电容。由上极板、下极板、左支撑梁、右支撑梁在硅衬底上形成其横截面为平行四边形的结构体。平行四边形结构的可变电容相比于目前左右支撑梁均为垂直式的可变电容，在相同条件下比普通平行板结构可变电容电容值变化大；可变电容最大应力值要小于普通平行板结构；提高结构稳定性和可变电容使用寿命；减小微机械可变电容操作电压，使为实现一定形变量所加的偏置电压减小；并且电容所占芯片面积小。
文档编号H01G5/00GK1490830SQ0315737
公开日2004年4月21日 申请日期2003年9月19日 优先权日2003年9月19日
发明者刘泽文, 方杰 申请人:清华大学