用于改进mems dvc器件线性度的控制电极屏蔽的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明的实施例一般性地涉及微机电系统(MEMS)数字可变电容器(DVC)。
【背景技术】
[0002]如在图1中示意性示出的，一些MEMS DVC器件基于可移动MEMS板(即可移动电极、板电极、悬臂式电极)，该板具有在其上的控制电极(即上拉电极或拉离电极或PU电极)和在其下的控制电极(牵拉电极或拉近电极或下拉电极或ro电极)。这些电极被顶部介电层和底部介电层覆盖。此外，在可移动的MEMS元件下面存在处于下拉电极之间或与下拉电极相邻的RF电极。在可移动板和RF电极之间存在间隙，所述间隙由施加到HJ或ro电极的电压来调节。这些电压引起静电力，该静电力将可移动电极上拉或下拉至与介电层接触，以向RF电极提供稳定的最小或最大电容。这样，从可移动板到RF电极的电容能够从当被拉向底部的高电容状态Cniax (见图2)变化到当被拉向顶部的低电容状态(:_(见图3)。
[0003]如图4所示，存在于RF电极上的RF信号能够通过介电层親合到F1D电极，引起牵拉介电层之上的可移动电极的静电力。由于这些静电力板会变形，这会导致由RF信号调节C_。该电容调节导致RF信号的谐波失真。
[0004]因此，在本领域中需要具有RF信号的最少谐波失真或没有RF信号谐波失真的MEMS DVC 器件。
【发明内容】
[0005]本发明一般性地涉及MEMS DVC,其具有在RF电极和使板移动的一个或更多个其他电极之间的屏蔽电极结构。该屏蔽电极结构可以接地，并且基本上阻挡或屏蔽RF电极以使其不受使板移动的一个或更多个电极影响。通过屏蔽RF电极，减少了 RF电极到使板移动的一个或更多个电极的耦合并且减小甚至消除了电容调节。
[0006]在一个实施例中，一种MEMS DVC包括:第一介电层，其具有第一电极、RF电极和布置在该介电层中的屏蔽电极，其中屏蔽电极被布置为与RF电极和第一电极相邻，并且其中屏蔽电极接地；第二介电层，其被布置在第一电极、RF电极和屏蔽电极之上；第二电极，其被布置为与第一电极相对并且具有在第二电极上的第三介电层；和可移动电极，其能够从与第二介电层接触的位置和与第三介电层接触的位置移动。
[0007]在另一实施例中，一种制造MEMS DVC的方法包括:在衬底之上沉积导电层；使导电层图案化以形成第一电极、RF电极和屏蔽电极，其中屏蔽电极被布置为与RF电极和第一电极相邻；在衬底、第一电极、RF电极和屏蔽电极上沉积第一介电层；使第一介电层平面化以暴露第一电极、RF电极和屏蔽电极；在所暴露的电极和第一介电层上沉积第二介电层；并且在第二介电层之上形成移动电极，其中移动电极能够从与第二介电层接触的第一位置和与第二介电层间隔开的第二位置移动。
【附图说明】
[0008]参照实施例能够详细地理解本发明的上述特征和上面简要总结的本发明的更具体的描述，在附图中图示了所述实施例中的一些。然而，应指出的是，附图仅图示了本发明的典型实施例，并且因此不应被认为限制了本发明的范围，这是因为本发明可以承认其他等同有效的实施例。
[0009]图1是在自由站立状态中的MEMS DVC的示意性横截面图。
[0010]图2是在Cniax状态中的图1的MEMS DVC的示意性横截面图。
[0011]图3是在C_状态中的图1的MEMS DVC的示意性横截面图。
[0012]图4是在(:_状态中的MEMS DVC的示意性横截面图，其示出了 RF信号电容耦合至IJ控制电极的影响。
[0013]图5是根据一个实施例的MEMS DVC的示意性横截面图，所述MEMS DVC具有从RF电极到下拉电极的减小的耦合效应。
[0014]图6是根据另一实施例的MEMS DVC的示意性横截面图，所述MEMS DVC具有利用下拉电极之下的完全屏蔽获得的从RF电极到下拉电极的减小的耦合效应。
[0015]图7A是根据另一实施例的MEMS DVC的示意性横截面图，所述MEMS DVC具有利用下拉电极之下的部分屏蔽获得的从RF电极到下拉电极的减小的耦合效应。
[0016]图7B示出了图7A的RF电极和下拉电极之间的耦合。
[0017]为了便于理解，在可能的地方使用相同的附图标记来表示附图共有的相同的元素。可以预期的是，在一个实施例中公开的元素在没有特别说明的情况下可以有益地用在其他实施例中。
【具体实施方式】
[0018]本发明总体涉及一种MEMS DVC,其具有在RF电极和使板移动的一个或更多个其他电极之间的屏蔽电极结构。该屏蔽电极结构可以接地，并且基本上阻挡或屏蔽RF电极以使其不受使板移动的一个或更多个电极影响。通过屏蔽RF电极，减少了 RF电极到使板移动的一个或更多个电极的耦合并且减小甚至消除了电容调节。
[0019]图5示出了第一实施例，其利用在RF电极和H)电极之间布置的侧向屏蔽电极SH，以减小RF和H)电极之间的电容耦合。大部分的电容耦合发生在RF电极和SH电极(例如屏蔽电极)之间。RF电极和H)电极之间的场线必须行进穿过介电层更长的距离，导致RF和ro之间的电容耦合减小。SH电极电连接到板(图5中未示出)，即在并联电容器的情况下SH电极是GND。该实施例导致与未屏蔽的解决方案相比3倍到5倍的耦合减少。
[0020]图6示出了第二实施例，其除了利用侧向屏蔽电极SH之外还利用了在F1D电极下方的屏蔽电极SHU (例如下方屏蔽电极)。利用屏蔽通道SHV的阵列将SHU电极连接到SH。这样，在ro电极下方产生了屏蔽盒并且能够几乎完全消除RF电极和ro电极之间的耦合，导致与非屏蔽情况相比1000倍的改进。并且在这种情况下，屏蔽电极电连接到板。
[0021]图7A示出了第三实施例，其利用减小型式的H)屏蔽。在这种情况下，屏蔽电极SHU不完全覆盖ro电极。该屏蔽方法能够正好与如图6所述的完全屏蔽技术一样有效。利用部分SHU屏蔽与利用完全SHU屏蔽相比优点在于SHU金属和周围介电层的较低应力水平，导致更稳健的制造工艺。
[0022]图7B示出了与仅使用侧向屏蔽SH的实施例(图5)相比，使用部分屏蔽电极时从RF到ro电极的场线必须在屏蔽电极周围行进长得多的距离。使用合适长度的SHU电极，能够获得与完全屏蔽SHU电极一样的性能。
[0023]为了制造MEMS DVC，可以在衬底上形成多个电极。对于图5到7B所示的实施例，通过在衬底上沉积导电层(例如铝、氮化钛)然后使所述导电层图案化并且对齐刻蚀以形成两个接地电极(用于耦合到可移动电极)、两个下拉电极、一个RF电极和两个屏蔽电极来形成电极。应理解的是，由于可以存在更多个或更少个电极，因此图5到7B所示电极的数量不是限制性的。
[0024]然后可以在衬底上沉积介电层和电极以填充电极之间的间隙。随后借助于化学机