[发明专利]一种RF-MEMS开关复合牺牲层制备方法

说明书

本发明公开了一种RF‑MEMS开关复合牺牲层制备方法，属于RF‑MEMS器件制造技术领域。该方法包括平坦化填充、金属牺牲层溅射刻蚀、光刻胶牺牲层制备等步骤。采用本发明方法，可以提高MEMS开关梁的平整性，实现10nm~500nm低触点间距开关梁的制备，从而提高MEMS开关的可靠性，降低MEMS开关驱动电压。

技术领域

本发明涉及RF-MEMS器件制造技术领域，特别是指一种RF-MEMS开关复合牺牲层制备方法。

背景技术

RF-MEMS（RF即Radio Frequency，射频；MEMS即Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统）开关因具有低损耗、高隔离度、可集成、微型化等优势，被广范用于通信、雷达等军事领域以及微型可调谐天线等民用领域中。

牺牲层制备工艺是RF-MEMS开关制备过程中极其重要的一步工艺，RF-MEMS开关的开关梁的高度精度、平坦性以及触点高度主要受牺牲层制备工艺的影响。

目前，常规使用的牺牲层技术难以做薄，使得开关梁触点高度的一致性难以控制，此外，受基底金属线条起伏影响，牺牲层难以做平，进而影响了开关的电压、可靠性、一致性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种RF-MEMS开关复合牺牲层制备方法，该方法制备出的牺牲层具有低厚度、高平整度的特点，有助于提高开关梁的高度精度、平坦性以及触点高度一致性，并有助于实现开关梁的低触点间距。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种RF-MEMS开关复合牺牲层制备方法，其包括以下步骤：

（1）在需要做牺牲层的MEMS基板表面溅射金属层，并对金属层进行图形化，从而实现对MEMS基板的平坦化填充；

（2）对步骤（1）平坦化填充后的MEMS基板再次采用溅射的方式沉积金属层，从而制备第一牺牲层，第一牺牲层的高度用于定义开关梁触点的间隙距离；

（3）将步骤（2）溅射后的MEMS基板取出，进行光刻刻蚀去胶，去除金属梁锚区的金属层；

（4）将步骤（3）刻蚀去胶后的MEMS基板进行薄胶光刻，完成第二牺牲层的制备，并在此过程中光刻出开关梁的触点结构；第一牺牲层和第二牺牲层共同构成金属与光刻胶相结合的异质复合牺牲层；

（5）将步骤（4）得到的MEMS基板进行热处理固化，完成低厚度高平整度复合牺牲层的制备。

可选的，所述步骤（1）（2）（3）中金属层的材质为铜、铝或镍。

可选的，所述步骤（1）中图形化的方式为剥离法或刻蚀法。

可选的，所述步骤（2）中金属层的厚度精度为±5%。

本发明与现有技术相比所取得的有益效果为：

1、与现有的光刻胶牺牲层或金属等具有保型性牺牲层相比，本发明采用平坦化填充技术，可以实现开关的更优的平坦性，且平坦性可优于10nm。

2、与通过CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光）方式实现牺牲层平坦化的方式相比，本发明的平坦化填充方式可以避免繁琐的机械化学抛光工序，且对设备的依赖度较小。

3、与光刻胶牺牲层相比，本发明采用溅射的方式，可以制作更薄的牺牲层，触点与底电极可以实现小于0.3μm的低间距，并能够对间距进行精确控制。

总之，采用本发明方法，触点间距可以通过溅射调节实现灵活控制，且本发明方法相对于现有技术来说更加简便可靠。

附图说明