전기신호를 스위칭하기 위한 전자기계적 마이크로스위치, 미세 전자기계적 시스템, 집적회로 및 집적회로를 생산하기 위한 방법 document_id 1020127016628

[청구항 1] 전기신호(s), 특히 ghz 대역의 무선주파수신호(rfmems)를 스위칭하기 위한 전자기계적 마이크로스위치(1)를 포함하는 전자기계적 시스템(mems)(100, 200)에 있어서 상기 시스템은 - 기판(101, 201) 상에 배열되는 다수-레벨 전도경로 적층(102, 202)을 포함하되, 싱이한 전도레벨(m1 - m5)에 배열되는 상기 다수-레벨 전도경로 적층의 전도경로(111 - 115, 211 - 215)들은 전기적 절연층(103, 203)에 의해 서로 간에 절연되고 또한 비아 콘택(104, 204)를 통해 서로 전기적으로 연결되고, - 다수-레벨 전도경로 적층(102, 202)의 요홈(105, 205) 내에 집적화되고 또한 콘택 중심축(10)과, 대향전극(20)과 그리고 콘택 중심축(10)에 대한 적어도 하나의 구동전극(30, 50)을 포함하는 전자기계적 스위치(1)를 포함하되, 상기 콘택 중심축(10)과, 대향전극(20)과 적어도 하나의 구동전극(30, 50)들은 각각 다수-레벨 적층(102, 202)의 전도레벨(m1 내지 m5)의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 전자기계적 시스템(mems) [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 대향전극(20)은 콘택 중심축(10)을 향하는 말단부(23)에서 금속-절연체-금속(mim)구조포함하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 3] 제1항 또는 제3항에 있어서,상기 전자기계적 마이크로스위치(1)는 콘택 중심축을 작동시키는 제1구동전극(30) 및/또는 콘택 중심축(10)을 역-작동시키는제2구동전극포함하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 4] 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 콘택 중심축(10)은 구동전극(30, 50)을 통해 이동가능하고,구동전극(30)과 콘택 중심축(10) 사이에 전위가 인가하면 콘택 중심축(10)의 탄성 이동(30)으로 인해 적어도 대향전극(20) 상의 전기적 신호(s)에 영향을 미치기 위해 대향전극(20)과 콘택 중심축(10) 간의 간격을 통해용량성 결합변하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 5] 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 전도성 콘택 중심축(10) 및/또는 대향전극(20) 및/또는 작동 구동전극(30) 및/또는 역작동 구동전극(50), 특히 이들 모두는 다수-레벨 전도경로 적층(102, 202)의 전도레벨(m1 - m5)에 의해 형성되는 캐리어층을 포함하고,캐리어층은 적어도 일측 상에, 바람직하게는 양측 상에 tin 및/또는 ti 및/또는 alcu를 가지는 하나 또는 다수의 층들, 특히 이중층 tin-ti, 또는 특히 tin-alcu-tin 으로 이루어지는샌드위치포함하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 6] 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 콘택 중심축(10)을 작동시키는 구동전극(30) 및/또는 콘택 중심축(10)을 역작동시키는 구동전극(50)은 콘택 중심축(10)을 향하는 측 상에 유전재료(25)를 가지는 노브(34)들을 포함하는구조포함하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 7] 제6항에 있어서,상기 구조(33)는 전도레벨(m1 - m5)의 전극재료의 산화물로서 구성되는, 특히 습식 화학에칭을 통해 형성되는 산화물로서 구성되는 유전재료(25)를 가지는노브형성되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 8] 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,콘택 중심축(10)은 탄성적으로 이동가능하고, 특히 캔틸레버되고, 또한 탄성적으로 이동가능한 전도성 브릿지(14) 또는 일- 또는 이중 스프링 또는 유사한 캔틸레버의 일부인콘택영역포함하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 9] 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 콘택 중심축(10)은 콘택 영역(13)과 인력부(11, 12), 특히 부분(11, 12, 13) 사이의 슬롯(18) 또는 유사한 것으로 구성되는분할부포함하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 10] 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 작동 구동전극(30)은 콘택 중심축(10) 아래 기판 측상에소정의간격배열되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 11] 제1항 내지 제10항 중 어느 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 역작동 구동전극(50)은 기판으로부터 떨어지는 방향 측 상에서 콘택 중심축(10) 위에소정의오프셋배열되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 12] 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 제1구동전극(30)은 작동 구동전극으로서 구성되고 또한 제2구동전극(50)은 역작동 구동전극으로서 구성되고,제1구동전극 및 제2구동전극들은 서로에 대해 조정되고 또한 콘택 중심축(10)에영향구성되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 13] 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 콘택 중심축(10)을 이동시키기 위해 제공되는 구동전극(30) 및/또는 다른 역작동 구동전극(50)들은 전도경로 적층(101, 102)의 전도레벨(m1 - m5)의 금속, 특히 al기반캐리어층형성되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 14] 제1항 내지 제13중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 대향전극(20)은 기판(101, 102) 상에고형받침대형성되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 15] 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 대향전극(20)은 절연재료(21)를 가지는 적어도 한 층과 mim 구조(mim)을 가지는 베이스를 포함하고, mim 구조는:- 베이스를 향하는, 전도성 재료, 특히 금속재료로 만드는 장벽층(24)과;- 콘택 중심축(10)을 향하고 또한 말단부(23)에 배열되는 전도성 캡(26)과;- 이들 사이에 배열되는유전층포함하는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 16] 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 mim 구조의 적어도 하나의 전도층, 특히 캡(26) 및/또는 장벽층(24)은 전도성 금속층 또는 질화 티탄 및/또는 티단을 기반으로 하는 재료를 포함하는층조합형성되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 17] 제15항 또는 제16항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 mim 구조의 적어도 하나의 전도층은 tin 및/또는 ti 및/또는 alcu를 가지는 하나 또는 다수의 층들, 특히 이중층 tin-ti 또는 특히 tin-alcu-tin으로 만드는샌드위치형성되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 스위치. [청구항 18] 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,전자기계적 마이크로스위치(1)의 mim 구조의 유전층(25)은 si3n4 를 가지는하나또는다수의층들형성되는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 19] 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,콘택 중심축(10)을 작동시키는 구동전극의 콘택 중심축(10)으로부터 간격(a+b)은 대향전극(20)에서부터 콘택 중심축(10)의 간격(a)보다 큰 것특징으로 하는미세 전자기계적 시스템. [청구항 20] 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,대향전극(20)과 콘택 중심축(10) 간의 간격(a)은, 전체 간격(a)에 대해 작동범위 내에서 구동전극(30)과 콘택 중심축(10)에 인가되는 작동 전압과 콘택 중심축(10)과 대향전극(20) 간의 용량 간에 거의 선형이 제공되도록 그 크기가 정해지는것을특징으로 하는미세 전자기계적 시스템.