[发明专利]射频微机械串联接触式开关的制作方法

权利要求书

1.一种射频微机械串联接触式开关的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以硅片为衬底，并进行清洗；在硅片正面，通过溅射、电镀、淀积、光刻、刻蚀等表面微机械工艺形成共面波导地线、带凸点的共面波导信号、和表面覆盖绝缘介质层的下电极；

(2)在上述绝缘介质层上面旋涂并固化牺牲层后，真空溅射一层金属；

(3)直接在金属层上淀积一层介质层，然后图形化介质层和金属层，形成带系列小孔的开关桥膜；

(4)在上述图形上旋涂光刻胶4并进行光刻，然后在光刻胶的保护下，用刻金属溶液通过小孔对金属层进行侧向钻蚀，形成中间的接触金属和两侧的上电极，；

(5)最后干法释放牺牲层，得到悬浮的开关介质桥结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第(1)步具体包括以下步骤：

(11)备片、清洗、氧化：以厚度为400-600μm、单面抛光的高阻硅片作为衬底，采用硫酸+双氧水煮沸的方法进行清洗后，用去离子水漂洗并烘干，再将硅片放入氧化炉中，在1000-1100C下与纯氧化反应，在硅片抛光面生成600-1000nm厚的SiO₂氧化层；

(12)第一次光刻、形成凸点：对生成的SiO₂层进行光刻，暴露出需要刻蚀的区域，用缓冲氢氟酸溶液进行刻蚀并控制时间，形成200-400nm左右高的凸点形状，并保留剩余的SiO₂作为阻挡层，然后去除光刻胶；

(13)溅射铜Cu种籽层：在SiO₂层上面溅射200-400nm厚的Cu作为种籽层；

(14)第二次光刻、电镀Cu：用光刻厚胶在Cu种籽层上方形成电镀模具，并在酸性硫酸铜溶液中电镀，形成约1.5-3μm厚的Cu层图形；

(15)溅射金Au层：在上述图形上面溅射200-400nm厚的Au层，作为开关的接触材料；

(16)正胶剥离：将硅片浸泡在丙酮溶液中，在超声水浴环境下，对胶上Au层进行正胶剥离；

(17)去种籽层：在Au层的保护下，用硫酸+双氧水进行刻蚀，去除剩余的Cu种籽层，形成波导和下电极结构；

(18)淀积氮化硅SiN绝缘层、第三次光刻：采用增强等离子体化学气体淀积工艺在上述图形上面淀积200-400nm厚SiN层，并进行第三次光刻，用反应离子刻蚀方法图形化SiN，形成在下电极上方的绝缘层，随后去除光刻胶。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述第(2)步骤中，牺牲层为4-6μm厚的聚酰亚胺，金属层可为真空溅射的200-400nm厚的Au层。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述第(3)步骤中，介质层可为PECVD工艺淀积的500-700nm厚的氮氧化硅(SiON)。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述第(4)步骤中，采用的刻金属溶液为碘/碘化钾溶液，各成分配比为：碘化钾∶碘∶水＝5-15g∶1-4g∶50-150ml。