[发明专利]可切换滤波器和设计结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体结构和制造方法，更具体而言，涉及可切换和/或可调谐的滤波器、制造方法和设计结构。

背景技术

SAW（表面声波）滤波器在电信中起重要作用。例如，SAW滤波器在移动和无线应用中被广泛用作带通和频谱整形滤波器。SAW滤波器的其他应用包括广域网（WAN）、无线局域网（WLAN）通信、无绳电话、寻呼机和卫星通信。SAW滤波器优于常规的LC滤波器，因为他们更小、更便宜且更通用，使得他们成为电信应用的理想选择。

在SAW滤波器中，电信号在由压电晶体或陶瓷构造的器件中被转换为机械波。在被其他电极转换回电信号之前，由于传播经过该器件，该波被延迟。更具体而言，通过叉指换能器（interdigital transducer，IDT）实现表面波与电信号之间的耦合。IDT的简单形式包括被交替地连接到相反电极的平行指状物（finger），其中信号被施加到所述相反电极。

例如，当AC电压被施加到输入换能器时，由于压电现象，换能器产生压电基底表面的机械变形。这转而导致表面声波在压电基底的表面上行进，直到到达输出IDT，在那儿它被转换回电信号。当该波到达输出IDT时，电场将引起相邻电极之间的电势差，从而输出IDT将机械振动转换为输出电压。

在仅包含被叠置有薄金属膜输入和输出叉指换能器（IDT）的压电基底的单个封装中，SAW滤波器可被设计为提供相当复杂的信号处理功能。可以使用半导体微加工（microfabrication）技术来批量生产SAW滤波器，这允许SAW滤波器的再现性。然而，已经发现很难实现对SAW滤波器的编程或调谐。

因此，本领域中存在克服上述缺陷和限制的需求。

发明内容

在本发明的第一方面中，一种方法包括形成至少一个压电滤波器结构，所述至少一个压电滤波器结构包括在压电基底上形成的多个电极。该方法还包括在所述压电基底上形成具有多个指状物的固定电极。该方法还包括在所述压电基底之上形成具有多个指状物的可动电极（movable electrode）。该方法还包括形成与所述可动电极的所述多个指状物中的一个或多个指状物对准的致动器。

在本发明的另一方面中，一种滤波器包括至少一个滤波器，所述至少一个滤波器包括在压电基底上形成的多个电极。所述多个电极包括可动电极和固定电极，所述可动电极和固定电极二者都具有多个指状物，所述多个指状物被定位为在开启（on）状态下互相交错。

在本发明的又一方面中，提供了一种用于设计、制造或测试集成电路的在机器可读存储介质中有形地体现的设计结构。所述设计结构包括本发明的结构。在另外的实施例中，在机器可读数据存储介质上编码的硬件描述语言（HDL）设计结构包括这样的要素：当在计算机辅助设计系统中被处理时，所述要素生成可切换滤波器结构的机器可执行表示，该表示包括本发明的结构。在另外的实施例中，提供了计算机辅助设计系统中用于生成可切换滤波器结构的功能设计模型的方法。该方法包括生成可调谐滤波器结构的结构要素的功能表示。

更具体而言，在实施例中，提供了一种在计算机辅助设计系统中用于生成可切换滤波器结构的功能设计模型的方法。该方法包括生成在压电基底上形成的多个电极的功能表示，其中，所述多个电极包括可动电极和固定电极，所述可动电极和固定电极二者都具有多个指状物，所述多个指状物被定位为在开启状态下互相交错。

在本发明的另一方面中，一种方法包括确定滤波器的频率或使滤波器被激活的需要；以及响应于该确定，通过将驱动电压施加到至少一个致动器来使所述滤波器的可动电极静电地移动，以激活或去激活（deactivate）所述滤波器。

附图说明

通过本发明的示例性实施例的非限制性实例，参考给出的多个附图，在下面的详细说明中描述本发明。除非在本文中另外说明，附图不是按比例绘制的。

图1-6示出了根据本发明的方面的用于制造可切换滤波器结构的制造工艺和相应的结构；

图7示出了根据本发明的方面在致动状态下图6中的可切换滤波器的分解透视图；

图8示出了根据本发明的方面在非致动状态下图6中的可切换滤波器的分解透视图；以及

图9是在半导体设计、制造和/或测试中使用的设计过程的流程图。

具体实施方式