[发明专利]微机电系统(MEMS)结构以及设计结构

说明书

本发明揭露为微机电系统(Micro‑Electro‑Mechanical System；MEMS)结构、制造方法以及设计结构。该方法包括形成从设于腔体结构内的微机电系统(MEMS)横梁结构延伸的缓冲器。该方法还包括在与该MEMS横梁相对的该腔体结构的一侧上形成伪着陆结构，当该MEMS横梁处于非制动状态时，该伪着陆结构横向偏离该缓冲器。

技术领域

本发明涉及半导体结构以及制造方法，尤其涉及伪微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System；MEMS)结构、制造方法以及设计结构。

背景技术

用于集成电路中的集成电路开关可由固态结构(例如晶体管)或无源线路(MEMS)形成。通常采用MEMS开关，因为MEMS开关具有近乎理想的隔离度，这是将MEMS开关用于功率放大器(power amplifier；PA)的模式开关的无线电应用的关键要求，而且MEMS开关在10GHz以及更高频率具有低插入损耗(也就是电阻)。MEMS开关可用于各种应用中，主要是模拟及混合信号应用。一个这样的例子是包含功率放大器(PA)以及针对每个广播模式进行调谐的电路的蜂窝电话芯片。芯片上的集成开关将功率放大器与适当的电路连接，从而无需每个模式一个功率放大器。

MEMS可以悬臂或桥式结构的形式实现。在悬臂结构中，通过施加电压将悬臂(悬置电极)拉向固定电极。悬臂支撑于一端上，而桥支撑于两端上。通过静电力将悬置电极拉向固定电极所需的电压被称为拉入电压(pull-in voltage)，其依赖于数个参数，包括悬置电极的长度、悬置电极与固定电极之间的间距或距离、以及悬置电极的弹簧常数，该弹簧常数随材料以及材料的厚度的变化而变化。

MEMS可通过若干不同的工具以若干方式制造。不过，一般来说，该些方法及工具用以形成具有大约5微米厚、100微米宽及200微米长的开关尺寸的微米级尺寸的小结构。另外，用以制造MEMS的许多方法(也就是技术)来自集成电路(IC)技术。例如，几乎所有的MEMS都建于晶圆上并以通过在晶圆的顶部上执行光刻(photolithographic)制程而图案化的材料薄膜实现。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种方法包括形成从设于腔体结构内的微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System；MEMS)横梁结构延伸的缓冲器。该方法还包括在与该MEMS横梁相对的该腔体结构的一侧上形成伪着陆结构，当该MEMS横梁处于非制动状态时，该伪着陆结构横向偏离该缓冲器。

在本发明的一个方面中，一种方法包括通过考虑制造MEMS结构的制程变化以及操作条件对该MEMS结构的影响的至少其中一项个确定相对缓冲器的伪着陆结构的尺寸和/或位置偏移。

在本发明的一个方面中，一种结构包括MEMS结构，该MEMS结构包括：自MEMS横梁延伸的缓冲器，以及在任意给定的操作温度下的该MEMS横梁制动期间在任意给定的操作温度下与该缓冲器对齐的伪着陆结构。

在本发明的另一方面中，提供一种实际实施于机器可读存储媒体中以设计、制造或测试集成电路的设计结构。该设计结构包括本发明的结构。在进一步的实施例中，一种编码于机器可读数据存储媒体上的硬件描述语言(hardware description language；HDL)设计结构包括当在电脑辅助设计系统中处理时产生微机电系统(MEMS)结构的机器可执行表示(machine-executable representation)的元素，该设计结构包括本发明的结构。在更进一步的实施例中，提供一种用于电脑辅助设计系统中的方法，以产生MEMS结构的功能设计模型。该方法包括产生MEMS结构的结构元素的功能表示。