[发明专利]一种RF MEMS开关的原位薄膜封装方法

说明书

本发明属于射频微电子机械系统封装技术领域，具体涉及一种RF MEMS开关的原位薄膜封装方法，包括下列步骤：提供一未释放牺牲层的RF MEMS开关晶圆，在衬底上完成信号线和悬臂梁的结构的制作；对晶圆进行第一次匀胶、光刻、显影工艺；在晶圆上沉积一层薄膜；对晶圆进行第二次匀胶、光刻工艺，并留出释放孔位置；对释放孔位置进行刻蚀工艺；进行氧气等离子体工艺；再次沉积一层薄膜。本发明通过在未释放晶圆上，通过两次匀胶、两次光刻、两次镀膜工艺实现开关的原位薄膜封装工艺，并且本发明采用氩气等离子实现释放孔的刻蚀，采用氧等离子体实现牺牲层的释放，能够保证开关的射频性能，同时提高开关的工作可靠性。本发明用于RF MEMS开关的原位薄膜封装。

技术领域

本发明属于射频微电子机械系统封装技术领域，具体涉及一种RF MEMS开关的原位薄膜封装方法。

背景技术

射频微机电系统(RF MEMS)开关是无线通信等电子电路系统的基本元件之一，在雷达探测、无线通信等方面的应用十分广泛。RF MEMS开关具有多种驱动方式，包括静电驱动、电磁驱动、热电驱动、压电驱动和形状记忆合金驱动等，其中静电驱动因其结构简单、易加工且便于与IC工艺兼容得到广泛的关注。与传统的FET或PIN二极管构成的固态开关相比，静电驱动的RF MEMS开关具有插入损耗低、电功率耗散小、隔离度高和线性度好等特点。而射频RF MEMS开关包含可动结构，容易受到工作环境中水汽、灰尘等杂质的影响，需要采用不同的封装形式对其进行保护，以保证开关的射频性能和工作可靠性。

发明内容

针对上述射频RF MEMS开关容易受到工作环境中水汽、灰尘等杂质的影响的技术问题，本发明提供了一种可靠性强、效率高、稳定性强的RF MEMS开关的原位薄膜封装方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种RF MEMS开关的原位薄膜封装方法，包括下列步骤：

S1、提供一未释放牺牲层的RF MEMS开关晶圆，在衬底上完成信号线和悬臂梁的结构的制作；

S2、对晶圆进行第一次匀胶、光刻、显影工艺；

S3、在晶圆上沉积一层薄膜；

S4、对晶圆进行第二次匀胶、光刻工艺，并留出释放孔位置；

S5、对释放孔位置进行刻蚀工艺，得到释放孔；

S6、进行氧气等离子体工艺，对光刻胶和牺牲层进行释放；

S7、再次沉积一层薄膜，对释放孔进行密封。

所述S2中对晶圆进行第一次匀胶采用AZ4620厚胶，所述第一次匀胶的厚度为5-8μm，所述第一次匀胶的转速为3000-4000r/min。

所述S3中在晶圆上沉积一层薄膜的厚度为200-400nm。

所述S4中对晶圆进行第二次匀胶采用AZ5214薄胶，所述第二次匀胶的厚度为1μm，所述第二次匀胶的转速为4000r/min。

所述S3和S7中薄膜的材料采用氮化硅或二氧化硅。

所述S7中进行氧气等离子体工艺采用氧等离子体表面处理机。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

本发明通过在未释放晶圆上，通过两次匀胶、两次光刻、两次镀膜工艺实现开关的原位薄膜封装工艺，并且本发明采用氩气等离子实现释放孔的刻蚀，采用氧等离子体实现牺牲层的释放，能够保证开关的射频性能，同时提高开关的工作可靠性。

附图说明

图1为本发明RF MEMS开关的原位薄膜封装的结构示意图。

图2为本发明RF MEMS开关的原位薄膜封装的工艺步骤图。