用于微機電系統(MEMS)可調電容器的系統，設備和方法，所述電容器包括附著到基底的固定驅動電極，附著到所述基底的固定電容電極；以及定位在所述基底上方并相對于所述固定驅動電極和所述固定電容電極移動的活動部件。所述活動部件包括：定位在所述固定驅動電極上方的可動驅動電極和定位在所述固定電容電極上方的可動電容電極。所述可動電容電極的至少一部分以第一間隙與所述固定電容電極間隔開，以及所述可動驅動電極以大于所述第一間隙的第二間隙與所述固定驅動電極間隔開。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】微機電系統(MEMS)可變電容器裝置及相關方法優先權本申請要求于2012年9月20日提交的，序列號為61/703，595的美國臨時專利申請的優先權，其公開內容以參照的方式全部合并于此。
在此公開的主題主要涉及微機電系統(MEMS)設備及其制造方法。更具體地，在此公開的主題涉及用于微機電系統可變電容器的系統，設備和方法。
技術介紹
微機電系統(MEMS)可以被用于產生可變電容器。具體來說，例如如圖1a所示，可變電容器I可以包括基底10，其上面可以定位有一個或多個固定驅動電極(actuat1nelectrode) 11和一個或多個固定電容電極(capacitive electrode) 12。活動部件20可以懸在基底10的上方，活動部件20的任一端相對于基底10固定。活動部件20可以包括一個或多個可動驅動電極21和一個或多個可動電容電極22。在該配置中，通過控制固定驅動電極11和可動驅動電極21之間的電位差，活動部件20可以選擇性地朝向或遠離基底10移動。這樣，固定電容電極12和可動電容電極22之間的電容可以選擇性地變化。在一些方案中，可以沉積介電材料層以覆蓋驅動電極11和電容電極12。介電材料可以被平面化以提供平坦的表面。在一些方案中，如圖1B所示，基底10和活動部件的兩端可以被兩個錨件或者支承結構23固定。但是，在這樣的配置中，在固定驅動電極11和可動驅動電極21之間的電位差可以導致活動部件20非均衡地向基底10彎曲，這會導致與在驅動器介質中充電和損耗有關的問題。此外，盡管期望可動電容電極22能夠完全向下移動使其可以接觸固定電容電極12以使電容范圍最大化，但并不期望固定驅動電極11和可動驅動電極21相互之間靠得太近，這是因為如IB所示，這些電極在相互之間移動得足夠近之后，會突然“咬合(snappingdown)”在一起，設備會遭受由在過于接近的用于間隔的驅動器電極之間的高電場導致的介質損壞和靜摩擦力。因此，期望有用于微機電系統可變電容器的系統，設備和方法可以更一致地使其電容電極接近合攏而又保持鄰近的驅動器間有足夠間隔。
技術實現思路
根據本公開，提供了用于微機電系統(MEMS)可調電容器的系統，設備和方法。在一個方案中，微機電系統可變電容器被設置為具有附著到基底的固定驅動電極；附著到所述基底的固定電容電極；以及定位在所述基底上方并相對于所述固定驅動電極和所述固定電容電極能移動的活動部件。所述活動部件可以包括定位在所述固定驅動電極上方的可動驅動電極和定位在所述固定電容電極上方的可動電容電極。所述可動電容電極的至少一部分可以以第一間隙與所述固定電容電極間隔開；并且所述可動驅動電極可以以大于所述第一間隙的第二間隙與所述固定驅動電極間隔開。在一些方案中，微機電系統可變電容器可以包括附著到基底的固定電容電極，在所述固定電容電極的對側附著到所述基底上的第一固定驅動電極和第二固定驅動電極，以及活動部件，其包括可以相對于基底固定的第一端和相對于基底固定的與所述第一端相對的第二端，所述活動部件的中部定位在所述基底的上方并相對于所述固定電容電極、所述第一固定驅動電極和所述第二固定驅動電極能移動。所述活動部件可以包括定位在所述第一固定驅動電極上方的第一可動驅動電極，定位在所述第二固定驅動電極上方的第二可動驅動電極，以及定位在所述固定電容電極上方的可動電容電極。所述可動電容電極的至少一部分可以以第一間隙與所述固定電容電極間隔開，并且其中所述第一可動驅動電極和所述第二可動驅動電極可以分別以大于所述第一間隙的第二間隙與所述第一固定驅動電極和所述第二固定驅動電極間隔開。在另一個方案中，提供了用于制造微機電系統可變電容器的方法。該方法可以包括在基底上沉積固定驅動電極，在所述基底上沉積固定電容電極，在所述固定驅動電極和所述固定電容電極上沉積犧牲層，蝕刻犧牲層以在固定電容電極上方的犧牲層的區域中形成凹槽，在所述固定驅動電極上方的犧牲層上沉積可動驅動電極，在所述固定電容電極上方的犧牲層的所述凹槽中沉積可動電容電極，在所述可動驅動電極和所述可動電容電極上沉積結構材料層；以及除去所述犧牲層使得所述可動驅動電極、所述可動電容電極和所述結構材料層限定懸在所述基底的上方的并且可相對于所述固定驅動電極和所述固定電容電極移動的活動部件。所述可動電容電極的至少一部分可以以第一間隙與所述固定電容電極間隔開，并且所述可動驅動電極可以以大于所述第一間隙的第二間隙與所述固定驅動電極間隔開。在另一個方案中，微機電系統(MEMS)可變電容器可以包括附著到基底的固定驅動電極，附著到所述基底的固定電容電極，以及定位在所述基底上方并相對于所述固定驅動電極和所述固定電容電極能移動的活動部件。所述活動部件可以包括定位在所述固定驅動電極上方的可動驅動電極，定位在所述固定電容電極上方的可動電容電極，以及至少一個在所述可動驅動電極處或其附近附著到所述活動部件的隔開的凸起。其中所述可動電容電極的至少一部分可以以第一間隙與所述固定電容電極間隔開。此外，所述可動驅動電極可以以大于所述第一間隙的第二間隙與所述固定驅動電極間隔開，并且所述至少一個隔開的凸起可以從所述可動驅動電極突出大致等于所述第一間隙和所述第二間隙的尺寸之間的差的距離。盡管上文對在此公開的本主題的一些方案進行了說明，并且其整體上或部分地被本公開的主題實現，但隨著描述繼續進行，當聯系下文最佳描述的所附附圖時，其它方案會變得顯而易見。【附圖說明】從以下應當結合僅以說明性和非限定性的示例方式給出的所附附圖閱讀的詳細描述中，本主題的特征和優點可以更容易地理解，并且其中:圖1A至圖1D為傳統的可變電容器配置的側視圖；圖2A至圖2H為根據本公開主題的不同實施例的可變電容器配置的側視圖；圖3A至圖3H為根據本公開主題的實施例的不同可變電容器配置的側視圖；圖4A至圖4D為根據本公開主題的實施例的不同可變電容器配置的側視圖；圖5A至圖5E為根據本公開主題的實施例的位于微機電系統設備的可動驅動區域的隔開的凸起的截面圖；以及圖5F和圖5G為根據本公開主題的實施例的圖不出放置于微機電系統設備的可動驅動區域的隔開的凸起的側視圖。【具體實施方式】本主題提供了用于微機電系統可變電容器的系統，設備和方法。在一方案中，本主題提供了用于微機電系統可變電容器的配置，其顯示了改進的循環壽命，允許改進的電容器接觸，使得可以被期望用于穩定的雙態操作的快速吸合(snap pull-1n)特性成為可能，并且減小了驅動器的靜摩擦力、接觸力，減少了充電、擊穿、循環和/或限制。為實現這些優點，微機電系統可變電容器可以被配置為在電容器電極之間相比驅動器電極具有不同的間隙距離。在這樣的配置中，電容器電極可以結合在一起而保持驅動器電極分開期望的距離。[002當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種微機電系統(MEMS)可變電容器，包括：附著到基底的固定驅動電極；附著到所述基底的固定電容電極；以及定位在所述基底上方并相對于所述固定驅動電極和所述固定電容電極能移動的活動部件，所述活動部件包括：定位在所述固定驅動電極上方的可動驅動電極；以及定位在所述固定電容電極上方的可動電容電極；其中所述可動電容電極的至少一部分以第一間隙與所述固定電容電極間隔開；以及其中所述可動驅動電極以大于所述第一間隙的第二間隙與所述固定驅動電極間隔開。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：亞瑟·S·莫里斯，達娜·德雷烏斯，諾里托·巴伊坦，
申請(專利權)人：維斯普瑞公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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