[发明专利]微电子机械开关自激励机理的测试结构及其制备方法

权利要求书

1.一种微电子机械开关自激励机理的测试结构，其特征在于该测试结构具有五个 相同的梁结构，其中一个梁结构直接与RF输入端口和RF输出端口连接，其余四个梁 结构的一端分别对应与一分四功率分配器的四个输出端口连接，另一端分别接RF输出 端口，五个梁结构各自具有独立的驱动电极；在机械结构上，CPW(a)、一分四功率分 配器(b)、梁结构阵列(c)设置在同一块衬底(1)上；

梁结构阵列(c)由一个单独的梁结构和四个分别与一分四功率分配器四个RF输 出端口相连的梁结构组成；梁结构是固支梁(13)，或是悬臂梁(14)；固支梁(13) 横跨在CPW(a)上，两个锚区(15)分别位于CPW的两个地线(4)上；固支梁下面 的CPW信号线(3)被氮化硅介质层(12)覆盖，至于悬臂梁(14)则为插入式，也就 是说，CPW的信号线(3)除去一段，梁的锚区(15)位于信号线(3)断开的一端， 梁的接触端悬空但与信号线(3)断开的另一端交叠；驱动电极(16)上覆盖氮化硅介 质层(12)，固支梁结构的驱动电极(16)位于CPW信号线(3)与CPW的地线(4)的 空隙上，而悬臂梁(14)的驱动电极(16)位于CPW信号线(3)的断开处，驱动电极 的引线(17)从CPW的地线(4)的断开处引出，而CPW地线(4)的断开处用空气桥 (18)连接。

2.根据权利要求1所述的微电子机械开关自激励机理的测试结构，其特征在于 CPW由CPW的信号线(3)和地线(4)构成。

3.根据权利要求1所述的微电子机械开关自激励机理的测试结构，其特征在于一 分四功率分配器(b)由三个一分二Wilkinson功率分配器组成，形成RF输入端口 (5)和四个RF输出端口；一分二Wilkinson功率分配器以CPW连接两路ACPS的方式 实现，隔离电阻采用氮化钽薄膜电阻(2)。

4.一种如权利要求1所述的微电子机械开关自激励机理的测试结构的制备方法， 其特征在于制备方法为：

1)准备砷化镓衬底(1)；选用的是未掺杂的半绝缘砷化镓衬底，

2)淀积氮化钽，

3)光刻并刻蚀氮化钽，形成一分四功率分配器(b)的隔离电阻，即氮化钽薄膜 电阻(2)，

4)光刻；去除在CPW(a)、一分四功率分配器(b)和静电驱动电极(16)以 及引线(17)的光刻胶，

5)溅射金，剥离去除光刻胶；形成CPW(a)、一分四功率分配器(b)和静电驱 动电极(16)以及引线(17)，金的厚度为0.3μm，

6)淀积氮化硅介质层(12)；用等离子体增强化学气相淀积法工艺生长的 氮化硅介质层(12)，

7)光刻并刻蚀氮化硅介质层(12)；保留静电驱动电极(16)和空气桥(18)下 方驱动电极引线(17)上的氮化硅；对于固支梁结构，则要另外保留固支梁(13)下 面CPW信号线(3)的氮化硅，

8)淀积并光刻聚酰亚胺牺牲层；在砷化镓衬底(1)上涂覆1.6μm厚的聚酰亚胺 牺牲层，要求填满凹坑，聚酰亚胺牺牲层的厚度决定了梁与氮化硅介质层(12)所在 平面的距离，光刻聚酰亚胺牺牲层，仅保留梁和空气桥(18)下方的牺牲层；对于悬 臂梁(14)，要另外刻蚀牺牲层以便形成触点(19)，

9)溅射钛/金/钛；溅射用于CPW(a)、一分四功率分配器(b)、梁和空气桥 (18)的底金钛/金/钛＝500/1600/300

10)光刻钛/金/钛；去除CPW(a)、一分四功率分配器(b)、梁和空气桥(18) 以外的光刻胶，

11)电镀金；电镀金的厚度为2μm，

12)去除光刻胶；

13)反刻金层，腐蚀底金层，形成CPW(a)、一分四功率分配器(b)、梁和空气 桥(18)，

14)释放牺牲层；用显影液溶解梁结构和空气桥(18)下方的聚酰亚胺牺牲层， 并用无水乙醇脱水，形成悬浮的梁结构和空气桥(18)。