專利名稱：含mems開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線及其制作的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含MEMS (微電子機(jī)械)丌關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線及 其制作，確切說，涉及一種利用MEMS開關(guān)和IC工藝來實現(xiàn)天線諧振頻率的 重構(gòu)，屬于微波和微電子交叉的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可重構(gòu)天線的特點是同一天線或陣列通過動態(tài)改變其物理結(jié)構(gòu)或尺寸，使 其具有多個天線的功能，相當(dāng)于多個天線共用一個物理口徑?，F(xiàn)有的可重構(gòu)天 線為實現(xiàn)工作頻率的電調(diào)特性，采用PIN開關(guān)二極管、FET等開關(guān)器件來改 變天線的諧振長度，從而改變天線的諧振頻率。這些可重構(gòu)天線的頻率電調(diào)特 性對開關(guān)器件的特性非常敏感，頻率重構(gòu)時，輻射方向圖容易發(fā)生改變。這些 可重構(gòu)天線多制作在印刷電路板(PCB)上，功耗和體積較大，難于集成。
MEMS開關(guān)可使射頻、微波、毫米波器件和電路的結(jié)構(gòu)及其特性有一個根 本性的改變，其突出特點低損耗、高隔離度、體積小、制造成本低、易于和 IC、 MMIC集成，而且MEMS開關(guān)的偏置網(wǎng)絡(luò)能夠廣泛應(yīng)用于大型的天線陣列 中，不會干擾或劣化天線的輻射方向圖，也不消耗功率。綜上，MEMS開關(guān)是 制作可重構(gòu)天線的理想元件。本發(fā)明釆用MEMS開關(guān)來實現(xiàn)天線的重構(gòu)，這 種技術(shù)既能夠?qū)崿F(xiàn)天線的諧振頻率的改變，也能夠使天線的輻射方向圖在可調(diào) 的各個諧振點不發(fā)生改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是推出一種含MEMS開關(guān)的諧振頻率可 重構(gòu)的天線，該天線有體積微小，結(jié)構(gòu)緊湊，利用MEMS開關(guān)實現(xiàn)天線的頻 率重構(gòu)和頻率重構(gòu)時天線在各個諧振頻率的輻射方向圖不發(fā)生改變的優(yōu)點。
為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案。該天線是用MEMS 工藝和IC工藝構(gòu)建在高阻硅片襯底上的共平面波導(dǎo)的含MEMS開關(guān)的諧振頻 率可重構(gòu)的天線?，F(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。 一種含MEMS開關(guān)的諧振頻率 可重構(gòu)的天線，其特征在于，含襯底3，第一、第二、第三、第四、第五、第 六、第七金膜60、 61、 62、 63、 64、 65、 66，第一、第二、第三主輻射縫隙 40、 41、 42，第一、第二、第三、第四旁支縫隙50、 51、 52、 53，第一、二 MEMS 開關(guān)1、 2，信號/偏壓輸入墊80和第一、第二接地墊90、 91，襯底3是高阻 硅片，中心軸0是襯底3的中心軸線，襯底3的一個表面上沉積有第一、第二、 第三、第四、第五、第六、第七金膜60、 61、 62、 63、 64、 65、 66,第一金 膜60布列在中心軸0的兩邊，第一金膜60的左半部分以中心軸0為對稱軸與 第一金膜60的右半部分對稱，第六金膜65、第四金膜63、第三金膜62和第 七金膜66、第五金膜64、第二金膜61分別布列在中心軸0的兩邊，第一主輻 射縫隙40夾在第四金膜63和第六金膜65之間，第二主輻射縫隙41夾在第一 金膜60、第六金膜65和第七金膜66之間，第三主輻射縫隙42夾在第五金膜 64和第七金膜66之間，第一、第二、第三主輻射縫隙40、 41、 42分別與第 四金膜63、第一金膜60和第五金膜64的頂端連接，第二主輻射縫隙41布列 在中心軸0的兩邊，第二主輻射縫隙41的左半部分以中心軸0為對稱軸與第 二主輻射縫隙41的右半部分對稱，第一主輻射縫隙40和第三主輻射縫隙42 分別布列在中心軸0的兩邊，第一旁支縫隙50夾在第三金膜62和第四金膜 63之間，第二旁支縫隙51夾在第二金膜61和第五金膜64之間，第三旁支縫 隙52夾在第一金膜60和第四金膜63之間，第四旁支縫隙53夾在第一金膜 60和第五金膜64之間，第一旁支縫隙50、第四旁支縫隙53和第二旁支縫隙 51、第三旁支縫隙52分別布列在中心軸0的兩邊，第一 MEMS開關(guān)1含第一、 二橋墩20、 21、第一橋膜10和第一偏壓墊30，第一橋膜10以懸于第一偏壓 墊30上方的方式跨接在第一橋墩20和第二橋墩21之間，第二 MEMS開關(guān)2 含第三、四橋墩22、 23、第二橋膜11和第二偏壓墊31，第二橋膜11以懸于 第二偏壓墊31上方的方式跨接在第三橋墩22和第四橋墩23之間，第一偏壓 墊30和第二偏壓墊31的表面上分別淀積有第一氮化硅薄膜70和第二氮化硅 薄膜71，第一 MEMS開關(guān)1和第二 MEMS開關(guān)2分別布列在中心軸0的兩邊， 信號/偏壓輸入墊80位于第一金膜60的底端，第一接地墊90和第二接地墊91 分別位于第三金膜62和第二金膜61的底端，第一接地墊90和第二接地墊91分別布列在中心軸0的兩邊，第六金膜65、第四金膜63、第三金膜62、第一 旁支縫隙50、第四旁支縫隙53、第一 MEMS開關(guān)1和第一接地塾90以中心 軸0為對稱軸分別與第七金膜66、第五金膜64、第二金膜61、第二旁支縫隙 51、第三旁支縫隙5、第二 MEMS丌關(guān)2和第二接地墊91對稱。
本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一歩特征在于，所述的高阻硅片的尺寸、厚度和電 阻率分別為10mmxl0mm、 525pm和3000Q.cm，第一、第二、第三、第四、第 五、第六、第七金膜60、 61、 62、 63、 64、 65、 66的厚度為2pm，第一橋膜 10和第二橋膜11是鋁硅合金膜，所述的鋁硅合金膜的厚度和含硅量分別為 0.7khi 0.9nm和4%，第 一 第四橋墩20 23的高度為2(im。
本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是推出一種制備所述天線的方法。 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合附圖詳加說明。
一種含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的制備方法，其特征在于， 以高阻硅片作為襯底3，整個制備過程采用與硅片微波集成電路工藝兼容的工 藝，具體工藝步驟
第一步襯底3的清洗和熱氧化
先用一號液，再用二號液清洗襯底 3， 一號液的配方為 27%NH4OH:30%H2O2:去離子水的重量比=1:2:5 ， 二號液的配方為 37。/。HCl:30。/。H2O2:去離子水-l:2:8，然后采用熱氧化方法，在襯底3的一個表 面上生長二氧化硅層，厚度為lpm;
第二步電鍍金層
在第一步生長的二氧化硅層上電鍍金層，厚度為2pm，作為第一 第七金 膜60 66、第一 第四橋墩20 23和第一、第二偏壓墊30、 31,夾在第一 第七金膜60 66之間的未鍍金區(qū)域為第一 第三主輻射縫隙40 42和第一 第四旁支縫隙50 53;
第三步電鍍增加第一 第四橋墩20 23的高度
在經(jīng)第二步處理的襯底3上的第一 第四橋墩20 23位置處電鍍金層， 使第一 第四橋墩20 23的高度增加至2pm; 第四步淀積氮化硅薄膜
7在第一、第二偏壓墊30、 31的表面上淀積氮化硅薄膜，厚度為300nm，分 別作為第一、第二氮化硅薄膜70、 71，在第一、第二偏壓墊30、 31的表面上 形成絕緣層；
第五步涂敷犧牲層
在經(jīng)第四步處理的襯底3上涂敷犧牲層，厚度為2pm，以保留第一、第二偏 壓墊30、 31上的第一、第二氮化硅薄膜70、 71上的犧牲層的方式進(jìn)行光刻， 去除襯底3上的犧牲層；
第六步蒸發(fā)鋁硅合金膜
將經(jīng)第五步處理的襯底3置于5xl(T5T0rr的真空度下，淀積鋁硅合金膜， 鋁硅合金膜的厚度為0.7Mm 0.9nm，鋁硅合金膜的含硅量為4%; 第七步腐蝕鋁硅合金膜
對經(jīng)第六步處理的襯底3進(jìn)行腐蝕鋁硅合金膜的處理，以保留第一 MEMS 開關(guān)1和第二 MEMS開關(guān)2上的鋁硅合金膜的方式腐蝕掉襯底3上的鋁硅合 金膜，未腐蝕的鋁硅合金膜就是第一橋膜10和第二橋膜11，第一橋膜10跨接 在第一橋墩20和第二橋墩21之間，第二橋膜11跨接在第三橋墩22和第四橋 墩23之間；
第八步去除犧牲層
用等離子體刻蝕去除經(jīng)第七步處理的襯底3上的第一、第二偏壓墊30、 31 上的第一、第二氮化硅薄膜70、 71上的犧牲層，使第一橋膜10和第二橋膜11 分別懸于第一偏壓墊30和第二偏壓墊31的上方；
第九步焊接墊片
將第一接地墊90、信號和偏壓輸入墊80和第二接地墊91分別焊接在第三 金膜62、第一金膜60和第二金膜61的底端，至此所述天線的制作全部完成。
本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，所述的高阻硅片的尺寸、厚度和電 阻率分別為lOmmxlOmm、 525nm禾B 3000Q-cm。
與背景技術(shù)相比，本發(fā)明有以下突出特點
1、本發(fā)明利用高阻硅片作為天線的襯底，結(jié)構(gòu)緊湊，利用ME，MS開關(guān)替 代傳統(tǒng)的PIN開關(guān)二極管、變?nèi)荻O管、FET等開關(guān)器件實現(xiàn)天線的諧振頻 率重構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，僅10mmxl0mm，此外，硅材料的機(jī)械強(qiáng)度和散熱性能好，基于微電子加工平臺，制備工藝簡單，兼有加工精度高和能與IC 集成的優(yōu)勢，適合于批量生產(chǎn)和降低成本，為下一代無線通訊電路與天線集成 的工藝奠定基礎(chǔ)。
2、本發(fā)明的天線能夠?qū)崿F(xiàn)在頻率為13.1GHz和12.3GHz兩個頻點的重構(gòu)， 在該兩個頻點處，該天線具有相似的輻射方向圖和較低的反射損失。


圖1是本發(fā)明的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2本發(fā)明的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的Su參數(shù)圖形 (1)'兩個MEMS開關(guān)處于開態(tài)；(2)兩個MEMS開關(guān)處于關(guān)態(tài)。
圖3當(dāng)兩個MEMS開關(guān)處于開態(tài)時本發(fā)明的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可 重構(gòu)的天線的輻射方向圖(1) E面；(2) H面。
具體實施例方式
在上述的發(fā)明內(nèi)容中，已經(jīng)對本發(fā)明的兩個技術(shù)方案作了詳細(xì)的解釋，該 兩個方案就是具體的實施方式，即實施例。為避免重復(fù)，此處僅羅列本發(fā)明的 含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的工作原理。
本發(fā)明的天線的結(jié)構(gòu)示意圖，見附圖1。考慮到對于多單元天線，相鄰天 線之間的耦合也必需最小，共平面波導(dǎo)反饋的狹縫具有較大的帶寬，好的阻抗 匹配，較低的輻射損失和互相耩合，容易與微波單片集成電路集成于一體等明 顯的優(yōu)點。再者，在現(xiàn)在的通訊系統(tǒng)中，需要利用開關(guān)實現(xiàn)天線的重構(gòu)，以提 高天線的輻射能力，因此開關(guān)是至關(guān)重要的電路元件。本發(fā)明將具有理想的開 關(guān)特性，高開關(guān)比、高隔離度和低插入損耗的微電子機(jī)械(MEMS)開關(guān)加在 第一 第三主輻射縫隙40 42之間第一 MEMS開關(guān)l跨接在第一主輻射縫 隙40和第二主輻射縫隙41之間，第二 MEMS開關(guān)2跨接在第二主輻射縫隙 41和第三主輻射縫隙42之間。使用的開關(guān)主要構(gòu)成為以CPW作為信號傳輸 線，兩端接地的,第一、第二橋膜10、 11懸于第一、第二偏壓墊30、 31的上方， 通過MEMS開關(guān)對稱地改變輻射縫隙長度以實現(xiàn)天線的諧振頻率的改變，并 且MEMS開關(guān)的對稱加載對于天線饋點的選擇相對比較容易。開關(guān)所需的直流偏壓經(jīng)由信號/偏壓輸入墊80饋加，這樣，直流偏壓輸入端和天線信號輸入 端可共用一個信號/偏壓輸入墊80，使天線的結(jié)構(gòu)得到了簡化。
信號源通過信號/偏壓輸入墊80加載到天線上，信號通過第一、第二、第 三主輻射縫隙40、 41、 42及其下方的第一、第二、第三、第四旁支縫隙50、 51、 52、 53切斷傳導(dǎo)電流，產(chǎn)生位移電流激勵場，向空間輻射電磁波。偏壓 源一端通過信號/偏壓輸入墊80加載，經(jīng)由第一金膜60施加在第一、第二偏 壓墊30、31上，偏壓源另一端經(jīng)第一接地墊90或第二接地墊91施加，經(jīng)由
第二、第三、第六、第七金膜61、 62、 65、 66和第--四橋墩20 23施加在
第一、第二橋膜10、 ll上。當(dāng)未施加偏壓，即偏壓源的電壓為0V時，第一、 第二橋膜10、 11未下拉，天線的諧振頻率由第一、第二、第三主輻射縫隙40、 41、 42的縫隙長度之和決定。當(dāng)偏壓源的施加電壓為35V時，第一、第二橋 膜10、 11下拉，分別與第一、第二偏壓墊30、 31緊貼，由于第一、第二偏壓 墊30、 31上有第一、第二氮化硅薄膜70、 71，因此偏壓源不會被短路，但第 一、第二橋膜10、 11與第一、第二偏壓墊30、 31之間的分布電容卻大大增大。 對于微波信號而言，形成的大電容相當(dāng)于使橋膜與偏壓墊短路，天線的諧振頻 率僅由第二主輻射縫隙41的縫隙長度決定。天線的諧振頻率由式(1)確定，
<formula>formula see original document page 10</formula>
式中，/r為天線的諧振頻率(單位GHz)， C為光速(單位米/秒)，Sr為硅 片的介電常數(shù)，S為輻射諧振縫隙總長度(單位米)。由式(1)知，天線的
諧振頻率A是輻射諧振縫隙總長度s的函數(shù)。MEMS開關(guān)的動作改變了輻射諧 振縫隙總長度s，使天線的諧振頻率厶隨之改變。
這種MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的優(yōu)點在于能產(chǎn)生雙向輻射。 用寬縫的第一、第二、第三主輻射縫隙40， 41， 42作為輻射元，天線的諧振 帶寬較寬；寄生輻射和表面波激勵均較弱，對天線輻射效率的減小影響較??； 天線整體形狀呈三角形，這樣結(jié)構(gòu)緊湊，有助于減少襯底3的面積；為了獲得 寬的頻帶，在三個主輻射縫隙的下方增加了第三、第四旁支縫隙52、 53。當(dāng) 第一、第二橋膜10、 11下拉時，測得天線的諧振頻率為13.1GHz，當(dāng)?shù)谝弧?第二橋膜10、 ll未下拉時，測得天線的諧振頻率為12.3GHz，見圖2，因此實 現(xiàn)了天線的諧振頻率的可重構(gòu)，并且此兩個頻點的輻射方向圖很相似，見圖3。從輻射方向圖可以看出，輻射特性測試表明天線的3dB軸比帶寬約為0.6%, 增益為5dB，天線為全向輻射，從方向圖曲線可以看出，其半功率波瓣寬度 2eo.5,大約在±45°，輻射特性優(yōu)良。
本發(fā)明主要用來制備含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線，有助于減 少相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的射頻元件數(shù)目和縮小天線的尺寸。本發(fā)明使用在相控天線 陣列中，可以實現(xiàn)天線的多頻帶、寬帶、小尺寸、不同的輻射場等。本發(fā)明制 作的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的應(yīng)用領(lǐng)域或潛在的應(yīng)用領(lǐng)域為 雷達(dá)相控制目標(biāo)搜索與跟蹤天線、機(jī)械或彈載天線、抗干擾的GPS定位天線。 可重構(gòu)天線的性能使其可能支持下一代衛(wèi)星與陸上應(yīng)用的通訊、智能標(biāo)簽和模 糊雷達(dá)等革命性的變化。再者，本發(fā)明的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的 天線可用于射頻器件集成，為未來移動通訊的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線，其特征在于，含襯底(3)，第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七金膜(60、61、62、63、64、65、66)，第一、第二、第三主輻射縫隙(40、41、42)，第一、第二、第三、第四旁支縫隙(50、51、52、53)，第一、二MEMS開關(guān)(1、2)，信號/偏壓輸入墊(80)和第一、第二接地墊(90、91)，襯底(3)是高阻硅片，中心軸(O)是襯底(3)的中心軸線，襯底(3)的一個表面上沉積有第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七金膜(60、61、62、63、64、65、66)，第一金膜(60)布列在中心軸(O)的兩邊，第一金膜(60)的左半部分以中心軸(O)為對稱軸與第一金膜(60)的右半部分對稱，第六金膜(65)、第四金膜(63)、第三金膜(62)和第七金膜(66)、第五金膜(64)、第二金膜(61)分別布列在中心軸(O)的兩邊，第一主輻射縫隙(40)夾在第四金膜(63)和第六金膜(65)之間，第二主輻射縫隙(41)夾在第一金膜(60)、第六金膜(65)和第七金膜(66)之間，第三主輻射縫隙(42)夾在第五金膜(64)和第七金膜(66)之間，第一、第二、第三主輻射縫隙(40、41、42)分別與第四金膜(63)、第一金膜(60)和第五金膜(64)的頂端連接，第二主輻射縫隙(41)布列在中心軸(O)的兩邊，第二主輻射縫隙(41)的左半部分以中心軸(O)為對稱軸與第二主輻射縫隙(41)的右半部分對稱，第一主輻射縫隙(40)和第三主輻射縫隙(42)分別布列在中心軸(O)的兩邊，第一旁支縫隙(50)夾在第三金膜(62)和第四金膜(63)之間，第二旁支縫隙(51)夾在第二金膜(61)和第五金膜(64)之間，第三旁支縫隙(52)夾在第一金膜(60)和第四金膜(63)之間，第四旁支縫隙(53)夾在第一金膜(60)和第五金膜(64)之間，第一旁支縫隙(50)、第四旁支縫隙(53)和第二旁支縫隙(51)、第三旁支縫隙(52)分別布列在中心軸(O)的兩邊，第一MEMS開關(guān)(1)含第一、二橋墩(20、21)、第一橋膜(10)和第一偏壓墊(30)，第一橋膜(10)以懸于第一偏壓墊30上方的方式跨接在第一橋墩20和第二橋墩21之間，第二MEMS開關(guān)(2)含第三、四橋墩(22、23)、第二橋膜(11)和第二偏壓墊(31)，第二橋膜(11)以懸于第二偏壓墊(31)上方的方式跨接在第三橋墩(22)和第四橋墩(23)之間，第一偏壓墊(30)和第二偏壓墊(31)的表面上分別淀積有第一氮化硅薄膜(70)和第二氮化硅薄膜(71)，第一MEMS開關(guān)(1)和第二MEMS開關(guān)(2)分別布列在中心軸(O)的兩邊，信號/偏壓輸入墊(80)位于第一金膜(60)的底端，第一接地墊(90)和第二接地墊(91)分別位于第三金膜(62)和第二金膜(61)的底端，第一接地墊(90)和第二接地墊(91)分別布列在中心軸(O)的兩邊，第六金膜(65)、第四金膜(63)、第三金膜(62)、第一旁支縫隙(50)、第四旁支縫隙(53)、第一MEMS開關(guān)(1)和第一接地墊(90)以中心軸(O)為對稱軸分別與第七金膜(66)、第五金膜(64)、第二金膜(61)、第二旁支縫隙(51)、第三旁支縫隙(5)、第二MEMS開關(guān)(2)和第二接地墊(91)對稱。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線，其特 征在于，所述的高阻硅片的尺寸、厚度和電阻率分別為10mmxlOmm、 525pm 和3000Q.cm，第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七金膜(60、 61、 62、 63、 64、 65、 66)的厚度為2nm，第一橋膜(10)和第二橋膜(11)是鋁 硅合金膜，所述的鋁硅合金膜的厚度和含硅量分別為0.7nm 0.9nm和4%，第 — 第四橋墩(20 23)的高度為2pm。
3、 權(quán)利要求1所述的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的制備方法， 其特征在于，以高阻硅片作為襯底(3)，整個制備過程采用與硅片微波集成電 路工藝兼容的工藝，具體工藝歩驟第一步襯底(3)的清洗和熱氧化先用一號液，再用二號液清洗襯底(3)， 一號液的配方為 27%NH4OH:30%H2O2:去離子水的重量比=1:2:5 ， 二號液的配方為 37%11(:1:30%11202:去離子水=1:2:8，然后采用熱氧化方法，在襯底(3)的一個 表面上生長二氧化硅層，厚度為lpm;第二步電鍍金層在第一步生長的二氧化硅層上電鍍金層，厚度為2pm，作為第一 第七金 膜(60 66)、第一 第四橋墩(20 23)和第一、第二偏壓墊(30、 31)，夾 在第一 第七金膜(60 66)之間的未鍍金區(qū)域為第一 第三主輻射縫隙(40 42)和第--第四旁支縫隙(50 53);第三步電鍍增加第一 第四橋墩(20 23)的高度在經(jīng)第二步處理的襯底3上的第一 第四橋墩(20 23)位置處電鍍金層，使第一 第四橋墩(20 23)的高度增加至2pm;第四步淀積氮化硅薄膜在第一、第二偏壓墊(30、 31)的表面上淀積氮化硅薄膜，厚度為300mn， 分別作為第一、第二氮化硅薄膜(70、 71)，在第一、第二偏壓墊(30、 31) 的表面上形成絕緣層；第五步涂敷犧牲層在經(jīng)第四步處理的襯底(3)上涂敷犧牲層，厚度為2pm，以保留第一、第 二偏壓墊(30、 31)上的第一、第二氮化硅薄膜(70、 71)上的犧牲層的方式 進(jìn)行光刻，去除襯底(3)上的犧牲層；第六步蒸發(fā)鋁硅合金膜將經(jīng)第五步處理的襯底(3)置于5xl(T5Torr的真空度下，淀積鋁硅合金 膜，鋁硅合金膜的厚度為0.7pm 0.9nm，鋁硅合金膜的含硅量為4%;第七步腐蝕鋁硅合金膜對經(jīng)第六步處理的襯底(3)進(jìn)行腐蝕鋁硅合金膜的處理，以保留第一 MEMS開關(guān)(1)和第二 MEMS開關(guān)(2)上的鋁硅合金膜的方式腐蝕掉襯底 (3)上的鋁硅合金膜，未腐蝕的鋁硅合金膜就是第一橋膜(10)和第二橋膜(11), 第一橋膜(10)跨接在第一橋墩(20)和第二橋墩(21)之間，第二橋膜(ll)跨接在第 三橋墩(22)和第四橋墩(23)之間；第八步去除犧牲層用等離子體刻蝕去除經(jīng)第七步處理的襯底(3)上的第一、第二偏壓墊(30、 31)上的第一、第二氮化硅薄膜(70、 71)上的犧牲層，使第一橋膜(10)和第二橋 膜(11)分別懸于第一偏壓墊(30)和第二偏壓墊(31)的上方；第九步焊接墊片將第一接地墊(90)、信號和偏壓輸入墊(80)和第二接地墊(91)分別焊接在第 三金膜(62)、第一金膜(60)和第二金膜(61)的底端，至此所述天線的制作全部完 成。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的含MEMS開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線的制備 方法，其特征在于，所述的高阻硅片的尺寸、厚度和電阻率分別為10mmxl0mm、 525,禾口 3000Q.cm。
全文摘要
一種含MEMS(微電子機(jī)械)開關(guān)的諧振頻率可重構(gòu)的天線及其制作，屬于微波和微電子交叉的技術(shù)領(lǐng)域。用MEMS工藝和IC工藝，通過襯底的清洗和熱氧化、電鍍金層、電鍍增加第一～第四橋墩的高度、淀積氮化硅薄膜、涂敷犧牲層、蒸發(fā)鋁硅合金膜、腐蝕鋁硅合金膜、去除犧牲層和焊接墊片九個步驟，將該天線制作在一片10mm×10mm的高阻硅片上。該天線有體積微小，結(jié)構(gòu)緊湊，利用MEMS開關(guān)實現(xiàn)天線的頻率重構(gòu)和頻率重構(gòu)時天線在各個諧振頻率的輻射方向圖不發(fā)生改變的優(yōu)點，該天線的制備方法有基于微電子加工平臺、工藝簡單，加工精度高、能與IC集成、成本低和適于批量生產(chǎn)的優(yōu)點。該天線適于作雷達(dá)相控制目標(biāo)搜索與跟蹤天線、機(jī)械或彈載天線、抗干擾的GPS定位天線，特別適用于射頻器件集成，為未來移動通訊的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
文檔編號H01Q13/10GK101640317SQ20091005326
公開日2010年2月3日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者蕾 劉, 歐陽煒霞, 賴宗聲, 郭興龍 申請人:華東師范大學(xué)