微機電系統(tǒng)(mems)可變電容器裝置及相關(guān)方法

【專利說明】微機電系統(tǒng)(MEMS)可變電容器裝置及相關(guān)方法

[0001]優(yōu)先權(quán)

[0002]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(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容以參照的方式全部合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

[0003]在此公開的主題主要涉及微機電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)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(tǒng)可變電容器的系統(tǒng)，設(shè)備和方法。

【背景技術(shù)】

[0004]微機電系統(tǒng)(MEMS)可以被用于產(chǎn)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(qū)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?；顒硬考?0可以包括一個或多個可動驅(qū)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(qū)動電極11和可動驅(qū)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(qū)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。

[0005]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(jié)構(gòu)23固定。但是，在這樣的配置中，在固定驅(qū)動電極11和可動驅(qū)動電極21之間的電位差可以導(dǎo)致活動部件20非均衡地向基底10彎曲，這會導(dǎo)致與在驅(qū)動器介質(zhì)中充電和損耗有關(guān)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(qū)動電極11和可動驅(qū)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(shè)備會遭受由在過于接近的用于間隔的驅(qū)動器電極之間的高電場導(dǎo)致的介質(zhì)損壞和靜摩擦力。

[0006]因此，期望有用于微機電系統(tǒng)可變電容器的系統(tǒng)，設(shè)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(qū)動器間有足夠間隔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本公開，提供了用于微機電系統(tǒng)(MEMS)可調(diào)電容器的系統(tǒng)，設(shè)備和方法。在一個方案中，微機電系統(tǒng)可變電容器被設(shè)置為具有附著到基底的固定驅(qū)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(qū)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(qū)動電極上方的可動驅(qū)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(qū)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(qū)動電極間隔開。

[0008]在一些方案中，微機電系統(tǒng)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(cè)附著到所述基底上的第一固定驅(qū)動電極和第二固定驅(qū)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(qū)動電極和所述第二固定驅(qū)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(qū)動電極上方的第一可動驅(qū)動電極，定位在所述第二固定驅(qū)動電極上方的第二可動驅(qū)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(qū)動電極和所述第二可動驅(qū)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(qū)動電極和所述第二固定驅(qū)動電極間隔開。