Патент №2481675 - Конструкция и технология изготовления интегрального микромеханического реле с подвижным электродом в виде структуры с пьезоэлектрическим слоем

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении приборов микроэлектромеханических систем, в частности интегральных микромеханических реле и устройств на их основе: силовых переключателей, схем памяти, сенсорных датчиков, систем обработки информации и др. Способ изготовления интегрального микромеханического реле с подвижным электродом в виде структуры с пьезоэлектрическим слоем, состоящее из подложки, покрытой диэлектрическим слоем с нижним (неподвижным) электродом, и подвижного электрода, состоящего последовательно из нижнего токопроводящего слоя, диэлектрического слоя с высокими упругими свойствами, среднего токопроводящего слоя, пьезоэлектрического слоя, верхнего токопроводящего слоя, расположенного на поверхности вышеупомянутой подложки, осуществляется на поверхности кремниевых пластин. Создание интегрального микромеханического реле с подвижным электродом в виде структуры с пьезоэлектрическим слоем осуществляют в едином технологическом цикле при упрощенной технологии изготовления, совместимой с технологией производства интегральных схем, в которой формирование подвижного электрода возможно в виде консоли или в виде балки и включает операции: формирования на поверхности кремниевой подложки пленки Si3N4 методом пиролиза SiN4; напыление слоя TiN и формирование структуры "нижний электрод" методом проекционной фотолитографии и плазмохимического травления слоя TiN; осаждение слоя ФСС (фосфатно-силикатного стекла) методом химического осаждения из газовой фазы и формирование на его основе жертвенного слоя методом жидкостного химического травления; напыление первого слоя TiN; осаждение диэлектрического слоя Si3N4; напыление второго слоя TiN; осаждение пьезоэлектрического слоя ЦТС; напыление третьего слоя TiN; плазмохимическое травление слоев: третьего слоя TiN, слоя ЦТС, второго слоя TiN, слоя Si3N4, первого слоя TiN с формированием подвижного многослойного электрода и вскрытием жертвенного слоя ФСС, жидкостное химическое травление жертвенного слоя ФСС с образованием воздушного зазора между неподвижным и подвижным электродами. Технический результат: использование в качестве подвижного электрода микромеханического реле многослойной структуры с пьезоэлектрическим слоем на основе сегнетоэлектриков приводит к повышению надежности и к увеличению долговечности работы микромеханического реле. Использование микроэлектронной технологии для производства микромеханического реле позволяет минимизировать размеры устройства до 20-80 мкм и упростить технологию его производства. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.