JP4541718B2 - 高周波集積回路とその製造方法 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態による移相回路である。101,102は中空線路を用いた分岐線路,103,104,105,106は静電力により動作する微小なスイッチ,107,108はコの字を交互に複数組み合わせた形状の低域通過フィルタのコイル,109は低域通過フィルタのコンデンサ,110,111は高域通過フィルタのコンデンサ,112は渦巻状の高域通過フィルタのコイル,201は入力端子,202は出力端子,203はスイッチ103の制御端子,204はスイッチ104の制御端子,205はスイッチ105の制御端子,206はスイッチ106の制御端子である。
図2はシリコン基板の加工を示す図である。300はシリコン基板,301は入力部の分岐中空線路のための窪み部,302は出力部の分岐中空線路のための窪み部,303はスイッチ103のための窪み部,304はスイッチ104のための窪み部,305はスイッチ105のための窪み部,306はスイッチ106のための窪み部,307はコイル107のための窪み部,308はコイル108のための窪み部,309はコンデンサ109のための窪み部,310は高域通過フィルタのコンデンサ110,111,コイル112のための窪み部,311はコイル112をグランドへ接続するため窪み310内に残された突起である。以上のシリコン基板上の窪み部はウェットエッチングあるいはドライエッチングにより作成される。
この導体パターンの形成はシリコン基板300の全面にスパッタリング法などを用いて共通のグランド400を形成し、その後写真製版法などにより、グランド400から上記各パターンを形成する。
図5は図1の移相回路の等価回路を示す図である。601は入力端子101,602は出力端子102,603はスイッチ103,604はスイッチ104,605はスイッチ105,606はスイッチ106,607はコイル107,608はコイル108,609はコンデンサ109,610はコンデンサ110,611はコンデンサ111,612はコイル112を等価的に表している。スイッチ603,604が接続状態,スイッチ605,606が開放状態のとき,入力端子601から入力された高周波信号はコイル607,608,およびコンデンサ609で構成された低域通過フィルタを通り,出力端子602へ出力される。コイル607,608は導体の下部が中空になっているためシリコン基板の影響を受けず,低損失である。
図6はこの微小なスイッチ(高周波スイッチ)の原理を説明するための図である。図において、制御端子4a,4bに電圧を印加した場合、例えば正の電圧を印加した場合、第1の電極6a,6bの表面上に正電荷が発生すると共に、静電誘導により第2の電極8a,8bの下面に負電荷が現れ、両者間の吸引力により、第2の電極8a,8bは第1の電極6a,6b側に引き寄せられる。その際、誘電体膜7上に形成されている信号線9も同時に第1の電極6a,6b側に引き寄せられ、信号線9aと地導体3とが誘電体膜7aを介して接触することになる。
これら信号線9aおよび地導体3の接触時における誘電体膜7aは、容量とみなすことができ、この実施の形態2による高周波スイッチでは、電気的結合の強弱によってスイッチをオフ状態またはオン状態に切換えることができる。
Claims (3)
- シリコン基板の一方の面に互いに独立した複数の窪み部を穿ち、この窪み部側の表面に金属膜の導体パターンを形成し、この金属膜の上に空気層を挟んで誘電体の膜を形成し、この誘電体の膜上あるいは膜の両面で且つ上記窪み部に対応する位置にコンデンサ、インダクタ、線路、スイッチの何れか異なる2つの金属パターンを同一の工程で形成してシリコン基板上にコンデンサ、インダクタ、線路、スイッチの何れか異なる2つの素子を形成してなる高周波集積回路。
- シリコン基板の一方の表面をエッチングして、所定の深さを有し、互いに独立した複数の窪み部を形成する工程と、シリコン基板の窪み部側全表面に、金属膜を形成する工程と、導体パターンを形成するため金属膜の不要な箇所を除去する工程と、シリコン基板の表面、その窪み部及び金属膜上に、レジスト犠牲層を塗布し、窪み部の内部をレジスト犠牲層のレジストにより充填する工程と、レジスト犠牲層のうち、窪み部より大きいパターン部分を残すようにエッチングし、それ以外のパターン部分を除去する工程と、レジスト犠牲層が形成されたシリコン基板上を、化学機械的研磨法を用いてレジスト犠牲層の表面をシリコン基板表面と同一平面上になるまで研磨し平坦化する工程と、この研磨した表面に誘電体膜を形成した後、誘電体膜上でかつ、上記複数の窪み部のうち2以上の窪み部に対応する位置に、金属性配線導体膜を形成した後、写真製版法とイオンビームエッチング法を用いて、当該各配線導体膜がインダクタ、コンデンサ、スイッチ、線路の何れか異なる所定形状の導体となるように所定のパターンでエッチングすることによりインダクタ、コンデンサ、スイッチ、線路の何れか異なる2以上のための配線導体膜を形成する工程と、レジスト犠牲層の直上部であって、配線導体膜が形成されていない誘電体支持膜の部分において、写真製版法及び反応性イオンエッチング法を用いて、誘電体支持膜をその厚さ方向で貫通する矩形形状の開口部を形成し、ウェットエッチング法を用いて開口部を介してレジスト犠牲層をエッチングすることにより、当該レジスト犠牲層を除去する工程とを備えた高周波集積回路の製造方法。
- 上記高周波集積回路は、スイッチと2個のコンデンサの直列回路の上記コンデンサとコンデンサの間に接地されたコイルが接続された高域通過フィルタ回路と、スイッチと2個のコイルの直列回路の上記コイルとコイルの間にコンデンサ接地されたが接続された低域通過フィルタ回路とが切り換え可能な移相回路であることを特徴とする請求項1記載の高周波集積回路。
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