每个MEMS单元在编程/擦除位时将具有相同的动态性能，这使得更容易地在阵列中的单元之间匹配切换次数，这样允许更容易优化的MEMS单元的切换次数。
[0038]图10示出了本发明的一个实施例，其中使用了在多晶硅电阻器之下的被隔离的ρ阱，所述被隔离的P阱电连接到位于多晶硅电阻器之上的金属1RFGND屏蔽层。为了简便起见，已省略上面的金属层，但是应理解的是，可以存在另外的金属层，例如图4中示出的那些。被隔离的P阱普遍用在三阱CMOS工艺中。多晶硅电阻器被完整的N阱保护环环绕。深N阱植入被用于构建被隔离的P阱，所述被隔离的P阱在底部上和侧部上被N区域环绕。这允许被隔离的P阱从下面的P衬底被单独偏置。这促进了被隔离的P阱到RFGND屏蔽层的连接。N阱和深N阱也连接到RFGND屏蔽层，有效缩短了被隔离的ρ阱和Ν阱保护环的ρη二极管。
[0039]图11Α示出了位于被隔离的Ρ阱之上的多晶硅电阻器的俯视图。金属1RFGND屏蔽层(为了清楚起见在图11Α中被省略)连接到Ν阱保护环的Ν+有源连接以及连接到被隔离的Ρ阱的Ρ+有源连接。其包括孔以提供到多晶硅电阻器连接的通路(Vtop、Vbottom、Vpu、Vpd)ο
[0040]P+有源被隔离的P阱连接环绕每个多晶硅电阻器以拾取耦合到被隔离的P阱中的任何电流并且将该电流重新定向到金属1RFGND屏蔽层。DVC单元的两个多晶硅电阻器(Rpu, Rpd)共用同一个被隔离的P阱。在图11B中示出的替代实施中，每个电阻器还能够被定位在单独的被隔离的P阱内部。
[0041]图12示出了多晶硅电阻器Rpu、Rpd的简化的等效电路模型，其具有到RFGND屏蔽层的寄生电容器Cshield和到下面的被隔离的P阱的寄生电容器Cpwell。从多晶硅电阻器穿过Cpwell耦合到被隔离的P阱的任何电流现在通过被隔离的P阱触头直接耦合到RFGNDo因为RFGND在芯片(由虚线指出)内部或外部连接到CMOS接地，所以衬底电阻Rsub不再影响动态特性，并且每个DVC单元将不依赖于其在芯片中的位置地相似地工作。因此衬底触头能够位于芯片的CMOS区域中并且不需要被置于MEMS单元附近。
[0042]衬底中的任何CMOS噪声必须在其到达每个DVC单元的多晶硅区域之前穿过Rsub行进一段距离。其将通过在衬底和N阱/深N阱区域之间的二极管Dnwell耦合到被隔离的P阱中。然而，由于被隔离的P阱和N阱/深N阱耦合到RFGND并且在芯片外部直接耦合到CMOS接地，因此该耦合对DVC器件的RF电极中的寄生噪声没有影响。因此，被隔离的P阱还提供了 DVC器件的改善的噪声性能。
[0043]图13示出了本发明的另一实施例，其中在多晶硅电阻器之下的被隔离的P阱不存在，而是使用了 N阱。N阱连接到位于多晶硅电阻器之上的金属1RFGND屏蔽层。为了简便起见，已省略上面的金属层，但是应理解的是，可以存在另外的金属层，例如图4中示出的那些。该布置允许N阱从下面的P衬底被单独偏置，这促进了 N阱到RFGND屏蔽层的连接。如图13所示，η阱具有使两个多晶硅电阻器彼此隔离的内壁。
[0044]图14示出了位于Ν阱之上的多晶硅电阻器的俯视图。金属1 RFGND屏蔽层(为了清楚起见在图14中被省略)包括孔以提供到多晶硅电阻器连接的通路(Vtop、Vbottom、Vpu, Vpd)。图14还示出了耦合到N阱的表面植入区域。该表面植入区域是非常浅的表面n+植入区域，其提供了到N阱的低欧姆连接。
[0045]图15示出了多晶硅电阻器Rpu、Rpd的简化的等效电路模型，其具有到RFGND屏蔽层的寄生电容器Cshield和到下面的N阱的寄生电容器Cnwell。从多晶硅电阻器穿过Cnwell耦合到η阱的任何电流现在直接耦合到RFGND。因为RFGND在芯片(由虚线指出)内部或外部连接到CMOS接地，所以衬底电阻Rsub不再影响动态特性，并且每个DVC单元将不依赖于其在芯片中的位置地相似地工作。因此衬底触头能够位于芯片的CMOS区域中并且不需要被置于MEMS单元附近。
[0046]衬底中的任何CMOS噪声必须在其到达每个DVC单元的多晶硅区域之前穿过Rsub行进一段距离。其将通过二极管Dnwell耦合到N阱中。然而，由于N阱耦合到RFGND并且在芯片外部直接耦合到CMOS接地，因此该耦合对DVC器件的RF电极中的寄生噪声没有影响。因此，在没有被隔离的P阱的情况下的N阱本身也提供了 DVC器件的改善的噪声性能。
[0047]通过使N阱耦合到RF接地或使N阱和深N阱以及被隔离的P阱都耦合到RF接地，极大改善了 RF和CMOS之间的隔离，并且显著减小乃至消除了 RF信号上的任何噪声。另外，每个MEMS单元将具有相同的动态性能。
[0048]虽然前述内容针对的是本发明的实施例，但是在不脱离本发明基本范围的情况下可以设想其他的和另外的实施例，并且本发明的范围由所附权利要求确定。
【主权项】
1.一种 MEMS DVC，包括: MEMS器件，其布置在衬底之上，所述MEMS器件具有一个或更多个电极； 第一多晶硅电阻器，其耦合到所述一个或更多个电极中的至少一个； η阱，其环绕所述第一多晶硅电阻器；和 RF接地屏蔽层，其耦合到所述η阱。2.权利要求1所述的MEMSDVC，其中所述第一多晶硅电阻器耦合到波形控制器。3.权利要求2所述的MEMSDVC，其中所述第一多晶硅电阻器耦合到所述MEMS器件的第一电极。4.权利要求1所述的MEMSDVC，还包括第二多晶硅电阻器，其耦合到所述MEMS器件的第二电极。5.权利要求4所述的MEMSDVC，其中，要么: 所述η阱环绕所述第一多晶硅电阻器和所述第二多晶硅电阻器两者；要么所述η阱包括环绕所述第一多晶硅电阻器的第一η阱和环绕所述第二多晶硅电阻器的第二 η阱。6.权利要求5所述的MEMSDVC，其中所述第二多晶硅电阻器耦合到波形控制器。7.权利要求6所述的MEMSDVC，其中，所述η阱环绕所述第一多晶硅电阻器和所述第二多晶硅电阻器两者，并且其中，所述MEMS DVC还包括表面植入区域，其与所述η阱不同，但是耦合到所述η阱，其中所述表面植入区域在所述第一多晶硅电阻器和所述第二多晶硅电阻器之间延伸。8.权利要求1所述的MEMSDVC，其中所述RF接地屏蔽层被布置在所述第一多晶硅电阻器和所述MEMS器件之间。9.权利要求1所述的MEMSDVC，其中，所述η阱包括: η阱触头，其耦合到所述RF接地屏蔽层； 在所述第一多晶硅电阻器之下嵌入所述衬底内的η阱；和 η+连接，其親合在所述η讲和所述η讲触头之间。10.权利要求9所述的MEMSDVC，还包括第二多晶硅电阻器，其耦合到所述MEMS器件的第二电极。11.权利要求10所述的MEMSDVC，其中，要么: 所述η阱环绕所述第一多晶硅电阻器和所述第二多晶硅电阻器两者；要么所述η阱包括环绕所述第一多晶硅电阻器的第一η阱和环绕所述第二多晶硅电阻器的第二 η阱。12.权利要求11所述的MEMSDVC，其中，所述η阱环绕所述第一多晶硅电阻器和所述第二多晶硅电阻器两者，并且其中，所述MEMS DVC还包括表面植入区域，其与所述η阱不同，但是耦合到所述η阱，其中所述表面植入区域在所述第一多晶硅电阻器和所述第二多晶硅电阻器之间延伸。13.权利要求12所述的MEMSDVC，其中，所述第一多晶硅电阻器具有第一端部和第二端部，其中所述第一端部耦合到所述MEMS器件的电极。14.权利要求13所述的MEMSDVC，其中，所述第二多晶硅电阻器具有第一端部和第二端部，其中所述第一端部耦合到所述MEMS器件的另一电极。15.权利要求14所述的MEMSDVC，其中所述第一多晶硅电阻器耦合到波形控制器。16.权利要求15所述的MEMSDVC，其中所述第二多晶硅电阻器耦合到所述波形控制器。17.一种 MEMS DVC，包括: 衬底； MEMS器件，其布置在所述衬底之上，所述MEMS器件具有RF电极和一个或更多个其他电极； 多晶硅电阻器，其布置在所述衬底和所述MEMS器件之间并且耦合到所述MEMS器件； RF接地屏蔽层，其布置在所述MEMS器件和所述多晶硅电阻器之间； P阱触头，其布置在所述衬底和所述多晶硅电阻器之间，其中所述P阱触头耦合到所述RF接地屏蔽层； 被隔离的P阱，其耦合到所述P阱触头并且布置在所述衬底和所述多晶硅电阻器之间，其中所述P阱触头和所述被隔离的P阱环绕所述多晶硅电阻器； η阱触头，其布置在所述衬底和所述多晶硅电阻器之间，其中所述η阱触头耦合到所述RF接地屏蔽层；和 η阱，其耦合到所述η阱触头并且布置在所述衬底和所述被隔离的ρ阱之间，其中所述η阱触头和所述η阱环绕所述ρ阱触头和所述被隔离的ρ阱。18.权利要求17所述的MEMSDVC，还包括耦合到所述多晶硅电阻器的波形控制器。19.权利要求18所述的MEMSDVC，还包括深η阱，其耦合到所述η阱并且布置在所述被隔离的Ρ阱之下，其中所述深η阱和所述η阱使所述ρ阱与所述衬底隔离。20.权利要求17所述的MEMSDVC，其中所述多晶硅电阻器耦合到所述MEMS器件的一个或更多个其他电极中的电极。
【专利摘要】本发明一般性地涉及MEMS？DVC。MEMS？DVC具有RF电极并且形成于CMOS衬底之上。为了降低RF信号中的噪声，连接在波形控制器和MEMS元件的电极之间的多晶硅电阻器可以由被隔离的p阱或被隔离的n阱环绕。被隔离的阱耦合到被布置在多晶硅电阻器和MEMS元件之间的RF接地屏蔽层。由于存在环绕多晶硅电阻器的被隔离的阱，衬底电阻不影响MEMS？DVC中的每个MEMS元件的动态特性，并且RF信号中的噪声被降低。
【IPC分类】H01G5/16, H01G5/38, B81B3/00, H01H59/00
【公开号】CN105263853
【申请号】CN201480032389
【发明人】罗伯托·彼得勒斯·范·卡普恩
【申请人】卡文迪什动力有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年5月30日
【公告号】EP3003964A1, US20160115014, WO2015009360A1