(57)【要約】【課題】保護キャップの外側の配線領域に空洞構造を形成することなく、配線層と半導体基板との間の寄生容量を低減する。【解決手段】保護キャップ２０の外側に、信号線１５ａ、１５ｂ間に配置された厚膜絶縁層１７ａおよび信号線１５ｂ、１５ｃ間に配置された厚膜絶縁層１７ｂを形成し、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして信号線１８ａ、１８ｂを形成し、信号線１８ａは信号線１５ａ、１５ｂに接続し、信号線１８ｂは信号線１５ｂ、１５ｃに接続する。【選択図】      図１
2010044964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された可動部と、
前記半導体基板上に配置され、前記可動部を保護する保護キャップと、
前記半導体基板上に形成され、高周波信号を伝送する信号線と、
前記半導体基板上に突出するように形成された凸部を有し、前記信号線にて前記凸部の露出面が覆われた絶縁層とを備えることを特徴とするマイクロ可動デバイス。
【請求項２】
前記可動部の高さ方向の位置と、前記絶縁層上に配置された信号線の高さ方向の位置とは等しいことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ可動デバイス。
【請求項３】
半導体基板上に形成された可動部と、
前記可動部と間隔を空けて前記可動部下の前記半導体基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に配置され、前記可動部を保護する保護キャップと、
前記保護キャップの内側に配置され、前記可動部と間隔を空けて前記絶縁層上に形成された第１信号線と、
前記保護キャップの外側に配置され、前記絶縁層上に突出するように形成された凸部を有する絶縁層と、
前記絶縁層の凸部の露出面を覆うようにして前記第１信号線に接続された第２信号線とを備えることを特徴とするマイクロ可動デバイス。
【請求項４】
半導体基板上に形成された可動部と、
前記可動部と間隔を空けて前記可動部下の前記半導体基板上に形成された第１の絶縁層と、
前記第１の絶縁層上に配置され、前記可動部を保護する保護キャップと、
前記保護キャップの内側に配置され、前記可動部と間隔を空けて前記第１の絶縁層上に形成された第１信号線と、
前記保護キャップの外側に配置され、前記第１の絶縁層上に突出するように形成された凸部を有する第２の絶縁層と、
前記第２絶縁層の凸部の露出面を覆うようにして前記第１信号線に接続された第２信号線と、
前記保護キャップの内側に配置され、前記第１の絶縁層上に形成された第１接地線と、
前記保護キャップの外側に配置され、前記第１の絶縁層上に突出するように形成された凸部を有する第３の絶縁層と、
前記第３の絶縁層の露出面全体を覆うようにして前記第１接地線に接続された第２接地線とを備えることを特徴とするマイクロ可動デバイス。
【請求項５】
前記第１信号線および前記第１接地線の下には空洞が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のマイクロ可動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロ可動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、電子回路などを同一基板上に集積化することで構成され、プリンタヘッドや圧力センサなどの様々の分野で利用されている。
ここで、インピーダンス整合器や高周波スイッチなどの高周波デバイスとしてＭＥＭＳを用いた場合、損失を極めて低くすることができる。
【０００３】
一方、機械要素部品などを同一基板上に集積化する場合、半導体製造プロセスをそのまま流用しつつ、電子回路との集積化を容易に実現することができることから、シリコン基板が用いられることが多い。そして、シリコン基板上に空洞構造を形成することで、シリコン基板上に可動部を作成し、可動部の振動あるいは撓みなどを利用しながら動作させることで、ＭＥＭＳとしての特性が得られている。  ここで、ＭＥＭＳでは、シリコン基板上に形成された空洞構造がモールド工程などで押し潰されるのを防止するために、シリコン基板上に配置された保護キャップにて空洞構造が保護されている。この保護キャップは、シリコン基板上に形成されたパッドをワイヤボンディングにて接続できるようにするため、パッドとの間に間隔を空けることが要求されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献１には、ＭＥＭＳ構造体を取り囲むように配線層を形成するとともに、配線層の上方からＭＥＭＳ構造体の上方に連なるシリコン窒化膜を形成し、シリコン窒化膜に複数の開口部を形成し、半導体基板とシリコン窒化膜の間に空洞部を画定し、シリコン窒化膜の開口部を塞ぐことで空洞部の内部を気密に封止する方法が開示されている。
【０００５】
しかしながら、ＭＥＭＳをシリコン基板上に形成すると、シリコン基板上に形成された配線層とシリコン基板との間に寄生容量が発生するため、高周波特性が劣化するという問題があった。
【０００６】
ここで、配線層とシリコン基板との間の寄生容量を低減するために、配線領域全体に空洞構造を形成すると、その空洞構造が保護キャップからはみ出し、その部分はモールド工程などで押し潰される。このため、従来のＭＥＭＳでは、保護キャップの外側には空洞構造を設けることができず、保護キャップの外側では配線層とシリコン基板との間の寄生容量を減らすことができなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２２９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、保護キャップの外側の配線領域に空洞構造を形成することなく、配線層と半導体基板との間の寄生容量を低減することが可能なマイクロ可動デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様によれば、半導体基板上に形成された可動部と、前記半導体基板上に配置され、前記可動部を保護する保護キャップと、前記半導体基板上に形成され、高周波信号を伝送する信号線と、前記半導体基板上に突出するように形成された凸部を有し、前記信号線にて前記凸部の露出面が覆われた絶縁層とを備えることを特徴とするマイクロ可動デバイスを提供する。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、半導体基板上に形成された可動部と、前記可動部と間隔を空けて前記可動部下の前記半導体基板上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に配置され、前記可動部を保護する保護キャップと、前記保護キャップの内側に配置され、前記可動部と間隔を空けて前記絶縁層上に形成された第１信号線と、前記保護キャップの外側に配置され、前記絶縁層上に突出するように形成された凸部を有する絶縁層と、前記絶縁層の凸部の露出面を覆うようにして前記第１信号線に接続された第２信号線とを備えることを特徴とするマイクロ可動デバイスを提供する。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、半導体基板上に形成された可動部と、前記可動部と間隔を空けて前記可動部下の前記半導体基板上に形成された第１の絶縁層と、前記第１の絶縁層上に配置され、前記可動部を保護する保護キャップと、前記保護キャップの内側に配置され、前記可動部と間隔を空けて前記第１の絶縁層上に形成された第１信号線と、前記保護キャップの外側に配置され、前記第１の絶縁層上に突出するように形成された凸部を有する第２の絶縁層と、前記第２絶縁層の凸部の露出面を覆うようにして前記第１信号線に接続された第２信号線と、前記保護キャップの内側に配置され、前記第１の絶縁層上に形成された第１接地線と、前記保護キャップの外側に配置され、前記第１の絶縁層上に突出するように形成された凸部を有する第３の絶縁層と、前記第３の絶縁層の露出面全体を覆うようにして前記第１接地線に接続された第２接地線とを備えることを特徴とするマイクロ可動デバイスを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、保護キャップの外側の配線領域に空洞構造を形成することなく、配線層と半導体基板との間の寄生容量を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るマイクロ可動デバイスについて図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図、図２（ａ）は、図１のＡ１−Ａ１´線に沿って切断した断面図、図２（ｂ）は、図１のＣ１−Ｃ１´線に沿って切断した断面図、図２（ｃ）は、図１のＢ１−Ｂ１´線に沿って切断した断面図である。
図１および図２において、半導体基板１１上には、絶縁層１２が形成されている。そして、絶縁層１２上には、接地線１３、１４が互いに並行に配置されるとともに、接地線１３、１４の間には、互いに分離された信号線１５ａ〜１５ｃが配置されている。そして、接地線１３、１４および信号線１５ａ〜１５ｃ上には、絶縁層１６が形成されている。そして、接地線１３、１４および信号線１５ａ、１５ｃの端部を絶縁層１６から露出させることにより、パッドＰ１が形成されている。
【００１５】
さらに、半導体基板１１上には、信号線１５ｂに跨るように可動線１９が形成され、可動線１９の両端は、コンタクトＣ１を介して接地線１３、１４にそれぞれ接続されている。ここで、可動線１９は、信号線１５ｂと間隔が空くように導体基板１１上に支持され、可動線１９と信号線１５ｂとの間には空洞が形成されている。
【００１６】
そして、半導体基板１１上には、可動線１９を外圧から保護する保護キャップ２０が、パッドＰ１との間に間隔が空くように配置されている。
また、保護キャップ２０の外側には、信号線１５ａ、１５ｂ間に配置された厚膜絶縁層１７ａが形成されるとともに、信号線１５ｂ、１５ｃ間に配置された厚膜絶縁層１７ｂが形成されている。なお、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂは、信号線１５ａ〜１５ｃよりも上部に突出するように半導体基板１１上に形成することができる。そして、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして信号線１８ａ、１８ｂが形成され、信号線１８ａは信号線１５ａ、１５ｂに接続され、信号線１８ｂは信号線１５ｂ、１５ｃに接続されている。
【００１７】
なお、半導体基板１１の材質はＳｉに限定されることなく、例えば、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＳｎ、ＰｂＳ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＺｎＳｅ、ＧａＩｎＡｓＰなどでもよい。また、絶縁層１２、１６の材質としては、例えば、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜を用いることができる。また、接地線１３、１４、信号線１５ａ〜１５ｃおよび可動線１９の材質としては、例えば、ＡｌやＣｕなどの金属を用いることができる。また、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂの材質としては、例えば、感光性ポリイミドやＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）などを用いることができ、可動線１９と信号線１５ｂとの間に空洞を形成するための犠牲膜を用いるようにしてもよい。
また、可動線１９の高さ方向の位置と、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂ上にそれぞれ配置された信号線１８ａ、１８ｂの高さ方向の位置とは、互いに等しくなるように構成することができる。
【００１８】
そして、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号などの高周波信号Ｓｒが信号線１５ａ〜１５ｃ、１８ａ、１８ｂに入力されるとともに、可動線１９を駆動する駆動信号が入力される。そして、駆動信号によって信号線１５ａ〜１５ｃ、１８ａ、１８ｂが高電位になると、可動線１９が信号線１５ｂに引き寄せられ、可動線１９と信号線１５ｂとの容量カップリングによって高周波信号Ｓｒが接地線１３、１４に流れる。一方、駆動信号によって信号線１５ａ〜１５ｃ、１８ａ、１８ｂが低電位になると、可動線１９と信号線１５ｂとの間隔が大きくなり、高周波信号Ｓｒが接地線１３、１４に流れることなく、信号線１５ａ〜１５ｃ、１８ａ、１８ｂを通過する。
ここで、接地線１３、１４および信号線１５ａ〜１５ｃ、１８ａ、１８ｂを半導体基板１１上に形成すると、例えば、図２（ｃ）に示すように、接地線１３、１４と信号線１８ｂとの間には、寄生抵抗７、８がそれぞれ形成される。また、信号線１８ｂと半導体基板１１との間には、寄生容量１〜４が形成され、接地線１３と半導体基板１１との間には、寄生容量５が形成され、接地線１４と半導体基板１１との間には、寄生容量６が形成される。
【００１９】
ここで、絶縁層１６上に厚膜絶縁層１７ｂを形成することにより、寄生容量２に寄生容量１を直列接続することができ、信号線１８ａを絶縁層１２上に直接形成した場合に比べて、信号線１８ａの寄生容量を低減することができる。このため、保護キャップ２０の外側の信号線１８ａ、１８ｂに空洞構造を形成することなく、信号線１８ａ、１８ｂと半導体基板１１との間の寄生容量を低減することが可能となり、モールド工程などで信号線１８ａ、１８ｂが押し潰されるのを防止しつつ、高周波特性を向上させることができる。
【００２０】
図３〜図４は、図１のマイクロ可動デバイスの製造方法を示す断面図である。
図３（ａ）において、ＣＶＤなどの方法を用いることで、半導体基板１１上に絶縁層１２を形成する。そして、スパッタまたは蒸着などの方法を用いることで、絶縁層１２上に金属膜を形成する。そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて金属膜をパターニングすることで、図１の接地線１３、１４および信号線１５ａ〜１５ｃを形成する。
【００２１】
次に、ＣＶＤなどの方法を用い、接地線１３、１４および信号線１５ａ〜１５ｃ上に絶縁層１６を形成する。そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて絶縁層１６をパターニングすることで、信号線１５ａ〜１５ｃの端部に配置された開口部Ｋ０を絶縁層１６に形成するとともに、パッドＰ１を形成する。
【００２２】
次に、図３（ｂ）に示すように、塗布法などの方法を用いることで、感光性ポリイミドやＳＯＧなどの犠牲膜１７を絶縁層１６上に形成する。そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて犠牲膜１７をパターニングすることで、開口部Ｋ０を介して信号線１５ａ、１５ｃの端部を露出させるとともに、互いに分離された信号線１５ａ〜１５ｃの間で犠牲膜１７を島状に分離する開口部Ｋ１を犠牲膜１７に形成する。
【００２３】
次に、図３（ｃ）に示すように、スパッタまたは蒸着などの方法を用いることで、開口部Ｋ０、Ｋ１が埋め込まれるようにして、犠牲膜１７上に金属膜を形成する。そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて金属膜をパターニングすることで、信号線１８ａ、１８ｂおよび可動線１９を犠牲膜１７上に形成する。
【００２４】
次に、図４（ａ）に示すように、ウェットエッチングなどの方法を用いることで、犠牲膜１７を半導体基板１１上から除去し、可動線１９と信号線１５ｂとの間に空洞を形成するとともに、信号線１８ａ、１８ｂにて露出面全体がそれぞれ覆われた厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂを絶縁層１６上に形成する。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、信号線１８ａ、１８ｂが外側に配置されるようにして可動線１９を外圧から保護する保護キャップ２０を半導体基板１１上に装着する。その後、ボンディングワイヤをパッドＰ１に接続し、半導体基板１１全体をモールドすることで、半導体基板１１上のＭＥＭＳ構造を封止することができる。
【００２６】
ここで、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂとして犠牲膜１７を用いるとともに、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂの露出面全体を信号線１８ａ、１８ｂにて覆うことで、厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂを成膜する工程を別途設ける必要がなくなるとともに、犠牲膜１７を除去する際に厚膜絶縁層１７ａ、１７ｂが除去されるのを防止することができ、製造工程を簡略化することができる。
【００２７】
図５は、本発明の第２実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図、図６（ａ）は、図５のＡ２−Ａ２´線に沿って切断した断面図、図６（ｂ）は、図５のＢ２−Ｂ２´線に沿って切断した断面図である。
図５および図６において、半導体基板３１上には、絶縁層３２が形成されている。そして、絶縁層３２上には、接地線３３ａ〜３３ｃが一定の方向に配置されるとともに、接地線３３ａ〜３３ｃに並行に接地線３４ａ〜３４ｃが配置され、接地線３３ａ〜３３ｃ、３４ａ〜３４ｃの間には、信号線３５ａ〜３５ｃが配置されている。ここで、接地線３３ａ〜３３ｃは互いに分離され、接地線３４ａ〜３４ｃは互いに分離され、信号線３５ａ〜３５ｃは互いに分離されている。
【００２８】
そして、接地線３３ａ〜３３ｃ、３４ａ〜３４ｃおよび信号線３５ａ〜３５ｃ上には、絶縁層３６が形成されている。そして、接地線３３ａ、３３ｃ、３４ａ、３４ｃおよび信号線３５ａ、３５ｃの一端を絶縁層３６から露出させることにより、パッドＰ１１が形成されている。
さらに、半導体基板３１上には、信号線３５ｂに跨るように可動線３９が形成され、可動線３９の両端は、コンタクトＣ１１を介して接地線３３ｂ、３４ｂにそれぞれ接続されている。ここで、可動線３９は、信号線３５ｂと間隔が空くように半導体基板３１上に支持され、可動線３９と信号線３５ｂとの間には空洞が形成されている。
【００２９】
そして、半導体基板３１上には、可動線３９を外圧から保護する保護キャップ４０が、パッドＰ１１との間に間隔が空くように配置されている。
また、保護キャップ４０の外側には、信号線３５ａ、３５ｂ間に配置された厚膜絶縁層３７ａが形成されるとともに、信号線３５ｂ、３５ｃ間に配置された厚膜絶縁層３７ｂが形成されている。また、保護キャップ４０の外側には、接地線３３ａ、３３ｂ間に配置された厚膜絶縁層３７ｃが形成されるとともに、接地線３３ｂ、３３ｃ間に配置された厚膜絶縁層３７ｄが形成されている。さらに、保護キャップ４０の外側には、接地線３４ａ、３４ｂ間に配置された厚膜絶縁層３７ｅが形成されるとともに、接地線３４ｂ、３４ｃ間に配置された厚膜絶縁層３７ｆが形成されている。
【００３０】
なお、厚膜絶縁層３７ａ〜３７ｆは、接地線３３ａ〜３３ｃ、３４ａ〜３４ｃおよび信号線３５ａ〜３５ｃよりも上部に突出するように半導体基板３１上に形成することができる。そして、厚膜絶縁層３７ａ、３７ｂの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして信号線３８ａ、３８ｂが形成され、信号線３８ａは信号線３５ａ、３５ｂに接続され、信号線３８ｂは信号線３５ｂ、３５ｃに接続されている。また、厚膜絶縁層３７ｃ、３７ｄの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線３８ｃ、３８ｄが形成され、接地線３８ｃは接地線３３ａ、３３ｂに接続され、接地線３８ｄは接地線３３ｂ、３３ｃに接続されている。さらに、厚膜絶縁層３７ｅ、３７ｆの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線３８ｅ、３８ｆが形成され、接地線３８ｅは接地線３４ａ、３４ｂに接続され、接地線３８ｆは接地線３４ｂ、３４ｃに接続されている。
【００３１】
これにより、保護キャップ４０の外側の信号線３５ａ、３５ｃおよび接地線３３ａ、３３ｃ、３４ａ、３４ｃに空洞構造を形成することなく、信号線３８ａ、３８ｂの寄生容量を低減できるだけでなく、接地線３８ｃ〜３８ｆの寄生容量も低減することができる。このため、モールド工程などで信号線３８ａ、３８ｂおよび接地線３８ｃ〜３８ｆが押し潰されるのを防止しつつ、高周波特性をより一層向上させることができる。
【００３２】
なお、可動線３９の高さ方向の位置と、厚膜絶縁層３７ａ〜３７ｆ上にそれぞれ配置された信号線３８ａ、３８ｂおよび接地線３８ｃ〜３８ｆの高さ方向の位置は、互いに等しくなるように構成することができる。
これにより、図２の犠牲膜１７を用いることで厚膜絶縁層３７ａ〜３７ｆを形成することができ、接地線３８ｃ〜３８ｆ下に厚膜絶縁層３７ｃ〜３７ｆを形成する場合においても、厚膜絶縁層３７ａ〜３７ｆを成膜する工程を別途設ける必要がなくなることから、製造工程を簡略化することができる。
【００３３】
図７は、本発明の第３実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図、図８（ａ）は、図７のＡ３−Ａ３´線に沿って切断した断面図、図８（ｂ）は、図７のＢ３−Ｂ３´線に沿って切断した断面図である。
図７および図８において、半導体基板５１上には、絶縁層５２が形成されている。そして、絶縁層５２上には、接地線５３ａ〜５３ｅが一定の方向に配置されるとともに、接地線５３ａ〜５３ｅに並行に接地線５４ａ〜５４ｅが配置され、接地線５３ａ〜５３ｅ、５４ａ〜５４ｅの間には、信号線５５ａ〜５５ｅが配置されている。ここで、接地線５３ａ〜５３ｅは互いに分離され、接地線５４ａ〜５４ｅは互いに分離され、信号線５５ａ〜５５ｅは互いに分離されている。
【００３４】
そして、接地線５３ａ〜５３ｅ、５４ａ〜５４ｅおよび信号線５５ａ〜５５ｅ上には、絶縁層５６が形成されている。そして、接地線５３ａ、５３ｃ、５４ａ、５４ｃおよび信号線５５ａ、５５ｃの一端を絶縁層５６から露出させることにより、パッドＰ２１が形成されている。
さらに、半導体基板５１上には、信号線５５ｂに跨るように可動線５９が形成され、可動線５９の両端は、コンタクトＣ２１を介して接地線５３ｂ、５４ｂにそれぞれ接続されている。ここで、可動線５９は、信号線５５ｂと間隔が空くように導体基板５１上に支持され、可動線５９と信号線５５ｂとの間には空洞が形成されている。
【００３５】
そして、半導体基板５１上には、可動線５９を外圧から保護する保護キャップ６０が、パッドＰ２１との間に間隔が空くように配置されている。
また、保護キャップ６０の外側には、信号線５５ａ、５５ｂ間に配置された厚膜絶縁層５７ａが形成されるとともに、信号線５５ｂ、５５ｃ間に配置された厚膜絶縁層５７ｂが形成されている。また、保護キャップ６０の外側には、接地線５３ａ、５３ｂ間に配置された厚膜絶縁層５７ｃが形成されるとともに、接地線５３ｂ、５３ｃ間に配置された厚膜絶縁層５７ｄが形成されている。さらに、保護キャップ６０の外側には、接地線５４ａ、５４ｂ間に配置された厚膜絶縁層５７ｅが形成されるとともに、接地線５４ｂ、５４ｃ間に配置された厚膜絶縁層５７ｆが形成されている。
【００３６】
なお、厚膜絶縁層５７ａ〜５７ｆは、接地線５３ａ〜５３ｃ、５４ａ〜５４ｃおよび信号線５５ａ〜５５ｃよりも上部に突出するように半導体基板５１上に形成することができる。そして、厚膜絶縁層５７ａ、５７ｂの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして信号線５８ａ、５８ｂが形成され、信号線５８ａは信号線５５ａ、５５ｂに接続され、信号線５８ｂは信号線５５ｂ、５５ｃに接続されている。また、厚膜絶縁層５７ｃ、５７ｄの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線５８ｃ、５８ｄが形成され、接地線５８ｃは接地線５３ａ、５３ｂに接続され、接地線５８ｄは接地線５３ｂ、５３ｃに接続されている。さらに、厚膜絶縁層５７ｅ、５７ｆの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線５８ｅ、５８ｆが形成され、接地線５８ｅは接地線５４ａ、５４ｂに接続され、接地線５８ｆは接地線５４ｂ、５４ｃに接続されている。
【００３７】
さらに、保護キャップ６０の内側には、信号線５５ｂ、５５ｄを互いに接続する信号線５８ｇが形成されるとともに、信号線５５ｂ、５５ｅを互いに接続する信号線５８ｈが形成され、信号線５８ｇ、５８ｈ下には空洞が形成されている。また、保護キャップ６０の内側には、接地線５３ｂ、５３ｄを互いに接続する接地線５８ｉが形成されるとともに、接地線５３ｂ、５３ｅを互いに接続する接地線５８ｊが形成され、接地線５８ｉ、５８ｊ下には空洞が形成されている。さらに、保護キャップ６０の内側には、接地線５４ｂ、５４ｄを互いに接続する接地線５８ｋが形成されるとともに、接地線５４ｂ、５４ｅを互いに接続する接地線５８ｌが形成され、接地線５８ｋ、５８ｌ下には空洞が形成されている。
【００３８】
これにより、保護キャップ６０の外側の信号線５５ａ、５５ｃおよび接地線５３ａ、５３ｃ、５４ａ、５４ｃに空洞構造を形成することなく、信号線５８ａ、５８ｂおよび接地線５８ｃ〜５８ｆの寄生容量を低減することが可能となるとともに、保護キャップ６０の内側の信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌの寄生容量も低減することができる。このため、モールド工程などで信号線５８ａ、５８ｂおよび接地線５８ｃ〜５８ｆが押し潰されるのを防止しつつ、高周波特性をより一層向上させることができる。
【００３９】
なお、可動線５９の高さ方向の位置と、厚膜絶縁層５７ａ〜５７ｆ上にそれぞれ配置された信号線５８ａ、５８ｂおよび接地線５８ｃ〜５８ｆの高さ方向の位置と、保護キャップ６０の内側に配置された信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌの高さ方向の位置は、互いに等しくなるように構成することができる。
【００４０】
また、信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌ下に空洞構造を形成する方法としては、図３および図４の犠牲膜１７上に信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌを形成し、信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌ下の犠牲膜１７を除去する方法を用いることができる。ここで、犠牲膜１７を除去する際に、信号線５８ａ、５８ｂおよび接地線５８ｃ〜５８ｆ下には、犠牲膜１７を残して厚膜絶縁層５７ａ〜５７ｆを形成するために、信号線５８ａ、５８ｂおよび接地線５８ｃ〜５８ｆにて犠牲膜１７の露出面全体をそれぞれ覆った上で、信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌ下には、空洞構造を形成するために、信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌにて犠牲膜１７の露出面全体をそれぞれ覆うことなく、例えば、犠牲膜１７の側壁には信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌが形成されないようにすることができる。
【００４１】
また、上述した第３実施形態では、信号線５８ａ、５８ｂおよび接地線５８ｃ〜５８ｆ下に厚膜絶縁層５７ａ〜５７ｆを形成した上で、信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌ下に空洞を形成する方法について説明したが、信号線５８ａ、５８ｂ下のみに厚膜絶縁層５７ａ、５７ｂを形成するとともに、信号線５８ｇ、５８ｈ下のみに空洞を形成するようにしてもよい。
【００４２】
図９は、本発明の第４実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図、図１０（ａ）は、図９のＡ４−Ａ４´線に沿って切断した断面図、図１０（ｂ）は、図９のＢ４−Ｂ４´線に沿って切断した断面図である。
図９および図１０において、半導体基板７１上には、絶縁層７２が形成されている。そして、絶縁層７２上には、接地線７３ａ〜７３ｅが一定の方向に配置されるとともに、接地線７３ａ〜７３ｅに並行に接地線７４ａ〜７４ｅが配置され、接地線７３ａ〜７３ｅ、７４ａ〜７４ｅの間には、信号線７５ａ〜７５ｅが配置されている。ここで、接地線７３ａ〜７３ｅは互いに分離され、接地線７４ａ〜７４ｅは互いに分離され、信号線７５ａ〜７５ｅは互いに分離されている。そして、接地線７３ａ〜７３ｅ、７４ａ〜７４ｅおよび信号線７５ａ〜７５ｅ上には、絶縁層７６が形成されている。
【００４３】
さらに、半導体基板７１上には、信号線７５ｂに跨るように可動線７９が形成され、可動線７９の両端は、コンタクトＣ３１を介して接地線７３ｂ、７４ｂにそれぞれ接続されている。ここで、可動線７９は、信号線７５ｂと間隔が空くように導体基板７１上に支持され、可動線７９と信号線７５ｂとの間には空洞が形成されている。そして、半導体基板７１上には、可動線７９を外圧から保護する保護キャップ８０が配置されている。
また、保護キャップ８０の外側には、信号線７５ａ、７５ｂ間に配置された厚膜絶縁層７７ａが形成されるとともに、信号線７５ｂ、７５ｃ間に配置された厚膜絶縁層７７ｂが形成されている。また、保護キャップ８０の外側には、接地線７３ａ、７３ｂ間に配置された厚膜絶縁層７７ｃが形成されるとともに、接地線７３ｂ、７３ｃ間に配置された厚膜絶縁層７７ｄが形成されている。さらに、保護キャップ８０の外側には、接地線７４ａ、７４ｂ間に配置された厚膜絶縁層７７ｅが形成されるとともに、接地線７４ｂ、７４ｃ間に配置された厚膜絶縁層７７ｆが形成されている。
【００４４】
なお、厚膜絶縁層７７ａ〜７７ｆは、接地線７３ａ〜７３ｃ、７４ａ〜７４ｃおよび信号線７５ａ〜７５ｃよりも上部に突出するように半導体基板７１上に形成することができる。そして、厚膜絶縁層７７ａ、７７ｂの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして信号線７８ａ、７８ｂが形成され、信号線７８ａは信号線７５ａ、７５ｂに接続され、信号線７８ｂは信号線７５ｂ、７５ｃに接続されている。また、厚膜絶縁層７７ｃ、７７ｄの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線７８ｃ、７８ｄが形成され、接地線７８ｃは接地線７３ａ、７３ｂに接続され、接地線７８ｄは接地線７３ｂ、７３ｃに接続されている。さらに、厚膜絶縁層７７ｅ、７７ｆの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線７８ｅ、７８ｆが形成され、接地線７８ｅは接地線７４ａ、７４ｂに接続され、接地線７８ｆは接地線７４ｂ、７４ｃに接続されている。
ここで、厚膜絶縁層７７ａ〜７７ｆ上にそれぞれ形成された信号線７５ａ、７５ｃおよび接地線７３ａ、７３ｃ、７４ａ、７４ｃの一端には、パッドＰ３１がそれぞれ設けられている。
【００４５】
さらに、保護キャップ８０の内側には、信号線７５ｂ、７５ｄを互いに接続する信号線７８ｇが形成されるとともに、信号線７５ｂ、７５ｅを互いに接続する信号線７８ｈが形成され、信号線７８ｇ、７８ｈ下には空洞が形成されている。また、保護キャップ８０の内側には、接地線７３ｂ、７３ｄを互いに接続する接地線７８ｉが形成されるとともに、接地線７３ｂ、７３ｅを互いに接続する接地線７８ｊが形成され、接地線７８ｉ、７８ｊ下には空洞が形成されている。さらに、保護キャップ８０の内側には、接地線７４ｂ、７４ｄを互いに接続する接地線７８ｋが形成されるとともに、接地線７４ｂ、７４ｅを互いに接続する接地線７８ｌが形成され、接地線７８ｋ、７８ｌ下には空洞が形成されている。
【００４６】
これにより、保護キャップ８０の外側の信号線７５ａ、７５ｃおよび接地線７３ａ、７３ｃ、７４ａ、７４ｃに空洞構造を形成することなく、信号線７８ａ、７８ｂ、７８ｇ、７８ｈおよび接地線７８ｃ〜７８ｆ、７８ｉ〜７８ｌの寄生容量を低減することが可能となるとともに、製造工程を煩雑化することなく、パッドＰ３１の寄生容量も低減することができる。このため、モールド工程などで信号線７８ａ、７８ｂおよび接地線７８ｃ〜７８ｆが押し潰されるのを防止しつつ、高周波特性をより一層向上させることが可能となるとともに、厚膜絶縁層７７ａ〜７７ｆを設けた場合においても、コストアップを抑制することができる。
【００４７】
なお、上述した第４実施形態では、信号線７８ａ、７８ｂおよび接地線７８ｃ〜７８ｆ下に厚膜絶縁層７７ａ〜７７ｆを形成した上で、信号線７８ｇ、７８ｈおよび接地線７８ｉ〜７８ｌ下に空洞を形成する方法について説明したが、信号線７８ａ、７８ｂ下のみに厚膜絶縁層７７ａ、７７ｂを形成した上で、信号線７８ｇ、７８ｈ下のみに空洞を形成するようにしてもよい。
また、信号線７５ｂ、７５ｄ、７５ｅ間、接地線７３ｂ、７３ｄ、７３ｅ間および接地線７４ｂ、７４ｄ、７４ｅ間をそれぞれ分離することなく、信号線７５ｂ、７５ｄ、７５ｅ間、接地線７３ｂ、７３ｄ、７３ｅ間および接地線７４ｂ、７４ｄ、７４ｅ間をそれぞれ直接接続し、信号線７８ｇ、７８ｈおよび接地線７８ｉ〜７８ｌを設けないようにしてもよい。
【００４８】
図１１は、本発明の第５実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図、図１２（ａ）は、図１１のＡ５−Ａ５´線に沿って切断した断面図、図１２（ｂ）は、図１１のＢ５−Ｂ５´線に沿って切断した断面図、図１２（ｃ）は、図１１のＣ５−Ｃ５´線に沿って切断した断面図である。
図１１および図１２において、半導体基板９１上には、絶縁層９２が形成されている。そして、絶縁層９２上には、接地線９３ａ〜９３ｃが一定の方向に配置されるとともに、接地線９３ａ〜９３ｃに並行に接地線９４ａ〜９４ｃが配置され、接地線９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃの間には、信号線９５ａ〜９５ｃが配置されている。ここで、接地線９３ａ〜９３ｃは互いに分離され、接地線９４ａ〜９４ｃは互いに分離され、信号線９５ａ〜９５ｃは互いに分離されている。
【００４９】
そして、接地線９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃおよび信号線９５ａ〜９５ｃ上には、絶縁層９６が形成されている。そして、接地線９３ａ、９３ｃ、９４ａ、９４ｃおよび信号線９５ａ、９５ｃの一端を絶縁層９６から露出させることにより、パッドＰ４１が形成されている。
さらに、半導体基板９１上には、信号線９５ｂに跨るように可動線９９が形成され、可動線９９の両端は、コンタクトＣ４１を介して接地線９３ｂ、９４ｂにそれぞれ接続されている。ここで、可動線９９は、信号線９５ｂと間隔が空くように導体基板９１上に支持され、可動線９９と信号線９５ｂとの間には空洞が形成されている。
【００５０】
また、信号線９５ａ、９５ｂ間には、厚膜絶縁層９７ａが形成されるとともに、信号線９５ｂ、９５ｃ間には、厚膜絶縁層９７ｂが形成されている。また、接地線９３ａ、９３ｂ間には、厚膜絶縁層９７ｃが形成されるとともに、接地線９３ｂ、９３ｃ間には、厚膜絶縁層９７ｄが形成されている。さらに、接地線９４ａ、９４ｂ間には、厚膜絶縁層９７ｅが形成されるとともに、接地線９４ｂ、９４ｃ間には、厚膜絶縁層９７ｆが形成されている。
【００５１】
なお、厚膜絶縁層９７ａ〜９７ｆは、接地線９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃおよび信号線９５ａ〜９５ｃよりも上部に突出するように半導体基板９１上に形成することができる。そして、厚膜絶縁層９７ａ、９７ｂの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして信号線９８ａ、９８ｂが形成され、信号線９８ａは信号線９５ａ、９５ｂに接続され、信号線９８ｂは信号線９５ｂ、９５ｃに接続されている。また、厚膜絶縁層９７ｃ、９７ｄの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線９８ｃ、９８ｄが形成され、接地線９８ｃは接地線９３ａ、９３ｂに接続され、接地線９８ｄは接地線９３ｂ、９３ｃに接続されている。さらに、厚膜絶縁層９７ｅ、９７ｆの露出面全体がそれぞれ覆われるようにして接地線９８ｅ、９８ｆが形成され、接地線９８ｅは接地線９４ａ、９４ｂに接続され、接地線９８ｆは接地線９４ｂ、９４ｃに接続されている。
【００５２】
ここで、厚膜絶縁層９７ａ〜９７ｆ上にそれぞれ形成された信号線９５ａ、９５ｃおよび接地線９３ａ、９３ｃ、９４ａ、９４ｃの一端には、パッドＰ４１がそれぞれ設けられている。そして、半導体基板９１上には、可動線９９を外圧から保護する保護キャップ１００が、パッドＰ４１との間に間隔が空くように配置されている。
【００５３】
これにより、信号線９５ａ、９５ｃおよび接地線９３ａ、９３ｃ、９４ａ、９４ｃに空洞構造を形成することなく、保護キャップ１００の内側の配線領域から保護キャップ１００の外側の配線領域に至る間の信号線９５ａ、９５ｃおよび接地線９３ａ、９３ｃ、９４ａ、９４ｃの寄生容量を低減することができる。このため、モールド工程などで信号線９８ａ、９８ｂおよび接地線９８ｃ〜９８ｆが押し潰されるのを防止しつつ、高周波特性をより一層向上させることができる。
【００５４】
なお、上述した第５実施形態では、信号線９８ａ、９８ｂおよび接地線９８ｃ〜９８ｆ下に厚膜絶縁層９７ａ〜９７ｆを形成する方法について説明したが、信号線９８ａ、９８ｂ下のみに厚膜絶縁層９７ａ、９７ｂを形成するようにしてもよい。
また、上述した第５実施形態では、厚膜絶縁層９７ａ〜９７ｆ上にそれぞれ形成された信号線９５ａ、９５ｃおよび接地線９３ａ、９３ｃ、９４ａ、９４ｃにパッドＰ４１をそれぞれ設ける方法について説明したが、接地線９３ａ、９３ｃ、９４ａ、９４ｃおよび信号線９５ａ、９５ｃにパッドＰ４１を形成するようにしてもよい。
【００５５】
また、上述した実施形態では、容量性スイッチを例にとって説明したが、可変容量やレゾネータなどの他の高周波素子に適用するようにしてもよい。また、上述した実施形態では、高周波信号を伝送する信号線に、可動線の駆動信号を重畳させる方法を例にとって説明したが、可動線の駆動信号を伝送する駆動線を、高周波信号を伝送する信号線と別個に設けるようにしてもよい。
【００５６】
図１３は、本発明の第３実施形態の半導体基板と配線層との間の寄生容量の値を従来例と比較して示す断面図である。
図１３において、図７および図８の信号線５８ａ、５８ｂおよび接地線５８ｃ〜５８ｆ下に厚膜絶縁層５７ａ〜５７ｆを形成した上で、信号線５８ｇ、５８ｈおよび接地線５８ｉ〜５８ｌ下に空洞を形成することにより、このような厚膜絶縁層５７ａ〜５７ｆおよび空洞が形成されない場合に比べて、半導体基板５１との間の寄生容量が４２％だけ低下するのが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図。
【図２】（ａ）図１のＡ１−Ａ１´線に沿って切断した断面図、（ｂ）図１のＣ１−Ｃ１´線に沿って切断した断面図、（ｃ）図１のＢ１−Ｂ１´線に沿って切断した断面図。
【図３】図１のマイクロ可動デバイスの製造方法を示す断面図。
【図４】図１のマイクロ可動デバイスの製造方法を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図。
【図６】（ａ）図５のＡ２−Ａ２´線に沿って切断した断面図、（ｂ）図５のＢ２−Ｂ２´線に沿って切断した断面図。
【図７】本発明の第３実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図。
【図８】（ａ）図７のＡ３−Ａ３´線に沿って切断した断面図、（ｂ）図７のＢ３−Ｂ３´線に沿って切断した断面図。
【図９】本発明の第４実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図。
【図１０】（ａ）図９のＡ４−Ａ４´線に沿って切断した断面図、（ｂ）図５−１のＢ４−Ｂ４´線に沿って切断した断面図。
【図１１】本発明の第５実施形態に係るマイクロ可動デバイスの概略構成を示す平面図。
【図１２】（ａ）図１１のＡ５−Ａ５´線に沿って切断した断面図、（ｂ）図１１のＢ５−Ｂ５´線に沿って切断した断面図、（ｃ）図１１のＣ５−Ｃ５´線に沿って切断した断面図。
【図１３】本発明の第３実施形態の半導体基板と配線層との間の寄生容量の値を従来例と比較して示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
１〜６  寄生容量、７、８  寄生抵抗、１１、３１、５１、７１、９１  半導体基板、１２、１６、３２、３６、５２、５６、７２、７６、９２、９６  絶縁層、１３、１４、３３ａ〜３３ｃ、３４ａ〜３４ｃ、５３ａ〜５３ｅ、５４ａ〜５４ｅ、７３ａ〜７３ｅ、７４ａ〜７４ｅ、９３ａ〜９３ｃ、９４ａ〜９４ｃ、３８ｃ〜３８ｆ、５８ｃ〜５８ｌ、７８ｃ〜７８ｌ、９８ｃ〜９８ｆ  接地線、１５ａ〜１５ｃ、３５ａ〜３５ｃ、５５ａ〜５５ｅ、７５ａ〜７５ｅ、９５ａ〜９５ｃ、１８ａ、１８ｂ、３８ａ、３８ｂ、５８ａ、５８ｂ、７８ａ、７８ｂ、９８ａ、９８ｂ  信号線、１７ａ、１７ｂ、３７ａ〜３７ｆ、５７ａ〜５７ｆ、７７ａ〜７７ｆ、９７ａ〜９７ｆ  厚膜絶縁層  １９、３９、５９、７９、９９  可動線、２０、４０、６０、８０、１００  保護キャップ、Ｐ１、Ｐ１１、Ｐ２１、Ｐ３１、Ｐ４１  パッド、Ｃ１、Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１、Ｃ４１  コンタクト、Ｋ０、Ｋ１  開口部、１７  犠牲膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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