(57)【要約】【課題】電極と接点部材との接触抵抗を低減する。【解決手段】スイッチは、基板１１上に設けられた電極１４と、基板１１上に設けられたアンカー１５と、アンカー１５に支持され、かつアンカー１５から第１の方向に延在するように電極１４の上方に設けられ、かつ導電体からなり、かつ下方向に動く可動構造１６と、可動構造１６の外周部に設けられ、かつ導電体からなり、かつ電極１４に向かって反っている接点部材１７とを含む。【選択図】    図１
2010061976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた第１の電極と、
前記基板上に設けられたアンカーと、
前記アンカーに支持され、かつ前記アンカーから第１の方向に延在するように前記第１の電極の上方に設けられ、かつ導電体からなり、かつ下方向に動く可動構造と、
前記可動構造の外周部に設けられ、かつ導電体からなり、かつ前記第１の電極に向かって反っている接点部材と、
を具備することを特徴とするスイッチ。
【請求項２】
前記接点部材上に設けられ、かつ前記接点部材の材料と応力差を有する調整膜をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記接点部材は、その平面形状が尖っていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイッチ。
【請求項４】
前記基板上かつ前記可動構造の下方に設けられ、かつ前記可動構造を駆動する第２の電極をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスイッチ。
【請求項５】
基板上に設けられ、かつＥＳＤ（electrostatic discharge）保護対象である回路の電流経路の一端に電気的に接続された電極と、
前記基板上に設けられたアンカーと、
前記アンカーに支持され、かつ前記アンカーから第１の方向に延在するように前記電極の上方に設けられ、かつ導電体からなり、かつ下方向に動き、かつ前記回路の電流経路の他端に電気的に接続された可動構造と、
前記可動構造の外周部に設けられ、かつ導電体からなり、かつ前記電極に向かって反っている接点部材と、
を具備することを特徴とするＥＳＤ保護素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロマシン技術（Micromachine technology）又はＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical Systems）を用いたスイッチ及びＥＳＤ（electrostatic discharge）保護素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロマシン技術の微細化が進んでいる。このマイクロマシン技術に含まれる技術として、ＭＥＭＳが知られている。ＭＥＭＳとは、半導体プロセス技術を用いて可動な３次元構造体を微細に作り込む技術である。
【０００３】
ＭＥＭＳを用いて形成されたデバイスとしては、主に、可変容量、スイッチ、加速度センサ、圧力センサ、ＲＦ(radio frequency)フィルタ、ジャイロスコープ、ミラーデバイスなどが研究、開発されている。
【０００４】
これらのデバイスの中で、ＭＥＭＳスイッチは、ロスが小さい、アイソレーションがよい、線形性に優れているなどの特性から、高周波スイッチに適している。ＭＥＭＳスイッチのロスが小さいのは、接点部の接触抵抗が小さいためであり、この接触抵抗を小さくするには、接点部のコンタクト力を十分強くする必要がある。
【０００５】
コンタクト力を強くするためには、接点部に突起を設けることが考えられるが、この突起の先端を尖らせるのが困難である。このため、ＭＥＭＳスイッチの駆動電圧を上げるなどしてコンタクト力を増やす必要がある。また、突起の先端が十分尖っていないため、スイッチング動作を繰り返して接点部に付着物がつくと、接点部の抵抗が増加するという問題が生じてしまう。
【０００６】
さらに、接点部に突起を形成する場合、この突起と同じ形状を有する窪みを犠牲層に形成するなどしており、製造プロセスが複雑化し、これによって製造コストが高くなってしまう。
【０００７】
この種の関連技術として、電極の先端に導電性のディンプルが設けられたＭＥＭＳスイッチが開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第６，４４０，７６７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電極と接点部材との接触抵抗によるロスを低減することが可能なスイッチ及びＥＳＤ保護素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るスイッチは、基板上に設けられた第１の電極と、前記基板上に設けられたアンカーと、前記アンカーに支持され、かつ前記アンカーから第１の方向に延在するように前記第１の電極の上方に設けられ、かつ導電体からなり、かつ下方向に動く可動構造と、前記可動構造の外周部に設けられ、かつ導電体からなり、かつ前記第１の電極に向かって反っている接点部材とを具備する。
【００１０】
本発明の一態様に係るＥＳＤ保護素子は、基板上に設けられ、かつＥＳＤ保護対象である回路の電流経路の一端に電気的に接続された電極と、前記基板上に設けられたアンカーと、前記アンカーに支持され、かつ前記アンカーから第１の方向に延在するように前記電極の上方に設けられ、かつ導電体からなり、かつ下方向に動き、かつ前記回路の電流経路の他端に電気的に接続された可動構造と、前記可動構造の外周部に設けられ、かつ導電体からなり、かつ前記電極に向かって反っている接点部材とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電極と接点部材との接触抵抗によるロスを低減することが可能なスイッチ及びＥＳＤ保護素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１３】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、本発明のＭＥＭＳ構造をスイッチに適用した例である。
【００１４】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図である。
【００１５】
絶縁性の基板１１は、ガラス基板や、シリコン基板上に形成された絶縁層等からなる。基板１１上には、３個の電極１２、１３、１４が設けられている。３個の電極１２、１３、１４は、Ｘ方向に並んで配置されており、互いに電気的に分離されている。電極１２は、後述する可動構造１６に電圧を供給するための電極であり、またスイッチの一方の電極（ポート１）である。電極１３は、可動構造１６を駆動するための電極である。電極１４は、スイッチの他方の電極（ポート２）である。
【００１６】
電極１３の上方には、下方向に動く可動構造１６が設けられている。可動構造１６は、電極１２上に設けられたアンカー１５によって支えられている。可動構造１６は、その平面形状が矩形であり、Ｘ方向に延在している。アンカー１５は、電極１２に電気的に接続されている。可動構造１６及びアンカー１５は、金属等の導電体からなる。よって、可動構造１６は、電極１２に電気的に接続されている。
【００１７】
可動構造１６の外周部（本実施形態では、先端）には、例えば３個の接点部材１７が設けられている。接点部材１７は、電極１４の上方に配置される。接点部材１７の数は、スイッチのサイズによって変わってくるが、この数に特に制限はなく、１個であってもよいし、２個以上であってもよい。本実施形態では、３個の接点部材１７を一例として示している。各接点部材１７は、可動構造１６と同じ材料からなる。
【００１８】
接点部材１７は、可動構造１６の外周部からＸ方向かつ水平方向に延在しつつ、下側に、すなわち電極１４に向かって反っている。また、接点部材１７は、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。接点部材１７の反りは、接点部材１７上に設けられた調整膜１８によって実現される。調整膜１８は、接点部材１７を覆うように設けられている。調整膜１８は、接点部材１７よりも大きな圧縮性の内部応力を有する。調整膜１８の材料は、前述した内部応力の条件を満たす限り、絶縁体であってもよいし、導電体であってもよい。接点部材１７の先端と電極１４との距離は、可動構造１６と電極１３との距離よりも、接点部材１７の反りの分だけ短くなっている。本構造にはディンプルがなく、接点部材１７の先端が接触部となる。
【００１９】
次に、ＭＥＭＳスイッチ１０の製造方法について説明する。図２は、ＭＥＭＳスイッチ１０の製造工程を示す断面図である。
【００２０】
まず、基板１１上に導電層を堆積し、この導電層をパターニングする。これにより、基板１１上に、電極１２、１３、１４を形成する。続いて、基板１１及び電極１２、１３、１４上に犠牲層１９を堆積し、この犠牲層１９の上面を平坦化する。
【００２１】
続いて、犠牲層１９上に、可動構造１６及び接点部材１７となる導電層を堆積し、この導電層を所望の形状にパターニングする。続いて、電極１２上に、可動構造１６を支えるアンカー１５を形成する。続いて、接点部材１７上に、調整膜１８を形成する。
【００２２】
この後、犠牲層１９を除去すると、可動構造１６は、ほぼ水平状態を保持するように形成される。一方、接点部材１７は、調整膜１８との応力差によって、下方向に反る。このように、非常に簡単な製造方法にて、かぎ爪形状を有する接点部材１７を形成することができる。
【００２３】
（動作）
次に、ＭＥＭＳスイッチ１０の動作について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、ＭＥＭＳスイッチ１０の動作を説明する図であり、図３（ａ）は駆動前、図３（ｂ）は駆動時のＭＥＭＳスイッチ１０の様子を示している。
【００２４】
駆動前では、可動構造１６の電圧Ｖ１と電極１３の電圧Ｖ２との電位差は、ほぼ０Ｖに設定される。よって、可動構造１６は、電極１３によって引き付けられず、水平状態を保持している。この時、接点部材１７と電極１４とは非接触であり、電極１２に対応するポート１と電極１４に対応するポート２とは導通していない。すなわち、ＭＥＭＳスイッチ１０は、オフ状態である。
【００２５】
駆動時には、可動構造１６の電圧Ｖ１と電極１３の電圧Ｖ２との電位差は、可動構造１６が動き始める所定のプルイン電圧Ｖｐｉより大きく設定される。すると、可動構造１６は、電極１３によって引き付けられて下方向に動き、これに連動して接点部材１７の先端が電極１４に接触する。このように、駆動時には、接点部材１７と電極１４とが接触し、ポート１とポート２とは導通する。すなわち、ＭＥＭＳスイッチ１０は、オン状態である。
【００２６】
ここで、接点部材１７はかぎ爪形状を有しているため、図３（ｂ）に示すように、その先端のみが電極１４に接触する。さらに、接点部材１７と電極１４との接触時には、接点部材１７の先端が電極１４の表面をスクラッチする。このため、接点部材１７と電極１４との接触部分の付着物を除去することが可能である。また、接点部材１７の先端が尖っているため、可動構造１６が下方向に動く際の単位面積当たりの力、すなわち接点部材１７と電極１４との接触時の力（コンタクト力）が強くなる。このため、駆動電圧を高くしなくても接触抵抗を低減することができる。
【００２７】
（実施例１）
次に、ＭＥＭＳスイッチ１０の具体的な実施例について説明する。図４（ａ）は、実施例１に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図である。
【００２８】
可動構造１６及び電極１２、１３、１４の構成は、図１（ａ）及び図１（ｂ）と同じである。なお、可動構造１６に設けられた複数の開口部は、この製造工程において、可動構造１６の下から残らず犠牲層を除去するために使用される。
【００２９】
基板１１上には、電極１２、１３、１４を両側から囲むように、グランド線２１、２２が設けられている。グランド線２１及び２２は、コプレーナ型の伝送線路を構成するために設けられている。
【００３０】
基板１１上には、電極１３に電圧を供給するための駆動用配線２３が設けられている。駆動用配線２３と電極１３とは、グランド線２２を跨ぐための配線２４及びアンカー２５、２６を介して電気的に接続されている。
【００３１】
実施例１では、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、接点部材１７が電極１４の端に配置されている。このため、接点部材１７と電極１４とのオーバーラップ面積が小さい。このことは、ＭＥＭＳスイッチ１０がオフ時の電極間容量が小さい、すなわちアイソレーションがよいという特性を有する。
【００３２】
（実施例２）
図５は、実施例２に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図である。図６（ａ）は、図５に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図である。図６（ｂ）は、図５に示したＢ−Ｂ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図である。
【００３３】
基板１１上には、Ｙ方向に並んで配置され、かつ互いに電気的に分離された２個の電極１４Ａ及び１４Ｂが設けられている。電極１４Ａ及び１４Ｂの上方には、Ｘ方向に延在し、かつ下方向に動く可動構造１６が設けられている。
【００３４】
可動構造１６のＹ方向両側の端部のうち一方には、例えば２個の接点部材１７Ａが設けられている。２個の接点部材１７Ａはそれぞれ、電極１４Ａの上方に配置される。各接点部材１７Ａ上には、この接点部材１７Ａを電極１４Ａに向かって反らせるための調整膜１８Ａが設けられている。接点部材１７Ａは、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。
【００３５】
可動構造１６のＹ方向両側の端部のうち他方には、例えば２個の接点部材１７Ｂが設けられている。２個の接点部材１７Ｂは、電極１４Ｂの上方に配置される。各接点部材１７Ｂ上には、この接点部材１７Ｂを電極１４Ｂに向かって反らせるための調整膜１８Ｂが設けられている。接点部材１７Ｂは、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。
【００３６】
可動構造１６のＸ方向両端はそれぞれ、２個のアクチュエータ３１Ａ、３１Ｂによって支えられている。各アクチュエータ３１は、以下のように構成される。上部電極３３の一端は、絶縁層３２を介して可動構造１６に接続されている。すなわち、可動構造１６と上部電極３３とは、電気的に分離されている。上部電極３３の他端は、ばね３４を介して、基板１１上に設けられたアンカー３６に接続されている。ばね３４は、その平面形状がメアンダ状になっている。ばね３４のアンカー３６側の端部には、ばね３４の反りを調整する調整膜３５が設けられている。
【００３７】
基板１１上かつ上部電極３３の下方には、下部電極３７が設けられている。下部電極３７上には、下部電極３７と上部電極３３とが接触するのを防ぐために、絶縁膜３８が設けられている。
【００３８】
また、図６（ｂ）に示すように、上部電極３３は、可動構造１６と電極１４Ａとの距離を調節するために、基板１１に対して斜めに配置されている。具体的には、上部電極３３は、可動構造１６に近づくにつれて、下部電極３７との距離が長くなるように、下部電極３７（或いは基板１１）に対して斜めに配置されている。
【００３９】
なお、可動構造１６、上部電極３３、及びアンカー３６に設けられた複数の開口部は、これらの製造工程において、下から残らず犠牲層を除去するために使用される。
【００４０】
上部電極３３は、配線及びアンカーを介して、駆動用配線３９に電気的に接続されている。下部電極３７は、配線及びアンカーを介して、駆動用配線４０に電気的に接続されている。基板１１上には、アクチュエータ３１Ａを囲むようにグランド線２１が設けられている。同様に、基板１１上には、アクチュエータ３１Ｂを囲むようにグランド線２２が設けられている。グランド線２１及び２２は、コプレーナ型の伝送線路を構成するために
設けられている。
【００４１】
（動作）
次に、実施例２に係るＭＥＭＳスイッチ１０の動作について説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ＭＥＭＳスイッチ１０の動作を説明する図であり、図７（ａ）は図５のＢ−Ｂ´線に反ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図、図７（ｂ）は図５のＡ−Ａ´線に反ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図である。
【００４２】
図５において、電極１４Ａがポート１、電極１４Ｂがポート２であり、これらポート１及びポート２が非導通である場合は、ＭＥＭＳスイッチ１０がオフ状態であり、これらポート１及びポート２が導通している場合は、ＭＥＭＳスイッチ１０がオン状態である。
【００４３】
駆動前では、上部電極３３と下部電極３７との電位差は、０Ｖに設定される。駆動前のＭＥＭＳスイッチ１０の状態は、図６（ｂ）と同じである。上部電極３３及び下部電極３７への電圧印加は、駆動用配線３９及び４０を用いて行うことができる。この場合、上部電極３３は、下部電極３７によって引き付けられず、すなわち、アクチュエータ３１Ａ及び３１Ｂはともに駆動しない。この時、接点部材１７と電極１４とは非接触であり、ポート１とポート２とは導通していない。すなわち、ＭＥＭＳスイッチ１０は、オフ状態である。
【００４４】
駆動時には、上部電極３３と下部電極３７との電位差は、所定のプルイン電圧Ｖｐｉより大きく設定される。すると、上部電極３３は、下部電極３７によって引き付けられて下方向に動き、すなわち、アクチュエータ３１Ａ及び３１Ｂがともに下に駆動する。そして、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、アクチュエータ３１Ａ及び３１Ｂに連動して可動構造１６が下方向に動き、接点部材１７Ａ及び１７Ｂの先端がそれぞれ電極１４Ａ及び１４Ｂに接触する。この時、ポート１とポート２とが導通し、ＭＥＭＳスイッチ１０がオン状態となる。
【００４５】
このように、実施例２では、両持ち構造を有する可動構造１６を用いてＭＥＭＳスイッチ１０を構成することができる。また、可動構造１６の両側にアクチュエータ３１Ａ及び３１Ｂを設けることで、可動構造１６の動作がスムーズになり、さらに駆動電圧を低減することができる。
【００４６】
（実施例３）
図８（ａ）は、実施例３に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図である。
【００４７】
基板１１上には、Ｙ方向に並んで配置され、かつ互いに電気的に分離された４個の電極４５〜４８が設けられている。電極４６及び４７の上方には、可動構造１６が設けられている。
【００４８】
可動構造１６のＸ方向の端部には、例えば３個の接点部材１７が設けられている。３個の接点部材１７は、電極４５の上方に配置される。各接点部材１７上には、この接点部材１７を電極４５に向かって反らせるための調整膜１８が設けられている。接点部材１７は、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。
【００４９】
可動構造１６のＸ方向両側面かつそれらの中央部にはそれぞれ、Ｘ方向に延在するトーションバー４２Ａ及び４２Ｂが取り付けられている。トーションバー４２Ａ及び４２Ｂは、支持部材４３によって支えられている。支持部材４３は、その平面形状が凹状を有している。具体的には、支持部材４３は、トーションバー４２Ａ及び４２Ｂの端からそれぞれＹ方向に延在する第１及び第２の部分と、これら第１及び第２の部分を接続するＸ方向に延在する第３の部分とから構成されている。支持部材４３は、電極４８上に設けられたアンカー４４によって固定されている。トーションバー４２、支持部材４３、及びアンカー４４は、導電体からなり、よって可動構造１６は電極４８に電気的に接続されている。
【００５０】
電極４７は、配線及びアンカーを介して、駆動用配線４９に電気的に接続されている。電極４６は、配線及びアンカーを介して、駆動用配線５０に電気的に接続されている。基板１１上かつ電極４５〜４８のＸ方向両側にはそれぞれ、グランド線２１及び２２が設けられている。
【００５１】
（動作）
次に、実施例３に係るＭＥＭＳスイッチ１０の動作について説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、ＭＥＭＳスイッチ１０の動作を説明する断面図であり、図９（ａ）はオフ状態、図９（ｂ）はオン状態のＭＥＭＳスイッチ１０の様子を示している。
【００５２】
駆動用配線４９とポート１（電極４８）との間に電位差を与えると、可動構造１６が電極４７に引き付けられ、可動構造１６が図９（ａ）に示すように傾く。この時、接点部材１７と電極４５とは非接触であり、電極４８に対応するポート１と電極４５に対応するポート２とは導通していない。すなわち、ＭＥＭＳスイッチ１０は、オフ状態である。
【００５３】
一方、駆動用配線５０とポート１との間に電位差を与えると、可動構造１６が電極４６に引き付けられ、可動構造１６が図９（ｂ）に示すように傾く。この時、接点部材１７と電極４５とが接触し、ポート１とポート２とが導通する。すなわち、ＭＥＭＳスイッチ１０は、オン状態である。
【００５４】
実施例３では、図９（ａ）に示すように、オフ状態において、接点部材１７と電極４５との距離が大きくなる。これにより、実施例３のＭＥＭＳスイッチ１０では、オフ状態でのアイソレーションを大きくすることが可能となる。
【００５５】
（実施例４）
実施例４は、可動構造１６の他の構成例について示している。図１０（ａ）は、実施例４に係る可動構造１６及び接点部材１７の構成を示す平面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿った可動構造１６及び接点部材１７の断面図である。
【００５６】
可動構造１６及び接点部材１７は、電極５１に切込み５２を形成し、この切込み５２によって、所望の平面形状に加工される。接点部材１７上には、この接点部材１７を下に反るための調整膜１８が設けられている。接点部材１７は、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。
【００５７】
実施例４のようにして可動構造１６及び接点部材１７を形成することも可能である。なお、実施例４の可動構造１６を用いる場合、可動構造１６を下方向に駆動するための電極１３は、可動構造１６のサイズと略同じサイズを有し、かつ可動構造１６の下方に配置される。このような電極１３を設けることで、可動構造１６及び接点部材１７を下方向に駆動させることできる。
【００５８】
以上詳述したように本実施形態では、ＭＥＭＳスイッチ１０のオン状態時に電極１４と接触する接点部材１７を可動構造１６の外周部に設け、この接点部材１７上に、接点部材１７よりも大きな圧縮性の内部応力を有する調整膜１８を形成する。これにより、接点部材１７を下に向かって反るように構成している。さらに、接点部材１７の平面形状を尖らせることで、接点部材１７がかぎ爪形状を有するようにしている。
【００５９】
従って本実施形態によれば、接点部材１７がこれの下方に配置された電極１４に接触する際、その先端のみが電極１４に接触することになる。これにより、接点部材１７の接触抵抗を低減することができるため、ＭＥＭＳスイッチのロスを低減することができる。
【００６０】
また、接点部材１７の先端が尖っているため、可動構造１６が下方向に動く際の単位面積当たりの力、すなわち接点部材１７と電極１４との接触時の圧力を強くすることができる。このため、駆動電圧を高くせずに接触抵抗を低減することができる。
【００６１】
また、接点部材１７の先端が尖っているため、接点部材１７と電極１４とが接触する際、接点部材１７が電極１４の表面をスクラッチする。これにより、接点部材１７と電極１４との接触部の付着物を除去することが可能であり、ＭＥＭＳスイッチの誤動作を防ぐことができる。
【００６２】
本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、ロスが小さい、アイソレーションがよい、線形性に優れているなどの特性から、特に高周波スイッチに適している。
【００６３】
なお、本実施形態のＭＥＭＳスイッチを高周波向けに使用する場合は、可動構造１６、接点部材１７、及び電極１４として、自然酸化膜が形成されにくい金（Ａｕ）などの導電体を使用することが望ましい。しかしながら、本実施形態のＭＥＭＳスイッチは、駆動時に前述したようなスクラッチ動作をするため、接点部材１７及び電極１４に形成された自然酸化膜を除去することが可能である。したがって、可動構造１６、接点部材１７、及び電極１４として、金（Ａｕ）以外に、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）などの材料を使用した場合でも、良好な特性を有する高周波スイッチを構成することが可能である。
【００６４】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、本発明のＭＥＭＳ構造を、静電気放電（ＥＳＤ：electrostatic discharge）から各種の回路及び素子を保護するために用いられるＥＳＤ保護素子に適用した例である。
【００６５】
図１１（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図である。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示したＢ−Ｂ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図である。
【００６６】
基板１１上には、３個の電極６３、６１、６５が設けられている。３個の電極６３、６１、６５は、Ｘ方向に並んで配置されており、互いに電気的に分離されている。
【００６７】
電極６１の上方には、Ｘ方向に延在し、下方向に動く可動構造１６が設けられている。可動構造１６の一端は、電極６３上に設けられたアンカー１５Ａによって支えられている。可動構造１６の他端は、電極６５上に設けられたアンカー１５Ｂによって支えられている。アンカー１５Ａ及び１５Ｂはそれぞれ、電極６３及び６５に電気的に接続されている。可動構造１６及びアンカー１５Ａ、１５Ｂは、金属等の導電体からなる。よって、可動構造１６は、電極６３及び６５に電気的に接続されている。
【００６８】
可動構造１６の外周部（本実施形態では、Ｙ方向の側面）には、例えば３個の接点部材１７が設けられている。接点部材１７は、電極６１の上方に配置される。接点部材１７の数は、ＥＳＤ保護素子６０のサイズによって変わってくるが、この数に特に制限はなく、１個であってもよいし、２個以上であってもよい。本実施形態では、３個の接点部材１７を一例として示している。各接点部材１７は、可動構造１６と同じ材料からなる。
【００６９】
接点部材１７は、可動構造１６の外周部からＹ方向かつ水平方向に延在しつつ、下側に、すなわち電極６１に向かって反っている。また、接点部材１７は、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。接点部材１７の反りは、接点部材１７上に設けられた調整膜１８によって実現される。調整膜１８は、接点部材１７よりも大きな圧縮性の内部応力を有する。調整膜１８の材料は、前述した内部応力の条件を満たす限り、絶縁体であってもよいし、導電体であってもよい。
【００７０】
なお、電極６１の表面は、接点部材１７が接触する部分以外は、絶縁膜６２で被覆されている。電極６３の表面は、アンカー１５Ａが形成されている部分以外は、絶縁膜６４で被覆されている。電極６５の表面は、アンカー１５Ｂが形成されている部分以外は、絶縁膜６６で被覆されている。
【００７１】
ＥＳＤ保護素子６０は、ＥＳＤ保護の対象である回路に並列に接続されて使用される。すなわち、電極６３は、ＥＳＤ保護対象回路の電流経路の一端に電気的に接続される。電極６３及び６５は、ＥＳＤ保護対象回路の電流経路の他端に電気的に接続される。
【００７２】
［１］可変容量への適用例
ＥＳＤ保護対象回路として可変容量素子を用いた場合のＥＳＤ保護素子６０の適用例について説明する。図１２は、ＥＳＤ保護素子６０及び可変容量素子７０の構成を示す平面図である。図１３は、図１２に示したＣ−Ｃ´線に沿った可変容量素子７０の断面図である。なお、図１２において、ＥＳＤ保護素子６０は簡略化して示してあり、ＥＳＤ保護素子６０の実際の構成は、図１１（ａ）乃至１１（ｃ）に示す通りである。
【００７３】
先ず、可変容量素子７０の構成について説明する。基板１１上には、Ｙ方向に延在する信号線６１が設けられている。信号線６１の表面は、絶縁膜６２で被覆されている。信号線６１は、図１１（ａ）乃至１１（ｃ）の電極６１に対応する。
【００７４】
信号線６１の上方には、下に駆動する電極７１が設けられている。電極７１は、その平面形状が矩形であり、Ｘ方向に延在している。電極７１の両端はそれぞれ、２個のアクチュエータ３１Ａ及び３１Ｂによって支えられている。各アクチュエータ３１の構成は、図５と同じである。アクチュエータ３１の上部電極３３は、駆動用配線３９に電気的に接続されている。アクチュエータ３１の下部電極３７は、駆動用配線４０に電気的に接続されている。駆動用配線３９及び４０の表面は、絶縁膜７５で被覆されている。アクチュエータ３１の駆動は、駆動用配線３９及び駆動用配線４０に電圧を印加することで実現される。
【００７５】
電極７１は、アクチュエータ３１によって、下に駆動される。このような電極７１の動作によって、電極７１と信号線６１との距離が変化する。このようにして、可変容量素子７０の容量を変化させることができる。
【００７６】
電極７１の一端は、配線７２Ａ及び導電性のアンカー７３Ａを介して、グランド線６５に電気的に接続されている。具体的には、配線７２Ａは、電極７１から外側に引き出され、グランド線６５に電気的に接続されている。グランド線６５は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の電極６５に対応する。
【００７７】
同様に、電極７１の他端は、配線７２Ｂ及び導電性のアンカー７３Ｂを介して、グランド線６３に電気的に接続されている。具体的には、配線７２Ｂは、電極７１から外側に引き出され、グランド線６３に電気的に接続されている。グランド線６３は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の電極６３に対応する。
【００７８】
信号線６１は、パッド７４Ａに電気的に接続されている。グランド線６３は、パッド７４Ｂに電気的に接続されている。グランド線６５は、パッド７４Ｃに電気的に接続されている。信号線６１には、パッド７４Ａを介して所定の電圧（信号）が供給される。グランド線６３は、パッド７４Ｂを介して接地される。グランド線６５は、パッド７４Ｃを介して接地される。
【００７９】
（動作）
次に、ＥＳＤ保護素子６０の動作について説明する。図１４は、ＥＳＤ保護素子６０及び可変容量素子７０の等価回路図である。ＥＳＤ保護素子６０は、可変容量素子７０に並列に接続されている。
【００８０】
パッド（接地端子）７４Ｂ及び７４Ｃは、接地されており、接地電圧Ｖｇｎｄが印加されている。パッド（信号端子）７４Ａには、ＥＳＤパルスを生成する電圧生成回路ＶＧが接続されている。
【００８１】
スイッチＳＷの第１端子は、容量Ｃｅｓｄの一方の電極に接続されている。容量Ｃｅｓｄの他方の電極は、接地されている。スイッチＳＷの第２端子は、電源Ｖｅｓｄに接続されている。スイッチＳＷの第３端子は、抵抗Ｒｅｓｄの一端に接続されている。抵抗Ｒｅｓｄの他端は、信号端子７４Ａに接続されている。容量Ｃｅｓｄは、１００ｐＦ程度である。電源Ｖｅｓｄは、数ｋＶである。抵抗Ｒｅｓｄは、１．５ｋΩ程度である。
【００８２】
ＥＳＤパルスは、以下のように生成される。まず、スイッチＳＷによって電源Ｖｅｓｄと容量Ｃｅｓｄとが接続され、電圧Ｖｅｓｄが容量Ｃｅｓｄに充電される。続いて、スイッチＳＷによって容量Ｃｅｓｄと抵抗Ｒｅｓｄとが接続される。これにより、容量Ｃｅｓｄに蓄積された電荷がＥＳＤパルスとして、抵抗Ｒｅｓｄを介して信号端子７４Ａに印加される。
【００８３】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、ＥＳＤ保護素子６０の動作を説明する図であり、図１５（ａ）はＥＳＤパルス印加前、図１５（ｂ）はＥＳＤパルス印加時のＥＳＤ保護素子６０の様子を示している。
【００８４】
信号端子７４Ａの電圧をＶｓｉｇとすると、ＥＳＤパルス印加前では、“Ｖｓｉｇ＝Ｖｇｎｄ”であり、可動構造１６（及び接点部材１７）と信号線６１との間の電位差は０Ｖである。よって、可動構造１６は駆動せず、接点部材１７と信号線６１との距離ｇは、これらが最も離れた初期状態の距離（この距離をｇ０と表記する）である。この時、接点部材１７と信号線６１とは非接触であり、ＥＳＤ保護素子６０はオフ状態である。
【００８５】
ＥＳＤパルス印加時では、“Ｖｓｉｇ＞＞Ｖｇｎｄ”、若しくは、“Ｖｓｉｇ＜＜Ｖｇｎｄ”であり、可動構造１６（及び接点部材１７）と信号線６１との間の電位差が大きくなる。すると、接点部材１７の先端に電界集中が起こり、接点部材１７が下方向に動く。そして、接点部材１７の先端が信号線６１に接触し、接点部材１７と信号線６１との距離ｇがゼロになる。図１６（ａ）は、ＥＳＤパルス印加時に接点部材１７と信号線６１とが接触する様子を示す図である。この時、ＥＳＤ保護素子６０はオン状態である。
【００８６】
図１６（ｂ）及び図１６（ｃ）は、ＥＳＤパルス印加時における接点部材１７と信号線６１との距離ｇの変化を示す図である。図１６（ｂ）は、ＥＳＤパルスの変化について示している。図１６（ｂ）の横軸は時間ｔ、縦軸は信号端子７４Ａと接地端子７４Ｂ（及び７４Ｃ）との間の電位差ΔＶ（＝｜Ｖｓｉｇ−Ｖｇｎｄ｜）を表している。図１６（ｃ）は、ＥＳＤ保護素子６０の接点部材１７と信号線６１との距離の変化、及び可変容量素子７０の電極７１と信号線６１との距離の変化について示している。図１６（ｃ）の横軸は時間ｔ、縦軸は接点部材１７（或いは電極７１）と信号線６１との距離ｇを表している。初期状態（駆動前）での距離ｇは、ＥＳＤ保護素子６０及び可変容量素子７０ともに、ｇ０であるものとする。
【００８７】
図１６（ｂ）に示した“Ｖｐｉｃ”は、可変容量素子７０の電極７１が動き始めるプルイン電圧である。“Ｖｐｉ”は、ＥＳＤ保護素子６０の接点部材１７（或いは可動構造１６）が動き始めるプルイン電圧である。“Ｖｂｄ”は、ＥＳＤ保護素子６０のブレークダウン電圧である。図１２に示すように、可変容量素子７０の電極７１と信号線６１とのオーバーラップ面積は、ＥＳＤ保護素子６０の可動構造１６と信号線６１とのオーバーラップ面積よりも大きい。よって、可変容量素子７０の容量は、ＥＳＤ保護素子６０の容量より大きくなる。すなわち、可変容量素子７０のプルイン電圧Ｖｐｉｃは、ＥＳＤ保護素子６０のプルイン電圧Ｖｐｉより大きい。
【００８８】
信号端子７４ＡにＥＳＤパルスを印加すると、電位差ΔＶが急激に上昇する。そして、電位差ΔＶがプルイン電圧Ｖｐｉｃに達すると、可変容量素子７０の電極７１が動き始める。続いて、電位差ΔＶがプルイン電圧Ｖｐｉに達すると、ＥＳＤ保護素子６０の接点部材１７（及び可動構造１６）が動き始める。
【００８９】
ここで、ＥＳＤ保護素子６０は、図１２に示すように、可動構造１６の幅（Ｙ方向の長さ）は、電極７１の幅（Ｙ方向の長さ）より小さく設定されている。すなわち、可動構造１６の面積は、電極７１の面積より小さい。よって、可動構造１６は、電極７１より空気抵抗が小さいため、電極７１より早く降下する。そして、電位差ΔＶがブレークダウン電圧Ｖｂｄを超えると、接点部材１７が信号線６１と接触する。この時、ＥＳＤ保護素子６０が信号端子７４Ａの電荷を接地端子７４Ｂに放電する。これにより、信号端子７４Ａの電圧Ｖｓｉｇは、接地電圧Ｖｇｎｄに戻る。
【００９０】
このように、信号端子７４ＡにＥＳＤパルスが印加された場合でも、可変容量素子７０が破壊されるのを防ぐことができる。また、接点部材１７と信号線６１とは接触面積が小さいため、スティクション不良を起こしにくい。また、初期状態では接点部材１７と信号線６１との距離が離れているため、ＥＳＤ保護素子６０の寄生容量を小さくすることができる。
【００９１】
また、接点部材１７と信号線６１とは点で接触するため、電位差ΔＶがゼロになった場合に、接点部材１７と信号線６１とが離れやすくなる。これにより、本実施形態のＥＳＤ保護素子６０は、ＥＳＤパルスが印加された場合でも壊れにくいという特性を有する。
【００９２】
［２］ＭＥＭＳスイッチへの適用例
ＥＳＤ保護対象回路としてＭＥＭＳスイッチを用いた場合のＥＳＤ保護素子６０の適用例について説明する。図１７は、ＥＳＤ保護素子６０及びＭＥＭＳスイッチ８０の構成を示す平面図である。図１８（ａ）は、図１７に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ８０の断面図である。図１８（ｂ）は、図１７に示したＢ−Ｂ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ８０の断面図である。
【００９３】
先ず、ＭＥＭＳスイッチ８０の構成について説明する。基板１１上には、Ｙ方向に並んで配置され、互いに電気的に分離された電極６１Ａ、６１Ｂが設けられている。電極６１Ａ及び６１Ｂ上には、下に駆動する電極７１が設けられている。電極７１は、その平面形状が矩形であり、Ｘ方向に延在している。電極７１の両端はそれぞれ、２個のアクチュエータ３１Ａ、３１Ｂによって支えられている。各アクチュエータ３１の構成及び動作は、図１２のアクチュエータと同じである。
【００９４】
電極７１は、アクチュエータ３１によって、下に駆動される。そして、電極７１が電極６１Ａ及び６１Ｂに接触することで、電極６１Ａと６１Ｂとが導通する。このようにして、ＭＥＭＳスイッチ８０のオン状態とオフ状態とを切り替えることができる。
【００９５】
ＭＥＭＳスイッチ８０のＹ方向両側にはそれぞれ、ＥＳＤ保護素子６０−１、６０−２が設けられている。なお、図１７において、各ＥＳＤ保護素子６０は簡略化して示してあり、ＥＳＤ保護素子６０の実際の構成は、図１１（ａ）乃至図１１（ｃ）に示す通りである。
【００９６】
ＥＳＤ保護素子６０−１の可動構造１６−１は、電極６１Ａの上方に配置されている。ＥＳＤ保護素子６０−１のアンカー１５Ａ−１は、グランド線６３Ａ上に設けられ、グランド線６３Ａに電気的に接続されている。ＥＳＤ保護素子６０−１のアンカー１５Ｂ−１は、グランド線６５Ａ上に設けられ、グランド線６５Ａに電気的に接続されている。
【００９７】
グランド線６３Ａは、パッド７４Ｂ−１に電気的に接続されている。グランド線６５Ａは、パッド７４Ｃ−１に電気的に接続されている。グランド線６３Ａは、パッド７４Ｂ−１を介して接地される。グランド線６５Ａは、パッド７４Ｃ−１を介して接地される。グランド線６３Ａ及び６５Ａの表面はそれぞれ、絶縁膜６４Ａ及び６６Ａで被覆されている。
【００９８】
ＥＳＤ保護素子６０−２の可動構造１６−２は、電極６１Ｂの上方に配置されている。ＥＳＤ保護素子６０−２のアンカー１５Ａ−２は、グランド線６３Ｂ上に設けられ、グランド線６３Ｂに電気的に接続されている。ＥＳＤ保護素子６０−２のアンカー１５Ｂ−２は、グランド線６５Ｂ上に設けられ、グランド線６５Ｂに電気的に接続されている。
【００９９】
グランド線６３Ｂは、パッド７４Ｂ−２に電気的に接続されている。グランド線６５Ｂは、パッド７４Ｃ−２に電気的に接続されている。グランド線６３Ｂは、パッド７４Ｂ−２を介して接地される。グランド線６５Ｂは、パッド７４Ｃ−２を介して接地される。グランド線６３Ｂ及び６５Ｂの表面はそれぞれ、絶縁膜６４Ｂ及び６６Ｂで被覆されている。
【０１００】
グランド線６３Ａとグランド線６３Ｂとは、２個のアンカー８２Ａ及び配線８１Ａによって電気的に接続されている。グランド線６５Ａとグランド線６５Ｂとは、２個のアンカー８２Ｂ及び配線８１Ｂによって電気的に接続されている。
【０１０１】
図１８（ｃ）は、図１７に示したＭＥＭＳスイッチ８０及びＥＳＤ保護素子６０の等価回路図である。ＭＥＭＳスイッチ８０の第１端子は、ポート１（電極６１Ａ）に接続されている。ＭＥＭＳスイッチ８０の第２端子は、ポート２（電極６１Ｂ）に接続されている。
【０１０２】
ＥＳＤ保護素子６０−１の第１端子は、ポート１に接続されている。ＥＳＤ保護素子６０−１の第２端子は、パッド（接地端子）７４Ｂ−１を介して接地されている。ＥＳＤ保護素子６０−２の第１端子は、ポート２に接続されている。ＥＳＤ保護素子６０−２の第２端子は、パッド（接地端子）７４Ｃ−１を介して接地されている。
【０１０３】
このような回路構成により、ポート１にＥＳＤパルスが印加された場合、ＥＳＤ保護素子６０−１がオンする。よって、ＥＳＤ保護素子６０−１は、ポート１の電荷を接地端子７４Ｂ−１に放電する。同様に、ポート２にＥＳＤパルスが印加された場合、ＥＳＤ保護素子６０−２がオンする。よって、ＥＳＤ保護素子６０−２は、ポート２の電荷を接地端子７４Ｃ−１に放電する。これにより、ＥＳＤパルスによってＭＥＭＳスイッチ８０が破壊されるのを防ぐことができる。
【０１０４】
（実施例１）
次に、ＥＳＤ保護素子６０の他の構成例について説明する。図１９（ａ）は、実施例１に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図である。
【０１０５】
電極６１の上方には、Ｘ方向に延在し、下方向に動く可動構造１６が設けられている。可動構造１６の一端は、電極６３上に設けられたアンカー１５Ａによって支えられている。可動構造１６の他端は、電極６５上に設けられたアンカー１５Ｂによって支えられている。可動構造１６は、アンカー１５Ａ及び１５Ｂをそれぞれ介して、電極６３及び６５に電気的に接続されている。
【０１０６】
可動構造１６のＹ方向両側面にはそれぞれ、接点部材１７が設けられている。各接点部材１７は、電極６１の上方に配置される。各接点部材１７は、可動構造１６の端部からＹ方向かつ水平方向に延在しつつ、電極６１に向かって反っている。接点部材１７は、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。接点部材１７の反りは、接点部材１７上に設けられた調整膜１８によって実現される。
【０１０７】
このようにしてＥＳＤ保護素子６０を構成した場合でも、図１１（ａ）乃至図１１（ｃ）に示したＥＳＤ保護素子６０と同様の動作が可能であり、また同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
（実施例２）
図２０（ａ）は、実施例２に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図である。
【０１０９】
可動構造１６の中央部は、その平面形状がＹ方向に突き出したＶ字状になっている。このＶ字状部分１６Ａの先端が接点部材１７に対応する。すなわち、可動構造１６は、Ｖ字状部分１６Ａと、これの両端からＸ方向にそれぞれ延在する２個の矩形部分１６Ｂ、１６Ｃとから構成されている。矩形部分１６Ｂは、アンカー１５Ａによって支えられている。矩形部分１６Ｃは、アンカー１５Ｂによって支えられている。
【０１１０】
接点部材１７は、電極６１の上方に配置される。また、接点部材１７は、Ｙ方向かつ水平方向に延在しつつ、電極６１に向かって反っている。接点部材１７は、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。接点部材１７の反りは、接点部材１７上に設けられた調整膜１８によって実現される。
【０１１１】
実施例２のＥＳＤ保護素子６０では、可動構造１６がライン状ではなく、一部がＶ字状になっている。このため、可動構造１６のばね定数は、ライン状のものに比べて小さくなる。これにより、接点部材１７が下方向に動きやすくなり、ひいては、ＥＳＤ保護素子６０がオンする電圧を低くすることが可能である。
【０１１２】
（実施例３）
図２１（ａ）は、実施例３に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図である。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図である。
【０１１３】
電極６１の上方には、Ｘ方向に延在し、下方向に動く可動構造１６Ａが設けられている。可動構造１６Ａの一端は、電極６３上に設けられたアンカー１５Ａによって支えられている。すなわち、可動構造１６Ａは、片持ち構造を有している。可動構造１６Ａの先端には、接点部材１７Ａが設けられている。接点部材１７Ａは、電極６１の上方に配置される。また、接点部材１７Ａは、可動構造１６Ａの先端からＹ方向かつ水平方向に延在しつつ、電極６１に向かって反っている。接点部材１７Ａは、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。接点部材１７Ａの反りは、接点部材１７Ａ上に設けられた調整膜１８Ａによって実現される。
【０１１４】
同様に、電極６１の上方には、Ｘ方向に延在し、下方向に動く可動構造１６Ｂが設けられている。可動構造１６Ｂの一端は、電極６５上に設けられたアンカー１５Ｂによって支えられている。可動構造１６Ｂの先端には、接点部材１７Ｂが設けられている。接点部材１７Ｂは、可動構造１６Ｂの先端からＹ方向かつ水平方向に延在しつつ、電極６１に向かって反っている。接点部材１７Ｂは、その平面形状が尖っており、また、かぎ爪形状を有している。接点部材１７Ｂの反りは、接点部材１７Ｂ上に設けられた調整膜１８Ｂによって実現される。接点部材１７Ｂは、電極６１の上方に配置され、かつ、接点部材１７Ａと向き合うように配置されている。
【０１１５】
実施例３のＥＳＤ保護素子６０では、可動構造１６Ａ及び１６Ｂがそれぞれ、片持ち構造を有している。このため、可動構造１６Ａ及び１６Ｂはそれぞれ、両持ち構造のものに比べて、それらのばね定数が小さくなる。これにより、接点部材１７Ａ及び１７Ｂが下方向に動きやすくなり、ひいては、ＥＳＤ保護素子６０がオンする電圧を低くすることが可能である。
【０１１６】
以上詳述したように本実施形態では、ＥＳＤ保護素子６０へのＥＳＤパルス印加時に電極６１と接触する接点部材１７を可動構造１６の外周部に設け、この接点部材１７上に、接点部材１７よりも大きな圧縮性の内部応力を有する調整膜１８を形成する。これにより、接点部材１７を下に向かって反るように構成している。さらに、接点部材１７の平面形状を尖らせることで、接点部材１７がかぎ爪形状を有するようにしている。
【０１１７】
従って本実施形態によれば、かぎ爪形状の接点部材１７を有するＥＳＤ保護素子６０をＥＳＤ保護対象回路に並列に接続することで、ＥＳＤ保護対象回路にＥＳＤパルスが印加された場合に、ＥＳＤ保護素子６０が電荷を接地端子に放電することができる。これにより、ＥＳＤ保護対象回路にＥＳＤパルスが印加された場合でも、ＥＳＤ保護対象回路が破壊されるのを防ぐことができる。
【０１１８】
また、接点部材１７がこれの下方に配置された電極６１に接触する際、その先端のみが電極１４に接触する。これにより、ＥＳＤ保護素子６０のスティクション不良を防ぐことが可能となる。
【０１１９】
また、ＥＳＤパルス印加前では接点部材１７と電極６１との距離が離れているため、ＥＳＤ保護素子６０の寄生容量を小さくすることができる。これにより、ＥＳＤ保護対象回路にＥＳＤ保護素子６０を並列接続した場合でも、回路特性への影響を低減することが可能となる。
【０１２０】
また、接点部材１７と電極６１とは点で接触するため、これらの電位差がゼロになった場合に、接点部材１７と信号線６１とが離れやすくなる。これにより、本実施形態のＥＳＤ保護素子６０は、ＥＳＤパルスが印加された場合でも壊れにくいという特性を有する。
【０１２１】
なお、ＥＳＤ保護対象回路としては、前述した可変容量素子及びＭＥＭＳスイッチに加えて様々な回路を用いることが可能である。例えば、ＥＳＤ保護対象回路としてＣＭＯＳ回路を用いるようにしてもよい。
【０１２２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化できる。また、実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】（ａ）本発明の第１の実施形態に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図。（ｂ）図１（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図。
【図２】ＭＥＭＳスイッチ１０の製造工程を示す断面図。
【図３】第１の実施形態に係るＭＥＭＳスイッチ１０の動作を説明する図。
【図４】（ａ）実施例１に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図。（ｂ）図４（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図。
【図５】実施例２に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図。
【図６】（ａ）図５に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図。（ｂ）図５に示したＢ−Ｂ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図。
【図７】実施例２に係るＭＥＭＳスイッチ１０の動作を説明する図。
【図８】（ａ）実施例３に係るＭＥＭＳスイッチ１０の構成を示す平面図。（ｂ）図８（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ１０の断面図。
【図９】実施例３に係るＭＥＭＳスイッチ１０の動作を説明する図。
【図１０】（ａ）実施例４に係る可動構造１６及び接点部材１７の構成を示す平面図。（ｂ）図１０（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿った可動構造１６及び接点部材１７の断面図。
【図１１】（ａ）本発明の第２の実施形態に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図。（ｂ）図１１（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図。（ｃ）図１１（ａ）に示したＢ−Ｂ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図。
【図１２】ＥＳＤ保護素子６０及び可変容量素子７０の構成を示す平面図。
【図１３】図１２に示したＣ−Ｃ´線に沿った可変容量素子７０の断面図。
【図１４】ＥＳＤ保護素子６０及び可変容量素子７０の等価回路図。
【図１５】第２の実施形態に係るＥＳＤ保護素子６０の動作を説明する図。
【図１６】（ａ）ＥＳＤパルス印加時に接点部材１７と信号線６１とが接触する様子を示す図。（ｂ）、（ｃ）ＥＳＤパルス印加時における接点部材１７と信号線６１との距離ｇの変化を示す図。
【図１７】ＥＳＤ保護素子６０及びＭＥＭＳスイッチ８０の構成を示す平面図。
【図１８】（ａ）図１７に示したＡ−Ａ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ８０の断面図。（ｂ）図１７に示したＢ−Ｂ´線に沿ったＭＥＭＳスイッチ８０の断面図。（ｃ）図１７に示したＭＥＭＳスイッチ８０及びＥＳＤ保護素子６０の等価回路図。
【図１９】（ａ）実施例１に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図。（ｂ）図１９（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図。
【図２０】（ａ）実施例２に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図。（ｂ）図２０（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図。
【図２１】（ａ）実施例３に係るＥＳＤ保護素子６０の構成を示す平面図。（ｂ）図２１（ａ）に示したＡ−Ａ´線に沿ったＥＳＤ保護素子６０の断面図。
【符号の説明】
【０１２４】
１０…ＭＥＭＳスイッチ、１１…基板、１２〜１４，４５〜４８，５１，６１，６３，６５，７１…電極、１５，２５，２６，３６，４４，７３Ａ，７３Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ…アンカー、１６…可動構造、１７…接点部材、１８，３５…調整膜、１９…犠牲層、２１，２２…グランド線、２３，３９，４０，４９，５０…駆動用配線、２４，７２Ａ，７２Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ…配線、３１Ａ，３１Ｂ…アクチュエータ、３２…絶縁層、３３…上部電極、３４…ばね、３７…下部電極、３８，６２，６４，６６，７５…絶縁膜、４２Ａ，４２Ｂ…トーションバー、４３…支持部材、６０…ＥＳＤ保護素子、７０…可変容量素子、７４Ａ〜７４Ｃ…パッド、８０…ＭＥＭＳスイッチ、ＳＷ…スイッチ、Ｃｅｓｄ…容量、Ｖｅｓｄ…電源、Ｒｅｓｄ…抵抗。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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