(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤモンド単結晶基板の内部にグラファイト層を形成する工程と、前記ダイヤモンド単結晶基板の一面を覆うように不純物元素を添加したダイヤモンドエピタキシャル層を形成する工程と、前記一面に溝部を形成して第１の凸部と第２の凸部を形成する工程と、前記グラファイト層を除去して、前記一面との間に空間部が備えられた可動構造部を形成する工程と、前記第１の凸部に第１の電極部を形成するとともに、前記第２の凸部に第２の電極部を形成する工程と、を有することを特徴とする電子機械スイッチの製造方法。
【請求項２】
前記グラファイト層を形成する工程がイオン注入法によることを特徴とする請求項１に記載の電子機械スイッチの製造方法。
【請求項３】
前記溝部を形成する工程がドライエッチング法によることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機械スイッチの製造方法。
【請求項４】
前記グラファイト層を除去する工程がウェットエッチング法によることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子機械スイッチの製造方法。
【請求項５】
前記溝部の形成の際、前記ダイヤモンド単結晶基板に第３の凸部を形成し、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の形成の際、前記第３の凸部に第３の電極部を形成するとともに、前記可動構造部を、一端が固定されず、他端が前記第１の凸部に固定されたカンチレバーとして形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機械スイッチの製造方法。
【請求項６】
前記溝部の形成の際、前記ダイヤモンド単結晶基板に第４の凸部を形成し、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の形成の際、前記第４の凸部に第４の電極部を形成するとともに、前記可動構造部を、他端が前記第１の凸部に固定され、一端が前記第４の凸部に固定されたブリッジとして形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機械スイッチの製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機械スイッチの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機械システムにおいて、システムを構成する構造体のスケールがマイクロメートル程度のものをマイクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）といい、更に、ナノメートル程度のものをナノ電子機械システム（ＮＥＭＳ：Ｎａｎｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）という。
【０００３】
これらの電子機械システムには、例えば、マイクロ電子機械スイッチ（ＭＥＭＳスイッチ：Ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｓｗｉｔｃｈ）やナノ電子機械スイッチ（ＮＥＭＳスイッチ：Ｎａｎｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｓｗｉｔｃｈ）がある。
【０００４】
これらの電子機械スイッチは、例えば、無線通信領域、ディジタルロジック回路、メモリデバイス、およびセンサなどの様々な応用分野に実用化されている。
特に、無線通信用高周波向けの電子機械スイッチ技術の開発は、次世代の無線ＬＡＮや携帯電話に代表される次世代無線端末の開発に向けて、不可欠となっている。
【０００５】
従来の電子機械スイッチの多くは、シリコン、金属等の材料で形成されている。そのため、材料の種類に起因する機械的、化学的及び熱的な性質が悪く、信頼性及び耐久性に劣り、駆動電圧が高く、スイッチング速度が遅い等の欠点がある。
具体的には、従来の電子機械スイッチは、以下のような欠点がある。
（１）固着（スティクション：Ｓｔｉｃｔｉｏｎ）性：電子機械スイッチの接点の表面が親水性なので、接点での固着性が高く、電子機械スイッチが動作不良を起こす場合がある。
（２）機械摩耗性：電子機械スイッチが機械摩耗して、破損が発生し易く、耐久性が低い。
（３）駆動電圧：電子機械スイッチの駆動電圧が数十〜数百Ｖと高く、他の半導体素子との併用が困難である。
（４）スイッチング時間：電子機械スイッチのスイッチング時間がマイクロ秒以上であり、比較的遅い。
（５）耐電力性：電子機械スイッチの耐電力性が低く、印加電力を大きくすると、接点で溶解や付着が生じる場合あり、電力を高めることができない。
【０００６】
近年、電子機械スイッチ技術は大きく進歩し、カーボンナノチューブやグラフェン材料を用いた電子機械スイッチ等が開発されている。
例えば、非特許文献１には、カーボンナノチューブ及びボトムアップ技術を利用したナノ電子機械スイッチが開示されており、非特許文献２には、グラフェン材料及びボトムアップ技術を利用したナノ電子機械スイッチが開示されている。
【０００７】
しかし、カーボンナノチューブ又はグラフェン材料を利用したナノ電子機械スイッチの作製工程は複雑であり、作製工程の制御性が低く、所望の性能のナノ電子機械スイッチを作製することが困難である。
【０００８】
また、接点被覆技術により、固着性又は機械摩耗性のいずれか一方を解決することができるが、固着性と機械摩耗性を同時に解決することは困難である。
このように、依然として、上記（１）〜（５）の問題は、電子機械スイッチの実用化のための克服すべき課題となっている。
【０００９】
ところで、ダイヤモンドは、弾性定数、機械硬度、熱伝導率及び絶縁性等の特性が様々な物質中で最高値を有する材料である。また、超疏水性の表面及び低い誘電損失も合わせ持つ。更に、ボロンを高濃度ドープすると金属導電性になる。このように、ダイヤモンドの電子機械スイッチの材料としての適性は、カーボンナノチューブ及びグラフェン材料等の既存の材料をはるかに凌駕する。
そのため、ダイヤモンドを用いることにより、上記（１）〜（５）の問題を解決でき、高速で、省エネルギー、大電力及び高信頼性の電子機械スイッチを実現できる可能性がある。
【００１０】
特許文献１、２は、ダイヤモンド多結晶を用いた電子機械スイッチの技術の報告例である。
特許文献１は、ダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカンチレバーとその製造方法並びに該ダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカンチレバーを使用した電子デバイスに関するものであり、シリコン等の基板上に成膜した多結晶ダイヤモンド膜を用いて、シリコン上の酸化膜を除去して多結晶ダイヤモンド膜と基板との間にエアギャップを形成する構造を得る方法が開示されている。
【００１１】
特許文献２は、ＵＮＣＤ素子（Ｕｌｔｒａｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｄｉａｍｏｎｄ  ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ  ｗｉｄｅ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｒａｎｇｅ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ／ｖｉｂｒａｔｉｏｎ／ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｓｅｎｓｏｒ）に関するものであり、超微細粒ダイヤモンド（ＵＮＣＤ）薄膜を応用した技術が開示されている。
【００１２】
しかし、特許文献１、２に開示の電子機械スイッチの作製プロセスは、シリコン等の基板上に酸化物薄膜（例えばＳｉＯ２）犠牲層をあらかじめ傷つけて処理してから、多結晶またはナノ結晶ダイヤモンドを選択成長させて、多結晶およびナノダイヤモンドのＭＥＭＳ可動構造体からなる電子機械スイッチを作製するものである。
そのため、この作製プロセスは高温環境を必要とし、かつ、複雑であるので、固着性、機械摩耗性、駆動電圧、スイッチング時間及び耐電力性等の特性が安定した電子機械スイッチを製造することが困難であり、これらの特性の再現性も低い。
【００１３】
多結晶およびナノダイヤモンドではなく、単結晶ダイヤモンドを用いて電子機械スイッチを作製することにより、固着性、機械摩耗性、駆動電圧、スイッチング時間及び耐電力性等の特性が安定にすれば、高信頼性・高性能な電子機械スイッチを実現できる可能性がある。
しかし、単結晶ダイヤモンドの電子機械スイッチを作製するプロセスについては報告がなく、電子機械スイッチ作製のための適切なコンセプトもない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平０８−１１５８９８号公報
【特許文献２】米国特許第６４２２０７７号明細書
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｊ．Ｅ．Ｊａｎｇ，Ｓ．Ｎ．Ｃｈａ，Ｙ．Ｊ．Ｃｈｏｉ，“Ｎａｎｏｓｃａｌｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｃｅｌｌ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ａ  ｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｗｉｔｃｈｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ”Ｎａｔｕｒｅ  Ｎａｎｏｔｅｃｈ．３，２６（２００８）．
【非特許文献２】Ｋ．Ｍ．Ｍｉｌａｎｉｎａ，Ｍ．Ａ．Ｂａｌｄｏ，Ａ．Ｒｅｉｎａ，Ｊ．Ｋｏｎｇ，“Ａｌｌ  ｇｒａｐｈｅｎｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈｎｉｃａｌ  ｓｗｉｔｃｈ  ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ  ｂｙ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ”，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．９５，１８３１０５（２００９）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、単結晶ダイヤモンドのナノまたはマイクロ電子機械スイッチを作製する方法を提供することを課題とする。特に、本発明は、固着（スティクション）性を低減し、機械摩擦性を高めた単結晶ダイヤモンドのナノまたはマイクロ電子機械スイッチを作製する方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、上記背景に鑑み、単結晶ダイヤモンド基板に高いエネルギーイオンを注入して、グラファイト改質層（犠牲層の役目を果たす）を形成してから、前記グラファイト改質層を選択的にエッチング除去して、横方向電界によるスイッチ操作方式による電子機械スイッチデバイスを作製する方法を開発した。
なお、この目的のために、標準的な半導体プロセス技術として、ホモエピタキシャル成長、フォトリソグラフィおよび電子線リソグラフィ、およびドライエッチングとウェットエッチング技術を使用している。
【００１８】
提案するスイッチデバイスの一つは、エアギャップ構造を持ち、ソースに一端が固定されている可動構造体（カンチレバー）を有する３端子の電子機械デバイスであり、前記エアギャップを介して配置されたゲート電極へ電圧を印加して静電気引力を制御することにより、前記可動構造部を可動させてドレインに接触させ、ソース−ドレイン電流をスイッチングする原理を有する。
本発明は、以下の構成を有する。
【００１９】
本発明の電子機械スイッチの製造方法は、ダイヤモンド単結晶基板の内部にグラファイト層を形成する工程と、前記ダイヤモンド単結晶基板の一面を覆うように不純物元素を添加したダイヤモンドエピタキシャル層を形成する工程と、前記一面に溝部を形成して第１の凸部と第２の凸部を形成する工程と、前記グラファイト層を除去して、前記一面との間に空間部が備えられた可動構造部を形成する工程と、前記第１の凸部に第１の電極部を形成するとともに、前記第２の凸部に第２の電極部を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の電子機械スイッチの製造方法は、前記グラファイト層を形成する工程がイオン注入法によることを特徴とする。
本発明の電子機械スイッチの製造方法は、前記溝部を形成する工程がドライエッチング法によることを特徴とする。
本発明の電子機械スイッチの製造方法は、前記グラファイト層を除去する工程がウェットエッチング法によることを特徴とする。
【００２１】
本発明の電子機械スイッチの製造方法は、前記溝部の形成の際、前記ダイヤモンド単結晶基板に第３の凸部を形成し、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の形成の際、前記第３の凸部に第３の電極部を形成するとともに、前記可動構造部を、一端が固定されず、他端が前記第１の凸部に固定されたカンチレバーとして形成することを特徴とする。
【００２２】
本発明の電子機械スイッチの製造方法は、前記溝部の形成の際、前記ダイヤモンド単結晶基板に第４の凸部を形成し、前記第１の電極部及び前記第２の電極部の形成の際、前記第４の凸部に第４の電極部を形成するとともに、前記可動構造部を、他端が前記第１の凸部に固定され、一端が前記第４の凸部に固定されたブリッジとして形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の電子機械スイッチの製造方法は、ダイヤモンド単結晶基板の内部にグラファイト層を形成する工程と、前記ダイヤモンド単結晶基板の一面を覆うように不純物元素を添加したダイヤモンドエピタキシャル層を形成する工程と、前記一面に溝部を形成して第１の凸部と第２の凸部を形成する工程と、前記グラファイト層を除去して、前記一面との間に空間部が備えられた可動構造部を形成する工程と、前記第１の凸部に第１の電極部を形成するとともに、前記第２の凸部に第２の電極部を形成する工程と、を有する構成なので、全単結晶ダイヤモンドのナノまたはマイクロ電子機械スイッチを作製する方法を提供でき、固着（スティクション）性を低減し、駆動電圧を低くし、機械摩擦性及び耐電力性を高め、スイッチング時間を短時間としたナノまたはマイクロ電子機械スイッチを作製する方法を提供することができる。
【００２８】
本発明の電子機械スイッチは、ダイヤモンド単結晶基板の一面に、前記一面から突出された第１の凸部と、前記一面から突出された第２の凸部と、前記第１の凸部に固定され、前記一面との間に空間部が備えられた可動構造部と、を有する電子機械スイッチであって、前記可動構造部が可動して、前記第２の凸部に接触可能とされている構成なので、全単結晶ダイヤモンドのナノまたはマイクロ電子機械スイッチを提供でき、固着（スティクション）性を低減し、駆動電圧を低くし、機械摩擦性及び耐電力性を高め、スイッチング時間を短時間としたナノまたはマイクロ電子機械スイッチを提供することができる。また、電子機械スイッチの種々の特性の再現性及び安定性を高め、高い信頼性を持つ超高速スイッチングデバイスを実現することができる。更に、本発明の電子機械スイッチは全単結晶ダイヤモンドを用いて形成されているため、厳しい環境で動作させる耐環境デバイスとして応用することも期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の電子機械スイッチの一例を示す図であって、全単結晶ダイヤモンドカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチを示す斜視図である。
【図２】本発明の電子機械スイッチの一例を示す図であって、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【図３】本発明の電子機械スイッチの動作機構の一例を示す概略図であって、図３（ａ）はＶＧを印加していない状態であり、図３（ｂ）はＶＧを印加した状態を示す図である。
【図４】本発明の電子機械スイッチの製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の電子機械スイッチの一例を示す製造工程図である。
【図６】本発明の電子機械スイッチの一例を示す製造工程図である。
【図７】本発明の電子機械スイッチの一例を示す製造工程図であって、図７（ａ）は平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ’線における断面図であり、図７（ｃ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ’線における断面図である。
【図８】本発明の電子機械スイッチの一例を示す製造工程図である。
【図９】本発明の電子機械スイッチの別の一例を示す図であって、図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ’線における断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）のＧ−Ｇ’線における断面図である。
【図１０】本発明の電子機械スイッチの動作機構の別の一例を示す概略図であって、図１０（ａ）はＶ１またはＶ２を印加していない状態であり、図１０（ｂ）はＶ１を印加した状態を示す図であり、図１０（ｃ）はＶ２を印加した状態を示す図である。
【図１１】全単結晶ダイヤモンドの電子機械スイッチの工程図である。
【図１２】全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーの走査型電子顕微鏡像である。
【図１３】全単結晶ダイヤモンドのブリッジの走査型電子顕微鏡像である。
【図１４】全単結晶ダイヤモンドのブリッジを用いた電子機械スイッチの光学顕微鏡像である。
【図１５】全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチの光学顕微鏡像である。
【図１６】全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチのソース電流―ゲート電圧特性である。
【図１７】全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチのソース電流―ゲート電圧特性の再現性である。
【図１８】全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチのソース・ドレイン電流のゲートスイッチング時の時間応答特性である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（本発明の第１の実施形態）
以下、添付図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチ及びその製造方法を説明する。
【００３１】
＜電子機械スイッチ＞
まず、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチを説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチの一例を示す斜視図であって、全単結晶ダイヤモンドカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチの斜視図である。
図２は、図１に示す電子機械スイッチを示す図であって、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図である。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチ１０は、平面視略矩形状のソース２１と、平面視略矩形状のドレイン２３と、平面視略矩形状のゲート２２と、平面視略矩形状の可動構造部２４と、を有して概略構成されている。
ソース２１と、ドレイン２３と、ゲート２２と、可動構造部２４は、それぞれ溝部２０ｃによって分離されている。
ソース２１とゲート２２の間の溝部２０ｃの幅は５０ｎｍ〜４００ｎｍとすることが好ましく、１００ｎｍ〜３００ｎｍとすることがより好ましい。
【００３３】
図２（ｃ）に示すように、ダイヤモンド単結晶基板２０に溝部２０ｃが設けられ、ダイヤモンド単結晶基板２０の一部が第１の凸部７１、第２の凸部７２、第３の凸部７３とされ、それらの凸面側にダイヤモンドエピタキシャル層２５と金属膜２６が積層されて、それぞれソース２１、ドレイン２３及びゲート２２とされている。
【００３４】
ダイヤモンド単結晶基板２０としては、ダイヤモンドからなる絶縁性の単結晶基板が用いられている。より具体的には、例えば、単結晶Ｉｂダイヤモンド基板や単結晶ＩＩａダイヤモンド等が用いられる。
ダイヤモンド単結晶基板２０の面方位は、（１００）面とされている。しかし、これに限定されるものではなく、（１１１）面又は（１１０）面を用いてもよい。
【００３５】
ダイヤモンドエピタキシャル層２５は、不純物が添加されたダイヤモンドのエピタキシャル層であり、導電性を有する層である。不純物としては、例えば、ボロン等を用いることができる。
【００３６】
金属膜２６は、特に限られるものではなく、例えば、Ｔｉ／Ａｕからなる２層膜を用いることができる。また、Ｍｏ又はＷ等の金属を用いてもよい。
【００３７】
図２（ａ）に示すように、可動構造部２４は、平面視板状である。
また、図２（ｂ）に示すように、可動構造部２４は、ダイヤモンド単結晶基板２０とダイヤモンドエピタキシャル層２５との２層構造である。ダイヤモンドエピタキシャル層２５は導電性を有するので、静電気力により、可動構造部２４を変形させることができる構成とされている。
なお、可動構造部２４は、ダイヤモンドエピタキシャル層２５のみで構成してもよい。
【００３８】
可動構造部２４は、カンチレバーとして形成されている。
つまり、可動構造部２４は、ソース２１からダイヤモンド単結晶基板２０の一面２０ａに平行な方向に突出するように形成されている。また、可動構造部２４とダイヤモンド単結晶基板２０の一面２０ａとの間には空間部（エアギャップ）４０ｃが設けられている。更に、可動構造部２４は他端２４ｂが固定され、一端２４ａが固定されていない。これにより、可動構造部２４の変形により、一端２４ａを可動可能とされている。
【００３９】
可動構造部２４の長さは１μｍ〜５０μｍとすることが好ましく、１μｍ〜１６μｍとすることがより好ましい。
可動構造部２４の幅は１００ｎｍ〜６μｍとすることが好ましく、１００ｎｍ〜８００ｎｍとすることがより好ましい。
可動構造部２４は平面視略矩形状の板状部材としたが、これに限られるものではなく、例えば、三角形或いは円形自立ダイヤフラムとしてもよい。
【００４０】
＜電子機械スイッチの動作機構＞
図３は、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチ１０の動作機構の一例を示す概略図であって、図３（ａ）はゲート電圧（ＶＧ）を印加していない状態であり、図３（ｂ）はゲート電圧（ＶＧ）を印加した状態を示す図である。
図３（ａ）に示すように、電子機械スイッチ１０のソース２１はアースに接続されている。また、ドレイン２３は、電流計を介してドレイン電源部ＶＤに接続されている。また、ゲート２２は、電流計を介してゲート電源部ＶＧに接続されている。可動構造部２４は、ソース２１に他端２４ｂが固定され、一端２４ａは接続されていない。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、ソース２１をアースに接続し、ドレイン電源部ＶＤからドレイン２３に電圧を印加した状態で、ゲート電源部ＶＧからゲート２２に電圧を印加すると、不純物が添加されたダイヤモンドエピタキシャル層２５は導電性を有するので、可動構造部２４とドレイン２３との間に静電引力が働き、可動構造部２４の一端２４ａはドレイン２３側に屈曲してドレイン２３に接触する。これにより、電子機械スイッチはＯＮ動作を行う。
【００４２】
ゲート電源部ＶＧからゲート２２への電圧の値を小さくすることにより、可動構造部２４の一端２４ａはドレイン２３から離れ、図３（ａ）に示す状態に戻る。これにより、電子機械スイッチはＯＦＦ動作を行う。
【００４３】
電子機械スイッチ１０のＯＮ動作を行う電圧（以下、プルイン電圧）は、例えば、７０Ｖである。可動構造部２４の長さを長くすること、または、可動構造部２４の一端２４ａとドレイン２３との間の距離（以下、ギャップ幅）を狭くすることにより、前記プルイン電圧を下げることができる。
【００４４】
＜電子機械スイッチの製造方法＞
次に、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチの製造方法を説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチの製造方法の一例を示すフローチャートである。
図４に示すように、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチの製造方法は、グラファイト層形成工程Ｓ１と、エピタキシャル層形成工程Ｓ２と、溝部形成工程Ｓ３と、グラファイト層除去工程Ｓ４と、電極部形成工程Ｓ５と、を有する。
【００４５】
（グラファイト層形成工程Ｓ１）
図５〜８は、本発明の第１の実施形態である電子機械スイッチの一例を示す製造工程図である。
まず、図５（ａ）に示すように、ダイヤモンド単結晶基板２０の一面２０ａに、第１の開口部４２ｃが設けられた第１のマスク部４２を形成する。
例えば、金属マスクを利用して、第１のマスク部４２を形成することができる。
【００４６】
次に、図５（ｂ）に示すように、イオン注入法を用いて、一面２０ａ側からダイヤモンド単結晶基板２０にイオンを注入して、ダイヤモンド単結晶基板２０の内部にグラファイト層４０を形成する。
グラファイト層４０は、一面２０ａから所定の距離だけ離間して形成される。
前記所定の距離は、イオン注入条件の値に応じて、任意の距離に設定される。
【００４７】
イオン注入条件は、電子機械スイッチの構造に応じて任意に設定する。
注入するイオン種としては、アルゴン、酸素イオン等を用いることが好ましく、カーボンを用いることがより好ましい。
また、イオンエネルギーとしては１００ｋｅＶ以上５ＭｅＶ以下とすることが好ましく、１７０ｋｅＶ−２ＭｅＶとすることがより好ましい。これにより、ダイヤモンド単結晶基板の表面を損傷しないようにできる。
また、イオン注入角度は０°以上１０°以下とすることが好ましく、５ｏくらいとすることがより好ましい。これにより、イオン注入量は少なくすることができる。
また、イオン注入量は１０１５ｃｍ−２以上とすることが好ましく、１０１６ｃｍ−２とすることがより好ましい。これにより、十分にイオン注入させることができる。
【００４８】
（エピタキシャル層形成工程Ｓ２）
次に、図５（ｃ）に示すように、一面２０ａに、マイクロ波プラズマ気相成長（ＭＰＣＶＤ）法により、ダイヤモンドからなるエピタキシャル層２５を形成する。なお、このエピタキシャル層２５には、任意の不純物元素を添加する。
不純物元素としては、例えば、ホウ素、燐（リン）等を用いることが好ましく、作製の過程が簡単なため、ホウ素を用いることがより好ましい。
なお、ダイヤモンドからなるエピタキシャル層２５の厚さは、マイクロ波プラズマ気相成長時間の長さを制御して決定する。
【００４９】
（溝部形成工程Ｓ３）
次に、図６（ａ）に示すように、エピタキシャル層２５の一面２５ａに、第２の開口部３４ｃが設けられた第２のマスク部３４を形成する。
第２のマスク部３４は、金属膜を形成後、フォトリソグラフィ・リフトオフ法によりパターニングしたものを用いる。具体的には、金属膜として、炭化タングステン／金層（ＷＣ／Ａｕ）薄膜を用いる。
なお、図６（ｂ）に示すように、第２の開口部３４ｃは、ソース、ドレイン、ゲート及び可動構造部以外の部分のエピタキシャル層２５を露出させるように設けられている。
【００５０】
次に、第２のマスク部３４を介して、一面２５ａに垂直な方向から、エピタキシャル層２５及びダイヤモンド単結晶基板２０のドライエッチングを行う。これにより、図７（ｂ）に示すように、開口部３４ｃから露出された部分のエピタキシャル層２５をエッチング除去するとともに、ダイヤモンド単結晶基板２０を少なくともグラファイト層の一部を露出させる深さだけエッチング除去する。
これにより、図７（ｃ）に示すように、ダイヤモンド単結晶基板２０に溝部２０ｃを形成して、第１の凸部７１、第２の凸部７２、第３の凸部７３を形成する。
また、図７（ａ）に示すように、ダイヤモンド単結晶基板２０に、開口部３４ｃと平面視略同一形状の溝部２０ｃが形成される。
【００５１】
（グラファイト層除去工程Ｓ４）
次に、硫酸と硝酸の混合溶液に浸漬して、この基板のグラファイト層４０をウェットエッチングする。一定時間ウェットエッチングすることにより、図８に示すように、グラファイト層４０は完全に除去されて、そのあとに空間部４０ｃが形成される。
なお、ウェットエッチングにより、グラファイト層４０と第２のマスク部３４を同時に除去する。
なお、ウェットエッチングに用いる溶液は、硫酸と硝酸の混合溶液に限られるものではなく、硫酸と酸化クロムの混合溶液のような他の酸溶液を用いてもよい。また、酸溶液の代わりに、電気化学方法を用いてもよい。
【００５２】
（電極部形成工程Ｓ５）
次に、第１の凸部７１、第２の凸部７２及び第３の凸部７３のダイヤモンドエピタキシャル層２５を覆うように金属膜２６を形成して、ソース、ドレイン及びゲートを形成する。
金属膜２６は、蒸着法又はスパッタ法により、マスクを用いて金属を成膜することにより形成することができる。
以上の工程により、図１及び図２に示す電子機械スイッチ１０を形成することができる。
【００５３】
本実施形態では、電子機械スイッチ１０の可動構造体２４としてカンチレバーを形成した。しかし、これに限られるものではなく、他の形状の可動構造体を形成してもよい。他の形状の可動構造体としては、例えば、ブリッジを挙げることができる。
また、本実施形態では、３端子の電子機械スイッチの一例を示したが、これに限られるものではなく、他の形状の電子機械スイッチを形成してもよい。他の形状の電子機械スイッチとしては、例えば、２端子の電子機械スイッチ、又は、点コンタクトデバイスを挙げることができる。
【００５４】
本発明の実施形態である電子機械スイッチの製造方法は、ダイヤモンド単結晶基板２０の内部にグラファイト層４０を形成する工程と、ダイヤモンド単結晶基板２０の一面２０ａを覆うように不純物元素を添加したダイヤモンドエピタキシャル層２５を形成する工程と、前記一面２０ａに溝部２０ｃを形成して第１の凸部７１と第２の凸部７２を形成する工程と、グラファイト層４０を除去して、一面２０ａとの間に空間部４０ｃが備えられた可動構造部２４を形成する工程と、第１の凸部７１に第１の電極部２６ｓを形成するとともに、第２の凸部７２に第２の電極部２６ｄを形成する工程と、を有する構成なので、全単結晶ダイヤモンドのナノまたはマイクロ電子機械スイッチを作製する方法を提供でき、固着（スティクション）性を低減し、駆動電圧を低くし、機械摩擦性及び耐電力性を高め、スイッチング時間を短時間としたナノまたはマイクロ電子機械スイッチを作製する方法を提供することができる。また、固着（スティクション）性を低減し、機械摩擦性を高めた単結晶ダイヤモンドの電子機械スイッチを形成することができる。
【００５５】
本発明の実施形態である電子機械スイッチの製造方法は、グラファイト層４０を形成する工程がイオン注入法による構成なので、所定の位置に容易にグラファイト層４０を形成することができる。
【００５６】
本発明の実施形態である電子機械スイッチの製造方法は、溝部２０ｃを形成する工程がドライエッチング法による構成なので、所定の位置に容易に単結晶ダイヤモンドからなる凸部を形成でき、所望のレイアウトの電子機械スイッチを形成することができる。
【００５７】
本発明の実施形態である電子機械スイッチの製造方法は、グラファイト層４０を除去する工程がウェットエッチング法による構成なので、グラファイト層４０を除去して、可動構造部と基板との間に空間部（エアギャップ）を容易に形成することができる。
【００５８】
本発明の実施形態である電子機械スイッチの製造方法は、溝部２０ｃの形成の際、ダイヤモンド単結晶基板２０に第３の凸部７３を形成し、第１の電極部２６ｓ及び第２の電極部２６ｄの形成の際、第３の凸部７３に第３の電極部２６ｇを形成するとともに、可動構造部２４を、一端２４ａが固定されず、他端２４ｂが前記第１の凸部７１に固定されたカンチレバーとして形成する構成なので、所定の位置に容易に単結晶ダイヤモンドからなる凸部を形成でき、所望のレイアウトの電子機械スイッチを形成して、ソース２１とドレイン２３の間のＯＮ−ＯＦＦを行う３端子型の電子機械スイッチを形成することができる。
【００５９】
本発明の実施形態である電子機械スイッチ１０は、ダイヤモンド単結晶基板２０の一面２０ａに、一面２０ａから突出された第１の凸部７１と、一面２０ａから突出された第２の凸部７２と、第１の凸部７１に固定され、一面２０ａとの間に空間部４０ｃが備えられた可動構造部２４と、を有する電子機械スイッチ１０であって、可動構造部２４の一部が可動して、第２の凸部７２に接触可能とされている構成なので、全単結晶ダイヤモンドのナノまたはマイクロ電子機械スイッチを提供でき、固着（スティクション）性を低減し、駆動電圧を低くし、機械摩擦性及び耐電力性を高め、スイッチング時間を短時間としたナノまたはマイクロ電子機械スイッチを提供することができる。また、電子機械スイッチの種々の特性の再現性及び安定性を高め、高い信頼性を持つ超高速スイッチングデバイスを実現することができる。更に、本発明の電子機械スイッチは全単結晶ダイヤモンドを用いて形成されているため、厳しい環境で動作させる耐環境デバイスとして応用することも期待できる。また、固着（スティクション）性を低減し、機械摩擦性を高めた単結晶ダイヤモンドの電子機械スイッチを形成することができる。
【００６０】
本発明の実施形態である電子機械スイッチ１０は、可動構造部２４が、不純物元素を添加したダイヤモンドエピタキシャル層２５を有している構成なので、可動構造部２４を静電気力により可動させて接触させる電子機械スイッチとすることができる。
【００６１】
本発明の実施形態である電子機械スイッチ１０は、可動構造部２４が、静電気力により可動可能とされている構成なので、ゲート電圧を印加して、可動構造部２４を可動させて、ＯＮ−ＯＦＦを行う電子機械スイッチとすることができる。
【００６２】
本発明の実施形態である電子機械スイッチ１０は、可動構造部２４が、一端２４ａが固定されず、他端２４ｂが第１の凸部７１に固定されたカンチレバーであり、前記カンチレバーの一端２４ａが、一面２０ａから突出され、第１の凸部７１と第２の凸部７２との間に形成された第３の凸部７３に印加された電圧により可動され、第２の凸部７２に接触可能とされている構成なので、ゲート電圧を印加して、可動構造部２４を可動させて、ソース２１とドレイン２３の間のＯＮ−ＯＦＦを行う３端子型の電子機械スイッチとすることができる。
【００６３】
（本発明の第２の実施形態）
＜電子機械スイッチ＞
以下、本発明の第２の実施形態である電子機械スイッチを説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態である電子機械スイッチの一例を示す図であって、図９（ａ）は平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ−Ｆ’線における断面図であり、図９（ｃ）は図９（ａ）のＧ−Ｇ’線における断面図である。
【００６４】
図９（ａ）に示すように、本発明の第２の実施形態である電子機械スイッチ１１は、平面視略矩形状の２つのアノード５１、５２と、平面視略矩形状の２つのカソード５３、５４と、平面視略矩形状の可動構造部５５と、を有して概略構成されている。
【００６５】
２つのアノード５１、５２は、一辺が対向するように配置されている。また、２つのカソード５３、５４も、一辺が対向するように配置されている。
可動構造部５５は、２つのアノード５１、５２を連結するように形成されている。
【００６６】
アノード５１、５２と、カソード５３、５４と、可動構造部５５は、それぞれ溝部２０ｆによって分離されている。
アノード５１とカソード５３の間の溝部２０ｆの幅は５０ｎｍ〜４００ｎｍとすることが好ましく、１００ｎｍ〜３００ｎｍとすることがより好ましい。
【００６７】
図９（ｃ）に示すように、ダイヤモンド単結晶基板２０に溝部２０ｆが設けられ、ダイヤモンド単結晶基板２０の一部が第１の凸部８１、第２の凸部８２、第４の凸部８４とされ、それぞれ凸面側にダイヤモンドエピタキシャル層２５と金属膜２６が積層されている。これにより、２つのアノード５１、５２及び２つのカソード５３、５４が形成されている。
なお、金属膜２６はそれぞれ第１の電極部２６ａ１、第２の電極部２６ｓ、第４の電極部２６ａ２とされている。
【００６８】
図９（ｂ）に示すように、可動構造部５５は、ブリッジ５５として形成されている。
つまり、可動構造部５５の両端５５ｂ、５５ａはそれぞれ２つのアノード５１、５２に固定されている。また、可動構造部５５とダイヤモンド単結晶基板２０の一面２０ａとの間には空間部６０ｃが設けられている。
これにより、可動構造部５５の変形により、中央部５５ｃを可動可能とされている。
【００６９】
また、図９（ｂ）に示すように、可動構造部５５は、ダイヤモンド単結晶基板２０とダイヤモンドエピタキシャル層２５との２層構造である。導電性を有するダイヤモンドエピタキシャル層２５を用いて可動構造部５５が形成されているので、静電気力により、可動構造部５５を変形させることができる構成とされている。
【００７０】
可動構造部５５の長さは、３μｍ〜１ｍｍとすることが好ましく、１０μｍ〜２０μｍとすることがより好ましい。
可動構造部５５の幅は、１００ｎｍ〜６μｍとすることが好ましく、１００ｎｍ〜８００ｎｍとすることがより好ましい。
可動構造部５５は平面視略矩形状の板状部材としたが、これに限られるものではなく、円柱状部材、三角柱状部材としてもよく、また、例えば、三角形或いは円形自立ダイヤフラムとしてもよい。
【００７１】
＜電子機械スイッチの動作機構＞
図１０は、本発明の第２の電子機械スイッチ１１の動作機構の別の一例を示す概略図であって、図１０（ａ）はＶ１またはＶ２を印加していない状態であり、図１０（ｂ）はＶ１を印加した状態を示す図であり、図１０（ｃ）はＶ２を印加した状態を示す図である。
図１０（ａ）に示すように、電子機械スイッチ１１のアノード５１はアースに接続されている。また、カソード５３、５４は、電流計を介してゲート電源部Ｖ１またはＶ２に接続されている。可動構造部５５は、両端５５ｂ、５５ａがアノード５１、５２に固定されている。
【００７２】
図１０（ｂ）に示すように、アノード５１をアースに接続し、電源部Ｖ１からカソード５３に電圧を印加すると、不純物が添加されたダイヤモンドエピタキシャル層２５は導電性を有するので、可動構造部５５とカソード５３との間に静電引力が働き、可動構造部５５の中央部５５ｃはカソード５３側に屈曲してカソード５３に接触する。これにより、電子機械スイッチはＯＮ動作を行う。
【００７３】
電源部Ｖ１からカソード５３への電圧の値を小さくすることにより、可動構造部５５の中央部はカソード５３から離れ、図１０（ａ）に示す状態に戻る。これにより、電子機械スイッチはＯＦＦ動作を行う。
【００７４】
また、図１０（ｃ）に示すように、アノード５１をアースに接続し、電源部Ｖ２からカソード５４に電圧を印加すると、不純物が添加されたダイヤモンドエピタキシャル層２５は導電性を有するので、可動構造部５５とカソード５４との間に静電引力が働き、可動構造部５５の中央部はカソード５４側に屈曲してカソード５４に接触する。これにより、電子機械スイッチは別のＯＮ動作を行う。
【００７５】
電源部Ｖ２からカソード５４への電圧の値を小さくすることにより、可動構造部５５の中央部５５ｃはカソード５４から離れ、図１０（ａ）に示す状態に戻る。これにより、電子機械スイッチはＯＦＦ動作を行う。
【００７６】
電子機械スイッチ１１のＯＮ動作を行う電圧（以下、プルイン電圧）は、例えば、７０Ｖである。可動構造部２５の長さを長くすること、または、可動構造部２５の中央部５５ｃとカソード５３、５４との間の距離（以下、ギャップ幅）を狭くすることにより、前記プルイン電圧を下げることができる。
【００７７】
本発明の実施形態である電子機械スイッチの製造方法は、溝部２０ｆの形成の際、ダイヤモンド単結晶基板２０に第４の凸部８４を形成し、第１の電極部２６ａ１及び第２の電極部２６ｓの形成の際、第４の凸部８４に第４の電極部２６ａ２を形成するとともに、可動構造部５５を、他端５５ｂが第１の凸部８１に固定され、一端５５ａが第４の凸部８４に固定されたブリッジとして形成する構成なので、アノードとカソードの間のＯＮ−ＯＦＦを行う２端子型の電子機械スイッチを形成することができる。また、固着（スティクション）性を低減し、機械摩擦性を高めた単結晶ダイヤモンドの電子機械スイッチを形成することができる。
【００７８】
本発明の実施形態である電子機械スイッチ１１は、可動構造部５５が、他端５５ｂが第１の凸部８１に固定され、一端５５ａが一面２０ａから突出された第４の凸部８４に固定されたブリッジであり、ブリッジ５５の中央部５５ｃが、第２の凸部８２に印加された電圧により可動され、第２の凸部８２に接触可能とされている構成なので、アノードとカソードの間のＯＮ−ＯＦＦを行う２端子型の電子機械スイッチを形成することができる。また、固着（スティクション）性を低減し、機械摩擦性を高めた単結晶ダイヤモンドの電子機械スイッチを形成することができる。
【００７９】
本発明の実施形態である電子機械スイッチ及びその製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で、種々変更して実施することができる。本実施形態の具体例を以下の実施例で示す。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００８０】
（実施例１）
＜ダイヤモンド表面下部へのグラファイト犠牲層の作製＞
図１１に示す工程図に従い、実施例１の電子機械スイッチを作製した。
まず、図１１（ａ）は、高エネルギーイオン注入（高エネルギーイオン選択的注入）工程である。図１１（ａ）に示すように、高エネルギー施設を利用して、高圧高温（ＨＰＨＴ）合成された市販の単結晶ダイヤモンド基板表面に、金属性マスクも用いて、選択的に元素をイオン注入した。単結晶ダイヤモンド層表面下のイオン注入領域は、グラファイトに改質され、犠牲層としての役目を果たす。
イオン注入条件を表１に示す。
【００８１】
【表１】
0005626972.tif 000002
【００８２】
次に、イオン注入されたＨＰＨＴ単結晶ダイヤモンド基板を、硝酸およびフッ化水素酸の混合溶液中で２−３時間沸騰させる溶液処理を行った。
【００８３】
＜ダイヤモンドエピタキシャル層の作製＞
次に、この単結晶基板上に、マイクロ波プラズマ気相成長（ＭＰＣＶＤ）法により、ダイヤモンドエピタキシャル層を８時間成長させた。図１１（ｂ）は、ダイヤモンドエピタキシャル層のＭＰＣＶＤ気相成長工程である。成長温度は９６０℃であり、成長中の熱処理によってもグラファイト改質層はそのままの状態で残っていた。
エピタキシャル層の成長条件を表２に示す。
【００８４】
【表２】
0005626972.tif 000003
【００８５】
成長終了後、即ち、メタンガスの供給を止めた後、エピタキシャル層は１０分間水素雰囲気下で基板温度に保たれた。
ダイヤモンドエピタキシャル層内のボロン濃度は１０１６ｃｍ−３以上であった。従ってダイヤモンド層の表面は水素終端された状態である。
このプロセスは、ダイヤモンドエピタキシャル層を成長させる標準的なプロセスである。
ダイヤモンドエピタキシャル層成長後、エピタキシャル基板は、ダイヤモンド表面に存在する表面伝導層を除去し酸素終端表面を得るために、硫酸および硝酸の混合溶液中で２５０℃、３０分間の処理を行った。
【００８６】
＜全単結晶ダイヤモンド電子機械スイッチデバイスの作製＞
次に、ダイヤモンドのカンチレバー（一端が支持固定されたエアギャップ構造を持つ可動構造体）を作製するために、イオン注入されたダイヤモンド基板上に成長させたダイヤモンド層の微細加工を施した。
【００８７】
まず、ダイヤモンドエピタキシャル層上に、炭化タングステン／金層（ＷＣ／Ａｕ）薄膜層をフォトリソグラフィ・リフトオフ法によりパターニングした。図１１（ｃ）はＷＣ／Ａｕ層のリフト法によるパターニング工程図である。
次に、ＷＣ／Ａｕ薄膜をマスクとして用いて、ダイヤモンドをドライエッチングした。図１１（ｄ）はドライエッチングによる微細加工工程である。ドライエッチングは、酸素とアルゴンの混合ガスのプラズマを用いた。エッチング条件を表３に示す。このエッチング条件で、ダイヤモンドのエッチングレートは約２０ｎｍ／ｍｉｎであった。
【００８８】
【表３】
0005626972.tif 000004
【００８９】
最後に、ダイヤモンドを硫酸および硝酸の混合溶液中で３００℃、３００分間の溶液処理を行うことによって、グラファイト犠牲層を除去した。図１１（ｅ）は硫酸・硝酸の混酸によるグラファイト犠牲層のウェットエッチング工程である。
【００９０】
最後に、電子機械スイッチデバイスを作製するために、電極を作製した。
硫酸・硝酸の混合溶液中での溶液処理後、リフトオフ法によりパターニングされたチタン／金（Ｔｉ／Ａｕ）積層電極を形成した。
【００９１】
図１２は、実施例１で作製した全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーの走査型電子顕微鏡写真である。
図１２に示すように、カンチレバーの基板側にはエアギャップ構造（空間部）が形成されている。カンチレバーの長さは８μｍであり、幅は４００ｎｍであった。
【００９２】
（実施例２）
カンチレバーの代わりにブリッジ（両端が支持固定されたエアギャップ構造を持つ可動構造体）を形成した他は、実施例１と同様にして、実施例２の電子機械スイッチを作製した。
【００９３】
図１３は、実施例２で作製した全単結晶ダイヤモンドのブリッジの走査型電子顕微鏡写真である。
図１３に示すように、ブリッジの基板側にはエアギャップ構造（空間部）が形成されている。ブリッジの長さは６μｍであり、幅さは４００ｎｍであった。
【００９４】
（実施例３）
ブリッジとともに、２つのアノードと２つのカソードを形成した他は、実施例２と同様にして、実施例３の電子機械スイッチを作製した。
【００９５】
図１４は、実施例３で作製した全単結晶ダイヤモンドのブリッジを用いた電子機械スイッチの光学顕微鏡写真である。
図１４に示すように、ブリッジの両側のダイヤモンドの２つの壁は、それぞれ二つのカソード電極になる。
【００９６】
（実施例４）
カンチレバーとともに、ソース、ドレイン及びゲートを形成した他は、実施例１と同様にして、実施例４の電子機械スイッチを作製した。
【００９７】
図１５は、実施例４で作製した全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチの光学顕微鏡写真である。
ソース−ゲート間に正負のしきい値電圧以上の電圧を印加することによって、ゲート−カンチレバー可動構造体にエアギャップを通して静電気引力を発生させ、カンチレバーの一端をドレインに接触させることによって、ソース−ドレイン間の電流スイッチを制御する。
【００９８】
図１６は、実施例４の全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーを用いた３端末の電子機械スイッチのドレイン電流−ゲート電圧特性を示す。
ソース−ドレイン電圧は１０Ｖを印加した。スイッチオンのプルイン電圧（ｐｕｌｌ−ｉｎ）（しきい値電圧）はおよそ７０Ｖであった。
ソース−ゲート間にプルイン電圧以上の電圧を印加すると、ゲート−カンチレバー可動構造体にエアギャップを通して静電気引力が働き、カンチレバーの一端がドレインに接触することによって、ソース−ドレイン間には、電流が流れた。
【００９９】
図１７に、実施例４の全単結晶ダイヤモンドのカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチのドレイン電流とゲート電圧特性の電圧印加繰り返しに対するスイッチング特性を示す。
ソース―ドレイン電圧は１０Ｖを印加している。スイッチオンのプルイン電圧はおよそ７０Ｖであり、スイッチオフのプルアウト（ｐｕｌｌ−ｏｕｔ）電圧は６０Ｖであった。
【０１００】
図１８は、単結晶ダイヤモンドカンチレバーを用いた３端子の電子機械スイッチのソース・ドレイン電流のゲートスイッチング時の時間応答特性を示す。
図１８に示すように、スティックション（固着）現象は発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の電子機械スイッチ及びその製造方法は、ダイヤモンドを利用した無線通信領域で電子機械デバイス、ディジタルロジック回路、センサおよびメモリデバイスに応用展開でき、無線通信センサの製造産業及びそれを利用する産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…電子機械スイッチ（３端子型）、１１…電子機械スイッチ（２端子型）、２０ａ…一面、２０ｃ…溝部、２０ｆ…溝部、２１…ソース、２２…ゲート、２３…ドレイン、２４…可動構造部（カンチレバー）、２４ａ…一端、２４ｂ…他端、２５…ダイヤモンドエピタキシャル層、２５ａ…一面、２６…金属膜、２６ｓ…第１の電極部、２６ｄ…第２の電極部、２６ｇ…第３の電極部、２６ａ１…第１の電極部、２６ｓ…第２の電極部、２６ａ２…第４の電極部、３４…第２のマスク部、３４ｃ…第２の開口部、４０…グラファイト層、４０ｃ…空間部（エアギャップ）、４２…第１のマスク部、４２ｃ…第１の開口部、５１、５２…アノード、５３、５４…カソード、５５…可動構造部（ブリッジ）、５５ａ…一端、５５ｂ…他端、５５ｃ…中央部、６０ｃ…空間部（エアギャップ）、７１…第１の凸部、７２…第２の凸部、７３…第３の凸部、８１…第１の凸部、８２…第２の凸部、８４…第４の凸部、Ｓ１…グラファイト層形成工程、Ｓ２…エピタキシャル層形成工程、Ｓ３…溝部形成工程、Ｓ４…グラファイト層除去工程、Ｓ５…電極部形成工程。
【図１】
0005626972.tif 000005
【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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