(57)【要約】  【課題】物質特性の相異なる少なくとも二種の薄膜が順次積層されて上下部層をなし、上下部層の接触面を少なくとも２つの方向に形成することにより変形率が低減する微小薄膜構造物を提供すること。  【解決手段】物質特性の相異なる少なくとも二種の薄膜が順次積層されて上下部層をなし、前記上下部層の複数の接触面のうち、少なくとも２つは互いに交差する方向に沿って形成されている。  【選択図】図１０ａ
2006123162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質特性の相異なる少なくとも二種の薄膜が順次積層されて上下部層をなし、前記上下部層の接触面が少なくとも２つの方向に形成されることを特徴とする微小薄膜構造物。
【請求項２】
前記下部層の上面は凹凸部をなし、前記上部層の下面は前記凹凸部と対応する形状をなすことを特徴とする請求項１に記載の微小薄膜構造物。
【請求項３】
前記下部層は少なくとも一の貫通孔が形成され、前記上部層は前記貫通孔の内部に延長形成されていることを特徴とする請求項１に記載の微小薄膜構造物。
【請求項４】
前記貫通孔の断面形状は、多角形状、円形状、及び楕円形状のいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の微小薄膜構造物。
【請求項５】
基板と、
前記基板の上面に形成された信号ラインと、
前記基板から所定間隔だけ離隔して形成され、前記信号ラインと電気的に接触される可動電極と、を含み、
前記可動電極は電極層と、前記電極層の上面に形成された補強層とを有し、前記電極層及び補強層の接触面が少なくとも２つの方向に形成されることを特徴とするＭＥＭＳスイッチ。
【請求項６】
前記電極層の上面は凹凸部をなし、前記補強層の下面は前記凹凸部と対応する形状をなすことを特徴とする請求項５に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項７】
前記電極層は少なくとも一の貫通孔が形成され、前記補強層は前記貫通孔の内周面に延長形成されることを特徴とする請求項５に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項８】
前記貫通孔の断面形状は、多角形状、円形状、及び楕円形状のいずれかであることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項９】
物質特性の相異なる少なくとも二種の薄膜を順次積層して上下部層をなし、前記上下部層の接触面を少なくとも２つの方向に形成することを特徴とする微小薄膜構造物の製造方法。
【請求項１０】
前記上下部層の接触面を２つの方向に形成するステップは、
前記下部層を所定の厚さで蒸着するステップと、
前記下部層をパターニングして貫通孔を形成するステップと、
前記下部層の上面に所定の厚さで上部層を蒸着し、前記上部層が前記貫通孔の内周面に延長形成され嵌合状態に形成されるステップと、を含むことを特徴とする請求項９に記載の微小薄膜構造物の製造方法。
【請求項１１】
前記貫通孔の断面形状は、多角形状、円形状、及び楕円形状のいずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の微小薄膜構造物の製造方法。
【請求項１２】
前記上下部層の接触面を２つの方向に形成するステップは、
前記基板上に下部層を所定の厚さで蒸着するステップと、
前記下部層にその下部層と同一材質で凹凸部を形成するステップと、
前記凹凸部が形成された前記下部層の上面に所定の厚さで上部層を蒸着するステップと、を含むことを特徴とする請求項９に記載の微小薄膜構造物の製造方法。
【請求項１３】
基板の上面に信号ラインを形成するステップと、
前記基板から所定間隔だけ離隔して前記信号ラインと電気的に接触される可動電極を形成するステップと、を含み、
前記可動電極は電極層を形成するステップと、その接触面を少なくとも２つの方向に前記電極層の上面に補強層を形成するステップと、を含むことを特徴とするＭＥＭＳスイッチの製造方法。
【請求項１４】
前記電極層及び前記補強層の接触面を２つの方向に形成するステップは、
前記電極層を所定の厚さで蒸着しパターニング処理を施して前記電極層に複数の貫通孔を形成するステップと、
前記電極層の上面に所定の厚さで補強層を積層し、前記貫通孔の内周面に延長して補強層を蒸着するステップと、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のＭＥＭＳスイッチの製造方法。
【請求項１５】
前記貫通孔の断面形状は、多角形状、円形状、及び楕円形状のいずれかで形成することを特徴とする請求項１４の記載のＭＥＭＳスイッチの製造方法。
【請求項１６】
前記可動電極と前記基板との間の空間となるべき部分に犠牲膜を形成するステップと、
前記貫通孔を用いて前記犠牲膜を除去するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１５の記載のＭＥＭＳスイッチの製造方法。
【請求項１７】
前記電極層及び前記補強層の接触面を２つの方向に形成するステップは、
前記電極層を所定の厚さで蒸着すると共に前記電極層と同一特性を有する凹凸部を形成するステップと、
前記凹凸部を有する前記電極層の上面に所定の厚さで補強層を蒸着するステップと、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のＭＥＭＳ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、微小薄膜構造物及びそれを用いたＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）スイッチ、並びにそれを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＭＥＭＳ技術を利用したＲＦ素子の中で幅広く製造されているのがスイッチである。ＲＦスイッチはマイクロ波やミリメートル波帯域の無線通信端末機及びシステムにおいて信号の選別伝送やインピーダンス整合回路などで多く応用されている素子である。
特許文献１には、このようなＲＦスイッチが開示されている。そのスイッチは、残留応力の差で初期変形された移動電極と、移動電極から所定の幅だけ離隔して設けられる固定電極と、移動電極の両端を支持する移動電極支持部と、固定電極を支持する固定電極支持部と、から構成される。図１は従来のＭＥＭＳスイッチの構成を示す断面図であり、図２は前記図１の線Ｉ―Ｉ´に沿った断面図である。
【０００３】
図１及び図２に示すように、基板２上面の中央にドーム状の接触部３ａを有する信号ライン３が形成されている。ドーム状の接触部３ａの上方にはスペーサ４により単純支持ビーム（ｓｉｍｐｌｙ−ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ  ｂｅａｍ）形態で固定されている可動電極６が位置する。ドーム状の接触部３ａの頂上部分には貫通孔３ｂが形成されている。信号ライン３の両側には可動電極６と共に静電気力を発生させて可動電極６を引っ張ってドーム状の接触部３ａに接触させる固定電極７が設けられる。ここで、可動電極６は、導電性材料からなっている電極層６ａと、強度補強のため電極層６ａの上側に補強層６ｂとを形成する二重薄膜構造物である。
【０００４】
かかる従来のＭＥＭＳスイッチ１は固定電極７にＤＣ電圧が印加されれば、これらの間に帯電が起こり、静電引力によって可動電極６が基板２の側に引っ張られる。可動電極６が引っ張られることで、可動電極６の中央部分がドーム状の接触部３ａに接触される。
このようなＭＥＭＳスイッチは安定したスイッチ動作のため可動電極６が変形されず水平状態を維持しなければならない。しかし、可動電極６は基板２から離隔した距離ｄに比べてその横長さＬが極めて大きく、可動電極６が曲がる問題点がある。したがって、曲げ強度が効率的に高められる構造が求められる。
【０００５】
しかし、従来の可動電極６の電極層６ａ及び補強層６ｂはその接触面が水平面Ａのみ存在する。よって、薄膜形成後に発生する電極層６ａ及び補強層６ｂの残留応力（Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｓｔｒｅｓｓ）差や熱膨張係数差によって応力が生じる場合、発生応力を相殺させる面がその水平面Ａのみ存在するので、可動電極６の変形を防止する効果が不十分である問題点がある。
【０００６】
このような薄膜構造物の変形は前述したＭＥＭＳスイッチに限定されず、ＭＥＭＳ技術を用いた他の素子にも問題になる恐れがある。
【特許文献１】特開平１０−３３４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記のような問題点を鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、薄膜構造物の積層構造を改善して変形を減らす微小薄膜構造物を提供することにある。
本発明の第２の目的は、ＭＥＭＳスイッチの可動電極の積層構造を改善して変形を減らすことにより、安定したスイッチの動作を行うＭＥＭＳスイッチを提供することにある。
本発明の第３の目的は、微小薄膜構造物の薄膜積層方法を改善して微小薄膜構造物の変形を減らす微小薄膜構造物の製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の第４の目的は、可動電極の薄膜積層方法を改善して可動電極の変形を減らし、安定したスイッチの動作を行うＭＥＭＳスイッチの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため本発明の第１実施形態によれば、物質特性の相異なる少なくとも二種の薄膜が順次積層されて上下部層をなし、前記上下部層の接触面が少なくとも２つの方向に形成されることを特徴とする微小薄膜構造物が提供される。
このような構成を通じて下部層３２及び上部層３３の残留応力差、あるいは熱膨張係数差によって応力が生じる場合、接触面が水平面Ｃ1及び垂直面Ｃ2の２つの方向をなしてその応力相殺効果が高まる。したがって、微小薄膜構造物３０の曲げ剛性が高まって変形を防止することができる。
【００１０】
前記下部層の上面は凹凸部をなし、前記上部層の下面は前記凹凸部と対応する形状をなすことが好ましい。接触面が交差する２方向をなすことによって、発生応力の相殺面が増加し微小薄膜構造物の変形を防止する。
前記下部層は少なくとも一の貫通孔が形成され、前記上部層は前記貫通孔の内部に延長形成されていることが好ましい。前記貫通孔の断面形状は多角形、円形、及び楕円形のいずれかである。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、基板と、前記基板の上面に形成された信号ラインと、前記基板から所定間隔だけ離隔して形成され前記信号ラインと電気的に接触される可動電極を含み、前記可動電極は電極層と、前記電極層の上面に形成された補強層とを有し、前記電極層及び補強層の接触面が少なくとも２つの方向に形成されることを特徴とするＭＥＭＳスイッチが提供される。
【００１２】
前記電極層の上面は凹凸部をなし、前記補強層の下面は前記凹凸部と対応する形状をなすことが好ましい。
前記電極層は少なくとも一の貫通孔が形成され、前記補強層は前記貫通孔の内周面に延長形成されることが好ましい。前記貫通孔の断面形状は多角形、円形、及び楕円形のいずれかである。
【００１３】
本発明のさらに別の実施形態によれば、物質特性の相異なる少なくとも二種の薄膜を順次積層して上下部層をなし、前記上下部層の接触面を少なくとも２つの方向に形成することを特徴とする微小薄膜構造物の製造方法が提供される。
前記上下部層の接触面を少なくとも２つの方向に形成するステップは、前記下部層を所定の厚さで蒸着するステップと、前記下部層をパターニングして貫通孔を形成するステップと、前記下部層の上面に所定の厚さで上部層を蒸着し、前記上部層が前記貫通孔の内周面に延長形成され嵌合状態に形成されるステップと、を含むことが好ましい。前記貫通孔の断面形状は多角形、円形、及び楕円形のいずれかである。
【００１４】
また、前記上下部層の接触面を少なくとも２つの方向に形成するステップは、前記基板上に下部層を所定の厚さで蒸着するステップと、前記下部層にその下部層と同一材質で他の下部層を所定の厚さで積層した後、パターニングして凹凸部を形成するステップと、前記凹凸部が形成された前記下部層の上面に所定の厚さで上部層を蒸着するステップと、を含むことが好ましい。
【００１５】
本発明のさらに別の実施形態によれば、基板の上面に信号ラインを形成するステップと、前記基板から所定間隔だけ離隔して前記信号ラインと電気的に接触される可動電極を形成するステップと、を含み、前記可動電極は電極層を形成するステップと、その接触面を少なくとも２つの方向に前記電極層の上面に補強層を形成するステップと、を含むことを特徴とするＭＥＭＳスイッチの製造方法が提供される。
【００１６】
前記電極層及び前記補強層の接触面を少なくとも２つの方向に形成するステップは、前記電極層を所定の厚さで蒸着し、パターニング処理を施して前記電極層に複数の貫通孔を形成するステップと、前記電極層の上面に所定の厚さで補強層を積層し、前記貫通孔の内周面に延長して補強層を蒸着させるステップと、を含むことが良い。前記貫通孔の断面形状は多角形、円形、及び楕円形のいずれかである。
【００１７】
前記ＭＥＭＳ製造スイッチの製造方法は、前記可動電極と前記基板との間の空間となるべき部分に犠牲膜を形成するステップと、前記貫通孔を用いて前記犠牲膜を除去するステップと、をさらに含んでいてもよい。
また、前記電極層及び前記補強層の接触面を少なくとも２つの方向に形成するステップは、前記電極層を所定の厚さで蒸着すると共に前記電極層と同一特性を有する凹凸部形成層をさらに蒸着し、パターニング処理を施して前記凹凸部を形成するステップと、前記凹凸部を有する電極層の上面に所定の厚さで補強層を蒸着するステップと、を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると微小薄膜構造物によって微小薄膜構造物の変形を防止できる利点がある。
また、該微小薄膜構造物の構造をＭＥＭＳスイッチの可動電極に適用することによって、可動電極の変形を防止すると共に、ＭＥＭＳスイッチのスイッチ動作をより安定的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付した図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳説する。
（実施形態）
以下の説明において、ＭＥＭＳスイッチにかかる当技術分野において公知の技術については詳しく説明しないことにする。また、添付した図面に図示された構成は実物サイズより拡大図示される。
【００２０】
本発明にかかる微小薄膜構造物は、物質特性の相異なる少なくとも二種の薄膜が順次積層されて上下部層をなし、その変形を防止するために、上下部層の接触面が２つの方向をなすよう形成される。好ましくは、上下部層は、複数の接触面を有し、少なくとも２つの接触面が互いに交差する方向に沿って形成されている。
図３は本発明の一実施形態による微小薄膜構造物３０の一部を示す図である。
【００２１】
同図に示すように、微小薄膜構造物３０は、下部層３２に少なくとも一つ、通常は複数の貫通孔３２ａが形成される。上部層３３は、下部層３２の上面から貫通孔３２ａの内側に入り込むように延長形成され、上部層３３が下部層３２の貫通孔３２ａに嵌められた形態となっている。このとき、薄膜面に平行な面における貫通孔３２ａの断面形状は、多様な形態、例えば、多角形、円形、及び楕円形のいずれかであることができる。
【００２２】
このような構成を通じて下部層３２及び上部層３３の残留応力差、あるいは熱膨張係数差によって応力が生じる場合、接触面が水平面Ｃ1及び垂直面Ｃ2の２つの方向をなしてその応力相殺効果が高まる。したがって、微小薄膜構造物３０の曲げ剛性が高まって変形を防止することができる。
図４は本発明にかかる微小薄膜構造物５０の他の構成を示す図である。
【００２３】
同図に示すように、下部層５２の上面は凹凸部５２ａが形成され、上部層５３の下面は凹凸部５２ａと対応する形状で構成される。ここで、凹凸部５２ａが四角形状で図示されているが、他の形状で具現されることもできる。これとは逆に、上部層５３の下面に凹凸部が形成され、下部層の下面が上部層の凹凸部と対応する形状であっても良い。
このような構成においても、接触面が水平面Ｃ3及び垂直面Ｃ4の交差する２つの方向をなすことによって、発生応力の相殺面が増加し微小薄膜構造物５０の変形を防止する。
【００２４】
図５ａ〜図５ｃは、図３の微小薄膜構造物３０を製造するための過程を示す図である。
図５ａに示すように、先行工程により形成された工程層または基板（図示せず）上に下部層３２を所定の厚さで蒸着する。
次に、図５ｂに示すように、下部層３２をパターニングして貫通孔３２ａを形成する。
最後に、図５ｃに示すように、接触面が水平面Ｃ1と垂直面Ｃ2の２つの方向をなすよう、下部層３２の上面に所定の厚さで上部層３３を蒸着するだけではなく、貫通孔３２ａ内壁の少なくとも一部、好ましくは全面に上部層３３を蒸着し、さらに好ましくは貫通孔３２ａにより露出された工程層または基板上にも、上部層３３を蒸着する。
【００２５】
図６ａ〜図６ｃは、図４の微小薄膜構造物５０を製造するための過程を示す図である。
図６ａに示すように、先行工程により形成された工程層または基板（図示せず）上に下部層５２を所定の厚さで蒸着する。
次に、図６ｂに示すように、下部層５２にその下部層と同一材質で他の下部層５４を所定の厚さで蒸着した後、パターニングして凹凸部５２ａを形成する。
【００２６】
最後に、図６ｃに示すように、接触面が水平面Ｃ3及び垂直面Ｃ4の２つの方向をなすよう、凹凸部５２ａが形成された下部層５２に所定の厚さで上部層５３を蒸着する。
図７は本発明の実施形態によるＭＥＭＳスイッチ１００の構成を概略的に図示した斜視図であり、図８は図７の構成を分離して図示した分離斜視図であり、図９は図７の平面図である。
【００２７】
図７〜図９に示すように、基板１０１上面の中央にグラウンドライン１０３、固定電極１０５及び信号ライン１０７が所定間隔を置いて形成される。このとき、固定電極１０５及び信号ライン１０７は１つずつ構成されることができるが、同図に示すように、グラウンドライン１０３の両側にグラウンドライン１０３を中心として線対称となるよう、一対ずつ形成してもよい。
【００２８】
また、基板１０１の中央部には、可動電極１１１が、スペーサ１０９により信号ライン１０７から所定間隔だけ離隔して形成されている。可動電極１１１は、その中央部を中心にしてシーソー運動をすることにより、両側の信号ライン１０７の接触部１０７ａと選択的に接触するように形成されている。可動電極１１１は、曲げ強度の補強のため、電極層１１１ａと電極層１１１ａの上面に成膜された補強層１１１ｂとからなる二重薄膜構造物である。
【００２９】
ここで、該シーソー運動のために、電極層１１１ａの中央部両端は、スプリング１１１ｃを介してスペーサ１０９の上端に連結される。このとき、スペーサ１０９はグラウンドライン１０３と接触されて可動電極１１１を接地する。
図１０ａ及び図１０ｂは、可動電極１１１が信号ライン１０７と接触される動作状態を説明するための図で、図９の線II―II´に沿った断面図である。
【００３０】
同図に示すように、固定電極１０５に所定の電圧が印加されれば、固定電極１０５及び可動電極１１１の間に帯電が起こって静電引力により可動電極１１１が基板１０１の方に引き付けられる。可動電極１１１が引き付けられることで、可動電極１１１の一端と信号ライン１０７の接触部１０７ａと接触する。ここで、もし、他方に位置する固定電極１０５に電圧が印加されれば、可動電極１１１は反対側にシーソー運動して他方の信号ライン１０７の接触部１０７ａと接触する。
【００３１】
次に、可動電極１１１の積層構造を改善して曲げ強度を増大させることによって、可動電極１１１の変形を防止する構成について説明する。
可動電極１１１は基板１０１から所定距離ｄだけ離隔した状態で維持され、該距離ｄに比べて長い長さＬを有するので、可動電極１１１が曲がり易くなる。よって、スイッチの動作が安定的に行われない問題がある。
【００３２】
かかる問題を解決するために、図３及び図４の微小薄膜構造物３０、５０の構成を可動電極１１１に適用する。
図１０ｃは図１０ａの表示部IIIを拡大図示した図で、図３の微小薄膜構造物３０と同一構造を有する。
同図に示すように、電極層１１１ａに複数の貫通孔１１１ｆが形成され、電極層１１１ａの上面に補強層１１１ｂを形成する際、貫通孔１１１ｆの内壁にも延長されるよう膜を形成することで、補強層１１１ｂが電極層１１１ａに嵌められる形態となる。
【００３３】
かかる構成を通じて可動電極１１１の電極層１１１ａ及び補強層１１１ｂの残留応力差や熱膨張係数差によって応力が発生した場合、接触面Ｃ5、Ｃ6、によって発生した応力が相殺され、可動電極１１１の変形が低減する。したがって、安定したスイッチの動作を行うことができる。
図１１ａは本発明にかかるＭＥＭＳスイッチ１００の可動電極１１１の変形を防止するための他の構成を示す図で、図４の微小薄膜構造物５０の構成を適用したことであり、図１１ｂは図１１ａの表示部IVを拡大図示した図である。
【００３４】
図１１ａ及び図１１ｂに示すように、電極層１１１ａの上面に凹凸部１１１ｈが形成され、補強層１１１ｂは凹凸部１１１ｈと対応する形状をなす。このような構成によって、電極層１１１ａと補強層１１１ｂとに応力が発生しても、接触面Ｃ7、Ｃ8、によって相殺され、可動電極１１１の変形を防止することができる。このとき、垂直方向の接触面Ｃ8´によって応力相殺面は増加するので、可動電極１１１の曲げ強度はさらに高まる。ここで、電極層１１１ａは図１０ａ〜図１０ｃに示したように、貫通孔１１１ｆが形成され、該貫通孔１１１ｆを介して補強層１１１ｂが挿入される形態で成膜される。
【００３５】
図１２ａ〜図１２ｅは本発明にかかるＭＥＭＳスイッチ１００が製造される過程を示す断面図で、図１０ａ〜図１０ｃに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
まず、基板１０１上には、図１２ａに示すように、所定の厚さで導電層を蒸着しパターニングしてグラウンドライン１０３、固定電極１０５、及び信号ライン１０７を形成する。
【００３６】
次に、図１２ｂに示すように、基板１０１全面に犠牲層１３１を所定の厚さで形成する。このとき、犠牲層１３１は可動電極１１１の電極層１１１ａをグラウンドライン１０３に接触させると共に、可動電極１１１を基板１０１から所定間隔ｄだけ離隔した状態で維持させ、次の段階で積層されるスペーサ１０９が挿設されるようコンタクトホール１３１ａが形成される。
【００３７】
次に、図１２ｃに示すように、犠牲層１３１の上面に所定の厚さでアルミニウムを蒸着して可動電極１１１の電極層１１１ａを形成する。電極層１１１ａはコンタクトホール１３１ａを介してグラウンドライン１０３と接触状態で蒸着される。このとき、犠牲層１３１のエッチングのため電極層１１１ａをパターニングして貫通孔１１１ｆを形成する。ここで、貫通孔１１１ｆと図１０ｃの貫通孔１１１ｆとは同一なもので、犠牲層１３１をエッチングするための役割を果たすと共に、可動電極１１１の変形を防止するための用途として使用される。
【００３８】
また、図１２ｄに示すように、電極層１１１ａの上面にシリコンナイトライド（ＳｉＮ）を所定の厚さで蒸着して補強層１１１ｂを形成する。補強層１１１ｂは電極層１１１ａの上面に蒸着されると共に、貫通孔１１１ｆの内壁にも延長蒸着されて可動電極１１１の曲げ強度が高まる。このとき、補強層１１１ｂには犠牲層１３１のエッチングのため、補強層１１１ｂをパターニングして電極層１１１ａに形成された貫通孔１１１ｆと連通されるよう貫通孔１１１ｉを形成する。
【００３９】
最後に、図１２ｅに示すように、貫通孔１１１ｉを介してエッチングすることで、犠牲層１３１が取除かれてＭＥＭＳスイッチが完成する。
図１３ａ〜図１３ｅは本発明にかかる他のＭＥＭＳスイッチ１００が製造される過程を示す断面図で、図１１ａ及び図１１ｂに示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【００４０】
図１３ａ及び図１３ｂは基板１０１に犠牲層１３１を蒸着するまでの過程で、図１２ａ及び図１２ｂの過程と同様であるので、それに対する詳細な説明は省く。
次に、図１３ｃに示すように、犠牲層１３１の上面に所定の厚さでアルミニウムを蒸着して可動電極１１１の電極層１１１ａを形成する。電極層１１１ａはコンタクトホール１３１ａを介してグラウンドライン１０３と接触状態で蒸着される。このとき、次の過程で積層される補強層１１１ｂとの接触面の増大のため１次蒸着されたアルミニウム層に２次アルミニウム層（図示せず）を蒸着した後、パターニングすることで凹凸部１１１ｈを形成する。ここで、図１２ｃのように犠牲層１３１のエッチングのために電極層１１１ａをパターニングして貫通孔１１１ｆを形成できる。このような貫通孔１１１ｆと図１１ａの貫通孔１１１ｆとは同一なもので、犠牲層１３１をエッチングするための役割を果たすと共に、可動電極１１１の変形を防止するための用途として使用される。
【００４１】
次に、図１３ｄに示すように、凹凸部１１１ｈが形成された電極層１１１ａの上面にシリコンナイトライドＳｉＮを所定の厚さで蒸着して補強層１１１ｂを形成する。補強層１１１ｂは電極層１１１ａの上面に所定の厚さで蒸着され、凹凸部１１１ｈを有する電極層１１１ａの上面に応じて蒸着される。一方、電極層１１１ａの貫通孔１１１ｆの内周面にも延長蒸着されて可動電極１１１の曲げ強度が高まる。
【００４２】
このとき、補強層１１１ｂには犠牲層１３１をエッチングするため、電極層１１１ａの貫通孔１１１と連通されるよう貫通孔１１１ｉが形成される。
最後に、図１３ｅに示すように、貫通孔１１１ｉを介してエッチングすることで、犠牲層１３１が取除かれＭＥＭＳスイッチが完成する。
前述した内容において、可動電極１１１がシーソー運動によって信号ライン１０７と接触される構造を例にとって説明したが、その両端に基板１０１に対して固定されている単純支持ビームの形態、基板１０１に対して固定される固定端とその反対側の自由端とを有する片持ち梁の形態または全体が基板１０１に対して固定される薄膜の形態を有することができる。
【００４３】
本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではない。実際、当業者であれば、上記の説明に基づき、特許請求の範囲に記載されている本発明の技術的範囲を逸脱することなく、本発明の実施形態に対し、種々の変更及び修正を施すことが可能であろう。従って、そのような変更及び修正は当然に、本発明の技術的範囲に含まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来のＭＥＭＳスイッチの構成を示す断面図である。
【図２】図１の線Ｉ―Ｉ´に沿った断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による微小薄膜構造物の一部を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による他の微小薄膜構造物の一部を示す図である。
【図５ａ】図３の微小薄膜構造物を製造するための過程を示す図である。
【図５ｂ】図３の微小薄膜構造物を製造するための過程を示す図である。
【図５ｃ】図３の微小薄膜構造物を製造するための過程を示す図である。
【図６ａ】図４の微小薄膜構造物を製造するための過程を示す図である。
【図６ｂ】図４の微小薄膜構造物を製造するための過程を示す図である。
【図６ｃ】図４の微小薄膜構造物を製造するための過程を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるＭＥＭＳスイッチの構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】図７の構成を分離して示す分離斜視図である。
【図９】図７の平面図である。
【図１０ａ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチの可動電極が信号ラインと接触する動作状態を説明するための図で、図９の線II―II´に沿った断面図である。
【図１０ｂ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチの可動電極が信号ラインと接触する動作状態を説明するための図で、図９の線II―II´に沿った断面図である。
【図１０ｃ】図１０ａの表示部IIIを拡大図示した図である。
【図１１ａ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチの可動電極の変形を防止するための他の構成を示す図で、図４の微小薄膜構造物の構成を適用した図である。
【図１１ｂ】図１１ａの表示部IVを拡大図示した図である。
【図１２ａ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１０ａ〜ｃに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１２ｂ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１０ａ〜ｃに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１２ｃ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１０ａ〜ｃに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１２ｄ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１０ａ〜ｃに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１２ｅ】本発明にかかるＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１０ａ〜ｃに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１３ａ】本発明にかかる他のＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１１ａ及び図１１ｂに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１３ｂ】本発明にかかる他のＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１１ａ及び図１１ｂに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１３ｃ】本発明にかかる他のＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１１ａ及び図１１ｂに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１３ｄ】本発明にかかる他のＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１１ａ及び図１１ｂに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【図１３ｅ】本発明にかかる他のＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図で、図１１ａ及び図１１ｂに図示したＭＥＭＳスイッチが製造される過程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
３０、５０  微小薄膜構造物
３２、５２  下部層
３２ａ      貫通孔
５２ａ      凹凸部
３３、５３  上部層
Ｃ1、Ｃ3、Ｃ5、Ｃ7  水平面（接触面）
Ｃ2、Ｃ4、Ｃ6、Ｃ8  垂直面（接触面）
１００      ＭＥＭＳスイッチ
１０１      基板
１０７      信号ライン
１１１      可動電極
１１１ａ    電極層
１１１ｂ    補強層
１１１ｆ    貫通孔
１１１ｉ    貫通孔
１１１ｈ    凹凸部
【図１】
2006123162.tif 000003
【図２】
2006123162.tif 000004
【図３】
2006123162.tif 000005
【図４】
2006123162.tif 000006
【図５ａ】
2006123162.tif 000007
【図５ｂ】
2006123162.tif 000008
【図５ｃ】
2006123162.tif 000009
【図６ａ】
2006123162.tif 000010
【図６ｂ】
2006123162.tif 000011
【図６ｃ】
2006123162.tif 000012
【図７】
2006123162.tif 000013
【図８】
2006123162.tif 000014
【図９】
2006123162.tif 000015
【図１０ａ】
2006123162.tif 000016
【図１０ｂ】
2006123162.tif 000017
【図１０ｃ】
2006123162.tif 000018
【図１１ａ】
2006123162.tif 000019
【図１１ｂ】
2006123162.tif 000020
【図１２ａ】
2006123162.tif 000021
【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
2006123162.tif 000023
【図１２ｄ】
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【図１２ｅ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１３ｅ】
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