(57)【要約】  微小電気機械システムが、基板（１０）と、電極に加わる静電力によって基板に向かって動くことができる可動要素とを有し、可動要素と基板の対向した表面は、１つ又は２つ以上の通気チャネル（ＶＣ）をこれらが閉鎖位置にあるときにかかる対向した表面によって構成するように形作られており、これら通気チャネルは、対向した表面相互間の流体が、対向した表面を横切って流れ、対向した表面相互間の領域に出入りすることができるよう構成されている。かかるチャネルにより、可動要素の運動の流体制動を制御できる。対向した電極相互間の領域に出入りする流れを増加させることにより、かかる制動を低減させることができ、それ故、デバイスの開閉速度を増大させることができる。チャネルは、電極に設けられた穴に繋がるのがよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小電気機械システムであって、基板と、前記基板に対して動くことができる可動要素とを有し、前記可動要素と前記基板の対向した表面は、１つ又は２つ以上の通気チャネルをこれらが閉鎖位置にあるときに前記対向した表面によって構成するように形作られており、前記通気チャネルは、前記対向した表面相互間の流体が、前記対向した表面を横切って流れ、前記対向した表面相互間の領域に出入りすることができるよう構成されている、デバイス。
【請求項２】
前記可動要素を駆動する電極を有し、前記通気チャネルのうち１つ以上は、前記電極の表面上に設けられている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記可動要素又は前記基板は、流体を前記接触面から抜き出す１つ又は２つ以上の穴を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記通気チャネルは、前記穴から穴が設けられていない領域まで延びるよう配設されている、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記通気チャネルのうち３つ又は４つ以上は、前記穴の各々から星形パターンで放射状に広がるよう配設されている、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記通気チャネルは、１μｍ２〜５００μｍ２、好ましくは２５μｍ２〜５０μｍ２の断面積を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記通気チャネルは、前記基板に設けられた溝により構成されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
大気圧よりも低い圧力状態で密閉エンクロージャ内に収納されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記対向した表面を互いに分離する戻し力をもたらすよう構成された可撓性支持体を有し、前記戻し力は、前記閉鎖位置の近くで大きな力をもたらすよう非線形である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
請求項１に記載の微小電気機械デバイスを有する半導体デバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体を有するワイヤレス通信機器。
【請求項１２】
請求項１１に記載のワイヤレス通信機器により通信サービスを提供する方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳデバイス、例えば集積回路のような半導体デバイス、かかるＭＥＭＳデバイスを組み込んだ装置、及びかかる装置により通信サービスを提供する方法に関する。
【０００２】
“ＭＥＭＳ”（微小電気機械システム又は構造若しくはスイッチ）は、種々のデバイスを含む。ＭＥＭデバイスの共通の構成は、第１の電極が第２の電極と対向して配置された自立形梁を有する。第１の電極と第２の電極は、空隙だけ相互に離されている。作動電圧を印加して静電力（原理的には、他の力、例えば誘導力を利用できる）を生じさせることにより第１の電極を第２の電極に近づけたりこれから遠ざけることができる。
【０００３】
共通の用途の中には以下のものがある。
−マイクロフォン又はスピーカ（特定タイプのメンブレンを用いる）としての利用
−センサ、特に空気圧センサとしての利用
−共振器としての利用
−ディスプレイに設けられたピクセルスイッチとしての利用又は光スイッチ用のミラーの駆動
−ＲＦ用途において、特にスイッチ又は可変静電容量としての利用
商業的に重要な用途のうちの１つは、モバイル（可搬式）ワイヤレス機器、例えば携帯電話又はモバイルコンピュータのフロントエンドでの統合型バンドスイッチングによる可変インピーダンス整合のための用途である。
【０００４】
２つの共通の構成は次の通りである。
１．シリコンの基板中のＭＥＭＳ構造。この場合、電極は、基板表面に垂直に向けられる。この構成は、センサ用途及び共振器用途に用いられる（なお、他の用途が排除されるわけではない）。
【０００５】
２．薄膜素子としてのＭＥＭＳ構造。梁はこの場合、基板にほぼ平行に向けられる。この種のＭＥＭＳ構造は、ＲＦ‐ＭＥＭＳに用いられる。梁の構造としては少なくとも次の２つがある。
−二重クランプ式梁（梁は、基板表面に２つ又は３つ以上の側で連結され、従って、基板の撓みは、梁の中心で生じる）。この種の梁は、両端固定梁と呼ばれており、不静定である。
−単一クランプ式梁（この場合、基板の撓みは、梁の端で生じる）。この種の梁は、片持ち梁と呼ばれており、静定である。
【０００６】
梁は、一般に、空隙を生じさせるよう梁と基板との間の犠牲層のエッチングのために設けられた穴を備えている。これら穴は又、梁の開閉中、空気が梁と基板との間でキャビティに流入したりこれから流出することができるようにすることにより空気制動を低減させるのを助ける。しかしながら、英国特許出願公開第２，３５３，４１０号明細書に記載されているように、梁が基板に組み付けられ、従ってエッチングのために穴が必要無い製造技術が存在する。また、上側電極と下側電極との間の層である梁を用いることが可能である。
【０００７】
米国特許第５，９５５，６５９号明細書から、ＭＥＭ圧力センサデバイスの可動ダイヤフラム素子に穴を設け、流体をキャビティから抜き出すことが知られている。米国特許出願第２００３／０１４８５５０号パンフレットから、可動要素に設けられた穴を備えると共に静摩擦（スティクション）を減少させるよう基板内に引っ込められた銅電極を備えるＭＥＭデバイスを提供することが知られている。静摩擦に取り組むもう１つの方法が、国際公開第０１／５９５０４号パンフレットに示されており、この方法では、フラップ弁を用いて流体、例えば気体を基板に設けられた穴を通って接触領域中に強制的に流入させる。また、静摩擦を減少させるように、ざらつき又はディンプルを接触面に設けることが知られている。
【０００８】
本発明の目的は、改良型デバイスを提供することにある。本発明は、第１の特徴に従って、基板と、基板に対して、例えば基板に向かって動くことができる可動要素とを有し、可動要素と基板の対向した表面は、１つ又は２つ以上の通気チャネルをこれらが閉鎖位置にあるときに対向した表面によって構成するように形作られ、通気チャネルは、対向した表面相互間の流体が、対向した表面を横切って流れ、対向した表面相互間の領域に出入りすることができるよう構成されている微小電気機械デバイスを提供する。流体は、気体、例えば空気又は窒素であるのがよい。通気チャネルは、主として対向表面に平行に延びる。チャネルは好ましくは、垂直通気穴又は表面の側部のところで終端する。通気チャネルは、例えば基板搬送技術により基板の部分的除去を行うことにより基板内へ、そして基板に沿って延びるのがよい。
【０００９】
通気穴は、流体／気体を対向表面相互間の領域に流入させることはできない。というのは、これら表面は、通気穴の位置のところでは互いに向かい合っていないからである。通気チャネルは、下側電極の設計の一部であるのがよい。「チャネル」という用語は、横の（例えば、基板に平行な）方向における任意の２次元延長部を含む。
【００１０】
チャネルにより流体が対向した表面相互間の領域に流入することができるということは、本発明の重要な利点である。
【００１１】
かかるチャネルは、制御されるべき可動要素の運動の流体制動、例えば気体制動を可能にすることができる。通常、対向した表面相互間の領域に出入りする流れを増加させてかかる制動を低減させ、それ故デバイスの開閉速度を増大させることが望ましい。開離遅延の大部分は、電極が互いに最も近いときに静電引力が最も大きいので、初期開離段階に関連している。通常、開離状態にあるときの静電力は、ほぼ０である。というのは、作動電圧がターンオフされるからである。これは、空気が動く余地が最も低いので空気制動が高い場合でもある。同様に、デバイス閉成の場合、制動の低減は、同じ理由で最終閉成段階で最も顕著である。これは閉成遅延の大部分が生じる場合なので、チャネルは、閉成速度の顕著な増大を可能にすることができる。速度の面での利点は、他の利点、例えば速度が所与の場合における駆動電圧又はばね定数の減少という利点又は例えば速度が所与の場合における高い作動圧力又は高い粘度の流体の使用という利点と引き換えとなる場合がある。チャネルの別の用途は、流体を閉成時に対向した表面相互間に強制的に流入させてこれらを互いに押し離すのを助け、それにより開離速度を増大させ又は静摩擦に打ち勝つことができるようにすることにある。
【００１２】
追加の特徴として、デバイスは、可動要素を駆動する電極を有し、通気チャネルのうち１つ以上は、電極の表面上に設けられている。電極は、対向した表面の最も大きな部分である場合が多く、従って、チャネルを電極に設けることができる場合、制動低減は、一層効果的である場合がある。
【００１３】
特に、通気チャネルを備えたＭＥＭＳデバイスを、可動要素がメカニカル層及び中間層を有するプロセスで実現できる。メカニカル層は、所要の機械的安定性をもたらす。中間層内に電極が構成され、この電極は、基板に近づけられたりこれから遠ざけられたりして静電容量を設定し又はスイッチを開閉するようになっている。中間層中のこの電極は、垂直相互連結部によりメカニカル層に連結される。垂直相互連結部をメカニカル層の一体部分として作製するのがよい。今この電極がセグメント状である場合、個々のセグメント相互間の空間を通気チャネルの一部として効果的に用いることができる。
【００１４】
別の特徴は、可動要素又は基板が流体を接触面から抜き出す１つ又は２つ以上の穴を有することにある。これも又、制動の低減に寄与する場合がある。
【００１５】
別の追加の特徴は、通気チャネルが穴から穴が設けられていない領域まで延びるよう配設されていることにある。これにより、チャネルと穴の組合せが、一層効果的に働くことができる。チャネルを穴の各々の周りに星形パターンをなして配設するのがよい。
【００１６】
別の追加の特徴は、通気チャネルが１μｍ２〜５００μｍ２の断面積を有することにある。チャネルの最適断面積は、隙間の寸法、例えば２５μｍ２〜５０μｍ２とほぼ同じであるのがよい。これにより、設計の他の特徴にあまり大きな影響を及ぼさないで、有用な流量を得ることができる。
【００１７】
別の追加の特徴は、通気チャネルが基板に設けられた溝により構成されていることにある。これにより、可動要素に溝を設けるよりも作製が容易になり、しかも、可動要素の構造を弱体化させるのを避けることができ又は可動構造体を重くするのを回避することができる。可動要素に非貫通状態の溝を設けることが有利である。
【００１８】
別の追加の特徴は、デバイスが大気圧よりも低い圧力状態で密閉エンクロージャ内に収納されていることにある。これ又、制動の低減に寄与する。
【００１９】
別の追加の特徴は、可撓性支持体が対向した表面を互いに分離する戻し力をもたらすよう構成されており、戻し力が閉成位置の近くで大きな力をもたらすよう非線形であることにある。これは、スイッチング速度を増大させることができる別のやり方である。
【００２０】
本発明の他の特徴は、半導体デバイス、例えば、かかるデバイスを搭載した集積回路、かかるデバイスを搭載した可搬式送受器及びかかる送受器による通信サービスの提供方法を含む。これは、改良型デバイスの究極的な目的が、課金可能な改良型通信サービスの提供を可能にすることにあるという認識に基づいている。サービスの価値は、デバイスのセールス価値よりも非常に高い場合があり、或る場合には、デバイスは、無料で提供でき、従って、価値の全ては、サービスから生じる。
【００２１】
追加の特徴をどれでも互いに且つ本発明の任意の特徴と組み合わせることができる。他の特徴は、特に他の先行技術と比較して当業者には明らかであろう。特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく多くの変形例及び改造例を想到できる。したがって、本発明の形態は、例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではないことは明確に理解されるべきである。本発明をどのようにすれば実施できるかについて、添付の図面を参照して以下に例示として説明する。
【００２２】
本発明の特徴は、本発明の好ましい実施形態を示した添付の図面を参照すると一層よく理解されよう。
【００２３】
本発明を特定の実施形態に関し或る特定の図面を参照して説明するが、本発明は、これらには限定されず、本発明の内容は、特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる。作成した図面は、略図に過ぎず、本発明を限定するものではない。図中、例示の目的で、要素のうちの幾つかの寸法は、誇張されている場合があり、又縮尺に基づいて作成されていない場合がある。原文明細書において、単数名詞を表す際に不定冠詞又は定冠詞、例えば、“ａ”又は“ａｎ”、“ｔｈｅ”が用いられている場合、これは、別段の指定がなければ、そのものを複数個含む。
【００２４】
さらに、明細書及び特許請求の範囲に見られる第１、第２、第３等の用語は、類似の要素を識別するために用いられており、必ずしも場所的又は時間的順序を示すものとは限らない。このように用いられている用語は、該当する場合においては区別無く使用でき、本明細書において説明する本発明の実施形態は、本明細書において説明し又は図示されている順序とは別の順序で利用可能であることは理解されるべきである。
【００２５】
さらに、明細書及び特許請求の範囲に見える上側、下側、上方、下方等の用語は、説明の目的に用いられており、必ずしも相対的位置を説明するために用いられているわけではない。そのように用いられている用語は、該当する場合においては区別無く使用でき、本明細書において説明する本発明の実施形態は、本明細書において説明し又は図示されている順序とは別の順序で利用可能であることは理解されるべきである。
【００２６】
原文明細書に添付された特許請求の範囲に用いられている“comprising”（翻訳文では、「〜を有する」と訳している場合が多い）という用語は、その次に列記された手段に制限されるものと解釈されてはならず、この用語は、他の要素又はステップを排除するものではないということは注目されるべきである。かくして、「手段Ａと、手段Ｂとを有する装置（a device comprising means A and B）」という表現の範囲は、コンポーネントであるＡとＢのみの組合せから成るデバイスに限定されるべきではない。これは、本発明に関し、装置の適切なコンポーネントがＡとＢであるに過ぎないことを意味している。
【００２７】
「流体」という用語は、気体と液体の両方を含む。
【００２８】
静電スイッチの閉成速度は、高い作動電圧を印加することにより増大可能である。しかしながら、静電力が常時引付け力なので、開離速度は、純粋に、構造のばね定数と空気制動によって定まる。空気制動は、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの開閉時間を限定する主要な要因である。スイッチ電圧及び梁の剛性が所与の場合、周囲空気圧の減少の結果として、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチの開閉時間が劇的に短くなる場合がある。例えば、１バール〜１ミリバールの圧力減少により、スイッチ時間が５０倍以上短くなる場合がある。
【００２９】
ＭＥＭＳスイッチ（メンブレン領域の寸法が、隙間距離よりも極めて大きいのが通例である）の場合、主空気制動力は、次式で与えられるスクイーズ膜制動力である。
【００３０】
【数１】
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【００３１】
上式において、ｖは、速度であり、ｚは、電極相互間の距離である。空気制動の効果を減少させる一手法は、メンブレンに穴を設けて定数ｂを減少させることである。ゲー・レバイツ（G. Rebeiz）の論文「アールエフ‐メムス（RF-MEMS）」，ISBN-０-471-20169-3，ｐ．６２に説明されているように、空気制動係数ｂは、レイノルズの気体−膜に関する方程式から導き出され、次式で与えられる。
【００３２】
【数２】
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【００３３】
上式において、μは、気体の粘度（これは、気体圧力に依存する）であり、Ａは、運動中の電極の面積であり、ｇは、可動電極と固定電極との間の隙間である。ｂを減少させる公知の方法は、可動電極に穴をアレイ状に開けることである。このようにすると、可動電極と固定電極との間の隙間から逃げ出るために空気の流れる距離が減少する。公式（２）において、このことは、有効面積Ａの減少に等しい。
【００３４】
以下に説明する実施形態は、有効面積Ａのそれ以上の減少を達成することができる。空気制動は、可動電極と固定電極との間に同一平面上の通気チャネルを形成することにより低減される。チャネルは、図１に示すように、ＭＥＭＳ製造中、エッチングにより下側電極に溝を形成すると共に犠牲層を同じ形に被着させることにより形成できる。図１は、基板１０及び基板上に形成された電極ｅ１を示している。これらは、例えば、スイッチのための駆動電極若しくは接触電極又は可同調キャパシタのためのキャパシタ電極を包囲するのがよい。幅ｔの隙間を作るのに、確立されたやり方に続き、犠牲層を部品の対向した表面相互間で電極上に形成する。隙間の上には、可動電極ｅ２が存在する。図２は、犠牲材料を除去した後のデバイスを示している。通気チャネルは、図３に示すように使用の際可動電極を引き下げた際に作られる。典型的な例では、チャネルは幅が２０μｍ、深さが５μｍであるが、これよりも小さな寸法であっても依然として有用な場合がある。寸法形状は、流体の粘度、チャネルの長さ（穴相互間の間隔で決まる）及び他の要因に従って定めることができる。図３では、距離ｔは、代表的には３ｍｍであり、通気チャネルは、代表的には３×１μｍ２である。
【００３５】
図４には別の実施形態の側面図が示されている。この場合、図４は、隙間だけ離れていて、各側に設けられたばねｋ１の形態をした可撓性支持体によって吊り下げられた２つの電極ｅ１，ｅ２を有するＭＥＭＳスイッチを示している。これらは、構造的利点をもたらすことができる。これら電極は、高い電圧がこれら電極に印加されたときに電極を互いに密接させる（スイッチへの用途の場合、これは、スイッチの閉成状態に対応している）戻し力を静電力に抗してもたらす。ばねは、アンカ２０に取り付けられている。デバイスに関する用途に応じて、可動要素を例えばミラー、電気スイッチ接点又はキャパシタ極板等に取り付けるのがよい。可動要素の電極ｅ２は、製造中隙間のエッチングを可能にすると共に空気の流れが空気制動を低減させることができるようにする多くの穴を備えている。通気溝パターンＶＣは、下側電極ｅ１に形成されている。通気チャネルの効果は、可動電極に通気穴をアレイ状に開ける既存の方法と補足し合う。チャネルは、流体が電極の側部に流入し又はこれから流出し、或いは電極の穴を流通するのを助けることができる。基板にも穴を設けるのがよい。
【００３６】
図４の構成に類似したデバイスの設計の平面図が、図５に示されている。図５は、製造中の隙間のエッチングを可能にすると共に空気の流れが空気制動を低減させることができるようにする多数の穴を備えた電極ｅ２を示している。４つのアンカ２０が正方形の各辺のところに設けられた状態で示されている。可撓性支持部材ｋ１が、アンカの各々から正方形可動要素ｅ２の各コーナー部のところまで延びている。これらの各々のばね定数を例えば長さ、厚さ及び材質によって設定することができる。下側電極ｅ１は、大部分が他の電極の下に位置して隠れており、この下側電極は、全体として上側電極と同じ形状であるべきである。この下側電極は、この図の最上部と最下部のところに接触領域を有する。
【００３７】
図６は、図５のデバイスの基板及び下側電極ｅ１の平面図である。穴相互間の領域を良好に覆うことができるように規則的なアレイをなす星形パターンの通気チャネルが、交互に“Ｘ”の形と“＋”の形で示された状態で見える。
【００３８】
図７は、スタンプ構造体の形態をした追加のばねを用いることによりスイッチング速度を一段と増大させることができる別の実施形態を示している。開離速度は、純粋に、この構造体のばね定数及び空気制動度によって決まる。かかるスタンプ構造体は、次のように従来設計を改良することができ、即ち、かかるスタンプ構造は、開離速度を増大させることができると共に対向した表面を分離するばね力を増大させ、かくして静摩擦を回避するのを助けることにより信頼性を高めることができる。
【００３９】
隙間ｇ１だけ離れていて、ばねｋ１により吊り下げられた電極ｅ１，ｅ２を有する従来型ＭＥＭＳスイッチと比較すると、図７のスイッチは、電極ｅ２及び「スタンプ」と呼ばれる独立して動くことができる部分を備えた可動要素を有する。このスタンプは、ばねｋ２の形態の弾性結合手段により上側（又は下側）電極に連結されると共に隙間ｇ２だけ基板から離れている。スタンプは、隙間内へ突き出ていて、隙間ｇ２が電極相互間の隙間よりも小さくなっている。スタンプの下の接触領域Ａは、電極としては用いられず、従って、デバイス面積を僅かに増加させることができる。
【００４０】
ＶＰＩに対する影響
対向した表面のプルイン（引込み）及びリリース（解除）が起こる電極に変わる電圧レベルを従来通り決める方程式は、次の通りである。
【００４１】
【数３】
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【００４２】
まず最初に、提案したスイッチのプルイン電圧とリリース電圧の差及び従来型スイッチのプルイン電圧とリリース電圧の差について説明する。ｇ２がｇ１／３よりも大きい場合、上側メンブレンのプルイン電圧ＶＰＩは影響を受けず、従って、ＶＰＩでは、スイッチは、スタンプが基板に触れるまでは閉成状態のままであろう。その時点で、電極相互間の隙間は、ｇ１−ｇ２であり、スイッチの有効ばね定数は、ｋ１＋ｋ２であろう。プルイン方程式から、スタンプを備えた構造体のプルイン電圧は、次式が成り立つ限り、スタンプの無い構造体と同じであろう。
【００４３】
【数４】
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【００４４】
例えばｇ２＝ｇ１／２且つｋ２＝ｋ１である場合、プルイン電圧は、増大しない。たとえＶＰＩが増大しても、ＶＰＩ／Ｖｒｅｌの比は、依然として有利に、スタンプの影響を受ける。
【００４５】
Ｖｒｅｌに対する影響
スタンプは、次の係数だけＶｒｅｌ２を増大させる。
【数５】
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【００４６】
かくして、スタンプ構造体は、ＭＥＭＳ構造体の信頼性を高めることができるということが分かる。例えば、ｇ２＝０．６ｇ１且つｋ２＝９ｋ１である場合、リリース電圧は、スタンプの結果として９０％増大し、他方、プルイン電圧は影響を受けないままである。
【００４７】
速度に対する影響
スタンプは、スイッチの閉成動作中、スイッチを少し遅くするが、この作用効果は、それほど大きくはないであろう。というのは、スタンプの力は、スイッチがほぼ閉成状態にあるときに意味を持つに過ぎず、これに対し、静電力は、この領域では非常に大きく、ばね力を容易に補償できるからである。閉成中におけるスイッチの速度は、電極が互いに密接しているときに最も高いことが理解できる。
【００４８】
開離時、スタンプの開離力は、スイッチ動作の第１段階では非常に役に立つであろう。というのは、空気制動力は、この領域では最も大きいからである（方程式（１）参照）。スイッチ動作の初期開離段階における幾分大きめの力がスイッチング時間を大幅に減少させることができるということは、代表的なスイッチが隙間の最初の２０％だけを移動するのに開離時間の約８０％を費やすことを示すことにより確認される。再びｇ２＝０．６ｇ１且つｋ２＝９ｋ１である場合、閉成状態におけるばね力は、４．６倍になり、これは、スイッチの速度を相当確実に増大させ、スイッチング時間は、１／２〜１／３になる可能性がある。
【００４９】
スタンプＳは、図７に示すように弾性結合手段ｋ２によって両側が支持されている。この可動要素は、スタンプＳを位置決めするために中間に孔が設けられた電極ｅ２を有している。基板の電極ｅ１も又、中間にスタンプの接触領域のための隙間を有している。他の形態を想到できる。このデバイスをエンクロージャ３０内に収納して周囲の流体の圧力を下げることができ又はデバイスを例えば液体又は空気以外の気体で包囲できるようにするのがよいが、このようにするかどうかは任意である。電極に穴を設けるのがよい。制動を低減させる種々の手段は、互いに補足し合う。流体を接触領域に圧送して所望ならば表面を互いに分離するのを助けることができるようにするためにチャネルを逆に用いることができる。
【００５０】
上述した本発明のＭＥＭデバイスを半導体デバイスに組み込むのがよく、かかる半導体デバイスとしては、例えば、Ｌ、Ｃ、Ｒを有する受動素子（例えば、受動チップ）及び（又は）ダイオード等並びに能動素子を備えた集積回路を含む半導体デバイスが挙げられる。
【００５１】
上述した本発明のＭＥＭデバイスを可搬式装置、例えば、ワイヤレスハンドセット型電話機又はワイヤレス可搬式コンピュータ処理装置に組み込むことができる。基板に垂直に動くことができる素子に関して説明したが、その運動は、平行であってもよく又は平行な成分を有してもよい。上述したように、微小電気機械システムが、基板（１０）と、基板に向かって動くことができる可動要素とを有し、可動要素と基板の対向した表面は、１つ又は２つ以上の通気チャネル（ＶＣ）をこれらが閉鎖位置にあるときにかかる対向した表面によって構成するように形作られており、これら通気チャネルは、対向した表面相互間の流体が、対向した表面を横切って流れ、対向した表面相互間の領域に出入りすることができるよう構成されている。かかるチャネルにより、可動要素の運動の流体制動を制御できる。対向した電極相互間の領域に出入りする流れを増加させることにより、かかる制動を低減させることができ、それ故、デバイスの開閉速度を増大させることができる。チャネルは、電極に設けられた穴に繋がるのがよい。
【００５２】
好ましい実施形態、特定の構造及び形態並びに材料を本発明のデバイスについて本明細書において説明したが、本発明の範囲及び精神から逸脱しないで、形態及び細部における種々の変更又は改造を行うことができるということは理解されるべきである。
【００５３】
以上要するに、本発明は、基板１０と、電極に加わる静電力によって基板に向かって動くことができる可動要素とを有し、可動要素と基板の対向した表面は、１つ又は２つ以上の通気チャネルＶＣをこれらが閉鎖位置にあるときにかかる対向した表面によって構成するように形作られており、これら通気チャネルは、対向した表面相互間の流体が、対向した表面を横切って流れ、対向した表面相互間の領域に出入りすることができるよう構成されている微小電気機械システムを提供する。かかるチャネルにより、可動要素の運動の流体制動を制御できる。対向した電極相互間の領域に出入りする流れを増加させることにより、かかる制動を低減させることができ、それ故、デバイスの開閉速度を増大させることができる。チャネルは、電極に設けられた穴に繋がるのがよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態の断面図である。
【図２】本発明の実施形態の断面図である。
【図３】本発明の実施形態の断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態による穴を備えた構造の略図である。
【図５】本発明の別の実施形態による穴及び星形パターンのチャネルを備えた集積回路の平面図である。
【図６】本発明の別の実施形態による穴及び星形パターンのチャネルを備えた集積回路の平面図である。
【図７】非線形ばね力をもたらすスタンプ及び低圧エンクロージャを有する本発明の別の実施形態の略図である。
【図１】
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【図２】
2008517786.tif 000009
【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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【国際調査報告】
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2008517786.tif 000016
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