(57)【要約】  可動電極の周縁から延びる３の倍数の支持腕を含む微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチが提供される。さらに、ＭＥＭＳスイッチは、固定電極と可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造を含む。ある場合には、支持腕と接触構造の相対配置は、固定電極の全体と可動電極の全体をひとまとめにして構成するＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同である。他の実施形態では、接触構造は、ＭＥＭＳスイッチ内で合同に配置されなくてもよい。
2008511105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチであって、
基板上に形成された固定電極と、
前記固定電極の上に離間した可動電極と、
前記可動電極から、前記基板に結合した異なる支持バイアまで延びる３の倍数の支持腕と
を備え、前記３の倍数の支持腕は、前記可動電極の周縁の周り互いに対して等間隔に配置され、前記３の倍数の支持腕のそれぞれは、前記可動電極の隣接する一番外側の縁を越えて突出するＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２】
前記３の倍数の支持腕は、前記可動電極から半径方向に延びる請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３】
前記３の倍数の支持腕の少なくとも１つは、
前記可動電極から半径方向に延びる第１部分と、
前記第１部分に対して約０°より大きい角度で前記第１部分から延びる第２部分とを備える請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項４】
前記第２部分は、前記第１部分から約９０°の角度で延びる請求項３に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項５】
前記第２部分は、複数の蛇行するセクションを備える請求項３に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項６】
前記３の倍数の支持腕は、約１００ミクロン〜約１０００ミクロンの間の長さを備える請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項７】
前記３の倍数の支持腕は、約２５ミクロン〜約１００ミクロンの間の幅を備える請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項８】
前記可動電極は円形であり、前記３の倍数の支持腕は、前記可動電極の直径の約５％〜約２０％の幅を備える請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項９】
前記可動電極の形状は、スリーポインティッド図形である請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１０】
前記可動電極の形状は、切頭円である請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１１】
前記固定電極と前記可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造をさらに備え、前記複数の接触構造の相対配置は、前記固定電極の全体と前記可動電極の全体を集合的に含むＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同である請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１２】
前記固定電極と前記可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造をさらに備え、前記複数の接触構造の相対配置は、前記固定電極の全体と前記可動電極の全体を集合的に含むＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同でない請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１３】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチであって、
固定電極と、
前記固定電極から離間した可動電極と、
前記固定電極と前記可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造と、
前記可動電極から延びる複数の支持腕と
を備え、前記複数の支持腕と前記複数の接触構造の相対配置は、前記固定電極の全体と前記可動電極の全体を集合的に含むＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同であるＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１４】
前記複数の接触構造の少なくとも１つの接触構造は、前記複数の接触構造の別の接触構造とは異なる伝導性材料を含む請求項１３に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１５】
前記複数の接触構造と前記複数の支持腕は、同じ軸の周りに同心的に配置される請求項１３に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１６】
前記複数の接触構造のそれぞれは、前記軸と前記複数の支持腕のうちの１つの支持腕との間でアライメントさせられる請求項１５に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１７】
前記複数の接触構造のそれぞれは、前記複数の支持腕が配置される角度位置とまったく異なる角度位置に配置される請求項１５に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１８】
前記複数の接触構造のそれぞれは、２つの隣接する支持腕の角度位置を２等分する角度位置に配置される請求項１７に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１９】
前記複数の接触構造は、前記軸から前記可動電極の縁までのスパンの約２５％〜約１００％の距離だけ、前記軸から同心に離間する請求項１５に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２０】
前記複数の接触構造は、前記軸と前記可動電極の縁とのほぼ中間の距離に同心的に配置される請求項１９に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２１】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチであって、
可動電極と、
前記可動電極の周縁の周り互いに対して等間隔に配置されて、前記可動電極から延びる３つの支持腕と、
前記３つの支持腕のそれぞれから前記可動電極の中心領域まで延びる境界によって区画される前記可動電極の３つの領域に隣接して、かつ、前記領域に関連して配置される複数の接触構造と
を備え、前記３つの領域のうちの１つの領域に隣接する前記接触構造の１つまたは複数の配置は、他の２つの領域に隣接する前記接触構造の１つまたは複数の配置と合同ではないＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２２】
前記可動電極は、
前記３つの支持腕が延びる主セクションと、
前記３つの支持腕のうちの２つの支持腕の間に挿入された、前記主セクションからの張出し部とを備え、前記複数の接触構造の少なくとも１つは、前記張出し部に隣接して配置される請求項２１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２３】
前記可動電極は、前記可動電極の周縁に沿って１つまたは複数の付加的な張出し部を備え、前記複数の接触構造の少なくとも１つは、前記１つまたは複数の付加的な張出し部の少なくとも１つに隣接して配置される請求項２２に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２４】
前記複数の接触構造は、
１つまたは複数の電気的に活性な接触構造と、
１つまたは複数の電気的に不活性な接触構造とを備え、前記電気的に不活性な接触構造は、ＭＥＭＳスイッチが作動すると、前記電気的に活性な接触構造が下に配置された前記可動電極のエリアに比べて、より小さな力を加えることになる前記可動電極のエリアの下に配置される請求項２１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２５】
前記電気的に活性な接触構造は、前記電気的に不活性な接触構造に比べて、前記可動電極の縁の近くに配置される請求項２４に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２６】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチであって、
基板上に形成された固定電極と、
前記固定電極の上に離間した可動電極と、
前記可動電極から、前記基板に結合された異なる支持バイアまで延びる境界を有する支持腕の単一セットとを備え、前記支持腕の単一セットは、３の倍数の支持腕からなり、ＭＥＭＳスイッチは、前記支持腕のそれぞれの境界のうちの少なくとも１つの境界に沿う前記可動電極の部分がないＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２７】
前記固定電極と前記可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造をさらに備える請求項２６に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２８】
前記複数の接触構造の相対配置は、前記３の倍数の支持腕の位置に対して合同である請求項２７に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２９】
前記接触構造の配置は、前記３の倍数の支持腕の位置に対して合同でない請求項２７に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３０】
ＭＥＭＳスイッチは、前記固定電極の中心点と前記可動電極の中心点との間の空間内に接触構造がない請求項２７に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３１】
前記複数の接触構造は、前記可動電極の中心点を通って延びない軸の周りに同心的に配置される請求項２７に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３２】
前記３の倍数の支持腕のうちの１つの支持腕と前記接触構造のうちの１つの接触構造は、電気的に活性であり、前記接触構造のうちの他の接触構造と前記３の倍数の支持腕のうちの他の支持腕は、電気的に不活性である請求項２７に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３３】
前記可動電極は、前記接触構造のうちの１つの接触構造に近接して配置されるカットアウト部分を備える請求項２７に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３４】
前記可動電極は、前記３の倍数の支持腕のそれぞれより厚い請求項２６に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３５】
前記可動電極は、
実質的に均一な厚さを有する金属のベース層と、
前記ベース層上に形成された１つまたは複数の異なる金属セグメントとを備える請求項２６に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３６】
前記可動電極の下側は張出し部を備える請求項２６に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３７】
複数のＭＥＭＳスイッチであって、複数のＭＥＭＳスイッチの少なくとも１つのＭＥＭＳスイッチは、
基板上に形成された固定電極と、
前記固定電極の上に離間した可動電極と、
前記可動電極から、前記基板に結合された異なる支持バイアまで延びる境界を有する支持腕の単一セットとを備え、前記支持腕の単一セットは、３の倍数の支持腕からなり、前記ＭＥＭＳスイッチは、前記支持腕のそれぞれの境界のうちの少なくとも１つの境界に沿う前記可動電極の部分がない、前記複数のＭＥＭＳスイッチと、
前記複数のＭＥＭＳスイッチのそれぞれに結合した信号入力パッドと、
前記複数のＭＥＭＳスイッチの異なるＭＥＭＳスイッチにそれぞれが結合した信号出力パッドのセットと
を備えるスイッチ・アレイ。
【請求項３８】
前記複数のＭＥＭＳスイッチの少なくとも１つのＭＥＭＳスイッチは、前記固定電極と前記可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造をさらに備え、前記複数の接触構造の相対配置は、前記固定電極の全体と前記可動電極の全体を集合的に含む前記ＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同である請求項３７に記載のスイッチ・アレイ。
【請求項３９】
前記固定電極と前記可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造をさらに備え、前記複数の接触構造の相対配置は、前記固定電極の全体と前記可動電極の全体を集合的に含む前記ＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同でない請求項３７に記載のスイッチ・アレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小電気機械機器に関し、より詳細には、プレート・ベース微小電気機械機器内の接触構造と支持ビームの配置および数に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明および例は、本章内に含まれるからといって、従来技術であるとは認められない。
【０００３】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術を使用して作られる、１つまたは複数の微小電気機械機器は、一部には、高品質機器を、集積回路（ＩＣ）技術を使用して形成される回路と一体にする可能性があるため、興味深い。例えば、従来のＩＣ技術によって形成されるトランジスタ・スイッチと比較して、微小電気機械接触スイッチは、低損失でかつオフ・インピーダンス対オン・インピーダンスの高い比を示す。ＭＥＭＳスイッチの設計は、一般に、スイッチを閉じるために作動電圧を使用し、印加電圧が取り除かれるときにスイッチを開くためにビームまたはプレートのばね力に頼る。スイッチを開くときに、ビームまたはプレートのばね力は、通常、しばしば、「付着」と呼ばれるものに対抗しなければならない。付着は、ファン・デル・ワールス力、表面間の水分によって引き起こされる表面張力、および／または、（例えば、金属拡散による）表面間の接合などの、２つの表面を一緒に付着させる傾向がある種々の力を指す。その結果、比較的低電圧でスイッチを作動させることは、スイッチが、開くことを難しくさせる傾向があり、スイッチが、確実に開かない（または、まったく開かない）場合がある。
【０００４】
こうした理由で、スイッチを開くのに十分な、相補的なばね力がスイッチ内に蓄えられるように、約５０ボルト以上などの、高い作動電圧を印加することが、ＭＥＭＳスイッチ内において、望ましいことが多い。しかし、こうした比較的高い作動電圧は、トランジスタ・スイッチと共に使用されると、電圧変換回路を必要とすることが多く、回路の複雑さを増加させる。さらに、比較的高い作動電圧は、ＭＥＭＳスイッチの電極を引き寄せる力を増加させる。ある場合には、作動電圧は、電極を接触させるのに十分に高い場合があり、機器の故障をもたらす。したがって、スイッチは、確実に開閉することができるが、電極は、接触するのを防止されることができるように、ＭＥＭＳスイッチの作動電圧を最適化することが望ましい。
【０００５】
ＭＥＭＳスイッチの設計は、その、１つの可動構成部品／複数の可動構成部品の形態が特徴であることが多い。例えば、片持ちベースのＭＥＭＳスイッチは、一端で支持され、別の端が自由な可動ビームを含む。対照的に、ストラップ・ベースのＭＥＭＳスイッチは、両端で支持された可動ビームを含む。第３の種類のＭＥＭＳスイッチは、その周縁のほとんど、または、すべての周りで膜が支持される、ダイアフラム・ベースの構造である。一部のＭＥＭＳスイッチでは、片持ちビーム、ストラップビーム、またはダイアフラム膜の代わりに、可動プレートが使用される。一部の実施態様では、可動プレートは、プレートの４隅のそれぞれに配置された支持構造によって支持されてもよい（すなわち、四角形または長方形プレートが採用されるとき）。プレート・ベースのＭＥＭＳスイッチの支持構造は、プレート全体が、固定電極に対して移動するように、ねじれ、かつ、曲がるように構成される点で、片持ちベース、ストラップ・ベース、ダイアフラム・ベースのＭＥＭＳスイッチに使用される支持構造と異なる。しかし、支持構造のこうした適応によって、特に、高い作動電圧で電極が互いに重なって壊れることを、プレート・ベースのＭＥＭＳスイッチがより受けやすくなる場合がある。さらに、高い作動電圧によって、特に、プレートが構造によって均等に支持されない場合、プレートの一部分が、下にあるゲート電極に接触するように、プレート自体が曲がる場合がある。その結果、プレート・ベースのＭＥＭＳスイッチについての作動電圧の許容度は、しばしば、小さくなる、または、スイッチが、確実に開閉することを可能にし、同時に、スイッチの作動電極が互いに接触することを防止するように、効果的に最適化させることができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、高い作動電圧の使用によって課される上述した制約を軽減する、すなわち、確実な開閉と電極の壊れの防止のためのプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチを開発することが望ましいはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
先に概説した問題は、十分な支持を有するプレート・ベースの微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチによって、大部分、対処される。特に、固定電極から離間した、可動電極から延びる３の倍数の支持腕を含むプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチが提供される。ある場合には、固定電極は、基板上に形成されてもよく、可動電極は、固定電極の上に離間してもよい。こうした実施態様では、３の倍数の支持腕は、可動電極から、基板に結合した異なる支持バイアまで延びてもよい。ある実施態様では、３の倍数の支持腕は、可動電極から半径方向に延びてもよい。他の実施態様では、支持腕の少なくとも１つは、可動電極から半径方向に延びる第１部分と、第１部分に対して約０°より大きい角度で第１部分から延びる第２部分を含む。例えば、ある場合には、第２部分は、第１部分から約９０°の角度で延びてもよい。ある実施態様では、第２部分は、複数の蛇行セクションを含んでもよい。
【０００８】
ある場合には、３の倍数の支持腕は、可動電極の周りに等間隔に配置される。他の実施態様では、３の倍数の支持腕は、可動電極の周りに等間隔に配置されなくてもよい。いずれにしても、ある実施態様では、３の倍数の支持腕は、可動電極から延びる支持腕をすべて備える。他の場合では、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチは、３の倍数の支持腕とまったく異なる付加的な支持腕を含んでもよい。一般に、支持腕は、約１００ミクロン〜約１０００ミクロンの長さを含む。さらに、支持腕は、約２５ミクロン〜約１００ミクロンの間の幅を含む。可動電極が円形である実施態様では、３の倍数の支持腕は、可動電極の直径の約５％〜約２０％の幅を含む。ある場合には、別法として、可動電極の形状は、切頭円であってよい。さらに他の場合では、三角形またはスリーポインティッド・スターなどのスリーポインティッド図形であってよい。支持腕の厚さは、一般に、約２ミクロン〜約１０ミクロンの間であろう。ある実施態様では、可動電極は、３の倍数の支持腕のそれぞれより厚い。ある場合には、可動電極は、実質的に均一な厚さを有する金属のベース層と、ベース層上に形成された１つまたは複数の異なる金属セグメントとを含む。さらに、または、別法として、可動電極の下側に張出し部を含む。
【０００９】
いずれにしても、ＭＥＭＳスイッチは、さらに、支持を追加し、かつ／または、電気的接触を可能にするために、固定電極と可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造を含む。特に、ＭＥＭＳスイッチは、３つ以上の接触構造を含むが、より好ましくは、固定電極と可動電極との間の空間内に延びる部分を有する３つの接触構造のみからなる。ある場合には、接触構造は、支持腕と同じ軸の周りに同心的に配置される。別法として、接触構造は、支持腕と異なる軸の周りに同心的に配置される。さらに他の実施態様では、接触構造は、同心的に配置されない。こうした場合のいずれの場合でも、ある実施態様では、ＭＥＭＳスイッチは、固定電極と可動電極の中心点との間の空間内に接触構造が実質的にない。さらに、または、別法として、可動電極は、接触構造に近接して配置されるカットアウト部分を含む。
【００１０】
先に述べたように、ある実施態様では、接触構造は、支持腕と同じ軸の周りに同心的に配置される。ある実施態様では、接触構造のそれぞれは、軸と支持腕のうちの１つの支持腕との間でアライメントがとられる。さらに他の実施態様では、接触構造のそれぞれは、複数の支持腕が配置される角度位置とまったく異なる角度位置に配置される。例えば、ある場合には、接触構造のそれぞれは、２つの隣接する支持腕の角度位置を２等分する角度位置に配置される。いずれにしても、接触構造は、軸から可動電極の縁までのスパンの約２５％〜約１００％の距離だけ、軸から同心に離間してもよい。例えば、接触構造は、軸と可動電極の縁とのほぼ中間の距離に同心的に配置される。
【００１１】
一般に、ＭＥＭＳスイッチは、任意の数の支持腕と接触構造が、可動電極によって電気的に活性であるように構成される。用語「電気的に活性な」は、一般に、電流を流し、また、受け取るように構成された構造を指す。対照的に、用語「電気的に不活性な」は、電流を流し、また、受け取るように構成されていない構造を指す。ある実施態様では、支持腕のうちの１つの支持腕と接触構造のうちの１つの接触構造は、電気的に活性であるように構成されるが、他の接触構造と支持腕は、電気的に不活性であるように構成される。他の場合では、接触構造および／または支持腕の２つ以上またはすべてが、電気的に活性であるように構成される。いずれにしても、ある実施態様では、接触構造は、異なる材料を含む。例えば、ある場合には、接触構造は、異なる伝導性材料を含む。他の場合では、接触構造は、非伝導性材料を含む。
【００１２】
先に述べたように、ある実施態様では、接触構造の配置は、可動電極の３つの領域に関して言及される。ある場合には、３つの領域は、３つの支持腕のそれぞれから可動電極の中心領域まで延びる境界によって区画される。別法として、３つの領域は、他の境界によって区画される。さらに他の実施態様では、接触構造の配置は、固定電極と可動電極の全体を構成するＭＥＭＳスイッチの３つの領域に関するものである。いずれにしても、ある場合には、接触構造の配置は、３つの領域に関して合同である。さらに他の実施態様では、接触構造の配置は、３つの領域に関して合同でない。特に、３つの領域のうちの１つの領域に隣接する接触構造のうちの１つまたは複数の接触構造の配置は、他の２つの領域に隣接する接触構造のうちの１つまたは複数の接触構造の配置に関して合同でなくてもよい。
【００１３】
接触構造の配置の間のこうした合同の相違は、種々の方法で採用される。例えば、こうした実施態様では、接触構造のうちの１つは、２つの支持腕の間に挿入された可動電極の張出し部の下に配置され、支持腕がそこから延びる可動電極の主セクションに結合される。こうした実施態様では、他の接触構造は、可動電極の主セクションの下に配置される。さらに他の実施態様では、他の接触構造のうちの１つまたは複数の接触構造は、可動電極の周縁に沿って配置された１つまたは複数の付加的な張出し部の下に配置される。先に述べたように、ある実施態様では、１つまたは複数の接触構造は、電気的に活性であるように構成されるが、１つまたは複数の他の接触構造は、電気的に不活性であるように構成される。ある場合には、接触構造の配置の間での合同の相違を引き起こさせるために、接触構造が、電気的に活性であるか、または、不活性であるかに関連して、可動電極の異なる領域に関して配置される。特に、電気的に不活性な接触構造は、ＭＥＭＳスイッチが作動すると、電気的に活性な接触構造が下に配置された可動電極のエリアに比べて、より小さな力を加えることになる可動電極のエリアの下に配置される。例えば、ある実施態様では、電気的に不活性な接触構造は、電気的に活性な接触構造に比べて、可動電極の縁の近くに配置される。他の実施態様では、電気的に活性な接触構造は、電気的に不活性な接触構造に比べて、可動電極の縁の近くに配置される。
【００１４】
複数のＭＥＭＳスイッチを含むスイッチ・アレイも意図される。特に、固定電極の上に離間した可動電極から延びる３の倍数の支持腕を有する少なくとも１つのプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチを含むスイッチ・アレイが提供される。プレート・ベースのＭＥＭＳスイッチは、本明細書に述べるＭＥＭＳスイッチの構成のうちの任意の構成を含む。例えば、ＭＥＭＳスイッチは、固定電極と可動電極との間の空間内に延びる部分を有する複数の接触構造を含む。ある場合には、複数の接触構造の相対配置は、固定電極の全体と可動電極の全体を集合的に含むＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同である。他の実施態様では、複数の接触構造の相対配置は、ＭＥＭＳスイッチの３つの領域の間で合同でない。
【００１５】
上述した構成を有するプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチを作製することに対して、いくつかの利点が存在する。特に、可動電極の周りに等間隔に配置された３の倍数の支持腕、および、可動電極と固定電極との間に挿入された複数の接触構造を含むことによって、従来の設計に比較して、より安定したプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチが作製される。こうした安定性は、可動電極が、下にあるゲート電極上に折れる、すなわち曲がることを防止するのに役立ち、スイッチの故障の可能性が減少する。結果として、本明細書に述べるプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチの安定性によって、電極が、垂直方向に一様に移動することが可能になる場合がある。可動電極が、下にあるゲート電極上に折れる、すなわち曲がることを防止することは、接触構造の配置が、可動電極の異なる領域に関して合同である実施態様において、特に、明らかである。
【００１６】
ある構成では、本明細書に述べるＭＥＭＳスイッチは、さらに、開く時のスイッチの信頼性を改善する方法を提供する。特に、本明細書に述べるＭＥＭＳスイッチ内の電気的に不活性な接触構造は、付着を受けにくい材料を含む。さらに、接触構造は、可動電極の異なる領域に関して合同であるように配置され、作動電圧が印加されると、構造に対して接触力のわずかの変化が生じる。接触力のわずかの変化によって、接触構造が、異なる時刻に開放され、すべての接触構造を開放するのに必要とされるエネルギーが低減され、それにより、開く時のスイッチの信頼性が上がる。
【００１７】
本発明の他の目的および利点は、以下の詳細な説明を読み、添付図面を参照することによって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、種々の変更形態および代替形態を含むが、本発明の特定の実施形態は、図面において例として示され、本明細書で詳細に述べられるであろう。しかし、本発明に対する図面および詳細な説明は、開示される特定の形態に本発明を限定することを意図されるのではなく、それどころか、本発明は、添付特許請求項によって規定される本発明の精神および範囲内に入る、すべての変更形態、等価形態、および代替形態を含むことが意図されることが理解されるべきである。
【００１９】
図面を考えると、プレート・ベースの微小電気機械スイッチの例示的な構成が示されている。特に、図１および図２ａ〜２ｃは、固定電極３４の上に配置された可動電極４８を有するＭＥＭＳスイッチ３０を示す。先に述べたように、用語「ＭＥＭＳスイッチ」および「微小電気機械スイッチ」は、本明細書で交換可能に使用されるが、頭字語「ＭＥＭＳ」は、厳密には対応しない。図１は、ＭＥＭＳスイッチ３０の平面図であり、図２ａは、図１の線Ａ−Ａに沿って切り取ったＭＥＭＳスイッチ３０の断面図である。図２ｂは、ＭＥＭＳスイッチ３０の下側構成部品（すなわち、固定電極３４、支持バイア３８、接触下位構造４０ｂ、４２ｂ、４４ｄ、信号ワイヤ４６）の平面図を示し、図２ｃは、ＭＥＭＳスイッチ３０の上側構成部品（すなわち、可動電極４８と支持腕５０）の平面図を示す。図１および図２ａ〜２ｃは、ＭＥＭＳスイッチ３０の構成を参照して同時に説明される。本明細書に述べるＭＥＭＳスイッチは、ＭＥＭＳスイッチ３０の構成に限定されないことを留意するべきである。ＭＥＭＳスイッチ３０代替の構成を有する構成部品を含むプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチの他の例示的な構成は、図３〜２３を参照して以下でより詳細に述べられる。図１〜２３に示す画像は、一定比例尺に従って描かれていないことを留意するべきである。特に、スイッチの特定の態様を強調するために、図示するＭＥＭＳスイッチのあるフィーチャは、対象とする他のフィーチャに関して不釣合いな大きさに作られている。
【００２０】
図１および図２ｃに示すように、ＭＥＭＳスイッチ３０は、可動電極４８の周縁の周りで離間した支持腕５０を含む。支持腕５０は、可動電極４８から、固定電極３４が形成される基板３２に結合した支持バイア３８まで延びる。支持バイア３８のうちの１つは、図２ａにおいて、接触構造４０から延びる信号ワイヤ４６の左に示される。支持バイア３８の別のものは、図２ａの固定電極３４の右に示されるが、第３支持バイアは、図２ａの断面図に示されていない。以下でより詳細に説明するように、ある実施形態では、支持腕５０と可動電極４８は、同じ材料を含む。したがって、ある実施形態では、支持腕５０は、可動電極４８の隣接張出し部であってよい。その結果、構成部品を区別するのに、異なる斜線パターンが使用されない。しかし、支持腕５０が、可動電極４８から延びるおよその位置を示すために、図１では、点線が使用される。点線は、構成部品の相対位置を示すのに使用されるだけであり、したがって、ＭＥＭＳスイッチ３０の一部ではない。
【００２１】
可動電極４８が、図１および図２ｃに示されており、作製中に電極の下側への化学的アクセスを可能にすると共に、作動中に空気を逃がす穴５４を含む。可動電極４８における穴５４の数、サイズ、配置は、図１および図２ｃに示す構成に限定されない。特に、可動電極４８は、任意のサイズの任意の数の穴を含んでもよく、穴は、任意の方法で配置される。図面を単純化するために、穴５４は、図２ａのＭＥＭＳスイッチ３０の断面図には示されない。図１は、固定電極３４が可動電極４８より大きな直径を有するものとして示している。こうした構成は、コンフォーマル堆積技法によってＭＥＭＳスイッチ３０を作製するときに、特に、有利である。特に、固定電極３４より小さい直径を有するように可動電極４８を作製することは、有利には、可動電極４８を、周縁リップがない状態で形成させることができる。しかし、さらに別の実施形態では、固定電極３４は、可動電極４８に比べて、実質的に同じか、または、小さい寸法を有するように形成される。いずれにしても、固定電極と可動電極の直径は、約１００ミクロン〜約１０００ミクロンの間である。ＭＥＭＳスイッチを作製する例示的な方法は、図１２〜２３を参照して以下でより詳細に述べられる。
【００２２】
ＭＥＭＳスイッチ３０は、さらに、固定電極３４と可動電極４８との間の空間内に延びる部分を有する接触構造４０、４２、４４を含む。一般に、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチは、可動電極４８と固定電極３４との間に任意の数の接触構造を含む。しかし、ある実施形態では、可動電極４８と固定電極３４との間に少なくとも３つの接触構造を設けることが有利であり、接触構造の数を３に限定することがさらに有利である。特に、３つの接触構造は、可動電極４８が、その上で均等に支持されることができる平面を形成してもよく、それにより、可動電極４８が、固定電極３４上に、反り、曲がり、または、折れることが防止される。以下で述べるように、接触構造は、可動電極４８と固定電極３４との間の任意の位置に配置される。しかし、ある実施形態では、ＭＥＭＳスイッチは、可動電極の中心点と固定電極の中心点との間に接触構造が存在しないことが有利である。特に、可動電極の中心に関して中心を持つ単一接触構造、または、可動電極の中心の非常に近くに配置された複数の接触構造によって、下にある固定電極上に曲がるか、または、折れることがある。
【００２３】
図２ａに示すように、接触構造４０、４２は、可動電極４８の直下に形成された接触部分構造４０ａ、４２ａと、固定電極３４から絶縁された基板３２上に形成された接触部分構造４０ｂ、４２ｂを含む。代替の実施形態では、接触部分構造４０ｂ、４２ｂの一方または両方は、信号ワイヤ４６上に形成される。好ましい実施形態では、接触部分構造４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂの少なくとも１つは、固定電極３４と可動電極４８との間の空間内に延びるような大きさに作られてもよい。こうして、作動電圧が印加されるときに、可動電極４８は、固定電極３４に接触することを防止される。ある場合には、接触部分構造４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂの１つまたは複数は、他と比べて異なる厚さを有してもよい。さらに他の実施形態では、接触部分構造４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂは、実質的に同じ厚さを有してもよい。さらに、ある実施形態では、接触部分構造４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂは、構造が同じ形状である、かつ／または、同じサイズであるように、実質的に同じ横寸法を有してもよい。さらに他の実施形態では、接触部分構造４０ａ、４０ｂ、４２ａ、４２ｂの１つまたは複数は、異なる形状である、かつ／または、異なるサイズであってもよい。
【００２４】
図１および図２ａ〜２ｃには示さないが、接触構造４４は、接触構造４０、４２と同じ配置を含む。特に、ある実施形態では、接触構造４４は、固定電極３４から絶縁された基板３２上に形成された接触部分構造と、可動電極４８の直下に形成された別の接触部分構造を含む。こうして、接触構造４０、４２、４４のそれぞれは、接触部分構造のセットを含む。他の実施形態では、接触構造４０、４２、４４の１つまたは複数は、基板３２上に形成された１つの接触部分構造のみを含む。より具体的には、接触部分構造４０ａ、４２ａ、４４ａの１つまたは複数は、ＭＥＭＳスイッチ３０から省かれてもよい。こうした場合、可動電極４８は、作動電圧が固定電極３４に印加されると、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、および／または４４ｂに直接接触する。ある実施形態では、接触部分構造４０ａ、４２ａ、４４ａ、４０ｂ、４２ｂ、４４ｂの任意の接触部分構造は、２つ以上の接触フィーチャまたはバンプを含む。ある場合には、接触部分構造４０ａ、４２ａ、４４ａ、４０ｂ、４２ｂ、または４４ｂの複数の構造は、結合抵抗を減らすために並列に配線される。
【００２５】
いずれにしても、接触構造４０、４２、４４は、信号ワイヤ４６に結合される。信号ワイヤ４６は、接触構造４０、４２、４４を通して伝導する無線周波数（ＲＦ）信号などの電流を流すか、または、受け取るように構成される。したがって、信号ワイヤ４６は、信号の入力端子と出力端子に結合される。ある実施形態では、信号ワイヤ４６の１つまたは複数は、信号の入力端子または出力端子に結合されなくてもよい。一般に、信号ワイヤに結合し、次に、信号の入力端子または出力端子に結合する接触構造は、「電気的に活性な」接触構造と呼ばれる。対照的に、信号ワイヤに結合し、信号の入力端子または出力端子に結合しない接触構造は、「電気的に不活性な」接触構造と呼ばれる。支持バイア３８が、信号の入力端子または出力端子に結合するかどうかに関連して、支持腕５０に関して同様な区別を行ってもよい。
【００２６】
接触パッドと配線を絶縁するために、固定電極３４は、信号ワイヤ４６と接触構造４０、４２、４４の周りにカットアウト部分３９を含む。特に、固定電極３４は、図１および図２ｂに示すように、信号ワイヤ４６と接触構造４０、４２、４４の輪郭に追従する構成を有するカットアウト部分３９を含む。より具体的には、固定電極３４は、信号ワイヤ４６と接触構造４０、４２、４４から実質的に均一な距離だけ離間した、カットアウト部分３９内の縁を有するように構成される。他の実施形態では、固定電極３４は、信号ワイヤ４６と接触構造４０、４２、４４の周りで均一な距離だけ離間していない縁を有するように構成される。いずれにしても、固定電極３４は、さらに、または、別法として、中央カットアウト部分を含むこともある。他の実施形態では、固定電極３４は、２つ以上の電極に分割される。その結果、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチは、固定電極の異なる構成を含む。
【００２７】
図３は、図１および図２ｂに示すカットアウト部分３９と異なるカットアウト部分を有する固定電極の例示的な構成を示す。特に、図３は、ＭＥＭＳスイッチの下側構成部品の平面図を示しており、固定電極５５は、カットアウト部分５９を特徴付ける縁を有する。図３に示すように、カットアウト部分５９が、固定電極５５と信号ワイヤ４６との間の、下にある基板の比較的大きな領域にまたがるように、固定電極５５が構成される。ある実施形態では、カットアウト部分５９が、折れを特に受けやすい、上にある可動電極の所定部分に対応する、下にある基板の領域にまたがるように、固定電極５５を構成することが有利である。例えば、支持腕が、電極の側面に沿ってアライメントがとられていない（支持腕が、電極の側面に沿ってアライメントがとられているという相対的な構成は、支持腕５０を参照して以下でより詳細に述べられる）可動電極のエリアは、可動電極の他のエリアと比べて、折れをより受けやすい場合がある。可動電極のこうしたエリアに対応する、下にある基板の領域にまたがるカットアウト部分を有するように、固定電極５５を構成することは、有利には、２つの作動電極間で短絡することを防止し、スイッチの信頼性が向上する。本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチは、固定電極に対する可動電極の折れおよび／または曲がりを防止するように特に構成されるが、図３の固定電極５５の構成は、可動電極が本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチの構成内で実際に曲がった場合に、２つの電極が接触するのを回避する方法を提供している。
【００２８】
信号ワイヤ４６と接触構造４０、４２、４４の周りの、固定電極のカットアウト部分を大きくすることの１つの欠点は、所与の大きさの接触力について、可動電極を接触構造４０、４２、４４に接触するように下に引っ張るのに、大きな作動電圧が必要とされることがあるということである。先に述べたように、ある場合には、スイッチの作動電圧を上げることは望ましくない。したがって、ある実施形態では、固定電極５５は、作動電圧が、特定の仕様以下に維持されるように構成される。その結果、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチに含まれる固定電極の構成は、図１および図３に示す構成に限定されない。特に、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチに含まれる固定電極は、図１および図３に示す構成と比較して、信号ワイヤ４６の一方の側または両側から、ならびに、接触構造４０、４２、４４の所定部分から延びる、より大きな空間とより小さな空間を含む、信号ワイヤ４６と接触構造４０、４２、４４の周りの任意のサイズと形状のカットアウト部分を有するように構成される。
【００２９】
図１および図２ｃの支持腕５０は、可動電極４８の周縁の周りに等間隔に配置され示されるが、支持腕は、可動電極の任意の周縁位置に沿って配置される。しかし、ある実施形態では、可動電極４８の周りに支持腕５０を等間隔に配置することが有利である。特に、等間隔に配置された支持腕によって、可動電極４８が等間隔で支持されることが可能になり、その結果、可動電極４８の周縁領域が、電極の他の周縁領域と比べて、固定電極３４上への曲がり、または、折れをより受けにくくなる。いずれにしても、図１および図２ｃの３つの支持腕を含むＭＥＭＳスイッチ３０が示されるが、ＭＥＭＳスイッチ３０は、任意の数の支持腕を含む。ある実施形態では、ＭＥＭＳスイッチ３０が、可動電極に対して構造上の安定性を与えるために、３の倍数の支持腕からなる支持腕の単一のセットを含むことが有利である。例えば、ＭＥＭＳスイッチ３０は、可動電極４８の周縁の周りに離間した３つ、６つ、または９つの支持腕を含む。離間した６つの支持腕を有するプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチの例示的な構成は、図７に示され、以下でより詳細に述べられる。可動電極４８の周縁の周りに等間隔で配置された３の倍数の支持腕は、有利には、固定電極３４に関して横と垂直の両方に可動電極４８を安定化する方法を提供してもよい。特に、３つの支持腕は、電極が、それによって支持され、移動する平面を区画する三脚（ｔｒｉｐｏｄ）として役立つ場合がある。３の倍数のさらなる支持腕は、こうした三脚構造に対してさらなる支持を提供することができる。
【００３０】
しかし、ある場合には、付加的な支持腕は、ＭＥＭＳスイッチ３０が作動するときに、接触構造４０、４２、４４に力の不均一な分布をもたらす場合があり、その欠点は、接触構造４０、４２、４４の配置を参照して以下でより詳細に述べられる。特に、４つ以上の支持腕が、ＭＥＭＳスイッチ３０内で使用されるとき、支持腕のすべてによって支持されるために、支持バイア３８の高さのどんな小さな変化でも、可動電極４８が、ねじれるか、または、曲がることがある。反りは、好ましくないことに、可動電極４８が、固定電極３４に接触する可能性を増加させ、スイッチの信頼性に影響を及ぼす。しかし、３つの支持腕を有するスイッチは、可動電極４８を支持する、ただ１つの平面を決め、したがって、接触構造４０、４２、４４に力の不均一な分布をもたらすことなく、支持バイア３８内で高さが変化する余裕がある。したがって、ある実施形態では、可動電極４８から延びる支持腕の数を３に限定することが有利である。
【００３１】
さらに、３つの支持腕のみが、ＭＥＭＳスイッチ内に含まれる実施形態では、支持腕５０の長さは、短くてもよい。特に、スイッチ３０のスイッチング電圧特性（すなわち、作動電圧）を維持するために、支持腕の長さは、可動電極４８から延びる支持腕の数が増加するにつれて増加してもよい。しかし、支持腕５０を長くすることは、好ましくないことに、ＭＥＭＳスイッチ３０のサイズを増加させる。さらに、支持腕の数の増加は、基板３２上に形成される支持バイアの数を増加させ、好ましくないことに、支持バイア３８と、基板３２と、可動電極４８との間の熱機械的相互作用が増加する。一般に、支持バイア３８と可動電極４８は、基板３２と異なる材料を含む。例えば、支持バイア３８と可動電極４８は金を含み、基板３２はシリコンを含む。別法として、または、付加的に、支持バイア３８、可動電極４８、および／または基板３２用に使用される他の例示的な材料は、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチの作製プロセスが述べられる図１２〜２３を参照して以下で述べられる。ある場合には、可動電極４８は、支持バイア３８ならびに基板３２と異なる材料を含む。
【００３２】
一般に、ＭＥＭＳスイッチは、製造時、また、使用時に異なる温度にさらされるであろう。構成部品間の材料の変化は、支持バイア３８と可動電極４８が、基板３２と異なる熱膨張係数を有するようにさせる。結果として、支持バイア３８は、基板３２と異なるレートで膨張し、構成部品の境界において応力を生じさせる。ある場合には、こうした応力は、支持バイア３８に結合した支持腕５０の可動性を妨げ、その結果、可動電極４８が、作動中に、固定電極３４の方に、均等に移動する、すなわち、平らなままで移動するのを妨げる。特に、支持バイア３８と基板３２の境界で生じる応力によって、可動電極４８は、支持腕すべてにおける応力を最小にしようと試みるときに、反る場合がある。ある場合には、支持腕５０は、支持バイア３８と異なる材料を含み、可動電極４８を反らせるさらなる境界応力を引き起こす。さらに、または、別法として、可動電極４８自体の熱膨張または熱収縮は、可動電極の反りの一因となる。特に、支持バイア３８に対する可動電極４８の熱膨張または熱収縮は、可動電極に関する横方向力を増加させ、電極を反らせる。いずれにしても、支持バイアの数の増加によって、基板３２の境界における応力と可動電極４８にかかる全体の力が増加する。結果として、支持腕の数の増加は、可動電極４８の移動を損なう可能性が高い。
【００３３】
固定電極３４に対して可動電極４８を移動させるという目的ならびに支持バイア３８と基板３２との間の熱機械的相互作用についての考慮事項が、可動電極４８に関する支持腕５０の形状および／またはレイアウト構成を左右する。より具体的には、支持バイア３８と基板３２との間の熱膨張の変化によって生じる応力、ならびに、電極の熱膨張および／または熱収縮によって可動電極４８にかかる横方向力による、可動電極４８の可動性の妨害は、支持腕５０の所定部分が、可動電極４８の側面に沿って配置されるときに低減される。図１および図２ｃは、可動電極４８から半径方向に延びる第１部分５１と、約０°より大きな角度で第１部分５１から延びる第２部分５２を有する支持腕５０を示す。こうして、支持腕５０は、可動電極４８の側面に沿って配置される。こうした構成によって、有利には、支持腕５０が、可動電極４８にかかる力に応答してねじれることがある。例えば、支持腕５０の構成によって、固定電極３４の作動によって、かつ／または、可動電極４８の熱膨張の変化によって生じる力に応答して、腕がねじれる場合がある。支持腕５０のねじれ作用は、支持バイア３８と基板３２の境界において生じる応力を吸収することになり、その結果、可動電極４８の支持と可動性が維持される。
【００３４】
図１および図２ｃに示すように、ある実施形態では、第２部分５２は、第１部分５１に対して約９０°で配置される。ある実施形態では、こうした角度は、大部分のねじれを可能にし、その結果、支持バイア３８と基板３２と可動電極４８との間の熱機械的相互作用によって生じる大部分の応力を吸収する。しかし、可動電極４８から延びる支持腕の寸法と数に応じて、第２部分５２は、第１部分５１に対して小さい角度または大きな角度で配置される。さらに他の実施形態では、支持腕５０は、可動電極４８から半径方向に延びる単一部分を含むだけの場合がある。半径方向に配置された支持腕の例示的な構成は、図５に示され、以下でより詳細に述べられる。さらに、可動電極４８と支持腕５０についての複数の他の構成が、図４および図６を参照して、以下でより詳細に述べられる。
【００３５】
可動電極４８を、固定電極３４に対して横と垂直の両方向に対して固定位置に維持することに加えて、固定電極３４に印加された作動電圧が開放されたときに、支持腕５０が、可動電極４８を接触構造４０、４２、４４との接触状態から引き出すのに役立つ。ある場合では、支持腕５０は、両方の機能のために特に構成される。特に、固定電極３４に印加された作動電圧が開放されたときに、可動電極４８が、固定電極３４上に折られず、確実に開くような大きさに作られてもよい。例えば、ある場合には、支持腕５０は、約１００ミクロン〜約１０００ミクロンの間の長さ、あるいは、より具体的には、支持腕５０の約４倍〜約８倍の幅を含む。しかし、可動電極４８のサイズと、電極から延びる支持腕の数に応じて、支持腕５０について、より長い長さ、または、より短い長さが使用される。
【００３６】
先に述べたように、長さが短い支持腕５０は、有利には、ＭＥＭＳスイッチ３０のサイズを小さくさせる。さらに、短い長さは、可動電極４８に対してより大きな安定性を提供し、したがって、可動電極４８が、固定電極３４上に折れるのを防止する可能性を高くしてもよい。しかし、長い長さは、支持腕５０に、より大きなねじれの柔軟性を与え、その結果、支持バイア３８と基板３２の境界で受ける熱機械的応力を吸収する可能性が高まる。いずれにしても、ある実施形態では、支持腕５０は、実質的に同じ長さを含む。同じ長さの構成は、可動電極４８により大きな安定性を提供し、電極が、作動中に固定電極３４の方により均等に移動することを可能にしてもよい。別法として、支持腕５０の１つまたは複数は、他と比べて異なる長さを含んでもよい。
【００３７】
ある場合には、支持腕５０は、約２５ミクロン〜約１００ミクロンの間の幅を含む。しかし、可動電極４８のサイズと電極から延びる支持腕の数に応じて、より大きい幅、または、より狭い幅が使用される。小さい幅は、有利には、可動電極４８を移動させるのに必要とされる作動電圧を減らすが、大きな幅は、可動電極４８が、固定電極３４上に折れることを防止するためのより大きな安定性を提供する。ある実施形態では、支持腕５０の幅は、可動電極４８のサイズに比例する。例えば、可動電極が円形である実施形態では、支持腕５０は、可動電極の直径の約５％〜約２０％の幅を含む。さらに、または、別法として、支持腕５０は、幅の変化を含む。例えば、第１部分５１は、第２部分５２の２倍の幅までの、または、２倍の幅より大きい幅を有してもよい。こうした構成によって、支持腕が、可動電極４８に対して大きな安定性を与えることを可能にし、一方で、第２部分５２に、やはり、ねじれの柔軟性を与える。支持腕５０の長さと同様に、ある実施形態では、支持腕５０は、実質的に同じ幅を含む。別法として、支持腕５０の１つまたは複数は、他と異なる幅でもよい。さらに別の実施形態では、第１部分５１の幅および／または第２部分５２の幅は、それぞれ、こうした部分の長さに沿って変わってもよい。
【００３８】
支持腕５０の厚さは、一般に、約２ミクロン〜約１０ミクロンの間であってよいが、可動電極４８のサイズと、支持腕５０の長さと幅に応じて、より大きい厚さ、または、より小さい厚さが使用される。一般に、厚い支持腕は、可動電極４８が固定電極３４上に折れるのを防止するときに、より大きな安定性を提供するが、ねじれの柔軟性を減少させ、したがって、支持バイア３８と基板３２の境界で受ける熱機械的応力を吸収する能力を減少させる。さらに、厚い支持腕は、接触構造４０、４２、４４を接触させるように可動電極４８を移動させるためのより大きな作動電圧を必要とする。いずれにしても、ある実施形態では、支持腕５０は、実質的に同じ厚さを含む。別法として、支持腕５０の１つまたは複数は、他と異なる厚さを含む。ＭＥＭＳスイッチを作製する例示的な方法を参照して以下で述べるように、ある実施形態では、可動電極４８は、支持腕５０より厚くてもよい。より具体的には、可動電極４８の平均厚は、支持腕５０より約５０％〜約１００％厚くてもよい。さらに別の実施形態では、可動電極４８と支持腕５０は同じ厚さである。
【００３９】
一般に、可動電極４８の面積寸法は、固定電極３４の面積寸法、可動電極と固定電極との間に挿入された接触構造の数、スイッチを動作させるのに使用される作動電圧に依存する。一般に、大きな面積を覆う可動電極は、下にある接触構造に大きな接触力を生じさせるであろう。以下で述べるように、より大きな接触力は、有利には、接触構造上の汚濁物を落とすことができ、接触抵抗と付着が減少する。一方、可動電極４８の大きな面積寸法は、大きな機器を生産し、これは、より小型の構成部品を生産するという業界の目的に反する。したがって、可動電極４８のサイズを決めるときにはトレードオフが存在する。一般に、可動電極４８のサイズは、スイッチの設計仕様を満たすように最適化されるが、一般に、約０．０１ｍｍ2〜約１．０ｍｍ2の面積を占めてもよい。例えば、可動電極４８が、図１および図２ｃに示すように円形である実施形態では、可動電極４８は、約１００ミクロン〜約１０００ミクロンの間の直径を有してもよい。
【００４０】
図１および図２ｃは、円形構成を有する可動電極４８を示すが、可動電極４８は、こうした形状に限定されない。実際に、可動電極４８は、任意の形状を含む。ある実施形態では、実質的に同じ形状と面積を有する３つの領域に分割することができる形状の可動電極４８を有することが特に有利である。特に、実質的に同じ形状と面積を有する３つの領域に分割することができる形状は、可動電極の下で接触構造を均等に配置するのに有利である。さらに、３つの領域に均等に分割できる形状は、接触構造の配置を容易に決定することを可能にするレイアウトを提供する場合がある。例えば、図１および図２ｃの可動電極４８の円形構成は、３つの対称領域、すなわち、領域５６〜５８に分割することができる形状である。
【００４１】
ある実施形態では、領域５６〜５８は、図１の点線で示すように、支持腕５０のそれぞれから可動電極４８の中心点まで延びる境界によって区画される。点線は、可動電極４８の考えられる分離を示すのに使用されるだけであり、したがって、ＭＥＭＳスイッチ３０の一部ではない。領域５６〜５８は、図１に示されるもの以外の境界によって区画される。例えば、領域５６〜５８は、別法として、支持腕のそれぞれの間の点から可動電極４８の中心点まで延びる境界、または、可動電極４８を３つの対称形状に分割する任意の他の境界によって区画される。いずれにしても、対称な領域５６〜５８は、支持腕５１を含まないが、支持腕５１は、可動電極４８と同じ材料を含み、可動電極４８と単一隣接構造であってよいことを留意するべきである。可動電極４８と支持腕５０との区別を簡単にするために、本明細書で参照される可動電極４８の形状は、一般に、支持腕５０のない状態の構造の形状を指してもよい。
【００４２】
ＭＥＭＳスイッチ３０に含むことができる可動電極の代替の構成は、図４〜６に示される。特に、図４は、切頭円形形状を有する可動電極６０の平面図を示す。図５は、三角形形状を有する可動電極７０の平面図を示し、図６は、切頭三角形形状を有する可動電極８０の平面図を示し、切頭三角形形状は、別法として、トレフォイル形状またはスリーポインティッド・スターと本明細書で呼ばれてもよい。先に述べたように、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチは、任意の形状の可動電極を含んでもよく、したがって、図２ｃおよび図４〜６に示す形状に限定されない。ある実施形態では、固定電極３４の形状は、可動電極４８の形状と実質的に同じであってよく、したがって、図４〜６を参照して述べる形状を含むが、それに限定されない形状を有するように形成される。可動電極４８と同じ形状を有することは、有利には、ＭＥＭＳスイッチ３０が占める面積を減らす。さらに他の場合では、固定電極３４の形状は、可動電極４８と実質的に異なる形状を有する。例えば、固定電極３４は、可動電極４８の形状に関係なく円形であってよい。別法として、固定電極３４は、限定はしないが、図４〜６を参照して述べる形状などの異なる形状であってよい。
【００４３】
図４〜６に示すように、ＭＥＭＳスイッチ３０は、支持腕の代替の構成ならびに可動電極の異なる構成を含む。図４〜６に示す支持腕の構成は、以下でより詳細に説明される。図２ｃおよび図４〜６に示す支持腕の構成は、それぞれ、可動電極の異なる構成に関して示されるが、構成は、必ずしも互いに排他的ではない。特に、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチは、限定はしないが、図２ｃおよび図４〜６に示す構成を含む、本明細書で述べる可動電極と支持腕の構成の任意の組合せを含んでもよい。
【００４４】
図４は、可動電極６０から半径方向に延びる第１部分６１と、第１部分６１から延び、可動電極６０の周りに同心である第２部分６２を有する支持腕６４を示す。支持腕６４の構成は、有利には、こうした構成を含むＭＥＭＳスイッチのサイズを低減させ、一方、支持腕を支持する支持バイアと下にある基板との間で生じる場合がある熱機械的応力を吸収する利点を提供する。特に、支持腕６４の構成は、有利には、可動電極６０が均等に移動するように、腕がねじれることを可能にする構成を提供してもよい。支持腕６４は、図４において、弧を構成する、可動電極６０の周縁部分から延びるように示されるが、支持腕６４は、別法として、可動電極６０の平坦な周縁部分から延びてもよい。
【００４５】
図５は、単一セグメントが可動電極から半径方向に延びる、支持腕の代替の構成を示す。特に、図５は、可動電極７０から半径方向に延びる支持腕７２を示し、可動電極７０からは、さらなるセグメントは延びない。支持腕７２は、図５において、三角形形状の可動電極７０の尖った部分から延びるように示されるが、支持腕７２は、別法として、可動電極７０の側面周縁部分から延びてもよい。図６は、本明細書で提供されるＭＥＭＳ機器が含むことができる支持腕のさらに別の構成を示す。特に、図６は、可動電極８０から延びる蛇行構成を有する支持腕８４を示す。より具体的には、支持腕８４は、蛇行構成を形成するようにすべてが接続される、可動電極８０から半径方向に延びる第１部分８１、第１部分８１に垂直な第２部分８２、第２部分８２に垂直に配置された第３部分８３を含む。蛇行構成は、有利には、図２ｃに示す支持腕５０の構成と比べて、支持腕８４の曲がりとねじれの柔軟性を増加させる。その結果、支持腕８４の構成は、図２ｃに示す支持腕５０の構成と比べて、支持腕を支持する支持バイアと下にある基板との間で生じる場合がある熱機械的応力の吸収を高める場合がある。
【００４６】
先に述べたように、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチの目的の１つは、可動電極が、固定電極上に折れることを防止しながら、固定電極の方への可動電極の移動を誘導することである。こうした目的を達成するために、いくつかの支持腕の構成が提供されてきた。ある実施形態では、可動電極と固定電極との間の接触構造の配置は、さらに、こうした目的に貢献するであろう。特に、接触構造の角度位置と半径方向位置（その定義は、以下でより詳細に述べられる）は、可動電極が固定電極上に折れることを防止するＭＥＭＳスイッチの能力に影響を及ぼす。さらに、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチ内での接触構造の配置は、電極が接触することを防止しながら、開く時と閉じる時の信頼性を改善するように最適化される。特に、接触構造の角度位置は、作動電圧が打ち切られた後に、可動電極が、接触構造から離れて偏倚する能力に影響を及ぼす。さらに、接触構造の半径方向位置は、任意所与の作動電圧で、可動電極が接触構造に接触するようになる力に影響を及ぼす。
【００４７】
ある場合には、構造上に形成されたどんな汚濁物をも落とすために、接触構造に十分な打撃力を与えることが有利である。接触構造上の汚濁物の除去は、有利には、構造をまとめる付着量を減少させると共に、接触抵抗を減少させ、それにより、開く時や閉じる時のスイッチの信頼性を改善する。以下でより詳細に説明するように、本明細書で述べるＭＥＭＳスイッチの接触構造は、スイッチの設計仕様に応じて、支持腕と可動電極の中心に関して任意の角度位置と半径方向位置で配置される。ある場合には、接触構造の配置は、ＭＥＭＳスイッチ、または、より具体的には、以下で述べる可動電極の領域に関して特に述べられる。
【００４８】
図１は、２つの隣接支持腕の中間に配置された接触構造４０、４２、４４を示す。より具体的には、図１は、２つの隣接する支持腕の角度位置を２等分する角度位置に配置された接触構造４０、４２、４４を示す。本明細書で使用される用語「角度位置」は、一般に、中心軸の周りの構造の同心位置を指し、構造から中心軸までの距離に無関係である。図１に示す接触構造４０、４２、４４の２等分配置は、可動電極４８が、曲がる、かつ／または、折れることを防止するのに最適であるが、作動電圧が取り除かれたときにスイッチを開ける場合、接触構造の他の配置に比べ効果が小さいことがある。その結果、ある実施形態では、接触構造４０、４２、および／または４４は、代替の角度位置に配置される。例えば、ある実施形態では、接触構造４０、４２、および／または４４は、支持腕５０の角度位置を２等分しないが、その間にある角度位置に配置される。他の実施形態では、接触構造４０、４２、および／または４４は、支持腕５０の角度位置と同じ角度位置に配置される。接触構造とほぼ同じ角度位置に配置された支持腕を有するＭＥＭＳスイッチの例示的な構成が、図７に示され、以下でより詳細に述べられる。
【００４９】
一般に、接触構造は、可動電極の中心点を通って延びる軸から、中心点と可動電極の縁との間のスパンの約２５％〜約１００％の間にある距離のところに配置される。図１は、中心点と可動電極４８の縁とのほぼ中間に配置された接触構造４０、４２、４４を示す。こうした配置は、可動電極４８が、固定電極３４上に折れることを防止するのに特に有利である。特に、ほぼ中間の半径方向位置に接触構造４０、４２、４４を配置することは、可動電極４８の中央部分と縁部分が折れる傾向を妨げる（すなわち、可動電極が、凹面を上にして、または、凹面を下にして折れる傾向を妨げる）場合がある。結果として、接触構造のこうした配置を有するＭＥＭＳスイッチは、有利には、それによってスイッチを動作させる、より高い作動電圧許容度を有してもよい。しかし、他の実施形態では、図７を参照して以下でより詳細に説明するように、中心点と可動電極の縁との中間以外の位置に、接触構造を位置付けることが有利である。
【００５０】
いずれにしても、中心点と可動電極４８の縁に関する、接触構造４０、４２、４４の半径方向位置は、作動電圧が印加されるときに、構造にかかる接触力の量に影響をおよぼす。ある実施形態では、スイッチの適切な動作を確実にするために、すべての接触構造が、電気的に活性であるスイッチにおいて、接触力の均一な分布が望ましい。より具体的には、接触力の均一な分布は、接触構造４０、４２、４４の接触と開放が、同時に起こるか、または、均等に起こるのを確実にする。ある場合には、接触構造を、可動電極の中心点から同じ半径方向距離に配置することによって、実質的に均一な力の分布が得られる。しかし、他の実施形態では、不均一な力の分布が望まれる場合があり、したがって、接触構造は、図８を参照して以下で述べるように、可動電極の中心点から同じ半径方向距離に配置されなくてもよい。
【００５１】
図１は、可動電極４８が、固定電極３４上に折れることを防止するのに特に有利である配置の接触構造４０、４２、４４を示す。特に、接触構造４０、４２、４４は、それぞれが、領域５６〜５８のうちの１つの中に配置され、かつ、可動電極４８の中心点の周りに均等に配置されているように示される。結果として、支持腕５０と接触構造４０、４２、４４は、実質的に同じ軸の周りに配置される。他の実施形態では、接触構造４０、４２、４４は、支持腕５０と同じ軸の周りに配置されない。接触構造のこうした配置を有するＭＥＭＳスイッチの例示的な実施形態は、図８および図９を参照して以下でより詳細に述べられる。
【００５２】
図１に示すように、接触構造４０、４２、４４は、接触構造のそれぞれが、その間に配置される支持腕に対して、実質的に同じ角度位置に配置される。さらに、接触構造４０、４２、４４は、可動電極４８の中心点に関して実質的に同じ半径方向位置に配置される。結果として、領域５６〜５８内の接触構造４０、４２、４４の位置は、それぞれ、実質的に同じである。より具体的には、領域５６〜５８が、互いの上に重ね合わされた場合に、接触構造の中心点が、実質的にアライメントがとられた状態になるように、接触構造４０、４２、４４が配置される。ある場合には、領域５６〜５８が、互いの上に重ね合わされた場合に、それぞれの接触構造の中心点が、接触構造４０、４２、４４のすべての境界内にあるように、接触構造４０、４２、４４が配置される。さらに他の実施形態では、領域５６〜５８が、互いの上に重ね合わされた場合に、接触構造の中心点が、接触構造４０、４２、４４のうちの１つの幅より小さい、などの、互いの特徴的な距離内にあるように、接触構造４０、４２、４４が配置される。本明細書で使用される用語「合同な」は、一般に、レイアウトを、互いの上に重ねて見るときに、実質的に同じ構造の配置を示す構造レイアウトを指している。したがって、図１の接触構造４０、４２、４４の配置は、合同であると呼ばれてもよい。
【００５３】
接触構造の配置が、可動電極の異なる領域またはＭＥＭＳスイッチ自体に関して合同であるかどうかについての説明は、接触構造のサイズと形状に無関係であることを留意するべきである。特に、接触構造の配置についての合同の考えは、互いを比べた接触構造のサイズと形状ではなく、可動電極の所定領域および／またはＭＥＭＳスイッチの所定領域に関する接触構造の位置、より具体的には、接触構造の中心点を対象とする。先に述べたように、用語、合同は、機器の所定部分が、互いの上に重ね合わされるときに、構造の中心点が実質的にアライメントをとった状態になる構造レイアウトを指してもよい。したがって、本明細書で使用される「合同な配置」は、接触構造の周縁の１：１一致アライメントを有する構造レイアウトを含むが、それに限定されなくてもよい。ある実施形態では、接触構造の合同な配置は、互いの上に重ね合わされるときに、周縁のいずれもが、アライメントをとられた状態になくてもよい。したがって、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチは、スイッチ内で合同に配置される、異なるサイズと形状の接触構造を含む。
【００５４】
図７は、図１を参照して述べるＭＥＭＳスイッチ３０に関する、種々の代替の構成を示す例示的なＭＥＭＳスイッチを示す。例えば、図７は、可動電極４８の周縁の周りに等間隔に配置された６つの腕を有するＭＥＭＳスイッチ９０を示す。特に、図７は、支持腕９２の間に挿入された、可動電極４８の周縁に沿って配置された付加的な支持腕９４を含むＭＥＭＳスイッチ９０を示す。ある場合には、付加的な支持腕９４は、図７に示す支持腕９２と実質的に同じ長さと幅を有してもよい。しかし、他の実施形態では、付加的な支持腕９４は、支持腕９２とは実質的に異なる長さおよび／または幅を有してもよい。図７は、さらに、図１に示すＭＥＭＳスイッチ３０に関して、異なる角度位置と半径方向位置で、固定電極３４と可動電極４８との間に挿入される接触構造４０、４２、４４を示す。一般に、接触構造４０、４２、４４は、図１〜２ｃを参照して述べた接触構造と実質的に同じであり、その結果、こうした構成部品と同じ参照数字を有している。さらに、可動電極４８と固定電極３４は、図１のＭＥＭＳスイッチ３０を参照して述べた可動電極と固定電極、または、図４〜６を参照して説明される代替の構成と実質的に同じであり、したがって、こうした構成部品と同じ参照数字を有してもよい。
【００５５】
図７は、支持腕９２のうちの１つと可動電極４８の中心軸との間に配置された接触構造４０、４２、４４のそれぞれを示す。換言すれば、図７は、支持腕９２と実質的に同じ角度位置にある接触構造４０、４２、４４を示す。他の実施形態では、接触構造４０、４２、４４は、付加的な支持腕９４と実質的に同じ角度位置に配置される。接触構造４０、４２、４４のこうした角度位置は、有利には、ＭＥＭＳスイッチ３０と比べて、ＭＥＭＳスイッチ９０の開く時の効果を改善する。特に、接触構造４０、４２、４４は、接触構造４０、４２、４４を離脱させるために、支持腕９２と可動電極４８内でのばね力の伝達を最適にすることができる位置にある。
【００５６】
図７の接触構造４０、４２、４４の角度位置の欠点は、特に、高い作動電圧において、かつ／または、スイッチが、図１のＭＥＭＳスイッチ３０などのように比較的少数の支持腕を含むときに、ＭＥＭＳスイッチは、可動電極が、曲がるか、または、折れることを防止するときの効果が小さいことである。しかし、図７のＭＥＭＳスイッチ９０は、支持腕９２の間に挿入された付加的な支持腕９４を含み、付加的な支持腕９４は、有利には、可動電極４８の曲がりとねじれを防止するために、可動電極４８に対してさらなる支持を与えることができる。結果として、ＭＥＭＳスイッチ９０内の接触構造４０、４２、４４の角度位置は、可動電極４８が、固定電極３４上で曲がり、折れる可能性を増加させない。他の場合では、図７の接触構造４０、４２、４４の角度配置は、少数の支持腕が電極の周りに配置される実施形態において、可動電極４８が、固定電極３４上で曲がるか、または、折れる可能性を増加させない。
【００５７】
接触構造４０、４２、４４の角度位置を変えることに加えて、図７は、可動電極４８の中心点よりも、可動電極４８の縁により近い接触構造４０、４２、４４を示す。特に、図７は、可動電極の中心点から、中心点と可動電極４８の縁との間のスパンの約７５％である距離のところに配置された接触構造４０、４２、４４を示す。作動電圧が固定電極３４に印加されると、可動電極の中心軸に近い位置と比べて、接触構造のこうした半径方向位置は、接触構造により大きな接触力を生じる可能性がある。先に述べたように、構造間の付着を低減させるため、接触構造上の汚濁物を落とすのに、より大きな接触力は有利である。可動電極４８の縁の近くへの接触構造４０、４２、４４の配置は、有利には、ＭＥＭＳスイッチを動作させるために作動電圧を上げる必要なしで、接触構造にかかる力を増加させることができる。
【００５８】
図７の接触構造４０、４２、４４の半径方向位置と角度位置は、図１の接触構造の位置に関して変更されたが、接触構造４０、４２、４４の配置は、先に定義したように、合同であると考えられる。特に、領域５６〜５８が、互いの上に重ね合わされた場合に、接触構造４０、４２、４４の中心点が、実質的にアライメントがとられた状態になることになり、したがって、接触構造４０、４２、４４の配置は合同である。先に述べたように、同じ形状とサイズを有する接触構造４０、４２、４４が示されるが、接触構造は、こうした均一性に限定されない。特に、接触構造４０、４２、４４の１つまたは複数は、図７に示す接触構造と異なる形状またはサイズを有し、やはり合同であると考えられる。
【００５９】
図８は、図１を参照して述べるＭＥＭＳスイッチ３０に対して代替の構成を示すさらに別の例示的なＭＥＭＳスイッチを示す。特に、図８は、可動電極４８の中心点を通過しない軸の周りに同心的に配置された接触構造４０、４２、４４を有するＭＥＭＳスイッチ１００を示す。より具体的には、ＭＥＭＳスイッチ１００は、可動電極４８の点Ｘを通過する軸の周りに配置された接触構造４０、４２、４４を有するように示される。結果として、接触構造４０、４２、４４は、可動電極４８の中心点に関して異なる半径方向位置に配置される。ある実施形態では、可動電極４８のエリアの下に電気的に不活性な接触構造を配置することが有利である場合があり、電気的に不活性な接触構造は、ＭＥＭＳスイッチが作動すると、電気的に活性な接触構造が下に配置された、可動電極のエリアに比べて、より小さな力を加えることになる。こうした配置は、接触力の変化を生じ、結果として、開く時のスイッチの信頼性を改善する場合がある。特に、接触構造の１つのセットの開放によって、より大きな力で他の接触構造を開けることが可能になる。開く時の信頼性のこうした改善を生じる、電気的に活性な接触構造と不活性な接触構造の例示的な配置は、ある実施形態では、電気的に不活性な接触構造に比べて、可動電極４８の縁のより近くに配置された電気的に活性な接触構造を含む。他の場合では、電気的に活性な接触構造と不活性な接触構造の配置は、逆になってもよい。さらに他の実施形態では、電気的に活性な接触構造と不活性な接触構造の相対配置は、可動電極の縁と中央領域に対応しなくてもよい。
【００６０】
先に述べたように、スイッチの適切な動作を確実にするために、すべての接触構造が、電気的に活性であるスイッチにおいて、接触力の均一な分布が望ましい場合がある。しかし、１つまたは複数の接触構造が、電気的に不活性である実施形態では、電気的に活性な接触構造と比べて、特に、電気的に不活性な接触構造についての接触力の不均一な分布は、有利には、開く時の信頼性を高めるためのトレードオフとなることがある。しかし、接触構造の中での半径方向位置の変化は、電気的に不活性な接触構造を含むスイッチに限定されない。したがって、図８に示す接触構造は、ある場合には、すべて電気的に活性であってよい。他の場合では、図８に示す接触構造の１つまたは複数は、電気的に不活性であってよい。
【００６１】
可動電極４８の中心点に関して異なる半径方向位置に配置された接触構造４０、４２、４４を有することに加えて、ＭＥＭＳスイッチ１００は、異なる角度位置に配置された接触構造４０、４２、４４を含む。結果として、領域５６〜５８に関する、図８の接触構造４０、４２、４４の配置は、合同ではない。先に述べたように、本明細書で使用される用語「合同な」は、一般に、レイアウトが、互いの上に重ね合わされるときに、実質的に同じ構造の配置を示す構造レイアウトを指している。例えば、領域５６〜５８が、互いの上に重ね合わされた場合、接触構造の中心点は、一般に、互いに直接アライメントがとられた状態になるため、図１の接触構造４０、４２、４４の配置は、合同であると言われる。対照的に、図８の接触構造４０、４２、４４の配置は、領域５６〜５８が、互いの上に重ね合わされる場合、接触構造の中心点は、互いに直接アライメントがとられた状態にならない点で、合同ではない。
【００６２】
一般に、電極の中心点に対して、可動電極４８の縁から異なる半径方向距離に、かつ／または、異なる角度位置に接触構造４０、４２、４４を配置することによって、合同からの逸脱が生じる。接触構造は、作動によって可動電極を支持するのに役立つ、またある場合には、同様に、電流を流すのに役立つが、領域間に相似の幾何学的関係を持たない点で、合同からのこれらの逸脱は、機能的にホモローグである。他の実施形態では、領域５６〜５８の間での合同からの逸脱は、接触構造４０、４２、４４のうちの２つ以上を領域５６〜５８のうちの１つに位置付けることによって生じることがある。スイッチの異なる領域の間で、接触構造の配置に関して合同からの逸脱を組み込むＭＥＭＳスイッチの代替の構成が図９に示される。特に、図９は、同じ形状とサイズを有する領域に均等に分割できない形状を有する可動電極１１２を有するＭＥＭＳスイッチ１１０を示す。結果として、合同からの逸脱を生じるために、接触構造１１７〜１１９は、可動電極１１２の異なる部分の下に配置される。図９に示すように、可動電極１１２は、その周縁の周りに均等に配置された支持腕１１３を有する主部分１１４を含む。一般に、主部分１１４は、図１を参照して説明された可動電極４８と実質的に同じであってよい。特に、主部分１１４は、円形形状を有し、空気が通過できる穴５４を有している。他の実施形態では、主部分１１４は、限定はしないが、図４〜６を参照して説明されたものを含む異なる形状を含む。
【００６３】
図９に示すように、可動電極１１２は、さらに、張出し部１１６を含む。ＭＥＭＳスイッチ１１０の領域１２０〜１２２内に合同からの逸脱が生じるように、接触構造１１８は、張出し部１１６の下に配置されているように示されている。ある実施形態では、領域１２０〜１２２は、支持腕１１３のそれぞれから可動電極１１２の主部分１１４の中心点まで延びる境界によって区画され、固定電極１１１と可動電極１１２の全体をひとまとめに含む。しかし、領域１２０〜１２２は、他の境界によって区画されてもよい。一般に、接触構造１１７、１１９は、可動電極１１２の下の任意の位置に配置される。特に、接触構造１１７、１１９は、主部分１１４の縁と中心点との間の任意の距離に配置される。さらに、接触構造１１７、１１９は、支持腕１１３に対して任意の角度位置に配置される。さらに、接触構造１１７、１１９は、領域１２０〜１２２のうちの任意の領域に配置される。ある場合には、接触構造１１７、１１９は、主部分１１４の中心点の周りに同心的に配置されるように、実質的に同じ半径方向距離および／または角度位置に配置される。他の実施形態では、接触構造１１７、１１９の半径方向距離および／または角度位置は、異なってもよい。図１、７、８の接触構造４０、４２、４４と同様に、接触構造１１７〜１１９は、任意の形状またはサイズでもよい。さらに、接触構造１１７〜１１９は、同じか、または、異なる形状および／またはサイズでもよい。したがって、接触構造１１７〜１１９は、図９に示す形状とサイズに限定されない。
【００６４】
張出し部１１６は、支持腕１１３のうちの２つの角度位置を２等分する角度位置で示されているが、張出し部１１６は、主部分１１４の周縁に沿った任意の角度位置に位置付けられてもよい。さらに、張出し部１１６は、任意の形状と任意の数のセグメントを含む。例えば、張出し部１１６は、図９に示すように長方形であってよく、または、別法として、円形、三角形、または四角形であってよい。さらに、張出し部１１６は、付加的なセグメントを含む。例えば、ある実施形態では、張出し部１１６は、図９に示す張出し部１１６の縁から延びる１つまたは複数の付加的なセグメントを含む。さらに、または、別法として、可動電極１１２は、主部分１１４の縁から延びる１つまたは複数の付加的なセグメントを含む。ある場合には、１つまたは複数の接触構造は、こうした付加的な張出し部の少なくとも１つの下に配置される。ある実施形態では、ＭＥＭＳスイッチ１１０は、張出し部１１６の下に２つ以上の接触構造を含む。固定電極１１１は、主部分１１４と実質的に同じ形状を有する可動電極１１２の下に示され、したがって、図１〜２ｂを参照して説明した固定電極３４と実質的に同じであってよい。しかし、他の実施形態では、固定電極１１１は、主部分１１４と張出し部１１６を組み合わせたものと実質的に同じ形状を含む。
【００６５】
図１０は、固定電極の上に離間する可動電極を有し、可動電極の周縁の周りに離間した３の倍数の支持腕を有するＭＥＭＳスイッチのさらに別の構成を示す。図１０に示すように、ＭＥＭＳスイッチ１３０は、固定電極１３４の上に離間した可動電極１３２を含み、支持腕１３６は、可動電極１３２の周縁の周りに等間隔で配置される。支持腕１３６、固定電極１３４、可動電極１３２は、図１〜９を参照して説明した構成のうちの任意の構成を含む。図１０に示すように、可動電極１３２は、接触構造４０、４２、４４に結合した信号ワイヤ４６とアライメントがとられたカットアウト部分１３８を含む。ＭＥＭＳスイッチ３０と同様に、信号ワイヤ４６は、接触構造４０、４２、４４に対して電流を受け取り、流すように構成される。カットアウト部分１３８は、可動電極１３２の表面積を減らし、有利には、接触構造４０、４２、４４の静電容量を減らす。結果として、ＭＥＭＳスイッチ１３０は、図１のＭＥＭＳスイッチ３０などの、こうしたカットアウト部分がない可動電極を有するスイッチより、よりよく絶縁される。
【００６６】
図１０に示すように、カットアウト部分１３８は、可動電極１３２の縁から、接触構造の縁とほとんどアライメントがとられたエリアまで延びている。他の実施形態では、カットアウト部分１３８は、可動電極１３２の縁に沿って形成されなくてもよい。むしろ、カットアウト部分１３８は、可動電極１３２の縁の内部に形成される。いずれにしても、カットアウト部分１３８は、長方形、四角形、円形、三角形を含むがそれに限定されない任意の形状で形成される。ある実施形態では、可動電極１３２は、スイッチのドレイン用に使用される接触構造に結合した信号ワイヤに隣接して配置される１つのカットアウト部分のみを含む。他の実施形態では、可動電極１３２は、２つ以上のカットアウト部分を含んでもよく、ある実施形態では、図１０に示すように、可動電極の下で、各信号ワイヤに隣接したカットアウト部分を含む。こうして、カットアウト部分１３８の配置は、可動電極１３２にわたって合同である。可動電極１３２は、図１０に示すカットアウト部分の構成に限定されないことを留意するべきである。特に、可動電極１３２は、信号ワイヤ４６にわたって、任意のサイズ、形状、アライメントのカットアウト部分を含む。本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチなどの、ＭＥＭＳスイッチの可動電極に含まれてもよいカットアウト部分の例示的な構成は、２００４年８月１９日に出願された米国特許出願第１０／９２１，６９６号に示され、述べられており、その特許は、本明細書において完全に述べられるかのように、参照により組み込まれる。
【００６７】
図１１は、本明細書で説明した構成を有する２つのプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチを含む例示的な単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチ・アレイを示す。特に、図１１は、ＭＥＭＳスイッチ１４２、１４４を含むＳＰＤＴスイッチ・アレイ１４０を示す。ＳＰＤＴスイッチ・アレイ１４０は、本明細書で述べるＭＥＭＳスイッチを採用することができる例示的なスイッチ・アレイを具体的に示すために示されるだけであることを留意するべきである。しかし、本明細書で述べるＭＥＭＳスイッチは、ＳＰＤＴスイッチ・アレイに限定されない。対照的に、本明細書で述べるＭＥＭＳスイッチは、任意の数の極または接点を含む任意のスイッチ・アレイ内で採用される。一般に、ＭＥＭＳスイッチ１４２、１４４は、図１〜１０を参照して説明した任意の構成の構成部品を含む。さらに、ＭＥＭＳスイッチ１４２は、ＭＥＭＳスイッチ１４４と同じ構成の構成部品を含んでもよく、または、ＭＥＭＳスイッチ１４４と異なる構成の構成部品を含む。ゲート・パッド１５０は、重なっている可動電極を移動させる作動電圧を供給するために、ＭＥＭＳスイッチ１４２、１４４の固定電極に結合されているのが示される。
【００６８】
図１１に示すように、ＲＦ信号入力パッド１４６は、各スイッチの固定電極と可動電極との間に挿入された接触構造に結合している。さらに、ＲＦ信号出力パッド１４８は、ＭＥＭＳスイッチ１４２、１４４の支持腕に結合している。別法として、ＲＦ信号入力接点１４６は、ＭＥＭＳスイッチ１４２、１４４の支持腕に結合し、ＲＦ信号出力パッド１４８は、スイッチの接触構造に結合してもよい。いずれの場合も、ＳＰＤＴスイッチ・アレイ１４０は、接触構造と支持腕へ／接触構造と支持腕から可動電極を通して電流を流すように構成される。他の実施形態では、支持腕を使用して信号を伝える代わりに、ＲＦ信号入力パッド１４６とＲＦ信号出力パッド１４８の両方が、接触構造に結合されてもよい。こうして、ある実施形態では、ＳＰＤＴスイッチ・アレイ１４０は、特に、スイッチ１４２、１４４の可動電極が絶縁材料を含むときに、リレーとして使用される。
【００６９】
図１１は、信号入力接点または信号出力接点に結合されない、ＭＥＭＳスイッチ１４２、１４４のそれぞれの中の２つの信号ワイヤを示す。したがって、こうした信号ワイヤに結合した接触構造は、電気的に不活性であると呼ばれ、作動電圧が、下にある固定電極に印加されるときに、可動電極を支持するのに役立つだけである。同様に、信号入力接点または信号出力接点に結合されない、ＭＥＭＳスイッチ１４２、１４４の支持腕は、電気的に不活性であると考えられる。しかし、他の実施形態では、信号入力接点または信号出力接点に結合されない接触構造の１つまたは複数は、信号入力接点または信号出力接点に配線された接触構造に並列に配線されてもよく、したがって、信号を伝えるように構成される。こうした実施形態では、こうした接触構造のすべてが、電気的に活性であると考えられてもよい。
【００７０】
本明細書で述べるＭＥＭＳスイッチを作製する例示的な方法は、図１２〜２３を参照して説明される。図１２〜２３を参照して形成される構成部品の参照数字および配置は、図１〜２ｃを参照して述べた構成部品と同じであるが、方法は、本明細書に述べるすべての構成に対処するように修正される。特に、方法は、異なる形状、構成部品の異なる配置や、異なる構成部品材料を含むように修正される。図１２は、固定電極３４、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、信号ワイヤ４６、支持バイア３８を含む、第１レベルの構成部品の基板３２上への形成を示す。さらに、第１レベルの構成部品は、例えば、接触部分構造４４ｂなどの１つまたは複数の付加的な接触構造を含む。接触部分構造４２ｂは、固定電極３４の背後に示され、したがって、固定電極３４上に形成されているように見える。しかし、接触部分構造４２ｂは、接触部分構造４０ｂ、４４ｂがそうであるように、基板３２上に形成される。
【００７１】
トポグラフィの断面図が示されるのが線であるため、図１２では、支持バイア３８と信号ワイヤ４６の２つが示されていない。しかし、図１２に示すトポグラフィは、基板３２上に形成された複数の支持バイアと信号ワイヤを含む。他の実施形態では、支持バイア３８は、異なる層の構成部品の作製中に作製される。特に、支持バイア３８は、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、４４ｂ、固定電極３４、信号ワイヤ４６と共に作製される代わりに、可動電極４８と接触部分構造４０ａ、４２ａ、４４ａと共に作製される。こうした代替のプロセス工程中における支持バイア３８の作製は、以下の図１５および図１６を参照して述べられる。
【００７２】
一般に、固定電極３４、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、信号ワイヤ４６、支持バイア３８は、基板３２上に材料を堆積させ、構成部品間での高さの変化が得られるように、複数のマスクを使用して材料をパターニングすることによって形成される。特に、材料を、支持バイア３８、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、固定電極３４、信号ワイヤ４６の間の高さの変化を区別するために、基板３２上に堆積させ、少なくとも３回または４回パターニングしてもよい。別法として、構成部品は、構成部品について別々に材料を堆積させ、パターニングすることによって作製される。先に述べたように、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、４４ｂは、ある実施形態では、異なる高さを有するように形成される。したがって、ある実施形態では、作製プロセスは、接触構造の高さのこうした変化を組み込むために、パターンをさらにマスキングすることを含む。一般に、固定電極３４、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、信号ワイヤ４６、支持バイア３８は、金、クロム、銅、チタン、タングステン、または、こうした金属の合金を含む。ある実施形態では、固定電極３４、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、信号ワイヤ４６、および／または支持バイア３８は、こうした材料の組合せを含む多層構造を含む。固定電極３４は、基板３２上に形成された構成部品の残りと異なる斜線パターンを有するように示されるが、固定電極３４は、ある実施形態では、こうした構成部品の任意の構成部品と同じ材料を含む。さらに他の実施形態では、固定電極３４は、こうした構成部品の任意の構成部品と異なる材料を含む。
【００７３】
基板３２が、集積回路に組み込まれる実施形態では、基板３２は、例えば、シリコン基板、セラミック基板、またはヒ化ガリウム基板である。別法として、基板３２は、ガラス、ポリイミド、金属、または、微小電気機械機器の作製で一般に使用される任意の他の基板材料であってもよい。例えば、基板３２は、単結晶シリコン基板または、単結晶シリコン基板上に成長するエピタキシャル・シリコン層であってもよい。さらに、基板３２は、シリコン・ウェハ上に形成することができるシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）層を含む。
【００７４】
ある実施形態では、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、４４ｂのうちの１つまたはすべては、互いに異なる材料を含む。材料のこうした変化は、ＭＥＭＳスイッチが動作する速度が影響を受けないように、電気的に不活性である接触構造について特に有利である。例えば、接触部分構造４２ｂが、ＲＦ信号入力接点またはＲＦ信号出力接点に結合しない実施形態では、接触部分構造４２ｂは、接触部分構造４０ｂ、４４ｂ用に使用される材料に比べて、付着を受けにくい材料を含む。例えば、ある実施形態では、接触部分構造４２ｂは、ロジウムまたはオスミウムを含んでもよく、接触部分構造４０ｂ、４４ｂは、金を含む。接触構造についての他の材料構成は、スイッチの設計仕様に応じて、ＭＥＭＳスイッチに使用される。付着を受けにくい材料によって１つまたは複数の接触構造を作製することは、有利には、こうした材料を使った接触構造を開けるのにより小さい回復力が必要とされるため、スイッチをより容易に開けることを可能にする。１つまたは複数の接触構造を開けることは、残りの閉じた接触構造を開けるためのより大きな力を生じる。いずれにしても、ある実施形態では、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、および／または４４ｂは、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）、窒化シリコン（ＳｉxＮy）、シリコン・オキシナイトライド（ＳｉＯxＮy（Ｈz））、または、二酸化シリコン／窒化シリコン／二酸化シリコン（ＯＮＯ）などの非導電性材料を含む。例えば、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、および／または４４ｂは、伝導性材料上に配置した誘電体キャップ層を含む。こうした誘電体キャップ層は、接触構造における静電容量結合を可能にする。
【００７５】
図１３は、固定電極３４、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、信号ワイヤ４６、支持バイア３８上への犠牲層１６０の形成を示す。犠牲層１６０は、使用される堆積技法や層の組成に応じて、コンフォーマルに、または、非コンフォーマルに堆積される。限定はしないが、プレーティング、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）を含む、ＭＥＭＳ機器の作製について知られている任意の堆積技法が使用される。ある実施形態では、犠牲層１６０は、限定はしないが、ポリイミド、ベンゾシクロブタン（ＢＣＢ）、二酸化シリコン、窒化シリコン、またはシリコン・オキシナイトライドなどの誘電体材料を含む。同様に、または、別法として、プロセスの後の段階で、トポグラフィの接触構造と電極に対して、選択的に除去することができる他の材料が使用される。好ましい実施形態では、犠牲層１６０は、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、４４ｂの一番上の層の上に離間したレベルに形成される。こうして、可動電極が、固定電極３４と接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、４４ｂの上に離間して形成される。ある実施形態では、犠牲層１６０は、支持バイア３８と実質的に同一平面上にあるように形成される。別法として、犠牲層１６０は、支持バイア３８の上に離間したレベルに形成されてもよく、支持バイア３８に接触するために、トレンチが犠牲層１６０内に形成される。さらに他の実施形態では、支持バイア３８は、犠牲層１６０の堆積の前に形成されなくてもよい。こうした実施形態では、支持バイア３８は、以下で述べる接触部分構造４０ａ、４２ａ、および／または４４ａと同じ方法で形成される。
【００７６】
図１４に示すように、トレンチ１６２が、犠牲層１６０内に形成される。こうしたトレンチは、接触部分構造４０ａ、４２ａを形成するのに使用される。機器の設計仕様と望まれる作製方法に応じて、接触構造４４ａおよび／または支持バイア３８のすべてまたは一部分を形成するために、さらなるトレンチが犠牲層１６０内に形成される。支持バイア３８が、接触部分構造４０ａ、４２ａ、４４ａと共に形成されるか、または、接触構造が、異なる厚さを有するように形成される実施形態では、トレンチの深さの変化を反映させるために、異なるパターニング・マスクが使用される。先に述べたように、接触部分構造４０ａ、４２ａ、および／または４４ａの１つまたは複数は、ある実施形態では、ＭＥＭＳ構造から省かれてもよく、したがって、トレンチ１６２の１つまたは複数は、形成されなくてもよい。一般に、トレンチ１６２と任意の付加的なトレンチの形成は、ドライ・エッチング技法やウェット・エッチング技法を含む、ＭＥＭＳ機器の作製で使用される任意のエッチング技法を採用してもよい。
【００７７】
トレンチ１６２の形成に続いて、金、クロム、銅、チタン、タングステン、または、こうした金属の合金などの伝導性材料が、図１５に示すように堆積されて、接触部分構造４０ａ、４２ａ、および／または４４ａ、ある実施形態では、支持バイア３８のすべてまたは一部分が形成される。ある実施形態では、接触部分構造４０ａ、４２ａ、および／または４４ａさらには支持バイア３８のすべてまたは一部分が、多層構造として形成されるように、伝導性材料の組合せが堆積される。伝導性材料の堆積は、コンフォーマルな、非コンフォーマルな、さらには選択的な堆積プロセスや連続マスキングを含む、ＭＥＭＳ機器を作製するのに使用される任意の堆積技法を含む。ある実施形態では、構造の作製は、さらに、伝導性材料を研磨することを含む。
【００７８】
図１６に示すように、本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチを作製する方法は、さらに、接触部分構造４０ａ、４２ａ、支持バイア３８、犠牲層１６０上への可動電極４８と支持腕５０の形成を含む。ある実施形態では、可動電極４８と支持腕５０の形成は、支持腕５０が、可動電極４８からの隣接張出し部になるように、単一材料を堆積させ、パターニングすることを含む。可動電極４８と支持腕５０を区別する点線が、図１６に示される。点線は、構成部品の相対位置を示すのに使用されるだけであり、したがって、トポグラフィの一部ではない。基板３２上への第１レベルの構成部品の形成と同様に、可動電極４８と支持腕５０は、限定はしないが、プレーティング、ＣＶＤ、ＰＶＤを含む任意の堆積技法によって形成される。さらに、可動電極４８と支持腕５０は、任意の数のパターニング・マスクによって形成される。可動電極４８と支持腕５０の形成後に、犠牲層１６０が除去され、それにより、図１７に示すように、固定電極３４、信号ワイヤ４６の所定部分、接触部分構造４０ｂ、４２ｂ、４４ｂの上で、可動電極４８、支持腕５０、接触部分構造４０ａ、４２ａ、および／または４４ａが懸垂保持される。
【００７９】
先に述べたように、可動電極４８は、ある場合には、支持腕５０より大きな厚さを有するように形成される。したがって、本明細書で提供されるＭＥＭＳ機器を作製する方法は、時には、図１２〜１７を参照して述べるものと異なる工程のシーケンスに従ってもよい。例えば、ある実施形態では、方法は、図１５〜１７に述べる工程ではなく、図１８〜２３を参照して述べる工程のうちの任意の１つの工程を含む。図１８は、付加的な層が、図１６に示すトポグラフィの上に形成されるプロセス工程を示す。特に、図１８は、可動電極４８、支持腕５０、犠牲層１６２の露出部分上に形成される付加的な層１６４を示す。ある実施形態では、付加的な層１６４は、限定はしないが、金、クロム、銅、チタン、タングステン、または、こうした金属の合金などの伝導性材料を含む。他の実施形態では、付加的な層１６４は、限定はしないが、ポリイミド、ベンゾシクロブタン（ＢＣＢ）、二酸化シリコン、窒化シリコン、またはシリコン・オキシナイトライドなどの誘電体材料を含む。さらに他の実施形態では、付加的な層１６４は、多層構造として配置された伝導性材料および／または誘電体材料の組合せを含む。ある実施形態では、付加的な層１６４は、図１６の可動電極４８と支持腕５０を形成するのに使用される材料と同じ材料であってよい。さらに他の実施形態では、付加的な層１６４は、可動電極４８と支持腕５０を形成するのに使用される材料と異なってもよい。
【００８０】
いずれにしても、付加的な層１６４の厚さは、約１ミクロン〜約１０ミクロンの間であってよいが、より厚い層またはより薄い層が使用できる。ある場合には、付加的な層１６４は、図１９に示すように、可動電極４８と実質的に同じ寸法を有する隣接層１６６を可動電極４８の上に形成するためにパターニングされる。こうして、可動電極４８は、支持腕５０より厚くなってもよい。さらに他の実施形態では、付加的な層１６４は、図２０に示すように、可動電極４８上に複数の部分１６８を形成するためにパターニングされる。こうして、可動電極４８は、支持腕５０より大きな平均厚を含む。一般に、部分１６８は、限定はしないが、長方形、四角形、円形、三角形の図形を含む任意の形状または構成を含む。さらに、部分１６８は、任意の数の明瞭な図形を含む。いずれにしても、図１９、図２０を参照して述べるプロセス工程から得られる可動電極は、ベース層と、そのベース層上に形成される１つまたは複数の明瞭な金属セグメントを含む。図１９、図２０に示すように、犠牲層１６０は、付加的な層１６４をパターニングした後に除去される。
【００８１】
本明細書で提供されるＭＥＭＳスイッチを作製するために使用することができる他の工程は、図２１〜２３に示される。特に、図２１は、図１５を参照して述べた接触部分構造４０ａ、４２ａの形成に続く犠牲層１６２のパターニングを示す。図２１に示すように、接触部分構造４０ａ、４２ａの形成に続いて、トレンチ１７０が犠牲層１６２内に形成される。ある実施形態では、トレンチ１７０は、接触部分構造４０ａ、４２ａの厚さより少ない深さで形成される。こうして、スイッチの作動中における、固定電極３４と、その後形成された可動電極との接触が防止される。図２２に示すように、伝導層１７２は、トレンチ１７０内に、かつ、トレンチ１７０の上に離間したレベルまで堆積される。伝導層１７２は、限定はしないが、金、クロム、銅、チタン、タングステン、または、こうした金属の合金などの任意の伝導性材料を含んでもよく、ＭＥＭＳ作製技法で使用される任意の堆積技法によって形成される。ある実施形態では、伝導層１７２は、こうした材料の組合せを含む、多層構造を含む。
【００８２】
その堆積に続いて、図２３に示すように、可動電極１７４と支持腕５０を形成するために、伝導層１７２がパターニングされる。こうしたパターニング・プロセスは、図１６を参照して述べた可動電極４８と支持腕５０を形成するのに使用したパターニング・プロセスと同じであってよい。しかし、可動電極１７４は、電極の形成中にトレンチ１７０を充填するため、支持腕５０より大きな平均厚を有する点で、可動電極４８と異なる。より具体的には、可動電極１７４は、トレンチ１７０を充填するため、電極の下側に張出し部を含む。図２３に示すように、犠牲層１６０は、付加的な伝導層１７２をパターニングした後に除去される。
【００８３】
本発明は、スイッチの可動電極の周縁の周りに延びる３の倍数の支持腕を有するプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチを提供することであると考えられることが、本開示の利益を受ける当業者に理解されるであろう。本発明の種々の態様のさらなる修正形態や代替の実施形態は、本説明を考慮して当業者に明らかになるであろう。例えば、図１２〜２３を参照して上述した工程は、本明細書で提供される微小電気機械機器を形成するときに使用されるすべての工程を含まなくてもよく、まして、こうした機器を含む典型的な回路を形成するときに使用されるすべての工程を含まなくてもよい。上述した工程は、完全な回路を形成するときに、例えば、トランジスタ作製用に使用される他の工程と組み合わされる。さらなる工程は、例えば、回路の相互接続、パッシベーション、パッケージングに関連する工程を含む。添付特許請求の範囲は、すべてのこうした修正形態や変更形態を包含すると解釈されることが意図され、したがって、図面および仕様は、制限的な意味ではなく、例証的な意味で考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】プレート・ベースのＭＥＭＳスイッチの例示的な構成の平面図である。
【図２ａ】線Ａ−Ａに沿って切り取った図１に示すプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチの断面図である。
【図２ｂ】図１に示すプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチ内の第１レベルの構成部品の平面図である。
【図２ｃ】図１に示すプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチ内の第２レベルの構成部品の平面図である。
【図３】図１に示すプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチ内の第１レベルの構成部品についての代替の構成の平面図である。
【図４】図１に示すプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチ内の第２レベルの構成部品についての代替の構成の平面図である。
【図５】図１に示すプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチ内の第２レベルの構成部品についてのさらに別の代替の構成の平面図である。
【図６】図１に示すプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチ内の第２レベルの構成部品についてのさらに別の代替の構成の平面図である。
【図７】６つの支持腕を含むプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチの別の例示的な構成の平面図である。
【図８】支持腕と異なる軸の周りに同心的に配置された接触構造を有するプレート・ベースのＭＥＭＳスイッチのさらに別の例示的な構成の平面図である。
【図９】接触構造が、可動電極の張出し部の下に配置された、プレート・ベースのＭＥＭＳスイッチのさらに別の例示的な構成の平面図である。
【図１０】可動電極内、特に、下にある信号ワイヤに隣接するエリア内に配置されたカットアウト部分を有する、プレート・ベースのＭＥＭＳスイッチのさらに別の例示的な構成の平面図である。
【図１１】図１に示すＭＥＭＳスイッチのうちの２つを含む例示的な単極双投スイッチ・アレイの平面図である。
【図１２】構成部品の第１セットが基板上に形成された、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１３】図１２に示す構成部品の第１セット上への犠牲層の堆積に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１４】図１３に示す犠牲層内でのトレンチの形成に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１５】図１４に示すトレンチ内への伝導層の堆積に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１６】図１５に示す充填されたトレンチおよび犠牲層上への伝導層の堆積に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１７】図１６に示す犠牲層の除去に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１８】図１５に示す伝導層上への付加的な伝導層の堆積に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１９】図１８に示す付加的な伝導層をパターニングすることに続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図２０】図１８に示す付加的な伝導層を、図１５を参照して形成された伝導層上の複数の部分にパターニングすることに続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図２１】図１５に示す犠牲層に関するトレンチの形成に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図２２】図２１に示すトレンチ内およびトレンチの上における伝導層の堆積に続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図２３】図２２に示す伝導層をパターニングすることに続く、例示的なトポグラフィの断面図である。
【図１】
2008511105.tif 000003
【図２ａ】
2008511105.tif 000004
【図２ｂ】
2008511105.tif 000005
【図２ｃ】
2008511105.tif 000006
【図３】
2008511105.tif 000007
【図４】
2008511105.tif 000008
【図５】
2008511105.tif 000009
【図６】
2008511105.tif 000010
【図７】
2008511105.tif 000011
【図８】
2008511105.tif 000012
【図９】
2008511105.tif 000013
【図１０】
2008511105.tif 000014
【図１１】
2008511105.tif 000015
【図１２】
2008511105.tif 000016
【図１３】
2008511105.tif 000017
【図１４】
2008511105.tif 000018
【図１５】
2008511105.tif 000019
【図１６】
2008511105.tif 000020
【図１７】
2008511105.tif 000021
【図１８】
2008511105.tif 000022
【図１９】
2008511105.tif 000023
【図２０】
2008511105.tif 000024
【図２１】
2008511105.tif 000025
【図２２】
2008511105.tif 000026
【図２３】
2008511105.tif 000027
【国際調査報告】
2008511105.tif 000028
2008511105.tif 000029
2008511105.tif 000030
2008511105.tif 000031