(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状の可撓性部材と、
前記可撓性部材を変形させる駆動素子と、
前記可撓性部材の変形に伴って信号線間の接続を行う接触端子と、
を備えたＭＥＭＳスイッチにおいて、
前記可撓性部材の一方面上には第１金属膜が固着しており、
前記可撓性部材の他方面上には第２金属膜が固着しており、
前記第１金属膜及び前記第２金属膜は、前記可撓性部材を挟んで対向しており、
前記第１金属膜及び前記第２金属膜の少なくともいずれか一方が、気体又は真空空間への露出表面を有し、
前記露出表面は、凹凸パターンを備えている、
ことを特徴とするＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２】
前記第１金属膜は、第１絶縁層を介して、前記可撓性部材の一方面上に固着しており、
前記第２金属膜は、第２絶縁層を介して、前記可撓性部材の他方面上に固着している、
ことを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３】
前記第１金属膜の線膨張係数α１、
前記第２金属膜の線膨張係数α２、
前記可撓性部材の線膨張係数α３、
は、以下の関係式、
０．１×α３≦α１≦１０×α３、
０．１×α３≦α２≦１０×α３、
を満たす、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項４】
前記第１金属膜と前記第２金属膜は、同一金属材料からなる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のＭＥＭＳスイッチと、
信号入力素子と、
前記信号入力素子に前記ＭＥＭＳスイッチを介して接続された信号処理素子と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳスイッチ及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からスイッチング装置として微小電気機械システム（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＭＥＭＳ）を用いたものが知られている。このようなスイッチング装置では、圧電素子又は静電素子からなる駆動素子と、駆動素子によって変形する可撓性部材からなるビーム（梁）と、ビームに取り付けられた接触端子を用いて、信号線間の接続及び切断を行っている。
【０００３】
ＭＥＭＳスイッチは、ＲＦ信号等の高周波信号の接続に用いることができる。代表的なビームと駆動素子の組み合わせ部品（以下、可動部）おいては、ビームの先端に接触端子（電極）が設けられている。ビームは筐体内に収容され、筐体にはビーム先端の接触端子に対向する位置に、接続先の電極が設けられている（例えば、特許文献１〜１１参照）。ビームが振動することにより、ビーム先端の電極と、筐体の電極とが接触（接続）と開放（切断）とを繰り返す。ＲＦ用ＭＥＭＳスイッチは、この動作によりＲＦ信号の伝達を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４６５９２号公報
【特許文献２】特開２００４−２０１３１８号公報
【特許文献３】特開２００５−５２６７号公報
【特許文献４】特表２００７−５０４６０８号公報
【特許文献５】特表２００９−５２８６６７号公報
【特許文献６】特開２００９−２３８５４７号公報
【特許文献７】特開２００９−２４５８７７号公報
【特許文献８】特開２００９−２８３８７４号公報
【特許文献９】特開２０１０−１７７１４３号公報
【特許文献１０】特開２００５−３０２７１１号公報
【特許文献１１】特開２０１３−１７８９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ビームが容易に変形しない場合には、スイッチングをスムーズに行うことができない。そこで、ビームを薄層化すると、これに小さな力を加えた場合には、ビームは容易に変形し、同一の力を加えた場合には、変位量を大きくすることができる。したがって、ビームの裏面に薄層化処理を施すことが好ましい。
【０００６】
薄層化処理には、バックグラインド処理（裏面研削処理）が挙げられるが、かかる処理には、グラインド（研削）の他、ポリッシュ（研磨）やエッチングなどの方法が考えられる。
【０００７】
ところが、ビームに薄層化処理を施した場合、処理された表面には、マイクロクラックが生じることが多い。本発明者らは、これらのクラックがＭＥＭＳスイッチにおける可動部の寿命を低下させる原因となることを見出した。すなわち、ビームに包含されるクラックは、振動によりビームが湾曲した際にビーム表面に生ずる面方向の応力により拡大され、厚み方向に進行する。よって、ビームの劣化が促進する。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ビームの劣化を抑制して、長寿命を達成可能なＭＥＭＳスイッチ及びこれを用いた電子機器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】
【０００９】
上記目的を達成するため、第１のＭＥＭＳスイッチは、層状の可撓性部材と、前記可撓性部材を変形させる駆動素子と、前記可撓性部材の変形に伴って信号線間の接続を行う接触端子と、を備えたＭＥＭＳスイッチにおいて、前記可撓性部材の一方面上には第１金属膜が固着しており、前記可撓性部材の他方面上には第２金属膜が固着しており、前記第１金属膜及び前記第２金属膜は、前記可撓性部材を挟んで対向しており、前記第１金属膜及び前記第２金属膜の少なくともいずれか一方が、気体又は真空空間への露出表面を有し、前記露出表面は、凹凸パターンを備えていることを特徴とする。
【００１０】
上述のように、層状の可撓性部材を薄層化処理すると、表面にマイクロクラックが発生するが、この可撓性部材においては、その両面に第１金属膜及び第２金属膜が固着している。一方の金属膜が、薄層化処理された面に固着する場合、当該金属膜が、可撓性部材の伸縮に伴う面内応力を低減し、クラックの成長を抑制し、したがって、可撓性部材の劣化を抑制することができる。
【００１１】
第２のＭＥＭＳスイッチは、前記第１金属膜は、第１絶縁層を介して、前記可撓性部材の一方面上に固着しており、前記第２金属膜は、第２絶縁層を介して、前記可撓性部材の他方面上に固着していることを特徴とする。
【００１２】
一般に、絶縁層は、金属層よりも、マイクロクラック内に入り込みやすい。これにより、クラックの成長を抑制し、したがって、可撓性部材の劣化を抑制することができる。
【００１３】
第３のＭＥＭＳスイッチは、前記第１金属膜の線膨張係数α１、前記第２金属膜の線膨張係数α２、前記可撓性部材の線膨張係数α３は、以下の関係式を満たすことを特徴とする。
０．１×α３≦α１≦１０×α３
０．１×α３≦α２≦１０×α３
【００１４】
この場合、線膨張係数α３に対して、線膨張係数α１と線膨張係数α２が近いため、熱変化に伴って、大きくクラックが増大しない。
【００１５】
第４のＭＥＭＳスイッチにおいては、前記第１金属膜と前記第２金属膜は、同一金属材料からなることを特徴とする。同一材料からなる場合には、線膨張係数がほぼ等しくなる。このため、可撓性部材と第１金属膜との間、および可撓性部材と第２金属膜との間に生ずるひずみを、等しく抑制することができる。これにより、マイクロクラックにかかるストレスをさらに軽減させることができ、可撓性部材の劣化をさらに抑制することができる。
【００１６】
上述のように、第１のＭＥＭＳスイッチは、前記第１金属膜及び前記第２金属膜の少なくともいずれか一方が、気体又は真空空間への露出表面を有し、前記露出表面は、凹凸パターンを備えていることを特徴とする。
【００１７】
露出表面の平坦性が高い場合には、これに対向する壁面に対して、原子レベルで固着（スティッキング：張り付き）する可能性があるが、所定のパターンを形成しておけば、壁面への固着を抑制することができる。
【００１８】
スティッキングにともなう可撓性部材の湾曲により、可撓性部材にはストレスがかかりクラックが進行するおそれがある。所定のパターンとして、可撓性部材の表面が露出している場合に、その露出表面に凹凸を形成すると、スティッキングは防止できる。しかし、その加工により、可撓性部材にストレスがかかり、却ってクラックが進行する可能性がある。この構成によれば、第１金属膜又は第２金属膜に、凹凸などのパターニングすることで、可撓性部材にストレスを生じさせることなく、凹凸などのパターニングを形成できる。このため、上記クラックの成長抑制効果を損なうことなくスティッキングを防止し、当該効果を更に高めることができる。なお、ＭＥＭＳスイッチは、可動部を収容する筐体を有していてもよい。
【００１９】
さらに、可撓性部材の変形による変位時において、凹凸によるエアダンピング効果が生じ、筐体または対向電極との衝突が滑らかになる。そのためクラックの進行をさらに抑制できる。
【００２０】
上記ＭＥＭＳスイッチを用いた電子機器は、ＭＥＭＳスイッチと、信号入力素子と、前記信号入力素子に前記ＭＥＭＳスイッチを介して接続された信号処理素子とを備えることを特徴とする。この電子機器は、ＭＥＭＳスイッチの寿命が長いため、寿命が長くなる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のＭＥＭＳスイッチ及び電子機器によれば、可撓性部材の劣化を抑制して、長寿命を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ＭＥＭＳスイッチの概略構成を説明するブロック図である。
【図２】圧電駆動素子の構成について説明する概略断面図である。
【図３】ＭＥＭＳスイッチにおける接点部材の機能について説明する概略断面図である。
【図４】本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチが適用される電子機器の一例の概略構成図である。
【図５】第１実施形態のＭＥＭＳスイッチの縦断面構成を示す図である。
【図６】第２実施形態のＭＥＭＳスイッチの縦断面構成を示す図である。
【図７】第３実施形態のＭＥＭＳスイッチの縦断面構成を示す図である。
【図８】第４実施形態のＭＥＭＳスイッチの縦断面構成を示す図である。
【図９】図８のＭＥＭＳスイッチにおいて、接触端子を上部電極層と同一構造にした場合の構造の縦断面図である。
【図１０】図９のＭＥＭＳスイッチの平面図である。
【図１１】ＭＥＭＳスイッチの裏面の構成を示す平面図である。
【図１２】第５実施形態のＭＥＭＳスイッチの縦断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
図１は、ＭＥＭＳスイッチ１００の概略構成を示す図である。
【００２５】
ＭＥＭＳスイッチ１００は、所謂高周波スイッチ（ＲＦスイッチ）の１つであり、圧電又は静電アクチュエータによって機械的にスイッチングを行う装置である。
【００２６】
図１に示すように、ＭＥＭＳスイッチ１００は、第１駆動部ＳＰ１と、第１信号線１４と、接触端子１５と、第１グランド（第１ＧＮＤ）１６と、第２駆動部ＳＰ２と、第２信号線２４と、第２グランド（第２ＧＮＤ）２６と、を含んで構成される。第１駆動部ＳＰ１は、第１駆動素子１１（圧電駆動素子）と、第１駆動回路１２と、第１ビーム１３（梁）とを含んで構成される。また、第２駆動部ＳＰ２は、第２駆動素子２１と、第２駆動回路２２と、第２ビーム２３（梁）とを含んで構成される。また、ＭＥＭＳスイッチ１００を構成する上述の要素は、例えば筐体等の固定部材ＰＫによって覆われた状態とされる。なお、上述のグランド（第１及び第２ＧＮＤ）は、必要に応じて、各種の信号が伝達する導体の近傍に設けることができる。
【００２７】
第１信号線１４及び第２信号線２４はそれぞれＣｕ等の導体から構成される。また、接触端子１５は、例えばＡｕ等の導体から構成される。ＭＥＭＳスイッチ１００では、外部からの入力信号を第１信号線１４及び第２信号線２４を介して導き、第２信号線２４から出力信号として外部へ出力する。第１信号線１４と第２信号線２４との間は、接触端子１５により接続及び切断が切り換えられる。
【００２８】
接触端子１５が、第１信号線１４に固定されている場合は、接触端子１５が第２信号線２４に対して接触することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に接続（ＯＮ）され、接触端子１５が第２信号線２４から離間することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に切断（ＯＦＦ）される。接触端子１５は、第１信号線１４ではなく、第２信号線２４に固定することもできる。
【００２９】
接触端子１５が、第１信号線１４及び第２信号線２４の双方から離間している構造の場合、接触端子１５の移動によって、接触端子１５が第１信号線１４及び第２信号線２４の双方に対して接触することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に接続（ＯＮ）され、接触端子１５が第１信号線１４及び第２信号線２４から離間することで、第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に切断（ＯＦＦ）される。
【００３０】
接触端子１５による第１信号線１４と第２信号線２４との間の接続及び切断の切り替えは、第１信号線１４、接触端子１５及び第２信号線２４のうちの一部の物理的な移動によって行われる。第１駆動部ＳＰ１は、第１駆動素子１１によって、第１ビーム１３を変形させ、第１信号線１４に接触端子１５が固定されている場合には、これら双方を移動させ、第１信号線１４に接触端子１５が固定されていな場合には、接触端子１５を移動させる機能を有している。
【００３１】
第２駆動部ＳＰ２は、第２駆動素子２１によって、第２ビーム２３を変形させることができるので、第２ビーム２３に固定された第２信号線２４は、必要に応じて、接触端子１５の方向へ移動したり、離間することができる。なお、第２ビーム２３を変形する必要が無い場合には、第２駆動素子２１には第２駆動回路２２から駆動信号は与えられず、第２ビーム２３の変形が不要である場合は、第２駆動回路２２は無くてもよい。
【００３２】
第１駆動部ＳＰ１では、制御回路ＣＯＮＴからの信号に基づいて第１駆動回路１２からの電圧印加により、第１駆動素子１１が変形する。第１ビーム１３（可撓性部材）は、可撓性を有する部材により構成され第１駆動素子１１の変形に伴って変形する。
【００３３】
同様に、第２駆動部ＳＰ２では、制御回路ＣＯＮＴからの信号に基づいて第２駆動回路２２からの電圧印加により、第２駆動素子２１が変形する。第２ビーム２３は、可撓性を有する部材により構成され第２駆動素子２１の変形に伴って変形する。
【００３４】
図２は、圧電駆動素子の構成について説明する概略断面図である。
【００３５】
以下では、ＸＹＺ三次元直交座標系を設定する。図１に示した第１ビーム１３の厚み方向をＺ軸方向とし、長手方向をＸ軸方向として、Ｚ軸及びＸ軸の双方に垂直な幅方向をＹ軸方向とする。
【００３６】
図２に示すように、第１駆動部ＳＰ１の第１駆動素子１１は、Ｐｔ等の下部電極層１１ａ、圧電体材料層１１ｂ、及びＰｔなどの上部電極層１１ｃをＺ方向に積層配置した構成を有する。この第１駆動素子１１の下部電極層１１ａと上部電極層１１ｃとの間に所定の電圧を印加することにより、圧電体材料層１１ｂの厚さが増加し、面内寸法が減少する（面内方向では縮む）。圧電体の分極と、同一の方向に正の直流電圧を印加すると圧電素子は伸び、逆に負の直流電圧をかけると縮む。したがって、電圧の向き制御することで、圧電素子の面内方向の伸縮を制御することができる。
【００３７】
第１駆動素子１１が、圧電素子である場合の材料について、補足説明する。
【００３８】
圧電体の材料としては、電気機械結合係数が大きく、伝搬損失およびパワーフロー角が小さく、遅延時間温度係数が小さい材料が好ましい。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）などが好適である。各層の形成には、従来公知の成膜方法を適宜用いることができ、例えば、蒸着法、スパッタリング法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法、プラズマアシスト気相成膜（ＰＣＶＤ）法、めっき等を用いることができる。その他、圧電体の材料としては、ニオブ酸カリウムナトリウム（ＫＮＮ）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、チタン酸ビスマスナトリウム（ＢＮＴ）、窒化アルミ（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ビスマス鉄酸化物（例えば、ＢｉＦｅＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等を用いることができる。
【００３９】
第１駆動素子１１の寸法について説明する。
【００４０】
第１駆動素子１１のＸ軸方向の寸法は２００μｍ（５０〜５００μｍ）、Ｙ軸方向の寸法は２５０μｍ（５０〜５００μｍ）、Ｚ軸方向の寸法は２μｍ（０．３〜３μｍ）である。なお、括弧内は、好適範囲を示している。この場合、第１駆動素子１１の形態的なバランスが、小型化された圧電型ＭＥＭＳスイッチに要求される駆動素子の微小変位（サブミクロンから数ミクロン）を制御しやすいものとなるという効果がある。
【００４１】
第２駆動部ＳＰ２の第２駆動素子２１についても、第１駆動素子１１と同様に、下部電極層２１ａ、圧電体材料層２１ｂ、及び上部電極層２１ｃを含んで構成される。また、第２駆動素子２１の構造、材料及び作用効果は、第１駆動素子１１の場合と同一である。さらに、第２駆動素子２１のＸＹ平面内の形状は、第２ビーム２３のＸＹ平面内の形状と同一であり、これらが固着しているため、第２駆動素子２１の変形の通りに、第２ビーム２３は変形する。
【００４２】
図３は、第１ビーム１３及び第２ビーム２３の周辺構造を説明する概略構造図である。
【００４３】
本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチ１００では、第１ビーム１３及び第２ビーム２３はそれぞれＸ軸方向に延びる平板状の可撓性部材であり、長手方向がＸ軸方向に沿って整列し、同一のＸＹ平面内に配置されている。第１ビーム１３の−Ｘ方向の一端側及び第２ビーム２３の＋Ｘ方向の一端側がそれぞれ固定部材ＰＫに対して固定されていて、第１ビーム１３及び第２ビーム２３において、互いに対向する先端部分は、自由端とされている。すなわち、第１ビーム１３及び第２ビーム２３は所謂片持ち梁構造を有する。
【００４４】
第１ビーム１３には第１信号線１４が取り付けられていると共に、第２ビーム２３には第２信号線２４が取り付けられている。第１信号線１４及び第２信号線２４は、それぞれ第１ビーム１３及び第２ビーム２３の延在方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されている。また、第１ビーム１３における自由端側の端部には接触端子１５が取り付けられる。接触端子１５は、第１信号線１４と接続している。接触端子１５は、第１ビーム１３から接続する本体部１５ａ（接触端子本体）と、本体部１５ａから突出する接点部１５ｂとを含んで構成される。接点部１５ｂは、本体部１５ａにおいて、第２信号線２４と対向する位置に設けられる。接触端子１５は導体により構成されて、第１駆動素子１１及び第２駆動素子２１が駆動していない状態では、本体部１５ａにおいて第１信号線１４に対して接続する側の端部とは逆側の端部に設けられ、第２信号線２４側へ突出する接点部１５ｂが第２信号線２４に対して離間した状態に配置される。なお、接触端子１５の接点部１５ｂは、接触端子１５の本体部１５ａと同一の材料であってもよいし、本体部１５ａとは別の材料であってもよい。
【００４５】
第１駆動素子１１は、第１ビーム１３と固着しているため、第１駆動素子１１の変形の通りに、第１ビーム１３は変形する。また、第２駆動素子２１は、第２ビーム２３と固着しているため、第２駆動素子２１の変形の通りに、第２ビーム２３は変形する。
【００４６】
第１駆動素子１１に対して電圧を印加することによって、第１駆動素子１１が電圧に連動して変形すると、第１ビーム１３が変形し、接点部１５ｂが、例えば、下方へ移動する。同様に、必要に応じて、第２駆動素子２１に対して、電圧を印加することによって、第２駆動素子２１が電圧に連動して変形すると、第２ビーム２３が変形する。第１ビーム１３の変形および／または第２駆動素子２１による第２ビーム２３の変形により、接点部１５ｂが第２ビーム上の第２信号線２４と接触する。これにより、接触端子１５を介して第１信号線１４と第２信号線２４との間が電気的に接続される。なお、第１駆動素子１１と第２駆動素子２１に逆方向の駆動電圧を印加すれば、互いに逆方向に湾曲して移動するため、個々の素子においては、接触に必要なストロークを小さくすることもできる。
【００４７】
なお、接触端子１５による第１信号線１４と第２信号線２４との間の接続及び切断の切り替えができる構成であれば、第１駆動部ＳＰ１及び第２駆動部ＳＰ２の構成は特に限定されない。例えば、第１駆動部ＳＰ１及び第２駆動部ＳＰ２の一方は駆動回路を備えず、駆動素子の圧電駆動によってビームが移動しない（すなわち、固定部材ＰＫに対して固定される）構成であってもよい。この場合であっても、一方側のビームの変形によって、第１信号線１４、第２信号線２４、及び接触端子１５の位置関係を変更することによって、接触端子１５による第１信号線１４と第２信号線２４との間の接続及び切断の切り替えを実現することができる。
【００４８】
第１ビーム１３及び第２ビーム２３の材料について、補足説明する。
【００４９】
第１ビーム１３及び第２ビーム２３の材料は特に限定はされないが、歪応力曲線において線形性を示す材料、すなわち弾性を有する材料が好ましい。例えば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ合金などの金属間化合物や、単結晶Ｓｉ等を適宜用いることができる。なかでも単結晶Ｓｉは、歪応力曲線において広い線形領域を有するため、特に好適に用いることができる。第１ビーム１３及び第２ビーム２３の材質は、上述のように、可撓性を有する材料から適宜選択することができるが、上述の材料の他に、ＳｉＮｘ（窒化シリコン）、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＴｉＮｘ（窒化チタン）、ＳｉＯ２（酸化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、多結晶Ｓｉ、アモルファスシリコン、ダイアモンド、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等を用いることができる。
【００５０】
第１ビーム１３及び第２ビーム２３の寸法について説明する。
【００５１】
第１ビーム１３のＸ軸方向の寸法は２５０μｍ（５０〜５００μｍ）、Ｙ軸方向の寸法は２５０μｍ（５０〜５００μｍ）、Ｚ軸方向の寸法は３μｍ（０．５〜５μｍ）である。なお、括弧内は、好適範囲を示している。この場合、第１ビーム１３の形態的なバランスが、小型化された圧電型ＭＥＭＳスイッチに要求されるビームの微小変位（サブミクロンから数ミクロン）を制御しやすいものとなるという効果がある。また、第１ビーム１３のＸＹ平面内の形状は、偏向可能な可動領域（固定部材ＰＫに固定された部分よりも先端側の領域）に関しては、概ね長方形であるが、この可動領域の形状としては、例えば、半円形、フォーク状形状、三角形が考えられる。
【００５２】
なお、上記のＭＥＭＳスイッチ１００は、例えば、図４に示す電子機器に適用することができる。
【００５３】
図４は、本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチが適用される電子機器の一例の概略構成図である。
【００５４】
図４に示す電子機器２００は、無線通信を行う電子機器であり、ハウジングＨに収容された複数のＭＥＭＳスイッチ１００と、複数のＭＥＭＳスイッチ１００に対してそれぞれ直列に接続されたフィルタ１０２と、アンテナ１０３と、スイッチ１０４と、処理回路１０５と、入力装置１０６と、ディスプレイ１０７と、制御回路ＣＯＮＴと、を含んで構成される。
【００５５】
アンテナ１０３からは、変調された高周波信号（ＲＦ信号）が入力される。電子機器２００では、制御回路ＣＯＮＴからの制御によって複数のＭＥＭＳスイッチ１００におけるＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。例えば、アンテナに含まれる複数の周波数帯域の信号から、単一の周波数帯域の信号を選択することができる。アンテナ１０３により受信された入力信号は、必要に応じて、アンプで増幅された後、ＯＮ状態が選択されたＭＥＭＳスイッチ１００、及び、当該ＭＥＭＳスイッチ１００に接続されたフィルタ１０２を通り、場合によりスイッチ１０４を経て処理回路１０５に入力し、処理回路１０５において入力信号に係る処理が行われる。それぞれのフィルタ１０２は、通過帯域の異なる周波数フィルタであり、選択された周波数の信号が、処理回路１０５に入力されることとなる。
【００５６】
処理回路１０５は、変調されていた入力信号を復調し、復調された信号から、音声、文字又は画像情報を抽出し、制御回路ＣＯＮＴは、処理回路１０５から得られた文字又は画像情報をディスプレイ１０７上に表示することができる。なお、アンテナ１０３への入力信号は、映像信号又は音声信号とすることもできる。
【００５７】
本実施形態に係るＭＥＭＳスイッチ１００は、上述したように、第１駆動素子１１及び第２駆動素子２１の圧電駆動により、接点部１５ｂと第２信号線２４との接触及び離間が繰り返されることにより、第２信号線２４と接触端子１５との接続及び切断が繰り返される。
【００５８】
上記ＭＥＭＳスイッチを用いた電子機器は、ＭＥＭＳスイッチ１００と、アンテナ１０３と、アンテナ１０３にＭＥＭＳスイッチ１００を介して接続された周波数フィルタ１０２とを備えている。この電子機器は、ＭＥＭＳスイッチ１００が機械的な耐性に優れ寿命が長くなるという効果がある。また、複数のＭＥＭＳスイッチ１００を備えることで信号の分離が容易になるという利点がある。なお、アンテナ１０３は、ＭＥＭＳスイッチ１００への信号入力を行う信号入力素子であり、周波数フィルタ１０２はＭＥＭＳスイッチ１００からの出力信号を処理する信号処理素子である。信号入力素子としては、例えば、実験システムにおける信号発生器を適用することもできるし、信号処理素子としては、周波数逓倍器やＡＤ変換器などを適用することも可能である。
【００５９】
上述のＭＥＭＳスイッチにおいて、ビームが容易に変形し、スイッチングをスムーズに行うことができるためには、ビームを薄層化する必要がある。薄層化処理には、バックグラインド処理（裏面研削処理）が挙げられるが、かかる処理には、グラインド（研削）の他、ポリッシュ（研磨）やエッチングなどの方法が考えられる。
【００６０】
ところが、ビームに薄層化処理を施した場合、処理された表面には、マイクロクラックが生じることが多い。これらのクラックはＭＥＭＳスイッチにおける可動部の寿命を低下させる原因となる。
【００６１】
図５は、第１実施形態のＭＥＭＳスイッチ１００の縦断面構成を示す図である。
【００６２】
このＭＥＭＳスイッチは、ＸＺ平面内において湾曲する第１可動部１０を備えている。第２可動部２０は、必要に応じて、ＸＺ平面内において湾曲させることができる。
【００６３】
第１可動部１０は、層状のビーム（可撓性部材）１３と、ビーム１３を変形させる駆動素子１１（圧電駆動素子）と、ビーム１３の変形に伴って第１信号線１４と第２信号２４との間の接続を行う接触端子１５とを備えている。
【００６４】
第１信号線１４は、ビーム１３上の適当な位置に設けることができるが、本例では、第１金属膜１８の上に形成してあり、図示の如く接触している。もちろん、第１信号線１４を、上部電極層１１ｃ上に設けて接触させたり、これと共通にすることも可能である。
【００６５】
なお、電極、金属膜、信号線など、金属同士が接触する場合には、電気的に接続がされる。
【００６６】
第２可動部２０は、層状のビーム（可撓性部材）２３と、ビーム２３をそれぞれ変形させる駆動素子２１（圧電駆動素子）を備えている。
【００６７】
第２信号線２４は、ビーム２３上の適当な位置に設けることができるが、本例では、第２金属膜２８の上に形成してあり、図示の如く接触している。もちろん、第２信号線２４を、上部電極層２１ｃ上に設けたり、これと共通にすることも可能である。
【００６８】
第１ビーム１３の一方面上には、第１表面絶縁層１７を介して、第１金属膜１８が固着しており、第１ビーム１３の他方面上には裏面絶縁層１７Ｂを介して、第２金属膜１８Ｂが固着しており、第１金属膜１８及び第２金属膜１８Ｂは、第１ビーム１３を挟んで対向している。第１金属膜１８上には、第２表面絶縁層１９を介して、駆動素子１１が固着して固定されている。
【００６９】
第２ビーム２３の一方面上には、第２表面絶縁層２７を介して、第１金属膜２８が固着しており、第２ビーム２３の他方面上には裏面絶縁層２７Ｂを介して、第２金属膜２８Ｂが固着しており、第１金属膜２８及び第２金属膜２８Ｂは、第２ビーム２３を挟んで対向している。第２金属膜２８上には、第２表面絶縁層２９を介して、駆動素子１１が固着して固定されている。
【００７０】
ここで、層状のビーム１３，２３を薄層化処理すると、表面にマイクロクラックＣが発生する。本例ではビームの裏面（−Ｚ方向に露出するＸＹ面）に処理を施したものとする。ビーム１３，２３においては、それぞれの両面に第１金属膜及び第２金属膜が固着している。一方の金属膜（第２金属膜１８Ｂ，２８Ｂ）が、薄層化処理された裏面に固着する場合、当該金属膜が、ビーム１３，２３の伸縮に伴う面内応力を低減し、クラックＣの成長を抑制し、したがって、ビーム１３，２３の劣化を抑制することができる。
【００７１】
また、第１ビーム１３の方の第１金属膜１８は、第１絶縁層１７を介して、ビーム１３の一方面上に固着しており、第２金属膜１８Ｂは、裏面の第２絶縁層１７Ｂを介して、ビーム１３の他方面上に固着している。同様に、第２ビーム２３の方の第１金属膜２８は、第１絶縁層２７を介して、ビーム２３の一方面上に固着しており、第２金属膜２８Ｂは、裏面の第２絶縁層２７Ｂを介して、ビーム２３の他方面上に固着している。
【００７２】
一般に、絶縁層は、金属層よりも、接着強度が高く、また、マイクロクラック内に入り込みやすく、金属層は、絶縁層よりも線膨張係数が小さい。これにより、クラックの成長を抑制し、したがって、可撓性部材の劣化を抑制することができる。
【００７３】
マイクロクラックに接着する絶縁層１７Ｂ，２７Ｂの線膨張係数は０．１以上２０以下であることが好ましい。また、これらの絶縁層に接触する第２金属層１８Ｂ、２８Ｂの線膨張係数は０．１以上２０以下であることが好ましい。
【００７４】
第１金属膜１８，２８の線膨張係数α１、第２金属膜１８Ｂ、２８Ｂの線膨張係数α２、ビーム１３の線膨張係数α３は、以下の関係式を満たすことを特徴とする。
０．１×α３≦α１≦１０×α３
０．１×α３≦α２≦１０×α３
【００７５】
この場合、線膨張係数α３に対して、線膨張係数α１と線膨張係数α２が近いため、熱変化に伴って、大きくクラックが増大しない。
【００７６】
それぞれのビームにおいて、第１金属膜１８，２８と第２金属膜１８Ｂ，２８Ｂは、同一金属材料からなることが好ましい。同一材料からなる場合には、線膨張係数がほぼ等しくなる。このため、それぞれのビーム１３，２３と第１金属膜１８，２８との間、およびビーム１３，２３と第２金属膜１８Ｂ，２８Ｂとの間に生ずるひずみを、等しく抑制することができる。これにより、マイクロクラックにかかるストレスをさらに軽減させることができ、ビーム１３，２３の劣化をさらに抑制することができる。
【００７７】
第１可動部１０において、積層された各層は、全て固着している。したがって、駆動素子１１がＸＺ平面内において湾曲すると、これに固着したビーム１３も湾曲し、その先端部に設けられた接触端子１５は、Ｚ軸方向に沿って移動する。ビーム１３の基端部は、固定部材ＰＫに固定されている。
【００７８】
第２可動部２０において、積層された各層は、全て固着している。したがって、駆動素子２１がＸＺ平面内において湾曲すると、これに固着したビーム２３も湾曲可能である。ビーム２３の基端部は、固定部材ＰＫに固定されている。固定部材ＰＫは、本例ではパッケージであり、第１可動部１０及び第２可動部２０を収容しており、内部は気密に保持されている。パッケージ内部には、希ガスなどの気体を封入してあるが、必要に応じて、これを減圧し、真空空間としてもよい。
【００７９】
図６は、第２実施形態のＭＥＭＳスイッチ１００の縦断面構成を示す図である。
【００８０】
このＭＥＭＳスイッチ１００は、図５のものと比較して、一方のビーム２３を省略し、また、接触端子１５をビーム１３の先端に固定して、接触端子１５が、第１信号線１４と第２信号線２４の双方に接触するように、第１信号線１４と第２信号線２４をパッケージの内壁面上に設けた点であり、その他の構成と作用効果は、図５のＭＥＭＳスイッチと同一である。
【００８１】
接触端子１５は、駆動素子１１の駆動によって、ＸＺ平面内において、Ｚ軸方向に沿って移動する。接触端子１５の形状としては、様々なものが考えられ、層状の形状であってもよく、接触端子１５を上部電極層１１ｃ上に設けたり、第１金属膜１８の上に設けたり、或いは、上部電極層１１ｃと共通にしてもよい。接触端子１５が、第１信号線１４及び第２信号線２４の双方に接触すると、これらの信号線が電気的に接続される。
【００８２】
図７は、第３実施形態のＭＥＭＳスイッチ１００の縦断面構成を示す図である。
【００８３】
このＭＥＭＳスイッチ１００は、図６のものと比較して、第１金属膜１８の一部の表面を露出させ、この露出面上に、第１信号線１４を配置し、信号線１４上に接触端子１５を固定し、これらを電気的に接続したものであり、その他の構成と作用効果は、図６のＭＥＭＳスイッチと同一である。  接触端子１５は、駆動素子１１の駆動によって、ＸＺ平面内において、Ｚ軸方向に沿って移動する。接触端子１５の形状としては、様々なものが考えられ、層状の形状であってもよく、接触端子１５を上部電極層１１ｃ上に設けたり、或いは、上部電極層１１ｃと共通にしてもよい。接触端子１５が、第２信号線２４に接触すると、これらの第１信号線１４と第２信号線２４が電気的に接続される。
【００８４】
また、接触端子１５は、第１信号線１４上に設けられているが、第１信号線１４は、別経路で接触端子１５に電気的に接続することもでき、接触端子１５は、第１金属膜１８上に直接形成したり、第１表面絶縁層１７上に直接形成したり、ビーム（ビーム本体）１３上に直接形成することとしてもよい。また、接触端子１５は、第１信号線１４上でなく第２信号線２４上に形成してもよい。
【００８５】
図８は、第４実施形態のＭＥＭＳスイッチ１００の縦断面構成を示す図である。
【００８６】
このＭＥＭＳスイッチ１００は、図７のものと比較して、ビーム１３上に直接、接触端子１５を配置し、接触端子１５に対向する位置に第２信号線２４を設けたものである。その他の構成と作用効果は、図７のＭＥＭＳスイッチと同一である。
【００８７】
なお、接触端子１５は、その右に示されている積層構造体（第１表面絶縁層１７、第２金属膜１８、第２表面絶縁層１９、下部電極層１１ａ、圧電体材料層１１ｂ、上部電極層１１ｃ）に置換し、この上部電極層１５ｃに相当する電極層を、接触端子１５として機能させることもできる。
【００８８】
図９は第４実施形態のＭＥＭＳスイッチにおいて、接触端子１５を積層構造体に置換した場合のＭＥＭＳスイッチの図であり、すなわち、接触端子１５を上部電極層と同一構造にした場合を示している。また、図１０は図９のＭＥＭＳスイッチの平面図であり（パッケージは省略）、Ａ−Ａ線の断面が図９に相当する。
【００８９】
すなわち、図８において、接触端子１５に代えて、ビーム１３上に、第１表面絶縁層１７、第１金属膜１８、第２表面絶縁層１９、下部電極層１１ａ、圧電体材料層１１ｂ、上部電極層１１ｃと同一の構造を順次積層したものを接触端子構造体とし、この接触端子構造体における上部電極層が、接触端子１５に相当する。この接触端子構造体と、駆動素子１１とは、物理的及び電気的に分離しているが、これらを共通とする構造体とすることもできる。
【００９０】
なお、上述のＭＥＭＳスイッチにおいて、第２表面絶縁層１９を省略して、下部電極層１１ａと第１金属膜１８と共通とすることもできる。
【００９１】
第１表面絶縁層１７及び第２表面絶縁層１９の材料としては、それぞれ、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｉ、などの元素を含む酸化膜を用いることができる。
【００９２】
下部電極層１１ａ、上部電極層１１ｃ、第１金属膜１８および第２金属膜１８Ｂは、金属材料、例えばＣｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｓｒ、Ｉｒ、またはこれらのうちの二種類以上を含む合金が好適である。これら材料は、圧電体材料層１１ｂに適度な配向性を生じさせる機能を有する観点からも、下部電極層１１ａの材料として好ましい。
【００９３】
圧電体材料層１１ｂは、駆動回路から下部電極層１１ａおよび上部電極層１１ｃに印加される信号により収縮し、これによりビーム本体が湾曲する。ビームが湾曲する際に接触端子１５が、これと対向する位置にある第２信号線２４（対向電極）と接触する。この接触により、接触端子１５に第１信号線を介して接続された信号回路と、第２信号線２４とが、電気的に接続される。
【００９４】
以下、本実施形態のビーム振動体素子の製造工程を説明する。
【００９５】
まずビーム１３の元になる部材を用意する。上述のようにビーム１３の材料は特に限定はされないが、本実施形態では単結晶Ｓｉを用いた工程を例示する。本実施形態のビーム１３の表面に、第１表面絶縁層１７、第１金属膜１８を形成する。さらに第２表面絶縁層１９、下部電極層１１ａ、圧電体材料層１１ｂ、および上部電極層１１ｃを順次形成し、駆動素子１１をビームに固着・固定する。成膜方法の選択は自由であり、蒸着法、スパッタリング法、気相成長法（ＣＶＤ）、プラズマアシスト気相成長法（ＰＣＶＤ）、めっき等を用いることができる。
【００９６】
次に、圧電素子からなる駆動素子１１をパターニングして、必要な形状にする。パターニングは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのドライエッチング法、好適なエッチング液を用いたウェットエッチング法、あるいはイオンミリング法、等により行うことができる。
【００９７】
なお、上述のビーム１３（２３）は、ＸＺ平面内における偏向運動の最適化の観点から、裏面を加工して、厚みの調整を行う。この調整は、上述した駆動素子１１の形成前に行ってもよく、駆動素子１１の形成後に行ってもよい。ここで、「裏面」とは、駆動素子１１の形成面とは反対の面を意味する。厚みの調整は、エッチング加工によってもよいし、研削により行ってもよい。例えば、駆動素子１１の形成後の裏面に対してバックグラインドを行ってもよい。
【００９８】
厚み調整の後、ビーム１３の裏面に、裏面絶縁層１７Ｂ、第２金属膜１８Ｂを含む積層体を順次形成する。裏面絶縁層１７Ｂには、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｉ、などの元素を含む酸化膜を好適に用いることができる。第２金属膜１８Ｂの材料としては、導電性である材料Ｃｕ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｗ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｓｒ、Ｉｒまたはこれら材料の元素を２種類以上含む合金が好適に用いることができる。
【００９９】
なお、第２金属膜１８Ｂには、上述したスティッキング防止の観点から、凹凸パターンのパターンニングを行うのが好ましい。パターンニングの形態は、Ｖ形状の溝型パターンニングが好ましい。Ｖ形状は、第２金属膜１８にハーフエッチング等の後加工を施してもよく、第２金属膜１８Ｂをレジストマスク等でパターン成膜する方法であってもよい。これにより、ビーム１３のスティッキングを効果的に低減できる。
【０１００】
また、信号回路に接続される第１信号線と接触端子１５とを接続するため、図示しない端子を更に形成してもよい。同じく、駆動素子１１の上部電極層１１ｃと下部電極層１１ａについても、駆動回路に接続するための端子を設けてもよい。このような端子は、駆動素子１１や第１又は第２金属膜の形成とは別の工程で設けてもよい。あるいは、駆動素子１１や第１又は第２金属膜の一部をパターニングによって残し端子として使用するものであってもよい。
【０１０１】
上記の手順で完成した可動部１０をパッケージ（固定部材ＰＫ）内に封止する。封止は、（１）ビーム１３の駆動のためのクリアランスを考慮した空間を設けること、（２）特性劣化を及ぼす外部湿度等の浸入を抑制すること、（３）接触端子１５の接する対抗電極部位が設けられている構造であること、少なくとも以上の３点に留意し、自由に設計することができる。例えば、樹脂、ガラス、セラミック、Ｓｉ単結晶等に配線を形成した部材によって、ビームを挟み込む方法を例示することができる。固定部材ＰＫは、対向する凹部を有する第１部材ＰＫ（１）と第２部材ＰＫ（２）からなる筐体パッケージである。
【０１０２】
図１０におけるビーム１３は、これを含む基板１３Ｋの一部であり、基板１３Ｋの２点鎖線Ｐの外側領域（周辺領域）は、第１部材ＰＫ（１）と第２部材ＰＫ（２）によって挟まれている。
【０１０３】
配線が不要で、ビームの駆動クリアランスを考慮する必要のない部位については、流動性のある充填剤を用いて封止を行ってもよい。封止の後、外部端子の開孔を設けて動作を確認する。以上の手順により、ビームを用いたＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは完成する。
【０１０４】
なお、第２信号線２４は、第２部材ＰＫ（１）に設けられた貫通孔を介して、バンプ又は電極パッドＢ１に電気的に接続されている。駆動素子１１の上部電極層１１ｃは、第２部材ＰＫ（１）に設けられた貫通孔を介して、バンプ又は電極パッドＢ２に電気的に接続されている。下部電極層１１ａは、第２部材ＰＫ（１）に設けられた貫通孔を介して、バンプ又は電極パッドＢ３に電気的に接続されている。
【０１０５】
電極パッドＢ１は、図１０におけるＯＵＴの位置にあり、ＩＮの位置にも電極パッドが存在し、この電極パッドは第１信号線１４を介して、接触端子１５に接続されている。第１信号線１４の縦断面構造は、駆動素子１１を含む上述の積層構造体と同一である。ＩＮの電極位置から入力された信号は、接触端子１５を介して、ＯＵＴの電極の位置から出力される。
【０１０６】
上部電極層１１ｃは、駆動素子１１を含む上述の積層構造体と同一構造の配線Ｗの上部電極層相当の配線を介して、電極パッドＢ２に接続され、下部電極層１１ａは、駆動素子１１を含む上述の積層構造体と同一構造の配線Ｗの下部電極層相当の配線を介して、別の電極パッドＢ３に接続されて、これらの電極パッドは第１駆動回路１２に接続される。
【０１０７】
ビーム１３を含む基板１３Ｋは、中央部に大きな貫通孔からなる開口ＨＬを有する外周領域と、外周領域の内側から開口ＨＬ内に延びたビーム１３とを備えており、ビーム１３は開口ＨＬ内において可動することができる。
【０１０８】
図１１は、ＭＥＭＳスイッチの裏面の構成を示す平面図である。
【０１０９】
上述の第１金属膜及び前記第２金属膜の少なくともいずれか一方が、気体又は真空空間への露出表面を有し、この露出表面が、ビーム１３の変形に伴って、パッケージの内壁面に接する場合には、この露出表面は、内壁面への固着を抑制するための所定の凹凸パターンＰＴＮを備えている。
【０１１０】
図１１においては、ＰＴＮの形状は方形であり、第２金属膜１８Ｂに形成されている場合を示している。第２金属膜１８Ｂの露出表面の平坦性が高い場合には、これに対向する壁面に対して、原子レベルで固着（スティッキング：張り付き）する可能性があるが、所定のパターンを形成しておけば、壁面への固着を抑制することができる。
【０１１１】
スティッキングにともなう可撓性部材の湾曲により、可撓性部材にはストレスがかかりクラックが進行するおそれがある。所定のパターンとして、可撓性部材の表面が露出している場合に、その露出表面に凹凸を形成すると、スティッキングは防止できる。しかし、その加工により、可撓性部材にストレスがかかり、却ってクラックが進行する可能性がある。また、可撓性部材に対向するＰＫの表面に、スティッキング防止のための凹凸を作りこむこともできるが、微小なスペースの中に凹凸を形成することは容易ではない。この構成によれば、第１金属膜又は第２金属膜に、凹凸をパターニングすることで、ビームにストレスを生じさせることなく、凹凸をパターニングできる。このため、上記クラックの成長抑制効果を損なうことなくスティッキングを防止し、当該効果を更に高めることができる。
【０１１２】
さらに、ビーム１３の変形による変位時において、凹凸パターンＰＴＮによるエアダンピング効果が生じ、筐体または対向電極との衝突が滑らかになる。そのためクラックの進行をさらに抑制することができる。凹凸パターンの基準面からの深さ又は高さは、１０ｎｍ以上１μｍ以下であり、この場合には、十分に張り付きを防止することができる。
【０１１３】
図１２は、第５実施形態のＭＥＭＳスイッチの縦断面構成を示す図である。
【０１１４】
本例は、駆動素子１１を静電容量を利用した静電容量駆動素子から構成したものである。図６において、第１金属膜１８より上に位置する第２表面絶縁層１９、下部電極層１１ａ、圧電体材料層１１ｂを省略し、上部電極層１１ｃを固定部材ＰＫの内壁面上に固定したものである。この構成の場合、上部電極層１１ｃと第１金属膜１８との間に電圧を印加すると、駆動素子１１が静電タイプ物として機能し、これらの間の距離が縮小し、接触端子１５がＺ軸方向に沿って移動する。なお、静電タイプの駆動素子１１は、上述のいずれの実施形態にも適用することができる。
【０１１５】
以下、実施例と比較例とを通じて本発明の効果を確認する。ただし、本発明の技術的範囲は以下の実施例によって限定されるものではない。実施例の構造としては、図８の構造において、第２表面絶縁層を省略して、第１金属膜と下部電極層とを共通としたものを採用した。
（実施例１）
【０１１６】
最初に、基板としてＳｉ単結晶基板を用意した。基板表面には、以下の手順で上部積層体を形成した。まず基板表面に第１表面絶縁層として、Ｙ酸化物層と、Ｚｒ酸化物層とをこの順でスパッタリング法により設けた。第１表面絶縁層の全膜厚は７０ｎｍとした。次に、下部電極層を兼ねる第１金属膜としてＰｔ層をＺｒ酸化物層の表面に膜厚３００ｎｍスパッタリング法で形成した。続いて、下部電極層表面に圧電体材料層として膜厚２μｍのＰＺＴ層をスパッタリング法で形成した。圧電体材料層の表面に上部電極層として膜厚４００ｎｍのＰｔ層をスパッタリング法で形成した。以上の手順により、上部積層体を得た。次に、上部積層体上にフォトマスクを形成した後、ドライエッチングを行い、圧電駆動部を形成した。フォトマスクを除去した後、ビーム本体の先端に当たる位置に接触端子を形成した。接触端子から圧電駆動部の横を迂回する回路パターンを併せて設け、信号取出しの回路を形成した。
【０１１７】
ここまでの工程で得られた試料を反転させ、裏面から研磨によって薄層化した。薄層化された裏面に裏面絶縁層としてＡｌ２Ｏ３をスパッタ法で成膜した。続いてＡｌ２Ｏ３上に１００ｎｍ厚のＣｕ層を設け、先端の露出したＣｕと接続した。裏面に設けたＣｕ層には、張り付き防止のための、直径５０ｎｍ、厚み２００ｎｍの突起を設けるパターンニングを行い、凹凸パターンを形成した。
【０１１８】
この凹凸パターンは、裏面強化部の面であって、反対側の面の接点部に対応する位置に設けた。最後に表面の上部電極層と下部電極層を駆動回路に接続し、接触端子からの配線を信号回路に接続し、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチを完成させた。
【０１１９】
このようにして、１００個製造したＲＦ−ＭＥＭＳスイッチに対して１０万回のスイッチング動作を行って、信号回路に入力される信号（電圧）の変動を観察したところ、信号が当初電圧の１／２以下に低下し、スイッチとして機能しなくなったのは３個のみであった。したがって９７個のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチが本発明の目的通りの効果を得ていることが分かった。
（実施例２）
【０１２０】
裏面のＣｕ層に対するパターニングを行わなかった以外は、実施例１と同様の手順で１００個のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチを作製し、実施例１と同様の評価を行った。信号が当初電圧の１／２以下に低下しスイッチとして機能しなくなったのは１１個であった。したがって８９個のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチが本発明の目的通りの効果を得ていることが分かった。
（実施例３）
【０１２１】
裏面のＣｕ層に替えＰｔ層（線膨張係数＝８．８）を形成した以外は、実施例２と同様の手順で作製し、実施例１と同様の評価を行った。信号が当初電圧の１／２以下に低下しスイッチとして機能しなくなったのは１８個であった。したがって８２個のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチが本発明の目的通りの効果を得ていることが分かった。
（実施例４）
【０１２２】
裏面のＣｕ層に替えＳｎ層を形成した以外は、実施例２と同様の手順で作成し、実施例１と同様の評価を行った。信号が当初電圧の１／２以下に低下しスイッチとして機能しなくなったのは２３個であった。したがって７７個のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチが本発明の目的通りの効果を得ていることが分かった。
（比較例）
【０１２３】
裏面にＣｕ層を設けなかった以外は実施例１と同様の手順で作成し、実施例１と同様の評価を行った。その結果、わずか１７個のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチしか正常な動作を継続することが出来なかった。
【０１２４】
以上、本発明者らは、実施例と比較例とを通じて、実施形態のＲＦ−ＭＥＭＳスイッチは、従来の技術に比べて劣化が抑制できることを確認した。なお、上述の実施形態において、第１ビーム１３の構造及び作用効果は第２ビーム２３にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明のＭＥＭＳスイッチは、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチに利用でき、電子機器に組み込むことができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１５…接触端子（接点）、１１…駆動素子、１７…第１表面絶縁層、１８…第１金属膜、１９…第２表面絶縁層、１７Ｂ…裏面絶縁層、１８Ｂ…第２金属膜。
【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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