(57)【要約】【課題】駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適した、可変キャパシタを提供する。【解決手段】本発明の可変キャパシタＸ１は、例えば、対向面１２ａを有する固定電極１２と、対向面１２ａに対向する対向面１３ａを有し且つ固定電極１２の側に突き出るように湾曲している部位を有する可動電極１３と、対向面１２ａに設けられた誘電体パターン１４とを備える。【選択図】図４
2008182134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に又は前記キャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体パターンと、を備える可変キャパシタ。
【請求項２】
前記誘電体パターン上に導体層を備える、請求項１に記載の可変キャパシタ。
【請求項３】
前記誘電体パターンが設けられていない前記第１対向面または前記第２対向面の上に誘電体パターンを備える、請求項１に記載の可変キャパシタ。
【請求項４】
前記誘電体パターンの形状および／または粗密の調整によって、Ｃ−Ｖ特性が調整されている、請求項１から３のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
【請求項５】
第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に又は前記キャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜が設けられていない前記第１対向面または前記第２対向面の上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
【請求項６】
第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に又は前記キャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
【請求項７】
第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に又は前記キャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記可動キャパシタ電極膜の側に露出しつつ前記誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
【請求項８】
前記キャパシタ電極および前記可動キャパシタ電極膜の間を部分的に連結するアンカー部を備える、請求項１から７のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
【請求項９】
前記キャパシタ電極は固定電極である、請求項１から８のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
【請求項１０】
前記キャパシタ電極は可動キャパシタ電極膜である、請求項１から８のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量を変化させることが可能な可変キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話など無線通信機器の技術分野では、高機能を実現するために搭載される部品の増加などに伴い、高周波回路ないしＲＦ回路の小型化に対する要求が高まっている。このような要求に応えるべく、回路を構成する様々な部品について、ＭＥＭＳ（micro-electromechanical systems）技術の利用による微小化が進められている。そのような部品の一つとして、可変キャパシタが知られている。可変キャパシタは、可変周波数発信器、同調増幅器、インピーダンス整合回路などにて重要な部品である。ＭＥＭＳ技術を利用して得られる可変キャパシタについては、例えば下記の特許文献１，２に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６５８８号公報
【特許文献２】特開２００４−１２７９７３号公報
【０００４】
ＭＥＭＳ技術を利用して作製される可変キャパシタは、一般に、相対向する固定電極および可動電極を有する。可動電極は、固定電極に対して進退動可能に設けられている。このような可変キャパシタにおいては、その静電容量を変化させるべく、固定電極と可動電極の間に印加される電圧が制御されて当該電極間に生ずる静電引力が調整されることによって、可動電極の位置ないし電極間ギャップが調節される。
【０００５】
また、このような可変キャパシタでは、固定電極に対して進退動可能な可動電極が固定電極に対して直接に接触するのを防止するために、固定電極における可動電極側表面に例えば、誘電体膜が設けられる場合がある（両電極が直接に接触すると、電極間が短絡してしまう）。可変な静電容量の制御において固定電極表面の誘電体膜に可動電極が意図的に接触させられる可変キャパシタもあれば、静電容量制御に際して固定電極表面の誘電体膜に可動電極が不意に接触し得る可変キャパシタもある。
【０００６】
固定電極および可動電極の間に電圧が印加された状態で、可動電極と固定電極表面の誘電体膜とが接触すると、当該可動電極および誘電体膜の間で電荷が移動する場合がある。具体的には、可動電極が正電位となるように固定電極および可動電極の間に電圧が印加された状態で、可動電極と固定電極表面の誘電体膜とが接触すると、当該可動電極および誘電体膜の接触界面にて、誘電体膜から可動電極へと電子（負電荷）が移動し、誘電体膜には正孔（正電荷）が生じる場合がある。固定電極が正電位となるように固定電極および可動電極の間に電圧が印加された状態で、可動電極と固定電極表面の誘電体膜とが接触すると、当該可動電極および誘電体膜の接触界面にて、可動電極から誘電体膜へと電子（負電荷）が移動する場合がある。そのため、可動電極と固定電極表面の誘電体膜との接触が繰り返されると、これら電荷移動に起因して、当該誘電体膜が有意に帯電する傾向がある。
【０００７】
可動電極および固定電極の間に印加される電圧が同じであっても、誘電体膜の帯電の有無および程度に応じて、可変キャパシタの電極間に形成される正味の電場の大きさが変動するので、可動電極についてその初期位置から動作を開始させるために電極間に印加する必要のある最小駆動電圧は変動する。また、当該可変キャパシタないしその可動電極の駆動における静電容量と駆動電圧（所定の静電容量ないし電極間ギャップを得るために電極間に加えるべき電圧）の関係も、誘電体膜の帯電の有無および程度に応じて、変動する。このように、誘電体膜の帯電の有無および程度に応じて、駆動電圧特性は変動する。固定電極表面の誘電体膜に代えて、或は、固定電極表面の誘電体膜と共に、可動電極における固定電極側表面に誘電体膜が設けられている場合であっても、同様に、誘電体膜の帯電の有無および程度に応じて、駆動電圧特性は変動し得る。従来の技術における、電極間ギャップの制御によって静電容量が制御されるタイプの可変キャパシタでは、駆動電圧特性の変動の程度は比較的大きい。加えて、可変キャパシタの静電容量については、大きな可変率を実現することが要求される場合が多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情の下で考え出されたものであり、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し且つ静電容量について大きな可変率を実現するのに適した可変キャパシタを提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、キャパシタ電極の側に又はキャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体パターンとを備える。誘電体パターンは、第１または第２対向面上にてパターン形成されたものであり、例えば、第１または第２対向面上にて相互に離隔する複数の誘電体アイランドからなる。第１または第２対向面上の誘電体パターンの輪郭の全長の、当該誘電体パターンの単位面積あたりの長さは、第１または第２対向面上全体にわたって例えば矩形状の誘電体膜が仮に設けられた場合における当該誘電体膜の輪郭の全長の、当該誘電体膜の単位面積あたりの長さよりも、大きい。すなわち、第１または第２対向面上における誘電体パターンの輪郭の全長は比較的に長い。このような誘電体パターンは、本可変キャパシタにおいてキャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものであり、短絡防止機能を発揮できるようなパターン形状（例えば、誘電体パターンが設けられた第１または第２対向面を過度に広く露出させないパターン形状）を有する。
【００１０】
本可変キャパシタの可動キャパシタ電極膜は上述のように湾曲しているため、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜の間に電圧が印加されておらず両電極が初期位置にある状態（第１状態）では、キャパシタ電極の第１対向面と可動キャパシタ電極膜の第２対向面との間の距離は、当該対向面間全体にわたって一様、ではない。このような初期状態において、キャパシタ電極ないし第１対向面と、可動キャパシタ電極膜ないし第２対向面との間のギャップは、最大の体積を有する。
【００１１】
本可変キャパシタにおいて、電極間に所定以上の電圧を印加すると、電極間に発生する静電引力の作用により、キャパシタ電極の第１対向面と可動キャパシタ電極膜の第２対向面とを、第１または第２対向面上の誘電体パターンを介して最も接近した状態（第２状態）に至らせることができる。このとき、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜が直接に接触するのを誘電体パターンが阻む。この状態において、キャパシタ電極ないし第１対向面と、可動キャパシタ電極膜ないし第２対向面との間のギャップは、最小の体積を有する。
【００１２】
本可変キャパシタが上述の第１状態から第２状態に至るまで、本可変キャパシタの電極間に印加する電圧を次第に増大すると、湾曲構造を有する可動キャパシタ電極膜はキャパシタ電極に引き込まれ、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜とは、誘電体パターンを介して部分的に当接し（即ち、キャパシタ電極の一部と可動キャパシタ電極膜の一部とは、誘電体パターンを介して最も接近した状態に至り）、キャパシタ電極および可動キャパシタ電極膜において、当該部分的当接箇所の近傍から順次、電極間距離が最小である状態に至り、最終的には、キャパシタ電極の第１対向面と可動キャパシタ電極膜の第２対向面との間の全体にわたって電極間距離が最小となる。このように、本可変キャパシタでは、電極間に印加する駆動電圧を調節することによって、電極間のギャップ体積が最大である第１状態とギャップ体積が最小である第２状態の間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、本可変キャパシタによると、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができるのである。
【００１３】
加えて、本可変キャパシタにおいて第１または第２対向面上に設けられている誘電体パターンは、帯電しにくい傾向にある。導体表面に設けられた誘電体膜を、所定条件下で当該誘電体膜に導体部材等を接触させることによって、帯電させた場合（即ち、外部から誘電体膜へのいわゆる電荷移動によって当該誘電体膜を帯電させた場合）、導体表面における誘電体膜の輪郭の全長の、当該誘電体膜の単位面積あたりの長さが大きいほど、当該帯電の程度が緩和される傾向にあることを、本発明者らは見出した。いわゆる電荷移動によって誘電体膜が帯電した場合、電荷（電子，正孔）は誘電体膜の露出面近傍に偏在するところ、誘電体膜の輪郭の全長の、当該誘電体膜の単位面積あたりの長さが大きいほど、誘電体膜露出面近傍から、当該露出面と接する導体表面へと、電荷が逃げる量が多いと思われる。この点が、帯電緩和傾向の理由として考えられる。
【００１４】
本可変キャパシタにおいては、上述のように、第１または第２対向面上において所定のパターン形状を有する誘電体パターンの輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターンの輪郭の全長の、当該誘電体パターンの単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）ため、当該誘電体パターンから第１または第２対向面へと電荷は逃げやすい。そのため、本可変キャパシタでは、いわゆる電荷移動に起因する誘電体パターンの帯電は抑制される。したがって、本可変キャパシタでは、可動キャパシタ電極膜についてその初期位置から動作を開始させるために当該可動キャパシタ電極膜とキャパシタ電極の間に印加する必要のある最小駆動電圧が変動することは、抑制され、また、本可変キャパシタないし可動キャパシタ電極膜の駆動における静電容量と駆動電圧（所定の静電容量ないし電極間ギャップ体積を得るために電極間に加えるべき電圧）の関係が変動することも、抑制される。このように、本可変キャパシタにおいては、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００１５】
以上のように、本発明の第１の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００１６】
本発明の第２の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、キャパシタ電極に対して可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体パターンとを備える。この誘電体パターンは、第１の側面に係る可変キャパシタの誘電体パターンと同様に、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものであって短絡防止機能を発揮できるようなパターン形状を有し、且つ、輪郭の全長が比較的に長い。
【００１７】
本可変キャパシタにおいて、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜の間に電圧が印加されておらず両電極が初期位置にある状態（第１状態）では、キャパシタ電極ないし第１対向面と、可動キャパシタ電極膜ないし第２対向面との間のギャップは、最大の体積を有する。
【００１８】
本可変キャパシタにおいて、電極間に所定以上の電圧を印加すると、電極間に発生する静電引力の作用により、キャパシタ電極の第１対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）と可動キャパシタ電極膜の第２対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）とを、第１または第２対向面上の誘電体パターンを介して最も接近した状態（第２状態）に至らせることができる（キャパシタ電極ないし第１対向面および可動キャパシタ電極膜ないし第２対応面においてアンカー部により相互に固定された部分どうしは接近しない）。このとき、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜が直接に接触するのを誘電体パターンが阻む。この状態において、キャパシタ電極ないし第１対向面と、可動キャパシタ電極膜ないし第２対向面との間のギャップは、最小の体積を有する。
【００１９】
本可変キャパシタが上述の第１状態から第２状態に至るまで、本可変キャパシタの電極間に印加する電圧を次第に増大すると、可動キャパシタ電極膜においてアンカー部によってキャパシタ電極に固定されている部分（固定部分）を除き、可動キャパシタ電極膜はキャパシタ電極に引き込まれ（キャパシタ電極に可動キャパシタ電極膜が引き込まれる量ないし距離は、可動キャパシタ電極膜の全体にわたって一様、ではない）、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜とは、誘電体パターンを介して部分的に当接し、キャパシタ電極および可動キャパシタ電極膜において、当該部分的当接箇所の近傍から順次、電極間距離が最小である状態に至り、最終的には、キャパシタ電極の第１対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）と可動キャパシタ電極膜の第２対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）との間の全体にわたって電極間距離が最小となる。このように、本可変キャパシタでは、電極間のギャップ体積が最大である第１状態とギャップ体積が最小である第２状態の間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、本可変キャパシタによると、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができるのである。
【００２０】
また、本可変キャパシタにおいては、上述のように、第１または第２対向面上において所定のパターン形状を有する誘電体パターンの輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターンの輪郭の全長の、当該誘電体パターンの単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）ため、当該誘電体パターンから第１または第２対向面へと電荷は逃げやすい。したがって、本可変キャパシタにおいては、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００２１】
以上のように、本発明の第２の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００２２】
加えて、本可変キャパシタにおいては、キャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜の間がアンカー部により部分的に連結ないし接続されているため、非駆動時においても駆動時においても、温度変化に起因する各電極（特に可動キャパシタ電極膜）の意図的でない形状変化ないし湾曲が抑制されるので、温度変化に起因する電極間のギャップ体積の変動が抑制される。したがって、本可変キャパシタは、温度変化に起因する静電容量変動を抑制するのに適する。このような技術的利点については、下記の第４、６、および８の側面に係る可変キャパシタにおいても同様である。
【００２３】
本発明の第１および第２の側面に係る可変キャパシタにおいては、誘電体パターンの形状および／または粗密の調整によって、Ｃ（静電容量）−Ｖ（駆動電圧）特性を調整することができる。誘電体パターンは上述のように例えば複数の誘電体アイランドからなるところ、そのような誘電体パターンにおいて、密な部分から粗な部分へと変化する部位を設けることによって例えば、Ｃ−Ｖ特性を調整することができる
【００２４】
本発明の第１および第２の側面に係る可変キャパシタは、好ましくは、誘電体パターン上に導体層を備える。或は、第１および第２の側面に係る可変キャパシタは、誘電体パターンが設けられていない第１対向面または第２対向面の上に誘電体パターンを備えてもよい。当該誘電体パターンは、複数の誘電体アイランドからなるのが好ましい。導体と導体の間、および、誘電体と誘電体の間では、導体と誘電体の間よりも、いわゆる電荷移動は生じにくい傾向がある。
【００２５】
本発明の第３の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、キャパシタ電極の側に又はキャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、誘電体膜が設けられていない第１対向面または第２対向面の上に設けられた導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいてキャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、第１または第２対向面上にてパターン形成されたものであり、例えば、第１または第２対向面上にて相互に離隔する複数の導体アイランドからなる。このような導体パターンにおける誘電体膜側表面の面積は、第１または第２対向面の面積より小さい。
【００２６】
本可変キャパシタは、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、従って、第１の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００２７】
本可変キャパシタでは、キャパシタ電極の第１対向面と可動キャパシタ電極膜の第２対向面との間の全体にわたって電極間距離が最小となる状態（第２状態）において、第１または第２対向面上の導体パターンが、第２または第１対向面上の誘電体膜に対して直接に接触する。導体パターンにおける誘電体膜側表面の面積が第１または第２対向面の面積より小さいという上述の構成は、例えばそのような第２状態において、誘電体膜に対して導体部材が接触することに起因して生じ得る電荷移動を抑制するのに資する。したがって、本可変キャパシタにおいては、いわゆる電荷移動に起因する誘電体膜の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００２８】
このように、本発明の第３の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００２９】
本発明の第４の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、キャパシタ電極に対して可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、誘電体膜が設けられていない第１対向面または第２対向面の上に設けられた導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいてキャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、第１または第２対向面上にてパターン形成されたものである。このような導体パターンにおける誘電体膜側表面の面積は、第１または第２対向面の面積より小さい。
【００３０】
本可変キャパシタは、第２の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、従って、第２の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００３１】
本可変キャパシタでは、キャパシタ電極の第１対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）と可動キャパシタ電極膜の第２対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）とが第１または第２対向面上の誘電体膜および導体パターンを介して最も接近した状態（第２状態）において、第１または第２対向面上の導体パターンが、第２または第１対向面上の誘電体膜に対して直接に接触する。したがって、本可変キャパシタにおいては、第３の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００３２】
このように、本発明の第４の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００３３】
本発明の第５の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、キャパシタ電極の側に又はキャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、誘電体膜上に設けられた導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいてキャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、誘電体膜上にてパターン形成されたものであり、例えば、誘電体膜上にて相互に離隔する複数の導体アイランドからなる。このような導体パターンが誘電体膜上にて占める面積は、誘電体膜自体の面積より小さい。
【００３４】
本可変キャパシタは、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、従って、第１の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００３５】
本可変キャパシタでは、キャパシタ電極の第１対向面と可動キャパシタ電極膜の第２対向面との間の全体にわたって電極間距離が最小となる状態（第２状態）において、誘電体膜上の導体パターンが、キャパシタ電極（第１対向面）または可動キャパシタ電極膜（第２対向面）に対して直接に接触する。導体どうしが接触する場合、いわゆる電荷移動は生じにくい傾向にある。加えて、導体パターンの面積が誘電体膜の面積より小さいという上述の構成は、例えばそのような第２状態において、キャパシタ電極または可動キャパシタ電極膜と導体パターンとが接触することに起因して生じ得る電荷移動を抑制するのに資する。そのため、本可変キャパシタでは、導体パターンから誘電体膜への電荷移動量が抑制される。したがって、本可変キャパシタにおいては、誘電体膜の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００３６】
このように、本発明の第５の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００３７】
本発明の第６の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、キャパシタ電極に対して可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、誘電体膜上に設けられた導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいてキャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、誘電体膜上にてパターン形成されたものである。このような導体パターンが誘電体膜上にて占める面積は、誘電体膜自体の面積より小さい。
【００３８】
本可変キャパシタは、第２の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、従って、第２の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００３９】
本可変キャパシタでは、キャパシタ電極の第１対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）と可動キャパシタ電極膜の第２対向面の一部の領域（例えば大部分の領域）とが第１または第２対向面上の誘電体膜および導体パターンを介して最も接近した状態（第２状態）において、誘電体膜上にて小面積の導体パターンが、キャパシタ電極（第１対向面）または可動キャパシタ電極膜（第２対向面）に対して直接に接触する。したがって、本可変キャパシタにおいては、第５の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００４０】
このように、本発明の第６の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００４１】
本発明の第７の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、キャパシタ電極の側に又はキャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、可動キャパシタ電極膜の側に露出しつつ誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいてキャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、所定のパターン形状を有し、例えば、対向電極側に誘電体膜を部分的に露出させるための複数の開口部を有する。
【００４２】
本可変キャパシタは、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、従って、第１の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。本可変キャパシタにおいては、いわゆる電荷移動に起因して誘電体膜の露出面に電荷が偏在しても、誘電体膜に埋め込み形成されている導体パターンへと当該電荷は逃げやすい。したがって、本可変キャパシタにおいては、誘電体膜の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。このように、本発明の第７の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００４３】
本発明の第８の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有するキャパシタ電極と、第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、キャパシタ電極に対して可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、可動キャパシタ電極膜の側に露出しつつ誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいてキャパシタ電極と可動キャパシタ電極膜との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、誘電体膜上にてパターン形成されたものであり、例えば、対向電極側に誘電体膜を部分的に露出させるための複数の開口部を有する。
【００４４】
本可変キャパシタは、第２の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、従って、第２の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。本可変キャパシタにおいては、いわゆる電荷移動に起因して誘電体膜の露出面に電荷が偏在しても、誘電体膜に埋め込み形成されている導体パターンへと当該電荷は逃げやすい。したがって、本可変キャパシタにおいては、誘電体膜の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。このように、本発明の第８の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００４５】
本発明の第７および第８の側面において、好ましくは、導体パターンは、複数の開口部を有する導体膜である。この場合、好ましくは、誘電体膜における可動キャパシタ電極膜の側の面と、導体パターンにおける可動キャパシタ電極膜の側の面とは、面一である。或は、導体パターンにおける可動キャパシタ電極膜の側の面は、誘電体膜における可動キャパシタ電極膜の側の面よりも、キャパシタ電極の側に退避していてもよい。或は、誘電体膜における可動キャパシタ電極膜の側の面は、導体パターンにおける可動キャパシタ電極膜の側の面よりも、キャパシタ電極の側に退避していてもよい。
【００４６】
本発明の第１，３，５，７の側面に係る可変キャパシタは、好ましくは、キャパシタ電極および可動キャパシタ電極膜の間を部分的に連結するアンカー部を備える。このような構成は、温度変化に起因する静電容量変動を抑制するのに適する。
【００４７】
本発明の第１から第８の側面における好ましい実施の形態では、キャパシタ電極は固定電極である。この場合、固定電極の有する第１対向面は、可動キャパシタ電極膜の側に又はキャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している領域を有するのが好ましい。
【００４８】
本発明の第１から第８の側面における他の好ましい実施の形態では、キャパシタ電極は可動キャパシタ電極膜である。この場合、当該可動キャパシタ電極膜は、好ましくは、他方の可動キャパシタ電極膜の側に又は可動キャパシタ電極膜とは反対の側に突き出るように湾曲している部位を有する。
【００４９】
本発明の第９の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、第１対向面に対向し且つ可動キャパシタ電極膜の側に又は可動キャパシタ電極膜とは反対の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体パターンとを備える。この誘電体パターンは、第１の側面に係る可変キャパシタの誘電体パターンと同様に、電極間が短絡するのを防止するためのものであって短絡防止機能を発揮できるようなパターン形状を有し、且つ、輪郭の全長が比較的に長い。
【００５０】
本可変キャパシタは、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと実質的に同様の態様で駆動することができ、従って、第１の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００５１】
本可変キャパシタにおいては、上述のように、第１または第２対向面上において所定のパターン形状を有する誘電体パターンの輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターンの輪郭の全長の、当該誘電体パターンの単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）ため、当該誘電体パターンから第１または第２対向面へと電荷は逃げやすく、いわゆる電荷移動に起因する誘電体パターンの帯電は抑制される。したがって、本可変キャパシタにおいては、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００５２】
このように、本発明の第９の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００５３】
本発明の第１０の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、第１対向面に対向し且つ可動キャパシタ電極膜の側に又は可動キャパシタ電極膜とは反対の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、誘電体膜が設けられていない第１対向面または第２対向面の上に設けられた導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいて可動キャパシタ電極膜と固定キャパシタ電極との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、第１または第２対向面上にてパターン形成されたものである。このような導体パターンにおける誘電体膜側表面の面積は、第１または第２対向面の面積より小さい。
【００５４】
本可変キャパシタは、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと実質的に同様の態様で駆動することができ、従って、第１の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００５５】
本可変キャパシタでは、可動キャパシタ電極膜の第１対向面と固定キャパシタ電極の第２対向面との間の全体にわたって電極間距離が最小となる状態（第２状態）において、第１または第２対向面上の導体パターンが、第２または第１対向面上の誘電体膜に対して直接に接触する。導体パターンにおける誘電体膜側表面の面積が第１または第２対向面の面積より小さいという上述の構成は、例えばそのような第２状態において、誘電体膜に対して導体部材が接触することに起因して生じ得る電荷移動を抑制するのに資する。したがって、本可変キャパシタにおいては、第３の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと実質的に同様の理由で、いわゆる電荷移動に起因する誘電体膜の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００５６】
このように、本発明の第１０の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００５７】
本発明の第１１の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、第１対向面に対向し且つ可動キャパシタ電極膜の側に又は可動キャパシタ電極膜とは反対の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、誘電体膜上に設けられた導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいて可動キャパシタ電極膜と固定キャパシタ電極との間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、誘電体膜上にてパターン形成されたものである。このような導体パターンが誘電体膜上にて占める面積は、誘電体膜自体の面積より小さい。
【００５８】
本可変キャパシタは、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと実質的に同様の態様で駆動することができ、従って、第１の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００５９】
本可変キャパシタでは、可動キャパシタ電極膜の第１対向面と固定キャパシタ電極の第２対向面との間の全体にわたって電極間距離が最小となる状態（第２状態）において、誘電体膜上にて小面積の導体パターンが、可動キャパシタ電極膜（第１対向面）または固定キャパシタ電極（第２対向面）に対して直接に接触する。したがって、本可変キャパシタにおいては、第５の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと実質的に同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００６０】
このように、本発明の第１１の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【００６１】
本発明の第１２の側面により提供される可変キャパシタは、第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、第１対向面に対向し且つ可動キャパシタ電極膜の側に又はキャパシタ電極とは反対の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、第１対向面上または第２対向面上に設けられた誘電体膜と、可動キャパシタ電極膜の側に露出しつつ誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンとを備える。誘電体膜は、本可変キャパシタにおいて可動キャパシタ電極膜と固定キャパシタ電極の間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターンは、誘電体膜上にてパターン形成されたものであり、例えば、対向電極側に誘電体膜を部分的に露出させるための複数の開口部を有する。
【００６２】
本可変キャパシタは、第１の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと実質的に同様の態様で駆動することができ、従って、第１の側面に係る可変キャパシタと同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。本可変キャパシタにおいては、いわゆる電荷移動に起因して誘電体膜の露出面に電荷が偏在しても、誘電体膜に埋め込み形成されている導体パターンへと当該電荷は逃げやすい。したがって、本可変キャパシタにおいては、第７の側面に係る可変キャパシタに関して上述したのと実質的に同様の理由で、誘電体膜の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。このように、本発明の第１２の側面に係る可変キャパシタは、駆動電圧特性の変動を抑制するのに適し、且つ、静電容量について大きな可変率を実現するのに適する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
図１から図４は、本発明の第１の実施形態に係る可変キャパシタＸ１を表す。図１は、可変キャパシタＸ１の平面図である。図２は、可変キャパシタＸ１の一部省略平面図である。図３は、図１の線III−IIIに沿った断面図である。図４は、図１の線IV−IVに沿った部分拡大断面図である。可変キャパシタＸ１は、基板１１と、固定電極１２と、可動電極１３（図２では省略）と、誘電体パターン１４とを備える。
【００６４】
基板１１は例えばシリコン材料よりなる。基板１１上には、固定電極１２または可動電極１３と電気的に接続する所定の配線パターン（図示略）が形成されている。
【００６５】
固定電極１２は、基板１１上にパターン形成されたものであり、可変キャパシタＸ１における一対のキャパシタ電極の一方をなす。可動電極１３は、図３に示すように基板１１上に立設されたものであり、可変キャパシタＸ１における一対のキャパシタ電極の他方をなす。固定電極１２および可動電極１３は、図１によく表れているように交差して部分的に対向し、固定電極１２は、可動電極１３に対向する対向面１２ａを有し、可動電極１３は、固定電極１２に対向する対向面１３ａを有する。固定電極１２ないし対向面１２ａと可動電極１３ないし対向面１３ａとの対向面積は、例えば１００００〜４００００μｍ2である。また、可動電極１３において固定電極１２に対向する部位は少なくとも、図４に示すように、固定電極１２の側に突き出るように湾曲している。固定電極１２および可動電極１３の間の図４に示す距離Ｌは、例えば０.５〜２μｍである。可動電極１３の厚さは、例えば１〜２μｍである。好ましくは、固定電極１２および可動電極１３の一方はグラウンド接続されている。このような固定電極１２および可動電極１３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などの導電材料よりなる。
【００６６】
誘電体パターン１４は、固定電極１２の対向面１２ａ上に設けられたものであり、本実施形態では、対向面１２ａ上にて相互に離隔する複数の誘電体アイランド１４ａからなる。誘電体パターン１４の輪郭の全長の、誘電体パターン１４の単位面積あたりの長さは、対向面１２ａ上全体にわたって例えば矩形状の誘電体膜が仮に設けられた場合における当該誘電体膜の輪郭の全長の、当該誘電体膜の単位面積あたりの長さよりも、大きい。すなわち、対向面１２ａ上での誘電体パターン１４の輪郭の全長は比較的に長い。このような誘電体パターン１４は、可変キャパシタＸ１において固定電極１２と可動電極１３との間が短絡するのを防止するためのものであり、短絡防止機能を発揮できるようなパターン形状（例えば、対向面１２ａを過度に広く露出させないパターン形状）を有する。誘電体パターン１４の厚さは、例えば０.１〜０.５μｍである。誘電体パターン１４の構成材料としては、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、および窒化シリコン（ＳｉＮX）などが挙げられる。
【００６７】
このような構成を具備する可変キャパシタＸ１においては、固定電極１２および可動電極１３の間に電圧（駆動電圧）を印加することにより、固定電極１２および可動電極１３の間に静電引力を発生させることができ、当該静電引力を利用して、可動電極１３を固定電極１２に向けて引き込こみ、図５に示すように、固定電極１２ないし対向面１２ａと可動電極１３ないし対向面１３ａとの間のギャップＧ１の体積を変化させることができる。具体的には次のとおりである。
【００６８】
可変キャパシタＸ１の可動電極１３は上述のように湾曲しているため、固定電極１２と可動電極１３の間に電圧が印加されておらず両電極が初期位置にある図５（ａ）に示す状態（第１状態）では、固定電極１２の対向面１２ａと可動電極１３の対向面１３ａとの間の距離は、対向面１２ａ，１３ａ間全体にわたって一様、ではない。このような初期状態において、ギャップＧ１は最大の体積を有する。
【００６９】
可変キャパシタＸ１において、固定電極１２と可動電極１３の間に所定以上の電圧を印加すると、電極間に発生する静電引力の作用により、固定電極１２（対向面１２ａ）と可動電極１３（対向面１３ａ）とを、誘電体パターン１４を介して最も接近した図５（ｄ）に示す状態（第２状態）に至らせることができる。このとき、固定電極１２と可動電極１３が直接に接触するのを誘電体パターン１４が阻む。この状態において、ギャップＧ１は最小の体積を有する。
【００７０】
可変キャパシタＸ１が上述の第１状態から第２状態に至るまで、可変キャパシタＸ１の電極間に印加する駆動電圧を次第に増大すると、湾曲構造を有する可動電極１３は固定電極１２に引き込まれ、例えば図５（ｂ）に示すように、固定電極１２と可動電極１３とは、まず、誘電体パターン１４ないし誘電体アイランド１４ａを介して部分的に当接することとなる（即ち、固定電極１２の一部と可動電極１３の一部とは、誘電体パターン１４を介して最も接近した状態に至る）。続いて、例えば図５（ｃ）に示すように、固定電極１２および可動電極１３において、部分的当接箇所の近傍から順次、電極間距離が最小である状態に至る。そして、最終的には、図５（ｄ）に示すように、固定電極１２（対向面１２ａ）と可動電極１３（対向面１３ａ）との間の全体にわたって電極間距離が最小となる。
【００７１】
このように、可変キャパシタＸ１では、固定電極１２および可動電極１３の間に印加する駆動電圧（例えば０〜２０Ｖ）を調節することによって、電極間のギャップＧ１の体積が最大である第１状態とギャップＧ１の体積が最小である第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ１によると、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができるのである。
【００７２】
加えて、本可変キャパシタＸ１において対向面１２ａ上に設けられている誘電体パターン１４は、帯電しにくい傾向にある。導体表面に設けられた誘電体膜を、所定条件下で当該誘電体膜に導体部材等を接触させることによって、帯電させた場合（即ち、外部から誘電体膜へのいわゆる電荷移動によって当該誘電体膜を帯電させた場合）、導体表面における誘電体膜の輪郭の全長の、当該誘電体膜の単位面積あたりの長さが大きいほど、当該帯電の程度が緩和される傾向にあることを、本発明者らは見出した。いわゆる電荷移動によって誘電体膜が帯電した場合、電荷（電子，正孔）は誘電体膜の露出面近傍に偏在するところ、誘電体膜の輪郭の全長の、当該誘電体膜の単位面積あたりの長さが大きいほど、誘電体膜露出面近傍から、当該露出面と接する導体表面へと、電荷が逃げる量が多いと思われる。この点が、帯電緩和傾向の理由として考えられる。
【００７３】
可変キャパシタＸ１においては、上述のように、対向面１２ａ上において所定のパターン形状を有する誘電体パターン１４の輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターン１４の輪郭の全長の、当該誘電体パターン１４の単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）。そのため、誘電体パターン１４から対向面１２ａへと電荷は逃げやすく、いわゆる電荷移動に起因する誘電体パターン１４の帯電は抑制される。したがって、可変キャパシタＸ１では、可動電極１３についてその初期位置から動作を開始させるために固定電極１２と可動電極１３の間に印加する必要のある最小駆動電圧が変動することは、抑制され、また、可変キャパシタＸ１ないし可動電極１３の駆動における静電容量と駆動電圧（所定の静電容量ないしギャップ体積を得るために電極間に加えるべき電圧）の関係が変動することも、抑制される。このように、可変キャパシタＸ１においては、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００７４】
図６および図７は、可変キャパシタＸ１の製造方法の一例を、図４に相当する断面の変化として表す。本方法は、いわゆるＭＥＭＳ技術を利用して可変キャパシタＸ１を製造する方法である。
【００７５】
可変キャパシタＸ１の製造においては、まず、図６（ａ）に示すように固定電極１２を形成する。例えば、スパッタリング法により基板１１上にＡｌを成膜した後、所定のレジストパターンをマスクとして利用してＡｌ膜に対してエッチング処理を施すことにより、基板１１上に固定電極１２をパターン形成することができる。
【００７６】
次に、図６（ｂ）に示すように誘電体パターン１４を形成する。例えば、固定電極１２上および基板１１上にわたってスパッタリング法によりＡｌ2Ｏ3を成膜した後、所定のレジストパターンをマスクとして利用して当該Ａｌ2Ｏ3膜に対してエッチング処理を施すことにより、固定電極１２上に誘電体パターン１４をパターン形成することができる。
【００７７】
次に、図６（ｃ）に示すように犠牲膜１５を形成する。犠牲膜１５は、基板１１を部分的に露出させるための図外の開口部を有する。この開口部は、基板１１において可動電極１３が接合する領域を露出させるためのものである。犠牲膜１５は、例えばフォトレジストよりなる。犠牲膜１５の形成においては、例えば、固定電極１２および誘電体パターン１４を覆うようにして基板１１上にスパッタリング法により犠牲膜材料を成膜した後、当該膜に対して、所定のレジストパターンをマスクとして利用してエッチング処理を施す。
【００７８】
次に、図７（ａ）に示すように可動電極１３を形成する。可動電極１３の形成においては、例えば、犠牲膜１５上および上述の開口部内にわたってスパッタリング法によりＡｌを成膜した後、当該Ａｌ膜に対して、所定のレジストパターンをマスクとして利用してエッチング処理を施す。
【００７９】
次に、図７（ｂ）に示すように、可動電極１３上に材料膜１６を形成する。具体的には、所定の高温条件下において、可動電極１３上および犠牲膜１５上にわたってスパッタリング法により所定材料を成膜し、所定のレジストパターンをマスクとして利用して当該材料膜に対してエッチング処理を施す。材料膜１６は、可動電極１３における上述の湾曲構造を形成するためのものであり、可動電極１３の構成材料よりも熱膨張率の大きな材料よりなる。材料膜１６の構成材料としては、例えば亜鉛や、すず等を用いることができる。本工程を経た後に降温すると、材料膜１６内には、可動電極１３内におけるよりも大きな収縮力が生ずる。
【００８０】
次に、図７（ｃ）に示すように犠牲膜１５を除去する。具体的には、所定のレジスト剥離液を使用して行うウエットエッチング法により、犠牲膜１５を除去する。犠牲膜１５を除去すると、材料膜１６は、可動電極１３よりも大きく収縮して可動電極１３を部分的に湾曲させる。例えば以上のようにして、可変キャパシタＸ１を製造することができる。可動電極１３を湾曲させるための手段の一例たる材料膜１６については、図１等に図示しない。
【００８１】
図８は、固定電極１２の対向面１２ａ上に形成される誘電体パターン１４のパターンのバリエーションを表す。可変キャパシタＸ１において固定電極１２および可動電極１３の間に配される誘電体パターン１４のパターン形状や、粗密、構成材料を適宜調整することによって、可変キャパシタＸ１のＣ（静電容量）−Ｖ（駆動電圧）特性を調整することができる。具体的には、誘電体パターン１４のパターン形状や、粗密、構成材料を調整することによって、可変キャパシタＸ１の最大静電容量Ｆmaxや、Ｃ−Ｖ特性曲線に表れる静電容量変化率ΔＦを調節することが可能である。例えば、誘電体パターン１４の粗密の程
度が高いほど、静電容量変化率ΔＦは大きくなる傾向にある。また、例えば、均等に配置
された誘電体アイランド１４ａからなる誘電体パターン１４を有する上述の可変キャパシタＸ１において、駆動電圧を次第に増大させることによって、図５（ｂ）を参照して上述した状態から図５（ｄ）を参照して上述した状態（第２状態）へと変化させると、当該駆動電圧増大に伴って静電容量が二次関数的に増大する場合があるが、誘電体パターン１４において可動電極１３に接触するタイミングが遅い外側部ほど粗密の程度を例えば図８（ｃ）に示すように小さくすると、当該駆動電圧増大に伴う静電容量増大は比較的緩やかとなり、一次関数的な増大に近似するようになる。駆動電圧の増大に伴う静電容量の増大が一次関数的である方が、二次関数的であるよりも、静電容量を可変制御しやすい。
【００８２】
図９は、可変キャパシタＸ１の第１変形例の断面図である。可変キャパシタＸ１においては、固定電極１２の対向面１２ａ上に誘電体パターン１４を設けるのに代えて、可動電極１３の対向面１３ａ上に誘電体パターン１４を設けてもよい。
【００８３】
図１０は、可変キャパシタＸ１の第２変形例の断面図である。可変キャパシタＸ１においては、固定電極１２の対向面１２ａ上に誘電体パターン１４を設けるのに加えて、可動電極１３の対向面１３ａ上に誘電体パターン１４’を設けてもよい。誘電体パターン１４，１４’は、同じパターン形状を有し、複数の導体アイランド１４’ａからなる。このような構成によると、可動電極１３は、誘電体パターン１４と直接には接触しない。
【００８４】
図１１は、可変キャパシタＸ１の第３変形例の断面図である。可変キャパシタＸ１においては、誘電体パターン１４上に導体層１７を設けてもよい。導体層１７は、例えばニッケルやチタンよりなる。このような構成によると、可動電極１３は、誘電体パターン１４と直接には接触しない。また、導体層１７付き誘電体パターン１４を、固定電極１２の対向面１２ａ上に設けるのに代えて、可動電極１３の対向面１３ａ上に設けてもよい。
【００８５】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る可変キャパシタＸ２の部分断面図である。可変キャパシタＸ２は、基板１１と、固定電極１２と、湾曲形状を有する可動電極１３と、誘電体膜２１と、導体パターン２２とを備える。可変キャパシタＸ２は、誘電体パターン１４に代えて誘電体膜２１および導体パターン２２を備える点において、可変キャパシタＸ１と異なる。
【００８６】
誘電体膜２１は、可変キャパシタＸ２において固定電極１２と可動電極１３の間が短絡するのを防止するためのものである。誘電体膜２１は、例えばシリコン酸化膜よりなる。導体パターン２２は、可動電極１３の対向面１３ａ上にパターン形成されたものであり、例えば図１３に示すように、相互に離隔する複数の導体アイランド２２ａからなる。このような導体パターン２２における誘電体膜２１側表面の面積は、対向面１３ａの面積より小さい。導体パターン２２は、例えばニッケルやチタンよりなる。
【００８７】
可変キャパシタＸ２は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、電極間のギャップＧ２の体積が最大である図１２（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ２の体積が最小である図１２（ｂ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ２によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００８８】
可変キャパシタＸ２では、例えば図１２（ｂ）に示す第２状態において、可動電極１３の対向面１３ａ上の導体パターン２２が、固定電極１２の対向面１２ａ上の誘電体膜２１に対して直接に接触する。導体パターン２２における誘電体膜２１側表面の面積が対向面１３ａの面積より小さいという上述の構成は、誘電体膜２１に対して導体部材が接触することに起因して生じ得る電荷移動を抑制するのに資する。したがって、可変キャパシタＸ２においては、いわゆる電荷移動に起因する誘電体膜２１の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００８９】
図１４は、本発明の第３の実施形態に係る可変キャパシタＸ３の部分断面図である。可変キャパシタＸ３は、基板１１と、固定電極１２と、湾曲形状を有する可動電極１３と、誘電体膜２１と、導体パターン２３とを備える。可変キャパシタＸ３は、誘電体パターン１４に代えて誘電体膜２１および導体パターン２３を備える点において、可変キャパシタＸ１と異なる。
【００９０】
誘電体膜２１は、可変キャパシタＸ３において固定電極１２と可動電極１３の間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターン２３は、誘電体膜２１上にてパターン形成されたものであり、例えば図１５に示すように、相互に離隔する複数の導体アイランド２３ａからなる。このような導体パターン２３が誘電体膜２１上にて占める面積は、誘電体膜２１自体の面積より小さい。導体パターン２３は、例えばニッケルやチタンよりなる。
【００９１】
可変キャパシタＸ３は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、電極間のギャップＧ３の体積が最大である図１４（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ３の体積が最小である図１４（ｂ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ３によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００９２】
可変キャパシタＸ３では、例えば図１４（ｂ）に示す第２状態において、誘電体膜２１上の導体パターン２３が、可動電極１３（対向面１３ａ）に対して直接に接触する。導体どうしが接触する場合、いわゆる電荷移動は生じにくい傾向にある。加えて、導体パターン２３の面積が誘電体膜２１の面積より小さいという上述の構成は、可動電極１３と導体パターン２３とが接触することに起因して生じ得る電荷移動を抑制するのに資する。そのため、可変キャパシタＸ３では、導体パターン２３から誘電体膜２１への電荷移動量が抑制される。したがって、可変キャパシタＸ３においては、誘電体膜２１の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００９３】
図１６は、本発明の第４の実施形態に係る可変キャパシタＸ４の部分断面図である。可変キャパシタＸ４は、基板１１と、固定電極１２と、湾曲形状を有する可動電極１３と、誘電体膜２４と、導体パターン２５とを備える。可変キャパシタＸ４は、誘電体パターン１４に代えて誘電体膜２４および導体パターン２５を備える点において、可変キャパシタＸ１と異なる。誘電体膜２４は、可変キャパシタＸ４において固定電極１２と可動電極１３の間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターン２５は、所定のパターン形状を有し、例えば図１７に示すように、誘電体膜２４を部分的に露出させるための複数の開口部を有する。誘電体膜２４の面２４ａと導体パターン２５の面２５ａとは、面一である。誘電体膜２４は、例えばアルミナよりなる。導体パターン２５は、例えばアルミニウムよりなる。
【００９４】
可変キャパシタＸ４は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、電極間のギャップＧ４の体積が最大である図１６（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ４の体積が最小である図１６（ｂ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ４によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００９５】
可変キャパシタＸ４においては、いわゆる電荷移動に起因して誘電体膜２４の露出面に電荷が偏在しても、誘電体膜２４に埋め込み形成されている導体パターン２５へと当該電荷は逃げやすい。したがって、可変キャパシタＸ４においては、誘電体膜２４の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００９６】
図１８は、本発明の第５の実施形態に係る可変キャパシタＸ５の部分断面図である。可変キャパシタＸ５は、基板１１と、固定電極１２と、湾曲形状を有する可動電極１３と、誘電体膜２４と、導体パターン２５，２６とを備える。可変キャパシタＸ５は、誘電体パターン１４に代えて誘電体膜２４および導体パターン２５，２６を備える点において、可変キャパシタＸ１と異なる。誘電体膜２４は、可変キャパシタＸ５において固定電極１２と可動電極１３の間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターン２５は、所定のパターン形状を有し、誘電体膜２４を部分的に露出させるための複数の開口部を有する。本実施形態では、導体パターン２５の面２５ａは、誘電体膜２４の面２４ａよりも、固定電極１２の側に退避している。また、導体パターン２６は、導体パターン２５と同じパターン形状を有し、例えば図１９に示すように複数の開口部を有する。導体パターン２６は、例えばニッケルやチタンよりなる。
【００９７】
可変キャパシタＸ５は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、電極間のギャップＧ５の体積が最大である図１８（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ５の体積が最小である図１８（ｂ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる（第２状態では、誘電体膜２４と可動電極１３が接触し且つ導体パターン２５，２６が接触する）。したがって、可変キャパシタＸ５によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【００９８】
可変キャパシタＸ５においては、いわゆる電荷移動に起因して誘電体膜２４の露出面に電荷が偏在しても、誘電体膜２４に埋め込み形成されている導体パターン２５へと当該電荷は逃げやすい。したがって、可変キャパシタＸ５においては、誘電体膜２４の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【００９９】
図２０は、本発明の第６の実施形態に係る可変キャパシタＸ６の部分断面図である。可変キャパシタＸ６は、基板１１と、固定電極１２と、湾曲形状を有する可動電極１３と、誘電体膜２４と、導体パターン２５，２７とを備える。可変キャパシタＸ５は、誘電体パターン１４に代えて誘電体膜２４および導体パターン２５，２７を備える点において、可変キャパシタＸ１と異なる。誘電体膜２４は、可変キャパシタＸ６において固定電極１２と可動電極１３の間が短絡するのを防止するためのものである。導体パターン２５は、所定のパターン形状を有し、誘電体膜２４を部分的に露出させるための複数の開口部を有する。本実施形態では、誘電体膜２４の面２４ａは、導体パターン２５の面２５ａよりも、固定電極１２の側に退避している。また、導体パターン２７は、導体パターン２５の開口部に対応するパターン形状を有し、例えば図２１に示すように、複数の導体アイランド２７ａからなる。導体パターン２７は、例えばニッケルやチタンよりなる。
【０１００】
可変キャパシタＸ６は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができ、電極間のギャップＧ６の体積が最大である図２０（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ６の体積が最小である図２０（ｂ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる（第２状態では、誘電体膜２４と導体パターン２７が接触し且つ可動電極１３と導体パターン２５が接触する）。したがって、可変キャパシタＸ６によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【０１０１】
可変キャパシタＸ６においては、いわゆる電荷移動に起因して誘電体膜２４の露出面に電荷が偏在しても、誘電体膜２４に埋め込み形成されている導体パターン２５へと当該電荷は逃げやすい。したがって、可変キャパシタＸ６においては、誘電体膜２４の帯電は抑制され、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【０１０２】
図２２は、本発明の第７の実施形態に係る可変キャパシタＸ７の部分断面図である。図２２は、可変キャパシタＸ１にとっての図４に対応する。可変キャパシタＸ７は、基板１１と、湾曲形状を有する固定電極１２と、湾曲形状を有さない可動電極１３と、誘電体パターン１４と、丘陵部２８とを備える。可変キャパシタＸ７は、丘陵部２８を有し、固定電極１２が湾曲形状を有し、且つ、可動電極１３が湾曲形状を有さない点において、可変キャパシタＸ１と異なる。
【０１０３】
図２３および図２４は、可変キャパシタＸ７の製造方法の一例を表す。可変キャパシタＸ７の製造においては、まず、図２３（ａ）に示すように、基板１１上の所定の箇所にレジストパターン２８’を形成する。次に、加熱処理を経ることによって、レジストパターン２８’を図２３（ｂ）に示すように変形させて丘陵部２８を形成する。次に、図２３（ｃ）に示すように、固定電極１２および誘電体パターン１４を形成する。これらの具体的形成手法は、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して上述した手法と同様である。次に、図２４（ａ）に示すように犠牲膜１５を形成し、続いて、図２４（ｂ）に示すように可動電極１３を形成する。これらの具体的形成手法は、図６（ｃ）および図７（ａ）を参照して上述した手法と同様である。次に、図２４（ｃ）に示すように、例えばウエットエッチング法により、犠牲膜１５を除去する。以上のようにして、湾曲形状を有する固定電極１２を具備する可変キャパシタＸ７を製造することができる。
【０１０４】
可変キャパシタＸ７は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができる。具体的には、図２５に示すように、固定電極１２と可動電極１３の間のギャップＧ７の体積が最大である図２５（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ７の体積が最小である図２５（ｄ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ７によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【０１０５】
可変キャパシタＸ７においては、可変キャパシタＸ１におけるのと同様に、固定電極１２の対向面１２ａ上において所定のパターン形状を有する誘電体パターン１４の輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターン１４の輪郭の全長の、誘電体パターン１４の単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）。そのため、誘電体パターン１４から対向面１２ａへと電荷は逃げやすく、いわゆる電荷移動に起因する誘電体パターン１４の帯電は抑制される。したがって、可変キャパシタＸ７においては、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【０１０６】
可変キャパシタＸ７においては、可変キャパシタＸ１について上述したのと同様に、固定電極１２の対向面１２ａ上に誘電体パターン１４を設けるのに代えて、図９に示す誘電体パターン１４を可動電極１３の対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ７においては、可変キャパシタＸ１について上述したのと同様に、固定電極１２の対向面１２ａ上に誘電体パターン１４を設けるのに加えて、図１０に示す誘電体パターン１４’を可動電極１３の対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ７においては、可変キャパシタＸ１について上述したのと同様に、図１１に示す導体層１７を誘電体パターン１４上に設けてもよい。
【０１０７】
可変キャパシタＸ７においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１２に示す可変キャパシタＸ２に関して上述した誘電体膜２１を、固定電極１２の対向面１２ａ上または可動電極１３の対向面１３ａ上に設け、且つ、可変キャパシタＸ２に関して上述した導体パターン２２を、誘電体膜２１が設けられていない対向面１２ａまたは対向面１３ａの上に設けてもよい。可変キャパシタＸ７においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１４に示す可変キャパシタＸ３に関して上述した誘電体膜２１およびその上の導体パターン２３を、対向面１２ａ上または対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ７においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１６に示す可変キャパシタＸ４に関して上述した誘電体膜２４および導体パターン２５を、対向面１２ａ上または対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ７においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１８に示す可変キャパシタＸ５に関して上述した誘電体膜２４および導体パターン２５を対向面１２ａ上または対向面１３ａ上に設け、且つ、可変キャパシタＸ５に関して上述した導体パターン２６を、誘電体膜２４および導体パターン２５の設けられていない対向面１２ａまたは対向面１３ａの上に設けてもよい。可変キャパシタＸ７においては、誘電体パターン１４を設けずに、図２０に示す可変キャパシタＸ６に関して上述した誘電体膜２４および導体パターン２５を対向面１２ａ上または対向面１３ａ上に設け、且つ、可変キャパシタＸ６に関して上述した導体パターン２７を、誘電体膜２４および導体パターン２５の設けられていない対向面１２ａまたは対向面１３ａの上に設けてもよい。
【０１０８】
図２６から図２９は、本発明の第８の実施形態に係る可変キャパシタＸ８を表す。図２６は、可変キャパシタＸ８の平面図である。図２７は、可変キャパシタＸ８の一部省略平面図である。図２８は、図２６の線XXVIII−XXVIIIに沿った断面図である。図２９は、図２６の線XXIX−XXIXに沿った部分拡大断面図である。
【０１０９】
可変キャパシタＸ８は、基板３１と、可動電極３２と、可動電極１３（図２７では省略）と、誘電体パターン１４とを備える。可変キャパシタＸ８は、基板１１および固定電極１２に代えて基板３１および可動電極３２を備える点において、可変キャパシタＸ１と異なる。
【０１１０】
基板３１は、凹部３１ａを有し、例えばシリコン材料よりなる。基板３１上には、可動電極３２または可動電極１３と電気的に接続する所定の配線パターン（図示略）が形成されている。
【０１１１】
可動電極３２は、両端が基板３１に接合し且つ凹部３１ａの上方を延びるように設けられたものであり、可変キャパシタＸ８における一対のキャパシタ電極の一方をなす。可動電極１３は、図２８に示すように基板３１上に立設されたものであり、可変キャパシタＸ８における一対のキャパシタ電極の他方をなす。可動電極３２および可動電極１３は、図２６によく表れているように交差して部分的に対向し、可動電極３２は、可動電極１３に対向する対向面３２ａを有し、可動電極１３は、可動電極３２に対向する対向面１３ａを有する。可動電極３２ないし対向面３２ａと可動電極１３ないし対向面１３ａとの対向面積は、例えば１００００〜４００００μｍ2である。また、可動電極１３において可動電極３２に対向する部位は少なくとも、図２９に示すように、可動電極３２の側に突き出るように湾曲している。可動電極３２および可動電極１３の間の図２９に示す距離Ｌは、例えば０.５〜２μｍである。可動電極３２の厚さは、例えば１〜２μｍである。好ましくは、可動電極３２および可動電極１３の一方はグラウンド接続されている。このような可動電極３２および可動電極１３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などの導電材料よりなる。
【０１１２】
図３０および図３１は、可変キャパシタＸ８の製造方法の一例を、図２９に相当する断面の変化として表す。可変キャパシタＸ８の製造においては、まず、図３０（ａ）に示すように、凹部３１ａを有する基板３１を用意する。例えば、所定のレジストパターンをマスクとして利用して、所定のシリコン基板に対して異方性ドライエッチング処理を施すことにより、凹部３１ａを有する基板３１を作製することができる。異方性ドライエッチングとしては、例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を採用することができる。
【０１１３】
次に、図３０（ｂ）に示すように、基板３１の凹部３１ａに犠牲材料３３を充填する。具体的には、例えばスパッタリング法により、凹部３１ａ内および基板３１上にわたって充分量以上の犠牲材料３３を堆積させた後、基板３１上に堆積した過剰分の犠牲材料３３を研磨除去する。犠牲材料３３としては、例えばフォトレジストを採用することができる。
【０１１４】
次に、図３０（ｃ）に示すように可動電極３２および誘電体パターン１４を形成する。可動電極３２および誘電体パターン１４の形成手法は、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して上述した固定電極１２および誘電体パターン１４の形成手法と同様である。
【０１１５】
次に、図３１（ａ）に示すように犠牲膜１５および可動電極１３を形成する。これらの具体的形成手法は、図６（ｃ）および図７（ａ）を参照して上述した手法と同様である。
【０１１６】
次に、図３１（ｂ）に示すように、可動電極１３上に材料膜１６を形成する。材料膜１６は、可動電極１３における上述の湾曲構造を形成するためのものであり、可動電極１３の構成材料よりも熱膨張率の大きな材料よりなる。材料膜１６の具体的形成手法は、図７（ｂ）を参照して上述したとおりである。本工程を経た後に降温すると、材料膜１６内には、可動電極１３内におけるよりも大きな収縮力が生ずる。
【０１１７】
次に、図３１（ｃ）に示すように、例えばウエットエッチング法により、犠牲膜１５及び犠牲材料３３を除去する。犠牲膜１５及び犠牲材料３３を除去すると、材料膜１６は、可動電極１３よりも大きく収縮して可動電極１３を部分的に湾曲させる。例えば以上のようにして、可変キャパシタＸ８を製造することができる。可動電極１３を湾曲させるための手段の一例たる材料膜１６については、図２６等に図示しない。
【０１１８】
可変キャパシタＸ８は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができる。具体的には、図３２に示すように、可動電極３２と可動電極１３の間のギャップＧ８の体積が最大である図３２（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ８の体積が最小である図３２（ｄ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ８によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【０１１９】
可変キャパシタＸ８においては、可動電極３２の対向面３２ａ上において所定のパターン形状を有する誘電体パターン１４の輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターン１４の輪郭の全長の、誘電体パターン１４の単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）。そのため、誘電体パターン１４から対向面３２ａへと電荷は逃げやすく、いわゆる電荷移動に起因する誘電体パターン１４の帯電は抑制される。したがって、可変キャパシタＸ８においては、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【０１２０】
図３３は、本発明の第９の実施形態に係る可変キャパシタＸ９の部分断面図である。図３３は、可変キャパシタＸ８にとっての図２９に対応する。可変キャパシタＸ９は、基板３１と、湾曲形状を有する可動電極３２と、湾曲形状を有する可動電極１３と、誘電体パターン１４とを備える。可変キャパシタＸ９は、可動電極３２が湾曲形状を有する点において、可変キャパシタＸ８と異なる。湾曲形状を有する可動電極３２については、上述の可変キャパシタＸ７の製造過程において、湾曲形状を有する固定電極１２を形成したのと同様の手法を利用して、形成することができる。
【０１２１】
可変キャパシタＸ９は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができる。具体的には、図３４に示すように、可動電極３２と可動電極１３の間のギャップＧ９の体積が最大である図３４（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ９体積が最小である図３４（ｄ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ９によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【０１２２】
可変キャパシタＸ９においては、可動電極３２の対向面３２ａ上において所定のパターン形状を有する誘電体パターン１４の輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターン１４の輪郭の全長の、誘電体パターン１４の単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）。そのため、誘電体パターン１４から対向面３２ａへと電荷は逃げやすく、いわゆる電荷移動に起因する誘電体パターン１４の帯電は抑制される。したがって、可変キャパシタＸ８においては、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【０１２３】
図３５は、本発明の第１０の実施形態に係る可変キャパシタＸ１０の部分断面図である。図３５は、可変キャパシタＸ８にとっての図２９に対応する。可変キャパシタＸ１０は、基板３１と、湾曲構造を有しない可動電極３２と、湾曲構造を有しない可動電極１３と、誘電体パターン１４と、アンカー部３４とを備える。可変キャパシタＸ１０は、可動電極１３が湾曲構造を有さず且つアンカー部３４を備える点において、可変キャパシタＸ８と異なる。可変キャパシタＸ１０については、犠牲膜１５内にアンカー部３４を埋め込み形成する点および可動電極１３上に材料膜１６を形成しない点以外は、図３０および図３１を参照して上述した可変キャパシタＸ８の製造方法と同様の方法により、製造することができる。
【０１２４】
可変キャパシタＸ１０は、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の態様で駆動することができる。具体的には、図３６に示すように、可動電極３２と可動電極１３の間のギャップＧ１０の体積が最大である図３６（ａ）に示す第１状態（初期状態）とギャップＧ８の体積が最小である図３６（ｄ）に示す第２状態との間で、当該ギャップ体積を連続的に大きく変化させることができる。したがって、可変キャパシタＸ１０によると、可変キャパシタＸ１と同様に、静電容量について大きな可変量ないし可変率を実現することができる。
【０１２５】
可変キャパシタＸ１０においては、可動電極３２の対向面３２ａ上において所定のパターン形状を有する誘電体パターン１４の輪郭の全長は比較的に長い（即ち、誘電体パターン１４の輪郭の全長の、誘電体パターン１４の単位面積あたりの長さは、比較的に大きい）。そのため、誘電体パターン１４から対向面３２ａへと電荷は逃げやすく、いわゆる電荷移動に起因する誘電体パターン１４の帯電は抑制される。したがって、可変キャパシタＸ１０においては、可変キャパシタＸ１に関して上述したのと同様の理由で、駆動電圧特性の変動は抑制される。
【０１２６】
上述の可変キャパシタＸ１，Ｘ２においても、可変キャパシタＸ１０のアンカー部３４のような、両電極を連結するためのアンカー部を設けてもよい。
【０１２７】
可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、可動電極３２の対向面３２ａ上に誘電体パターン１４を設けるのに代えて、可変キャパシタＸ１について上述したのと同様に、図９に示す誘電体パターン１４を可動電極１３の対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、可動電極３２の対向面３２ａ上に誘電体パターン１４を設けるのに加えて、可変キャパシタＸ１について上述したのと同様に、図１０に示す誘電体パターン１４’を可動電極１３の対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、可変キャパシタＸ１について上述したのと同様に、図１１に示す導体層１７を誘電体パターン１４上に設けてもよい。
【０１２８】
可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１２に示す可変キャパシタＸ２に関して上述した誘電体膜２１を、可動電極３２の対向面３２ａ上または可動電極１３の対向面１３ａ上に設け、且つ、可変キャパシタＸ２に関して上述した導体パターン２２を、誘電体膜２１が設けられていない対向面３２ａまたは対向面１３ａの上に設けてもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１４に示す可変キャパシタＸ３に関して上述した誘電体膜２１およびその上の導体パターン２３を、対向面３２ａ上または対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１６に示す可変キャパシタＸ４に関して上述した誘電体膜２４および導体パターン２５を、対向面３２ａ上または対向面１３ａ上に設けてもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、誘電体パターン１４を設けずに、図１８に示す可変キャパシタＸ５に関して上述した誘電体膜２４および導体パターン２５を対向面３２ａ上または対向面１３ａ上に設け、且つ、可変キャパシタＸ５に関して上述した導体パターン２６を、誘電体膜２４および導体パターン２５の設けられていない対向面３２ａまたは対向面１３ａの上に設けてもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０においては、誘電体パターン１４を設けずに、図２０に示す可変キャパシタＸ６に関して上述した誘電体膜２４および導体パターン２５を対向面３２ａ上または対向面１３ａ上に設け、且つ、可変キャパシタＸ６に関して上述した導体パターン２７を、誘電体膜２４および導体パターン２５の設けられていない対向面３２ａまたは対向面１３ａの上に設けてもよい。
【０１２９】
上述の固定電極１２、可動電極１３、および可動電極３２は、各々について図示したのとは異なる湾曲形状を有してもよい。例えば、可変キャパシタＸ１〜Ｘ７の固定電極１２は、可動電極１３と対向する領域内に、可動電極１３の側へ突き出るように湾曲する複数の部位を有してもよいし、可動電極１３とは反対の側へ突き出るように湾曲する部位を少なくとも一つ有してもよい。可変キャパシタＸ１〜Ｘ７の可動電極１３は、固定電極１２と対向する領域内に、固定電極１２の側へ突き出るように湾曲する複数の部位を有してもよいし、固定電極１２とは反対の側へ突き出るように湾曲する部位を少なくとも一つ有してもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０の可動電極１３は、可動電極３２と対向する領域内に、可動電極３２の側へ突き出るように湾曲する複数の部位を有してもよいし、可動電極３２とは反対の側へ突き出るように湾曲する部位を少なくとも一つ有してもよい。可変キャパシタＸ８〜Ｘ１０の可動電極３２は、可動電極１３と対向する領域内に、可動電極１３の側へ突き出るように湾曲する複数の部位を有してもよいし、可動電極１３とは反対の側へ突き出るように湾曲する部位を少なくとも一つ有してもよい。
【０１３０】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【０１３１】
（付記１）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記２）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記キャパシタ電極に対して前記可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記３）前記誘電体パターン上に導体層を備える、付記１または２に記載の可変キャパシタ。
（付記４）前記誘電体パターンが設けられていない前記第１対向面または前記第２対向面の上に誘電体パターンを備える、付記１または２に記載の可変キャパシタ。
（付記５）前記誘電体パターンの形状および／または粗密の調整によって、Ｃ−Ｖ特性が調整されている、付記１から４のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記６）前記誘電体パターンは、密な部分から粗な部分へと変化する部位を有する、付記５に記載の可変キャパシタ。
（付記７）前記誘電体パターンは、複数の誘電体アイランドからなる、付記１から６のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記８）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜が設けられていない前記第１対向面または前記第２対向面の上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記９）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記キャパシタ電極に対して前記可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、
前記誘電体膜が設けられていない前記第１対向面または前記第２対向面の上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記１０）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記１１）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記キャパシタ電極に対して前記可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記１２）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有し、且つ、前記キャパシタ電極の側に突き出るように湾曲している部位を有する、可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記可動キャパシタ電極膜の側に露出しつつ前記誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記１３）第１対向面を有するキャパシタ電極と、
前記第１対向面に対向する第２対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記キャパシタ電極に対して前記可動キャパシタ電極膜を部分的に固定するためのアンカー部と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記可動キャパシタ電極膜の側に露出しつつ前記誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記１４）前記導体パターンは、複数の開口部を有する導体膜である、付記１２または１３に記載の可変キャパシタ。
（付記１５）前記誘電体膜における前記可動キャパシタ電極膜の側の面と、前記導体パターンにおける前記可動キャパシタ電極膜の側の面とは、面一である、付記１２から１４のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記１６）前記導体パターンにおける前記可動キャパシタ電極膜の側の面は、前記誘電体膜における前記可動キャパシタ電極膜の側の面よりも、前記キャパシタ電極の側に退避している、付記１２から１４のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記１７）前記誘電体膜における前記可動キャパシタ電極膜の側の面は、前記導体パターンにおける前記可動キャパシタ電極膜の側の面よりも、前記キャパシタ電極の側に退避している、付記１２から１４のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記１８）前記キャパシタ電極および前記可動キャパシタ電極膜の間を部分的に連結するアンカー部を備える、付記１，８，１０，１２のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記１９）前記キャパシタ電極は固定電極である、付記１から１８のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記２０）前記固定電極の前記第１対向面は、前記可動キャパシタ電極膜の側に突き出るように湾曲している領域を有する、付記１９に記載の可変キャパシタ。
（付記２１）前記キャパシタ電極は可動キャパシタ電極膜である、付記１から１８のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記２２）前記キャパシタ電極は、前記可動キャパシタ電極膜の側に突き出るように湾曲している部位を有する可動キャパシタ電極膜である、付記１から１８のいずれか一つに記載の可変キャパシタ。
（付記２３）第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面に対向し且つ前記可動キャパシタ電極膜の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記２４）第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面に対向し且つ前記可動キャパシタ電極膜の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜が設けられていない前記第１対向面または前記第２対向面の上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記２５）第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面に対向し且つ前記可動キャパシタ電極膜の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記誘電体膜上に設けられた導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
（付記２６）第１対向面を有する可動キャパシタ電極膜と、
前記第１対向面に対向し且つ前記可動キャパシタ電極膜の側に突き出るように湾曲している領域を有する第２対向面、を有する固定キャパシタ電極と、
前記第１対向面上または前記第２対向面上に設けられた誘電体膜と、
前記可動キャパシタ電極膜の側に露出しつつ前記誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンと、を備える可変キャパシタ。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る可変キャパシタの平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る可変キャパシタの一部省略平面図である。
【図３】図１の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】図１の線IV−IVに沿った部分拡大断面図である。
【図５】図１に示す可変キャパシタの駆動態様を表す。
【図６】図１に示す可変キャパシタの製造方法における一部の工程を表す。
【図７】図６の後に続く工程を表す。
【図８】誘電体パターンのバリエーションを表す。
【図９】図１に示す可変キャパシタの第１変形例の部分断面図である。
【図１０】図１に示す可変キャパシタの第２変形例の部分断面図である。
【図１１】図１に示す可変キャパシタの第３変形例の部分断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図１３】第２の実施形態における導体パターンのパターン形状を表す。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図１５】第３の実施形態における導体パターンのパターン形状を表す。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図１７】第４の実施形態における誘電体膜に埋め込み形成された導体パターンのパターン形状を表す。
【図１８】本発明の第５の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図１９】第５の実施形態における可動電極側の導体パターンのパターン形状を表す。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図２１】第６の実施形態における可動電極側の導体パターンのパターン形状を表す。
【図２２】本発明の第７の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図２３】図２２に示す可変キャパシタの製造方法における一部の工程を表す。
【図２４】図２３の後に続く工程を表す。
【図２５】図２２に示す可変キャパシタの駆動態様を表す。
【図２６】本発明の第８の実施形態に係る可変キャパシタの平面図である。
【図２７】本発明の第８の実施形態に係る可変キャパシタの一部省略平面図である。
【図２８】図２６の線XXVIII−XXVIIIに沿った断面図である。
【図２９】図２６の線XXIX−XXIXに沿った部分拡大断面図である。
【図３０】図２９に示す可変キャパシタの製造方法における一部の工程を表す。
【図３１】図３０の後に続く工程を表す。
【図３２】図２６に示す可変キャパシタの駆動態様を表す。
【図３３】本発明の第９の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図３４】図３３に示す可変キャパシタの駆動態様を表す。
【図３５】本発明の第１０の実施形態に係る可変キャパシタの部分断面図である。
【図３６】図３５に示す可変キャパシタの駆動態様を表す。
【符号の説明】
【０１３３】
Ｘ１〜Ｘ１０      可変キャパシタ
１１，３１      基板
１２      固定電極
１３，３２      可動電極
１４      誘電体パターン
１７      導体層
２１，２４      誘電体膜
２２，２３，２５，２６，２７      導体パターン
２８      丘陵部
３４      アンカー部
【図１】
2008182134.tif 000003
【図２】
2008182134.tif 000004
【図３】
2008182134.tif 000005
【図４】
2008182134.tif 000006
【図５】
2008182134.tif 000007
【図６】
2008182134.tif 000008
【図７】
2008182134.tif 000009
【図８】
2008182134.tif 000010
【図９】
2008182134.tif 000011
【図１０】
2008182134.tif 000012
【図１１】
2008182134.tif 000013
【図１２】
2008182134.tif 000014
【図１３】
2008182134.tif 000015
【図１４】
2008182134.tif 000016
【図１５】
2008182134.tif 000017
【図１６】
2008182134.tif 000018
【図１７】
2008182134.tif 000019
【図１８】
2008182134.tif 000020
【図１９】
2008182134.tif 000021
【図２０】
2008182134.tif 000022
【図２１】
2008182134.tif 000023
【図２２】
2008182134.tif 000024
【図２３】
2008182134.tif 000025
【図２４】
2008182134.tif 000026
【図２５】
2008182134.tif 000027
【図２６】
2008182134.tif 000028
【図２７】
2008182134.tif 000029
【図２８】
2008182134.tif 000030
【図２９】
2008182134.tif 000031
【図３０】
2008182134.tif 000032
【図３１】
2008182134.tif 000033
【図３２】
2008182134.tif 000034
【図３３】
2008182134.tif 000035
【図３４】
2008182134.tif 000036
【図３５】
2008182134.tif 000037
【図３６】
2008182134.tif 000038