(57)【要約】【課題】  マイクロスイッチング素子を歩留まりよく製造すること。【解決手段】  本発明は、基板Ｓ１と、相互に離隔して基板Ｓ１に固定された一対の支持部２０と、一対の支持部２０を架橋する膜体３１、ならびに当該膜体３１上に配された可動コンタクト電極３２および可動駆動電極３３を有する可動梁部３０と、可動コンタクト電極３２に対向する一対の固定コンタクト電極１１と、可動駆動電極３３と協働して静電気力を発生させるための固定駆動電極１２と、を備えるマイクロスイッチング素子を製造するための方法であり、基板Ｓ１上に犠牲層を形成するための工程と、犠牲層上に膜体３１を形成するための工程と、相互に離隔して基板Ｓ１および膜体３１の間に介在する一対の支持部２０が残存形成されるように、犠牲層に対して膜体３１を介してエッチング処理を施すための工程と、を含む。【選択図】  図２
2005243576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
相互に離隔して前記基板に固定された一対の支持部と、
前記一対の支持部を架橋する膜体、並びに、当該膜体上に配された可動コンタクト電極および可動駆動電極、を有する可動梁部と、
前記可動コンタクト電極に対向する一対の固定コンタクト電極と、
前記可動駆動電極と協働して静電気力を発生させるための固定駆動電極と、を備えるマイクロスイッチング素子を製造するための方法であって、
基板上に犠牲層を形成するための犠牲層形成工程と、
前記犠牲層上に膜体を形成するための膜体形成工程と、
相互に離隔して前記基板および前記膜体の間に介在する一対の支持部が残存形成されるように、前記犠牲層に対して前記膜体を介してエッチング処理を施すための支持部形成工程と、を含む、マイクロスイッチング素子製造方法。
【請求項２】
前記犠牲層形成工程の前に、固定駆動電極および一対の固定コンタクト電極を前記基板上に形成するための工程を含み、前記膜体形成工程で形成される前記膜体は、前記一対の固定コンタクト電極に対応する箇所に少なくとも一つの開口部を有し、前記膜体形成工程の後であって前記支持部形成工程の前に、前記開口部を挿通して前記一対の固定コンタクト電極に対向する部位を有する可動コンタクト電極、および、可動駆動電極を、前記膜体上に形成するための工程を含む、請求項１に記載のマイクロスイッチング素子製造方法。
【請求項３】
固定駆動電極および一対の固定コンタクト電極を追加基板上に形成するための工程と、前記可動コンタクト電極と前記一対の固定コンタクト電極とが対向し且つ前記可動駆動電極と前記固定駆動電極とが対向するように前記基板および前記追加基板を少なくとも一つの接合壁を介して接合するための工程とを、更に含む、請求項１に記載のマイクロスイッチング素子製造方法。
【請求項４】
前記基板、前記追加基板、および前記接合壁は、前記可動コンタクト電極、前記一対の固定コンタクト電極、前記可動駆動電極、および前記固定駆動電極を素子外部から隔絶する、請求項３に記載のマイクロスイッチング素子製造方法。
【請求項５】
前記犠牲層はシリコンよりなり、前記膜体は二酸化シリコンまたは窒化シリコンよりなる、請求項１から４のいずれか一つに記載のマイクロスイッチング素子製造方法。
【請求項６】
前記犠牲層は二酸化シリコンよりなり、前記膜体はシリコンよりなる、請求項１から４のいずれか一つに記載のマイクロスイッチング素子製造方法。
【請求項７】
前記膜体の厚さは１．５μｍ以上である、請求項１から６のいずれか一つに記載のマイクロスイッチング素子。
【請求項８】
基板と、
相互に離隔して前記基板に固定された一対の支持部と、
前記一対の支持部を架橋する膜体、並びに、当該膜体上に配された可動コンタクト電極および可動駆動電極、を有する可動梁部と、
前記基板上に設けられて前記可動コンタクト電極に対向する一対の固定コンタクト電極と、
前記可動駆動電極と協働して静電気力を発生させるための、前記基板上に設けられた固定駆動電極と、を備え、
前記一対の支持部は、前記基板および前記可動梁部の間に一旦介在する犠牲層の一部を除去することによって残存形成されたものである、マイクロスイッチング素子。
【請求項９】
第１基板およびこれに対向する第２基板と、
相互に離隔して前記第１基板に固定された一対の支持部と、
前記一対の支持部を架橋する膜体、並びに、当該膜体上に配された可動コンタクト電極および可動駆動電極を有し、前記第１基板および前記第２基板の間に位置する可動梁部と、
前記第２基板上に設けられて前記可動コンタクト電極に対向する一対の固定コンタクト電極と、
前記可動駆動電極と協働して静電気力を発生させるための、前記第２基板上に設けられた固定駆動電極と、
前記第１基板および前記第２基板の間に介在する接合壁と、を備え、
前記第１基板、前記第２基板、および前記接合壁は、前記可動コンタクト電極、前記一対の固定コンタクト電極、前記可動駆動電極、および前記固定駆動電極を素子外部から隔絶する、マイクロスイッチング素子。
【請求項１０】
前記一対の支持部は、前記第１基板および前記可動梁部の間に一旦介在する犠牲層の一部を除去することによって残存形成されたものである、請求項９に記載のマイクロスイッチング素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ技術を利用したマイクロスイッチング素子製造方法、および、これにより製造されるマイクロスイッチング素子に関する。
【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ずるべく、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。
【０００３】
そのような部品の一つとして、ＭＥＭＳスイッチが知られている。一般に、ＭＥＭＳスイッチは、機械的に開閉してスイッチングを実効する少なくとも一対のコンタクト電極と、当該電極対の機械的開閉動作を達成すべく静電気力を発生させるための少なくとも一対の駆動電極とを具備する。これら各部位は、所定の材料基板においてＭＥＭＳ技術により微小に成形される。ＭＥＭＳスイッチは、特にＧＨｚオーダーの高周波信号のスイッチングにおいて、従来使用されているＰＩＮダイオードやＭＥＳＦＥＴなどよりなるスイッチング素子よりも、開状態にて高い絶縁性を示し且つ低い挿入損失を示す傾向にある。これは、コンタクト電極対間の機械的開離により開状態が達成されることや、機械的スイッチであるために寄生容量が少ないことに、起因する。ＭＥＭＳスイッチについては、例えば、下記の特許文献１や特許文献２に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９‐１７３００号公報
【特許文献２】特開２０００‐１８８０５０号公報
【０００５】
図２０および図２１は、従来のＭＥＭＳスイッチの一例であるマイクロスイッチング素子Ｘ３を表す。図２０は、マイクロスイッチング素子Ｘ３の部分平面図であり、図２１は、図２０の線XXI−XXIに沿った断面図である。マイクロスイッチング素子Ｘ３は、基板３０１と、一対のコンタクト電極３０２と、二つの駆動電極３０３と、可動部３０４と、補強めっき膜３０５とを備える。一対のコンタクト電極３０２は、相互に離隔して基板３０１上に設けられている。二つの駆動電極３０３は、一対のコンタクト電極３０２を介して対称的に基板３０１上に設けられている。可動部３０４は、コンタクト電極３０２および駆動電極３０３の上方を跨ぐように基板３０１上に立設されている。また、可動部３０４は、その全体が導電材料膜よりなるか、或は導電材料膜と絶縁材料膜の二層構造を有し、図２１によく表れているようなコンタクト電極部３０４ａおよび二つの駆動電極部３０４ｂを備える。コンタクト電極部３０４ａは、両コンタクト電極３０２の端部に対向し、各駆動電極部３０４ｂは、一方の駆動電極３０３に対向する。補強めっき膜３０５は、可動部３０４における基板３０１との接合部の機械的強度を補うためのものである。また、基板３０１上には、コンタクト電極３０２、駆動電極３０３、または可動部３０４に対して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。このようなマイクロスイッチング素子Ｘ３では、駆動電極３０３と駆動電極部３０４ｂの間に静電引力を発生させて可動部３０４を変形させることによって、コンタクト電極部３０４ａとコンタクト電極３０２とが接触する状態を選択的に実現してスイッチングを行なう。
【０００６】
図２２および図２３は、マイクロスイッチング素子Ｘ３の製造方法の一部の工程を表す。マイクロスイッチング素子Ｘ３の製造においては、まず、図２２（ａ）に示すように、基板３０１上に各駆動電極３０３をパターン形成する。次に、図２２（ｂ）に示すように、基板３０１上に各コンタクト電極３０２をパターン形成する。次に、図２２（ｃ）に示すように、コンタクト電極３０２および駆動電極３０３を覆いつつ所定材料を基板３０１に堆積させることによって、犠牲層３０６を形成する。次に、所定のマスクを介するエッチング処理により犠牲層３０６の表面に所定の形状を形成した後、図２２（ｄ）に示すように、犠牲層３０６を所定の形状にパターニングする。次に、図２３（ａ）に示すように、犠牲層３０６を覆いつつ所定材料を基板３０１上に成膜することによって、材料膜３０４’を形成する。次に、図２３（ｂ）に示すように、材料膜３０４’を所定の形状にパターニングすることによって、可動部３０４を形成する。次に、図２３（ｃ）に示すように、可動部３０４の各両端上に補強めっき膜３０５をパターン形成する。図２３（ｄ）に示すように、犠牲層３０６をエッチング除去し、基板３０１と可動部３０４の間に空隙を設ける。
【０００７】
マイクロスイッチング素子Ｘ３の製造においては、図２２（ｄ）を参照して上述したように、犠牲層３０６をパターニングする必要がある。加えて、図２３（ｃ）を参照して上述したように、可動部３０４の両端上に補強めっき膜３０５をパターン形成する必要がある。補強めっき膜３０５を設けない場合、スイッチングのための変形が繰り返される可動部３０４の両端部（可動部３０４において基板３０１と接合する部位およびその近傍）は機械的に破損しやすく、実用的な素子が得られない。これら犠牲層パターニング工程および補強めっき形成工程は、素子製造において歩留まりを低下せしめる傾向にある。
【０００８】
図２４および図２５は、従来のＭＥＭＳスイッチの他の例であるマイクロスイッチング素子Ｘ４を表す。図２４は、マイクロスイッチング素子Ｘ４の部分平面図であり、図２５は、図２４の線XXV−XXVに沿った断面図である。マイクロスイッチング素子Ｘ４は、基板４０１と、一対のコンタクト電極４０２と、二つの駆動電極４０３と、一対の支持部４０４と、可動梁部４０５とを備える。一対のコンタクト電極４０２は、相互に離隔して基板４０１上に設けられている。二つの駆動電極４０３は、一対のコンタクト電極４０２を介して対称的に基板４０１上に設けられている。一対の支持部４０４は、これら電極を介して対称的に基板４０１上に設けられている。可動梁部４０５は、コンタクト電極４０２および駆動電極４０３の上方に位置するように、一対の支持部４０４を架橋する。支持部４０４は絶縁材料よりなり、可動梁部４０５は、その全体が導電材料膜よりなるか、或は導電材料膜と絶縁材料膜の二層構造を有する。また、可動梁部４０５は、コンタクト電極部４０５ａおよび二つの駆動電極部４０５ｂを有する。コンタクト電極部４０５ａは、両コンタクト電極４０２の端部に対向し、各駆動電極部４０５ｂは、一方の駆動電極４０３に対向する。また、マイクロスイッチング素子Ｘ４には、コンタクト電極４０２、駆動電極４０３、または可動梁部４０５に対して電気的に接続する所定の配線（図示略）が例えば基板４０１上に設けられている。このようなマイクロスイッチング素子Ｘ４では、駆動電極４０３と駆動電極部４０５ｂの間に静電引力を発生させて可動梁部４０５を変形させることによって、コンタクト電極部４０５ａとコンタクト電極４０２とが接触する状態を選択的に実現してスイッチングを行なう。
【０００９】
図２６および図２７は、マイクロスイッチング素子Ｘ４の製造方法の一部の工程を表す。マイクロスイッチング素子Ｘ４の製造においては、まず、図２６（ａ）に示すように、基板４０１上に各コンタクト電極４０２および各駆動電極４０３をパターン形成する。次に、所定材料を基板４０１上に堆積させた後に当該材料膜をパターニングすることによって、図２６（ｂ）に示すように一対の支持部４０４を形成する。次に、図２６（ｃ）に示すように、コンタクト電極４０２、駆動電極４０３、支持部４０４を覆いつつ基板４０１に所定材料を堆積させることによって材料膜４０６’を形成する。次に、図２６（ｄ）に示すように、材料膜４０６’を研磨することによって、支持部４０４を露出させ、且つ、当該支持部４０４と同一の厚さを有する犠牲層４０６を形成する。次に、図２７（ａ）に示すように、所定のマスクを介するエッチング処理によって犠牲層４０６の表面に所定の形状を形成する。次に、図２７（ｂ）に示すように、所定の導電材料を成膜することにより、犠牲層４０６上に材料膜４０５’を形成する。次に、図２７（ｃ）に示すように、材料膜４０５’をパターニングすることにより可動梁部４０５を形成する。次に、図２７（ｄ）に示すように、犠牲層４０６をエッチング除去し、基板４０１と可動梁部４０５の間に空隙を設ける。
【００１０】
マイクロスイッチング素子Ｘ４の製造においては、図２６（ｂ）を参照して上述したように、一対の支持部４０４を基板４０１上にパターン形成する必要がある。加えて、図２６（ｄ）を参照して上述したように、適切な厚さを有する犠牲層４０６を形成するために材料膜４０６’を研磨する必要がある。これらの工程は、素子製造において歩留まりを低下せしめる傾向にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、マイクロスイッチング素子を歩留まりよく製造することのできる方法、および、当該方法により製造されるマイクロスイッチング素子を、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の側面によるとマイクロスイッチング素子が提供される。本方法は、基板と、相互に離隔して基板に固定された一対の支持部と、一対の支持部を架橋する膜体、並びに、当該膜体上に配された可動コンタクト電極および可動駆動電極、を有する可動梁部と、可動コンタクト電極に対向する一対の固定コンタクト電極と、可動駆動電極と協働して静電気力を発生させるための固定駆動電極と、を備えるマイクロスイッチング素子を製造するための方法である。また、本方法は、基板上に犠牲層を形成するための犠牲層形成工程と、犠牲層上に膜体を形成するための膜体形成工程と、相互に離隔して基板および膜体の間に介在する一対の支持部が残存形成されるように、犠牲層に対して膜体を介してエッチング処理を施すための支持部形成工程と、を含む。膜体を介してエッチング処理を施すとは、膜体の少なくとも一部をエッチングマスクとして利用してエッチング処理を行なうことをいう。
【００１３】
このような方法によると、マイクロスイッチング素子を歩留まりよく製造することができる。本方法においては、犠牲層を形成する前に一対の支持部を基板上にパターン形成するための工程は必要なく、且つ、可動部用の膜体を犠牲層上に形成する前に犠牲層をパターニングするための工程も必要ない。本方法では、一対の支持部は、膜体形成面を提供するという機能を終えた犠牲層の一部（実質的に大部分）を除去する際に、犠牲層材料に由来して基板および膜体の間に残存形成される。このようにして、本方法では、一対の支持部は効率よく形成される。加えて、本方法では、可動部の両端部を補強するための部材を形成するための工程は必要なく、且つ、犠牲層を研磨するための工程も必要ない。本発明の第１の側面に係る方法によると、このように効率よくマイクロスイッチング素子を製造することができ、従って、マイクロスイッチング素子を歩留まりよく製造することができるのである。このような方法は、マイクロスイッチング素子を安価に製造するうえで好適である。
【００１４】
本発明の第１の側面における一の好ましい実施の形態は、犠牲層形成工程の前に、固定駆動電極および一対の固定コンタクト電極を基板上に形成するための工程を含む。本実施形態の膜体形成工程で形成される膜体は、一対の固定コンタクト電極に対応する箇所に少なくとも一つの開口部を有する。加えて、本実施形態は、膜体形成工程の後であって支持部形成工程の前に、開口部を挿通して一対の固定コンタクト電極に対向する部位を有する可動コンタクト電極、および可動駆動電極を膜体上に形成するための工程を含む。このような構成によると、一対の支持部が固定されている基板上に固定コンタクト電極および固定駆動電極が配設されたマイクロスイッチング素子を、適切に製造することができる。
【００１５】
本発明の第１の側面における他の好ましい実施の形態は、固定駆動電極および一対の固定コンタクト電極を追加基板上に形成するための工程と、可動コンタクト電極と一対の固定コンタクト電極とが対向し且つ可動駆動電極と固定駆動電極とが対向するように基板および追加基板を少なくとも一つの接合壁を介して接合するための工程とを、更に含む。このような構成によると、一対の支持部が固定されている基板とは異なる追加基板上に固定コンタクト電極および固定駆動電極が配設されたマイクロスイッチング素子を、適切に製造することができる。この場合、好ましくは、基板、追加基板、および接合壁は、可動コンタクト電極、一対の固定コンタクト電極、可動駆動電極、および固定駆動電極を素子外部から隔絶するような形態を有する。このようにして、適切にウエハーレベルパッケージが達成されたマイクロスイッチング素子を得ることができる。
【００１６】
本発明の第１の側面において、好ましくは、犠牲層はシリコンよりなり、膜体は二酸化シリコンまたは窒化シリコンよりなる。このような構成は、支持部形成工程にて犠牲層に対するエッチング処理としてドライエッチングを採用する場合に特に好適である。或は、本発明では、犠牲層材料として二酸化シリコンを採用し且つ膜体材料としてシリコンを採用してもよい。このような構成は、支持部形成工程にて犠牲層に対するエッチング処理としてウエットエッチングを採用する場合に特に好適である。
【００１７】
本発明の第１の側面において、膜体の厚さは１．５μｍ以上であるのが好ましい。このような構成は、可動梁部が不当に撓むことを防止するうえで好適である。
【００１８】
本発明の第２の側面によるとマイクロスイッチング素子が提供される。本素子は、基板と、相互に離隔して基板に固定された一対の支持部と、一対の支持部を架橋する膜体、並びに当該膜体上に配された可動コンタクト電極および可動駆動電極、を有する可動梁部と、基板上に設けられて可動コンタクト電極に対向する一対の固定コンタクト電極と、可動駆動電極と協働して静電気力を発生させるための、基板上に設けられた固定駆動電極と、を備える。また、本素子における一対の支持部は、基板および可動梁部の間に一旦介在する犠牲層の一部を除去することによって残存形成されたものである。このようなマイクロスイッチング素子は、本発明の第１の側面における一の好ましい実施の形態により適切に製造することができる。
【００１９】
本発明の第３の側面によると他のマイクロスイッチング素子が提供される。本素子は、第１基板およびこれに対向する第２基板と、相互に離隔して第１基板に固定された一対の支持部と、一対の支持部を架橋する膜体、並びに当該膜体上に配された可動コンタクト電極および可動駆動電極、を有して第１基板および第２基板の間に位置する可動梁部と、第２基板上に設けられて可動コンタクト電極に対向する一対の固定コンタクト電極と、可動駆動電極と協働して静電気力を発生させるための、第２基板上に設けられた固定駆動電極と、第１基板および第２基板の間に介在する接合壁と、を備える。第１基板、第２基板、および接合壁は、可動コンタクト電極、一対の固定コンタクト電極、可動駆動電極、および固定駆動電極を素子外部から隔絶する形態を有する。このようなマイクロスイッチング素子は、本発明の第１の側面における他の好ましい実施の形態により適切に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係るマイクロスイッチング素子Ｘ１を表す。図１は、マイクロスイッチング素子Ｘ１の部分平面図であり、図２は、図１の線II−IIに沿った断面図である。マイクロスイッチング素子Ｘ１は、基板Ｓ１と、一対の支持部２０と、可動梁部３０とを備える。
【００２１】
基板Ｓ１上には、相互に離隔する一対の固定コンタクト電極１１、および、これらを介して対称的に配された二つの固定駆動電極１２が、設けられている。図３は、これら一対の固定コンタクト電極１１および二つの固定駆動電極１２の基板Ｓ１上でのパターン形状を表す。各固定コンタクト電極１１は、図外の配線を介してスイッチング対象の所定の回路に接続されている。各固定駆動電極１２は、図外の配線を介してグランド接続されている。一対の支持部２０は、これら電極を間に介して対称的に配されて、基板Ｓ１および可動梁部３０の間に介在する。可動梁部３０は、膜体３１と、可動コンタクト電極３２と、二つの可動駆動電極３３と、二つの配線部３４とからなる。図４は、膜体３１のパターン形状を表し、図５は、可動コンタクト電極３２、二つの可動駆動電極３３、および二つの配線部３４のパターン形状を表す。
【００２２】
可動梁部３０の膜体３１は、主部３１Ａと、一対の端基部３１Ｂと、これらを連結する４本の連結部３１Ｃとからなる。主部３１Ａは、一対の開口部３１ａおよび複数の開口部３１ｂを有する。各開口部３１ａは、固定コンタクト電極１１の端部に対応する箇所に設けられており、その開口形状は、一辺が例えば２０μｍの正方形である。開口部３１ｂの開口形状は、直径が例えば５μｍの円形である。主部３１Ａについて、図４に示す長さＬ１は例えば１５０〜３００μｍであり、幅Ｗ１は例えば１００〜２５０μｍである。膜体３１ないし可動梁部３０について不当な反りを抑制するには、膜体３１の厚さは好ましくは１．５μｍ以上であり、Ｗ１／Ｌ１の値は好ましくは０．４以上である。各端基部３１Ｂは支持部２０と直接的に接合する部位であり、各端基部３１Ｂについて、図４に示す幅Ｗ２は例えば１００〜２００μｍである。各連結部３１Ｃについて、図４に示す幅Ｗ３は例えば５〜３０μｍである。細い連結部３１Ｃを介して端基部３１Ｂに主部３１Ａが連結される構造に起因して、膜体３１ないし可動梁部３０において良好な弾性変形が得られることとなる。また、膜体３１において、幅Ｗ２は、主部３１Ａの任意の縁端から当該縁端に対して最も近い開口部３１ｂまでの長さ（例えば１０〜３０μｍ）、主部３１Ａ内での開口部３１ｂの形成ピッチ（例えば１０〜３０μｍ）、および幅Ｗ３より長い。
【００２３】
可動コンタクト電極３２は、膜体３１上において一対の固定コンタクト電極１１の端部に対応する箇所に設けられており、一対の凸部３２ａを有する。各凸部３２ａは、図２に示すように、膜体３１の開口部３１ａを挿通して固定コンタクト電極１１に対向する。また、可動コンタクト電極３２は、膜体３１の一部の開口部３１ｂに連通する開口部３２ｂを有する。
【００２４】
各可動駆動電極３３は、膜体３１上において固定駆動電極１２に対応する箇所に設けられている。各可動駆動電極３３は、膜体３１の一部の開口部３１ｂに連通する開口部３３ａを有する。
【００２５】
各配線部３４は、膜体３１の端基部３１Ｂ上および連結部３１Ｃ上にその略全体が設けらて可動駆動電極３３に連続する。両配線部３４は図外の配線によって電気的に接続されている。したがって、両可動駆動電極３３も電気的に接続されている。各配線部３４上には給電用のバンプ電極（図示せず）が設けられている。或は、各配線部３４には給電用のワイヤ（図示せず）が接続されている。
【００２６】
このような構成のマイクロスイッチング素子Ｘ１において、配線部３４を介して両可動駆動電極３３に所定の電位を付与すると、二組の可動駆動電極３３および固定駆動電極１２の間には静電引力が発生する。その結果、可動梁部３０は、可動コンタクト電極３２の各凸部３２ａが固定コンタクト電極１１に当接する位置まで弾性変形する。このようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ１の閉状態が達成される。この閉状態においては、可動コンタクト電極３２により一対の固定コンタクト電極１１が電気的に橋渡しされ、電流が当該固定コンタクト電極対１１間を通過することが許容される。
【００２７】
閉状態にあるマイクロスイッチング素子Ｘ１において、可動駆動電極３３および固定駆動電極１２間に作用する静電引力を消滅させると、可動梁部３０はその自然状態に復帰し、可動コンタクト電極３２ないし各凸部３２ａは、固定コンタクト電極１１から離隔する。このようにして、図２に示すような、マイクロスイッチング素子Ｘ１の開状態が達成される。開状態では、一対の固定コンタクト電極１１が電気的に分離され、当該固定コンタクト電極対１１間を電流が通過することは阻まれる。
【００２８】
図６および図７は、マイクロスイッチング素子Ｘ１の製造方法を、図２に相当する断面の変化として表す。マイクロスイッチング素子Ｘ１の製造においては、まず、図６（ａ）に示すように、基板Ｓ１上に各固定コンタクト電極１１および各固定駆動電極１２を形成する。これらの形成においては、まず、スパッタリング法により、基板Ｓ１上に例えばＣｒを成膜し、続いてその上に例えばＡｕを成膜する。Ｃｒ膜の厚さは例えば５０ｎｍであり、Ａｕ膜の厚さは例えば３００ｎｍである。また、基板Ｓ１は、絶縁性基板であり、例えば、厚さ１μｍの二酸化シリコン膜により被覆された、高抵抗シリコン材料基板やガラス基板である。固定コンタクト電極１１および固定駆動電極１２の形成においては、次に、フォトリソ法により当該導体多層膜上に所定のレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをマスクとして、当該膜に対してエッチング処理を施す。このようにして、基板Ｓ１上に、図３に示すパターン形状の固定コンタクト電極１１および固定駆動電極１２を形成することができる。
【００２９】
マイクロスイッチング素子Ｘ１の製造においては、次に、図６（ｂ）に示すように、固定コンタクト電極１１および固定駆動電極１２を覆うように犠牲層２０’を形成する。犠牲層２０’の厚さは例えば１〜３μｍであり、犠牲層構成材料としては例えばシリコンや二酸化シリコンを採用することができる。当該犠牲層構成材料としては、ドープされていないものが好ましい。また、犠牲層２０’を形成するための手法としては、例えばスパッタリング法を採用することができる。
【００３０】
次に、図６（ｃ）に示すように、犠牲層２０’上に材料膜３１’を形成する。材料膜３１’の厚さは例えば１．５〜３μｍであり、成膜手法としては、例えばプラズマＣＶＤ法を採用することができる。成膜材料としては、犠牲層に対する後述のエッチング処理において犠牲層構成材料とはエッチング速度の異なる材料を採用する。例えば、犠牲層構成材料としてシリコンを採用する場合、当該成膜材料としては、二酸化シリコンまたは窒化シリコンを採用するのが好ましい。或は、犠牲層構成材料として二酸化シリコンを採用する場合には、成膜材料としてはシリコンを採用するのが好ましい。
【００３１】
次に、図６（ｄ）に示すように、材料膜３１’をパターニングして図４に示す膜体３１を形成する。具体的には、フォトリソ法により材料膜３１’上に所定のレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをマスクとして、材料膜３１’に対してエッチング処理を施す。本工程では、膜体３１の外郭形状とともに開口部３１ａ，３１ｂが形成される。
【００３２】
次に、犠牲層２０’における、膜体３１の開口部３１ａにて露出する箇所に対し、図７（ａ）に示すように凹部２０'ａを形成する。具体的には、フォトリソ法により膜体３１上および犠牲層２０’上にわたって所定のレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをマスクとして、犠牲層２０’に対してエッチング処理を施す。エッチング処理手法としては、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を採用することができる。凹部２０'ａの深さは例えば０．５〜２．５μｍである。
【００３３】
次に、図７（ｂ）に示すように、膜体３１上に、可動コンタクト電極３２、可動駆動電極３３、および配線部３４を形成する。具体的には、まず、スパッタリング法により、膜体３１上および犠牲層２０’上にわたって例えばＣｒを成膜し、続いてその上に例えばＡｕを成膜する。Ｃｒ膜の厚さは例えば５０ｎｍであり、Ａｕ膜の厚さは例えば３００ｎｍである。次に、フォトリソ法により当該多層膜上に所定のレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをマスクとして、当該多層膜に対してエッチング処理を施す。このようにして、膜体３１上に、図５に示すパターン形状の可動コンタクト電極３２、可動駆動電極３３、および配線部３４を形成することができる。可動コンタクト電極３２には、可動コンタクト電極３２および固定コンタクト電極１１の接触時における接触圧を高めるための凸部３２ａが形成される。また、本工程では、膜体３１の開口部３１ｂと連通する開口部３２ｂ，３３ａが形成される。
【００３４】
次に、図７（ｃ）に示すように、犠牲層２０’の一部を除去して一対の支持部２０を形成する。具体的には、ＲＩＥにより当該犠牲層２０’に対してドライエッチング処理を施す。エッチングガスとしては、ＳＦ6ガスを採用することができる。当該エッチング処理は、膜体３１の主部３１Ａおよび連結部３１Ｃの全体が基板Ｓ１から適切に離隔した後に停止する。本エッチング処理において、各端基部３１Ｂは、支持部形成用のエッチングマスクとして機能する。具体的には、端基部３１Ｂの幅Ｗ２は、膜体３１の主部３１Ａの任意の縁端から当該縁端に対して最も近い開口部（開口部３１ｂ，３２ｂ，３３ａよりなる開口部）までの長さ、膜体３１内での当該開口部の形成ピッチ、および連結部３１Ｃの幅Ｗ３より長いので、主部３１Ａおよび連結部３１Ｃが基板からリリースされても端基部３１Ｂおよび基板Ｓ１の間には犠牲層材料が残り、支持部２０が形成されるのである。本エッチング処理では、膜体３１の複数の開口部３１ｂや、その一部に連通する可動コンタクト電極３２の開口部３２ｂおよび可動駆動電極３３を通って、犠牲層２０’に対してエッチングガスが作用し、主部３１Ａ下の犠牲層材料は端基部３１Ｂ下の犠牲層材料よりも積極的にエッチング作用を受ける。支持部２０の残存形成に際してこのようなドライエッチングを採用する場合には、好ましくは、犠牲層２０’したがって支持部２０はシリコンよりなり、膜体３１は二酸化シリコンまたは窒化シリコンよりなる。
【００３５】
一対の支持部２０の形成においては、上述のようなドライエッチングに代えてウエットエッチングを採用してもよい。その場合、エッチング液としては、例えば、フッ酸とフッ化アンモニウムからなるバッファードフッ酸（ＢＨＦ）を使用し、膜体３１の主部３１Ａおよび連結部３１Ｃの全体が基板Ｓ１から適切にリリースされるようにエッチング処理を施す。当該ウエットエッチングを採用する場合においても、ドライエッチングを採用する場合と同様に、主部３１Ａおよび連結部３１Ｃが基板からリリースされても端基部３１Ｂおよび基板Ｓ１の間には犠牲層材料が残り、支持部２０が形成される。支持部２０の残存形成に際してこのようなウエットエッチングを採用する場合には、好ましくは、犠牲層２０’ないし支持部２０は二酸化シリコンよりなり、膜体３１はシリコンよりなる。ウエットエッチングを採用する場合、エッチング処理の後に乾燥工程を経る必要がある。製造対象の素子におけるスティッキング現象を回避するという観点からは、当該乾燥工程においては、いわゆる超臨界乾燥法を採用するのが好ましい。また、上述のようなドライエッチングを採用する場合には乾燥工程は必要なく、従ってスティッキング現象は生じ得ない。
【００３６】
また、犠牲層２０’に対するエッチング処理に際しては、図８にて太線で示す外郭形状を有するレジストパターン２１をエッチングマスクとして利用してもよい。各レジストパターン２１は、膜体３１の端基部３１Ｂよりも所定寸法大きくパターン形成されたものであり、端基部３１Ｂの周縁から所定長さ延出する周縁を有する。当該所定長さとは、犠牲層２０’に対するエッチング処理の際にレジストパターン２１の下方に入るアンダーカットの程度、即ちレジストパターン２１の下方に形成される空隙の寸法、を考慮して設定される。端基部３１Ｂの下方にアンダーカットが入らないようにレジストパターン２１の寸法を設定する場合、当該レジストパターン２１をマスクとして利用して犠牲層２０’に対してエッチング処理を施すと、図９に示すように、端基部３１Ｂと略同一寸法の支持部２０を形成することができる。したがって、支持部２０についての形成目的寸法が同一であれば、犠牲層２０’に対するエッチング処理に際してレジストパターン２１をエッチングマスクとして利用する手法を採用すると、膜体３１の端基部３１Ｂについて、より小さな寸法を設定することが可能となる。エッチング処理の後、例えば酸素プラズマを作用させることによりレジストパターン２１を除去する。
【００３７】
以上のようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ１を製造することができる。上述の方法においては、犠牲層２０’を形成する前に一対の支持部２０を基板上にパターン形成するための工程は必要なく、且つ、可動梁部用の膜体３１を犠牲層２０’上に形成する前に犠牲層２０’をパターニングするための工程も必要ない。本方法では、一対の支持部２０は、膜体３１形成面を提供するという機能を終えた犠牲層２０’の一部（実質的に大部分）を除去する際に、犠牲層材料に由来して基板Ｓ１および膜体３１の間に残存形成される。このようにして、本方法では、一対の支持部２０は効率よく形成される。加えて、本方法では、可動梁部３０の両端部を補強するための部材を形成するための工程は必要なく、且つ、犠牲層２０’を研磨するための工程も必要ない。本方法によると、効率よくマイクロスイッチング素子を製造することができ、従って、マイクロスイッチング素子を歩留まりよく製造することができるのである。このような方法は、マイクロスイッチング素子を安価に製造するうえで好適である。
【００３８】
図１０〜図１６は、本発明の第２の実施形態に係るマイクロスイッチング素子Ｘ２を表す。図１０は、マイクロスイッチング素子Ｘ２の平面図である。図１１および図１２は、各々、図１０の線XI−XIおよび線XII−XIIに沿った部分断面図である。図１３〜図１６は、各々、図１１の線XIII−XIII、線XIV−XIV、線XV−XV、および線XVI−XVIに沿った部分断面を含むマイクロスイッチング素子Ｘ２の断面図である。マイクロスイッチング素子Ｘ２は、ベース部１００およびキャップ部２００が積層した構造を有する。
【００３９】
ベース部１００は、例えば図１３によく表れているように、基板Ｓ２と、一対の固定コンタクト電極４１と、二つの固定駆動電極４２と、電極パッド４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃと、周壁４４とを有する。図１３は、ベース部１００の平面図に相当する。
【００４０】
一対の固定コンタクト電極４１は、相互に離隔して基板Ｓ２上に設けられている。各固定コンタクト電極４１は、主部４１ａおよびその一端上に設けられた凸部４１ｂよりなり、主部４１ａの他端には電極パッド４３Ａが接続している。凸部４１ｂは、可動コンタクト電極５２および固定コンタクト電極４１の接触時における接触圧を高めるためのものである。電極パッド４３Ａ上には、例えば図１２によく表れているようにバンプ４５Ａが設けられている。図１３では、各電極パッド４３Ａ〜４３Ｃ上のバンプ配設箇所を破線で示す。各固定コンタクト電極４１は、電極パッド４３Ａおよびバンプ４５Ａ、および図外の配線を介して、スイッチング対象の所定の回路に接続されている。二つの固定駆動電極４２は、一対の固定コンタクト電極４１を間に介して対称的に基板Ｓ２上に設けられている。各固定駆動電極４２の両端には電極パッド４３Ｂが接続しており、電極パッド４３Ｂ上には、例えば図１２によく表れているようにバンプ４５Ｂが設けられている。各固定駆動電極４２は、電極パッド４３Ｂおよびバンプ４５Ｂ、および図外の配線を介してグランド接続されている。また、電極パッド４３Ｃ上には、例えば図１１によく表れているようにバンプ４５Ｃが設けられている。ベース部１００において、電極パッド４３Ａ〜４３Ｃおよび周壁４４は、基板Ｓ２の表面から同一の高さを有する。
【００４１】
キャップ部２００は、例えば図１０および図１４〜図１６によく表れているように、基板Ｓ３と、可動梁部５０と、一対の支持スペーサ６０と、二つの内シール壁７０と、周壁８０とを有する。図１０においては基板Ｓ３を省略する。また、図１４は、キャップ部２００の平面図に略相当する。
【００４２】
可動梁部５０は、膜体５１と、可動コンタクト電極５２と、二つの可動駆動電極５３と、二つの配線部５４とからなる。図１４には、可動コンタクト電極５２、二つの可動駆動電極５３、および二つの配線部５４のパターン形状が表れており、図１５には、膜体５１のパターン形状が表れている。可動梁部５０は、一対の支持スペーサ６０を介して基板Ｓ３に接続し、当該一対の支持スペーサ６０を架橋し且つベース部１００における一対の電極パッド４３Ｃを架橋するように配されている。図１６には、一対の支持スペーサ６０のパターン形状が表れている。
【００４３】
可動梁部５０の膜体５１は、例えば図１５によく表れているように、主部５１Ａと、一対の端基部５１Ｂと、これらを連結する４本の連結部５１Ｃとからなる。主部５１Ａは複数の開口部５１ａを有する。各開口部５１ａの開口形状は、直径が例えば５μｍの円形である。主部５１Ａについて、図１５に示す長さＬ１’は例えば１５０〜３００μｍであり、幅Ｗ１’は例えば１００〜２５０μｍである。膜体５１ないし可動梁部５０について不当な反りを抑制するには、膜体５１の厚さは好ましくは１．５μｍ以上であり、Ｗ１’／Ｌ１’の値は好ましくは０．４以上である。各端基部５１Ｂは支持部スペーサ６０と直接的に接合する部位であり、各端基部５１Ｂについて、図１５に示す幅Ｗ２’は例えば１００〜２００μｍである。各連結部５１Ｃについて、図１５に示す幅Ｗ３’は例えば５〜３０μｍである。細い連結部５１Ｃを介して端基部５１Ｂに主部５１Ａが連結される構造に起因して、可動梁部５０において良好な弾性変形が得られることとなる。また、膜体５１において、幅Ｗ２’は、主部５１Ａの任意の縁端から当該縁端に対して最も近い開口部５１ａまでの長さ（例えば１０〜３０μｍ）、主部５１Ａ内での開口部５１ａの形成ピッチ（例えば１０〜３０μｍ）、および幅Ｗ３’より長い。
【００４４】
可動コンタクト電極５２は、膜体５１上において一対の固定コンタクト電極４１に対応する箇所に設けられている。また、可動コンタクト電極５２は、膜体５１の一部の開口部５１ａに連通する開口部５２ａを有する。
【００４５】
各可動駆動電極５３は、膜体５１上において固定駆動電極４２に対応する箇所に設けられている。各可動駆動電極５３は、膜体５１の一部の開口部５１ａに連通する開口部５３ａを有する。
【００４６】
各配線部５４は、膜体５１の端基部５１Ｂおよび連結部５１Ｃに対応して略全体が設けられて可動駆動電極５３に連続し、且つ、電極パッド４３Ｃに接合されている。両配線部５４は、電極パッド４３Ｃ、バンプ４５Ｃ、および図外の配線を介して、電気的に接続されている。したがって、両可動駆動電極５３も電気的に接続されている。
【００４７】
内シール壁７０は、例えば図１２によく表れているように、多層構造を有して基板Ｓ３および電極パッド４３Ａ，４３Ｂの間にわたって延び、バンプ４５Ａ，４５Ｂを受容するためのキャップ部２００の各ホールＨの一部を規定する。また、キャップ部２００は、電極パッド４３Ｃに対応する箇所にて基板Ｓ３、支持スペーサ６０、端基部５１Ｂ、および配線部５４を貫通するホールＨを有する。バンプ４５Ａ〜４５Ｃは、対応するホールＨから突出している。また、キャップ部２００の周壁８０およびベース部１００の周壁４４は、図１１に表れているように接合して周シール壁９０を構成する。基板Ｓ２，Ｓ３と、周シール壁９０と、内シール壁７０と、バンプ４５Ｃ収容用のホールＨの一部を規定する部位（支持スペーサ６０、膜体５１の端基部５１Ｂ、配線部５４、電極パッド４３Ｃ）とは、素子内と素子外を隔絶している。すなわち、これらにより、可動コンタクト電極５２と、一対の固定コンタクト電極４１と、二つの可動駆動電極５３と、二つの固定駆動電極４２とは、素子内に封止されている。
【００４８】
このような構成のマイクロスイッチング素子Ｘ２において、バンプ４５Ｃ、配線部５４を介して両可動駆動電極５３に所定の電位を付与すると、二組の可動駆動電極５３および固定駆動電極４２の間には静電引力が発生する。その結果、可動梁部５０は、可動コンタクト電極５２が両固定コンタクト電極４１の両凸部４１ｂに当接する位置まで弾性変形する。このようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ２の閉状態が達成される。この閉状態においては、可動コンタクト電極５２により二つの固定コンタクト電極４１が電気的に橋渡しされ、電流が当該固定コンタクト電極対４１間を通過することが許容される。
【００４９】
閉状態にあるマイクロスイッチング素子Ｘ２において、可動駆動電極５３および固定駆動電極４２間に作用する静電引力を消滅させると、可動梁部５０はその自然状態に復帰し、可動コンタクト電極５２は両固定コンタクト電極４１ないし両凸部４１ｂから離隔する。このようにして、図１１に示すような、マイクロスイッチング素子Ｘ２の開状態が達成される。開状態では、一対の固定コンタクト電極４１が電気的に分離され、電流が当該固定コンタクト電極対４１間を通過することは阻まれる。
【００５０】
図１７〜図１９は、マイクロスイッチング素子Ｘ２の製造方法を、図１１に相当する断面の変化として表す。図１７は、ベース部１００の作製過程を表すものであり、図１８は、キャップ部２００の作製過程を表すものである。また、図１９は、ベース部１００およびキャップ部２００の接合過程以降を表すものである。
【００５１】
マイクロスイッチング素子Ｘ２のベース部１００の作製においては、まず、図１７（ａ）に示すように、固定コンタクト電極４１の主部４１ａおよび固定駆動電極４２を基板Ｓ２上に形成する。これらの形成においては、まず、スパッタリング法により、基板Ｓ２上に例えばＣｒを成膜し、続いてその上に例えばＡｕを成膜する。Ｃｒ膜の厚さは例えば５０ｎｍであり、Ａｕ膜の厚さは例えば１μｍである。また、基板Ｓ２は、例えば、高抵抗シリコン材料よりなる絶縁性基板である。主部４１ａおよび固定駆動電極４２の形成においては、次に、フォトリソ法により当該多層導電膜上に所定のレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをマスクとして、当該多層膜に対してエッチング処理を施す。このようにして、基板Ｓ２上に、図１３に示すパターン形状の主部４１ａおよび固定駆動電極４２を形成することができる。
【００５２】
次に、図１７（ｂ）に示すように、固定コンタクト電極４１の主部４１ａの上に凸部４１ｂを形成する。具体的には、まず、スパッタリング法により、主部４１ａ上に更に例えばＣｒを成膜し、その上に例えばＡｕを成膜する。Ｃｒ膜の厚さは例えば５０ｎｍであり、Ａｕ膜の厚さは例えば５００ｎｍである。次に、フォトリソ法により当該Ａｕ膜上に所定のレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをマスクとして、当該Ａｕ膜に対してエッチング処理を施す。このようにして、主部４１ａ上に凸部４１ｂを形成することができる。
【００５３】
次に、電極パッド４３Ｃおよび周壁４４について図１７（ｃ）に示すように、基板Ｓ２に電極パッド４３Ａ〜４３Ｃおよび周壁４４を形成する。具体的には、スパッタリング法により、基板Ｓ２上に例えばＣｒを成膜し、その上に例えばＡｕを成膜する。Ｃｒ膜の厚さは例えば５０ｎｍであり、Ａｕ膜の厚さは例えば２．６μｍである。次に、フォトリソ法により当該Ａｕ膜上に所定のレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをマスクとして、当該Ａｕ膜に対してエッチング処理を施す。このようにして、基板Ｓ２上に、図１３に示すような電極パッド４３Ａ〜４３Ｃおよび周壁４４を形成することができる。この後、固定駆動電極４２には絶縁膜（図示略）を被覆する。マイクロスイッチング素子Ｘ２の動作時において、固定駆動電極４２と可動駆動電極５３との導通を防止するためである。以上のようにして、ベース部１００を作製することができる。
【００５４】
マイクロスイッチング素子Ｘ２のキャップ部２００の作製においては、まず、図１８（ａ）に示すように、基板Ｓ３上に犠牲層６０’を形成する。犠牲層６０’の厚さは例えば１〜３μｍであり、犠牲層構成材料としては例えばシリコンや二酸化シリコンを採用することができる。当該犠牲層構成材料としては、ドープされていないものが好ましい。犠牲層６０’を形成するための手法としては、例えばスパッタリング法を採用することができる。
【００５５】
次に、図１８（ｂ）に示すように、犠牲層６０’上に材料膜５１’を形成する。材料膜５１’の厚さは例えば２μｍであり、成膜手法としては、例えばプラズマＣＶＤ法を採用することができる。成膜材料としては、犠牲層６０’に対する後述のエッチング処理において犠牲層構成材料とはエッチング速度の異なる材料を採用する。例えば、犠牲層構成材料としてシリコンを採用する場合、当該成膜材料としては、二酸化シリコンまたは窒化シリコンを採用することができる。或は、犠牲層構成材料として二酸化シリコンを採用する場合には、成膜材料としてはシリコンを採用することができる。
【００５６】
次に、図１８（ｃ）に示すように、材料膜５１’をパターニングして膜体５１、膜パターン８１を形成する。このとき、開口後の形状で図１５に示す壁パターン７１もパターン形成する。具体的には、マイクロスイッチング素子Ｘ１の膜体３１の形成に関して上述したのと同様である。本工程では、膜体５１の外郭形状とともに開口部５１ａが形成される。また、壁パターン７１は、上述の内シール壁７０の一部を構成するものであり、壁パターン８１は、上述の周壁８０の一部を構成するものである。
【００５７】
次に、図１８（ｄ）に示すように、膜体５１上に、可動コンタクト電極５２、可動駆動電極５３、および配線部５４を形成し、且つ、壁パターン８１上に壁パターン８２を形成する。このとき、開口後の形状で図１４に示す壁パターン７２もパターン形成する。具体的には、マイクロスイッチング素子Ｘ１の膜体３１上への可動コンタクト電極３２、可動駆動電極３３、および配線部３４の形成手法に関して上述したのと同様である。また、壁パターン７２は、上述の内シール壁７０の一部を構成するものであり、壁パターン８２は、上述の周壁８０の一部を構成するものである。
【００５８】
次に、図１８（ｅ）に示すように、ドライエッチングまたはウエットエッチングにより、犠牲層６０’の一部を除去して一対の支持スペーサ６０および壁パターン８３を残存形成する。このとき、開口後の形状で図１６に示す壁パターン７３も残存形成する。具体的には、マイクロスイッチング素子Ｘ１の一対の支持部２０の形成手法に関して上述したのと同様である。また、壁パターン７３は、上述の内シール壁７０の一部を構成するものであり、壁パターン８３は、上述の周壁８０の一部を構成するものである。以上のようにして、基板Ｓ３と、可動梁部５０と、一対の支持スペーサ６０と、内シール壁７０（壁パターン７１，７２，７３）と、周壁８０（壁パターン８１，８２，８３）とを有するキャップ部２００を作製することができる。
【００５９】
マイクロスイッチング素子Ｘ２の製造においては、上述のようにして作製したベース部１００およびキャップ部２００を図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示すように接合する。具体的には、図１３に表れているベース部１００の周壁４４および電極パッド４３Ａ〜４３Ｃと、図１４に表れているキャップ部２００の周壁８０の壁パターン８２、内シール壁７０の壁パターン７２、および配線部５４とを接合する。当該接合部の界面が全てＡｕよりなる場合、例えば３００℃程度に加熱しながら加圧することでベース部１００およびキャップ部２００を適切に接合することができる。当該Ａｕ接合によると、固定コンタクト電極４１や可動コンタクト電極５２に吸着などして当該コンタクト電極４１，５２を劣化させてしまうようなガスが接合界面から発生しない。したがって、当該Ａｕ接合は、素子の長寿命の観点より有利である。
【００６０】
次に、ウエットエッチングにより基板Ｓ３を例えば１００μｍの厚さとなるまで薄くした後、図１９（ｃ）に示すように、キャップ部２００に対してホールＨを形成する。ウエットエッチングにおけるエッチング液としてはアルカリ溶液を使用することができる。ホール形成手法としては、例えばＲＩＥを採用することができる。この後、バンプ４５Ｃについて図１９（ｄ）に示すように、バンプ４５Ａ〜４５Ｃを対応するホールＨ内に形成する。
【００６１】
以上のようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ２を製造することができる。上述の方法においては、犠牲層６０’を形成する前に一対の支持スペーサ６０を基板上にパターン形成するための工程は必要なく、且つ、可動梁部用の膜体５１を犠牲層６０’上に形成する前に犠牲層６０’をパターニングするための工程も必要ない。本方法では、一対の支持スペーサ６０は、膜体５１形成面を提供するという機能を終えた犠牲層６０’の一部（実質的に大部分）を除去する際に、犠牲層材料に由来して基板Ｓ３および膜体５１の間に残存形成される。このようにして、本方法では、一対の支持スペーサ６０は効率よく形成される。加えて、本方法では、可動梁部５０の両端部を補強するための部材を形成するための工程は必要なく、且つ、犠牲層６０’を研磨するための工程も必要ない。本方法によると、効率よくマイクロスイッチング素子を製造することができ、従って、マイクロスイッチング素子を歩留まりよく製造することができるのである。このような方法は、マイクロスイッチング素子を安価に製造するうえで好適である。
【００６２】
加えて、本方法は、ＳＯＩ基板を用いる必要がないので安価である。本方法では、マイクロスイッチング素子Ｘ２の製造過程において効率よくウエハーレベルパッケージが実現されている。したがって、本方法は、素子固片を得るためのダイシング工程やその他の工程におけるハンドリング時に可動梁部の破損を抑制するうえで好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマイクロスイッチング素子の部分平面図である。
【図２】図１の線II−IIに沿った断面図である。
【図３】固定コンタクト電極および固定駆動電極のパターン形状を表す。
【図４】膜体のパターン形状を表す。
【図５】可動コンタクト電極、可動駆動電極、および配線部のパターン形状を表す。
【図６】図１のマイクロスイッチング素子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】マイクロスイッチング素子製造方法の一部の代替工程を表す。
【図９】図８に示す代替工程を経た場合のマイクロスイッチング素子の一部の構造を表す。図１の線II−IIに沿った断面図に相当する。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るマイクロスイッチング素子の一部省略平面図である。
【図１１】図１０の線XI−XIに沿った部分断面図である。
【図１２】図１０の線XII−XIIに沿った部分断面図である。
【図１３】図１１の線XIII−XIIIに沿った部分断面を含む、図１０のマイクロスイッチング素子の断面図である。
【図１４】図１１の線XIV−XIVに沿った部分断面を含む、図１０のマイクロスイッチング素子の断面図である。
【図１５】図１１の線XV−XVに沿った部分断面を含む、図１０のマイクロスイッチング素子の断面図である。
【図１６】図１１の線XVI−XVIに沿った部分断面を含む、図１０のマイクロスイッチング素子の断面図である。
【図１７】図１０のマイクロスイッチング素子の製造方法における一部の工程（ベース部の作製工程）を表す。
【図１８】図１０のマイクロスイッチング素子の製造方法における他の一部の工程（キャップ部の作製工程）を表す。
【図１９】図１７および図１８の後に続く工程を表す。
【図２０】ＭＥＭＳ技術を利用して得られた従来のマイクロスイッチング素子の部分平面図である。
【図２１】図２０の線XXI‐XXIに沿った断面図である。
【図２２】図２０のマイクロスイッチング素子の製造方法における一部の工程を表す。
【図２３】図２２の後に続く工程を表す。
【図２４】ＭＥＭＳ技術を利用して得られた従来の他のマイクロスイッチング素子の部分平面図である。
【図２５】図２４の線XXV‐XXVに沿った断面図である。
【図２６】図２４のスイッチング素子の製造方法における一部の工程を表す。
【図２７】図２６の後に続く工程を表す。
【符号の説明】
【００６４】
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４      マイクロスイッチング素子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３      基板
１１，４１      固定コンタクト電極
１２，４２      固定駆動電極
２０      支持部
２０’，６０’      犠牲層
３０，５０      可動梁部
３１，５１      膜体
３２，５２      可動コンタクト電極
３３，５３      可動駆動電極
３４，５４      配線部
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ      電極パッド
４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ      バンプ
６０      支持スペーサ
７０      内シール壁        
９０      周シール壁
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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