(57)【要約】【課題】  閉状態における挿入損失の低減を図るのに適したマイクロスイッチング素子、および、このようなマイクロスイッチング素子を製造するための方法を、提供すること。【解決手段】  本発明のマイクロスイッチング素子Ｘ１は、ベース基板と、当該ベース基板に接合しているアンカー部１１１およびアンカー部１１１から延出してベース基板に対向する延出部１１２を有する可動部１１０と、延出部１１２におけるベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部１３１と、可動コンタクト部１３１に対向する接触部を各々が有し且つベース基板に対して各々が固定されている一対の固定コンタクト電極１３２と、を備える。【選択図】  図１
2005293918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
前記ベース基板に接合しているアンカー部、および、当該アンカー部から延出して前記ベース基板に対向する延出部、を有する可動部と、
前記延出部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、
前記可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記ベース基板に対して固定されている第１固定コンタクト電極と、
前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記ベース基板に対して固定されている第２固定コンタクト電極と、を備えるマイクロスイッチング素子。
【請求項２】
ベース基板と、
前記ベース基板に接合しているアンカー部、および、当該アンカー部から延出して前記ベース基板に対向する延出部、を有する可動部と、
前記ベース基板に接合している固定部と、
前記延出部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、
前記可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記固定部に接合している第１固定コンタクト電極と、
前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記固定部に接合している第２固定コンタクト電極と、を備えるマイクロスイッチング素子。
【請求項３】
前記固定部は、前記可動部から離隔している、請求項２に記載のマイクロスイッチング素子。
【請求項４】
前記固定部は、前記可動部の周囲を囲む、請求項２または３に記載のマイクロスイッチング素子。
【請求項５】
前記固定部は、相互に離隔して各々が前記ベース基板に接合している複数の固定アイランド部を含む、請求項２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。
【請求項６】
前記可動部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極に対向する部位を有し且つ前記固定部に接合している第２駆動電極と、を更に備える請求項２から５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７】
前記可動部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極上に配された圧電膜と、当該圧電膜上に配された第２駆動電極と、を更に備える請求項１から５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】
前記延出部は単結晶シリコンよりなる、請求項１から７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９】
ベース基板と、当該ベース基板に接合しているアンカー部および当該アンカー部から延出して前記ベース基板に対向する延出部を有する可動部と、前記ベース基板に接合している固定部と、前記延出部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、当該可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記固定部に接合している第１固定コンタクト電極と、前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記固定部に接合している第２固定コンタクト電極と、を備えるマイクロスイッチング素子を、第１層と、第２層と、これらの間に介在する中間層とからなる積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによって製造するための方法であって、
前記第１層において前記延出部へと加工される第１部位上に可動コンタクト部を形成する第１電極形成工程と、
前記第１部位、当該第１部位に連続し且つ前記第１層において前記アンカー部へと加工される第２部位、および前記第１層において前記固定部へと加工される第３部位、をマスクするマスクパターンを介して、前記第１層に対して前記中間層に至るまで異方性エッチング処理を施す第１エッチング工程と、
前記第３部位における第１接合領域を露出させるための第１開口部、および、前記第３部位における第２接合領域を露出させるための第２開口部、を有する犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
前記犠牲層を介して前記可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記第１接合領域にて前記第３部位に接合する第１固定コンタクト電極、および、前記犠牲層を介して前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記第２接合領域にて前記第３部位に接合する第２固定コンタクト電極、を形成する第２電極形成工程と、
前記犠牲層を除去する犠牲層除去工程と、
前記ベース基板および前記第１部位の間に介在する中間層をエッチング除去する第２エッチング工程と、を含むマイクロスイッチング素子製造方法。
【請求項１０】
前記第１電極形成工程では、前記第１部位上に更に第１駆動電極を形成し、前記犠牲層形成工程で形成される前記犠牲層は、更に、前記第３部位における第３接合領域を露出させるための第３開口部を有し、前記第２電極形成工程では、更に、前記犠牲層を介して前記第１駆動電極に対向する部位を有し且つ前記第３接合領域にて前記第３部位に接合する第２駆動電極を形成する、請求項１０に記載のマイクロスイッチング素子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ技術を利用して製造される微小なスイッチング素子、および、その製造方法に関する。
【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。ＭＥＭＳスイッチは、ＭＥＭＳ技術により各部位が微小に形成されたスイッチング素子であって、機械的に開閉してスイッチングを実行するための少なくとも一対のコンタクトや、当該コンタクト対の機械的開閉動作を達成するための駆動機構などを有する。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、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閉状態にて低い挿入損失を示す傾向にある。これは、コンタクト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２００１‐１４３５９５号公報
【０００５】
図２４および図２５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、可動部４０２と、可動コンタクト部４０３と、一対の固定コンタクト電極４０４と、駆動電極４０５，４０６とを備える。可動部４０２は、基板４０１に接合しているアンカー部４０２ａ、および、当該アンカー部４０２ａから基板４０１に沿って延出しているアーム部４０２ｂを有する。可動コンタクト部４０３は、アーム部４０２ｂの下面側に設けられており、駆動電極４０５は、アーム部４０２ｂの上面側に設けられている。可動部４０２上には、駆動電極４０５に連続する配線部４０７が設けられている。一対の固定コンタクト電極４０４は、各々の一端が可動コンタクト部４０３に対向するように、基板４０１上に配されている。駆動電極４０６は、基板４０１上において駆動電極４０５に対応する位置に配されており、グランド接続されている。また、基板４０１上には、固定コンタクト電極４０４または駆動電極４０６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。
【０００６】
このような構成のマイクロスイッチング素子Ｘ４において、配線部４０７を介して駆動電極４０５に所定の電位を付与すると、駆動電極４０５，４０６の間には静電引力が発生する。その結果、アーム部４０２ｂは、可動コンタクト部４０３が両固定コンタクト電極４０４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Ｘ４の閉状態が達成される。この閉状態においては、可動コンタクト部４０３により一対の固定コンタクト電極４０４が電気的に橋渡しされ、電流が固定コンタクト電極対４０４間を通過することが許容される。
【０００７】
一方、閉状態にあるマイクロスイッチング素子Ｘ４において、駆動電極４０５，４０６間に作用する静電引力を消滅させると、アーム部４０２ｂはその自然状態に復帰し、可動コンタクト部４０３は、固定コンタクト電極４０４から離隔する。このようにして、図２５に示すような、マイクロスイッチング素子Ｘ４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４０４が電気的に分離され、固定コンタクト電極対４０４間を電流が通過することは阻まれる。
【０００８】
図２６および図２７は、マイクロスイッチング素子Ｘ４の製造方法における一部の工程を表す。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上に各固定コンタクト電極４０４および駆動電極４０６をパターン形成する。具体的には、所定の導電材料を基板４０１上に成膜した後、フォトリソ法により当該導電膜上に所定のレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして導電膜に対してエッチング処理を施す。次に、図２６（ｂ）に示すように犠牲層４１０を形成する。具体的には、例えばスパッタリング法により、一対の固定コンタクト電極４０４および駆動電極４０６を覆いつつ所定材料を基板４０１上に堆積ないし成長させる。次に、所定のマスクを用いて行うエッチング処理により、図２６（ｃ）に示すように、犠牲層４１０において一対の固定コンタクト電極４０４に対応する箇所に一つの凹部４１１を形成する。次に、図２６（ｄ）に示すように、凹部４１１内に所定材料を成膜することによって可動コンタクト部４０３を形成する。
【０００９】
次に、図２７（ａ）に示すように、例えばスパッタリング法により材料膜４１２を形成する。次に、図２７（ｂ）に示すように、材料膜４１２上に駆動電極４０５および配線部４０７をパターン形成する。具体的には、所定の導電材料を材料膜４１２上に成膜した後、フォトリソ法により当該導電膜上に所定のレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして導電膜に対してエッチング処理を施す。次に、図２７（ｃ）に示すように、材料膜４１２をパターニングすることによって、アンカー部４０２ａの一部とアーム部４０２ｂとを構成する膜体４１３を形成する。具体的には、フォトリソ法により材料膜４１２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４１２に対してエッチング処理を施す。次に、図２７（ｄ）に示すようにアンカー部４０２ａの一部を形成する。具体的には、アーム部４０２ｂの下方にアンダーカットが入りつつアンカー部４０２ａの一部が残存形成されるように、エッチングマスクとして機能する膜体４１３を介して犠牲層４１０に対して等方性エッチング処理を施す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
スイッチング素子において一般的に求められる特性の一つとして、閉状態において挿入損失が低いことが挙げられる。また、スイッチング素子の挿入損失の低減を図るうえでは、一対の固定コンタクト電極の電気抵抗が低いことが望まれる。
【００１１】
しかしながら、上述のマイクロスイッチング素子Ｘ４においては、固定コンタクト電極４０４を厚く設定するのが困難であり、実際上、固定コンタクト電極４０４は、厚くとも２μｍ程度である。マイクロスイッチング素子Ｘ４の製造過程において一旦形成される犠牲層４１０の図中上面（成長終端面）の平坦性を、確保する必要があるからである。
【００１２】
図２６（ｂ）を参照して上述したように、犠牲層４１０は、一対の固定コンタクト電極４０４を覆いつつ所定材料が基板４０１上に堆積ないし成長することによって形成される。そのため、犠牲層４１０の成長終端面には、固定コンタクト電極４０４の厚さに応じた段差が生ずることとなる。固定コンタクト電極４０４が厚いほど当該段差は大きく、段差が大きいほど、適切な位置に可動コンタクト部４０３を形成することや、適切な形状でアーム部４０２ｂを形成することが、困難となる傾向にある。また、固定コンタクト電極４０４が一定以上に厚い場合には、基板４０１上に積層形成される犠牲層４１０は、固定コンタクト電極４０４の当該厚さに起因して、破断する場合がある。犠牲層４１０が破断していると、当該犠牲層４１０上において、可動コンタクト部４０３やアーム部４０２ｂを適切に形成することができない。したがって、マイクロスイッチング素子Ｘ４においては、犠牲層４１０の成長終端面において不当な段差が生じないように、固定コンタクト電極４０４を充分に薄く設定する必要がある。そのため、マイクロスイッチング素子Ｘ４では、固定コンタクト電極４０４について充分な低抵抗を実現するのが困難な場合があり、その結果、低い挿入損失を実現することができない場合がある。
【００１３】
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、挿入損失の低減を図るのに適したマイクロスイッチング素子、および、このようなマイクロスイッチング素子を製造するための方法を、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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。本マイクロスイッチング素子は、ベース基板と、当該ベース基板に接合しているアンカー部および当該アンカー部から延出してベース基板に対向する延出部を有する可動部と、延出部におけるベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つベース基板に対して固定されている第１固定コンタクト電極と、可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つベース基板に対して固定されている第２固定コンタクト電極と、を備える。本マイクロスイッチング素子は、可動コンタクト部と一対の固定コンタクト電極の両接触部との機械的な開閉により、スイッチング機能を果たす。
【００１５】
このような構成を有するマイクロスイッチング素子においては、一対の固定コンタクト電極は、各々、ベース基板に対して固定されつつ、延出部におけるベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部に対向する接触部を有する。一対の固定コンタクト電極は、ベース基板と可動部の延出部ないしアーム部との間には、配されていない。したがって、本素子を製造する際には、ベース基板上に一対のコンタクト電極を形成し、当該固定コンタクト電極を覆うように犠牲層を形成し、当該犠牲層上に延出部ないしアーム部を形成するという、一連の過程を経る必要はない。本素子の一対の固定コンタクト電極は、延出部を介してベース基板とは反対の側において、例えば、めっき法により材料を堆積ないし成長させることによって形成することができる。そのため、本素子における一対の固定コンタクト電極については、所望の低抵抗を実現するための充分な厚さを設定することが可能なのである。このようなマイクロスイッチング素子は、挿入損失の低減を図るうえで好適である。
【００１６】
本発明の第１の側面のマイクロスイッチング素子は、好ましくは、可動部におけるベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極に対向する部位を有し且つベース基板に対して固定されている第２駆動電極と、を更に備える。本マイクロスイッチング素子は、このような静電駆動機構を具備することができる。
【００１７】
本発明の第２の側面により提供されるマイクロスイッチング素子は、ベース基板と、当該ベース基板に接合しているアンカー部および当該アンカー部から延出してベース基板に対向する延出部、を有する可動部と、ベース基板に接合している固定部と、延出部におけるベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ固定部に接合している第１固定コンタクト電極と、可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ固定部に接合している第２固定コンタクト電極と、を備える。本マイクロスイッチング素子は、可動コンタクト部と一対の固定コンタクト電極の両接触部との機械的な開閉により、スイッチング機能を果たす。
【００１８】
このような構成を有するマイクロスイッチング素子においては、一対の固定コンタクト電極は、各々、ベース基板に対して固定部を介して固定されつつ、延出部におけるベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部に対向する接触部を有する。一対の固定コンタクト電極は、ベース基板と、可動部の延出部ないしアーム部との間には配されていない。したがって、本素子を製造する際には、ベース基板上に一対のコンタクト電極を形成し、当該固定コンタクト電極を覆うように犠牲層を形成し、当該犠牲層上に延出部ないしアーム部を形成するという、一連の過程を経る必要はない。そのため、本素子における一対の固定コンタクト電極については、所望の低抵抗を実現するための充分な厚さを設定することが可能なのである。このようなマイクロスイッチング素子は、挿入損失の低減を図るうえで好適である。
【００１９】
本発明の第２の側面において、好ましくは、固定部は、可動部から離隔している。好ましくは、固定部は、可動部の周囲を囲む。好ましくは、固定部は、相互に離隔して各々がベース基板に接合している複数の固定アイランド部を含む。
【００２０】
本発明の第２の側面のマイクロスイッチング素子は、好ましくは、可動部におけるベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極に対向する部位を有し且つ固定部に接合している第２駆動電極と、を更に備える。本マイクロスイッチング素子は、このような静電駆動機構を具備することができる。
【００２１】
本発明の第１および第２の側面のマイクロスイッチング素子は、好ましくは、可動部におけるベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極上に配された圧電膜と、当該圧電膜上に配された第２駆動電極と、を更に備える。本マイクロスイッチング素子は、このような圧電駆動機構を具備することができる。
【００２２】
好ましくは、延出部は単結晶シリコンよりなる。このような構成は、延出部について不当な内部応力を抑制するうえで好適である。延出部の内部応力は、延出部自体の変形を誘発するので好ましくない。また、好ましくは、延出部の厚さは５μｍ以上である。このような構成は、延出部について不当な変形を抑制するうえで好適である。
【００２３】
好ましくは、第１固定コンタクト電極および／または第２固定コンタクト電極の厚さは５μｍ以上である。このような構成は、固定コンタクト電極の電気抵抗を充分に低減するうえで好適である。
【００２４】
本発明の第３の側面によると、ベース基板と、当該ベース基板に接合しているアンカー部および当該アンカー部から延出してベース基板に対向する延出部を有する可動部と、ベース基板に接合している固定部と、延出部におけるベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、当該可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ固定部に接合している第１固定コンタクト電極と、可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ固定部に接合している第２固定コンタクト電極と、を備えるマイクロスイッチング素子を、第１層と、第２層と、これらの間に介在する中間層とからなる積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによって製造するための方法が提供される。本方法は、第１電極形成工程と、第１エッチング工程と、犠牲層形成工程と、第２電極形成工程と、犠牲層除去工程と、第２エッチング工程とを含む。第１電極形成工程では、材料基板の第１層において延出部へと加工される第１部位上に可動コンタクト部を形成する。第１エッチング工程では、第１部位、当該第１部位に連続し且つ第１層においてアンカー部へと加工される第２部位、および第１層において固定部へと加工される第３部位、をマスクするマスクパターンを介して、第１層に対して中間層に至るまで異方性エッチング処理を施す。犠牲層形成工程では、第３部位における第１接合領域を露出させるための第１開口部、および、第３部位における第２接合領域を露出させるための第２開口部、を有する犠牲層を形成する。第２電極形成工程では、犠牲層を介して可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ第１接合領域にて第３部位に接合する第１固定コンタクト電極、および、犠牲層を介して可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ第２接合領域にて第３部位に接合する第２固定コンタクト電極を、例えば電気めっき法や無電解めっき法により形成する。犠牲層除去工程では、犠牲層を除去する。第２エッチング工程では、ベース基板および第１部位の間に介在する中間層をエッチング除去する。
【００２５】
このような方法によると、ベース基板上に一対のコンタクト電極を形成し、当該固定コンタクト電極を覆うように犠牲層を形成し、当該犠牲層上に延出部ないしアーム部を形成するという一連の過程を経ずに、一対の固定コンタクト電極を有するマイクロスイッチング素子を製造することができる。そのため、本方法により得られるマイクロスイッチング素子の一対の固定コンタクト電極については、所望の低抵抗を実現するための充分な厚さを設定することが可能なのである。また、本発明の第３の側面の方法によると、本発明の第１および第２の側面の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。
【００２６】
本発明の第３の側面において、好ましくは、第１電極形成工程では、第１部位上に更に第１駆動電極を形成し、犠牲層形成工程で形成される犠牲層は、更に、第３部位における第３接合領域を露出させるための第３開口部を有し、第２電極形成工程では、更に、犠牲層を介して第１駆動電極に対向する部位を有し且つ第３接合領域にて第３部位に接合する第２駆動電極を形成する。このようにして静電駆動機構を形成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１〜図５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の平面図であり、図２は、マイクロスイッチング素子Ｘ１の一部省略平面図である。図３〜図５は、各々、図１の線III−III、線IV−IVおよび線V−Vに沿った断面図である。
【００２８】
マイクロスイッチング素子Ｘ１は、ベース基板Ｓ１と、可動部１１０と、固定部１２０と、可動コンタクト部１３１と、一対の固定コンタクト電極１３２（図２において省略）と、第１駆動電極１３３と、第２駆動電極１３４（図２において省略）とを備える。
【００２９】
可動部１１０は、アンカー部１１１および延出部１１２を有する。アンカー部１１１は、図５に示すように、主層１１１ａおよび境界層１１１ｂからなる積層構造を有し、境界層１１１ｂの側でベース基板Ｓ１に接合している。延出部１１２は、例えば図２および図５に表れているように、胴部１１２ａおよびヘッド部１１２ｂを有し、ベース基板Ｓ１に沿って即ちベース基板Ｓ１に対向してアンカー部１１１から延出している。延出部１１２について、図３および図４に示す厚さＴ１は例えば５μｍ以上である。胴部１１２ａについて、図２に示す長さＬ１は例えば４００μｍであり、長さＬ２は例えば３０μｍである。ヘッド部１１２ｂについて、図２に示す長さＬ３は例えば１００μｍであり、長さＬ４は例えば３０μｍである。アンカー部１１１の主層１１１ａおよび延出部１１２は、例えば単結晶シリコンよりなり、アンカー部１１１の境界層１１１ｂは例えば二酸化シリコンよりなる。延出部１１２が単結晶シリコンよりなる場合、延出部１１２について不当な内部応力が発生しない。従来のＭＥＭＳスイッチでは、可動部における延出部の形成手法として薄膜形成技術が利用されることがあるが、この場合、形成された延出部には内部応力が発生し、当該内部応力に起因して延出部自体が不当に変形してしまうという不具合が生ずる。延出部の不当な変形は、ＭＥＭＳスイッチの諸特性の劣化を誘発してしまうので、好ましくない。
【００３０】
固定部１２０は、図３および図４に示すように、主層１２０ａおよび境界層１２０ｂからなる積層構造を有し、境界層１２０ｂの側でベース基板Ｓ１に接合している。固定層１２０の主層１２０ａは例えば単結晶シリコンよりなり、境界層１２０ｂは例えば二酸化シリコンよりなる。また、固定部１２０は、図２によく表れているように、２つのアイランド台座１２１を含み、スリット１４１を介して可動部１１０の周囲を囲む。各アイランド台座１２１は、固定部１２０における他の部位とはスリット１４２を介して離隔している。スリット１４１，１４２の幅は例えば２μｍである。スリット１４１，１４２は、一対の固定コンタクト電極１３２、第１駆動電極１３３、および第２駆動電極１３４の間における絶縁状態（非導通状態）を確保するのに資する。
【００３１】
可動コンタクト部１３１は、図２によく表れているように、可動部１１０におけるヘッド部１１２ｂ上に設けられている。一対の固定コンタクト電極１３２の各々は、図３および図５に示すように、固定部１２０のアイランド台座１２１上に立設されており、且つ、可動コンタクト部１３１に対向する接触部１３２ａを有する。固定コンタクト電極１３２の厚さＴ２は、例えば５μｍ以上である。また、各固定コンタクト電極１３２は、所定の配線（図示略）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。可動コンタクト部１３１および一対の固定コンタクト電極１３２は、各々、所定の導電材料よりなる。
【００３２】
第１駆動電極１３３は、図２によく表れているように、可動部１１０における胴部１１２ａ上からアンカー部１１１上にわたって設けられている。第２駆動電極１３４は、図４によく表れているように、その両端が固定部１２０に接合して第１駆動電極１３３の上方を跨ぐように立設されている。第２駆動電極１３４について、図１に示す長さＬ５は例えば２００μｍである。また、第２駆動電極１３４は、所定の配線（図示略）を介してグランド接続されている。第１駆動電極１３３および第２駆動電極１３４は、各々、所定の導電材料よりなる。
【００３３】
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、第１駆動電極１３３に所定の電位を付与すると、第１駆動電極１３３および第２駆動電極１３４の間には静電引力が発生する。その結果、延出部１１２は、可動コンタクト部１３１が一対の固定コンタクト電極１３２ないし接触部１３２ａ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、可動コンタクト部１３１により一対の固定コンタクト電極１３２が電気的に橋渡しされ、電流が固定コンタクト電極対１３２間を通過することが許容される。
【００３４】
閉状態にあるマイクロスイッチング素子Ｘ１において、第１駆動電極１３３に対する電圧印加を停止することによって第１駆動電極１３３および第２駆動電極１３４の間に作用する静電引力を消滅させると、延出部１１２はその自然状態に復帰し、可動コンタクト部１３１は、両固定コンタクト電極１３２から離隔する。このようにして、図３および図５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１３２が電気的に分離され、電流が固定コンタクト電極対１３２間を通過することは阻まれる。
【００３５】
図６〜図８は、マイクロスイッチング素子Ｘ１の製造方法を、図３および図４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）に示すような基板Ｓ’を用意する。基板Ｓ’は、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板であり、第１層１０１、第２層１０２、および、これらの間の中間層１０３よりなる積層構造を有する。本実施形態では、例えば、第１層１０１の厚さは１０μｍであり、第２層１０２の厚さは４００μｍであり、中間層１０３の厚さは２μｍである。第１層１０１および第２層１０２は、例えば単結晶シリコンよりなる。中間層１０３は例えば二酸化シリコンよりなる。
【００３６】
次に、図６（ｂ）に示すように、基板Ｓ’の第１層１０１上に可動コンタクト部１３１および第１駆動電極１３３を形成する。例えば、まず、スパッタリング法により、第１層１０１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５００ｎｍである。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、当該導体多層膜に対してエッチング処理を施す。このようにして、第１層１０１上に、可動コンタクト部１３１および第１駆動電極１３３をパターン形成することができる。
【００３７】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１層１０１にエッチング処理を施すことによってスリット１４１，１４２を形成する。具体的には、フォトリソ法により第１層１０１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、第１層１０１に対してエッチング処理を施す。エッチング手法としては、イオンミリング（例えばＡｒイオンによる物理的エッチング）を採用することができる。
【００３８】
次に、図６（ｄ）に示すように、スリット１４１，１４２を塞ぐように、基板Ｓ’の第１層１０１側に犠牲層１０４を形成する。犠牲層材料としては例えば二酸化シリコンを採用することができる。また、犠牲層１０４を形成するための手法としては、例えばプラズマＣＶＤやスパッタリング法を採用することができる。犠牲層１０４の厚さは例えば２μｍである。本工程では、スリット１４１，１４２の側壁の一部にも犠牲層材料が成膜され、スリット１４１，１４２は塞がる。
【００３９】
次に、図７（ａ）に示すように、犠牲層１０４において可動コンタクト部１３１に対応する箇所に２つの凹部１０４ａを形成する。具体的には、フォトリソ法により犠牲層１０４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、犠牲層１０４に対してエッチング処理を施す。エッチング手法としては、ウエットエッチングを採用することができる。各凹部１０４ａは、固定コンタクト電極１３２の接触部１３２ａを形成するためのものであり、例えば１μｍの深さを有する。
【００４０】
次に、図７（ｂ）に示すように、犠牲層１０４をパターニングして開口部１０４ｂ，１０４ｃを形成する。具体的には、フォトリソ法により犠牲層１０４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、犠牲層１０４に対してエッチング処理を施す。エッチング手法としては、ウエットエッチングを採用することができる。開口部１０４ｂは、固定部１２０のアイランド台座１２１において固定コンタクト電極１３２が接合する領域を露出させるためのものである。開口部１０４ｃは、固定部１２０において第２駆動電極１３４が接合する領域を露出させるためのものである。
【００４１】
次に、基板Ｓ’において犠牲層１０４が設けられている側の表面に通電用の下地膜（図示略）を形成した後、図７（ｃ）に示すようにマスク１０５を形成する。下地膜は、例えば、スパッタリング法により厚さ５０ｎｍのＣｒを成膜し、続いてその上に厚さ５００ｎｍのＡｕを成膜することによって形成することができる。マスク１０５は、一対の固定コンタクト電極１３２に対応する開口部１０５ａ、および第２駆動電極１３４に対応する開口部１０５ｂを有する。
【００４２】
次に、図８（ａ）に示すように、一対の固定コンタクト電極１３２および第２駆動電極１３４を形成する。具体的には、開口部１０５ａ，１０５ｂにて露出する下地膜上に、電気めっき法により例えば金を成長させる。
【００４３】
次に、図８（ｂ）に示すように、マスク１０５をエッチング除去する。この後、下地膜において露出している部分をエッチング除去する。これらエッチング除去においては、各々、ウエットエッチングを採用することができる。
【００４４】
次に、図８（ｃ）に示すように、犠牲層１０４および中間層１０３の一部を除去する。具体的には、犠牲層１０４および中間層１０３に対してウエットエッチング処理を施す。エッチャントとしては、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）を採用することができる。本エッチング処理では、まず犠牲層１０４が除去され、その後、スリット１４１，１４２に臨む箇所から中間層１０３が除去される。このエッチング処理は、可動部１１０の延出部１１２の全体が基板Ｓ’ないし第１層１０１から適切に離隔した後に停止する。このようにして、アンカー部１１１の境界層１１１ｂおよび固定部１２０の境界層１２０ｂが残存形成される。また、第２層１０２は、ベース基板Ｓ１を構成することとなる。
【００４５】
次に、必要に応じて、固定コンタクト電極１３２および第２駆動電極１３４の下面に付着している下地膜の一部（例えばＣｒ膜）をウエットエッチングにより除去した後、超臨界乾燥法により素子全体を乾燥する。超臨界乾燥法によると、可動部１１０の延出部１１２がベース基板Ｓ１に張り付いてしまうスティッキング現象を回避することができる。
【００４６】
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。上述の方法では、可動コンタクト部１３１に対向する接触部１３２ａを有する固定コンタクト電極１３２について、めっき法によって犠牲層１０４上に厚く形成することができる。そのため、一対の固定コンタクト電極１３２については、所望の低抵抗を実現するための充分な厚さを設定することが可能なのである。このようなマイクロスイッチング素子Ｘ１は、閉状態における挿入損失の低減を図るうえで好適である。
【００４７】
マイクロスイッチング素子Ｘ１においては、固定コンタクト電極１３２の接触部１３２ａの下表面（即ち可動コンタクト部１３１と接触する面）は平坦性が高く、従って、可動コンタクト部１３１と接触部１３２ａとの間のエアギャップについて高い寸法精度で形成することができる。接触部１３２ａの下表面は、固定コンタクト電極１３２を形成するためのめっき成長の始端面だからである。高い寸法精度のエアギャップは、閉状態にある素子の挿入損失を低減するうえで好適であり、且つ、開状態にある素子のアイソレーション特性を高めるうえでも好適である。
【００４８】
一般に、マイクロスイッチング素子における可動コンタクト部と固定コンタクト電極との間のエアギャップの寸法精度が低い場合、素子間においてエアギャップのバラツキが生じてしまう。形成されたエアギャップが設計寸法より長いほど、スイッチング素子の閉動作において可動コンタクト部と固定コンタクト電極とが接触しにくくなり、閉状態にある素子の挿入損失は大きくなる傾向がある。一方、形成されたエアギャップが設計寸法より短いほど、スイッチング素子の開状態において、可動コンタクト部と固定コンタクト電極との間の絶縁性が小さくなり、素子のアイソレーション特性は劣化する傾向がある。スパッタリング法やＣＶＤ法などよりもめっき法は膜厚制御が困難であるので、分厚いめっき膜の成長終端面は比較的大きな凹凸を有して平坦性が低く、且つ、当該成長終端面の形成位置精度は比較的低い。そのため、仮に、マイクロスイッチング素子において、固定コンタクト電極を分厚いめっき膜により構成しつつ、当該めっき膜の成長終端面を、可動コンタクト部の接触対象面として利用する場合には、可動コンタクト部と固定コンタクト電極との間のエアギャップの寸法精度が低いために、素子間においてエアギャップのバラツキが生じてしまう。これに対し、マイクロスイッチング素子Ｘ１では、固定コンタクト電極１３２の接触部１３２ａの下表面はめっき成長始端面であるため平坦性が高く、従って、可動コンタクト部１３１と接触部１３２ａとの間のエアギャップについて高い寸法精度で形成することができるのである。
【００４９】
マイクロスイッチング素子Ｘ１においては、図９に示すように、可動部１１０の延出部１１２に貫通孔１１０ａを設けてもよい。貫通孔１１０ａは、延出部１１２の胴部１１２ａにおけるヘッド部１１２ｂの側の端部において胴部１１２ａを貫通する。このような構成は、可動部１１０上の可動コンタクト部１３１および第１駆動電極１３３の間の電気的絶縁性を高めるうえで好適である。
【００５０】
マイクロスイッチング素子Ｘ１においては、図１０に示すように、延出部１１２の胴部１１２ａにおけるアンカー部１１１側の端部を細くしてもよい。このような構成は、延出部１１２を弾性変形しやすくさせるうえで好適であり、従って、駆動電力を低減するうえで好適である。
【００５１】
マイクロスイッチング素子Ｘ１は、図１１および図１２に示すように、可動部１１０に代えて可動部１５０を有し、且つ、第１駆動電極１３３に代えて第１駆動電極１３５を有してもよい。可動部１５０は、アンカー部１５１および延出部１５２を有する。アンカー部１５１は、図１２に示すようにベース基板Ｓ１に接合している。延出部１５２は、胴部１５２ａ、ヘッド部１５２ｂ、および連結部１５２ｃを有し、ベース基板Ｓ１に沿ってアンカー部１５１から延出している。胴部１５２ａは、上述の胴部１１２ａよりも幅広な部位を有し、図１２に示すような貫通孔１５３を複数有する。第１駆動電極１３５は、アンカー部１５１上、連結部１５２ｃ上、および胴部１５２ａ上にわたってパターン形成されており、胴部１５２ａ上に主部１３６を有する。主部１３６は、胴部１５２ａの貫通孔１５３に連通する開口部１３６ａを有する。
【００５２】
第１駆動電極１３５が広面積の主部１３６を有するこのような構成は、駆動電力を低減するうえで好適である。また、延出部１５２のアンカー部１５１側の端部が２本の細い連結部１５２ｃにより構成されているので、延出部１５２については、上述の延出部１１２と同程度の弾性変形性を実現することができる。加えて、このような構成によると、本変形例の製造過程の犠牲層エッチング除去工程（図８（ｃ）を参照して上述した工程に相当する工程）において、主部１３６の開口部１３６ａおよび胴部１５２ａの貫通孔１５３をエッチャントが通過可能であるので、幅広の胴部１５２ａの下方に存在する中間層１０３を良好にエッチング除去することができる。
【００５３】
図１３〜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１３は、マイクロスイッチング素子Ｘ２の平面図であり、図１４は、マイクロスイッチング素子Ｘ２の一部省略平面図である。図１５および図１６は、各々、図１３の線XV−XVおよび線XVI−XVIに沿った断面図である。
【００５４】
マイクロスイッチング素子Ｘ２は、ベース基板Ｓ２と、４つの可動部２１０と、固定部２２０と、４つの可動コンタクト部２３１と、共通のコンタクト電極２３２（図１４において省略）と、４つの個別の固定コンタクト電極２３３（図１４において省略）と、４つの第１駆動電極２３４と、２つの第２駆動電極２３５（図１４において省略）とを備え、実質的には、４つのマイクロスイッチング素子Ｘ１が一体化された構成を有する。
【００５５】
各可動部２１０は、アンカー部２１１および延出部２１２を有する。アンカー部２１１は、上述のアンカー部１１１と同様に主層および境界層からなる積層構造を有し、境界層の側でベース基板Ｓ２に接合している。延出部２１２は、例えば図１４によく表れているように胴部２１２ａおよびヘッド部２１２ｂを有し、ベース基板Ｓ２に沿って即ちベース基板Ｓ２に対向してアンカー部２１１から延出している。アンカー部２１１の主層および延出部２１２は、例えば単結晶シリコンよりなる。アンカー部２１１の境界層は例えば二酸化シリコンよりなる。
【００５６】
固定部２２０は、図１５および図１６に示すように、主層２２０ａおよび境界層２２０ｂからなる積層構造を有し、境界層２２０ｂの側でベース基板Ｓ２に接合している。また、固定部２２０は、図１４によく表れているように、アイランド台座２２１および４つのアイランド台座２２２を含み、スリット２４１を介して可動部２１０の周囲を囲む。アイランド台座２２１，２２２は、固定部２２０における他の部位とはスリット２４２を介して離隔している。スリット２４１，２４２は、固定コンタクト電極２３２，２３３、第１駆動電極２３４、および第２駆動電極２３５の間における絶縁状態（非導通状態）を確保するのに資する。固定層２２０の主層２２０ａは例えば単結晶シリコンよりなり、境界層２２０ｂは例えば二酸化シリコンよりなる。
【００５７】
各可動コンタクト部２３１は、図１４によく表れているように、可動部２１０におけるヘッド部２１２ｂ上に設けられている。固定コンタクト電極２３２は、図１５に示すように固定部２２０のアイランド台座２２１上に立設されており、且つ、４つの接触部２３２ａを有する。各接触部２３２ａは、可動コンタクト部２３１に対向する。各固定コンタクト電極２３３は、図１５に示すように、固定部２２０のアイランド台座２２２上に立設されており、且つ、可動コンタクト部２３１に対向する接触部２３３ａを有する。また、固定コンタクト電極２３２，２３３は、所定の配線（図示略）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。可動コンタクト部２３１および固定コンタクト電極２３２，２３３は、各々、所定の導電材料よりなる。
【００５８】
各第１駆動電極２３４は、可動部２１０における胴部２１２ａ上からアンカー部２１１上にわたって設けられている。各第２駆動電極２３５は、図１６に示すように、３箇所で固定部２２０に接合して２つの第１駆動電極２３４の上方を跨ぐように立設されている。また、第２駆動電極２３５は、所定の配線（図示略）を介してグランド接続されている。第１駆動電極２３４および第２駆動電極２３５は、各々、所定の導電材料よりなる。
【００５９】
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、いずれかの第１駆動電極２３４に所定の電位を付与すると、この第１駆動電極２３４およびこれに対向する第２駆動電極２３５の間には静電引力が発生する。その結果、対応する延出部２１２は、可動コンタクト部２３１が固定コンタクト電極２３２，２３３ないし接触部２３２ａ，２３３ａ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における一つのチェンネルの閉状態が達成される。
【００６０】
閉状態にあるチャンネルの第１駆動電極２３４に対する電圧印加を停止することによって当該第１駆動電極２３４および第２駆動電極２３５の間に作用する静電引力を消滅させると、対応する延出部２１２はその自然状態に復帰し、可動コンタクト部２３１は、固定コンタクト電極２３２，２３３から離隔する。このようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ２における一つのチャンネルの開状態が達成される。
【００６１】
このように、マイクロスイッチング素子Ｘ２においては、４つの第１駆動電極２３４に対する印加電位を選択的に制御することによって、４つのチャンネルの開閉を制御することができる。すなわち、マイクロスイッチング素子Ｘ２は、いわゆる１×４チャンネルのスイッチとして使用することができるのである。
【００６２】
マイクロスイッチング素子Ｘ２は、マイクロスイッチング素子Ｘ１に関して上述したのと同様の工程を経て製造することができる。したがって、マイクロスイッチング素子Ｘ２においては、可動コンタクト部２３１に対向する接触部２３２ａを有する固定コンタクト電極２３２や、可動コンタクト部２３１に対向する接触部２３３ａを有する固定コンタクト電極２３３について、めっき法によって厚く形成することができる。そのため、固定コンタクト電極２３２，２３３については、充分な厚さを設定することが可能なのである。このようなマイクロスイッチング素子Ｘ２は、閉状態における挿入損失の低減を図るうえで好適である。
【００６３】
マイクロスイッチング素子Ｘ２においては、固定コンタクト電極２３２，２３３の接触部２３２ａ，２３３ａの下表面（即ち可動コンタクト部２３１と接触する面）は平坦性が高く、従って、可動コンタクト部２３１と接触部２３２ａ，２３３ａとの間のエアギャップについて高い寸法精度で形成することができる。高い寸法精度のエアギャップは、閉状態にあるチャンネルの挿入損失を低減するうえで好適であり、且つ、開状態にあるチャンネルのアイソレーション特性を高めるうえでも好適である。
【００６４】
図１７〜図１９は、本発明の第３の実施形態に係るマイクロスイッチング素子Ｘ３を表す。図１７は、マイクロスイッチング素子Ｘ３の平面図である。図１８は、マイクロスイッチング素子Ｘ３の一部省略平面図であり、図１９は、図１８の線XIX−XIXに沿った断面図である。
【００６５】
マイクロスイッチング素子Ｘ３は、ベース基板Ｓ１と、可動部１１０と、固定部１２０と、可動コンタクト部１３１と、一対の固定コンタクト電極１３２（図１８において省略）と、圧電駆動部３４０とを備える。マイクロスイッチング素子Ｘ３は、第１駆動電極１３３および第２駆動電極１３４に代えて圧電駆動部３４０を有する点において、マイクロスイッチング素子Ｘ１と異なる。
【００６６】
圧電駆動部３４０は、第１駆動電極３４１と、第２駆動電極３４２と、これらの間の圧電膜３４３とからなる。第１駆動電極３４１および第２駆動電極３４２は、各々、例えば、Ｔｉ下地層およびＡｕ主層からなる積層構造を有する。第２駆動電極３４２は、所定の配線（図示略）を介してグランド接続されている。圧電膜３４３は、電界が加えられることにより歪みが生じる性質（逆圧電効果）を示す圧電材料からなる。そのような圧電材料としては、例えば、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ3とＰｂＴｉＯ3の固溶体）、ＭｎがドープされたＺｎＯ、ＺｎＯ、またはＡｌＮを採用することができる。第１駆動電極３４１および第２駆動電極３４２の厚さは例えば０．５５μｍであり、圧電膜３４３の厚さは例えば１．５μｍである。
【００６７】
ベース基板Ｓ１、可動部１１０、固定部１２０、可動コンタクト部１３１、および一対の固定コンタクト電極１３２の構成については、マイクロスイッチング素子Ｘ１に関して上述したのと同様である。
【００６８】
このような構成のマイクロスイッチング素子Ｘ３において、第１駆動電極３４１に所定の電位を付与すると、第１駆動電極３４１および第２駆動電極３４２の間には電界が生じ、圧電膜３４３内には面内方向に収縮力が生じる。延出部１１２により直接的に支持されている第１駆動電極３４１から遠いほど、即ち第２駆動電極３４２に近いほど、圧電膜３４３内の圧電材料は面内方向に収縮しやすい。そのため、上述の収縮力に起因する面内方向収縮量については、圧電膜３４３内の第１駆動電極３４１側から第２駆動電極３４２側にかけて次第に大きくなり、延出部１１２は、可動コンタクト部１３１が一対の固定コンタクト電極１３２に当接する位置まで弾性変形することとなる。このようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ３の閉状態が達成される。この閉状態においては、可動コンタクト部１３１により一対の固定コンタクト電極１３２が電気的に橋渡しされ、電流が固定コンタクト電極対１３２間を通過することが許容される。
【００６９】
閉状態にあるマイクロスイッチング素子Ｘ３において、第１駆動電極３４１に対する電圧印加を停止することによって第１駆動電極３４１および第２駆動電極３４２の間の電界を消滅させると、圧電膜３４３および延出部１１２はその自然状態に復帰し、可動コンタクト部１３１は、両固定コンタクト電極１３２から離隔する。このようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ３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１３２が電気的に分離され、電流が固定コンタクト電極対１３２間を通過することは阻まれる。
【００７０】
図２０〜図２３は、マイクロスイッチング素子Ｘ３の製造方法を、図１７の線XX−XXおよび線XXI−XXIに沿った断面の変化として表す。マイクロスイッチング素子Ｘ３の製造においては、まず、図２０（ａ）に示すような基板Ｓ’を用意する。基板Ｓ’は、ＳＯＩ基板であり、第１層１０１、第２層１０２、および、これらの間の中間層１０３よりなる積層構造を有する。本実施形態では、例えば、第１層１０１の厚さは１０μｍであり、第２層１０２の厚さは４００μｍであり、中間層１０３の厚さは２μｍである。第１層１０１および第２層１０２は、例えば単結晶シリコンよりなる。中間層１０３は、本実施形態では、絶縁性の物質よりなる。そのような絶縁物質としては、例えば、二酸化シリコンや窒化シリコンなどを採用することができる。
【００７１】
次に、図２０（ｂ）に示すように、基板Ｓ’の第１層１０１上に圧電駆動部３４０を形成する。圧電駆動部３４０の形成においては、まず、第１層１０１上に第１導電膜を形成する。次に、第１導電膜上に圧電材料膜を形成する。次に、圧電材料膜上に第２導電膜を形成する。その後、各膜を、フォトリソ法およびその後のエッチングによりパターニングする。第１および第２導電膜は、例えば、スパッタリング法により、例えばＴｉを成膜し、続いてその上に例えばＡｕを成膜することによって形成することができる。Ｔｉ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。圧電材料膜は、例えばスパッタリング法により、所定の圧電材料を成膜することによって形成することができる。
【００７２】
次に、図２０（ｃ）に示すように、第１層１０１上に可動コンタクト部１３１を形成する。具体的には、マイクロスイッチング素子Ｘ１の可動コンタクト部１３１の形成に関して図６（ｂ）を参照して上述したのと同様である。
【００７３】
次に、図２０（ｄ）に示すように、圧電駆動部３４０を覆うための保護膜１０６を形成する。例えば、所定のマスクを介してスパッタリング法によりＳｉを成膜することによって保護膜１０６を形成することができる。保護膜１０６の厚さは例えば３００ｎｍである。
【００７４】
マイクロスイッチング素子Ｘ３の製造においては、次に、図２１（ａ）に示すように、第１層１０１にエッチング処理を施すことによってスリット１４１，１４２を形成する。具体的には、マイクロスイッチング素子Ｘ１の製造方法に関して図６（ｃ）を参照して上述したのと同様である。
【００７５】
次に、図２１（ｂ）に示すように、スリット１４１，１４２を塞ぐように、基板Ｓ’の第１層１０１側に犠牲層１０７を形成する。具体的には、犠牲層１０４の形成に関して図６（ｄ）を参照して上述したのと同様である。
【００７６】
次に、図２１（ｃ）に示すように、犠牲層１０７において可動コンタクト部１３１に対応する箇所に２つの凹部１０７ａを形成する。具体的には、凹部１０４ａの形成に関して図７（ａ）を参照して上述したのと同様である。各凹部１０７ａは、固定コンタクト電極１３２の接触部１３２ａを形成するためのものであり、例えば１μｍの深さを有する。
【００７７】
次に、図２２（ａ）に示すように、犠牲層１０７をパターニングして開口部１０７ｂを形成する。具体的には、フォトリソ法により犠牲層１０７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、犠牲層１０７に対してエッチング処理を施す。エッチング手法としては、ウエットエッチングを採用することができる。開口部１０７ｂは、固定部１２０ないしアイランド台座１２１において固定コンタクト電極１３２が接合する領域を露出させるためのものである。
【００７８】
次に、基板Ｓ’において犠牲層１０７が設けられている側の表面に通電用の下地膜（図示略）を形成した後、図２２（ｂ）に示すようにマスク１０８を形成する。下地膜は、例えば、スパッタリング法により厚さ５０ｎｍのＣｒを成膜し、続いてその上に厚さ５００ｎｍのＡｕを成膜することによって形成することができる。マスク１０８は、一対の固定コンタクト電極１３２に対応する開口部１０８ａを有する。
【００７９】
次に、図２２（ｃ）に示すように、一対の固定コンタクト電極１３２を形成する。具体的には、開口部１０８ａにて露出する下地膜上に、電気めっき法により例えば金を成長させる。
【００８０】
次に、図２３（ａ）に示すように、マスク１０８をエッチング除去する。この後、下地膜において露出している部分をエッチング除去する。これらエッチング除去においては、各々、ウエットエッチングを採用することができる。
【００８１】
次に、図２３（ｂ）に示すように、犠牲層１０７および中間層１０３の一部を除去する。具体的には、犠牲層１０４および中間層１０３の一部の除去に関して図８（ｃ）を参照して上述したのと同様である。本工程では、アンカー部１１１の境界層１１１ｂおよび固定部１２０の境界層１２０ｂが残存形成される。また、第２層１０２は、ベース基板Ｓ３を構成することとなる。
【００８２】
次に、必要に応じて、固定コンタクト電極１３２および第２駆動電極１３４の下面に付着している下地膜の一部（例えばＣｒ膜）をウエットエッチングにより除去した後、超臨界乾燥法により素子全体を乾燥する。この後、図２３（ｃ）に示すように、保護膜１０６を除去する。除去手法としては、例えば、エッチングガスとしてＳＦ6ガスを使用して行うＲＩＥを採用することができる。
【００８３】
以上のようにして、マイクロスイッチング素子Ｘ３を製造することができる。上述の方法では、可動コンタクト部１３１に対向する接触部１３２ａを有する固定コンタクト電極１３２について、めっき法によって犠牲層１０７上に厚く形成することができる。そのため、一対の固定コンタクト電極１３２については、充分な厚さを設定することが可能なのである。このようなマイクロスイッチング素子Ｘ３は、閉状態における挿入損失の低減を図るうえで好適である。
【００８４】
マイクロスイッチング素子Ｘ３においては、固定コンタクト電極１３２の接触部１３２ａの下表面（即ち可動コンタクト部１３１と接触する面）は平坦性が高く、従って、可動コンタクト部１３１と接触部１３２ａとの間のエアギャップについて高い寸法精度で形成することができる。高い寸法精度のエアギャップは、閉状態における挿入損失を低減するうえで好適であり、且つ、開状態におけるアイソレーション特性を高めるうえでも好適である。
【００８５】
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。
【００８６】
（付記１）ベース基板と、
前記ベース基板に接合しているアンカー部、および、当該アンカー部から延出して前記ベース基板に対向する延出部、を有する可動部と、
前記延出部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、
前記可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記ベース基板に対して固定されている第１固定コンタクト電極と、
前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記ベース基板に対して固定されている第２固定コンタクト電極と、を備えるマイクロスイッチング素子。
（付記２）前記可動部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極に対向する部位を有し且つ前記ベース基板に対して固定されている第２駆動電極と、を更に備える付記１に記載のマイクロスイッチング素子。
（付記３）ベース基板と、
前記ベース基板に接合しているアンカー部、および、当該アンカー部から延出して前記ベース基板に対向する延出部、を有する可動部と、
前記ベース基板に接合している固定部と、
前記延出部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、
前記可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記固定部に接合している第１固定コンタクト電極と、
前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記固定部に接合している第２固定コンタクト電極と、を備えるマイクロスイッチング素子。
（付記４）前記固定部は、前記可動部から離隔している、付記３に記載のマイクロスイッチング素子。
（付記５）前記固定部は、前記可動部の周囲を囲む、付記３または４に記載のマイクロスイッチング素子。
（付記６）前記固定部は、相互に離隔して各々が前記ベース基板に接合している複数の固定アイランド部を含む、付記３から５のいずれか一つに記載のマイクロスイッチング素子。
（付記７）前記可動部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極に対向する部位を有し且つ前記固定部に接合している第２駆動電極と、を更に備える付記３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。
（付記８）前記可動部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた第１駆動電極と、当該第１駆動電極上に配された圧電膜と、当該圧電膜上に配された第２駆動電極と、を更に備える付記１および３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。
（付記９）前記延出部は単結晶シリコンよりなる、付記１から８のいずれか一つに記載のマイクロスイッチング素子。
（付記１０）前記第１固定コンタクト電極および／または前記第２固定コンタクト電極の厚さは５μｍ以上である、付記１から９のいずれか一つに記載のマイクロスイッチング素子。
（付記１１）前記延出部の厚さは５μｍ以上である、付記１から１０のいずれか一つに記載のマイクロスイッチング素子。
（付記１２）ベース基板と、当該ベース基板に接合しているアンカー部および当該アンカー部から延出して前記ベース基板に対向する延出部を有する可動部と、前記ベース基板に接合している固定部と、前記延出部における前記ベース基板とは反対の側に設けられた可動コンタクト部と、当該可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記固定部に接合している第１固定コンタクト電極と、前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記固定部に接合している第２固定コンタクト電極と、を備えるマイクロスイッチング素子を、第１層と、第２層と、これらの間に介在する中間層とからなる積層構造を有する材料基板に対して加工を施すことによって製造するための方法であって、
前記第１層において前記延出部へと加工される第１部位上に可動コンタクト部を形成する第１電極形成工程と、
前記第１部位、当該第１部位に連続し且つ前記第１層において前記アンカー部へと加工される第２部位、および前記第１層において前記固定部へと加工される第３部位、をマスクするマスクパターンを介して、前記第１層に対して前記中間層に至るまで異方性エッチング処理を施す第１エッチング工程と、
前記第３部位における第１接合領域を露出させるための第１開口部、および、前記第３部位における第２接合領域を露出させるための第２開口部、を有する犠牲層を形成する犠牲層形成工程と、
前記犠牲層を介して前記可動コンタクト部に対向する第１接触部を有し且つ前記第１接合領域にて前記第３部位に接合する第１固定コンタクト電極、および、前記犠牲層を介して前記可動コンタクト部に対向する第２接触部を有し且つ前記第２接合領域にて前記第３部位に接合する第２固定コンタクト電極、を形成する第２電極形成工程と、
前記犠牲層を除去する犠牲層除去工程と、
前記ベース基板および前記第１部位の間に介在する中間層をエッチング除去する第２エッチング工程と、を含むマイクロスイッチング素子製造方法。
（付記１３）前記第１電極形成工程では、前記第１部位上に更に第１駆動電極を形成し、前記犠牲層形成工程で形成される前記犠牲層は、更に、前記第３部位における第３接合領域を露出させるための第３開口部を有し、前記第２電極形成工程では、更に、前記犠牲層を介して前記第１駆動電極に対向する部位を有し且つ前記第３接合領域にて前記第３部位に接合する第２駆動電極を形成する、付記１２に記載のマイクロスイッチング素子製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【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平面図である。
【図２】図１のマイクロスイッチング素子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に沿った断面図である。
【図５】図１の線V−Vに沿った断面図である。
【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】図７の後に続く工程を表す。
【図９】図１に示すマイクロスイッチング素子の変形例の一部省略平面図である。
【図１０】図１に示すマイクロスイッチング素子の他の変形例の一部省略平面図である。
【図１１】図１に示すマイクロスイッチング素子の他の変形例の一部省略平面図である。
【図１２】図１１の線XII−XIIに沿った断面図である。
【図１３】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平面図である。
【図１４】図１３のマイクロスイッチング素子の一部省略平面図である。
【図１５】図１３の線XV−XVに沿った断面図である。
【図１６】図１３の線XVI−XVIに沿った断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係るマイクロスイッチング素子の平面図である。
【図１８】図１７のマイクロスイッチング素子の一部省略平面図である。
【図１９】図１８の線XIX−XIXに沿った断面図である。
【図２０】図１７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２１】図２０の後に続く工程を表す。
【図２２】図２１の後に続く工程を表す。
【図２３】図２２の後に続く工程を表す。
【図２４】ＭＥＭＳ技術を利用して製造さ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２５】図２４の線XXV‐XXVに沿った断面図である。
【図２６】図２４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２７】図２６の後に続く工程を表す。
【符号の説明】
【００８８】
Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４      マイクロスイッチング素子
Ｓ１，Ｓ２，４０１      基板
１１０，１５０，２１０，４０２      可動部
１１１，１５１，２１１      アンカー部
１１２，１５２，２１２      延出部
１２０，２２０      固定部
１３１，２３１，４０３      可動コンタクト部
１３２，２３２，２３３，４０４      固定コンタクト電極
１３３，２３４      第１駆動電極
１３４，３４５      第２駆動電極
１４１，１４２，２４１，２４２      スリット
１０４，１０７      犠牲層
１０５，１０８      マスク
３４０      圧電駆動部
【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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