(57)【要約】    【課題】  製造が容易かつ微細で、十分なＯＮ/ＯＦＦ静電容量変化比を得ることができるＭＥＭＳスイッチを提供する。    【解決手段】  基板４６と、前記基板表面に形成された導電性梁４２と、前記基板表面に形成され、前記導電性梁に対向する位置に配置された３層構造梁Ｂ１，Ｂ２とを備えるＭＥＭＳスイッチであって、前記３層構造梁は、第１の導電体層３８，４０、第２の導電体層３０，３２、及び前記第１の導電体層と前記第２の導電体層に挟まれた誘電体層３４，３６を含み、前記第１の導電体層は、前記導電性梁４２に対向しており、前記導電性梁４２及び前記３層構造梁の少なくとも一方が、前記基板４６に平行な面上で静電力によって変位して前記導電性梁４２と前記第１の電極３８，４０が接触可能であり、前記導電性梁４２と前記第１の導電体層が接触時に、前記導電性梁４２と前記第２の導電体層３０，３２との間で導電路が形成されることを特徴とする。  【選択図】          図１
2005209625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板表面に形成された導電性梁と、
前記基板表面に形成され、前記導電性梁に対向する位置に配置された３層構造梁とを備えるＭＥＭＳスイッチであって、
前記３層構造梁は、第１の導電体層、第２の導電体層、及び前記第１の導電体層と前記第２の導電体層に挟まれた誘電体層を含み、
前記第１の導電体層は、前記導電性梁に対向しており、
前記導電性梁及び前記３層構造梁の少なくとも一方が、前記基板に平行な面上で、静電力により変位して前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触可能であり、
前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触時に、前記導電性梁と前記第２の導電体層との間で導電路が形成されるＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２】
前記第２の導電体層の前記誘電体層側の面は、凹凸を有する請求項１記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項３】
第１の導電体層と第２の導電体層は平行に配置される請求項１又は２記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項４】
前記誘電体側の面に少なくとも１つの凸部を有し、
前記第１の導電体層は、前記凸部に設けられる請求項２記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項５】
前記第１の導電体層は、前記凸部にのみ設けられる請求項４記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項６】
前記静電力は、前記第２の導電体層と前記導電性梁との間で印加される請求項１乃至５のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項７】
前記静電力は、前記導電性梁と前記第１の導電体層の接触時においても印加される請求項６記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項８】
前記導電性梁と前記第１の導電体層の接触時における前記静電力は、少なくとも前記第１の導電体層と前記導電性梁との接触を維持する程度の大きさである請求項７記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項９】
前記導電性梁と前記第１の導電体層の接触時における前記静電力は、前記導電性梁の前記第１の導電体層と接触しない領域で生成される請求項７又は８記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１０】
前記第２の導電体層は、前記第１の導電体層よりも大きく形成され、前記第１の導電体層を介することなく前記導電性梁に対向配置された領域を含む請求項３に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１１】
前記３層構造梁は、前記導電性梁を挟むように２本設けられており、
１方の３層構造梁の第２の導電体層が出力端子を構成するとともに、他方の３層構造梁の第２の導電体層が接地電位に接続されており、
前記導電性梁及び前記３層構造梁の少なくとも一方が、前記基板に平行な面上で静電力によって変位して前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触可能であり、
前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触時に、前記導電性梁と前記第２の導電体層との間で導電路が形成される請求項１乃至１０のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。 
【請求項１２】
前記基板はシリコン基板である請求項１乃至１１のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１３】
前記基板はＧａＡｓ基板である請求項１乃至１１のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１４】
前記基板はガラス基板である請求項１乃至１１のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１５】
前記基板表面は絶縁層で被覆されている請求項１乃至１３のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１６】
前記３層構造梁の第１および第２の導電体層と前記導電性梁は同一工程で形成された導電体層を含む請求項１乃至１５に記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１７】
前記導電性梁は、固定梁で構成される請求項１乃至１６のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１８】
前記導電性梁は、可動梁で構成される請求項１乃至１６のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項１９】
前記３層構造梁は、可動梁で構成される請求項１乃至１８のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２０】
前記３層構造梁は、垂直方向の（金属―誘電体―金属層）で構成される請求項１乃至１９のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【請求項２１】
前記３層構造梁の駆動面は前記３層構造梁の長手方向を横切るように形成される請求項１乃至２０のいずれかに記載のＭＥＭＳスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳスイッチにかかり、特にＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）あるいはＮＥＭＳ（Nano Electro Mechanical Systems）技術を用いて形成したＭＥＭＳスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械スイッチたとえばＭＥＭＳスイッチは、ＧａＡｓ  ＦＥＴスイッチあるいはＰＩＮ型のダイオード・スイッチよりも良好な特性が期待されていることから、無線通信システムへの適用において広く研究が進められている。ＭＥＭＳは、従来から、低損失であること、アイソレーションが良いこと、低消費電力であること、線型性が良好であること、小型であること、高集積化が可能であることから注目されている。しかしながら、駆動電圧が高いこと、動作速度が遅いことおよび信頼性が充分でないこと等が、ＭＥＭＳスイッチの実用化を阻む問題となっていた。
【０００３】
一般に容量結合型のＭＥＭＳスイッチは、固定電極と、それに対向して設置された可動電極と、可動電極又は／かつ固定電極上に堆積された誘電体とで構成され、可動電極と固定電極間に電圧を印加し、静電力を生じさせ、可動電極を固定電極に引き込むことで電極間距離を変化させる。電極間距離が変化すれば、容量すなわちインピーダンスが変化するため、信号のＯＮ／ＯＦＦすることが可能となる。可動電極と固定電極間には誘電体が形成されているので、抵抗結合ではなく、容量結合となる。
低損失なＭＥＭＳスイッチを実現するためには、ＯＮ時のインピーダンスを小さくする必要があり、また十分なアイソレーションを得るためには、容量変化比を大きくする必要がる。この容量変化比は、以下の式で近似可能である:ＣON/ＣOFF=(ｅo*ｅ*Ａoverlap/ｄdiel)/(ｅo*ｅr*Ａoverlap/ｄair)=ｄair/ｄdiel, ｄairとｄdielがエアギャップと誘電
体の厚さ、ｅrは、誘電体の誘電定数、そして、Ａoverlapは、可動電極の結合領域の面積である。
容量スイッチの課題の１つは、電極の表面粗さによる容量変化比の減少がある。これは接触する面の表面が起伏を有した形状であれば、凸と凸の部分が接触するため、面全体でみれば十分電極間距離を小さくすることができなくなり、容量変化比が減少するという課題があった。
【０００４】
そこでJ.Ｐａｒｋ他は、（金属-誘電体）で形成される電極と、金属で形成される電極
を接触させるのではなく、（金属-誘電体-金属）からなる電極と、金属で形成される電極とを抵抗結合させる構造を提案した。この構造によれば、金属層の面精度が十分でなくても、電極を形成する際に、その電極面に沿うように絶縁層が形成され、さらにその絶縁層に沿うように金属層が形成されるため、実質的な電極間距離を面精度に影響されず小さくすることが可能となる。
【０００５】
また、単一層の金属層を用い、基板面に平行な面で変位するように組み立てられたＭＥＭＳスイッチが提案されている（特許文献１）。このＭＥＭＳスイッチは、１個以上の固定電極と隣接して配置された可動電極を含むエアブリッジで構成されており、結合表面に酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜などの誘電体層で形成された金属層からなる３層構造の可動電極を形成し、この可動電極が基板面に平行な面で変位するように、静電力で駆動される。この構造では、基板面に平行な面で駆動され、電極が１層の金属層で形成できる反面、コンタクトは、金属―誘電体の結合となっている。
【０００６】
さらにまたＭＥＭＳスイッチにおいて、可動接点そのものを駆動するのではなく、可動 
接点に接続されたビームを基板表面に設けられた駆動電極で駆動するものも提案されている（特許文献２）。
【０００７】
【非特許文献１】J.Ｐａｒｋ他、“Electroplated RF MEMS Capacitive Switches”IEEE MEMS ２０００
【特許文献１】米国特許６,２１８,９１１Ｂ１号公報
【特許文献２】特開２００３−７１７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、金属で構成された可動電極を、固定電極上に形成された誘電体層に接触させる構造の容量結合型ＭＥＭＳスイッチでは、誘電体層あるいは金属層の表面粗さが粗い場合、容量結合領域が低下し、ＯＮ/ＯＦＦ静電容量比が低くなり、全般的に十分な
高周波特性を得ることが出来ないという問題があった。また、非特許文献１に示されたＭＥＭＳスイッチでは、この点を解決すべく、２つの金属層で誘電体層を挟みこむことによって形成した固定電極のトップメタル層と金属層で構成された可動電極との接触によりＯＮ／ＯＦＦを実現するＭＥＭＳスイッチを提案している。この構造では、金属―金属の接触であるため、表面粗さに起因する静電容量の低下はなく、良好なコンタクトを得ることができる。
【０００９】
しかしながらこのＭＥＭＳスイッチには、次のような問題があった。容量結合により信号を開閉するための電極領域と、可動電極に静電力を印加させるための電極領域を独立に配置しなければならないという課題があった。信号を開閉する電極は抵抗結合であるため、電極が接触すれば同電位となり静電力が生じない。よって可動電極を駆動させるためには、独立した電極が必要となる。
このような制御電極は、スイッチ本体の外側に配置しなければならず、下層側あるいは上層側に、固定電極と可動電極との静電力よりも大きな静電力を印加できるように形成しなければならない。従って、制御電極の配置が極めて難しく、実現は困難であった。
さらに又、この構造では、固定電極（信号線）、その上に堆積されるトップメタル層（金属層）、そして可動電極（金属層）の異なる３つの金属層を必要とするため、これらのスイッチ本体についても製造工程が複雑である上、さらに制御電極を配置するのは更なる構造の複雑化を招くことになるという問題がある。
【００１０】
一方、前記特許文献１では、可動電極に相当する梁を水平駆動とすることにより、基板表面に垂直にパターンを形成することにより、同一層で上記固定電極と、可動電極とを形成するようにしているため、１層の金属層の成膜工程とパターニング工程とによって実現でき、製造プロセス上の問題を大きく解決している。
この構造では、１層の金属層によって形成することができ、製造が容易であるという特徴を有するが、この構造では、静電力により接触することによって容量結合を形成しているため、表面の面精度が劣化すると十分なＯＮ容量を得ることができず、最終的ＯＮ/Ｏ
ＦＦ静電容量比を得ることができないという課題は依然として解決しておらず、問題として残っている。
【００１１】
また、特許文献２では、シリコン基板上に駆動電極を固定形成しておき、前記制御電極と同様、この駆動電極に電圧を印加することにより、これを挟んで配置されたビームをシリコン基板と平行方向に変位して、可動接点が接触するようにしたものが提案されている。この例では、可動接点は水平移動するように形成されているが、駆動電極は、可動接点を直接駆動するのではなく、所定ギャップをもって、この駆動電極に近接して配置されたビームを変位させることにより、可動接点を駆動するものである。ここではアンカー部である。 
【００１２】
このように駆動電極を別途設けるものは、占有面積が大幅に増大し、微細化を阻むことになっていた。
【００１３】
本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、製造が容易かつ微細で、十分なＯＮ/ＯＦ
Ｆ静電容量比を得ることができるＭＥＭＳスイッチ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】
上記目的を達成するため、本発明のＭＥＭＳスイッチは、基板と、前記基板表面に形成された導電性梁と、前記基板表面に形成され、前記導電性梁に対向する位置に配置された３層構造梁とを備えるＭＥＭＳスイッチであって、前記３層構造梁は、第１の導電体層、第２の導電体層、及び前記第１の導電体層と前記第２の導電体層に挟まれた誘電体層を含み、前記第１の導電体層は、前記導電性梁に対向しており、前記導電性梁及び前記３層構造梁の少なくとも一方が、前記基板に平行な面上で静電力によって変位して前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触可能であり、前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触時に、前記導電性梁と前記第２の導電体層との間で導電路が形成される。
【００１５】
この構成により、表面粗さに依存することなく、金属−金属コンタクトで容易に静電容量を形成することができ、３層構造梁の第１の導電体層と導電性梁が静電力により引っ張られて接触したとしても、離れてしまうことはなく、第２の導電体層がより強い静電力により、導電性梁を引っ張り、接触状態を維持するように、静電力の付与が容易となる。また、これらの３層構造梁または導電性梁は、基板に平行な面上で変位するように構成されるため、同一層で形成することができ、第２の導電体層を第１の導電体層よりも大きく形成しても、重力によるストレスが過剰にかかることもなく、長期にわたって安定な駆動が可能となる。このように、金属−金属コンタクトで、静電力によって接触状態を維持するには分離された制御電極が必要となるが、この制御電極に相当する導電部材をキャパシタの第２導電体層と兼用することができる。つまり、別に制御電極を設けることなく、金属−金属コンタクトを実現することができるため、導電性梁および第２導電体層を入力端子または出力端子とすることにより、これらの間でのスイッチングが可能となり、微細でかつ、構造の簡単なＭＥＭＳスイッチを実現することができる。
【００１６】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記第２の導電体層の誘電体層形成面が、凹凸を有するものを含む。
この構成により、上記効果に加えて、誘電体層が第１および第２の導電体層で囲まれている領域の面積が大きくなり、占有面積の増大を招くことなく、ＯＮ容量の増大を実現することができる。
【００１７】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記第２の導電体層の前記誘電体層側の面は、凹凸を有するものを含む。
この構成により、上記効果に加えて、第１および第２の導電体層で誘電体層が挟まれてキャパシタ構造をとる面積を増大することができ、ＯＮ／ＯＦＦ容量比の増大をはかることができる。
【００１８】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、第１の導電体層と第２の導電体層は平行に配置されるものを含む。
この構成により、キャパシタ面積を大きくとることができ、かつ静電力の印加を効率的に実現することができる。
【００１９】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記誘電体側の面に少なくとも１つの凸部を有し、前記第１の導電体層は、前記凸部に設けられるものを含む。 
この構成によれば、表面に凸部を有することによって表面積が増大し、第１の導電体層を凸部に形成することにより、ＯＮ容量を低下させることなく、静電容量を形成するキャパシタ面積の増大をはかることができる。
【００２０】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記第１の導電体層は、前記凸部にのみ設けられるものを含む。
この構成により、第２の導電体層が凸部を除く領域で誘電体層を介して導電性梁と相対向するかあるいは当接することにより、第1の導電体層と導電性梁とが接触した後もこの
接触状態を維持し得るように、静電力を印加することができる。
【００２１】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記静電力は、前記第２の導電体層と前記導電性梁との間で印加されるものを含む。
【００２２】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記静電力は、前記導電性梁と前記第１の導電体層の接触時においても印加されるものを含む。
【００２３】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、少なくとも前記導電性梁と前記第１の導電体層の接触時における前記静電力は、前記第１の導電体層と前記導電性梁との接触を維持する程度の大きさであるものを含む。すなわち、前記導電性梁と前記第１の導電体層の接触時における前記静電力は、前記第１の導電体層と前記導電性梁との接触を維持する程度の大きさかそれ以上であるようにする。
この構成により、前記第１の導電体層と前記導電性梁とが一旦接触してもすぐ離れたりすることなく、十分な接触を維持することができる。
【００２４】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記導電性梁と前記第１の導電体層の接触時における前記静電力は、前記導電性梁の前記第１の導電体層と接触しない領域で生成されるものを含む。
この構成により、導電性梁が第１の導電体層に接触した状態を維持できる静電力を第２の導電体層と導電性梁との間で印加できるようにすることができる。たとえば第１の導電体層を介することなく前記導電性梁に対向配置されるように、第１の導電体層の形成されない領域を形成するだけで、別途制御電極あるいは駆動電極を設けることなく、コンタクト状態を維持できるようにすることができる。
つまり、第１の導電体層と導電性梁との金属―金属コンタクトを形成する容量確保領域により、ＯＮ静電容量を確保し、第２の導電体層上の誘電体層と導電性梁との誘電体―金属コンタクト領域あるいは誘電体―金属近接領域により、導電性梁と３層構造梁との接触状態を維持するための静電力確保領域を構成し、容量確保と静電力確保を同一の３層構造梁の別領域で実現するという構造である。
【００２５】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記第２の導電体層が、前記第１の導電体層よりも大きく形成され、前記第１の導電体層を介することなく前記導電性梁に対向配置された領域を有するものを含む。
この構成により、導電性梁が第１の導電体層に接触すると、導電性梁と第１の導電体層とは同電位となり、静電力が働かなくなり離れようとするが、接触状態を維持できる大きさの静電力を第２の導電体層と導電性梁との間で印加できるように、たとえば第１の導電体層を介することなく前記導電性梁に対向配置した領域を形成することができる。
【００２６】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記第２導電体層が、前記導電性梁と対向する面に、少なくともひとつの凸面を有し、前記誘電体層は前記面に一体的に形成されるとともに、前記第１の導電体層は前記凸部に形成されているものを含む。
この構成によれば、製造が容易でかつ、表面に凹凸を有することによって表面積が増大し、第１の導電体層を凸部に形成することにより、ＯＮ容量を低下させることなく、静電容量を形成するキャパシタ面積の増大をはかることができる。
【００２７】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記第２の導電体層が、前記凸部を除く領域で前記誘電体層を介して前記導電性梁と当接し、容量結合を形成しうるように構成されているものを含む。
この構成により、ＯＮ時に導電性梁と３層構造梁とが接触する際、第１の導電体層と第２の導電体層との重なり領域によって形成される静電容量に加え、第２の導電体層と導電性梁との重なり領域によって形成される静電容量も付加されるため、駆動電力を別途設ける必要もなく、十分な静電容量を実現でき、ＭＥＭＳスイッチのさらなる微細化が可能となる。
【００２８】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記３層構造梁が、前記導電性梁を挟むように２本設けられており、１方の３層構造梁の第２の導電体層がＲＦ出力端子を構成するとともに、他方の３層構造梁の第２の導電体層が接地電位に接続されており、前記導電性梁及び前記３層構造梁の少なくとも一方が、前記基板に平行な面上で静電力によって変位して前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触可能であり、前記導電性梁と前記第１の導電体層が接触時に、前記導電性梁と前記第２導電体層との間で導電路が形成されるものを含む。
この構成により、ＯＦＦ時についても容量結合を形成することができるため、ＲＦ周波数帯での使用に際しても、誤動作を低減し、より安定性の高いＭＥＭＳスイッチを得ることができる。
【００２９】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記基板がシリコン基板であるものを含む。
この構成により、通常の半導体プロセスを用いて容易に形成可能であり、他の回路装置との集積化も容易である。
【００３０】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記基板がＧａＡｓ基板であるものを含む。
この構成により、光素子などとの集積化が容易となる。
【００３１】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記基板がガラス基板であるものを含む。
液晶基板などの形成に際しては、シリコン薄膜を形成し、このシリコン薄膜内に形成することにより、容易に他の回路装置との集積化が可能である。
【００３２】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記基板表面が絶縁層で被覆されているものを含む。
【００３３】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記３層構造梁の第１および第２の導電体層と前記導電性梁は同一工程で形成された導電体層を含むものを含む。
この構成により、微細で高精度のＭＥＭＳスイッチを極めて簡単な構成で実現することができる。
【００３４】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記導電性梁が、固定梁で構成されるものを含む。この構成により、信号線の接続が容易となる。
【００３５】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記導電性梁が、可動梁で構成されるものを含む。この構成により、１層で軽いため小さな静電力で駆動可能である。
【００３６】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記３層構造梁が、可動梁で構成されるものを含む。この構成により、導電性梁と３層構造梁との両方が変位可能とすることができ、変位量を半分にすることができる。 
【００３７】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記３層構造梁が、垂直方向の３層構造で構成されるものを含む。
この構成により、製造が容易でかつ、表面の平坦性が良好であるため、他の回路装置との集積化が容易となる。
【００３８】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記３層構造梁の駆動面が前記３層構造梁の長手方向を横切るように形成されるものを含む。
駆動面が基板面に平行であるのが望ましいが、必ずしも平行でなくてもよく、長手方向を横切るように形成されていればよい場合もある。例えば、トレンチの側壁を沿って、電極、誘電体層、電極を積層し、駆動面が３層構造梁（体）積層方向に垂直となるようにすればよい。
【００３９】
また、本発明のＭＥＭＳスイッチは、前記導電性梁と前記３層構造梁との重なり部分の面積が、ＲＦ入力端子とＲＦ出力端子との導電路の開閉状態に依存しないようにしたものを含む。
この構成により、設計の自由度が向上する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のＭＥＭＳスイッチは、信号線そのものを静電力で変位させることで、基板表面に平行な面上で駆動されるため、別に制御電極を設ける必要なく、また微細化を犠牲にすることなく駆動電圧を低減する事が可能となる。
また、基板の表面面積を犠牲にすることなく、より大きな動作領域を得ることができるように梁の厚さを単に増大することにより、駆動電圧の更なる低減をはかることができる。
また、このＭＥＭＳスイッチは、コンタクト領域の表面粗さに依存することなく、十分に大きなＯＮ/ＯＦＦ静電容量比を得ることができる。
【００４１】
さらに、エアブリッジ状に張架された梁と２つの３層構造キャパシタの導電部とは同一の金属層を用いて形成することができる。従って構造が容易でかつ製造コストの低いスイッチを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
(実施の形態１)
このＭＥＭＳスイッチは、ＭＥＭＳ技術によってシリコン基板１を加工することにより形成したもので、図１に示すように、シリコン基板４６の表面に、エアブリッジを構成するように形成され、導電性梁４２と、キャパシタ構造をもつ第１および第２の３層構造梁Ｂ１、Ｂ２とで構成されている。導電性梁４２は入力端子に、３層構造梁Ｂ１は出力端子にそれぞれ接続され、さらに３層導電性梁Ｂ２は接地されている。これら第１および第２の３層構造梁は第１の導電体層３８、４０と、第２の導電体層３０，３２とで誘電体層を挟んで構成されている。そして、この導電性梁４２を挟んで第１および第２の３層構造梁Ｂ１、Ｂ２が基板表面に平行な面上で、前記基板に平行な面上で静電力によって変位して前記導電性梁４２と、第１の導電体層３８もしくは４０が接触可能であり、前記導電性梁とこの第１の導電体層３８もしくは４０が接触した時に、前記導電性梁と第２の導電体層３０もしくは３２との間で導電路を形成することによりスイッチング機能を実現する。これら第１および第２の３層構造梁Ｂ１、Ｂ２はそれぞれ導電性梁４２に対向する第１の導電体層３８，４０と、外側に配される第２の電極３０、３２とによって誘電体層３４，３６とを挟むことによりキャパシタを構成している。
【００４３】
ここで導電性梁および第１および第２の導電体層は同一工程で形成された金属層で構成される。
そしてこのＭＥＭＳスイッチは、ＯＮ時には静電力により、第１の３層構造梁Ｂ１と導電性梁４２が互いに引き付けあい、変位し、接触する。入力端子から入力した信号は、導電性梁４２、３層構造梁Ｂ１を介して、出力端子から出力される。
【００４４】
一方、ＯＦＦ時には、導電性梁４２は、第２の３層構造梁Ｂ２の第１の導電体層４０と接触して、前記導電性梁と３層構造梁の第２の導電体層３２との間で導電路を形成する。このとき入力信号は接地されるため、より高いアイソレーションを確保することができる。  このようにしてスイッチング動作が実現される。
【００４５】
なお、ここでは寄生する静電容量を最小限にするために、シリコン基板４６表面は酸化シリコン膜４４で被覆され、この酸化シリコン膜４４上に形成される。
【００４６】
次に、図２と図３にしたがって、このＭＥＭＳスイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作について説明する。図２はＯＮ時、図３はＯＦＦ時の状態を示す図である。第１の３層構造梁Ｂ１の第２の導電体層３０はＶdcに、第２の３層構造梁Ｂ２の第２の導電体層３２は接地電位にそれぞれ常時設定している。ここで図２に示すように、このＭＥＭＳスイッチをＯＮにする場合には、導電性梁４２にインダクタを介してＶcの電位を接地電位にする。このとき
の導電体層３０と導電性梁４２の電位差はＶdとなり、第１の３層構造梁Ｂ１の導電体層
３０と、この導電性梁４２間の静電力により、導電性梁４２と第１の３層構造梁Ｂ１は変位して金属―金属コンタクトを形成する。これにより、入力端子から入力した信号は、導電性梁４２、第１の３層構造梁Ｂ１の第２の導電体層を介して出力信号が出力される。
【００４７】
なお本構造では、金属―金属コンタクトを用いることにより、滑らかな接触表面を形成しなくても、理想的なＯＮ容量を得ることができる。いいかえると、この金属―金属コンタクトのインピーダンスが、ＲＦ特性における挿入損失の要因を限定しない程度に低いかぎり、いくつかのＤＣコンタクトがあればＯＮ静電容量を得ることができる。ここで、ＭＥＭＳスイッチが図２で示されるＯＮ位置にあるとき、ＯＮ静電容量Ｃonは、Ｃon=ｅo*
ｅr*Ａ50/ｄ34と書くことができる。ここでＡ50は、金属コンタクト部５０の面積、ｄ34
は誘電体層３４の厚さである。
【００４８】
同様に、図３はＯＦＦ時の状態を示す図である。ここで図３に示すように、このスイッチをＯＦＦにする場合には、導電性梁４２に＋ＶｃにＶd電位を印加する。このとき、第
２の３層構造梁Ｂ２の第２の導電体層３２は接地電位であるから、導電性梁４２との静電力により、導電性梁４２と第２の３層構造梁とは変位して近づき金属―金属コンタクトを形成する。これにより、導電性梁４２と３層構造梁Ｂ１はオープン状態となり、さらに導電性梁４２は３層構造梁Ｂ２と接触するため、接地状態となる。その結果、より高いアイソレーションを得ることができる。
【００４９】
次に、このＭＥＭＳスイッチの工程について、図４乃至図９を参照しつつ説明する。
ＭＥＭＳを行うための基板６０としては、シリコンや他の半導体基板が用いられるがここではシリコン基板を用いる場合について説明する。
【００５０】
まず図４に示すように、ＣＶＤ法などによりシリコン基板表面に、たとえば膜厚３００nm-１μmの酸化シリコン膜６２を形成する。
【００５１】
そして図５に示すようにこの酸化シリコン膜６２上に、犠牲層としてスピン塗布によりフォトレジストを塗布し、所望のマスクを介して露光、現像して第１のパターン６４を形成する。このときのフォトレジストの厚さは１-３μmが望ましく、この厚さが導電性梁、第１および第２の３層構造梁Ｂ１，Ｂ２と基板との距離を決定する要素となる。導電性梁４２および３層構造Ｂ１,Ｂ２の梁支持部をなだらかに形成するために、犠牲層であるフ
ォトレジストの形状をなだらかにする。このため所望な温度、たとえば１８０℃程度でポストベークを行う。この温度は使用するフォトレジストの組成によって異なるが、ポストベーク温度が高すぎるとなだらかになりすぎ、低すぎると角ができる。したがってこのポストベーク温度を最適にすることは重要である。
【００５２】
続いて図６に示すように、たとえばＣＶＤ法などにより膜厚１-３μmの窒化シリコン膜６６を堆積する。
この後、スピン塗布によりフォトレジストを塗布し、窒化シリコン膜６６の上層で、電子ビーム露光、Ｘ線露光、あるいはサブミクロンオーダーの解像度をもつステッパ露光など露光、現像して第２のフォトレジスト６８を形成する。
【００５３】
この後、図７に示すように、窒化シリコン膜６６は、この第２のフォトレジスト６８をマスクとし、プラズマを用いたドライエッチングによりパターニングされる。この場合は燐酸などをエッチャントとして用いたウェットエッチングに比べて、アンダーカットの制御が容易であることからドライエッチングを用いるのが望ましい。ここで窒化シリコン膜以外の他の絶縁膜を用いる場合には、絶縁膜材料に応じてドライエッチング、あるいはウェットエッチングのいずれを用いるかの選択を行うのが望ましい。この工程は３層構造梁の誘電体層の厚さすなわち、第１および第２の３層構造梁のキャパシタ容量を規定することになるため、高精度のパターン形成を実現できるように注意する必要がある。
【００５４】
誘電体層を構成する窒化シリコン膜６６の幅は、ＯＦＦ静電容量を最小にし、ＯＮ/Ｏ
ＦＦ容量変化比を最大にするためにできるかぎり小さく維持するべきである。
【００５５】
このようにして誘電体層を構成する窒化シリコン膜６６のパターンを形成した後、金などの金属層７０を電子ビーム蒸着装置などを用いて誘電体層と同程度 (図６の例では１-
３μm)の膜厚となるように形成する。ここで誘電体層を構成する窒化シリコン膜６６のパターニングに用いた第２のフォトレジスト６８は残したままで金属層７０を蒸着するようにするのが望ましい。このように第２のフォトレジスト６８のパターンを残した状態で金属層７０を蒸着することにより、この第２のフォトレジスト６８を除去する際に、誘電体層を構成する窒化シリコン膜６６のパターン上表面など望ましくない領域に金属層が形成されている場合にも、リフトオフ法により効率よく除去することができる。
【００５６】
次に図８に示すように、スピン塗布により第３のフォトレジストを塗布し、所望のマスクを介して露光し、現像して第３のフォトレジスト７２のパターンを形成する。
そしてこの金属層７０はＲＩＥなどのドライエッチング技術を用いてエッチングされる。この後酸素プラズマを用いたアッシングにより第１および第３のフォトレジスト６４，７２を除去し、図９に示すように、エアブリッジ状の梁が形成され、０．６から２μｍのエアギャップサイズが形成される。この工程の最終図面である図９は図１に示したＭＥＭＳスイッチのＡ−Ａ断面図である。
【００５７】
ここで、第１の３層構造梁Ｂ１は、金属層７０からなる第２の導電体層３０、窒化シリコン膜６６からなる梁状の誘電体層３４、金属層７０からなる第１の導電体層３８で構成される。また導電性梁４２もまた金属層７０で形成される。さらに第２の３層構造梁Ｂ２は金属層７０からなる第２の導電体層３２、窒化シリコン膜６６からなる梁状の誘電体層３６で構成される。
【００５８】
また、このようにして形成されるＭＥＭＳスイッチでは、各梁の長さは５００μｍ、幅は２μｍ、厚さは２μｍであるが、第１の導電体層３８、第１の導電体層４０は幅１μｍ長さ４００μｍとなっており、誘電体層３４，３６で覆われた第２の電極表面が両端部で露呈し、導電性梁４２と相対向する領域（静電力確保領域１０）が形成されている。
この第１の導電体層から露呈する部分が、第１の導電体層３８に導電性梁４２が接触したとき、この状態を維持することのできる静電力を印加し、第２の導電体層３０が導電性梁４２をひきつけた状態を安定に維持するのに作用する。すなわち、第２の導電体層が、ＲＦ出力端子としての役割と、駆動電極（制御電極）としての役割とを果たすことになる。
【００５９】
すなわち、ここでは、誘電体層３４で被覆された第２の電極としての第２の導電体層３０と、導電性梁４２の端部とは金属−誘電体コンタクトを形成していてもよいし、静電力により引っ張られた状態で離間していてもよい。いずれにしても第１の導電体層３８と導電性梁４２とがコンタクトを形成したとき、第２の導電体層３０上の誘電体層３４と導電性梁４２とが、この静電力により導電性梁と第１の導電体層との接触状態を維持できる程度に近接していればよい。（後述するように、この領域が静電力確保領域１０を構成する。）
【００６０】
これが、金属―金属コンタクトを用いることによる課題を解決する。つまり、制御電極を別に設けることなく、安定動作を維持することができる。
いいかえると、この構造は、第１の導電体層と導電性梁との金属―金属コンタクトを形成する容量確保領域２０により、ＯＮ静電容量を確保し、第２の導電体層上の誘電体層と導電性梁との誘電体―金属コンタクト領域あるいは誘電体―金属近接領域による、導電性梁と３層構造梁との接触状態を維持するための静電力確保領域１０で接触状態を確保するという構造である。
したがって電極微細化をはばむことなく、信頼性の高いＭＥＭＳスイッチを提供することができる。
【００６１】
さらにこの方法で形成することにより、１層の金属層の形成で第１および第２の導電体層、導電性梁を形成しているため、この金属層の厚さは、一定である。
このようにして、きわめて高精度の厚さ制御が可能となり、信頼性の高いＭＥＭＳスイッチの形成が可能となる。
【００６２】
なお前記実施の形態１では、導電性梁あるいは３層構造膜の各電極を構成する金属層としては、金を用いたが、金に限定されることなく、他の金属材料Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、ならびに高濃度に不純物導入のなされた半導体材料例えばアモルファスシリコン、導電性を有する高分子材料などを用いても良い。さらに成膜方法としても電子ビーム蒸着法のほか、スパッタリング法、ＣＶＤ法、メッキ法などを用いて形成しても良い。
【００６３】
また、前記実施の形態１では、導電性梁および３層構造梁のいずれも可動としたが、導電性梁のみを可動としてもよい。
さらにまた、前記実施の形態１では、基板表面に突出させてエアブリッジを形成したが、逆にトレンチを形成し、このトレンチに張架するように片持ち梁あるいは両持ち梁を形成することも可能である。
【００６４】
なお、本発明のＭＥＭＳスイッチは、微細で、高速動作が可能であり、ディスクリート素子として有効であることはいうまでもないが、他の回路素子とともに集積化可能であり、伝送損失が少なく小型で信頼性の高いＭＥＭＳスイッチを備えた半導体集積回路装置を提供することも可能である。
【００６５】
また、前記各実施の形態では基板表面に梁を形成し、ＭＥＭＳスイッチを形成する例について説明したが、いずれにおいても、基板に所望の断面形状のトレンチを形成し、このトレンチ上に梁を残しこれを可動部とするなどの構成も可能である。このような構成は、シリコンの異方性エッチングを用いて形成するなどにより容易に実現可能である。
さらにまた、基板としても、シリコン基板のみならず、ＧａＡｓなどの化合物半導体基板など、使用する基板に適合するように電極材料を選択すればよく、他の回路素子との集積化は極めて容易である。
【００６６】
(実施の形態２)
駆動方法についても基本的構成についても前記実施の形態１と同様であるが、前記実施の形態１では、各梁をすべて両持ち梁で構成したが、本実施の形態２のＭＥＭＳスイッチでは、図１０に示すように、中央に位置する導電性梁４２を片持ち梁構造で構成し、両持ち梁よりも若干短くしたことを特徴とする。すなわち、図１０に示すようにこのＭＥＭＳスイッチは、導電性梁４２を他の梁の約２分の１である２５０μｍとしたことを特徴とするものである。
なお、本実施の形態のＭＥＭＳスイッチが前記実施の形態１のＭＥＭＳスイッチと異なる点は、第２の３層構造梁を構成する第２の導電体層３２は接地に接続されておらず、第２の出力端子に接続されている点である。
この構成により、図１０で示されるスイッチがＯＦＦ状態から、導電性梁４２の左右に配置される第１の３層構造梁、および第２の３層構造梁のいずれかに接触することによってスイッチがＯＮ状態になり、導電路が形成される。
【００６７】
この構造では、以下の式から明らかなように、ＯＮ／ＯＦＦのキャパシタ構成部分の重なり面積が独立であることからＯＮ／ＯＦＦ静電容量変化比を増大することができる。ＣON/ＣOFF=(ｅo*ｅr*ＡONoverlap/ｄdiel)/(ｅo*ｅr*ＡOFFoverlap/ｄair)=(ｄair*ＡONoverlap)/(ｄdiel*ＡOFFoverlap), ここでＡONoverlap＞ＡOFFoverlap。
また、重なり部分の面積が独立であるため、金属−金属コンタクト面８２によりも実際の駆動面８０を大きく形成することができ、駆動電圧を減らし、スイッチング速度を高めることができる。
【００６８】
また、図１１に示す変形例のＭＥＭＳスイッチでは、同様にＯＮ／ＯＦＦ静電容量変化比を増大することのできる構造であり、図１０に示した実施の形態２のＭＥＭＳスイッチと若干異なるのは、可動梁のアンカーであり、両側の３層構造梁も片持ち梁にし、すべての梁を片持ち梁にしたものである。
両持ち梁および片持ち梁の全部の梁に印加される均一な力がかかったとき、ばね定数について数式化することにより、以下のような比較式を得ることができる。
k=３２*E*t*(w/l)^３(両持ち梁)、k=２/３*E*t*(w/l)^３(片持ち梁)、ここでEは物質のヤング率、ｔは梁の厚さ、ｗは幅、ｌは長さである。
上記式から、片持ち梁のばね定数は、両持ち梁のばね定数よりも小さいことが、明らかである。したがって、図１１に示すこの変形例のＭＥＭＳスイッチでは、図１０に示した例のＭＥＭＳスイッチに比べて、若干駆動電圧を低減し、スイッチング速度を増大することができる。
【００６９】
(実施の形態３)
本実施の形態では、図１２に示すように、第２の導電体層３０、３２の表面には、静電容量領域８４となる凸部と、駆動面８６を形成している。図１２の状態はＯＦＦ状態であり、ＯＮ状態では導電性梁４２と、静電容量領域の金属-金属コンタクト面８２が接触し、電気的に結合を行う。
【００７０】
次に、ＯＮ状態での結合状態について説明を行う。ＯＮ状態での接触面を拡大した図を図１４に示す。導電性梁４２が第１の３層構造梁の第１の導電体層（第１の電極）３８に接触した状態を示す。導電性梁４２と金属-金属コンタクト面８２が静電力により変位し、接触すれば、第１の３層構造梁を構成する第１の導電体層３８と、導電性梁４２の電位は等しくなり、第１の３層構造梁を構成する第１の導電体層３８と第１の３層構造梁を構成する第２の導電体層間で、誘電体層３４を介して容量を形成する。Ａは凸部の高さ（誘電体層３４の膜厚Ｂを除いたもの）、Ｂは誘電体層３４の膜厚、Ｃは凸部の幅、Ｄは第１の電極の膜厚である。
【００７１】
ここで、Ｃhorizは導電性梁４２に対して平行部分の静電容量、Ｃhoriz＝ｅo*ｅr*(（Ｃ+２Ｄ）*ｔ)/Ｂ、Ｃvert  は、導電性梁４２に対して垂直方向の静電容量  Ｃvert＝ｅo*ｅr*(２Ａ*ｔ)/Ｂを示す。このとき、ＯＮ時の静電容量は、ＣON=Choriz+Cvertで表される。これによって、電極の形状を変えることにより、特にＡの値を変えることにより、ON時の静電容量を所望の値にとることができる。
【００７２】
次にＯＦＦ状態について説明を行う。図１２はスイッチのＯＦＦ状態を示し、導電性梁４２と第１の３層構造梁Ｂ１、および第２の３層構造梁Ｂ２のギャップとキャパシタ構成部分の面積でＯＦＦ容量が決定するが、ＯＮ状態ではキャパシタ構成部分の面積が３層構造梁の静電容量領域８４を含むため、それがＯＮ／ＯＦＦ静電容量比に反映されることになる。および本実施の形態は、ＯＦＦ容量に独立して、ＯＮ容量を増大したものである。図１３に示す例も同様であり、図１２に示す例と異なるのはＲＦ入力端子に接続され信号線を構成する中央の導電性梁４２が片持ち梁で構成されている点である。ここでは導電性梁４２としては直線梁を用いる点が従来の櫛歯構造と異なり、これによって３層構造梁Ｂ１とＢ２のギャップが広がるため、ＯＦＦ静電容量を更に低減することができるという利点を有する。
これを図１７、図１８、図１９で説明する。図１７は従来の櫛歯構造、図１８は本実施の形態を示す。図１９は、ギャップ (g)を変化させた時の容量変化比を表す。ここで、図１７、図１８の凸部の長さ(d)を10μｍ、幅(w)を２μm、図１７の櫛歯構造の櫛歯間隔(g0)を0.6μm、図１８の誘電体層の比誘電率(Er)を10とした。この結果、図１９で示すように、ＯＮの時は両構造とも同様の静電容量が得られるのに対して、ＯＦＦ(g = 5E-6)の時は実施の形態が、櫛歯構造と比べて小さな静電容量を実現するため、スイッチのアイソレーション特性の改善を図ることになる。
【００７３】
すなわち、ここでも駆動面８６を構成する第２の導電体層３０上の誘電体層３４と導電性梁４２とは金属−誘電体コンタクトを形成していてもよいし、静電力により引っ張られた状態で離間していてもよい。第１の電極と導電性梁とがコンタクトを形成したとき、この静電力により導電性梁と第１の電極との接触状態を維持できる程度に近接していればよい。
【００７４】
これが、本実施の形態のＭＥＭＳスイッチでは、金属―金属コンタクトを用いることによる課題を解決する。つまり、制御電極を別に設けることなく、安定動作を維持することができる。したがって電極の微細化をはばむことなく、信頼性の高いＭＥＭＳスイッチを提供することができる。
【００７５】
ここでも、第１の導電体層と導電性梁との金属―金属コンタクトを形成する容量確保領域としての静電容量領域（８４）により、ＯＮ静電容量を確保し、第２の導電体層上の誘電体層と導電性梁との誘電体―金属コンタクト領域あるいは誘電体―金属近接領域からなる静電力確保領域としての駆動面８６で、導電性梁と３層構造梁との接触状態を維持するという構造である。
【００７６】
図１５は、本実施の形態の変形例を示し、図１４と同様の要部拡大図を示す。図１５はＭＥＭＳスイッチがＯＮした状態を示すもので、導電性梁４２が第１の３層構造梁からなる第１の電極３８に接触した状態を示す。ここで図１４と異なる利点は、駆動面８６を構成する第２の導電体層３０上の誘電体層３４が凸部の幅に存在する点である。
この構成によって凸部の高さを増加してＯＮ時の静電容量をさらに稼ぐことができると同時に、導電性梁と第１の電極との接触状態を維持する静電力が低下しないように凸部の幅の接触面付近に駆動面８６を設けるようにしている。
【００７７】
図１６は、本実施の形態の変形例のＭＥＭＳスイッチを表わし、図１５と同様の要部拡大図を示す。図１６は図１５と異なる点として、高さを有する凸部を構成する静電容量域８４が波形で形成されている点に特徴を有する。これによって、図１５で示す凸部の高さが直線で形成される構成に比べて更なるＯＮ静電容量を確保することができるという利点を有する。なお、図１６では静電容量域８４が波形を有するように形成されているが、これは三角形の集合体などであっても良い。
【００７８】
なお、本実施の形態のＭＥＭＳスイッチでは、この導電性梁４２と３層構造梁（第１の電極）３８との接触状態を維持するための領域を形成することによる静電容量形成面積の低下を、凸部の側壁すなわち垂直面への静電容量の形成により補償している。
【００７９】
このように、本実施の形態によれば、ＯＮ時の静電容量を大きくすることによりＯＮ／ＯＦＦ静電容量変化比の大きい、高性能のＭＥＭＳスイッチを得ることができる。
なお、前記実施の形態３では、導電性梁４２として直線梁を用いたが、直線梁に限定されることなく、梁の凸部を形成して、櫛歯構成を用いるようにしても良い。さらに、この方法で形成することにより、駆動面８６と導電性梁４２の距離が狭くなり、若干駆動電圧を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上説明してきたように、本発明によれば、微細で駆動電圧が低くスイッチング速度の高いＭＥＭＳスイッチを提供することができることから、携帯電話などの携帯用小型電子機器などに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１のＭＥＭＳスイッチの斜視図である。
【図２】同ＭＥＭＳスイッチのＯＮ時の状態を示す図である。
【図３】同ＭＥＭＳスイッチのＯＦＦ時の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１のＭＥＭＳスイッチの製造工程図である。
【図５】本発明の実施の形態１のＭＥＭＳスイッチの製造工程図である。
【図６】本発明の実施の形態１のＭＥＭＳスイッチの製造工程図である。
【図７】本発明の実施の形態１のＭＥＭＳスイッチの製造工程図である。
【図８】本発明の実施の形態１のＭＥＭＳスイッチの製造工程図である。
【図９】本発明の実施の形態１のＭＥＭＳスイッチの製造工程図である。
【図１０】本発明の実施の形態２のＭＥＭＳスイッチの斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態２のＭＥＭＳスイッチの斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態３のＭＥＭＳスイッチの斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態３のＭＥＭＳスイッチの斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態３のＭＥＭＳスイッチの要部拡大断面である。
【図１５】本発明の実施の形態３のＭＥＭＳスイッチの要部拡大断面の変形図である。
【図１６】本発明の実施の形態３のＭＥＭＳスイッチの要部拡大断面の変形図ある。
【図１７】本発明を説明するため通例の櫛歯構造の要部拡大断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態３のＭＥＭＳスイッチの要部拡大断面図である。
【図１９】櫛歯構造と本発明の実施の形態３のＭＥＭＳスイッチの静電容量変化比を表す図である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｂ１  第１の３層構造梁
Ｂ２  第２の３層構造梁
３０  第１の３層構造梁を構成する第２の導電体層
３２  第２の３層構造梁を構成する第２の導電体層
３４、３６  誘電体層
３８  第１の３層構造梁を構成する第１の導電体層
４０  第２の３層構造梁を構成する第１の導電体層
４２  導電性梁
４４  酸化シリコン膜（絶縁膜）
４６  シリコン基板（基板）
５０、５２  金属コンタクト部
６０  基板
６２  酸化シリコン膜
６４  第１のフォトレジスト
６６  窒化シリコン膜（誘電体層）
６８  第２のフォトレジスト
７０  金属層
７２  第３のフォトレジスト
８０  駆動面
８２  金属―金属コンタクト面
８４  静電容量領域
８６  駆動面 
【図１】
2005209625.tif 000003
【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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