(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳ素子の可動部を収容する空洞を形成するための積層膜のクラック発生を抑制することができ、信頼性の向上に寄与する。【解決手段】ＭＥＭＳ素子を用いたＭＥＭＳ装置であって、基板１０上に形成されたＭＥＭＳ素子（21,22,31,32,33）と、基板１０上及びＭＥＭＳ素子上に設けられ、ＭＥＭＳ素子を収容する空洞を形成する第１の保護膜４１と、保護膜４１を覆うように設けられた封止層４２と、封止層４２上に設けられた第２の保護膜４３と、を具備している。そして、保護膜４１上における封止層４２の外側端部は、基板１０上における空洞の端部よりも外側に設定されており、封止層４２の外側端部から空洞の端部までの距離Ａと保護膜４１の厚さＢとの比Ｂ／Ａが、０．２５〜０．５２の範囲である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された、可動部を有するＭＥＭＳ素子と、
前記基板上及び前記ＭＥＭＳ素子上に設けられ、前記ＭＥＭＳ素子を収容する空洞を形成し、且つ該空洞に連通する複数の貫通孔を備えた第１の保護膜と、
前記第１の保護膜を覆うように、前記第１の保護膜上に設けられた封止層と、
前記封止層を覆うように、前記封止層上に設けられた第２の保護膜と、
を具備し、
前記第１の保護膜上における前記封止層の外側端部は、前記基板上における前記空洞の端部よりも外側に設定されており、
前記封止層の前記外側端部から前記空洞の前記端部までの距離Ａと前記第１の保護膜の厚さＢとの比Ｂ／Ａが、０．２５〜０．５２の範囲であることを特徴とするＭＥＭＳ装置。
【請求項２】
前記距離Ａと前記第２の保護膜の厚さＣとの比Ｃ／Ａが、０．２５〜０．５２の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項３】
前記距離Ａと前記空洞の高さＤとの比Ｄ／Ａが、０．９〜３．６の範囲であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＭＥＭＳ装置。
【請求項４】
基板上に形成された、可動部を有するＭＥＭＳ素子と、
前記基板上及び前記ＭＥＭＳ素子上に設けられ、前記ＭＥＭＳ素子を収容する空洞を形成し、且つ該空洞に連通する複数の貫通孔を備えた第１の保護膜と、
前記第１の保護膜を覆うように、前記第１の保護膜上に設けられた封止層と、
前記封止層を覆うように、前記封止層上に設けられた第２の保護膜と、
を具備し、
前記第１の保護膜上における前記封止層の外側端部は、前記基板上における前記空洞の端部よりも外側に設定されており、
前記封止層の前記外側端部から前記空洞の前記端部までの距離Ａと前記第２の保護膜の厚さＣとの比Ｃ／Ａが、０．２５〜０．５２の範囲であることを特徴とするＭＥＭＳ装置。
【請求項５】
前記第１の保護膜はシリコンを含む酸化膜であり、前記封止層はポリイミド系の樹脂膜であり、前記第２の保護膜はシリコンを含む窒化膜であることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のＭＥＭＳ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＭＥＭＳ素子を用いたＭＥＭＳ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子を備えた電気部品であるＭＥＭＳ装置は、ＭＥＭＳ素子の可動部の動作空間としての空洞を必要とする。このような空洞は、例えば複数の貫通孔を有するドーム状薄膜（中空構造を有するキャップ層）、貫通孔を塞ぐ封止層、及び水分や可動イオン等の侵入を防止する表面保護膜を積層した構造で形成されている。
【０００３】
しかしながら、空洞を形成するための積層膜を有するＭＥＭＳ装置においては、キャップ層及び表面保護膜のクラックなどにより、ＭＥＭＳ素子の特性が劣化し、装置の信頼性が低下する問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０３２８５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８７２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、ＭＥＭＳ素子の可動部を収容する空洞を形成するための積層膜のクラック発生を抑制することができ、信頼性の向上に寄与し得るＭＥＭＳ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のＭＥＭＳ装置は、基板上に形成された、可動部を有するＭＥＭＳ素子と、前記基板上及び前記ＭＥＭＳ素子上に設けられ、前記ＭＥＭＳ素子を収容する空洞を形成し、且つ該空洞に連通する複数の貫通孔を備えた第１の保護膜と、前記第１の保護膜を覆うように、前記第１の保護膜上に設けられた封止層と、前記封止層を覆うように、前記封止層上に設けられた第２の保護膜と、を具備している。そして、前記第１の保護膜上における前記封止層の外側端部は、前記基板上における前記空洞の端部よりも外側に設定されており、前記封止層の前記外側端部から前記空洞の前記端部までの距離Ａと前記第１の保護膜の厚さＢとの比Ｂ／Ａが、０．２５〜０．５２の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係わるＭＥＭＳ装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のＭＥＭＳ装置の製造工程の前半を示す断面図である。
【図３】図１のＭＥＭＳ装置の製造工程の後半を示す断面図である。
【図４】薄膜ドームの各部の寸法を規定するための模式図である。
【図５】封止層の張り出し量と最大応力との関係を示す特性図である。
【図６】封止層の張り出し量と最大主応力及びクラック発生との関係を示す特性図である。
【図７】第１の実施形態を説明するためのもので、Ｂ／Ａと最大主応力及びクラック発生との関係を示す特性図である。
【図８】第２の実施形態を説明するためのもので、Ｃ／Ａと最大主応力及びクラック発生との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態のＭＥＭＳ装置を、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
［構成］
図１は、第１の実施形態に係わるＭＥＭＳ装置の概略構成を示す断面図である。
【００１０】
図中の１０は、Ｓｉ基板１１上にシリコン酸化膜等の絶縁膜１２を形成した支持基板である。この基板１０には、ロジック回路や記憶回路等を構成する電界効果トランジスタなどの素子が設けられていても良い。
【００１１】
支持基板１０上に、固定電極としての下部電極（第１の電極）２１と梁部を固定するためのアンカー部２２が形成されている。下部電極２１は、例えば長方形に形成され、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はＡｌを主成分とする合金で構成されている。下部電極２１の構成材料は、必ずしもこれらに限らず、銅（Ｃｕ）、又は白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）等であっても良い。さらに、下部電極２１は複数に分割されていても良い。
【００１２】
下部電極２１の表面を覆うように、例えばシリコン窒化膜からなる厚さ１００ｎｍのキャパシタ絶縁膜１５が形成されている。キャパシタ絶縁膜１５の材料としては、シリコン窒化膜に限らず、ＳｉＯｘやＳｉＮよりも高誘電率を有する High-k 膜を用いても良い。
【００１３】
下部電極２１の上方に、該電極２１に対向するように、可動電極としての上部電極（第２の電極）３１が配置されている。上部電極３１は、例えばＡｌ，Ａｌ合金，Ｃｕ，Ａｕ，又はＰｔ等の延性材料で形成されている。但し、必ずしも延性材料に限らず、タングステン（Ｗ）等の脆性材料で形成されていても良い。また、アンカー部２２上に、上部電極３１と同じ材料からなるアンカー部３２が形成されている。
【００１４】
上部電極３１の一部は、バネ部（梁部）３３により、アンカー部２２に固定されたアンカー部３２に接続されている。即ち、バネ部３３の一端がアンカー部３２に固定され、他端が上部電極３１の上面に固定されている。また、バネ部３３及びアンカー部２２，３２は、上部電極３１に対して複数箇所に設けられている。バネ部３３は、例えばシリコン窒化膜からなり、メアンダ形状に形成されて弾性を有している。そして、これらのバネ部３３により上部電極３１が上下方向に移動可能となっている。
【００１５】
上部電極３１，アンカー部３２，及びバネ部３３の周辺に中空領域を形成しながら、これらを覆うように、シリコン酸化膜からなるキャップ層（第１の保護膜）４１が形成されている。このキャップ層４１には、犠牲層を除去する際に用いる例えば円形の貫通孔４１ａが複数個形成されている。
【００１６】
キャップ層４１の貫通孔４１ａを塞ぐように、キャップ層４１上に樹脂封止層４２が形成されている。ここで、樹脂封止層４２は、キャップ層４１の上面のみではなく、キャップ層４１の側面にも形成されている。また、キャップ層４１及び樹脂封止層４２を覆うように、防湿膜としての役割を果たすＳｉＮ等の絶縁膜（第２の保護膜）４３が形成されている。
【００１７】
このように、キャップ層４１，樹脂封止層４２，及び絶縁膜４３の３層構造から、ＭＥＭＳ素子の可動部の動作空間としての空洞（薄膜ドーム）が形成されている。
【００１８】
［製造方法］
次に、本実施形態のＭＥＭＳ装置の製造方法を、図２及び図３を参照して説明する。
【００１９】
まず、図２（ａ）に示すように、Ｓｉ等の半導体基板１１上にシリコン酸化膜等の絶縁膜１２を形成した支持基板１０上に、Ａｌ等の金属膜を数百ｎｍ〜数μｍ厚で形成し、これをパターニングすることにより、下部電極２１及びアンカー部２２を形成する。続いて、下部電極２１及びアンカー部２２を覆うように支持基板１０上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等でＳｉＮ等のキャパシタ絶縁膜１５を形成する。キャパシタ絶縁膜１５の材料としては、シリコン窒化膜に限らず、ＳｉＯｘやＳｉＮよりも高誘電率を有する High-k 膜を用いても良い。
【００２０】
次いで、第１の犠牲層１６としてポリイミド等の有機材料を塗布した後に、第１の犠牲層１６を所望の形状にパターニングする。具体的には、第１の犠牲層１６が下部電極２１及びアンカー部２２上に残るようにパターニングする。さらに、アンカー部２２上の一部に開口を設け、この開口の部分では絶縁膜１５を除去する。
【００２１】
なお、第１の犠牲層１６上に通常のリソグラフィー法でレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法でパターニングしても良い。また、第１の犠牲層１６上に成膜したＳｉＯ膜等を、通常のリソグラフィー法によるレジストパターンとＲＩＥ法又はウェットエッチング法によってパターニングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを用いて第１の犠牲層１６をパターニングしても良い。
【００２２】
次いで、上部電極及びアンカー部の形成のために、Ａｌ等の金属膜３０を数百ｎｍ〜数μｍの膜厚で形成し、不要部分を除去する。
【００２３】
次いで、図２（ｂ）に示すように、金属膜３０をパターニングして上部電極３１とアンカー部３２を形成する。続いて、上部電極３１とアンカー部３２をつなぐバネ部（梁部）３３を形成する。このバネ部３３の形成には、バネ部３３の材料となるシリコン窒化膜等を成膜した後に、ＲＩＥでバネ部３３の形状にパターニングすればよい。ここで、上部電極３１とアンカー部３２との間の隙間を予め第１の犠牲層１６と同じ材料で埋めておいても良い。
【００２４】
なお、図２（ｂ）では、アンカー部２２の上にアンカー部３２を形成し、アンカー部３２にバネ部３３を固定するようにしたが、アンカー部２２上にバネ部３３を直接固定するようにしても良い。図２（ｂ）に示すように、アンカー部２２上にアンカー部３２を形成し、バネ部３３を固定する部分を上部電極３１と同じ高さにしておくことにより、バネ部３３を上部電極３１の表面と平行な面内で平坦に形成することができる。
【００２５】
なお、上部電極３１とバネ部３３を形成するプロセス順は、上部電極３１の形成後にバネ部３３をパターニングしても良いし、バネ部３３をパターニングしてから上部電極３１を形成しても良い。
【００２６】
続いて、薄膜ドームの形成工程に入る。
【００２７】
図２（ｃ）に示すように、上部電極３１，アンカー部３２，及びバネ部３３を覆うように、ポリイミド等の有機材料からなる第２の犠牲層１７を塗布形成する。この第２の犠牲層１７は、数百ｎｍ〜数μｍ厚で塗布後、パターニングを行って所望の形状を得る。パターニング方法については、第２の犠牲層１７上に通常のリソグラフィー法でレジストパターンを形成した後に、ＲＩＥ法でパターニングしても良いし、第２の犠牲層１７上に成膜したＳｉＯ膜等をパターニングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを用いて第２の犠牲層１７をパターニングしても良い。
【００２８】
続いて、薄膜ドーム形成のために、ＳｉＯ等の絶縁膜をＣＶＤ法等で数百ｎｍ〜数μｍ厚に成膜した後、通常のリソグラフィー法によってレジスト（図示せず）を形成し、パターニングを行うことにより、キャップ層（第１の保護膜）４１を形成する。
【００２９】
次いで、図３（ｄ）に示すように、ＲＩＥ法やウェットエッチング法を用いて、キャップ層４１に、第１及び第２の犠牲層１６，１７の除去のための例えば円形の貫通孔４１ａを形成する。
【００３０】
次いで、Ｏ2 ガス等を用いたアッシングによる手法によって、図３（ｅ）に示すように、貫通孔４１ａを介して第１及び第２の犠牲層１６，１７の除去を行う。これにより、上部電極３１及びバネ部３３の周辺に中空構造（空洞）を作製する。即ち、上部電極３１及びバネ部３３を可動可能な状態にする。
【００３１】
次いで、図３（ｆ）に示すように、ポリイミド等の有機材料を塗布成膜し、パターニングすることにより樹脂封止層４２を形成する。パターニング方法としては、樹脂封止層４２を数百ｎｍ〜数μｍ厚で塗布後に、露光／現像しても良い。また、樹脂封止層４２上に通常のリソグラフィー法でレジストパターンを形成した後に、ＲＩＥ法を用いて樹脂封止層４２を加工しても良い。さらに、樹脂封止層４２上に成膜したＳｉＯ膜等をパターニングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを用いて樹脂封止層４２を加工しても良い。
【００３２】
ここで、樹脂封止層４２のパターニングにおいては、封止層４２がキャップ層４１の上面及び側面に残るようにすれば良い。
【００３３】
これ以降は、図示はしていないが、樹脂封止層４２を含む基板全面に、防湿膜としての役割を果たすＳｉＮ等の絶縁膜（第２の保護膜）４３をＣＶＤ法等で数百ｎｍ〜数μｍ厚に成膜することにより、前記図１に示す構造が完成することになる。
【００３４】
以上でＭＥＭＳ素子と薄膜ドームの形成工程は終了するが、その後は必要に応じて、半導体素子との接続工程やＭＥＭＳ素子から外部への導通を取るための工程を行う。
【００３５】
［寸法設計］
次に、本実施形態の特徴である、薄膜ドームの各部の寸法規定について説明する。
【００３６】
ＭＥＭＳ素子の特性劣化や信頼性の低下を抑制するためには、薄膜ドームを構成する積層膜のクラック発生を防止する必要がある。このために本発明者は、樹脂封止層４２のパターニングの際、以下のように設定することにより、積層膜のクラック発生を抑制できることを見出した。
【００３７】
図４に示すように、第１の保護膜４１上における封止層４２の外側端部（封止層４２の最下部の外側端）から基板１０上における空洞の端部（第１の保護膜４１の最下部の内側端）までの距離、即ち封止層４２の張り出し量をＡとする。さらに、第１の保護膜４１の厚さをＢ、第２の保護膜４３の厚さをＣ、空洞の高さをＤとする。
【００３８】
Ｂ＝５μｍ、Ｃ＝５μｍ、Ｄ＝１５μｍの条件で、Ａを変えた場合の最大応力をシミュレーションした結果を、図５に示す。
【００３９】
第１及び第２の犠牲層１６，１７の除去プロセス（犠牲層除去プロセス）及び第２の保護膜４３の成膜プロセス（第２の保護膜成膜プロセス）では、封止層４２の張り出し量Ａに対する応力は殆ど変わらない。さらに、これらの応力は、積層膜のクラック発生の観点からは許容範囲である。封止層４２の硬化プロセス後（樹脂封止層キュア後）では、封止層４２の張り出し量Ａが１０μｍを越えると応力が大きくなり始め、Ａが大きくなるほど応力が大きくなる。封止層４２の張り出し量Ａ＝３０μｍでは応力が８００ＭＰａにもなり、積層膜のクラックが発生すると考えられる。
【００４０】
また、最終的に出来上がった状態（２０℃，常圧）では、封止層４２の張り出し量Ａ＝０μｍでは応力が比較的大きく（６５０ＭＰａ）、Ａが大きくなるほど応力が大きくなり、Ａ＝５μｍでピーク値（８５０ＭＰａ）となる。そして、封止層４２の張り出し量Ａが５μｍを越えると応力は徐々に小さくなり、Ａ＝１５μｍでは応力は十分小さくなり、それ以降は略一定となる。
【００４１】
積層膜のクラック発生を防止するには、各々のプロセスにおいて最大応力が一定以下になる必要がある。
【００４２】
ここで、封止層４２の張り出し量Ａに関して最大主応力とクラック発生率を計算した結果を、図６に示す。最大主応力とは、各プロセスにおける応力の最も大きい値である。このとき、第１及び第２の保護膜４１，４３の膜厚Ｂ，Ｃは、共に一定（Ｂ＝Ｃ＝５μｍ）とした。
【００４３】
図６から分かるように、封止層４２の張り出し量Ａが１０μｍ未満になると最大主応力が大きくなり、更に張り出し量Ａが２０μｍを越えると最大主応力が急激に増大する。そして、封止層４２の張り出し量Ａが１０μｍ以下の領域で多数のクラックが発生している。従って、張り出し量Ａは１０〜２０μｍの領域が望ましいことが分かる。
【００４４】
但し、図６では、保護膜４１，４３の膜厚Ｂ，Ｃは共に一定（５μｍ）としているが、これらが変わると図６の特性も変わる可能性がある。
【００４５】
そこで本実施形態では、Ｂ／Ａに関して、最大主応力とクラック発生率を計算した。その結果を、以下に示す。
【００４６】
図７は、Ｂ／Ａに対する最大主応力及びクラック発生率の変化を示す図である。このとき、第２の保護膜４３の膜厚Ｃは略一定（Ｃ＝５μｍ）、空洞の高さＤは略一定（Ｄ＝１５μｍ）とし、張り出し量Ａと第１の保護膜４１の膜厚Ｂを種々変えて測定を行った。
【００４７】
図７から、Ｂ／Ａが０．２５〜０．５２の範囲では、応力が極めて小さく、クラック発生率が十分低くなることが分かる。ここで、Ｂ／Ａの下限は最大主応力から求められる。即ち、Ｂ／Ａが０．２５未満だと最大主応力が急激に大きくなるためである。さらに、Ｂ／Ａの上限はクラック発生の有無から求められる。即ち、Ｂ／Ａが０．５２を越えるとクラックの発生が認められるためである。
【００４８】
なお、上記のＢ／Ａの望ましい範囲は、Ｃ，Ｄの寸法が極端に変わらない限り一定であった。具体的には、Ｃ，Ｄの寸法として通常使用される範囲（Ｃ＝４〜６μｍ，Ｄ＝１０〜２０μｍ）では、図７の特性は殆ど変わらなかった。従って、Ｃ，Ｄの寸法が通常使用される範囲であれば、Ｂ／Ａを０．２５〜０．５２の範囲に設定することにより、クラックの発生を抑制できることが分かる。
【００４９】
［実施形態の効果］
このように本実施形態によれば、樹脂封止層４２の張り出し量Ａと第１の保護膜４１の膜厚Ｂとの関係をＢ／Ａ＝０．２５〜０．５２に設定することにより、薄膜ドームを構成する積層膜に加わる応力を十分に小さくすることができる。これにより、積層膜のクラック発生を抑制することができ、信頼性の向上をはかることが可能となる。
【００５０】
（第２の実施形態）
先に説明した第１の実施形態では、樹脂層４２の張り出し量Ａと第１の保護膜４１の膜厚Ｂとの関係を設定したが、この代わりに、樹脂層４２の張り出し量Ａと第２の保護膜４３の膜厚Ｃとの関係を設定しても良い。
【００５１】
ＭＥＭＳ装置の構成及び製法は、先の第１の実施形態と同様である。本実施形態では、Ｃ／Ａに関して、最大主応力とクラック発生率を計算した。その結果を、以下に示す。
【００５２】
図８は、Ｃ／Ａに対する最大主応力及びクラック発生率の変化を示す図である。このとき、第１の保護膜４１の膜厚Ｂは略一定（Ｂ＝５μｍ）、空洞の高さＤは略一定（Ｄ＝１５μｍ）とし、張り出し量Ａと第２の保護膜４３の膜厚Ｃを種々変えて測定を行った。
【００５３】
図８から、Ｃ／Ａが０．２５〜０．５２の範囲では、応力が極めて小さく、クラック発生率が十分低くなることが分かる。ここで、Ｃ／Ａの下限は最大主応力から求められる。即ち、Ｃ／Ａが０．２５未満だと最大主応力が急激に大きくなるためである。さらに、Ｃ／Ａの上限はクラック発生の有無から求められる。即ち、Ｃ／Ａが０．５２を越えるとクラックの発生が認められるためである。
【００５４】
なお、上記のＣ／Ａの望ましい範囲は、Ｂ，Ｄの寸法が極端に変わらない限り一定であった。具体的には、Ｂ，Ｄの寸法として通常使用される範囲（Ｂ＝４〜６μｍ，Ｄ＝１０〜２０μｍ）では、図８の特性は殆ど変わらなかった。従って、Ｂ，Ｄの寸法が通常使用される範囲であれば、Ｃ／Ａを０．２５〜０．５２の範囲に設定することにより、クラックの発生を抑制できることが分かる。
【００５５】
また、Ｄの寸法が通常使用される範囲であれば、樹脂封止層４２の張り出し量Ａと第１及び第２の保護膜４１，４２の膜厚Ｂ，Ｃとの関係をＢ／Ａ＝０．２５〜０．５２，Ｃ／Ａ＝０．２５〜０．５２に設定することにより、クラックの発生をより確実に抑制できることが分かる。
【００５６】
このように本実施形態によれば、樹脂封止層４２の張り出し量Ａと第２の保護膜４１の膜厚Ｃとの関係をＣ／Ａ＝０．２５〜０．５２に設定することにより、薄膜ドームを構成する積層膜に加わる応力を十分に小さくすることができる。これにより、積層膜のクラック発生を抑制することができ、信頼性の向上をはかることが可能となる。
【００５７】
（第３の実施形態）
先に説明した第１及び第２の実施形態では、樹脂層４２の張り出し量Ａと第１の保護膜４１の膜厚Ｂ、又は第２の保護膜４３の膜厚Ｃとの関係を設定したが、これらの代わりに、樹脂層４２の張り出し量Ａと空洞の高さＤとの関係を設定しても良い。
【００５８】
第１及び第２の実施形態では、Ｂ／Ａ又はＣ／Ａを望ましい範囲に設定しても、空洞の高さＤが極端に異なった場合にクラックが発生する可能性がある。そこで本実施形態では、Ｂ／Ａ及びＣ／Ａと同様にして、Ｄ／Ａに対する最大応力及びクラック発生率の変化を測定した。その結果、Ｂ，Ｃの寸法が通常使用される範囲では、Ｄ／Ａを０．９〜３．６の範囲に設定することにより、応力が十分に小さくなり、クラック発生を抑制できることが分かった。
【００５９】
また、Ｂ，Ｃの寸法も考慮して確実にクラック発生を防止するには、Ｂ／Ａ，Ｃ／Ａ，Ｄ／Ａの全てを望ましい範囲に設定すれば良い。即ち、樹脂封止層４２の張り出し量Ａ、第１及び第２の保護膜の膜厚Ｂ，Ｃ、空洞の高さＤを、それぞれ
Ｂ／Ａ＝０．２５〜０．５２
Ｃ／Ａ＝０．２５〜０．５２
Ｄ／Ａ＝０．９〜３．６
の全てを満足するように設定することにより、薄膜ドームを構成する積層膜に加わる応力を十分に小さくし、積層膜のクラック発生を確実に防止することができる。
【００６０】
（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
【００６１】
実施形態では、薄膜ドーム内のＭＥＭＳ素子を可変容量素子で説明したが、その他の薄膜ドームを必要とするＭＥＭＳ素子であっても構わない。即ち、ＭＥＭＳ素子は、可変容量素子に限らず、センサ、フィルタ、スイッチ、その他でも良く、要は可動部を有する素子であればよい。
【００６２】
また、薄膜ドームを構成する積層膜の各材料は、実施形態に何ら限定されるものではない。第１の保護膜としては、比較的低温（〜２５０℃）で成膜できる膜であれば良く、シリコンを含む酸化膜が望ましい。さらに、シリコン窒化膜やアモルファスシリコン膜を用いることも可能である。封止層としては、第１の保護膜の貫通孔を確実に塞ぐことのできる膜であれば良く、ポリイミド系の樹脂が望ましい。第２の保護膜としては、ガス透過率が小さく、防湿性に優れたものであれば良く、シリコンを含む窒化膜が望ましい。さらに、シリコン炭化膜（ＳｉＣ）、アルミニウム酸化膜（Ａｌ2Ｏ3）、アルミニウム窒化膜（ＡｌＮ）を用いることも可能である。
【００６３】
また、積層膜の各材料は、必ずしもこれらに限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更することも可能である。
【００６４】
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６５】
１０…支持基板
１１…Ｓｉ基板
１２…絶縁膜
１５…キャパシタ絶縁膜
１６…第１の犠牲層
１７…第２の犠牲層
２１…下部電極（第１の電極）
２２…アンカー部
３１…上部電極（第２の電極）
３２…アンカー部
３３…バネ部
４１…キャップ層（第１の保護膜）
４１ａ…貫通孔
４２…樹脂封止層
４３…防湿膜（第２の保護膜）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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