JP2009277617A - Fine electronic mechanical switch and method of manufacturing the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce loss in a wiring structure of a fine electronic mechanical switch, and prevent the increase of loss and generation of action failure at a contact electrode. <P>SOLUTION: A wiring support part 107 and a wiring 108 supported by the wiring support part 107 and arranged at an upper part of a movable electrode 104 are provided on a substrate 101. There are two wiring structures each containing the wiring support part 107 and the wiring 108, two wirings 108 insulated and separated from each other, with each end arranged in opposition with a given interval. Further, one end of each two wirings 108 arranged in opposition is arranged above the contact electrode 106 with a given distance. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロマシン技術を利用して作製される可動構造を備えた微細電子機械スイッチおよびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a fine electromechanical switch having a movable structure manufactured using micromachine technology and a method for manufacturing the same.

近年、薄膜形成技術やフォトリソグラフィ技術を基本にしてエッチングすることなどで立体的に微細加工を行うマイクロマシン技術を利用することで、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）を構成する素子（ＭＥＭＳ素子）が開発されている。無線通信用の端末などにおいて応用が期待されているＭＥＭＳ素子として、特許文献１に示されているように、接点電極を備えた微細な可動構造体と、配線構造体からなる微細電子機械スイッチがある。   In recent years, MEMS (Micro Electro Mechanical System) components (MEMS devices) have been developed by utilizing micromachine technology that performs three-dimensional microfabrication by etching based on thin film formation technology and photolithography technology. Has been. As a MEMS element that is expected to be applied to a terminal for wireless communication or the like, as shown in Patent Document 1, a fine movable structure including a contact electrode and a fine electromechanical switch including a wiring structure are provided. is there.

このような微細電子機械スイッチの基本的な構成について図６に示す。この微細電子機械スイッチは、基板６０１と、基板６０１の上に固定されて形成された２つの配線構造体６０８と、基板６０１の上に固定されて形成された固定電極６１０と、基板６０１の上に形成された支持構造体６０２と、支持構造体６０２の上に梁６０３を介して支持された可動電極６０４と、可動電極６０４の基板６０１の側に絶縁層６０４を解して形成された接点電極６０６とを備えている。基板６０１の上には、支持構造体６０２，配線構造体６０８，および固定電極６１０などの固定構造体と、可動電極６０４および接点電極６０６などを含む可動構造体とが形成されていることになる。   FIG. 6 shows a basic configuration of such a fine electromechanical switch. This fine electromechanical switch includes a substrate 601, two wiring structures 608 fixedly formed on the substrate 601, a fixed electrode 610 formed fixedly on the substrate 601, and a substrate 601. A support structure 602 formed on the movable structure 602, a movable electrode 604 supported on the support structure 602 via a beam 603, and a contact formed by disposing the insulating layer 604 on the substrate 601 side of the movable electrode 604. And an electrode 606. On the substrate 601, a fixed structure such as the support structure 602, the wiring structure 608, and the fixed electrode 610, and a movable structure including the movable electrode 604 and the contact electrode 606 are formed. .

このような微細電子機械スイッチは、例えば非特許文献１に示されているように、めっき技術や、犠牲膜の形成技術、及び犠牲膜の除去技術といった公知の技術を用いて形成することができる。   Such a fine electromechanical switch can be formed using a known technique such as a plating technique, a sacrificial film forming technique, and a sacrificial film removing technique, as shown in Non-Patent Document 1, for example. .

この微細電子機械スイッチは、固定電極６１０と可動電極６０４との間に電圧を印加し、静電引力により可動構造体（可動電極６０４）を変位させることで、接点電極６０６が２つの配線構造体６０８と接触してこれらを短絡させることで、スイッチとしての機能を発現する。微細電子機械スイッチは、スイッチのオンオフを機械的に切り替えるため、半導体装置を用いたスイッチと比較し、オン時の損失が小さく、かつオフ時のリーク電流や寄生容量が小さいという優れた特性が得られる。   This fine electromechanical switch applies a voltage between the fixed electrode 610 and the movable electrode 604 and displaces the movable structure (movable electrode 604) by electrostatic attraction, so that the contact electrode 606 has two wiring structures. By contacting these with 608 and short-circuiting them, the function as a switch is developed. Since the micro electromechanical switch mechanically switches the switch on and off, it has excellent characteristics such as low on-time loss and low off-state leakage current and parasitic capacitance compared to a switch using a semiconductor device. It is done.

特許第３１３７１０８号公報Japanese Patent No. 3137108 K. Kuwabara et al. , “Novel Structure and Fabrication Process for Integrated RF Microelectromechanical-System Technology,” JJAP, vol. 45, no. 9A, pp. 6849-6853, 2006.K. Kuwabara et al., “Novel Structure and Fabrication Process for Integrated RF Microelectromechanical-System Technology,” JJAP, vol. 45, no. 9A, pp. 6849-6853, 2006. N. Sato, H. Ishii, S. Shigematu, H. Morimura, T. Kamei, K. Kudou, M. Yano, K. Machida, H. Kyuragi, “A sealing technique for stacking MEMS on LSI using spin-coating film transfer and hot pressing," Jpn. J. Appl. Phys. , Vol. 42, Part 1, No. 4B, pp. 2462-2467, Apr. 2003.N. Sato, H. Ishii, S. Shigematu, H. Morimura, T. Kamei, K. Kudou, M. Yano, K. Machida, H. Kyuragi, “A sealing technique for stacking MEMS on LSI using spin-coating film transfer and hot pressing, "Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 42, Part 1, No. 4B, pp. 2462-2467, Apr. 2003.

ところで、上述したような微細電子機械スイッチでは、無線通信などで用いられる数ＧＨｚ以上の高い周波数においても、損失を小さく抑えることが求められている。スイッチの損失としては、配線における損失と、接点電極における損失がある。これらのうち、配線における損失を低減するためには、配線構造体を厚く形成し、寄生抵抗を小さくすることが有効である。   By the way, in the fine electromechanical switch as described above, it is required to suppress loss even at a high frequency of several GHz or more used in wireless communication or the like. The loss of the switch includes a loss in the wiring and a loss in the contact electrode. Of these, in order to reduce the loss in the wiring, it is effective to form a thick wiring structure and reduce the parasitic resistance.

しかしながら、めっきなどの技術を用いて配線構造体を形成する場合、配線構造体の膜厚を厚くするのにともない、配線構造体の上面の凹凸も大きくなることが知られている。配線構造体の上面の凹凸が大きくなると、図７に示すように、接点電極６０６と、めっきにより厚く形成した配線構造体７０８とが接触しづらくなり、接点電極６０６における接触抵抗が増加して損失が大きくなり、また、接点電極６０６が配線構造体７０８と接触せず、スイッチがオンしなくなるといった動作不良を引き起こすという問題がある。   However, when the wiring structure is formed using a technique such as plating, it is known that the unevenness on the upper surface of the wiring structure increases as the thickness of the wiring structure increases. When the unevenness on the upper surface of the wiring structure increases, as shown in FIG. 7, the contact electrode 606 and the wiring structure 708 formed thick by plating become difficult to contact, and the contact resistance at the contact electrode 606 increases and loss occurs. In addition, the contact electrode 606 does not come into contact with the wiring structure 708 and the switch is not turned on.

厚く形成する電極構造体の上面の凹凸を低減するための技術としては、配線構造体の表面を研磨するＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)技術が知られている。しかしながら、配線構造体の膜厚が厚くなると、局所的な凹凸が大きくなるのに加え、ウェハ面内における大局的な膜厚のばらつきも大きくなり、ＣＭＰ技術を適用するのは困難であった。   A CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique for polishing the surface of the wiring structure is known as a technique for reducing the unevenness of the upper surface of the electrode structure that is formed thick. However, when the thickness of the wiring structure is increased, local unevenness is increased, and the variation of the overall film thickness in the wafer surface is also increased, which makes it difficult to apply the CMP technique.

また、微細電子機械スイッチは、スイッチを用いた装置を小型化するために、ＬＳＩと集積化して形成することが求められている。しかしながら、上述した微細電子機械スイッチでは、スイッチをＬＳＩの上に形成した場合、配線構造体とＬＳＩの基板や回路との間に寄生容量や寄生相互インダクタが生じる。これらの寄生素子の影響によって、高周波において配線構造体を流れる信号がＬＳＩの基板や回路に流れ込んでしまうため、高周波においてスイッチの損失が増加してしまうという問題があった。   In addition, the micro electromechanical switch is required to be integrated with an LSI in order to reduce the size of a device using the switch. However, in the above-described microelectromechanical switch, when the switch is formed on the LSI, a parasitic capacitance or a parasitic mutual inductor is generated between the wiring structure and the substrate or circuit of the LSI. Due to the influence of these parasitic elements, a signal flowing through the wiring structure at a high frequency flows into the substrate or circuit of the LSI, resulting in a problem that the loss of the switch increases at a high frequency.

本発明は、以上のような問題を解消するためになされたものであり、微細電子機械スイッチの配線構造体における損失を低減するとともに、接点電極における損失の増大や動作不良の発生を抑制できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reduce loss in the wiring structure of the microelectromechanical switch and can suppress increase in loss and malfunction of the contact electrode. The purpose is to.

本発明に係る微細電子機械スイッチは、基板と、この基板の上に形成された支持部と、この支持部に支持されて基板より離間する可動電極と、この可動電極の上部に配置された配線と、可動電極に連結された接点電極とを少なくとも備え、配線の一部は、接点電極の上に配置されて接点電極が接触可能とされているようにしたものである。   A microelectromechanical switch according to the present invention includes a substrate, a support portion formed on the substrate, a movable electrode supported by the support portion and spaced from the substrate, and a wiring disposed on the movable electrode. And a contact electrode coupled to the movable electrode, and a part of the wiring is arranged on the contact electrode so that the contact electrode can be contacted.

上記微細電子機械スイッチにおいて、可動電極に対向して配置された固定電極を備える。また、可動電極の上部に配線を挟むように配置された２つの固定電極を備え、配線および固定電極によりコプレーナ型伝送線路が構成されている。   The fine electromechanical switch includes a fixed electrode disposed to face the movable electrode. In addition, two fixed electrodes are provided on the movable electrode so as to sandwich the wiring, and a coplanar transmission line is configured by the wiring and the fixed electrode.

上記微細電子機械スイッチにおいて、基板の上に形成された枠状の支持枠を備え、支持部，可動電極，配線，および固定電極は、支持枠の内側に配置され、固定電極は支持枠に支持されているようにしてもよい。また、支持枠および配線の上部に接して形成され、支持枠の内側の領域を封止する封止膜を備えるようにしてもよい。なお、配線は、めっきにより形成されたものである。   The above micro electromechanical switch includes a frame-shaped support frame formed on a substrate, the support portion, the movable electrode, the wiring, and the fixed electrode are disposed inside the support frame, and the fixed electrode is supported by the support frame. You may be made to do. Further, a sealing film that is formed in contact with the upper portion of the support frame and the wiring and seals the inner region of the support frame may be provided. The wiring is formed by plating.

本発明に係る微細電子機械スイッチの製造方法は、基板の上に支持部を形成する第１工程と、支持部に支持されて基板より離間する可動電極を形成する第２工程と、可動電極に連結する接点電極を形成する第３工程と、可動電極および接点電極を埋め込むように配線犠牲層を形成する第４工程と、配線犠牲層の上の可動電極の上部に配置された配線を形成する第５工程と、配線犠牲層を除去し、配線の一部が、接点電極の上に配置されて接点電極が接触可能とされた状態とする第６工程とを少なくとも備え、第４工程では、配線犠牲層の上面を平坦な状態に形成するようにしたものである   The method for manufacturing a micro electro mechanical switch according to the present invention includes a first step of forming a support portion on a substrate, a second step of forming a movable electrode supported by the support portion and spaced from the substrate, and a movable electrode. A third step of forming a contact electrode to be connected; a fourth step of forming a wiring sacrificial layer so as to embed the movable electrode and the contact electrode; and forming a wiring disposed on the movable electrode above the wiring sacrificial layer. At least a fifth step and a sixth step in which the wiring sacrificial layer is removed and a part of the wiring is arranged on the contact electrode so that the contact electrode can be brought into contact with each other. The upper surface of the wiring sacrificial layer is formed in a flat state.

上記微細電子機械スイッチの製造方法において、接点電極を形成した後に、可動電極に対向して配置された固定電極を形成する工程を備える。   The method for manufacturing a micro electro mechanical switch includes a step of forming a fixed electrode disposed to face the movable electrode after forming the contact electrode.

上記微細電子機械スイッチの製造方法において、配線は、めっきにより形成するとよい。また、配線犠牲層を形成する前に、接点電極の上面を研磨してもよい。   In the method for manufacturing the micro electro mechanical switch, the wiring may be formed by plating. Further, the upper surface of the contact electrode may be polished before forming the wiring sacrificial layer.

上記微細電子機械スイッチの製造方法において、第４工程では、樹脂を塗布して配線犠牲層を形成することで、配線犠牲層の上面を平坦化し、第５工程では、配線を配線犠牲層の上に接して形成すればよい。また、樹脂による配線犠牲層の上面を研磨してもよい。また、配線犠牲層の上に新たに樹脂を塗布することで配線犠牲層の上面を平坦化し、配線は、配線犠牲層の上に新たに塗布した樹脂による層の上に接して形成するようにしてもよい。   In the method of manufacturing the micro electro mechanical switch, in the fourth step, the upper surface of the wiring sacrificial layer is flattened by applying a resin to form the wiring sacrificial layer, and in the fifth step, the wiring is placed on the wiring sacrificial layer. It may be formed in contact with. Further, the upper surface of the wiring sacrificial layer made of resin may be polished. Also, the upper surface of the wiring sacrificial layer is flattened by newly applying a resin on the wiring sacrificial layer, and the wiring is formed in contact with the newly applied resin layer on the wiring sacrificial layer. May be.

また、上記微細電子機械スイッチの製造方法において、第４工程では、配線犠牲層の上面を研磨することで、配線犠牲層の上面を平坦化し、第５工程では、配線を、配線犠牲層の上に接して形成するようにしてもよい。   In the method of manufacturing the micro electro mechanical switch, in the fourth step, the upper surface of the wiring sacrificial layer is polished to flatten the upper surface of the wiring sacrificial layer, and in the fifth step, the wiring is placed on the wiring sacrificial layer. You may make it form in contact with.

以上説明したように、本発明によれば、可動電極の上部に配線を配置し、配線の一部は、接点電極の上に配置されているようにしたので、微細電子機械スイッチの配線構造体における損失を低減するとともに、接点電極における損失の増大や動作不良の発生を抑制できるようになるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, the wiring is arranged above the movable electrode, and a part of the wiring is arranged on the contact electrode. As a result, it is possible to obtain an excellent effect that the loss at the contact electrode can be reduced and the increase in loss at the contact electrode and the occurrence of malfunction can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[実施の形態１]
はじめに、本発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１における微細電子機械スイッチの構成を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ），（ｃ）である。 [Embodiment 1]
First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view (a) and cross-sectional views (b) and (c) showing the configuration of the micro electromechanical switch according to Embodiment 1 of the present invention.

本実施の形態１における微細電子機械スイッチは、基板１０１と、基板１０１の上に形成された可動構造体支持部１０２と、可動構造体支持部１０２に梁１０３を介して（に連結して）支持された可動電極１０４と、可動電極１０４の基板１０１の側とは反対側（上面）に絶縁膜１０５を介して形成された接点電極１０６とを備える。接点電極１０６は、絶縁膜１０５を介して可動電極１０４と機械的に連結されており、可動電極１０４と電気的に絶縁されている。これらの梁１０３，可動電極１０４、絶縁膜１０５，および接点電極１０６により可動構造体が構成されている。   The micro electromechanical switch according to the first embodiment includes a substrate 101, a movable structure support portion 102 formed on the substrate 101, and a movable structure support portion 102 via (connected to) the beam 103. The movable electrode 104 is supported, and a contact electrode 106 formed on the opposite side (upper surface) of the movable electrode 104 to the substrate 101 side through an insulating film 105. The contact electrode 106 is mechanically connected to the movable electrode 104 through the insulating film 105 and is electrically insulated from the movable electrode 104. The beam 103, the movable electrode 104, the insulating film 105, and the contact electrode 106 constitute a movable structure.

また、基板１０１の上には、配線支持部１０７と、配線支持部１０７に支持されて可動電極１０４の上部に配置された配線１０８とを備えている。配線支持部１０７および配線１０８を含む配線構造体は２つ配置され、２つの配線１０８は互いに絶縁分離され、かつ、各々の一端が、所定の間隔を開けて対向配置されている。また、これら対向配置されている２つの配線１０８の一端は、接点電極１０６の上部に所定の距離離れて配置されている。なお、接点電極１０６は、可動電極１０４の上側（配線１０８の側）に形成されている必要はない。例えば、可動電極の可動端に延長するように接点電極が連結され、このように連結された接点電極の上側に、配線の一部が配置されているようにしてもよい。また、例えば、可動電極の延在方向に対して可動端付近の側部に接点電極が連結されているようにしてもよい。接点電極は、可動電極に連結され、配線の一部に接触可能とされていればよい。   Further, on the substrate 101, a wiring support unit 107 and a wiring 108 supported by the wiring support unit 107 and disposed on the movable electrode 104 are provided. Two wiring structures including the wiring support portion 107 and the wiring 108 are arranged, the two wirings 108 are insulated and separated from each other, and one ends of the wiring structures are arranged to face each other with a predetermined interval. In addition, one end of the two wirings 108 arranged opposite to each other is arranged at a predetermined distance above the contact electrode 106. Note that the contact electrode 106 does not need to be formed above the movable electrode 104 (on the wiring 108 side). For example, the contact electrode may be connected so as to extend to the movable end of the movable electrode, and a part of the wiring may be arranged on the upper side of the contact electrode thus connected. Further, for example, the contact electrode may be connected to the side portion near the movable end with respect to the extending direction of the movable electrode. The contact electrode only needs to be connected to the movable electrode and be able to contact a part of the wiring.

また、基板１０１の上には、固定電極支持部１０９と、固定電極支持部１０９に支持されて可動電極１０４の上部に離間して配置された固定電極１１０とを備えている。本実施の形態では、配線１０８と梁１０３との間の領域に、固定電極１１０が配置されている。   On the substrate 101, a fixed electrode support 109 and a fixed electrode 110 supported by the fixed electrode support 109 and spaced apart from the upper part of the movable electrode 104 are provided. In the present embodiment, the fixed electrode 110 is disposed in a region between the wiring 108 and the beam 103.

本実施の形態における微細電子機械スイッチでは、基板１０１の上に、配線支持部１０７および配線１０８を含む配線構造体、固定電極支持部１０９および固定電極１１０を含む固定電極構造体などの固定構造体が形成されている。   In the microelectromechanical switch according to the present embodiment, a fixed structure such as a wiring structure including wiring support 107 and wiring 108 and a fixed electrode structure including fixed electrode support 109 and fixed electrode 110 on substrate 101. Is formed.

可動構造体支持部１０２、可動電極１０４、固定電極支持部１０９、固定電極１１０、配線支持部１０７は、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料から構成されていればよい。   The movable structure support unit 102, the movable electrode 104, the fixed electrode support unit 109, the fixed electrode 110, and the wiring support unit 107 may be made of a metal material such as gold (Au), copper (Cu), or aluminum (Al). That's fine.

上述したように構成した本実施の形態の微細電子機械スイッチは、基板１０１を下側とした場合、可動電極１０４の上に配線１０８が配置されているようにしたところに特徴がある。なお、以降では、基板１０１により近い方を下側とし、可動電極１０４が配置されている方向を上側とする。従って、例えば、可動電極１０４の上面と配線１０８の下面とが、対向していることになる。上述した構成としたことにより、後述するように、寄生抵抗の抑制のために配線１０８を厚く形成しても、接点電極１０６との間の接触の損失を増大させることが抑制できるようになる。   The microelectromechanical switch of this embodiment configured as described above is characterized in that the wiring 108 is disposed on the movable electrode 104 when the substrate 101 is on the lower side. In the following, the side closer to the substrate 101 is the lower side, and the direction in which the movable electrode 104 is arranged is the upper side. Therefore, for example, the upper surface of the movable electrode 104 and the lower surface of the wiring 108 are opposed to each other. With the above-described configuration, as described later, it is possible to suppress an increase in loss of contact with the contact electrode 106 even if the wiring 108 is formed thick in order to suppress parasitic resistance.

以下、より詳細に説明する。前述したように、配線１０８は、寄生抵抗を小さくするために厚膜の金属材料によって形成される。このような厚膜の配線１０８は、一般に、めっき技術を用いて形成することができる。めっきにより形成する配線１０８の膜厚は、例えば、２μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。このような厚い配線１０８とすることで、寄生抵抗の大幅な低下が見込める。   This will be described in more detail below. As described above, the wiring 108 is formed of a thick metal material in order to reduce the parasitic resistance. Such a thick-film wiring 108 can generally be formed using a plating technique. The film thickness of the wiring 108 formed by plating can be, for example, about 2 μm to 100 μm. By using such a thick wiring 108, a significant reduction in parasitic resistance can be expected.

ところが、このように配線１０８を厚く形成した場合、配線１０８の上面（表面）には、大きな凹凸が形成されるようになる。従って、配線１０８の上側に接点電極が配置されていると、接点電極は配線１０８の大きな凹凸が形成されている面に接触することになり、接触における大きな損失を発生させることになる。   However, when the wiring 108 is formed thick in this way, large irregularities are formed on the upper surface (surface) of the wiring 108. Therefore, when the contact electrode is disposed on the upper side of the wiring 108, the contact electrode comes into contact with the surface of the wiring 108 on which the large unevenness is formed, and a large loss in contact occurs.

これに対し、厚く形成することで大きな凹凸が形成される配線１０８の上側ではなく、配線１０８の下側に接点電極１０６が配置されるようにした。例えば、配線１０８は、よく知られているように、樹脂などから構成された犠牲層（配線犠牲層）の上に形成した後、犠牲層を除去することで、下部に空間が形成された状態が得られるようにしている。従って、配線１０８は、表面の平坦（平滑）化が容易に行える犠牲層の上に形成することになるので、配線１０８の下面は、高い平坦性を備えた状態に形成することが可能である。   On the other hand, the contact electrode 106 is arranged below the wiring 108 instead of above the wiring 108 where a large unevenness is formed by forming it thick. For example, as is well known, the wiring 108 is formed on a sacrificial layer (wiring sacrificial layer) made of resin or the like, and then the sacrificial layer is removed so that a space is formed in the lower portion. Is to be obtained. Therefore, since the wiring 108 is formed on a sacrificial layer that can easily flatten (smooth) the surface, the lower surface of the wiring 108 can be formed with high flatness. .

また、接点電極１０６は、大きな凹凸が形成されるようになるまでに厚く形成していない。これらのことにより、本実施の形態によれば、２つの配線１０８と接点電極１０６とが接触する面は、各々大きな凹凸が形成されていることがなく、これらの間の接触においては、損失の発生が抑制された状態となっている。   Further, the contact electrode 106 is not formed thick until large irregularities are formed. As a result, according to the present embodiment, the surface where the two wirings 108 and the contact electrode 106 are in contact with each other is not formed with large irregularities, and in the contact between them, the loss is lost. Occurrence is suppressed.

このように、本実施の形態の微細電子機械スイッチにおいては、配線１０８の膜厚を厚くして寄生抵抗を小さくしながらも、接点電極１０６との良好な接触を実現することができるという優れた効果が得られる。   As described above, in the micro electromechanical switch of this embodiment, excellent contact with the contact electrode 106 can be realized while increasing the thickness of the wiring 108 and reducing the parasitic resistance. An effect is obtained.

ここで、配線１０８及び接点電極１０６は、ＡｕまたはＡｕを含む合金から構成すれば、より接点電極１０６における接触抵抗を低減することができる。また、接点電極１０６は、例えば膜厚を０．１μｍ〜２μｍ程度とすることによって、めっき法により形成した場合においても、配線１０８と対向する接点電極１０６の表面（上面）の凹凸を小さく抑え、良好な接触を実現することができる。   Here, if the wiring 108 and the contact electrode 106 are made of Au or an alloy containing Au, the contact resistance of the contact electrode 106 can be further reduced. Further, the contact electrode 106 has a film thickness of, for example, about 0.1 μm to 2 μm, so that even when the contact electrode 106 is formed by a plating method, the unevenness of the surface (upper surface) of the contact electrode 106 facing the wiring 108 is reduced, Good contact can be achieved.

以下、上述した本実施の形態における微細電子機械スイッチの動作について簡単に説明する。本実施の形態の微細電子機械スイッチでは、可動電極１０４と固定電極１１０との間に電圧を印加することで静電引力が生じ、梁１０３が変形して可動構造体が変位することで、接点電極１０６が配線１０８に接触し、スイッチとして機能する。なお、固定電極１１０を、可動電極１０４の下側に配置し、固定電極１１０と可動電極１０４との間に斥力が働くように構成してもよい。   Hereinafter, the operation of the fine electromechanical switch in the present embodiment will be briefly described. In the micro electromechanical switch of the present embodiment, an electrostatic attraction is generated by applying a voltage between the movable electrode 104 and the fixed electrode 110, and the beam 103 is deformed to displace the movable structure. The electrode 106 contacts the wiring 108 and functions as a switch. Note that the fixed electrode 110 may be disposed below the movable electrode 104 so that a repulsive force acts between the fixed electrode 110 and the movable electrode 104.

ここで、可動電極１０４と固定電極１１０とは、各電極に対して静電引力（斥力）などの力が印加された際に生じる基板１０１に対する変位のしやすさ、言い換えると、バネ定数により区別され、バネ定数が小さく変位しやすい方を可動電極１０４（可動電極構造体）とし、バネ定数が大きく変位しにくい方を固定電極１１０（固定電極構造体）とする。本実施の形態では、可曉性を備えた梁１０３を備えることにより、可動構造体のバネ定数を小さくしている。   Here, the movable electrode 104 and the fixed electrode 110 are distinguished by the ease of displacement with respect to the substrate 101 that occurs when a force such as electrostatic attraction (repulsive force) is applied to each electrode, in other words, the spring constant. The one having a small spring constant and being easily displaced is referred to as a movable electrode 104 (movable electrode structure), and the one having a large spring constant and difficult to be displaced is referred to as a fixed electrode 110 (fixed electrode structure). In this embodiment, the spring constant of the movable structure is reduced by providing the beam 103 having flexibility.

なお、基板１０１は、例えば、表面にシリコン酸化膜などの絶縁層を備えたシリコン基板や、ガラスなどの絶縁基板、また、埋め込み絶縁層を備えたＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板などであればよい。また、基板１０１がシリコンなどの半導体基板の場合、ここに集積回路が形成されていてもよく、可動電極１０４や配線１０８、固定電極１１０は、それぞれ可動構造体支持部１０２、配線支持部１０７、固定電極支持部１０９を介して、集積回路に接続されるようにしてもよい。   The substrate 101 may be, for example, a silicon substrate having an insulating layer such as a silicon oxide film on the surface, an insulating substrate such as glass, or an SOI (Silicon On Insulator) substrate having a buried insulating layer. . In the case where the substrate 101 is a semiconductor substrate such as silicon, an integrated circuit may be formed here. The movable electrode 104, the wiring 108, and the fixed electrode 110 are respectively connected to the movable structure support portion 102, the wiring support portion 107, You may make it connect to an integrated circuit via the fixed electrode support part 109. FIG.

また、本実施の形態では、静電引力を用いて可動電極１０４を駆動する静電駆動型の微細電子機械スイッチを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、可動構造体に圧電材料を用いた圧電駆動型、磁界を利用した電磁駆動型、熱による変形を利用した熱電駆動型など、様々な駆動方式の微細電子機械スイッチに対して応用可能であることはいうまでもない。例えば、可動構造体に圧電材料を用いてこれを駆動する場合、固定電極１１０はなくてもよい。   In the present embodiment, the electrostatic drive type micro electromechanical switch that drives the movable electrode 104 using electrostatic attraction has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the movable structure Needless to say, it can be applied to various electromechanical switches of various drive systems, such as piezoelectric drive type using piezoelectric material for the body, electromagnetic drive type using magnetic field, and thermoelectric drive type using deformation by heat. Nor. For example, when driving a movable structure using a piezoelectric material, the fixed electrode 110 is not necessary.

[実施の形態２]
次に、本発明の実施の形態２について図２を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態２における微細電子機械スイッチの構成例を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。本実施の形態２における微細電子機械スイッチは、基板２０１と、基板２０１の上に形成された一対の可動構造体支持部２０２と、これら可動構造体支持部２０２に一対の梁２０３を介して連結されて支持された可動電極２０４と、可動電極２０４の基板２０１の側とは反対側（上面）に絶縁膜２０５を介して形成された接点電極２０６とを備える。接点電極２０６は、絶縁膜２０５を介して可動電極２０４と機械的に連結されており、可動電極２０４と電気的に絶縁されている。これらの梁２０３，可動電極２０４、絶縁膜２０５，および接点電極２０６により可動構造体が構成されている。 [Embodiment 2]
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) showing a configuration example of the micro electromechanical switch according to the second embodiment of the present invention. The micro electromechanical switch according to the second embodiment includes a substrate 201, a pair of movable structure support portions 202 formed on the substrate 201, and a pair of beams 203 connected to the movable structure support portions 202. The movable electrode 204 thus supported and a contact electrode 206 formed on the opposite side (upper surface) of the movable electrode 204 to the substrate 201 side through an insulating film 205 are provided. The contact electrode 206 is mechanically connected to the movable electrode 204 via the insulating film 205 and is electrically insulated from the movable electrode 204. The beam 203, the movable electrode 204, the insulating film 205, and the contact electrode 206 constitute a movable structure.

また、基板２０１の上には、配線支持部２０７と、配線支持部２０７に支持されて可動電極２０４の上部に配置された配線２０８とを備えている。配線支持部２０７および配線２０８を含む配線構造体は２つ配置され、２つの配線２０８は互いに絶縁分離され、かつ、各々の一端が、所定の間隔を開けて対向配置されている。また、これら対向配置されている２つの配線２０８の一端は、接点電極２０６の上部に所定の距離離れて配置されている。   Further, on the substrate 201, a wiring support unit 207 and a wiring 208 supported by the wiring support unit 207 and disposed on the movable electrode 204 are provided. Two wiring structures including the wiring support portion 207 and the wiring 208 are arranged, the two wirings 208 are insulated and separated from each other, and one ends of the wiring structures are arranged to face each other with a predetermined interval. In addition, one end of the two wirings 208 arranged opposite to each other is disposed above the contact electrode 206 by a predetermined distance.

また、基板２０１の上には、２つの固定電極支持部２０９と、固定電極支持部２０９に支持されて可動電極２０４の上部に離間して配置され、配線２０８を挟むように配置された２つの固定電極２１０とを備えている。本実施の形態においても、配線２０８と梁２０３との間の領域に、固定電極２１０が配置されている。   Also, on the substrate 201, two fixed electrode support portions 209 and two fixed electrode support portions 209 that are supported by the fixed electrode support portions 209 and spaced apart from the upper part of the movable electrode 204, are arranged so as to sandwich the wiring 208 therebetween. And a fixed electrode 210. Also in the present embodiment, the fixed electrode 210 is disposed in a region between the wiring 208 and the beam 203.

本実施の形態における微細電子機械スイッチは、基板２０１の上に、配線支持部２０７および配線２０８を含む配線構造体、固定電極支持部２０９および固定電極２１０を含む固定電極構造体などの固定構造体が形成されている。ここで、図２（ａ）の平面図および図２（ｂ）の断面図に示すように、紙面横方向に延在する直線上に、一対の可動構造体支持部２０２および梁２０３と、可動電極２０４とが配列されている。また、図２（ａ）に示すように、可動電極２０４の中央部を通る紙面縦方向に延在する直線上に、２つの配線２０８が配列されている。   The microelectromechanical switch in this embodiment includes a fixed structure such as a wiring structure including a wiring support portion 207 and a wiring 208 on a substrate 201, and a fixed electrode structure including a fixed electrode support portion 209 and a fixed electrode 210. Is formed. Here, as shown in the plan view of FIG. 2A and the cross-sectional view of FIG. 2B, a pair of the movable structure support 202 and the beam 203 are movable on a straight line extending in the horizontal direction of the paper surface. The electrodes 204 are arranged. Further, as shown in FIG. 2A, two wirings 208 are arranged on a straight line that passes through the central portion of the movable electrode 204 and extends in the vertical direction of the drawing.

上述したように、本実施の形態２では、実施の形態１の構成に加え、基板２０１から離間して形成された配線２０８の両側方に、基板２０１から離間して形成された２つの固定電極２１０が配置されている。これにより、固定電極２１０および配線２０８よりなるコプレーナ型の伝送線路をスイッチと一体化して形成することができる。   As described above, in the second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, two fixed electrodes formed apart from the substrate 201 on both sides of the wiring 208 formed separated from the substrate 201. 210 is arranged. Accordingly, a coplanar transmission line including the fixed electrode 210 and the wiring 208 can be formed integrally with the switch.

コプレーナ型伝送線路では、配線２０８及び固定電極２１０の膜厚や、配線２０８と固定電極２１０の間の間隔を適切な値に設計することによって、配線２０８の特性インピーダンスを所望の値に調整し、高周波において生じるインピーダンス不整合に起因した信号の反射を防止することができる。したがって、スイッチとコプレーナ型伝送線路を一体化して形成することにより、より優れた高周波特性を備えたスイッチが得られる。   In the coplanar transmission line, the characteristic impedance of the wiring 208 is adjusted to a desired value by designing the film thickness of the wiring 208 and the fixed electrode 210 and the interval between the wiring 208 and the fixed electrode 210 to an appropriate value. Signal reflection due to impedance mismatch occurring at high frequencies can be prevented. Therefore, by forming the switch and the coplanar transmission line integrally, a switch having more excellent high frequency characteristics can be obtained.

また、本実施の形態２における微細電子機械スイッチでは、配線２０８や固定電極２１０が、基板２０１の上に離間して配置されているため、例えば、基板２０１に形成されているＬＳＩ回路の影響を受けることが抑制されるようになる。   In the micro electromechanical switch according to the second embodiment, since the wiring 208 and the fixed electrode 210 are spaced apart from each other on the substrate 201, for example, the influence of the LSI circuit formed on the substrate 201 is affected. It will be suppressed to receive.

例えば、コプレーナ型伝送線路が、基板２０１に接触して形成されている場合、コプレーナ型伝送線路の特性インピーダンスがＬＳＩの回路パタンに応じて変動する。また、コプレーナ型伝送線路を構成している配線とＬＳＩ回路との電磁気的な結合により、高周波において、コプレーナ型伝送線路を導波する信号が、ＬＳＩ回路に流れ込み、損失が発生するという問題があった。   For example, when the coplanar transmission line is formed in contact with the substrate 201, the characteristic impedance of the coplanar transmission line varies depending on the circuit pattern of the LSI. Further, due to the electromagnetic coupling between the wiring constituting the coplanar transmission line and the LSI circuit, a signal guided through the coplanar transmission line flows into the LSI circuit at a high frequency, resulting in a loss. It was.

これに対し、本実施の形態の微細電子機械スイッチでは、配線２０８及び固定電極２１０が基板２０１から離間して形成されているため、スイッチがＬＳＩの上に集積化されて形成された場合であっても、基板２０１に形成されているＬＳＩ回路の影響を小さく抑え、良好な高周波特性を得ることができる。加えて、本実施の形態では、配線２０８及び固定電極２１０が厚膜によって形成されているため、配線２０８を流れる高周波信号によって生じる電界が、配線２０８と固定電極２１０の間に閉じ込められやすく、ＬＳＩ回路の影響をさらに小さくすることができるという優れた効果が得られる。   On the other hand, in the micro electro mechanical switch of the present embodiment, the wiring 208 and the fixed electrode 210 are formed apart from the substrate 201, and therefore, the switch is integrated and formed on the LSI. However, it is possible to suppress the influence of the LSI circuit formed on the substrate 201 and to obtain good high frequency characteristics. In addition, in this embodiment mode, since the wiring 208 and the fixed electrode 210 are formed of a thick film, an electric field generated by a high-frequency signal flowing through the wiring 208 is easily confined between the wiring 208 and the fixed electrode 210, and the LSI An excellent effect that the influence of the circuit can be further reduced is obtained.

[実施の形態３]
次に、本発明の実施の形態３について図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態３における微細電子機械スイッチの構成例を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。 [Embodiment 3]
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) showing a configuration example of the micro electromechanical switch according to Embodiment 3 of the present invention.

本実施の形態３における微細電子機械スイッチは、基板３０１と、基板３０１の上に形成された一対の可動構造体支持部３０２と、これら可動構造体支持部３０２に一対の梁３０３を介して連結されて支持された可動電極３０４と、可動電極３０４の基板３０１の側とは反対側（上面）に絶縁膜３０５を介して形成された接点電極３０６とを備える。これらの可動構造体の構成は、上述した実施の形態２と同様である。   The micro electromechanical switch according to the third embodiment includes a substrate 301, a pair of movable structure support portions 302 formed on the substrate 301, and a pair of beams 303 connected to the movable structure support portions 302. The movable electrode 304 thus supported and the contact electrode 306 formed on the opposite side (upper surface) of the movable electrode 304 to the substrate 301 side through the insulating film 305 are provided. The configurations of these movable structures are the same as those in the second embodiment described above.

また、基板３０１の上には、配線支持部３０７と、配線支持部３０７に支持されて可動電極３０４の上部に配置された配線３０８とを備えている。配線支持部３０７および配線３０８を含む配線構造体は２つ配置され、２つの配線３０８は互いに絶縁分離され、かつ、各々の一端が、所定の間隔を開けて対向配置されている。また、これら対向配置されている２つの配線３０８の一端は、接点電極３０６の上部に所定の距離離れて配置されている。これらの配線構造体についても、上述した実施の形態２と同様である。   Further, on the substrate 301, a wiring support portion 307 and a wiring 308 supported by the wiring support portion 307 and disposed on the movable electrode 304 are provided. Two wiring structures including the wiring support portion 307 and the wiring 308 are arranged, the two wirings 308 are insulated and separated from each other, and one ends of the wiring structures are arranged facing each other with a predetermined interval. In addition, one end of the two wirings 308 arranged opposite to each other is disposed above the contact electrode 306 by a predetermined distance. These wiring structures are also the same as in the second embodiment.

上述した構成に加え、本実施の形態では、上述した可動構造体および配線構造体を含む領域を囲うように形成された枠状の固定電極支持部（支持枠）３０９を備え、固定電極支持部３０９の上において、配線３０８を挟むように配置された２つの固定電極３１０を備える。また、固定電極３１０を基板３０１の上に支持する複数の支持構造体３１１を備える。言い換えると、固定電極支持部３０９の上に、固定電極支持部３０９の内側領域の上部を覆う天井のように固定電極３１０が形成され、この中央部に開口部３１０ａを備え、開口部３１０ａ内に、２つの配線３０８が配置されている。   In addition to the above-described configuration, the present embodiment includes a frame-shaped fixed electrode support portion (support frame) 309 formed so as to surround the region including the above-described movable structure and wiring structure, and the fixed electrode support portion On the top of 309, two fixed electrodes 310 are provided so as to sandwich the wiring 308 therebetween. In addition, a plurality of support structures 311 that support the fixed electrode 310 on the substrate 301 are provided. In other words, the fixed electrode 310 is formed on the fixed electrode support portion 309 like a ceiling that covers the upper part of the inner region of the fixed electrode support portion 309, and the opening portion 310a is provided in the center portion, and the opening portion 310a is provided in the opening portion 310a. Two wirings 308 are arranged.

加えて、固定電極３１０の上には、開口部３１０ａを塞ぐように、封止膜３２１が形成されている。封止膜３２１は、開口部３１０ａを塞ぐとともに、配線３０８の上面に接して形成されている。従って、封止膜３２１は、固定電極３１０および配線３０８に支持されていることになる。   In addition, a sealing film 321 is formed on the fixed electrode 310 so as to close the opening 310a. The sealing film 321 closes the opening 310 a and is formed in contact with the upper surface of the wiring 308. Therefore, the sealing film 321 is supported by the fixed electrode 310 and the wiring 308.

なお、本実施の形態では、図３（ａ）の平面図および図３（ｂ）の断面図に示すように、固定電極支持部３０９で囲われた領域内において、紙面横方向に延在する直線上に、一対の可動構造体支持部３０２および梁３０３と、可動電極３０４とが配列されている。また、図３（ａ）に示すように、開口部３１０ａ内において、可動電極３０４の中央部を通る紙面縦方向に延在する直線上に、２つの配線３０８が配列されている。また、図３（ｂ）に示すように、基板３０１の上において、配線３０８は、固定電極３１０と同じ高さに形成され、同じ厚さに形成されている。   In the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 3A and the cross-sectional view of FIG. 3B, it extends in the horizontal direction in the drawing in the region surrounded by the fixed electrode support portion 309. A pair of movable structure support portions 302 and beams 303 and a movable electrode 304 are arranged on a straight line. Further, as shown in FIG. 3A, two wirings 308 are arranged in a straight line extending in the vertical direction of the drawing sheet passing through the central portion of the movable electrode 304 in the opening 310a. Further, as shown in FIG. 3B, on the substrate 301, the wiring 308 is formed at the same height as the fixed electrode 310 and is formed at the same thickness.

上述した本実施の形態の微細電子機械スイッチでは、前述した実施の形態２と同様に、可動電極３０４および配線３０８を、基板３０１に形成されたＬＳＩや装置外部から電気的に遮蔽することが可能となり、より安定したスイッチの動作や、良好な高周波信号の伝播が可能となる。   In the micro electromechanical switch of the present embodiment described above, the movable electrode 304 and the wiring 308 can be electrically shielded from the LSI formed on the substrate 301 and the outside of the apparatus, as in the second embodiment. Thus, more stable switch operation and good high-frequency signal propagation are possible.

また、本実施の形態では、固定電極３１０および配線３０８の間の隙間（開口部３１０ａ）が、封止膜３２１で塞がれており、固定電極支持部３０９の内側の領域が封止されているので、可動構造体を機械的に保護するとともに、接点電極３０６の汚染を防止し、接点の汚染に起因した損失の増加を抑えている。   In the present embodiment, the gap (opening 310a) between the fixed electrode 310 and the wiring 308 is closed with the sealing film 321 and the region inside the fixed electrode support portion 309 is sealed. Therefore, the movable structure is mechanically protected, the contact electrode 306 is prevented from being contaminated, and an increase in loss due to contact contamination is suppressed.

ここで、本実施の形態では、前述した実施の形態１および２と同様に、めっきなどにより固定電極３１０および配線３０８を厚く形成することを可能としている。このため、固定電極３１０および配線３０８の機械的な強度を増すことができ、高い機械的信頼性を備えた保護構造を形成することが可能となる。   Here, in the present embodiment, the fixed electrode 310 and the wiring 308 can be formed thick by plating or the like, as in the first and second embodiments. For this reason, the mechanical strength of the fixed electrode 310 and the wiring 308 can be increased, and a protective structure having high mechanical reliability can be formed.

[実施の形態４]
次に、上述した本発明の実施の形態における微細電子機械スイッチの製造方法について、図４（ａ）〜図５（ｌ）用いて説明する。以下では、本発明の実施の形態における微細電子機械スイッチの製造方法例として、実施の形態３における微細電子機械スイッチの製造法方法について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、例えばシリコン基板の上に例えば酸化シリコンからなる層間絶縁層が形成された基板４０１を用意し、この上に、第１シード層４０２が形成された状態とする。第１シード層４０２は、スパッタ法や蒸着法などにより、例えば、まずチタンを堆積してこの上に金を堆積することで形成すればよい。チタンの膜厚は０．１μｍ程度とし、金の膜厚は０．１μｍ程度とすればよい。 [Embodiment 4]
Next, a method for manufacturing the micro electromechanical switch in the embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 5 (l). Below, the manufacturing method of the micro electromechanical switch in Embodiment 3 is demonstrated as an example of the manufacturing method of the micro electro mechanical switch in Embodiment of this invention. First, as shown in FIG. 4A, for example, a substrate 401 in which an interlayer insulating layer made of, for example, silicon oxide is formed on a silicon substrate is prepared, and a first seed layer 402 is formed thereon. And The first seed layer 402 may be formed by, for example, first depositing titanium and depositing gold thereon by sputtering or vapor deposition. The thickness of titanium may be about 0.1 μm, and the thickness of gold may be about 0.1 μm.

なお、層間絶縁層は省略して図示していない。ここで、基板４０１は、複数のトランジスタ、抵抗，容量，配線などから構成された半導体集積回路を備えていてもよく、例えば、集積回路の配線と電気的に接続するためのコンタクトホールなどが、層間絶縁層の所定の箇所に形成されていてもよい。   The interlayer insulating layer is omitted and not shown. Here, the substrate 401 may include a semiconductor integrated circuit including a plurality of transistors, resistors, capacitors, wirings, and the like. For example, a contact hole for electrically connecting to the wiring of the integrated circuit, You may form in the predetermined location of an interlayer insulation layer.

次に、第１シード層４０２の上にレジスト材料を塗布し、所望のパタンを備えるマスクを用いて露光することにより、所望箇所に開口部を備えたレジストパタンを形成し、このレジストパタンの開口部に露出する第１シード層４０２の上に、めっき法により金のパタンを形成し、この後レジストパタンを除去することで、図４（ｂ）に示すように、第１金属パタン４０３，第２金属パタン４０４，および第３金属パタン４０５が形成された状態とする。このときのレジストパタンの膜厚は１５μｍ程度とし、めっき膜を膜厚１０μｍ程度に形成することで、第１金属パタン４０３，第２金属パタン４０４，および第３金属パタン４０５を形成すればよい。   Next, a resist material is applied onto the first seed layer 402, and exposed using a mask having a desired pattern, thereby forming a resist pattern having an opening at a desired location, and opening the resist pattern. A gold pattern is formed by plating on the first seed layer 402 exposed to the first portion, and then the resist pattern is removed, so that as shown in FIG. It is assumed that a two-metal pattern 404 and a third metal pattern 405 are formed. At this time, the thickness of the resist pattern is about 15 μm, and the first metal pattern 403, the second metal pattern 404, and the third metal pattern 405 may be formed by forming the plating film to a thickness of about 10 μm.

第１金属パタン４０３が、上述した実施の形態３における固定電極支持部３０９の一部となり、第２金属パタン４０４が、可動構造体支持部３０２の一部となり、第３金属パタン４０５が、配線支持部３０７の一部となる。なお、図４（ａ）〜図５（ｌ）では、各製造工程における微細電子機械スイッチの断面を模式的に示しており、例えば、図４（ｃ）では、破断面上に配置されている第１金属パタン４０３および第２金属パタン４０４は、断面が示され、破断面に配置されていない第３金属パタン４０５は側面が示されている。   The first metal pattern 403 becomes part of the fixed electrode support portion 309 in the third embodiment described above, the second metal pattern 404 becomes part of the movable structure support portion 302, and the third metal pattern 405 becomes wiring. It becomes a part of the support part 307. 4A to 5L schematically show the cross sections of the microelectromechanical switch in each manufacturing process. For example, in FIG. 4C, the micro electro mechanical switches are arranged on the fracture surface. The first metal pattern 403 and the second metal pattern 404 are shown in cross section, and the third metal pattern 405 that is not arranged on the fracture surface is shown in side view.

次に、第１金属パタン４０３，第２金属パタン４０４，および第３金属パタン４０５をマスクとして第１シード層４０２をエッチング除去し、図４（ｃ）に示すように、各金属パタンが基板４０１（層間絶縁層）の上で電気的に分離した状態とする。このエッチングでは、例えば、第１シード層４０２の上層にある金は、ヨウ素，ヨウ化アンモニウム，水，およびエタノールからなるエッチング液によりウェットエッチングすればよい。このエッチングにより露出した第１シード層４０２の下層のチタンは、フッ化水素水溶液によりウェットエッチングすればよい。   Next, the first seed layer 402 is removed by etching using the first metal pattern 403, the second metal pattern 404, and the third metal pattern 405 as a mask, and each metal pattern is transferred to the substrate 401 as shown in FIG. It is in a state of being electrically separated on the (interlayer insulating layer). In this etching, for example, gold on the upper layer of the first seed layer 402 may be wet-etched with an etching solution made of iodine, ammonium iodide, water, and ethanol. The titanium under the first seed layer 402 exposed by this etching may be wet etched with a hydrogen fluoride aqueous solution.

次に、図４（ｄ）に示すように、第１金属パタン４０３を含む各金属パタンを覆うように、樹脂膜４０６が形成された状態とする。樹脂膜４０６は、例えば、ポリアミド、ポリアミド酸、ポリベンゾオキサゾール（もしくはこの前駆体）などのベース樹脂にポジ型感光剤を付加したものを用いればよく、回転塗布により形成することができる。   Next, as illustrated in FIG. 4D, the resin film 406 is formed so as to cover each metal pattern including the first metal pattern 403. The resin film 406 may be formed by spin coating, for example, using a base resin such as polyamide, polyamic acid, or polybenzoxazole (or a precursor thereof) added with a positive photosensitive agent.

次に、第１金属パタン４０３を含む各金属パタンの上部の樹脂膜４０６を除去し、基板４０１の上に形成された各金属パタンの上面が露出した状態とすることで、図４（ｅ）に示すように、表面（上面）平坦化された下部犠牲層（第１犠牲層）４０７が形成された状態とする。感光性を有する樹脂膜４０６を公知のリソグラフィ技術によりパタニングすることで、平坦化された下部犠牲層４０７が形成された状態が得られる。なお、パタニングした後、加熱処理によって硬化する。ここで、図４（ｅ）には示していないが、図４（ｃ）に示した第３金属パタン４０５の上面も、下部犠牲層４０７の上面と同一の平面を構成して露出した状態とされている。   Next, the resin film 406 on the top of each metal pattern including the first metal pattern 403 is removed, and the upper surface of each metal pattern formed on the substrate 401 is exposed, so that FIG. As shown in FIG. 4, a lower sacrificial layer (first sacrificial layer) 407 whose surface (upper surface) is flattened is formed. By patterning the photosensitive resin film 406 by a known lithography technique, a state in which the planarized lower sacrificial layer 407 is formed can be obtained. In addition, after patterning, it hardens | cures by heat processing. Here, although not shown in FIG. 4E, the upper surface of the third metal pattern 405 shown in FIG. 4C is also exposed in the same plane as the upper surface of the lower sacrificial layer 407. Has been.

次に、第１金属パタン４０３，第２金属パタン４０４，および第３金属パタン４０５の形成と同様にすることで、図４（ｆ）に示すように、下部犠牲層４０７の上に、第４金属パタン４０８および第６金属パタン４０９が形成された状態とする。ここで、第４金属パタン４０８は、第１金属パタン４０３の上に配置された状態に形成する。第４金属パタン４０８は、第１金属パタン４０３と同様に、実施の形態３における固定電極支持部３０９の一部となる。また、第６金属パタン４０９は、この一部が第２金属パタン４０４に接続した状態に形成する。第６金属パタン４０９は、梁３０３および可動電極３０４を構成するものとなる。なお、図４（ｆ）には示していないが、図４（ｃ）に示した第３金属パタン４０５の上部にも、第４金属パタン４０８と同様の第５金属パタンが積層される。   Next, in the same manner as the formation of the first metal pattern 403, the second metal pattern 404, and the third metal pattern 405, a fourth sacrificial layer 407 is formed on the fourth sacrificial layer 407 as shown in FIG. It is assumed that the metal pattern 408 and the sixth metal pattern 409 are formed. Here, the fourth metal pattern 408 is formed on the first metal pattern 403. Similar to the first metal pattern 403, the fourth metal pattern 408 becomes a part of the fixed electrode support portion 309 in the third embodiment. Further, the sixth metal pattern 409 is formed in a state in which a part thereof is connected to the second metal pattern 404. The sixth metal pattern 409 constitutes the beam 303 and the movable electrode 304. Although not shown in FIG. 4F, a fifth metal pattern similar to the fourth metal pattern 408 is stacked on the third metal pattern 405 shown in FIG.

これらの金属パタンは、前述同様に、シード層を形成した後にレジストパタンの形成とめっき法を行うことにより形成すればよい。レジストパタンの膜厚は２μｍ程度とし、めっき膜が膜厚２μｍ程度に形成された状態とすればよい。また、このように形成した各金属パタンをマスクとしてシード層をエッチング除去する。従って、これら各金属パターンの下部には、上述のエッチング処理により、シード層４０８ａおよびシード層４０９ａが残る。   As described above, these metal patterns may be formed by forming a resist layer and performing a plating method after forming a seed layer. The film thickness of the resist pattern may be about 2 μm, and the plating film may be formed in a thickness of about 2 μm. Further, the seed layer is removed by etching using the metal patterns thus formed as a mask. Therefore, the seed layer 408a and the seed layer 409a remain under the metal patterns by the etching process described above.

加えて、上述した下部犠牲層４０７と同様に、第４金属パタン４０８および第６金属パタン４０９の周囲を埋めるように中部犠牲層４１０が形成された状態とし、上面が平坦化された状態とする。平坦化は、下部犠牲層４０７の形成と同様に、第４金属パタン４０８および第６金属パタン４０９の一部の上面が露出した状態とすればよい。   In addition, similarly to the lower sacrificial layer 407 described above, the middle sacrificial layer 410 is formed so as to fill the periphery of the fourth metal pattern 408 and the sixth metal pattern 409, and the upper surface is flattened. . The planarization may be performed in a state where the upper surfaces of a part of the fourth metal pattern 408 and the sixth metal pattern 409 are exposed as in the formation of the lower sacrificial layer 407.

次に、図４（ｇ）に示すように、露出した第６金属パタン４０９の上面に、密着層４１１ａを介して絶縁膜４１１が形成された状態とする。絶縁膜４１１の形成では、初めにスパッタ法や蒸着法などによりチタンなどを堆積して密着層４１１ａとなる金属膜が形成された状態とする。次に、金属膜の上に、例えばシリコン酸化膜などの絶縁膜をスパッタ法により堆積する。次いで、絶縁膜を、公知のフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とにより加工することで、絶縁膜４１１が形成された状態とすることができる。シリコン酸化膜の膜厚は０．５μｍ程度とすればよい。続いて、絶縁膜４１１をマスクとして金属膜をエッチング除去することで、密着層４１１ａが形成された状態とすることができる。金属膜は、例えばフッ化水素水溶液により、ウェットエッチングすればよい。   Next, as shown in FIG. 4G, an insulating film 411 is formed on the exposed upper surface of the sixth metal pattern 409 via an adhesion layer 411a. In the formation of the insulating film 411, titanium or the like is first deposited by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like, so that a metal film to be the adhesion layer 411a is formed. Next, an insulating film such as a silicon oxide film is deposited on the metal film by sputtering. Next, the insulating film 411 can be formed by processing the insulating film by a known photolithography technique and etching technique. The film thickness of the silicon oxide film may be about 0.5 μm. Subsequently, the metal film is etched away using the insulating film 411 as a mask, whereby the adhesion layer 411a can be formed. The metal film may be wet etched with, for example, an aqueous hydrogen fluoride solution.

次に、図４（ｈ）に示すように、前述した各金属パタンの形成と同様にして、絶縁膜４１１の上にシード層４１２ａを含む第７金属パタン４１２が形成された状態とする。選択的にめっきをするためのレジストパタンの膜厚は２μｍ程度とし、めっき膜が膜厚０．５μｍ程度に形成された状態とすればよい。第７金属パタン４１２が、接点電極３０６となる。めっき膜は、膜厚の増加に伴い膜上面の凹凸が大きくなるが、本実施の形態では、第７金属パタン４１２の膜厚を薄くしているため、接点電極３０６となる第７金属パタン４１２の上面の凹凸を小さく抑えることができる。   Next, as shown in FIG. 4H, the seventh metal pattern 412 including the seed layer 412a is formed on the insulating film 411 in the same manner as the formation of each metal pattern described above. The thickness of the resist pattern for selective plating may be about 2 μm, and the plating film may be formed to a thickness of about 0.5 μm. The seventh metal pattern 412 becomes the contact electrode 306. In the present embodiment, the thickness of the seventh metal pattern 412 is reduced in the plating film, but the seventh metal pattern 412 that becomes the contact electrode 306 is reduced in this embodiment. The unevenness on the upper surface of the substrate can be kept small.

ここで、第７金属パタン４１２を形成したあとに、例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）などの技術を用いることによって、第７金属パタン４１２上面をさらに平滑化するようにしてもよい。第７金属パタン４１２を形成した時の凹凸が大きい場合には、ＣＭＰ技術を用いてウェハ全面に亘り第７金属パタン４１２の表面を平滑にすることは困難となるが、上述したように、表面の凹凸が小さい状態に第７金属パタン４１２を形成しておくことにより、ＣＭＰ（研磨）により更なる平滑化が可能となる。   Here, after the seventh metal pattern 412 is formed, the upper surface of the seventh metal pattern 412 may be further smoothed by using a technique such as CMP (Chemical Mechanical Polishing). If the unevenness when the seventh metal pattern 412 is formed is large, it is difficult to smooth the surface of the seventh metal pattern 412 over the entire wafer surface using the CMP technique. If the seventh metal pattern 412 is formed in a state in which the unevenness is small, further smoothing can be performed by CMP (polishing).

次に、図５（ｉ）に示すように、可動電極３０４（図３）となる第６金属パタン４０９や第７金属パタン４１２を覆い、固定電極支持部３０９（図３）となる第４金属パタン４０８の上面が露出する開口部４１３ａを備えた上部犠牲層（配線犠牲層）４１３が形成された状態とする。なお、図５（ｉ）には示していないが、図４（ｃ）に示した第３金属パタン４０５の上部には、第４金属パタン４０８と同時に形成される金属パタンが積層され、この金属パタンの上部にも、金属パタンの上面が露出する開口部が、開口部４１３ａと同様に形成されている。   Next, as shown in FIG. 5I, the fourth metal that covers the sixth metal pattern 409 and the seventh metal pattern 412 that become the movable electrode 304 (FIG. 3) and becomes the fixed electrode support portion 309 (FIG. 3). An upper sacrificial layer (wiring sacrificial layer) 413 having an opening 413a through which the upper surface of the pattern 408 is exposed is formed. Although not shown in FIG. 5 (i), a metal pattern formed simultaneously with the fourth metal pattern 408 is stacked on the third metal pattern 405 shown in FIG. 4 (c). An opening where the upper surface of the metal pattern is exposed is formed in the upper part of the pattern in the same manner as the opening 413a.

上部犠牲層４１３は、下部犠牲層４０７および中部犠牲層４１０と同様に、例えば、ポリアミド，ポリアミド酸，ポリベンゾオキサゾール（もしくはこの前駆体）などのベース樹脂にポジ型感光剤を付加したものを用いればよく、回転塗布により形成することができる。上部犠牲層４１３に樹脂膜を用い、回転塗布などの塗布法を用いて形成することによって、第７金属パタン４１２上部の領域が平滑（平坦）になるという優れた効果が得られる。   Similar to the lower sacrificial layer 407 and the middle sacrificial layer 410, the upper sacrificial layer 413 is formed by adding a positive photosensitive agent to a base resin such as polyamide, polyamic acid, polybenzoxazole (or a precursor thereof), for example. It can be formed by spin coating. By using a resin film for the upper sacrificial layer 413 and using a coating method such as spin coating, an excellent effect that the region above the seventh metal pattern 412 becomes smooth (flat) can be obtained.

このように、可動電極部分および接点電極部分を埋め込むように上部犠牲層４１３を形成し、加えて、上部犠牲層４１３の上面が平坦な状態となるようにすることが、本実施の形態における特徴である。後述するように、上部犠牲層４１３の上に配線３０８となる第８金属パタン４１４が形成されるため、まず、可動電極部分および接点電極部分を埋め込むように形成することで、可動電極３０４や接点電極３０６より離間した状態に配線が形成されるようになる。加えて、上部犠牲層４１３の上面が平滑に形成されることによって、この平滑な面に接して形成される第８金属パタン４１４の下面が平滑となる。これにより、配線３０８と接点電極３０６の良好な接触が可能になるという優れた効果が得られるようになる。   In this manner, the upper sacrificial layer 413 is formed so as to embed the movable electrode portion and the contact electrode portion, and in addition, the upper surface of the upper sacrificial layer 413 is in a flat state. It is. As will be described later, since the eighth metal pattern 414 to be the wiring 308 is formed on the upper sacrificial layer 413, first, the movable electrode 304 and the contact are formed by embedding the movable electrode portion and the contact electrode portion. The wiring is formed in a state of being separated from the electrode 306. In addition, since the upper surface of the upper sacrificial layer 413 is formed smoothly, the lower surface of the eighth metal pattern 414 formed in contact with the smooth surface becomes smooth. As a result, an excellent effect that the wiring 308 and the contact electrode 306 can be in good contact with each other can be obtained.

ここで、上部犠牲層４１３を形成したあとに、さらに平滑化工程を加えてもよく、これによって接点電極３０６と配線３０８の接触性をさらに向上させることができる。平滑化工程としては、例えば、樹脂膜の回転塗布を用いた犠牲膜形成工程を繰り返し行い、樹脂膜を厚く形成することで上部犠牲層４１３を形成するようにすればよい。この場合、配線となる第８金属パタン４１４は、平滑（平坦）化のために新たに塗布した樹脂による層の上に接して形成すればよい。あるいは、ＣＭＰ技術（研磨）を用いて上部犠牲層４１３上面の凹凸を低減するようにしてもよい。このように研磨する場合、上部犠牲層４１３が樹脂の塗布により形成されている必要はなく、配線犠牲層として配線層を形成した後に除去可能な材料より構成されていればよい。また、樹脂の塗布により上部犠牲層４１３を形成して平坦化をし、加えて研磨をすることで、さらなる平坦な状態が得られるようにしてもよい。   Here, after the upper sacrificial layer 413 is formed, a smoothing process may be further performed, and thereby the contact property between the contact electrode 306 and the wiring 308 can be further improved. As the smoothing step, for example, the upper sacrificial layer 413 may be formed by repeatedly performing a sacrificial film forming step using spin coating of a resin film to form a thick resin film. In this case, the eighth metal pattern 414 serving as the wiring may be formed in contact with a layer of resin newly applied for smoothing (flattening). Or you may make it reduce the unevenness | corrugation of the upper surface of the top sacrificial layer 413 using CMP technique (polishing). In the case of polishing in this way, the upper sacrificial layer 413 does not need to be formed by applying a resin, and may be made of a material that can be removed after the wiring layer is formed as the wiring sacrificial layer. Further, an upper sacrificial layer 413 may be formed by application of a resin, followed by flattening and polishing, so that a further flat state can be obtained.

なお、上述では、接点電極となる第７金属パタン４１２をめっきにより形成しているため、中部犠牲層４１０を形成して平坦化をしているが、これに限るものではなく、蒸着などにより形成する場合は平坦化する必要はなく、中部犠牲層４１０を形成する必要はない。このような場合、第７金属パタン４１２を形成した後、第６金属パタン４０９および第７金属パタン４１２を埋め込み第４金属パタン４０８の上面が露出する開口部を備えた犠牲層が、下部犠牲層４１０の上に形成された状態とすればよい。いずれにおいても、後述する配線３０８や固定電極３１０となる金属パタンを形成するための犠牲層（第２犠牲層）が、第６金属パタン４０９および第７金属パタン４１２を埋め込み、表面が平滑な状態に形成されればよい。中部犠牲層４１０および上部犠牲層４１３を形成する場合、これら２つで上述した犠牲層（第２犠牲層）となる。   In the above description, since the seventh metal pattern 412 serving as the contact electrode is formed by plating, the middle sacrificial layer 410 is formed and planarized. However, the present invention is not limited to this, and is formed by vapor deposition or the like. In this case, it is not necessary to planarize and the middle sacrificial layer 410 need not be formed. In such a case, after the seventh metal pattern 412 is formed, a sacrificial layer having an opening that embeds the sixth metal pattern 409 and the seventh metal pattern 412 and exposes the upper surface of the fourth metal pattern 408 is formed as a lower sacrificial layer. What is necessary is just to make it the state formed on 410. FIG. In any case, a sacrificial layer (second sacrificial layer) for forming a metal pattern to be a wiring 308 and a fixed electrode 310 described later embeds the sixth metal pattern 409 and the seventh metal pattern 412 and has a smooth surface. What is necessary is just to form. When the middle sacrificial layer 410 and the upper sacrificial layer 413 are formed, these two serve as the sacrificial layer (second sacrificial layer) described above.

次に、図５（ｊ）に示すように、前述した各金属パタンの形成と同様にすることで、上部犠牲層４１３の上に配線３０８および固定電極３１０（図３）となる第８金属パタン４１４および第９金属パタン４１５が形成された状態とする。ここで、第９金属パタン４１５は、一部が、開口部４１３ａを介して第４金属パタン４０８の上面に接続した状態とする。また、第８金属パタン４１４も、この一部が、図示しない開口部を介し、第３金属パタン４０５の上に積層される第５金属パタンの上面に接続した状態とする。前述したように、樹脂を塗布することで形成した上部犠牲層４１３の上面は平滑化されているので、これら金属パタンの下面は平滑な状態となる。   Next, as shown in FIG. 5 (j), an eighth metal pattern that becomes the wiring 308 and the fixed electrode 310 (FIG. 3) is formed on the upper sacrificial layer 413 in the same manner as the formation of each metal pattern described above. 414 and the ninth metal pattern 415 are formed. Here, a part of the ninth metal pattern 415 is connected to the upper surface of the fourth metal pattern 408 through the opening 413a. The eighth metal pattern 414 is also partially connected to the upper surface of the fifth metal pattern laminated on the third metal pattern 405 through an opening (not shown). As described above, since the upper surface of the upper sacrificial layer 413 formed by applying the resin is smoothed, the lower surfaces of these metal patterns are in a smooth state.

これらの金属パタンは、前述同様に、シード層を形成した後にレジストパタンの形成とめっき法を行うことにより形成すればよい。レジストパタンの膜厚は２５μｍ程度とし、めっき膜が膜厚２０μｍ程度に形成された状態とすればよい。また、このように形成した各金属パタンをマスクとしてシード層をエッチング除去する。従って、これら各金属パターンの下部には、上述のエッチング処理により、シード層４１４ａおよびシード層４１５ａが残る。   As described above, these metal patterns may be formed by forming a resist layer and performing a plating method after forming a seed layer. The resist pattern may be about 25 μm thick and the plating film may be about 20 μm thick. Further, the seed layer is removed by etching using the metal patterns thus formed as a mask. Therefore, the seed layer 414a and the seed layer 415a remain under the metal patterns by the etching process described above.

次に、下部犠牲層４０７，中部犠牲層４１０，および上部犠牲層４１３を除去することで、図５（ｋ）に示すように、第６金属パタン４０９の下部、金属パタン４１４，および第９金属パタン４１５の下部に、空間が形成された状態とする。なお、第３金属パタン４０５の上には、図示しない第５金属パタンが形成され、第５金属パタンの上部に、第８金属パタン４１４の一部が接続している。   Next, by removing the lower sacrificial layer 407, the middle sacrificial layer 410, and the upper sacrificial layer 413, as shown in FIG. 5 (k), the lower part of the sixth metal pattern 409, the metal pattern 414, and the ninth metal A space is formed below the pattern 415. A fifth metal pattern (not shown) is formed on the third metal pattern 405, and a part of the eighth metal pattern 414 is connected to the upper part of the fifth metal pattern.

下部犠牲層４０７，中部犠牲層４１０，および上部犠牲層４１３の除去は、例えば、オゾン雰囲気中で２５０〜３００℃に加熱することによって行えばよい。これにより、第６金属パタン４０９より構成される可動電極３０４などの可動構造が、例えば、紙面上下方向への変形などの動作が可能な状態となる。   The removal of the lower sacrificial layer 407, the middle sacrificial layer 410, and the upper sacrificial layer 413 may be performed, for example, by heating to 250 to 300 ° C. in an ozone atmosphere. As a result, the movable structure such as the movable electrode 304 configured by the sixth metal pattern 409 is in a state in which an operation such as deformation in the vertical direction on the paper surface is possible.

次に、図５（ｌ）に示すように、例えば非特許文献２に示されているＳＴＰ法を用いることで、第８金属パタン４１４および第９金属パタン４１５の上面に感光性有機樹脂材料からなる膜厚１０μｍ程度の樹脂膜４１７が貼り付けられた状態とし、リソグラフィによって樹脂膜４１７をパタニングする。これにより、第９金属パタン４１５の一部，第１金属パタン４０３，および第４金属パタン４０８から構成される枠状の固定電極支持部の内側の領域が封止され、内部の構造体が保護された状態となる。この封止された内側の領域には、第２金属パタン４０４よりなる支持部で支持された、第６金属パタン４０９よりなる可動電極が配置された状態となる。また、この領域には、第３金属パタン４０５および第５金属パタンより構成された配線支持部で支持された、第８金属パタン４１４より構成される配線が配置された状態となる。   Next, as shown in FIG. 5L, for example, by using the STP method shown in Non-Patent Document 2, a photosensitive organic resin material is formed on the upper surfaces of the eighth metal pattern 414 and the ninth metal pattern 415. A resin film 417 having a thickness of about 10 μm is attached, and the resin film 417 is patterned by lithography. As a result, the inner region of the frame-shaped fixed electrode support portion constituted by a part of the ninth metal pattern 415, the first metal pattern 403, and the fourth metal pattern 408 is sealed, and the internal structure is protected. It will be in the state. In the sealed inner region, the movable electrode made of the sixth metal pattern 409 supported by the support portion made of the second metal pattern 404 is arranged. Further, in this region, the wiring constituted by the eighth metal pattern 414 supported by the wiring support portion constituted by the third metal pattern 405 and the fifth metal pattern is arranged.

なお、上述では、実施の形態３における微細電子機械スイッチを例に、この製造法方法について説明したが、上述した製造方法の趣旨を逸脱しない範囲で、他の構成の微細電子機械スイッチの製造方法に適用可能であることは、言うまでもない。例えば、上述した製造方法における第１金属パタン４０３，第４金属パタン４０８などの固定電極支持部となる金属パターンの形状および配置を、実施の形態２における微細電子機械スイッチの２つの固定電極支持部２０９と同様の配置および形状とし、第９金属パタン４１５を，２つの固定電極２１０と同様の形状とすれば、実施の形態２における微細電子機械スイッチが製造可能である。また、実施の形態１における微細電子機械スイッチにおいても同様である。いずれにおいても、配線層を形成するための配線犠牲層を、可動電極および接点電極を埋め込むようにして、かつ上面を平坦に形成することが重要である。   In the above description, the manufacturing method has been described by taking the microelectromechanical switch in the third embodiment as an example. However, the manufacturing method of the microelectromechanical switch having another configuration is within the scope of the manufacturing method described above. Needless to say, this is applicable. For example, the shape and arrangement of the metal pattern serving as the fixed electrode support portions such as the first metal pattern 403 and the fourth metal pattern 408 in the manufacturing method described above are the same as the two fixed electrode support portions of the micro electromechanical switch according to the second embodiment. If the ninth metal pattern 415 has the same shape and shape as those of the two fixed electrodes 210, the fine electromechanical switch according to the second embodiment can be manufactured. The same applies to the fine electromechanical switch in the first embodiment. In any case, it is important that the wiring sacrificial layer for forming the wiring layer is formed so as to embed the movable electrode and the contact electrode and to have a flat upper surface.

本発明の実施の形態１における微細電子機械スイッチの構成を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ），（ｃ）である。It is the top view (a) and sectional drawing (b), (c) which show the structure of the fine electromechanical switch in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における微細電子機械スイッチの構成例を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。It is the top view (a) and sectional drawing (b) which show the structural example of the fine electromechanical switch in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３における微細電子機械スイッチの構成例を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。It is the top view (a) and sectional drawing (b) which show the structural example of the fine electromechanical switch in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態における微細電子機械スイッチの製造方法を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the manufacturing method of the fine electromechanical switch in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における微細電子機械スイッチの製造方法を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the manufacturing method of the fine electromechanical switch in embodiment of this invention. 微細機械スイッチの構成例を示す平面図（ａ）および断面図（ｂ），（ｃ）である。It is the top view (a) and sectional drawing (b), (c) which show the structural example of a micro mechanical switch. 微細機械スイッチの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of a micro mechanical switch.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…基板、１０２…可動構造体支持部、１０３…梁、１０４…可動電極、１０５…絶縁膜、１０６…接点電極、１０７…配線支持部、１０８…配線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Board | substrate, 102 ... Movable structure support part, 103 ... Beam, 104 ... Movable electrode, 105 ... Insulating film, 106 ... Contact electrode, 107 ... Wiring support part, 108 ... Wiring.

Claims (14)

基板と、
この基板の上に形成された支持部と、
この支持部に支持されて前記基板より離間する可動電極と、
この可動電極の上部に配置された配線と、
前記可動電極に連結された接点電極と
を少なくとも備え、
前記配線の一部は、前記接点電極の上に配置されて前記接点電極が接触可能とされていることを特徴とする微細電子機械スイッチ。 A substrate,
A support formed on the substrate;
A movable electrode supported by the support portion and separated from the substrate;
Wiring arranged above the movable electrode,
And at least a contact electrode coupled to the movable electrode,
A part of said wiring is arrange | positioned on the said contact electrode, The said contact electrode can contact, The micro electromechanical switch characterized by the above-mentioned. 請求項１記載の微細電子機械スイッチにおいて、
前記可動電極に対向して配置された固定電極を備えることを特徴とする微細電子機械スイッチ。 The microelectromechanical switch according to claim 1, wherein
A fine electromechanical switch comprising a fixed electrode disposed to face the movable electrode. 請求項１記載の微細電子機械スイッチにおいて、
前記可動電極の上部に前記配線を挟むように配置された２つの固定電極を備え、
前記配線および前記固定電極によりコプレーナ型伝送線路が構成されている
ことを特徴とする微細電子機械スイッチ。 The microelectromechanical switch according to claim 1, wherein
Two fixed electrodes arranged so as to sandwich the wiring on the movable electrode,
A micro-electromechanical switch, wherein a coplanar transmission line is constituted by the wiring and the fixed electrode. 請求項３記載の微細電子機械スイッチにおいて、
前記基板の上に形成された枠状の支持枠を備え、
前記支持部，前記可動電極，前記配線，および前記固定電極は、前記支持枠の内側に配置され、
前記固定電極は前記支持枠に支持されている
ことを特徴とする微細電子機械スイッチ。 The microelectromechanical switch according to claim 3,
A frame-like support frame formed on the substrate;
The support part, the movable electrode, the wiring, and the fixed electrode are arranged inside the support frame,
The fixed electrode is supported by the support frame. 請求項４記載の微細電子機械スイッチにおいて、
前記支持枠および前記配線の上部に接して形成され、前記支持枠の内側の領域を封止する封止膜を備えることを特徴とする微細電子機械スイッチ。 The microelectromechanical switch according to claim 4,
A fine electromechanical switch comprising a sealing film formed in contact with the support frame and the upper part of the wiring and sealing a region inside the support frame. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の微細電子機械スイッチにおいて、
前記配線は、めっきにより形成されたものであることを特徴とする微細電子機械スイッチ。 The micro electromechanical switch according to any one of claims 1 to 5,
The micro electromechanical switch characterized in that the wiring is formed by plating. 基板の上に支持部を形成する第１工程と、
前記支持部に支持されて前記基板より離間する可動電極を形成する第２工程と、
前記可動電極に連結する接点電極を形成する第３工程と、
前記可動電極および前記接点電極を埋め込むように配線犠牲層を形成する第４工程と、
前記配線犠牲層の上の前記可動電極の上部に配置された配線を形成する第５工程と、
前記配線犠牲層を除去し、前記配線の一部が、前記接点電極の上に配置されて前記接点電極が接触可能とされた状態とする第６工程と
を少なくとも備え、
前記第４工程では、前記配線犠牲層の上面を平坦な状態に形成する
ことを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 A first step of forming a support on the substrate;
A second step of forming a movable electrode supported by the support portion and spaced from the substrate;
A third step of forming a contact electrode connected to the movable electrode;
A fourth step of forming a wiring sacrificial layer so as to embed the movable electrode and the contact electrode;
A fifth step of forming a wiring disposed on the movable electrode on the wiring sacrificial layer;
And at least a sixth step of removing the wiring sacrificial layer and placing a part of the wiring on the contact electrode so that the contact electrode can be contacted.
In the fourth step, the upper surface of the wiring sacrificial layer is formed in a flat state. 請求項７記載の微細電子機械スイッチの製造方法において、
前記接点電極を形成した後に、前記可動電極に対向して配置された固定電極を形成する工程を備えることを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 In the manufacturing method of the micro electromechanical switch according to claim 7,
After forming the said contact electrode, the manufacturing method of the fine electromechanical switch characterized by including the process of forming the fixed electrode arrange | positioned facing the said movable electrode. 請求項７または８記載の微細電子機械スイッチの製造方法において、
前記配線は、めっきにより形成することを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 In the manufacturing method of the fine electromechanical switch according to claim 7 or 8,
The method of manufacturing a micro electro mechanical switch, wherein the wiring is formed by plating. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の微細電子機械スイッチの製造方法において、
前記配線犠牲層を形成する前に、前記接点電極の上面を研磨することを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 In the manufacturing method of the micro electromechanical switch according to any one of claims 7 to 9,
Before forming the wiring sacrificial layer, the top surface of the contact electrode is polished. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の微細電子機械スイッチの製造方法において、
前記第４工程では、樹脂を塗布して前記配線犠牲層を形成することで、前記配線犠牲層の上面を平坦化し、
前記第５工程では、前記配線を前記配線犠牲層の上に接して形成する
ことを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 In the manufacturing method of the micro electromechanical switch according to any one of claims 7 to 9,
In the fourth step, by applying a resin to form the wiring sacrificial layer, the upper surface of the wiring sacrificial layer is planarized,
In the fifth step, the wiring is formed on and in contact with the wiring sacrificial layer. A method of manufacturing a micro electromechanical switch. 請求項１１記載の微細電子機械スイッチの製造方法において、
前記配線犠牲層の上面を研磨することを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 In the manufacturing method of the micro electromechanical switch according to claim 11,
A method of manufacturing a fine electromechanical switch, comprising polishing an upper surface of the wiring sacrificial layer. 請求項１１記載の微細電子機械スイッチの製造方法において、
前記配線犠牲層の上に新たに樹脂を塗布することで前記配線犠牲層の上面を平坦化し、
前記配線は、前記配線犠牲層の上に新たに塗布した樹脂による層の上に接して形成する
ことを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 In the manufacturing method of the micro electromechanical switch according to claim 11,
The top surface of the wiring sacrificial layer is planarized by newly applying a resin on the wiring sacrificial layer,
The wiring is formed on and in contact with a layer made of a resin newly applied on the wiring sacrificial layer. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の微細電子機械スイッチの製造方法において、
前記第４工程では、前記配線犠牲層の上面を研磨することで、前記配線犠牲層の上面を平坦化し、
前記第５工程では、前記配線を、前記配線犠牲層の上に接して形成する
ことを特徴とする微細電子機械スイッチの製造方法。 In the manufacturing method of the micro electromechanical switch according to any one of claims 7 to 9,
In the fourth step, the upper surface of the wiring sacrificial layer is polished by polishing the upper surface of the wiring sacrificial layer,
In the fifth step, the wiring is formed on and in contact with the wiring sacrificial layer.

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