JP2017120205A - 微細素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
はじめに、本発明の実施の形態1について説明する。図1A〜図1Jは、本発明の実施の形態1における微細素子の製造方法を説明するための途中工程における状態を模式的に示す断面図である。以下では、可変容量素子を構成する微細素子として静電容量式加速度センサを例に説明する。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態1では、第1固定電極201、可動電極206,および第2固定電極207から構成したが、これに限るものではない。第1固定電極の周囲に配置される第3支持部に支持され、基板の平面に平行な方向で可動電極に離間して配置された第3固定電極を備えるようにしてもよい。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3では、可動電極206の可動範囲を制限する係止部を設ける構成とした。以下、図5Aおよび図5Bを用いてより詳細に説明する。図5Aは、本発明の実施の形態3における微細素子の構成を示す断面図、図5Bは、本発明の実施の形態3における微細素子の構成を示す平面図である。図5Bのxx’線の断面が図5Aに示されている。
Claims (10)
- 基板の上に第1金属パターン層を形成する第1工程と、
前記基板から見て前記第1金属パターン層の上に第2金属パターン層を形成する第2工程と、
前記基板から見て前記第2金属パターン層の上に第3金属パターン層を形成する第3工程と、
前記基板から見て前記第3金属パターン層の上に第4金属パターン層を形成する第4工程と、
前記基板から見て前記第4金属パターン層の上に第5金属パターン層を形成する第5工程と
を備え、
前記第1金属パターン層は、第1固定電極,前記第1固定電極の周囲に配置される第1支持部,および前記第1支持部の周囲に配置される第2支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第2金属パターン層は、一端が前記第1支持部に支持されるばね部および前記第2支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第3金属パターン層は、前記基板から見て前記第1固定電極の上方に離間して前記基板の法線方向に変位可能とされて前記ばね部の他端に支持された可動電極、および前記第2支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第4金属パターン層は、前記第2支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第5金属パターン層は、前記基板から見て前記可動電極の上方に離間して配置され、前記第2支持部に支持される第2固定電極を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第1固定電極,前記可動電極,前記ばね部,前記第2固定電極により、前記可動電極を変位させることで、前記第1固定電極と前記可動電極との距離、および前記第2固定電極と前記可動電極との距離を変化させて各々の容量を可変させる可変容量素子を構成し、
前記第2金属パターン層の金属パターンにより、前記第1金属パターン層により形成する第1固定電極と前記第3金属パターン層により形成する可動電極との前記基板の上部方向の間隔を制御し、
前記第4金属パターン層の金属パターンにより、前記第3金属パターン層により形成する可動電極と前記第5金属パターン層により形成する前記第2固定電極との前記基板の上部方向の間隔を制御する
ことを特徴とする微細素子の製造方法。 - 請求項1記載の微細素子の製造方法において、
前記可動電極の側の前記第1固定電極の表面および前記第1固定電極側の前記可動電極の表面の少なくとも一方に第1絶縁層を形成する第5工程を備えることを特徴とする微細素子の製造方法。 - 請求項1または2記載の微細素子の製造方法において、
前記可動電極の側の前記第2固定電極の表面および前記第2固定電極側の前記可動電極の表面の少なくとも一方に第2絶縁層を形成する第6工程を備えることを特徴とする微細素子の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の微細素子の製造方法において、
前記第1金属パターン層は、前記第1固定電極の周囲に配置される第3支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第2金属パターン層は、前記第3支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第3金属パターン層は、前記基板の平面に平行な方向で前記可動電極に離間して配置され、前記第3支持部に支持された第3固定電極を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記可動電極は、前記基板の平面に平行な方向に変位可能とされている
ことを特徴とする微細素子の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の微細素子の製造方法において、
前記第1金属パターン層は、前記第1固定電極の周囲に配置される第3支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第2金属パターン層は、平面視で前記ばね部が配置されていない領域に配置されて前記第3支持部の配置方向に前記可動電極より突出する突出部、および前記第3支持部を構成する金属パターンを含んで形成し、
前記第3金属パターン層は、前記基板の平面に平行な方向で前記可動電極に離間して配置され、前記第3支持部に支持されて前記可動電極の前記基板より離間する方向への変位とともに移動する前記突出部を係止するための係止部を構成する金属パターンを含んで形成する
ことを特徴とする微細素子の製造方法。 - 基板の上に形成された複数の金属パタンを含んで形成された第1金属パターン層と、
前記基板から見て前記第1金属パターン層の上に配置されて複数の金属パタンを含んで形成された第2金属パターン層と、
前記基板から見て前記第2金属パターン層の上に配置されて複数の金属パタンを含んで形成された第3金属パターン層と、
前記基板から見て前記第3金属パターン層の上に配置されて複数の金属パタンを含んで形成された第4金属パターン層と、
前記基板から見て前記第4金属パターン層の上に配置されて複数の金属パタンを含んで形成された第5金属パターン層と
を備え、
前記第1金属パターン層は、第1固定電極,前記第1固定電極の周囲に配置される第1支持部,および前記第1支持部の周囲に配置される第2支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第2金属パターン層は、一端が前記第1支持部に支持されるばね部および前記第2支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第3金属パターン層は、前記基板から見て前記第1固定電極の上方に離間して前記基板の法線方向に変位可能とされて前記ばね部の他端に支持された可動電極、および前記第2支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第4金属パターン層は、前記第2支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第5金属パターン層は、前記基板から見て前記可動電極の上方に離間して配置され、前記第2支持部に支持される第2固定電極を構成する金属パターンを含み、
前記第1固定電極,前記可動電極,前記ばね部,前記第2固定電極により、前記可動電極を変位させることで、前記第1固定電極と前記可動電極との距離、および前記第2固定電極と前記可動電極との距離を変化させて各々の容量を可変させる可変容量素子が構成され、
前記第2金属パターン層の金属パターンにより、前記第1金属パターン層により形成する第1固定電極と前記第3金属パターン層により形成する可動電極との前記基板の上部方向の間隔が設定され、
前記第4金属パターン層の金属パターンにより、前記第3金属パターン層により形成する可動電極と前記第5金属パターン層により形成する前記第2固定電極との前記基板の上部方向の間隔が設定されている
ことを特徴とする微細素子。 - 請求項6記載の微細素子において、
前記可動電極の側の前記第1固定電極の表面および前記第1固定電極側の前記可動電極の表面の少なくとも一方に形成された第1絶縁層を備えることを特徴とする微細素子。 - 請求項6または7記載の微細素子において、
前記可動電極の側の前記第2固定電極の表面および前記第2固定電極側の前記可動電極の表面の少なくとも一方に形成された第2絶縁層を備えることを特徴とする微細素子。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載の微細素子において、
前記第1金属パターン層は、前記第1固定電極の周囲に配置される第3支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第2金属パターン層は、前記第3支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第3金属パターン層は、前記基板の平面に平行な方向で前記可動電極に離間して配置され、前記第3支持部に支持された第3固定電極を構成する金属パターンを含んでいる
ことを特徴とする微細素子。 - 請求項6〜8のいずれか1項に記載の微細素子において、
前記第1金属パターン層は、前記第1固定電極の周囲に配置される第4支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第2金属パターン層は、平面視で前記ばね部が配置されていない領域に配置されて前記第4支持部の配置方向に前記可動電極より突出する突出部、および前記第4支持部を構成する金属パターンを含み、
前記第3金属パターン層は、前記基板の平面に平行な方向で前記可動電極に離間して配置され、前記第4支持部に支持されて前記可動電極の前記基板より離間する方向への変位とともに移動する前記突出部を係止するための係止部を構成する金属パターンを含んでいる
ことを特徴とする微細素子。
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