JPH087728A - 磁気マイクロ接触器及びその製造方法 - Google Patents
磁気マイクロ接触器及びその製造方法Info
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- JPH087728A JPH087728A JP7173040A JP17304095A JPH087728A JP H087728 A JPH087728 A JP H087728A JP 7173040 A JP7173040 A JP 7173040A JP 17304095 A JP17304095 A JP 17304095A JP H087728 A JPH087728 A JP H087728A
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/0036—Switches making use of microelectromechanical systems [MEMS]
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
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- H01H1/66—Contacts sealed in an evacuated or gas-filled envelope, e.g. magnetic dry-reed contacts
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
- H01H2036/0093—Micromechanical switches actuated by a change of the magnetic field
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- Micromachines (AREA)
- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 起動のための磁石の位置決めに高精度が不要
で、かつその動作が他の強磁性部分のとの近接によって
影響されることがない磁気マイクロ接触器の製造方法を
提供する。 【構成】 絶縁基板上に互いに分離された２つの導電領
域を形成し、一方の導電領域に接点を他方の導電領域の
端部から片持式にビームを形成させ、そのビームの裏面
を導電材で形成させて、接点とビームとでスイッチを形
成させる。
で、かつその動作が他の強磁性部分のとの近接によって
影響されることがない磁気マイクロ接触器の製造方法を
提供する。 【構成】 絶縁基板上に互いに分離された２つの導電領
域を形成し、一方の導電領域に接点を他方の導電領域の
端部から片持式にビームを形成させ、そのビームの裏面
を導電材で形成させて、接点とビームとでスイッチを形
成させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気マイクロ接触器、
すなわち、寸法が数１０ミクロンのオーダであり、接点
スタッドを設けた基板の上側に配置されたフレキシブル
・ビームを有する。そのビームが磁石によって吸引され
て電気接点を開閉することができるよう少なくとも部分
的に強磁性体から形成されている接触器に関するもので
ある。
すなわち、寸法が数１０ミクロンのオーダであり、接点
スタッドを設けた基板の上側に配置されたフレキシブル
・ビームを有する。そのビームが磁石によって吸引され
て電気接点を開閉することができるよう少なくとも部分
的に強磁性体から形成されている接触器に関するもので
ある。
【０００２】また本発明は、上記マイクロ接触器をこれ
を構成する種々の導電材の蒸着によって得ることが可能
な上記マイクロ接触器の製造方法に関する。
を構成する種々の導電材の蒸着によって得ることが可能
な上記マイクロ接触器の製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】磁石の接近により形成される磁場の影響
によって電気回路の開閉を可能にする装置はずっと前か
ら周知であり、自然な発展に続いて、この種の装置の構
成のみならず、小形化に関しても、基礎的な原理に対す
る様々な改良がなされて来た。
によって電気回路の開閉を可能にする装置はずっと前か
ら周知であり、自然な発展に続いて、この種の装置の構
成のみならず、小形化に関しても、基礎的な原理に対す
る様々な改良がなされて来た。
【０００４】構造に関しては、例えば米国特許第３，９
７４，４６８号に開示された装置の１つを引用すること
ができ、この装置においては、非強磁性の可撓性導電ス
トリップを曲げてから、接点スタッドを支える支持体に
固定する一方、この支持体に面する上記ストリップの部
分は、磁石によって吸引されて接点を閉じることが可能
な強磁性体によって部分的に被覆されている。これによ
れば、導電ストリップの寸法は小さくすることはできる
が、寸法が数１０ミクロンのオーダのパーツからなる機
械的アセンブリを得るといったことを構想することは不
可能である。
７４，４６８号に開示された装置の１つを引用すること
ができ、この装置においては、非強磁性の可撓性導電ス
トリップを曲げてから、接点スタッドを支える支持体に
固定する一方、この支持体に面する上記ストリップの部
分は、磁石によって吸引されて接点を閉じることが可能
な強磁性体によって部分的に被覆されている。これによ
れば、導電ストリップの寸法は小さくすることはできる
が、寸法が数１０ミクロンのオーダのパーツからなる機
械的アセンブリを得るといったことを構想することは不
可能である。
【０００５】小形化に関しては、マイクロ機械加工（微
細加工）技術、及び特にシリコンウェーハ・エッチング
技術によって非常に小さい寸法の構造を得ることが可能
となった。例えば、特許第ＤＤ ２４８ ４５４号に
は、ベース及び弾性ストリップをシリコンプレートのエ
ッチングによって形成し、次に導体または強磁性にする
必要のある部分を蒸着することにより得られる磁気接触
器が開示されている。容易に理解できるように、この構
造の接触器を得るための方法は、種類の異なる技術を含
む一連のステップを必要とするという欠点がある。
細加工）技術、及び特にシリコンウェーハ・エッチング
技術によって非常に小さい寸法の構造を得ることが可能
となった。例えば、特許第ＤＤ ２４８ ４５４号に
は、ベース及び弾性ストリップをシリコンプレートのエ
ッチングによって形成し、次に導体または強磁性にする
必要のある部分を蒸着することにより得られる磁気接触
器が開示されている。容易に理解できるように、この構
造の接触器を得るための方法は、種類の異なる技術を含
む一連のステップを必要とするという欠点がある。
【０００６】また、主に電子回路のために相互接続プレ
ートを形成するためのものとして、マスクを介して連続
蒸着ステップを行うことにより、非常に小さい寸法の導
電ストリップを重ねた構造を得ることも可能である。例
えば、特許ＥＰ ０ ４５９６６５号には、上記のよう
な形の装置で、最終製品にマスクが残る装置が開示され
ている。また、米国特許第４，８９９，４３９号では、
３次元の中空剛質構造を得るためにマスクを除去するこ
とが提案されている。しかしながら、上記２つの従来例
においては、接着層を除いて、全蒸着プロセスを１つの
材料だけで行うようになっており、その材料からは導電
性しか期待できず、他の物性として、新しい応用、用途
を思い付くことを可能ならしめる強磁性を期待すること
はできない。また、このような方法で得られる構造のス
トリップまたはビームは、利用可能な機械的性質、特に
可撓性がないということも分かる。
ートを形成するためのものとして、マスクを介して連続
蒸着ステップを行うことにより、非常に小さい寸法の導
電ストリップを重ねた構造を得ることも可能である。例
えば、特許ＥＰ ０ ４５９６６５号には、上記のよう
な形の装置で、最終製品にマスクが残る装置が開示され
ている。また、米国特許第４，８９９，４３９号では、
３次元の中空剛質構造を得るためにマスクを除去するこ
とが提案されている。しかしながら、上記２つの従来例
においては、接着層を除いて、全蒸着プロセスを１つの
材料だけで行うようになっており、その材料からは導電
性しか期待できず、他の物性として、新しい応用、用途
を思い付くことを可能ならしめる強磁性を期待すること
はできない。また、このような方法で得られる構造のス
トリップまたはビームは、利用可能な機械的性質、特に
可撓性がないということも分かる。
【０００７】しかしながら、上記のような従来技術と異
なり、本願出願人は、可撓姓材料と強磁性を有する材料
を組み合わせて使用することにより、寸法が数１０ミク
ロンのオーダの「リード」型マイクロ接触器を既に製造
している。この形の１つの「リード」型マイクロ接触器
は、特許出願第ＥＰ ０ ６０２ ５３８号の発明の目
的としたものであり、参照によって本願に組み込まれ
る。上記特許出願に開示された装置は、互いに対向し、
間隙によって互いに分離された２本の強磁性体のビーム
が形成されるようマスクを介して導電材及び強磁性体を
蒸着することによって得られ、上記ビームの少なくとも
一方は可撓性を有し、フット部によって支持体に結合さ
れている。このマイクロ接触器は十分満足できるもので
はあるが、この形の装置には、リード接触器の通常の欠
点、すなわちその使用には磁束の発生器の非常に正確な
位置決めが必要であり、また他の強磁性部分との近接に
よって誘起され得る外乱に対する感度が大き過ぎるとい
う欠点がある。
なり、本願出願人は、可撓姓材料と強磁性を有する材料
を組み合わせて使用することにより、寸法が数１０ミク
ロンのオーダの「リード」型マイクロ接触器を既に製造
している。この形の１つの「リード」型マイクロ接触器
は、特許出願第ＥＰ ０ ６０２ ５３８号の発明の目
的としたものであり、参照によって本願に組み込まれ
る。上記特許出願に開示された装置は、互いに対向し、
間隙によって互いに分離された２本の強磁性体のビーム
が形成されるようマスクを介して導電材及び強磁性体を
蒸着することによって得られ、上記ビームの少なくとも
一方は可撓性を有し、フット部によって支持体に結合さ
れている。このマイクロ接触器は十分満足できるもので
はあるが、この形の装置には、リード接触器の通常の欠
点、すなわちその使用には磁束の発生器の非常に正確な
位置決めが必要であり、また他の強磁性部分との近接に
よって誘起され得る外乱に対する感度が大き過ぎるとい
う欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記のような欠点を解消することができ、これによ
って起動のための磁石の位置決めに上記のような高精度
が不要で、かつその動作が他の強磁性部分のとの近接に
よって影響されることがない磁気マイクロ接触器を提供
することにある。
は、上記のような欠点を解消することができ、これによ
って起動のための磁石の位置決めに上記のような高精度
が不要で、かつその動作が他の強磁性部分のとの近接に
よって影響されることがない磁気マイクロ接触器を提供
することにある。
【０００９】本発明のもう一つの目的は、通常の機械加
工技術、あるいはマイクロ機械加工技術によってさえ不
可能な効果的なやり方で、寸法が数１０ミクロンのオー
ダの磁気マイクロ接触器を得ることが可能な磁気マイク
ロ接触器の製造方法を提供することにある。
工技術、あるいはマイクロ機械加工技術によってさえ不
可能な効果的なやり方で、寸法が数１０ミクロンのオー
ダの磁気マイクロ接触器を得ることが可能な磁気マイク
ロ接触器の製造方法を提供することにある。
【００１０】以下の説明から明らかなように、本発明に
よる磁気マイクロ接触器は、前記欧州特許出願第ＥＰ
０ ６０２ ５３８号に開示した装置より厚さがさらに
薄く、かつ製造に必要なステップ数がより少ないためよ
り低コストで製造することができるという長所を有す
る。説明の便宜上、本発明による磁気マイクロ接触器を
以下「ＭＭＣ接触器」と称する。
よる磁気マイクロ接触器は、前記欧州特許出願第ＥＰ
０ ６０２ ５３８号に開示した装置より厚さがさらに
薄く、かつ製造に必要なステップ数がより少ないためよ
り低コストで製造することができるという長所を有す
る。説明の便宜上、本発明による磁気マイクロ接触器を
以下「ＭＭＣ接触器」と称する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、一端部がフッ
ト部を介して基板に取り付けられ、遠端部が上記基板上
に形成された接点スタッドの上側に配置されている１つ
または２つ以上の導電材で形成されたフレキシブル・ビ
ームを具備したＭＭＣ接触器である。上記フット部及び
スタッドが導電材で形成されていると共に、上記ビーム
の少なくとも一部が、磁石によって起動されて上記遠端
部を接点スタッドに対して接近、離反させることによっ
て接点開閉を行うことができるように強磁性体で形成さ
れているＭＭＣ接触器である。
ト部を介して基板に取り付けられ、遠端部が上記基板上
に形成された接点スタッドの上側に配置されている１つ
または２つ以上の導電材で形成されたフレキシブル・ビ
ームを具備したＭＭＣ接触器である。上記フット部及び
スタッドが導電材で形成されていると共に、上記ビーム
の少なくとも一部が、磁石によって起動されて上記遠端
部を接点スタッドに対して接近、離反させることによっ
て接点開閉を行うことができるように強磁性体で形成さ
れているＭＭＣ接触器である。
【００１２】本発明は、上記の形態の磁気マイクロ接触
器を蒸着により製造する方法であって、 ａ）絶縁基板上に互いに分離された２つの導電領域を形
成するステップと、 ｂ）フォトレジスト層を被着することによって第１のマ
スクを形成し、このフォトレジスト層をパターニングす
ることによって各々導電領域の対向縁部の近傍の上部に
配置された少なくともの２つの窓を形成するステップ
と、 ｃ）上記窓中において導電材をフォトレジスト表面と面
一になるまで蒸着により成長させることによってスタッ
ドを形成するステップと、 ｄ）フォトレジスト層を被着することによって第２のマ
スクを形成し、その全厚に及んでパターンニングするこ
とにより１つのスタッドの上部に低アスペクト比を有す
る窓、すなわちテーパ壁を有する窓を形成するステップ
と、 ｅ）上記ステップｄ）で形成されたフォトレジスト層、
窓の壁及び底の全表面に中間メタライゼーション層を形
成するステップと、 ｆ）厚いフォトレジスト層を被着することによって第３
のマスクを形成し、その全厚に及んでパターニングする
ことによって、基板上の導電領域の対向縁部の近傍に配
置されたスタッドの互いに最遠の縁部間にわたる溝を形
成するステップと、 ｇ）蒸着によって強磁性体を成長させることによりビー
ムを形成するステップで、なるべくはその前に電気的接
触を改善するための薄い厚さの非磁性材料の蒸着を行う
ステップと、 ｈ）蒸着によって圧縮性材料を成長させるステップと、 ｉ）上記フォトレジスト層及び中間メタライゼーション
層を１操作または２操作以上で化学作用と機械的作用の
併用によりあるいはもっぱら化学作用だけで除去するス
テップと、を具備した方法にある。
器を蒸着により製造する方法であって、 ａ）絶縁基板上に互いに分離された２つの導電領域を形
成するステップと、 ｂ）フォトレジスト層を被着することによって第１のマ
スクを形成し、このフォトレジスト層をパターニングす
ることによって各々導電領域の対向縁部の近傍の上部に
配置された少なくともの２つの窓を形成するステップ
と、 ｃ）上記窓中において導電材をフォトレジスト表面と面
一になるまで蒸着により成長させることによってスタッ
ドを形成するステップと、 ｄ）フォトレジスト層を被着することによって第２のマ
スクを形成し、その全厚に及んでパターンニングするこ
とにより１つのスタッドの上部に低アスペクト比を有す
る窓、すなわちテーパ壁を有する窓を形成するステップ
と、 ｅ）上記ステップｄ）で形成されたフォトレジスト層、
窓の壁及び底の全表面に中間メタライゼーション層を形
成するステップと、 ｆ）厚いフォトレジスト層を被着することによって第３
のマスクを形成し、その全厚に及んでパターニングする
ことによって、基板上の導電領域の対向縁部の近傍に配
置されたスタッドの互いに最遠の縁部間にわたる溝を形
成するステップと、 ｇ）蒸着によって強磁性体を成長させることによりビー
ムを形成するステップで、なるべくはその前に電気的接
触を改善するための薄い厚さの非磁性材料の蒸着を行う
ステップと、 ｈ）蒸着によって圧縮性材料を成長させるステップと、 ｉ）上記フォトレジスト層及び中間メタライゼーション
層を１操作または２操作以上で化学作用と機械的作用の
併用によりあるいはもっぱら化学作用だけで除去するス
テップと、を具備した方法にある。
【００１３】蒸着を行うためのマスクは、一般名「フォ
トレジスト」で呼ばれるフォトレジストの層を形成し、
パターニングすることによって所望の位置にフォトレジ
スト層の厚さの窓を配置することからなる周知の方法に
よって得られる。
トレジスト」で呼ばれるフォトレジストの層を形成し、
パターニングすることによって所望の位置にフォトレジ
スト層の厚さの窓を配置することからなる周知の方法に
よって得られる。
【００１４】使用するフォトレジストの種類、及び使用
条件によって、形成される窓のアスペクト比を変えるこ
とが可能である。一般に、フォトレジストメーカーが推
奨する最適条件に従うことによって、高いアスペクト比
を有する窓、すなわちほぼ垂直な壁面を持つ窓が得られ
る。一方、最適推奨条件からずらすことによって、低い
アスペクト比、すなわちテーパ壁を有する窓が得られ
る。
条件によって、形成される窓のアスペクト比を変えるこ
とが可能である。一般に、フォトレジストメーカーが推
奨する最適条件に従うことによって、高いアスペクト比
を有する窓、すなわちほぼ垂直な壁面を持つ窓が得られ
る。一方、最適推奨条件からずらすことによって、低い
アスペクト比、すなわちテーパ壁を有する窓が得られ
る。
【００１５】ビームの蒸着のためのステップｇ）で使用
する強磁性体は、例えば、２０／８０の割合の鉄−ニッ
ケル合金である。
する強磁性体は、例えば、２０／８０の割合の鉄−ニッ
ケル合金である。
【００１６】ステップｈ）で使用する圧縮性材料は、例
えばクロムである。一方、ステップｈ）を省略し、これ
に替えてステップｇ）の前に引張性金属の蒸着を行うス
テップｈ′）を入れることも可能である。電気的接触を
良くするために使用する材料は、例えば金である。同様
に、フット部及びスタッドは任意の金属で形成すること
ができるが、この蒸着ステップでは好ましくは金を使用
する。
えばクロムである。一方、ステップｈ）を省略し、これ
に替えてステップｇ）の前に引張性金属の蒸着を行うス
テップｈ′）を入れることも可能である。電気的接触を
良くするために使用する材料は、例えば金である。同様
に、フット部及びスタッドは任意の金属で形成すること
ができるが、この蒸着ステップでは好ましくは金を使用
する。
【００１７】このように、上記の本発明の方法における
ステップａ）及至ｇ）及びｉ）を実行することによっ
て、ビームの遠端部と接点スタッドが自由空間により分
離されたＭＭＣ接触器を得ることができる。これは、磁
場がない時常開となるＭＭＣ接触器が得られる本発明の
第１の実施態様に相当する。
ステップａ）及至ｇ）及びｉ）を実行することによっ
て、ビームの遠端部と接点スタッドが自由空間により分
離されたＭＭＣ接触器を得ることができる。これは、磁
場がない時常開となるＭＭＣ接触器が得られる本発明の
第１の実施態様に相当する。
【００１８】一方、上記方法のステップａ）及至ｉ）を
実行することによって、磁場がない時ビームの内部応力
による強制曲げによってその遠端部と接点スタッドとが
接触状態に保たれるＭＭＣ接触器を得ることができる。
これは、常閉のＭＭＣ接触器が得られる第２の実施態様
に相当する。
実行することによって、磁場がない時ビームの内部応力
による強制曲げによってその遠端部と接点スタッドとが
接触状態に保たれるＭＭＣ接触器を得ることができる。
これは、常閉のＭＭＣ接触器が得られる第２の実施態様
に相当する。
【００１９】本発明の特徴並びに長所は、以下図面を参
照して行う本発明の実施例の詳細な説明において明らか
にする。
照して行う本発明の実施例の詳細な説明において明らか
にする。
【００２０】
【実施例】図１及び２は、本発明の第１の実施例による
ＭＭＣ接触器（磁気マイクロ接触器）を示す。図示のＭ
ＭＣ接触器は、接点スタッド２及びフット部３を支持す
る絶縁基板１を有し、フット部３の上部には、ビーム５
の端部４が支持されるとともに、ビーム５の遠端部６は
接点スタッド２の上側にこれとの間に小さな自由空間を
隔てて配置されている。基板には、ＭＭＣ接触器と電子
回路との接続を容易にすることができるよう、上記の他
に２つのスタッド７及び８を設けてもよい。これらのス
タッド７及び８は、メタライゼーションにより得られる
導電領域９及び１０によってそれぞれスタッド２及びフ
ット部３に接続されている。後述するように、これらの
各導電領域９及び１０は、それぞれ基板１に対する付着
のための第１の層９ａ及び１０ａと、蒸着形成助長する
ための第２の層９ｂ及びｌ０ｂよりなる。フット部及び
ビームは、導電材１１の蒸着によって形成され、その導
電材としては、高品質の電気的接触が確保されるような
材料を選択することが望ましい。例えば、金を使用し、
スタッド２の高さは、通常５及至１０μｍの間とし、フ
ット部３の基底面からビーム５の上面までの高さは、ビ
ームの遠端部６とスタッド２とを隔てる隙間がほぼ２及
至５μｍの間となるよう１０及至２５μｍの間とする。
ビームは、２０／８０の割合の鉄−ニッケル合金のよう
な低ヒステリシスの強磁性体１４の蒸着によって形成さ
れ、上記蒸着は、その前に接触を改善するための金の層
のような薄い層１３を蒸着してから行うようにしてもよ
い。図２により分かり易く示すように、このビームは、
磁石１６によって吸引されたとき、スタッド２に接触す
るのに十分な可撓性を具備するような寸法、すなわち厚
さ３及至１０μｍ、幅５及至２０μｍ、長さ３００及至
６００μｍで、ほぼ矩形の断面を有する。
ＭＭＣ接触器（磁気マイクロ接触器）を示す。図示のＭ
ＭＣ接触器は、接点スタッド２及びフット部３を支持す
る絶縁基板１を有し、フット部３の上部には、ビーム５
の端部４が支持されるとともに、ビーム５の遠端部６は
接点スタッド２の上側にこれとの間に小さな自由空間を
隔てて配置されている。基板には、ＭＭＣ接触器と電子
回路との接続を容易にすることができるよう、上記の他
に２つのスタッド７及び８を設けてもよい。これらのス
タッド７及び８は、メタライゼーションにより得られる
導電領域９及び１０によってそれぞれスタッド２及びフ
ット部３に接続されている。後述するように、これらの
各導電領域９及び１０は、それぞれ基板１に対する付着
のための第１の層９ａ及び１０ａと、蒸着形成助長する
ための第２の層９ｂ及びｌ０ｂよりなる。フット部及び
ビームは、導電材１１の蒸着によって形成され、その導
電材としては、高品質の電気的接触が確保されるような
材料を選択することが望ましい。例えば、金を使用し、
スタッド２の高さは、通常５及至１０μｍの間とし、フ
ット部３の基底面からビーム５の上面までの高さは、ビ
ームの遠端部６とスタッド２とを隔てる隙間がほぼ２及
至５μｍの間となるよう１０及至２５μｍの間とする。
ビームは、２０／８０の割合の鉄−ニッケル合金のよう
な低ヒステリシスの強磁性体１４の蒸着によって形成さ
れ、上記蒸着は、その前に接触を改善するための金の層
のような薄い層１３を蒸着してから行うようにしてもよ
い。図２により分かり易く示すように、このビームは、
磁石１６によって吸引されたとき、スタッド２に接触す
るのに十分な可撓性を具備するような寸法、すなわち厚
さ３及至１０μｍ、幅５及至２０μｍ、長さ３００及至
６００μｍで、ほぼ矩形の断面を有する。
【００２１】それ自体は周知のある技術によれば、ＭＭ
Ｃ接触器は、個別に製造されるのではなく、同じ基板上
にロットまたはバッチ単位で作り込まれ、その後各接触
器を切断することができるようになっている。さらに、
切断作業の前には、例えば接着によって保護用のフード
を各接触器の上に取り付けることが可能であり、それが
望ましくさえある。
Ｃ接触器は、個別に製造されるのではなく、同じ基板上
にロットまたはバッチ単位で作り込まれ、その後各接触
器を切断することができるようになっている。さらに、
切断作業の前には、例えば接着によって保護用のフード
を各接触器の上に取り付けることが可能であり、それが
望ましくさえある。
【００２２】図３及び４は、本発明によるＭＭＣ接触器
の第２の実施例を示す。図１と３を比較すると、図３の
実施例では、ビーム５にもう１つの蒸着層１５が形成さ
れているということが分かる。この蒸着は導電材を用い
て行われる。この導電材は強磁性かどうかは問わない。
圧縮性を持つように蒸着されている。この実施例の場合
は、１及至５μｍの厚さでクロムの蒸着を行った。図３
に示すように、後で詳細に説明する製造プロセスが終わ
った段階では、クロムの蒸着によって拘束力が生じ、こ
の力が、磁場がないとき、ビームを曲げて、スタッド２
とビームの遠端部６とを接触状態に保つ。図４は、図３
のＭＭＣ接触器が、磁石１６の接近に伴って開位置にあ
る状態を斜視図で示す。
の第２の実施例を示す。図１と３を比較すると、図３の
実施例では、ビーム５にもう１つの蒸着層１５が形成さ
れているということが分かる。この蒸着は導電材を用い
て行われる。この導電材は強磁性かどうかは問わない。
圧縮性を持つように蒸着されている。この実施例の場合
は、１及至５μｍの厚さでクロムの蒸着を行った。図３
に示すように、後で詳細に説明する製造プロセスが終わ
った段階では、クロムの蒸着によって拘束力が生じ、こ
の力が、磁場がないとき、ビームを曲げて、スタッド２
とビームの遠端部６とを接触状態に保つ。図４は、図３
のＭＭＣ接触器が、磁石１６の接近に伴って開位置にあ
る状態を斜視図で示す。
【００２３】次に、図５及至１３を参照して、絶縁基板
１から本発明によるＭＭＣ接触器を得る方法の一実施例
についてさらに詳細に説明する。この基板は、ガラスま
たはセラミックのような天然の絶縁体でも、あかじめ処
理加工によって絶縁体としたものでもよい。
１から本発明によるＭＭＣ接触器を得る方法の一実施例
についてさらに詳細に説明する。この基板は、ガラスま
たはセラミックのような天然の絶縁体でも、あかじめ処
理加工によって絶縁体としたものでもよい。
【００２４】例えば、バッチ生産上有利であることから
シリコンウェーハを用いる場合は、疑似単分子二酸化ケ
イ素絶縁膜を形成するよう、前もってウェーハを酸素雰
囲気の炉中で酸化処理する。
シリコンウェーハを用いる場合は、疑似単分子二酸化ケ
イ素絶縁膜を形成するよう、前もってウェーハを酸素雰
囲気の炉中で酸化処理する。
【００２５】図５に示す第１ステップにおいては、グリ
ッピング・メタル（定着金属）の蒸着、次いで蒸着効果
を改善するための金属の蒸着によって基板１上に形成さ
れたメタライゼーション層を従来技術によりエッチング
することによって互いに絶縁された導電領域９、１０を
形成する。第１の層９ａ、１０ａは、例えば５０ｎｍの
チタンによって形成され、第２の層９ｂ、１０ｂは２０
０ｎｍの金によって形成される。
ッピング・メタル（定着金属）の蒸着、次いで蒸着効果
を改善するための金属の蒸着によって基板１上に形成さ
れたメタライゼーション層を従来技術によりエッチング
することによって互いに絶縁された導電領域９、１０を
形成する。第１の層９ａ、１０ａは、例えば５０ｎｍの
チタンによって形成され、第２の層９ｂ、１０ｂは２０
０ｎｍの金によって形成される。
【００２６】図６に示す第２ステップにおいては、導電
領域９、１０及びこれらを互いに分離している基板１の
全面に第１のフォトレジスト層２０を５及至１０μｍの
厚さに蒸着させる。次に、このフォトレジスト層には、
通常の技術によってパターニングすることにより、導電
領域９、１０の向かい合う縁部の近傍の上に２つのウィ
ンドウ２２、２３を形成させ、やはり導電領域９、１０
の上部で上記２つのウィンドウと同じ直線上に位置を合
わせて他の２つのウィンドウ２４、２５を形成する。フ
ォトレジスト・メーカーにより公表された使用説明書の
指示に従うことによって、大きいアスペクト比を有する
窓、すなわちほぼ垂直な壁を持つ窓が得られる。
領域９、１０及びこれらを互いに分離している基板１の
全面に第１のフォトレジスト層２０を５及至１０μｍの
厚さに蒸着させる。次に、このフォトレジスト層には、
通常の技術によってパターニングすることにより、導電
領域９、１０の向かい合う縁部の近傍の上に２つのウィ
ンドウ２２、２３を形成させ、やはり導電領域９、１０
の上部で上記２つのウィンドウと同じ直線上に位置を合
わせて他の２つのウィンドウ２４、２５を形成する。フ
ォトレジスト・メーカーにより公表された使用説明書の
指示に従うことによって、大きいアスペクト比を有する
窓、すなわちほぼ垂直な壁を持つ窓が得られる。
【００２７】図７に示す次のステップにおいては、窓２
２、２３、２４、２５にフォトレジストの表面と同一面
になるまで金属を蒸着する。この蒸着を行うためには、
腐食しにくく、良好な電気的接触が確保される金のよう
な金属を用いることが好ましい。このようにして、４つ
のスタッド、すなわちフット部３の基部を形成するスタ
ッド３ａ、ＭＭＣ接触器の接点スタッドであるスタッド
２、外部電子回路への接続スタッドであるスタッド７、
８が形成される。
２、２３、２４、２５にフォトレジストの表面と同一面
になるまで金属を蒸着する。この蒸着を行うためには、
腐食しにくく、良好な電気的接触が確保される金のよう
な金属を用いることが好ましい。このようにして、４つ
のスタッド、すなわちフット部３の基部を形成するスタ
ッド３ａ、ＭＭＣ接触器の接点スタッドであるスタッド
２、外部電子回路への接続スタッドであるスタッド７、
８が形成される。
【００２８】図８に示す第４ステップにおいては、新た
にフォトレジスト層３０を蒸着することによって第２の
マスクを形成し、その全厚に及ぶパターニングを行うこ
とにより、スタッド３ａの上部に窓３３を形成する。こ
の場合は、前の第３ステップと異り、使用するフォトレ
ジストにの推奨される最適条件からずらすことによっ
て、低いアスペクト比、すなわちテーパ壁面を有する窓
３３を形成する。このステップで被着したフォトレジス
ト層の厚みは、次のステップにおいて形成される接点ス
タッド２とビーム５の遠端部６との間に２及至５μｍの
絶縁間隙を作るためにも使用される。
にフォトレジスト層３０を蒸着することによって第２の
マスクを形成し、その全厚に及ぶパターニングを行うこ
とにより、スタッド３ａの上部に窓３３を形成する。こ
の場合は、前の第３ステップと異り、使用するフォトレ
ジストにの推奨される最適条件からずらすことによっ
て、低いアスペクト比、すなわちテーパ壁面を有する窓
３３を形成する。このステップで被着したフォトレジス
ト層の厚みは、次のステップにおいて形成される接点ス
タッド２とビーム５の遠端部６との間に２及至５μｍの
絶縁間隙を作るためにも使用される。
【００２９】図９に示す第５のステップでは、蒸着によ
ってフォトレジスト３０及び窓３３の壁並びに底の全表
面に薄い金属層を蒸着させる。使用する金属は金が好ま
しく、この中間メタライゼーション層３１は、次の蒸着
ステップのための導体として使用する。
ってフォトレジスト３０及び窓３３の壁並びに底の全表
面に薄い金属層を蒸着させる。使用する金属は金が好ま
しく、この中間メタライゼーション層３１は、次の蒸着
ステップのための導体として使用する。
【００３０】図１０に示す第６のステップにおいては、
第３の厚いフォトレジスト・マスク４０を形成し、その
全厚に及ぶパターニングを行うことによって、向かい合
っている導電領域９、１０の縁部の上に設けられたスタ
ッド２、３ａの互いに最遠の縁部間にわたる溝４５を得
る。従って、このパターニングでは、ビーム５の下側と
なる部分と、フット部３の第２の部分の形成に使用され
た窓３３中にあるメタライゼーション層３１の部分だけ
が露出された状態になる。
第３の厚いフォトレジスト・マスク４０を形成し、その
全厚に及ぶパターニングを行うことによって、向かい合
っている導電領域９、１０の縁部の上に設けられたスタ
ッド２、３ａの互いに最遠の縁部間にわたる溝４５を得
る。従って、このパターニングでは、ビーム５の下側と
なる部分と、フット部３の第２の部分の形成に使用され
た窓３３中にあるメタライゼーション層３１の部分だけ
が露出された状態になる。
【００３１】図１１及び１２は、ビーム５の成長ステッ
プを示し、これらのステップはまず電気的接触を改善す
るために金１３を蒸着するステップと、その後ビーム５
の能動材料を形成する強磁性体を３及至１０μｍの厚さ
に被着するステップとからなる。この実施例で使用する
強磁性体は、２０／８０の割合の鉄−ニッケル合金であ
る。
プを示し、これらのステップはまず電気的接触を改善す
るために金１３を蒸着するステップと、その後ビーム５
の能動材料を形成する強磁性体を３及至１０μｍの厚さ
に被着するステップとからなる。この実施例で使用する
強磁性体は、２０／８０の割合の鉄−ニッケル合金であ
る。
【００３２】本発明の方法のこの段階では、蒸着及び中
間メタライゼーション層３１の形成を案内するために用
いたマスク２０、３０、４０を１操作またはいくつかの
ステップで除去して、図１に示す形のＭＭＣ接触器を得
る。このマスク除去を１ステップで行う場合は、アセト
ン系製品のようなフォトレジストを溶解させる化学薬品
を、非常に薄い被膜を破壊する超音波のような機械的な
手段と併用する。マスク除去をいくつかのステップで行
う場合は、フォトレジスト及び中間メタライゼーション
層をそれぞれ溶解させることができる化学薬品を順次使
用する。
間メタライゼーション層３１の形成を案内するために用
いたマスク２０、３０、４０を１操作またはいくつかの
ステップで除去して、図１に示す形のＭＭＣ接触器を得
る。このマスク除去を１ステップで行う場合は、アセト
ン系製品のようなフォトレジストを溶解させる化学薬品
を、非常に薄い被膜を破壊する超音波のような機械的な
手段と併用する。マスク除去をいくつかのステップで行
う場合は、フォトレジスト及び中間メタライゼーション
層をそれぞれ溶解させることができる化学薬品を順次使
用する。
【００３３】図３に示す形のＭＭＣ接触器を得るために
は、図１３に示すように、蒸着によって被着したとき圧
縮性を持つクロムのような金属を用いて、もう１つの蒸
着ステップ１５を行う。マスク及び中間メタライゼーシ
ョン層の除去後においては、前に述べたように、ビーム
５は、曲がって、スタッド２に接触した状態になってい
る。
は、図１３に示すように、蒸着によって被着したとき圧
縮性を持つクロムのような金属を用いて、もう１つの蒸
着ステップ１５を行う。マスク及び中間メタライゼーシ
ョン層の除去後においては、前に述べたように、ビーム
５は、曲がって、スタッド２に接触した状態になってい
る。
【００３４】以上説明した方法については、当業者は、
材料の選択、さらには数１０ミクロンの範囲内における
所望のＭＭＣの寸法等の面において様々な修正態様や変
形態様が可能である。
材料の選択、さらには数１０ミクロンの範囲内における
所望のＭＭＣの寸法等の面において様々な修正態様や変
形態様が可能である。
【図１】 本発明の第１の実施例によるＭＭＣ接触器の
断面図である。
断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施例によるＭＭＣ接触器が
磁石によって起動された状態を示す概略斜視図である。
磁石によって起動された状態を示す概略斜視図である。
【図３】 本発明の第２の実施例によるＭＭＣ接触器の
断面図である。
断面図である。
【図４】 本発明の第２の実施例によるＭＭＣ接触器が
磁石によって起動された状態を示す概略斜視図である。
磁石によって起動された状態を示す概略斜視図である。
【図５】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々な
製造ステップを示す断面図である。
製造ステップを示す断面図である。
【図６】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々な
製造ステップを示す断面図である。
製造ステップを示す断面図である。
【図７】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々な
製造ステップを示す断面図である。
製造ステップを示す断面図である。
【図８】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々な
製造ステップを示す断面図である。
製造ステップを示す断面図である。
【図９】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々な
製造ステップを示す断面図である。
製造ステップを示す断面図である。
【図１０】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々
な製造ステップを示す断面図である。
な製造ステップを示す断面図である。
【図１１】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々
な製造ステップを示す断面図である。
な製造ステップを示す断面図である。
【図１２】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々
な製造ステップを示す断面図である。
な製造ステップを示す断面図である。
【図１３】 図１または図３に示すＭＭＣ接触器の様々
な製造ステップを示す断面図である。
な製造ステップを示す断面図である。
１…基板、２…接点スタッド、３…フット部、５…ビー
ム、６…遠端点、７、８…スタッド、９、１０…導電領
域。
ム、６…遠端点、７、８…スタッド、９、１０…導電領
域。
Claims (4)
- 【請求項１】 一端部（４）がフット部（３）を介して
基板（１）に取り付けられ、遠端部（６）が上記基板上
に形成された接点スタッド（２）の上側に配置されてい
る１つまたは２つ以上の導電材で形成されたフレキシブ
ル・ビーム（５）を具備した磁気マイクロ接触器におい
て、上記フレキシブル・ビーム（５）の少なくとも一部
が、磁石によって起動されて上記遠端部（６）を接点ス
タッド（２）に対して接近、離反させることによって接
点開閉を行うことができるように強磁性体で形成され、
磁気の不存在では遠端部と接点スタッドとが離れている
ことを特徴とする磁気マイクロ接触器。 - 【請求項２】 一端部（４）がフット部（３）を介して
基板（１）に取り付けられ、遠端部（６）が上記基板上
に形成された接点スタッド（２）の上側に配置されてい
る１つまたは２つ以上の導電材で形成されたフレキシブ
ル・ビーム（５）を具備した磁気マイクロ接触器におい
て、上記フレキシブル・ビーム（５）の少なくとも一部
が、磁石によって起動されて上記遠端部（６）を接点ス
タッド（２）に対して接近、離反させることによって接
点開閉を行うことができるように強磁性体で形成される
とともに、上記ビームの表面にさらに圧縮性を有する部
材（１５）を備え、磁気の不存在では遠端部と接点スタ
ッドとが接触していることを特徴とする磁気マイクロ接
触器。 - 【請求項３】 一端部（４）が導電材で形成されたフッ
ト部（３）を介して絶縁基板（１）に取り付けられ、自
由遠端部（６）が上記基板（１）上に導電材で形成され
た接点スタッド（２）の上方に配置されている１つまた
は２つ以上の導電材（１３，１４，１５）で形成された
フレキシブル・ビーム（５）を具備するとともに、外部
電子回路との接続手段（７，８，９，１０）を具備し、
上記ビーム（５）が、磁石（１６）によって起動されて
上記遠端部（６）を接点スタッド（２）に対して接近、
離反させることによって接点開閉を行うことができるよ
う少なくとも部分的に強磁性体で形成されている磁気マ
イクロ接触器を製造する方法において、 ａ） それぞれ基板（１）上に形成された定着メタライ
ゼーション層（９ａ，１０ａ）及び非酸化性金属層（９
ｂ，１０ｂ）よりなる互いに分離された２つの導電領域
（９，１０）を形成するステップと、 ｂ） フォトレジスト層（２０）を堆積させ、このフォ
トレジスト層をパターニングすることによって第１のマ
スクを形成して、導電領域（９，１０）の向かい合う縁
部の近傍の上部にほぼ垂直な壁面を有する少なくともの
２つの窓（２２，２３）を形成するステップと、 ｃ） 上記窓中に導電材をフォトレジスト表面と面一に
なるまで蒸着により成長させることによってスタッド
（２，３ａ，７，８）を形成するステップと、 ｄ） フォトレジスト層（３０）を蒸着することによっ
て第２のマスクを形成し、パターンニングすることによ
り１つのスタッド（３ａ）の上部にテーパ壁を有する窓
を形成するステップと、 ｅ） 上記ステップｄ）で形成されたフォトレジスト
層、窓の壁及び底の全表面に中間メタライゼーション層
（３１）を蒸着するステップと、 ｆ） 厚いフォトレジスト層（４０）を蒸着することに
よって第３のマスクを形成し、パターニングすることに
よって、導電領域（９，１０）の向かい合う縁部の上に
配置されたスタッド（２，３ａ）の互いに最遠の縁部間
にわたる溝（４５）を形成するステップと、 ｇ） 蒸着によって強磁性体（１４）を成長させること
によりビームを形成するステップでと、 ｈ） 上記フォトレジスト層及び中間メタライゼーショ
ン層を除去するステップと、を具備した方法。 - 【請求項４】 上記ステップｇ）の後でステップはｈ）
の前に、さらに ｉ） 蒸着によって圧縮性材料を成長させるステップを
有する請求項３記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9407468 | 1994-06-17 | ||
| FR9407468A FR2721435B1 (fr) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Microcontacteur magnétique et son procédé de fabrication. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087728A true JPH087728A (ja) | 1996-01-12 |
| JP3641018B2 JP3641018B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=9464353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17304095A Expired - Lifetime JP3641018B2 (ja) | 1994-06-17 | 1995-06-16 | 磁気マイクロ接触器の製造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5605614A (ja) |
| EP (1) | EP0688033B1 (ja) |
| JP (1) | JP3641018B2 (ja) |
| KR (1) | KR100334312B1 (ja) |
| CN (1) | CN1050436C (ja) |
| DE (1) | DE69511782T2 (ja) |
| ES (1) | ES2138683T3 (ja) |
| FR (1) | FR2721435B1 (ja) |
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- 1995-06-01 ES ES95108413T patent/ES2138683T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-14 US US08/490,546 patent/US5605614A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1995-06-16 CN CN95107243A patent/CN1050436C/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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