開關及開關的制造方法

專利名稱：開關及開關的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及提高通斷時的動作速度的開關和這種開關的制造方法。
背景技術：
作為已有的信號開關，已公知有例如IEEE IEDM Tech.Digest 01，p921，2001揭示的開關。該開關如圖1A所示，由在高電阻硅基板2501上形成的信號傳遞線2502、隔著規(guī)定空間配置在信號傳遞線2502上的活動接地線2503、以及接地線2504組成。這樣的開關中，如圖1B所示，通過在由活動接地線2503和信號傳遞線2504組成的平行平板電容之間施加電壓，產(chǎn)生靜電力，使活動接地線2503通過高介電常數(shù)材料膜2505與信號傳遞線2502接觸。因接觸使信號傳遞線2502與活動接地線2503之間形成的電容變大，并傳遞與該電容相適應的頻率分量的信號。
這樣控制活動接地線2503與信號傳遞線2502之間的電壓，可控制從信號傳遞線2502對活動接地線2503的信號傳遞的通斷。而且，利用這種方式，能用與LSI制造工藝相同的工藝形成信號開關，并且在與晶體管等的電路相同的部分形成信號開關，以此能形成對頻率特性和小型化有利的開關。
作為在信號接通和切斷時都使動作速度提高的手段，也有人提出過具有鋸齒狀，以便雙向驅(qū)動活動電極的開關，如Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.40，p2721，2001所記述。IEEE MEMS 2002 Tech.Dig.，p523，2002中，還記載有這樣一種結構，即在靜止梳形電極與活動梳形電極之間施加電壓，并使反射鏡旋轉(zhuǎn)運動。
這些已有的開關中，要求信號傳遞時的傳遞效率、切斷時的絕緣性、信號通斷高速動作。
但是，圖1的結構中，驅(qū)動活動接地線2503的電極僅為信號傳遞線2502，在從傳遞線2502將信號切換到接地線2503時，接地線2503與傳遞線2502之間施加電壓，但在切斷向接地線2503傳遞的信號時，僅利用構成接地線2503的材料具有的彈簧撓曲復原力動作，因而難以加快切換速度。作為接地線2503，如果采用彈性常數(shù)高的材料，則可提高切斷向接地線2503傳遞的信號的切換速度，但存在從傳遞線2502切換到接地線2503時的動作速度變慢，或接地線2503與傳遞線2502之間施加的電壓需要較高等問題。
上述結構的制造工序中，通常是在形成傳遞線2502后，以正確的膜厚形成僅蝕刻規(guī)定的材料而不蝕刻傳遞線2502和接地線2503的犧牲層，然后形成接地線2502。其后，通過去除傳遞線2502和接地線2503之間的犧牲層，正確形成規(guī)定的空間。利用這種方法，則在做成接地線2503上進一步固定設置活動接地線驅(qū)動電極的3層結構的情況下，即使是切斷傳往接地線2503的信號的情況下，也能高速驅(qū)動接地線2503。
但是，這樣的3層結構在制造工序中不僅接地線2503的下方，而且接地線2503的上方，都需要正確形成犧牲層，制造工序復雜。做成3層結構時，傳遞線2502、犧牲層、接地線2503、犧牲層、活動接地線驅(qū)動電極在實際工序中產(chǎn)生由5層組成的梯級差，對于這樣的梯級差實質(zhì)上不可能實施形成圖案等工序。
又，如圖1A、圖1B所示，采用梁結構形成開關時，應力因溫度變化而變化。構成梁的材料與構成基板的材料之間的熱膨脹系數(shù)不同時產(chǎn)生這種應力變化。梁的應力一旦變化，則梁的彈性常數(shù)就發(fā)生變化，因而開關的響應時間和驅(qū)動電壓發(fā)生變化。已知在最壞的情況下，由于溫度變化，梁彎曲2μm以上。為了謀求高速響應，需要使活動電極的驅(qū)動距離為取得期望絕緣所需的最低限度距離，但考慮這樣的溫度變化造成梁彎曲的量，需要使電極間的距離格外加長。因此，響應時間更慢。
另一方面，做成鋸齒狀時，以信號電極與接觸電極重疊的部分的面積形成電容。根據(jù)該電容大小決定可傳遞的信號的頻率和傳遞效率，因而接觸電極的大小取決于希望進行通斷控制的信號，為了對于某確定的頻率的信號取得通斷特性，不可能減小接觸電極的尺寸。而且，整個活動電極的質(zhì)量除接觸電極的質(zhì)量外，還需要有與拉伸電極和按壓電極的形成電容的部分。其結果是，在直接與信號通斷有關的部分以外，也需要形成電極，使活動電極的總質(zhì)量增加，不利于高速通斷動作。
采用梳形電極的驅(qū)動方式，能比較容易形成在基板面內(nèi)的方向進行驅(qū)動的開關，但在基板垂直方向進行驅(qū)動的開關需要在高度方向形成結構件，因而制造工序復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，為了解決上述課題，提供這樣的一種開關，即通過使可動電極的上、下驅(qū)動分開，不需要結構件的高度，就能確保信號傳遞效率和絕緣性，而且能進行信號接通、切斷的高速動作。
為了達到上述目的，本發(fā)明的開關由活動電極、位于活動電極的下部的信號傳遞用固定電極、以及位于活動極的長邊方向兩側(cè)面的活動電極驅(qū)動用固定電極組成，活動電極的側(cè)面形成凸部和凹部的形狀，活動電極驅(qū)動用固定電極上形成對應于活動電極側(cè)面的凸部和凹部的凹部和凸部，活動電極側(cè)面上形成的凸部配置成被活動電極驅(qū)動用固定電極上形成的凹部包圍的狀態(tài)，而且活動電極驅(qū)動用固定電極的凸部配置成被活動電極側(cè)面的凹部包圍的狀態(tài)。于是，活動電極下方向的驅(qū)動利用位于活動電極下部的信號傳遞用固定電極與活動電極之間的靜電力，活動電極上方向的驅(qū)動利用活動電極驅(qū)動用固定電極的凸部與凹部以及活動電極側(cè)面形成的凹部和凸部之間的靜電力。因此，上、下方向的驅(qū)動能分開，可減小構件的高度，確保信號傳遞效率和絕緣性，而且能使信號的接通、斷開高速進行。
又，在抗蝕劑組成的犧牲層上形成活動電極、活動電極側(cè)面的凹部和凸部、活動電極驅(qū)動用固定電極的凹部和凸部以及部分活動電極驅(qū)動用固定電極，因而能用干工藝實施犧牲層去除工序，能防止犧牲層去除后在液體工藝中成問題的“黏著”，即因表面張力而吸附到非希望的部分的情況。


圖1A、圖1B是一例已有的開關的剖面圖。
圖2是本發(fā)明實施例1的開關的立體圖。
圖3是圖2的A-A’剖面圖。
圖4是圖2的B-B’剖面圖。
圖5是示出圖2的A-A’剖面上開關的接通狀態(tài)的剖面圖。
圖6是示出圖2的B-B’剖面上開關的接通狀態(tài)的剖面圖。
圖7是示出有無本發(fā)明實施例1的開關的梳齒結構引起的響應特性差別的特性圖。
圖8是表示本發(fā)明實施例1的開關的梳齒結構形狀的參數(shù)的示意圖。
圖9是示出不用本發(fā)明時在電極間形成的電容的示意圖。
圖10A是示出本發(fā)明實施例3的開關的活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的位置的示意圖。
圖10B是示出不用本發(fā)明而形成開關時活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的位置以及靜電力的示意圖。
圖11A～圖11C是示出本發(fā)明實施例4的開關的制造工序的剖面圖。
圖12A～圖12C是示出本發(fā)明實施例5的開關的制造工序的剖面圖。
圖13A～圖13E是示出不用圖12A～圖12C的高低差(step)調(diào)整(modulating)用圖案而制造開關時的工序的剖面圖。
圖14A～圖14E是示出在信號傳遞用固定電極的短邊方向側(cè)面的位置上形成本發(fā)明實施例6的高低差調(diào)整用圖案時的開關制造工序的剖面圖。
圖15A～圖15E是示出在信號傳遞用固定電極的長邊方向側(cè)面的位置上形成本發(fā)明實施例6的高低差調(diào)整用圖案時的開關制造工序的剖面圖。
圖16是本發(fā)明實施例7的開關的立體圖。
圖17A～圖17B是本發(fā)明實施例8的開關的制造工序的剖面圖。
圖18是示出本發(fā)明實施例9的開關中活動電極、活動電極驅(qū)動用固定電極、信號傳遞用固定電極和絕緣保持用氧化膜的位置的模式圖。
圖19是示出本發(fā)明實施例10的開關中活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的位置和在兩個電極之間作用的力的關系的模式圖。
圖20A是示出應用本發(fā)明的開關中活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極之間施加的電壓、活動電極與信號傳遞用固定電極之間施加的電壓、信號傳遞用固定電極流通的信號以及活動電極通斷狀態(tài)的特性圖。
圖20B是示出不用本發(fā)明的開關中活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極之間施加的電壓、活動電極與信號傳遞用固定電極之間施加的電壓、信號傳遞用固定電極流通的信號以及活動電極通斷狀態(tài)的特性圖。
圖21是示出將本發(fā)明的開關用于對天線收發(fā)信號的例子的電路圖。
圖22是示出本發(fā)明實施例12的開關電路結構的立體圖。
圖23是本發(fā)明開關的內(nèi)部應力與響應時間的關系特性圖。
圖24是本發(fā)明實施例14中所示的梳齒部分的形狀的一例的示意圖。
圖25表示本發(fā)明實施例14中所示梳齒部分的形狀的一個例子。
附圖中，103、203、303、403、503是活動電極，107是活動電極側(cè)面凸部，104、304、504是活動電極驅(qū)動用固定電極，108是活動電極驅(qū)動用固定電極凸部，105、205、305、405、505是信號傳遞用固定電極，
905、1106、1205、1306、1406是犧牲層，907是抗蝕掩模，1205、1305是高低差調(diào)整用圖案，1612是犧牲層去除孔。
具體實施例下面參照

本發(fā)明的示范實施例。
實施例1圖2是本發(fā)明實施例1的開關的立體圖。該開關以高阻硅襯底101上的氧化硅膜102為中介，由活動電極103、活動電極驅(qū)動用固定電極104和信號傳遞用固定電極105組成?；顒与姌O103的側(cè)面具有多個凸部107。本實施例1中，為了方便，多個凸部107的形狀采用全部相同的形狀，并且周期性配置。在一個凸部107與相鄰的凸部107之間形成凹部，各凹部也周期性配置。活動電極驅(qū)動用固定電極104的側(cè)面也配置多個凸部108，使其與活動電極側(cè)面的凸部107之間的凹部對應，并隔著規(guī)定的空間配置，使其由活動電極側(cè)面的凹部包圍著。凸部108也同樣周期性配置。相鄰的凸部108之間也形成凸部108之間的凹部，因而該凹部同樣周期性配置。
凸部107和凸部108的凸部長度具有相同的尺寸。凸部107由活動電極驅(qū)動用固定電極106的凹部隔著短于凸部107的長度的距離所形成的規(guī)定空間包圍，凸部108由活動電極103側(cè)面的凹部隔著短于凸部108的長度的距離所形成的空間包圍。因此，配置成部分凸部107納入活動電極驅(qū)動用固定電極104的凹部中，部分凸部108納入活動電極103的凹部中的形狀。
圖3是圖2的A-A’剖面圖，示出信號傳遞用固定電極205與活動電極203不相連接的狀態(tài)。隔著高阻硅襯底201上的氧化硅膜202，配置信號傳遞用固定電極205。該電極205上形成用于保持電極間絕緣的氧化硅膜210，又隔著減小電容用的空間209，配置活動電極203?；顒与姌O203在其兩端的活動電極固定區(qū)206固定于襯底201上。
圖4是圖2的B-B’剖面圖，示出信號傳遞用固定電極305與活動電極303不相連接的狀態(tài)。隔著高阻硅襯底301上的氧化硅膜302，配置活動電極驅(qū)動用固定電極304、信號傳遞用固定電極305。信號傳遞用固定電極305上形成用于保持電極間絕緣的氧化硅膜310，又隔著減小電容用的空間309，配置活動電極303。本實施例1中，設計成活動電極驅(qū)動用固定電極304的凸部108與隔著減小電容用的空間309的位置上的活動電極303離開襯底表面的高度相同。
圖5是圖2的A-A’剖面圖，示出開關中信號傳遞用固定電極405連接著活動電極403的狀態(tài)。通過在隔著高阻硅襯底401上的氧化硅膜402配置的信號傳遞用固定電極405與活動電極403之間施加電壓，利用靜電力使活動電極403與信號傳遞用固定電極405上的保持電極間絕緣用氧化硅膜410接觸，并且減小電容用的空間409在活動電極固定區(qū)附近只留下一部分。信號傳遞用固定電極405上的保持電極間絕緣用氧化硅膜410防止在該信號傳遞用固定電極405與活動電極403之間施加電壓，在活動電極403接觸固定電極405時，也因固定電極405與活動電極403直接接觸而不保持電位差，造成活動電極403脫離。
信號傳遞用固定電極405和活動電極404所形成的電容按照式(1)，為式(2)表示的保持電極間絕緣用的氧化硅膜410所形成電容器的電容量與式(3)表示的電容減小用的空間所形成電容器的電容的串聯(lián)電容。
1C=1Cox+1CAir······(1)]]>Cox=ϵsϵ0St······(2)]]>CAir=ϵ0Sd······(3)]]>式(2)和式(3)中，εs是氧化硅膜的介電常數(shù)，ε0是真空中的介電常數(shù)，S是由信號傳遞用固定電極和活動電極形成的電極的面積，t是保持電極間絕緣用的氧化硅膜的厚度，d是電容減小用空間409的長度，t的值一般是d的1/10以下。正確地說，式(3)是真空中電容器的電容，但大氣中也大致相同?；顒与姌O403與信號傳遞用固定電極405接觸時，電容減小用空間409所形成的電容器的電容值可忽略，僅考慮保持電極間絕緣用的氧化硅膜410所形成的電容器的電容量不成問題。另一方面，活動電極403在與信號傳遞用固定電極405之間保持規(guī)定的電容減小用空間409的位置時，電容器的電容量受電容減小用空間所形成的電容支配。
圖6是圖2的B-B’剖面圖，示出信號傳遞用固定電極505連接活動電極503的狀態(tài)。通過在以高阻硅襯底501上的氧化硅膜502為中介配置的信號傳遞用固定電極505與活動電極503之間施加電壓，利用靜電力，使活動電極503與信號傳遞用固定電極505上的保持電極間絕緣用氧化硅膜510接觸，在活動電極驅(qū)動用固定電極504與活動電極503之間增加規(guī)定的電容減小用的空間份額的距離。
從信號傳遞用固定電極505與活動電極503連接的狀態(tài)到切斷的狀態(tài)的動作通過使信號傳遞用固定電極505與活動電極503之間施加的電壓為0，而活動電極503與活動電極驅(qū)動用固定電極504之間施加電壓，使靜電力起作用，讓活動電極驅(qū)動用固定電極504與活動電極503之間產(chǎn)生的所規(guī)定電容減小用空間部分的距離為0。結果，不僅利用活動電極503的彎曲復原造成的彈力，而且利用靜電力，使活動電極503運動，從而可在短時間內(nèi)離開信號傳遞用固定電極505，取得能改善切斷動作特性的效果。
例如，圖7示出活動電極503的寬度為5μm，長度為400μm，厚度為0.7μm，且活動電極503與信號傳遞用固定電極505的間隙為0.6μm時的響應特性。圖7中示出從活動電極503與信號傳遞用固定電極505接觸的狀態(tài)，在時刻0消除靜電力，使固定電極505恢復原來位置的狀態(tài)。為了參考，一起示出活動電極503形狀相同而沒有梳齒的情況。
圖8是表示梳齒形狀的放大圖。梳齒的形狀為寬度a是1μm，高度h是5μm，間隔是1μm。無梳齒結構時，活動電極503僅用本身具有的彈力恢復原位，因而其特性必然是響應時間緩慢。反之，梳齒結構中，如果活動電極503與活動電極驅(qū)動用固定電極505之間施加電壓，則活動電極503上疊加恢復原位的靜電力，因而能較高速地響應。
本實施例1中，在高阻硅襯底上以氧化硅膜為中介配置開關的各零件，但也可用其他絕緣材料，例如氮化硅膜。雖然采用高阻硅襯底，但使用硅以外的材料的襯底，例如砷化鎵等化合物半導體襯底，石英、氧化鋁等絕緣襯底時，也能得到同樣的效果。再者，在襯底的電阻足夠高，不會通過襯底在活動電極、信號傳遞用固定電極、活動電極驅(qū)動用固定電極之間產(chǎn)生電氣上的影響時，可不必配置氧化硅膜或同等的絕緣材料。
又，本發(fā)明實施例1中，活動電極側(cè)面上形成的凸部和凹部、活動電極驅(qū)動用固定電極的凹部和凸部為圖2中的矩形，但角部具有曲率的形狀也能得到同樣的效果。
實施例2在凸部與凹部組合型的電極間作用的力，例如IEEE MEMS 2002 Tech.Dig.，p532，2002所述，位移為z時，由式(4)給出z方向的作用力。
Fz=∂(CV22)∂z······(4)]]>式(4)中，V是對電極施加的電壓，C是在電極間形成的電容量，z按位移給出。根據(jù)式(4)可知，即使z方向的位移發(fā)生變化的情況下，電極間形成的電容量不變化時也不產(chǎn)生靜電力。因此，如圖9所示，例如活動電極驅(qū)動用固定電極601的膜厚度比活動電極602厚時，由活動電極驅(qū)動用固定電極601與活動電極602形成的電容形成區(qū)603即使活動電極602在z方向有些移動面積也不發(fā)生變化，因此不產(chǎn)生z方向的力，不能在活動電極驅(qū)動用固定電極601膜厚范圍內(nèi)利用靜電力驅(qū)動。
活動電極602的膜厚記為tm，活動電極驅(qū)動用固定電極的膜厚記為td，且兩者的關系為td＞tm時，存在lu＝td-tm的不能控制的位置lu。
另一方面，活動電極驅(qū)動用固定電極601的膜厚與活動電極602的膜厚相同時，不存在不能控制的位置lu，可在活動電極用固定電極601與活動電極602之間施加電壓，由于加上靜電力，活動電極602總能控制在一定的位置上。
實施例3如圖10A所示，活動電極1002側(cè)面的凸部1004與活動電極驅(qū)動用固定電極1001的凹部1005之間的空間1003具有距離d均等的規(guī)定空間1003。然而，用不同的掩模形成活動電極1002和活動電極驅(qū)動用固定電極1001時，活動電極形成用的掩模與活動電極驅(qū)動用固定電極形成用的掩模產(chǎn)生掩模配合偏差的情況下，如圖10B所示，活動電極側(cè)面的凸部1004與活動電極驅(qū)動用固定電極1001的凹部1005一側(cè)的空間成為距離小的空間1013，其距離近，等于d-e，而與位于相反側(cè)的凹部1005的距離變大，等于d+e，成為距離大的空間1014。即，圖10B示出掩模配合僅在圖的上方產(chǎn)生距離e時活動電極1002的凸部1004與活動電極取得用固定電極1001的凹部1005的關系。
產(chǎn)生這樣的掩模偏差時，在活動電極1002與活動電極驅(qū)動用固定電極1001之間施加電壓后產(chǎn)生靜電力的情況下，已知在圖的上下方向上靜電力起作用。該靜電力的大小，已在例如IEEE MEMS 1996 Tech.Dig.，p216，1996中說明，式(5)所示大小的對活動電極1002的引力1012、對活動電極驅(qū)動用固定電極1001的引力1015起作用。產(chǎn)生靜電力，并超過根據(jù)活動電極1002的彈簧常數(shù)求出的力時，活動電極1002與活動電極驅(qū)動用固定電極1001接觸，不僅活動電極1002的移動受阻，而且引起破壞，發(fā)生問題。然而，應用本實施例，通過用相同的掩模形成活動電極1002、活動電極驅(qū)動用固定電極1001，可使掩模配合偏差為0。
F(x)=-V22∂C∂x=n2hlϵ0{1(d-e-x)2-1(d+e+x)2}V2······(5)]]>C由活動電極驅(qū)動用固定電極與活動電極形成的電容x從發(fā)生掩模配合偏差的位置移動距離x的點上產(chǎn)生的力V活動電極驅(qū)動用固定電極與活動電極之間施加的電壓n活動電極的凸部數(shù)量h活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的膜厚中薄的一方的膜厚l活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極兩者的凸部的重疊的長度ε0大氣的介電常數(shù)d活動電極驅(qū)動用固定電極和活動電極各自的凸部與相鄰凹部的規(guī)定空間設計值e掩模配合偏差量實施例4圖11是本發(fā)明開關的制造工序的剖面圖。圖11A中，使高阻硅襯底901熱氧化，以在該襯底901上形成氧化硅膜902。然后，在氧化硅膜902上形成制作信號傳遞用固定電極903用的金屬層，并在其上形成制作保持電極間絕緣用氧化硅膜904用的氧化硅膜。然后，利用光刻制板方法形成光刻膠圖案，并且將光刻膠作為掩模，對金屬上的氧化硅膜進行干蝕刻，僅在規(guī)定區(qū)留下光刻膠。接著，通過對金屬進行蝕刻，形成信號傳遞用固定電極903和保持電極間絕緣用氧化硅膜904。進而，在去除光刻膠后，淀積構成犧牲層的材料，形成圖案，然后形成犧牲層905，使形成活動電極、活動電極側(cè)面凸部和凹部、活動電極驅(qū)動用固定電極的凸部和凹部、活動電極驅(qū)動用固定電極的凹部和凸部相鄰的一部分的區(qū)域上留下犧牲層。其后，如圖11B所示，在整個表面形成金屬906后，在配置活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的規(guī)定部位形成抗蝕掩模907。
然后，如圖11C所示，將抗蝕掩模907作為掩模對金屬進行蝕刻，以形成活動電極908和活動電極驅(qū)動用固定電極909。進而，去除抗蝕掩模907，然后去除犧牲層905，從而形成電容減小用空間910。
本實施例中，作為信號傳遞用固定電極、活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的材料，采用金屬，但也可用摻入高濃度雜質(zhì)的半導體、導電性高分子材料等。
高阻硅襯底901上，作為絕緣膜采用氧化硅膜，但對襯底而言，也與實施例1一樣，可用其他絕緣材料。同樣，也可用砷化鎵襯底等其他襯底材料，而且襯底的電阻足夠高時，當然也可去除氧化硅膜。
實施例5圖12A是不形成高度差調(diào)整用圖案時的開關制造工序的剖面圖。用與實施例4相同的工序在高阻硅襯底1201上制作氧化硅膜1202、信號傳遞用固定電極1204和保持電極間絕緣用氧化硅膜1204后，形成聚酰亞胺構成的犧牲層1205。本實施例中，與實施例4的情況不同，將犧牲層1205的寬度設計得短，以便能方便地去除該犧牲層。然后，如圖12B所示，利用濺射法在整個表面上形成Al膜1206。利用濺射法的Al膜的成膜中，即使在溫度較低的工序也能形成穩(wěn)定的膜，但具有難以在高低差部的側(cè)面上進行淀積的特性。同樣，蒸鍍法也難以在高低差部的側(cè)面進行淀積。另一方面，采用減壓氛圍下的CVD法時，可在高低差部的側(cè)面成膜，但工藝溫度高，利用范圍受到限制。因此，上述Al膜上高低差部分上形成膜厚度較薄的薄膜區(qū)。然后，如圖12C所示，用與實施例4相同的工序在配置活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的規(guī)定部位形成抗蝕掩模，將該抗蝕掩模作為掩模，進行Al的蝕刻，以形成活動電極1208和活動電極驅(qū)動用固定電極1209。進而去除抗蝕掩模和犧牲層1205，從而形成電容減小用空間1210。另一方面，犧牲層1205的高低差部分的薄膜區(qū)保持原樣成為活動電極驅(qū)動用固定電極1209的強度不足區(qū)1211。
圖13是形成用于高低差覆蓋補償?shù)母叩筒钫{(diào)整用圖案時的開關制造工序剖面圖。圖13A表示用與實施例4的情況下的相同工序在高阻硅襯底1101上形成氧化硅膜1102、信號傳遞用固定電極1103和電極間減壓保持用氧化膜1104。接著，如圖13B所示，通過旋轉(zhuǎn)涂布光刻膠、曝光、顯像、在熱板上烘焙，在規(guī)定的位置上形成高低差調(diào)整用圖案1105。按形成與后面的工序中所形成的活動電極驅(qū)動用固定電極，而且能劃分犧牲層所形成的高低差的位置和膜厚形成高低差調(diào)整用圖案1105的配置位置。
接著，如圖13C所示，形成聚酰亞胺構成的犧牲層1106。犧牲層端面1107的下方存在所述高低差調(diào)整用圖案1205，因而與無高低差調(diào)整用圖案1205時在犧牲層端面形成從犧牲層1106的表面到氧化硅膜1102的表面的距離的高低差相反，利用高低差調(diào)整用圖案1205將從犧牲層表面起的高低差二分割為從犧牲層表面到高低差調(diào)整用圖案表面的級差和從高低差調(diào)整用圖案表面到氧化硅膜表面的級差，可防止在一個部位形成大高低差。然后，如圖13D所示，利用濺射法在整個表面形成Al膜1108。進而，如圖13E所示，用與實施例4的情況相同的工序在配置活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的規(guī)定部位形成抗蝕掩模，將該抗蝕掩模作為掩模，對Al進行蝕刻，以形成活動電極1109和活動電極驅(qū)動用固定電極1110。進而，通過去除抗蝕掩模、犧牲層和高低差調(diào)整用圖案，形成電容減小用空間1111。用于電容減小用空間的犧牲層的高低差由犧牲層和高低差調(diào)整用圖案雙方加以調(diào)整，因而在活動電極驅(qū)動用固定電極1110上不會形成膜厚極薄的強度不足的區(qū)域。
采用氧等離子處理的工序中，與溶媒中的濕蝕刻不同，可在減壓氛圍下進行處理。關于液體中的處理中的吸附，在例如J.Vac.Sci.Technol.，Vol.B，p.1，1997中已有記述，可知在表面張力等的影響下干燥工序中吸附非期望部分的情況。因此通過采用抗蝕劑構成的犧牲層，在去除犧牲層后的工序不需要液體中的處理，可防止活動電極和信號傳遞用固定電極的吸附。
本實施例中，高低差調(diào)整用圖案采用光刻膠，但采用聚酰亞胺也沒有問題。本實施例中，取為利用犧牲層去除工序去除的材料，但在采用犧牲層去除工序不去除的材料的情況下，活動電極驅(qū)動用固定電極的強度進一步得到加強。
實施例6圖14表示在信號傳遞用固定電極短邊方向側(cè)面的位置上形成高低差調(diào)整用圖案時的開關制造工序的剖面圖，其中示出圖2的A-A’剖面圖。圖14A示出用與實施例4的情況相同的工序中在高阻硅襯底1301上形成氧化硅膜1302、信號傳遞用固定電極1303和保持電極間絕緣用氧化硅膜1304。
接著，如圖14B所示，在信號傳遞用固定電極1303短邊方向側(cè)面的位置通過將感光性聚酰亞胺進行旋轉(zhuǎn)涂布、曝光、顯像、在加熱板上烘焙，形成高低差調(diào)整用圖案1305。按形成與后面的工序中所形成活動電極驅(qū)動用固定電極，而且能劃分犧牲層所形成的高低差的位置和厚度形成高低差調(diào)整用圖案1305的配置位置。接著，如圖14C所示，形成聚酰亞胺構成的犧牲層1306。犧牲層端面1307的下方存在所述高低差調(diào)整用圖案1305，因而從犧牲層表面起的高低差被分割成多個級差，可防止在一個部位形成大的高低差。然后，如圖14D所示，利用濺射法在整個表面形成Al膜1308。與實施例5的情況相同，可在較低溫度下成膜，但高低差部的側(cè)面具有難以進行淀積的特性。蒸鍍法也具有同樣的特征。
進而，如圖14E所示，用與實施例4的情況相同的工序在配置活動電極的規(guī)定的部位形成抗蝕掩模，將抗蝕掩模作為掩模，對Al進行蝕刻，以形成活動電極1309。進而，通過去除抗蝕掩模、犧牲層和高低差調(diào)整用圖案，形成電容減小用空間1310。用于電容減小用空間的犧牲層的高低差由犧牲層和高低差調(diào)整用圖案兩者加以調(diào)整，因而活動電極1309中不會形成膜厚極端薄的強度不足區(qū)域，能使動作穩(wěn)定。本實施例利用聚酰亞胺形成高低差調(diào)整用圖案，但與實施例5的情況相同，留到犧牲層去除工序后也沒有問題。
圖15表示在信號傳遞用固定電極長邊方向側(cè)面的位置上形成高低差調(diào)整用圖案時的開關制造工序的剖面圖，其中示出圖2的B-B’剖面圖。圖15A示出用與實施例4的情況相同的工序在高阻硅襯底1401上形成氧化硅膜1402、信號傳遞用固定電極1403和保持電極間絕緣用氧化硅膜1404的情況。
接著，如圖15B所示，在信號傳遞用固定電極1403長邊方向側(cè)面的位置通過對感光性聚酰亞胺進行旋轉(zhuǎn)涂布、曝光、顯像、在加熱板上烘焙，形成高低差調(diào)整用圖案1405。在形成后面的工序所形成的活動電極側(cè)面的凸部和凹部以及活動電極驅(qū)動用固定電極的凹部和凸部的部份的相當于下部的位置，按信號傳遞用固定電極的厚度加上保持電極間絕緣用氧化硅膜的厚度所得的厚度，換言之，按高低差調(diào)整用圖案表面和保持電極間絕緣用氧化硅膜表面離開襯底表面的高度成為相同的厚度，形成高低差調(diào)整用圖案1405。
接著，如圖15C所示，形成聚酰亞胺構成的犧牲層1406。按信號傳遞用固定電極1403的厚度與保持電極間絕緣用氧化硅膜1404的厚度相加所得的厚度形成高低差調(diào)整用圖案1405，以使犧牲層的表面，從信號傳遞用固定電極到高低差調(diào)整用圖案1405的大致端面，離開襯底表面的高度恒定。
然后，如圖15D所示，利用濺射法在整個表面形成Al膜1407。進而，用實施例4的情況相同的工序在配置活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的規(guī)定部位形成光刻膠構成的活動電極形成用掩模1408和活動電極驅(qū)動用固定電極形成用掩模1409。活動電極驅(qū)動用電極形成用掩模的一部份位于高低差調(diào)整用圖案1405的上部，成為活動電極驅(qū)動用電極的凸部和凹部的形成區(qū)1410，借助高低差調(diào)整用圖案1405，成為與活動電極掩模表面相同的高度。
圖15D中，未標出活動電極側(cè)面形成的凸部和凹部，但其位置與活動電極驅(qū)動用固定電極所形成的凸部和凹部相同。其結果是，活動電極驅(qū)動用固定電極的凹部和凸部以及活動電極側(cè)面形成的凸部和凹部，其形成區(qū)高度相同。因而，由于曝光機的焦點深度的問題，在高度不同的部分不能形成的微細圖案，其形成相當于對高度相同的部分形成圖案，可形成較微細的圖案。
接著，如圖15E所示，將抗蝕掩模作為掩模，對Al進行蝕刻，形成活動電極1411和活動電極驅(qū)動用固定電極1412。然后，通過去除抗蝕掩模、犧牲層和高低差調(diào)整用圖案，形成電容減小用空間1413。這樣，通過應用本實施例，對活動電極側(cè)面的凸部和凹部以及活動電極驅(qū)動用固定電極的凹部和凸部能形成較微細的圖案。
實施例7圖16是表示在活動電極上形成去除犧牲層用的孔的情況下的開關的立體圖?；顒与姌O1503上形成多個犧牲層去除用孔1508。無犧牲層去除用孔時，僅能從活動電極側(cè)面的凹部和凸部與活動電極驅(qū)動用固定電極1504的凹部和凸部組成的空間以及活動電極驅(qū)動用固定電極兩端部1509的部分去除犧牲層。實際的開關為了在低電壓高速進行通斷動作，去除犧牲層需要將活動電極側(cè)面凸部和凹部與活動電極驅(qū)動用固定電極1504的凹部和凸部組成的空間設計為1μm以下，活動電極驅(qū)動用固定電極兩端部1509的犧牲層空間也需要設計成1μm以下。而且，活動電極1503的長度為約400μm。僅從活動電極凸部和凹部與活動電極驅(qū)動用固定電極1504的凹部和凸部組成的空間以及活動電極驅(qū)動用固定電極兩端部對這樣狹小的區(qū)域去除犧牲層時，不僅犧牲層去除工序花費時間，而且發(fā)生不能完全去除犧牲層的問題。通過在活動電極1503上形成犧牲層去除用孔1508，能方便地去除犧牲層。尤其在本實施例中，將活動電極驅(qū)動用固定電極1504配置在活動電極側(cè)面，因而與活動電極側(cè)面沒有任何成為去除犧牲層的障礙的情況不同，不設置犧牲層去除用孔的情況下，就更難去除犧牲層。上述犧牲層去除用孔即使為1μm左右，也具有足夠的效果。該孔的尺寸希望設計得大小不影響流過活動電極的信號。
犧牲層去除用孔1508在去除犧牲層后使本開關在大氣中動作時，活動電極接觸信號傳遞用固定電極的過程中，成為活動電極下方空間內(nèi)氣體的退路，并且在已接觸的活動電極脫離信號傳遞用固定電極時，成為氣體的入口，能防止氣體的黏性阻礙活動電極移動。
實施例8圖17是在活動電極驅(qū)動用固定電極上形成犧牲層去除用孔時的開關的工序剖面圖。用與本發(fā)明實施例4的情況相同的工序形成高阻硅襯底1601上的氧化硅膜1602、信號傳遞用固定電極1603、保持電極間絕緣用氧化硅膜1604、犧牲層1605后，如圖17A所示，在襯底的整個表面形成金屬1606，然后，在配置活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的規(guī)定部位形成抗蝕掩模1607。在抗蝕掩模1607，在形成活動電極驅(qū)動用固定電極的規(guī)定區(qū)域設置形成犧牲層去除用孔用的犧牲層去除用孔形成圖案1608。然后，將所述抗蝕掩模作為掩模，對金屬進行蝕刻，形成活動電極1609和活動電極驅(qū)動用固定電極1610。進而如圖17B所示，再在去除抗蝕掩模后，去除犧牲層，以形成電容減小用空間1611，但犧牲層的去除也從犧牲層去除孔1612進行，因而能將犧牲層去除得無殘留。
實施例9圖18是表示活動電極1702通過絕緣保持用氧化膜1704接觸信號傳遞用固定電極1703時的，活動電極1702和活動電極驅(qū)動用固定電極1701的位置的示意圖?；顒与姌O1702即使在接觸信號傳遞用固定電極1703的狀態(tài)下，也具有垂直方向上重疊的部分，因而形成平行平板電容形成區(qū)1705。平行平板電容形成區(qū)1705中，在活動電極驅(qū)動用固定電極1701與活動電極1702之間施加電壓時的靜電力與實施例2時相同，能用式(4)求出。然而，不形成平行平板電容時，不產(chǎn)生式(4)的力，驅(qū)動活動電極1702的力非常小。這樣，即使在活動電極1702接觸信號傳遞用固定電極1704的狀態(tài)下，活動電極側(cè)面上形成的多個凸部和凹部和活動電極驅(qū)動用固定電極1701上形成的凹部和凸部也是具有垂直方向上重疊的部分的結構，因而能產(chǎn)生較大的靜電力。
實施例10圖19是表示活動電極接觸信號傳遞用固定電極時，活動電極在長度方向上偏移g的情況下，活動電極1802和活動電極驅(qū)動用固定電極1801的位置的示意圖。由于活動電極偏移，使原來活動電極側(cè)面上形成的凸部和活動電極驅(qū)動用固定電極上形成的凹部所形成的規(guī)定空間d縮小d-g。在這種狀態(tài)下，對活動電極1802和活動電極驅(qū)動用固定電極1801的作用力可用實施例3的情況下相同的考慮方法，活動電極1802與活動電極驅(qū)動用固定電極1801之間施加電壓V時移動距離x的點上，在兩電極的襯底平面方向上作用的力按照式(6)的關系起作用。
F(x)=-V22∂C∂x=n2hlϵ0{1(d-g-x)2-1(d+g+x)2}V2······(6)]]>活動電極1802與活動電極驅(qū)動用固定電極1801之間持續(xù)施加電壓時，與實施例3的情況相同，不僅阻礙活動電極1802移動，而且產(chǎn)生引起破壞的問題。然而，使在活動電極1802與活動電極驅(qū)動用固定電極之間施加電壓的時間為在活動電極側(cè)面形成的凸部和活動電極驅(qū)動用固定電極1801上形成的凹部所形成的規(guī)定空間以及活動電極驅(qū)動用固定電極1801的凸部和活動電極側(cè)面的凹部所形成的空間中，移動最短距離(本實施例中移動d-g的距離)所需的時間以下，即使活動電極1802以在活動電極1802的長度方向上偏移的狀態(tài)接觸信號傳遞用固定電極的情況下，也能防止電極吸附造成的動作受阻和破壞。
實施例11
圖20A和圖20B分別表示應用本發(fā)明和不用本發(fā)明時的開關通斷狀態(tài)。如圖20A所示，應用本發(fā)明時，即使在信號傳遞用固定電極輸入大信號的情況下，活動電極也仍然保持為阻斷狀態(tài)。反之，不用本發(fā)明時，如圖20B所示，對活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極之間電壓的施加，僅在從提供活動電極與信號傳遞用固定電極之間施加的電壓的狀態(tài)變化到不提供該電壓的狀態(tài)時，以脈沖方式提供，其后活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極之間即使不施加電壓，活動電極也仍然保持阻斷狀態(tài)。但是，信號傳遞用固定電極流過的信號為某固定值以上的電壓時，在活動電極與信號傳遞用固定電極之間作用著信號引起的靜電引力，產(chǎn)生活動電極變成接通狀態(tài)的誤動作。通過上述那樣應用的本發(fā)明，可防止流過信號傳遞用固定電極的信號使活動電極與信號傳遞用固定電極接觸。
實施例12圖12是本發(fā)明的開關用作天線收發(fā)開關時的電路的例子。為了進行天線2007與輸入側(cè)放大器和輸出側(cè)放大器的切換，各放大器的輸入輸出之間連接串聯(lián)開關2003、2005和接地開關2004、2006。輸出側(cè)放大器連接點2001與天線2007之間接通時，開關2003為導通狀態(tài)，同時開關2004為阻斷狀態(tài)，因而使輸出側(cè)放大器與天線之間接通。輸入側(cè)放大器連接點2002與天線2007之間，開關2005為阻斷狀態(tài)，而且開關2006為導通狀態(tài)，所以達到進一步完全阻斷的狀態(tài)。
反之，輸入側(cè)放大器連接點2002與天線2007之間接通時，開關2005為導通狀態(tài)，開關2006為阻斷狀態(tài)，使輸入側(cè)放大器與天線之間接通。輸出側(cè)放大器連接點與天線之間因開關2003為阻斷狀態(tài)，同時開關2004為導通狀態(tài)，所以達到進一步完全阻斷的狀態(tài)。
根據(jù)本實施例，輸入側(cè)、輸出側(cè)都將開關2003、2005的信號傳遞用固定電極連接到天線側(cè)，并使開關2004、2006的活動電極與接地側(cè)連接，從而可將活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極之間的寄生電容引起的損耗和阻斷欠佳的情況抑制到最小。
圖22是本實施例的開關電路的立體圖。圖22僅畫出作為輸入側(cè)或輸出側(cè)的一側(cè)。串聯(lián)開關2101的信號傳遞用固定電極與天線接通，活動電極連接到接地開關2102的信號傳遞用固定電極和放大器。另一方面，接地開關2102的活動電極連接到接地側(cè)。
放大器與天線之間接通時，串聯(lián)開關2101的活動電極與信號傳遞用固定電極之間為導通狀態(tài)，接地開關2102的活動電極與信號傳遞用固定電極之間為阻斷狀態(tài)。該狀態(tài)下，僅接地開關2102的活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極之間的寄生電容的增加影響信號損耗。另一方面，放大器與天線之間阻斷時，串聯(lián)開關2101的活動電極與信號傳遞用固定電極之間為阻斷狀態(tài)，接地開關2102的活動電極與信號傳遞用固定電極之間為導通狀態(tài)，對信號損耗和阻斷欠佳有影響的寄生電容不增加。這樣應用本實施例，寄生電容發(fā)生增加的部分僅為一處，可將損耗和阻斷欠佳的情況抑制于最小。
實施例13組成本發(fā)明這種機構的開關時，通常多數(shù)用導電材料形成梁結構，用硅等半導體材料形成襯底。因此，如已有技術中說明的那樣，工作環(huán)境變動，并產(chǎn)生溫度變化的情況下，由于梁材料與襯底材料的熱膨脹系數(shù)不同，應力發(fā)生變化。式(7)示出該應力變化。S’11、S’12分別表示對結晶方向的順應性(compliance)，Δα表示熱膨脹系數(shù)之差，Δt表示溫度變化。
σ11=1((S′)11+(S′)12)·1Δα·Δt······(7)]]>現(xiàn)假設梁為鋁，襯底為硅，則其熱膨脹系數(shù)分別為24×10-6[1/K]、3.0×10-6[1/K]，因而產(chǎn)生溫度差100℃時，應力變化為238MPa。本實施例補償這種溫度變化。
圖23示出梁的內(nèi)應力與響應時間的關系。這里示出梁的寬度為5μm，長度為400μm，厚度為0.7μm的情況。如果梁的內(nèi)應力發(fā)生變化，則梁的彈力常數(shù)變化，但在彈力比靜電力小得多的范圍，靜電力占支配地位，因而不影響響應時間。然而，內(nèi)部應力發(fā)生變化，使殘留應力接近0時，不能忽略重力的影響，梁發(fā)生彎曲。這時，僅用信號線電極和活動電極組成的結構需要考慮最大彎曲的大小，設計活動電極與固定電極的間隙。因此，即使內(nèi)部應力為0的溫度下，也需要使梁與電極之間充分隔開距離，以便得到期望的間隙。于是，在某一溫度下存在超過需要的間隙，響應時間必然緩慢。
因此，本實施例中，在活動電極與活動電極驅(qū)動用固定電極之間施加控制電壓，提供靜電力，這樣，即使是溫度變化也不使間隙減小，形成即使溫度有變化也總將活動電極拉向活動電極驅(qū)動用電極，從而具有溫度補償功能。圖23示出使控制電壓變?yōu)?V、5V、7V時的特性。
實施例14實施例1至實施例13采取向信號傳遞用固定電極輸入信號的結構。這是因為，如圖18所示，活動電極在接觸信號傳遞用固定電極的狀態(tài)下，與活動電極驅(qū)動用固定電極之間產(chǎn)生電容形成區(qū)1705。即假設采取向活動電極輸入信號后，將信號傳到固定電極的結構的情況下，活動電極與固定電極接觸的狀態(tài)下，活動電極也與活動電極驅(qū)動用電極耦合，因而產(chǎn)生信號損耗。然而，為了提高布局自由度，需要采取向活動電極側(cè)輸入信號的結構。這種情況下，如圖24所示，使梳齒電極2401的寬度a縮小，從線路看，梳齒的阻抗提高，高頻信號不能進到梳齒電極側(cè)。為了在活動電極與活動電極驅(qū)動用電極之間產(chǎn)生靜電力，對施加直流電位用的梳齒施加電位，但梳齒區(qū)阻抗變高，因而變成高頻信號不輸入梳齒的結構。因此，活動電極和活動電極驅(qū)動用電極不通過梳齒部耦合高頻信號。
例如梳齒電極24的寬度a為10μm，長度b為20μm，梳齒間的間隙為0.6μm時，梳齒的形狀相同，但梳齒根部具有寬0.5μm臺階狀的成為阻抗的線路結構(圖25)的情況下，梳齒間耦合高頻信號，因而損耗發(fā)生變化。假設梳齒為200個，在這種情況下產(chǎn)生0.1dB左右的差。當然，梳齒的數(shù)量越多，此效果越有用。
不用臺階結構而通過減小梳齒寬度提高阻抗也可。還可以僅梳齒部分用電阻分量高的材料構成，以防止耦合高頻信號。
權利要求
1.一種開關，其特征在于，由活動電極、隔著規(guī)定的空間位于活動極的兩側(cè)面的第1固定電極、以及與所述活動電極隔著規(guī)定的空間位于活動電極的下部的第2固定電極組成，所述活動電極的側(cè)面的規(guī)定位置上具有多個凸部和凹部的形狀，所述第1固定電極具有分別對應于所述活動電極側(cè)面的凸部和凹部的凹部和凸部的形狀，活動電極側(cè)面上形成的凸部配置成被所述第1固定電極上形成的凹部包圍，而且所述第1固定電極的凸部配置成被活動電極側(cè)面的凹部包圍。
2.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述活動電極的側(cè)面上形成的凸部配置成隔著短于該凸部的長度的距離構成的規(guī)定空間，被所述第1固定電極上形成的凹部包圍。
3.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述第1固定電極的凸部配置成隔著短于所述第1固定電極凸部的長度的距離構成的規(guī)定空間，被活動電極側(cè)面的凹部包圍。
4.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述活動電極與所述第1固定電極膜厚相同。
5.如權利要求4所述的開關，其特征在于，通過蝕刻以同一工序形成的膜，形成活動電極和第1固定電極。
6.如權利要求4所述的開關，其特征在于，以同一鍍覆工序形成活動電極和第1固定電極。
7.如權利要求1所述的開關，其特征在于，在同一犧牲層上形成活動電極、活動電極側(cè)面的凸部和凹部以及第1固定電極的凹部和凸部。
8.如權利要求7所述的開關，其特征在于，在抗蝕劑構成的犧牲層上形成活動電極、活動電極側(cè)面的凸部和凹部以及第1固定電極的凹部和凸部。
9.如權利要求7所述的開關，其特征在于，在聚酰亞胺構成的犧牲層上形成活動電極、活動電極側(cè)面的凸部和凹部以及第1固定電極的凹部和凸部。
10.如權利要求1所述的開關，其特征在于，在所述第2固定電極側(cè)面的規(guī)定位置上形成調(diào)整高低差用的圖案。
11.如權利要求1所述的開關，其特征在于，在所述第2固定電極側(cè)面的規(guī)定位置上形成調(diào)整高低差用的圖案。
12.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述第2固定電極在側(cè)面具有對應于活動電極長邊方向側(cè)面的規(guī)定位置上形成的多個凸部和凹部的凸部和凹部的形狀。
13.如權利要求1所述的開關，其特征在于，第2固定電極的寬度大于處在所述活動電極長邊方向兩側(cè)面的第1固定電極的凹部之間的距離。
14.如權利要求1所述的開關，其特征在于，第2固定電極的寬度小于所述活動電極長邊方向側(cè)面兩側(cè)的凸部之間的距離，而且大于所述活動電極長邊方向側(cè)面兩側(cè)的凹部之間的距離。
15.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述第2固定電極的寬度小于活動電極長邊方向側(cè)面兩側(cè)的凹部之間的距離。
16.如權利要求1所述的開關，其特征在于，活動電極面的規(guī)定位置上具有多個孔。
17.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述第1固定電極的規(guī)定位置上具有多個孔。
18.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述活動電極接觸第2固定電極的狀態(tài)下，活動電極長邊方向側(cè)面的規(guī)定位置上形成的多個凸部和凹部具有與第1固定電極上形成的凹部和凸部在垂直方向上重疊的部分。
19.如權利要求1所述的開關，其特征在于，活動電極側(cè)面的多個凸部的阻抗高于多個凸部以外的活動電極的部分形成的阻抗。
20.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述活動電極從與第2固定電極接觸的狀態(tài)移動到隔著規(guī)定空間與第2固定電極保持距離的位置時，在第1固定電極與活動電極之間施加電壓的時間小于下述時間，即活動電極從接觸第1固定電極的狀態(tài)在活動電極側(cè)面上形成的凸部與第1固定電極上形成的凹部所形成的規(guī)定空間和第1固定電極的凸部與活動電極的側(cè)面的凹部所形成的規(guī)定空間中移動最短距離所需要的時間。
21.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述活動電極從接觸第2固定電極的狀態(tài)移動到隔著規(guī)定的空間與第2固定電極保持距離的位置時，在第1固定電極與活動電極之間施加電壓的時間為，從活動電極接觸第2固定電極的狀態(tài)到成為規(guī)定的空間寬度后，接著活動電極與第2固定電極接觸所需的時間。
22.如權利要求1所述的開關，其特征在于，還具有對信號進行放大的放大器、天線、作為連接所述放大器和天線的串聯(lián)開關的第2固定電極、以及作為與接地側(cè)連接的接地連接開關的活動電極，交互接通或切斷所述串聯(lián)開關和接地連接開關，以進行信號的輸入輸出控制。
23.如權利要求1所述的開關，其特征在于，所述活動電極與第2固定電極不接觸的狀態(tài)下發(fā)生溫度變化時，在所述活動電極與第1固定電極之間施加靜電力。
24.一種開關制造方法，其特征在于，包含在襯底上形成氧化硅膜的步驟、在所述氧化硅膜上形成金屬的步驟、對所述金屬上的氧化硅膜進行干蝕刻的步驟、蝕刻所述金屬并形成保持電極間絕緣用的氧化硅膜的步驟、以及在同一犧牲層上形成活動電極和活動電極側(cè)面的凸部與凹部及驅(qū)動活動電極用的固定電極的凹部和凸部的步驟。
25.如權利要求24所述的開關制造方法，其特征在于，還具有在配置所述活動電極和固定電極的部位形成抗蝕掩模的步驟、形成所述活動電極和固定電極的步驟、以及去除所述抗蝕掩模和犧牲層并形成減小電容用的空間的步驟。
26.如權利要求24所述的開關制造方法，其特征在于，還具有用聚酰亞胺形成所述犧牲層的步驟和利用濺射法在整個表面形成Al膜的步驟。
27.一種開關制造方法，其特征在于，至少包含在襯底上形成氧化硅膜的步驟、在所述氧化硅膜上形成金屬的步驟、對所述金屬上的氧化硅膜進行干蝕刻的步驟、蝕刻所述金屬并形成保持電極間絕緣用的氧化硅膜的步驟和在傳遞信號用的固定電極的側(cè)面的規(guī)定位置形成調(diào)整高低差用的圖案的步驟。
28.如權利要求27所述的開關制造方法，其特征在于，還設置形成所述犧牲層的步驟、利用濺射法在整個表面形成Al膜的步驟、以及形成活動電極后去除犧牲層和高低差調(diào)整用圖案并形成減小電容用的空間的步驟。
29.如權利要求27所述的開關制造方法，其特征在于，還設有形成所述犧牲層的步驟、利用濺射法在整個表面形成Al膜的步驟、在配置活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極的部位形成用于形成活動電極的掩模和用于形成活動電極驅(qū)動用固定電極的掩模的步驟、以及形成活動電極和活動電極驅(qū)動用固定電極后去除犧牲層和高低差調(diào)整用圖案并形成減小電容用的空間的步驟。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種開關。將其活動電極上、下方向的驅(qū)動分開，以確保信號傳遞效率和絕緣性，而且進行信號通斷的高速動作。該開關由活動電極、位于活動電極下部的固定電極和位于活動電極長邊方向兩側(cè)面的活動電極驅(qū)動用的固定電極組成?；顒与姌O的側(cè)面形成凹部和凸部，并且在兩端隔著空間配置具有對應的凹部和凸部的固定電極。
文檔編號H01H11/00GK1484266SQ0315223
公開日2004年3月24日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權日2002年7月30日
發(fā)明者清水紀智, 中西淑人, 中村邦彥, 內(nèi)藤康幸, 人, 幸, 彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社