JP2004006588A - 可変キャパシタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で容量、容量変化の割合及びＱ値が大きく、容量の微調整が可能な耐衝撃性に優れた可変キャパシタ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板（３１）と、該基板に支持されたキャパシタの固定電極（３８）及び可動電極（３９）と、前記基板に支持され且つ前記可動電極を駆動する複数の圧電アクチュエータ（３６_１−３６_４）と、前記固定電極と前記可動電極との間に設けられた誘電体層（３７）とを備える。キャパシタと圧電アクチュエータを同一基板で支持されるように形成したため、小型である。また、キャパシタの固定電極と可動電極との間に誘電体層が介在しているため、容量と、容量変化の割合とＱ値のいずれもが大きく、容量の微調整が可能で耐衝撃性に優れている。
【選択図】　　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は可変キャパシタに関し、特に、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いた可変キャパシタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
可変キャパシタは、可変周波数発振器（ＶＦＯ）、同調増幅器、位相シフタ、インピーダンス整合回路などを含む電気回路において重要な部品で、近年、携帯機器への搭載が増えてきている。
【０００３】
また、現在使用されている可変キャパシタの１種であるバラクタダイオードに比べて、ＭＥＭＳ技術により作成された可変キャパシタは、損失を小さく、Ｑ値を高くできるため、開発が急がれている。以下、図を用いて従来の技術について説明する。
【０００４】
【従来の技術】
まず、図１に、Ｊａｎ　Ｙ．Ｐａｒｋ，ｅｔ　ａｌ．，”ＭＩＣＲＯＭＡＣＨＩＮＥＤ　ＲＦ　ＭＥＭＳ　ＴＵＮＡＢＬＥ　ＣＡＰＡＣＩＴＯＲＳ　ＵＳＩＮＧ　ＰＩＥＺＯＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＡＣＴＵＡＴＯＲＳ”，　ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，　２００１に報告されている可変キャパシタの構造断面図を示す。
【０００５】
この可変キャパシタは、ユニモルフ型の圧電アクチュエータ１２と可動電極１３とからなる可動電極用基板１１と、固定電極１６を設置した固定電極用基板１５とを、可動電極１３及び固定電極１６が対向するようにソルダーバンプ１４で接合した構造である。圧電アクチュエータ１２を駆動することで、可動電極１３と固定電極１６との距離を変化させ、容量をコントロールする。
【０００６】
次に、図２にＣｈａｒｌｅｓ　Ｌ．　Ｇｏｌｄｓｍｉｔｈ，ｅｔ　ａｌ．，”ＲＦ　ＭＥＭｓ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ　ｆｏｒ　Ｔｕｎａｂｌｅ　Ｆｉｌｔｅｒｓ”，　Ｗｉｌｅｙ　ＲＦ　ａｎｄ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ，　ｐｐ３６２−３７４，　１９９９に報告されている可変キャパシタの断面図を示す。
【０００７】
基板１７上に絶縁層を介して、固定電極２０、更に固定電極２０上に誘電体層１９を、また、基板１７上にスペーサ１８を介して、固定電極２０及び誘電体層１９に対向してメンブレン状の可動電極２１が配置されている。可動電極２１と固定電極２０との間に直流電圧を印加することで発生する静電引力により、メンブレン状の可動電極２１が誘電体層１９と接触する。このような平行平板の間隔を小さくするように働く静電引力Ｆは
【０００８】
【数１】

で表される。ここで、Ｓは電極の面積、ｄは電極の間隔、ε_０は真空中の誘電率、ε_ｒは電極間の比誘電率、Ｖは印加電圧である。平行平板の間に誘電体層が存在する場合は、比誘電率と間隔ｄとの間には次のような関係式が成り立つ。
【０００９】
【数２】

ε_{ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ}、ε_ａｉｒは誘電体層、空気層の比誘電率で、ｄ_{ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ}，ｄ_ａｉｒは誘電体層、空気層の間隔である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１に示す従来技術は次の問題点を有する。可動電極１３と固定電極１６との間隔をソルダーバンプ１４で制御するため、間隔を小さくすることができず、圧電アクチュエータ１２の初期状態の容量は小さくなる。また、静電容量を大きくするために、圧電アクチュエータ１２の変形量を大きくして、可動電極１３と固定電極１６との間隔を小さくしようとすると圧電アクチュエータ１２のバネ性が小さくなり、携帯機器などへの搭載時に、外部からの衝撃により可動電極１３と固定電極１６とが接触及びショートして破損してしまうという問題がある。このため、圧電アクチュエータ１２の変位を利用しても可動電極１３と固定電極１６とを近接できず、容量を適切に調整することができない。
【００１１】
また、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す従来技術は次の問題点を有する。前述したように、並行平板の間に誘電体層が存在する場合、誘電体層の存在により容量は大きくできるが、間隔ｄが変化すると比誘電率ε_ｒも変化する。このため、静電引力で並行平板の間隔を制御することは難しく、結果として可動電極２１と誘電体層１９との状態は、離れた状態又は接触した状態の２種の状態しか取ることはできない。即ち、容量も２種の状態しかない可変キャパシタしか形成できない。また、容量の小さな可変キャパシタを複数並列接続して、目的の容量を確保することも行なわれているが、この場合、可変キャパシタ同士を接続するための配線の配線抵抗が大きくなり、Ｑ値（回路の損失を表す数値。Ｑ値が大きい程、損失が小さい）が小さくなってしまう。
【００１２】
従って、本発明は上記従来技術の問題点を解決し、小型で容量、容量変化の割合及びＱ値が大きく、容量の微調整が可能な耐衝撃性に優れた可変キャパシタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載のように、基板と、該基板に支持されたキャパシタの固定電極及び可動電極と、前記基板に支持され且つ前記可動電極を駆動する圧電アクチュエータと、前記固定電極と前記可動電極との間に設けられた誘電体層とを備えることを特徴とする可変キャパシタである。キャパシタと圧電アクチュエータを同一基板で支持されるように形成したため、小型である。また、キャパシタの固定電極と可動電極との間に誘電体層が介在しているため、容量と、容量変化の割合とＱ値のいずれもが大きく、容量の微調整が可能で耐衝撃性に優れている。
【００１４】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２に記載のように、前記誘電体層は前記固定電極と前記可動電極のいずれか一方に支持されている。誘電体層が固定電極に支持されている構成は後述する第１、第３及び第５実施形態として例示され、誘電体層が可動電極に支持されている構成は後述する第２及び第４実施形態として例示されている。
【００１５】
請求項１又は２記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項３に記載のように、前記複数の圧電アクチュエータの各々は、一対の電極とこの間に設けられた圧電素子とを含み、前記基板上の空間内に位置している。圧電アクチュエータの一構成例を特定したもので、例えば後述する図６（ｊ）に示されている。
【００１６】
請求項３記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項４に記載のように、前記複数の圧電アクチュエータの一対の電極の一方と前記可動電極とは、一体構成されている。例えば、後述する下部駆動電極３３_１−３３_４と可動電極３９とは一体構成されている（図４参照）。
【００１７】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項５に記載のように、前記誘電体層は前記固定電極に取り付けられ、且つ空気層を介して前記可動電極と対向する。後述する第１、第３及び第５実施形態はこの構成を備える。
【００１８】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項６に記載のように、前記誘電体層は前記可動電極に取り付けられ、かつ空気層を介して前記固定電極と対向する。後述する第２及び第４実施形態はこの構成を備える。
【００１９】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項７に記載のように、前記固定電極は前記可動電極上をブリッジする部分を有し、該部分に取り付けられた前記誘電体層は空気層を介して前記可動電極と対向する。例えば、後述する第１実施形態（図３参照）の固定電極３８は、可動電極３９上をブリッジする部分を具備し、ここに誘電体層３７が取り付けられている。
【００２０】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項８に記載のように、前記固定電極は前記可動電極上をブリッジする部分を有し、前記誘電体層は前記可動電極上に設けられ且つ空気層を介して前記固定電極と対向する。例えば、後述する第２実施形態はこの構成を備える。
【００２１】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項９に記載のように、前記固定電極は前記基板上に形成された絶縁層上に形成され、前記誘電体層は前記固定電極上に設けられ、前記可動電極は空気層を介して前記誘電体層と対向する。例えば、後述する第３実施形態はこの構成を備える（図１５参照）。固定電極５２は絶縁層３２上に形成され、誘電体層５７は固定電極５２上に設けられている。
【００２２】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１０に記載のように、前記固定電極は前記基板上に形成された絶縁層上に形成され、前記誘電体層は前記可動電極に取り付けられ、且つ空気層を介して前記固定電極と対向する。例えば、後述する第４実施形態はこの構成を備える（図１９参照）。固定電極５２は絶縁層３２上に形成され、誘電体層５７は可動電極５９に取り付けられている。
【００２３】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１１に記載のように、前記固定電極は、前記基板上に設けられた絶縁層を介して前記基板に支持されている。後述する第３から第５実施形態はこの構成を備える。
【００２４】
請求項１から１１のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１２に記載のように、前記圧電アクチュエータはユニモルフ型である。
【００２５】
請求項１から１１のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１３に記載のように、前記圧電アクチュエータはバイモルフ型である。
【００２６】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１４に記載のように、前記固定電極及び前記可動電極はそれぞれ、外部接続用のパッドを有し、該パッドは前記基板上に設けられた絶縁層上に位置する。例えば、後述する図１３、１４並びに図２１、２２に示される実施の形態は、他の実施の形態に比べ比較的大きな外部接続用のパッドを有している。
【００２７】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１５に記載のように、前記圧電アクチュエータは一対の電極とこの間に設けられた圧電素子とを含む変形部を複数個有し、前記一対の電極はそれぞれ外部接続用のパッドを有し、該パッドは前記基板上に設けられた絶縁層上に位置する。例えば、図４の参照番号３３ａ−３３ｄはこのパッドに相当する。図４の電極３５_１−３５_４も幅広部分のパッドを有する。なお、外部接続用のパッドとは、ここに外部との接続配線が接続されるもののみならず、例えば絶縁層上に形成された引き出し電極（線）が接続されるものも含む。
【００２８】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１６に記載のように、前記複数の圧電アクチュエータの各々の一対の電極のうち、一方の電極は前記可動電極を介して共通に接続された電極である。この構成は例えば、図４の電極４１に相当する。
【００２９】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１７に記載のように、前記複数の圧電アクチュエータの各々の一対の電極のうち、一方の電極は個々に独立した電極である。この構成は例えば、図３の電極３５_１−３５_４に相当する。
【００３０】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１８に記載のように、前記複数の圧電アクチュエータの各々の一対の電極のうち、一方の電極は複数の共通電極で構成されている。例えば、後述する第５実施形態は２つの共通電極を用いている（パッド７４を持つ電極と、パット７５を持つ電極）。
【００３１】
請求項１に記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項１９に記載のように、前記固定電極は前記可動電極上をブリッジするブリッジ部を有し、該ブリッジ部は前記可動電極と略同一形状であって、前記誘電体層を介して前記可動電極に対向する。この構成により、ブリッジ部の長さを短くすることができ、固定電極形成時に発生する残留応力や、洗浄時に発生する水の表面張力などの影響を排除することができ、静電容量のばらつきが小さく、歩留りの高い可変キャパシタを実現することができる。また、固定電極は圧電アクチュエータをまたがないように配置することが可能になり、寄生容量も発生しない。後述する第６から第９実施形態は請求項１９記載の構成を備える。
【００３２】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２０に記載のように、前記固定電極は前記可動電極上をブリッジするブリッジ部を有し、該ブリッジ部は前記可動電極と略同一形状であって、前記誘電体層を介して前記可動電極に対向し、更に前記固定電極は３つ以上の支持部を有し、該支持部が前記基板上に形成された絶縁層上に設けられる。３つ以上の支持部でブリッジ部を支持しているので、請求項１９に記載の構成で得られる効果はより一層顕著になる。後述する第７及び第９実施形態はこの構成を備える。
【００３３】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２１に記載のように、前記固定電極は前記可動電極上をブリッジするブリッジ部を有し、該ブリッジ部は前記可動電極と略同一形状であって、前記誘電体層を介して前記可動電極に対向し、更に前記固定電極に取り付けらた前記誘電体層も前記可動電極をブリッジするように形成されている。誘電体層も可動電極をブリッジするように基板上に形成されているため、請求項１９に記載の構成で得られる効果はより一層顕著になる。後述する第８及び第９実施形態はこの構成を備える。
【００３４】
請求項１から２１のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２２に記載のように、前記固定電極は複数の層を有し、該複数の層は引っ張り応力が発生する層と圧縮応力が発生する層とを含む。これにより、固定電極に発生する残留応力を緩和することができる。
【００３５】
請求項１から２２のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２３に記載のように、前記誘電体層は酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、酸化チタン、ガラス、窒化シリコンからなる群から選択されたいずれかで形成されている。
【００３６】
請求項１から２２のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２４に記載のように、前記可動電極は、前記誘電体層と前記固定電極との間又は前記誘電体層と前記可動電極との間に空気層が介在する状態から、前記固定電極と前記誘電体層と前記可動電極とが接した状態までの可動範囲を有する。
【００３７】
請求項１から２４のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２５に記載のように、前記誘電体層は前記固定電極に取り付けられ、前記誘電体層と前記固定電極はこれらを貫通する複数のホールを有する。例えば、後述する図１０（ｊ）のホール４６がこれに相当する。
【００３８】
請求項１から２４のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２６に記載のように、前記誘電体層は前記固定電極に取り付けられ、前記可動電極はこれを貫通する複数のホールを有することを特徴とする。例えば、後述する図１８（ｉ）のホール６１がこれに相当する。
【００３９】
請求項１から２６のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２７に記載のように、前記可変キャパシタは４つの圧電アクチュエータを備える。
【００４０】
請求項１から２７のいずれか一項記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２８に記載のように、前記基板は開口を有し、該開口の上に前記固定電極、前記可動電極、前記誘電体層及び前記圧電アクチュエータが設けられている。この開口とは例えば、後述する開口４０である。
【００４１】
請求項１記載の可変キャパシタにおいて、例えば請求項２９に記載のように、前記基板は開口を有し、該開口を跨ぐように絶縁層が設けられている。例えば、第３から第５実施形態はこの構成を備える。
【００４２】
また上記本発明の課題は、請求項３０に記載のように、基板に支持されるキャパシタの固定電極及び可動電極を形成する工程と、前記基板に支持され且つ前記可動電極を駆動する圧電アクチュエータを形成する工程と、前記固定電極と前記可動電極との間に設けられた誘電体層を形成する工程と、前記固定電極と固定電極のいずれか一方と誘電体層との間に間隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層を除去する工程と、を含むことを特徴とする可変キャパシタの製造方法により達成できる。犠牲層を用いることで、前記固定電極と固定電極のいずれか一方と誘電体層との間に間隙を形成することができる。
【００４３】
請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３１に記載のように、前記犠牲層を除去する工程の前に、前記犠牲層上に形成された層にエッチングホールを形成する工程を含む。
【００４４】
請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３２に記載のように、前記犠牲層を形成する工程は、前記犠牲層を前記可動電極上に形成する。
【００４５】
請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３３に記載のように、前記犠牲層を形成する工程は、前記犠牲層を前記誘電体層上に形成する。
【００４６】
請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３４に記載のように、前記犠牲層を除去する工程の前に、前記犠牲層上に形成された前記誘電体層及び前記固定電極にエッチングホールを形成する工程を含む。
【００４７】
請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３５に記載のように、前記犠牲層を除去する工程の前に、前記犠牲層上に形成された前記可動電極にエッチングホールを形成する工程を含む。
【００４８】
また、請求項３０から３５記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３６に記載のように、前記製造方法は更に、前記基板をエッチングして少なくとも前記可動電極と圧電アクチュエータに対向する位置に開口を形成する工程を含む。
【００４９】
請求項３６記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３７に記載のように、前記基板はシリコンで形成され、前記基板をエッチングする工程はエッチングガスとして六フッ化硫黄（ＳＦ６）を用い、前記開口を形成するためのマスクとしてレジストを用いたディープ・リアクティブ・イオン・エッチング（ＤＲＩＥ）による。
【００５０】
請求項３０から３５記載の可変キャパシタの製造方法において、例えば請求項３８に記載のように、前記基板は（１００）面又は（１１０）面を有するシリコン基板であって、前記基板を異方性エッチングして少なくとも前記可動電極と圧電アクチュエータに対向する位置に開口を形成する工程を含む。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００５２】
（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。基板３１上に絶縁層３２が設けられている。基板３１はシリコンや化合物半導体なで形成され、中央部に開口４０を有する。開口４０は、絶縁層３２にも繋がっている。キャパシタは固定電極３８、可動電極３９及び固定電極３８に支持された誘電体層３７とを含んで構成される。可動電極３９は、４つの圧電アクチュエータで駆動される。なお、図３では便宜上、１つの圧電アクチュエータ３６_１のみに参照番号を付してある。圧電アクチュエータ３６_１は、下部駆動電極３３_１、圧電素子３４_１及び上部駆動電極３６_１を含む。他の圧電アクチュエータも同様である。なお、本明細書では圧電アクチュエータ３６_１−３６_４をまとめて圧電アクチュエータと称する場合があり、この場合には個々の圧電アクチュエータ３６_１−３６_４を変形部と称する場合がある。
【００５３】
図４に示すように、４つの圧電アクチュエータの下部駆動電極３３_１、３３_２、３３_３及び３３_４と可動電極３９とは１つの共通電極４１で形成されている。換言すれば、下部駆動電極３３_１、３３_２、３３_３及び３３_４と可動電極３９とは一体的に形成されている。可動電極３９を介して共通に接続された下部駆動電極３３_１、３３_２、３３_３及び３３_４のそれぞれの先端部には、パッド３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄが形成されている。これらのパッド３３ａ−３３ｄは、基板３１上の絶縁層３２上に位置している。なお、外部接続用のパッドとは、ここに外部との接続配線が接続されるもののみならず、例えば絶縁層上に形成された引き出し電極（線）が接続されるものも含む。下部駆動電極３３_１、３３_２、３３_３及び３３_４及び可動電極３９は、基板３１に形成された開口４０上に位置している。なお、後述する製造方法の説明で明らかにされているように、共通電極４１の裏側には絶縁層が形成されている。
【００５４】
下部駆動電極３３_１、３３_２、３３_３及び３３_４上には、矩形の圧電素子３４_１、３４_２、３４_３及び３４_４がそれぞれ設けられている。圧電素子３４_１、３４_２、３４_３及び３４_４は例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）系の圧電材料で、駆動電界と直交する方向に伸縮する特性を持っている。矩形の圧電素子３４_１、３４_２、３４_３及び３４_４上には、個々に独立した略矩形の上部駆動電極３５_１、３５_２、３５_３及び３５_４が設けられている。後述するように、上部駆動電極３５_１、３５_２、３５_３及び３５_４と下部駆動電極３３_１、３３_２、３３_３及び３３_４との間に電圧を印加すると圧電素子３４_１、３４_２、３４_３及び３４_４が変位し、可動電極３９が基板３１の垂直方向に変位する。
【００５５】
固定電極３８は参照番号３８ａと３８ｂの２ヶ所で屈曲しており、可動電極３９を跨ぐように配置されている。固定電極３８の両側は絶縁層３２上に位置する。固定電極３８の中央部内側面には、誘電体層３７が設けられている。誘電体層３７は、上部駆動電極３５_１、３５_２、３５_３及び３５_４が囲んで形成する空間よりも小さいサイズである。固定電極３８はまっすぐな板状のものを用いてもよい。この場合には、スペーサを基板３１の長手方向に２ヶ所、可動電極３９を挟むように絶縁層３２上に設け、このスペーサ上に固定電極を設置する。
【００５６】
図６（ｊ）は、図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。なお、図５と図６は図３に示す可変キャパシタの製造方法を説明する図である。製造方法は後述する。図６（ｊ）には、上記圧電アクチュエータ３６_１と、下部駆動電極３３_３、圧電素子３４_３、上部駆動電極３５_３で構成される圧電アクチュエータ３６_３とが図示されている。圧電アクチュエータ３６_１と３６_３及び可動電極３９は、基板３１に形成された開口４０上の空間に自立している。他の圧電アクチュエータ３６_２と３６_４も同様である。固定基板３８に支持された誘電体層３７は、４つの圧電アクチュエータ３６_１−３６_４で囲まれた空間内に位置し、間隙４２を介して可動電極３９と対向している。圧電アクチュエータ３６_１−３６_４を駆動することにより、可動電極３９は図６（ｊ）に示す状態から誘電体層３７に接触する位置まで変位することができる。これにより、固定電極３８と可動電極３９との距離が変化し、容量が変化する。固定電極３８と可動電極３９との間に誘電体層３７が介在するため、誘電率も変化し、固定電極３８と可動電極３９との間の容量の変化は極めて大きい。
【００５７】
図７は、圧電アクチュエータ３６_１の動作を説明するための図である。圧電アクチュエータ３６_１は、下部駆動電極３３_１と圧電素子３４_１と上部駆動電極３５_１とからなるユニモルフである。圧電素子３４_１は、図示する矢印方向に分極されている。下部駆動電極３３_１と上部駆動電極３５_１との間に直流電圧Ｖを印加すると、片持ち梁である圧電素子３４_１の固定電極３８側が圧電定数ｄ３１方向に縮み、反対側が延びる。従って、圧電アクチュエータ３６_１は図示するように変形する。直流電圧Ｖを印加する側が図４のパッド３３ａ側の場合、圧電アクチュエータ３６_１の反対側（可動電極３９と連結している側）が持ち上がり、下部駆動電極３３_１と一体構成の可動電極３９は誘電体層３７方向に変位する。他の圧電アクチュエータ３６_２−３６_４も同様に、可動電極３９を持ち上げる。これにより、可動電極３９は誘電体層３７に近づく。このようにして、間隙を調整することで容量を制御できる。なお、可動電極３９と誘電体層３７が接触するまで、圧電アクチュエータ３６_１−３６_４を変形させても、これらの駆動上部電極３５_１−３５_４と固定電極３８は接触しない。
【００５８】
図７に示す構成が上記の通り動作するためには、次の条件のいずれかを満足する必要がある。下部駆動電極３３_１と上部駆動電極３５_１とを異なる材料で形成する（下部駆動電極３３_１をヤング率の相対的に高い材料で形成する）。例えば、下部駆動電極３３_１を白金を含む金属で形成し、上部駆動電極３５_１を酸化ルテニウム（ＲｕＯ_２）で形成する。また、下部駆動電極３３_１と上部駆動電極３５_１とが同じ材料の場合には、異なる厚みをもつように形成する（下部駆動電極３３_１の方を厚く形成する）。例えば、下部駆動電極３３_１の方を２〜５倍厚くする。更に、上記手段とは別の手段として、駆動電極とは別の層を下部駆動電極３３_１又は上部駆動電極３５_１に形成する（下部駆動電極３３_１側に形成）。なお、上記手段を併用してもよい。後述するように、第１実施形態では絶縁層３２上に下部駆動電極３３_１が形成された構成を採用するとともに、下部駆動電極３３_１を白金／タンタル（Ｐｔ／Ｔａ）又は白金／チタン（Ｐｔ／Ｔｉ）の積層体で形成し、上部駆動電極３_３を酸化ルテニウムで形成している。
【００５９】
なお、圧電アクチュエータ３６_１−３６_４はユニモルフに限定されるものではなく、図８（Ａ）に示すパラレル接続型のバイモルフや、図８（Ｂ）に示すシリーズ接続型のバイモルフであってもよい。図８（Ａ）、（Ｂ）において、中間電極４３の上下に図示する矢印方向に分極された圧電素子３４_１ａと３４_１ｂが設けられている。圧電素子３４_１ａには下部駆動電極３３_１が設けられ、圧電素子３４_１ｂには上部駆動電極３５_１が設けられている。図示するように直流電圧Ｖを印加すると、バイモルフは変形する。
【００６０】
図９は、本発明の効果を説明するための図である。図９（Ａ）に示すように、誘電体層３７の厚みをｄ_{ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ}とし、誘電体層３７と可動電極３９との間に形成された空気層の厚みをｄ_ａｉｒとする。この場合、固定電極３８と可動電極３９との間の距離ｄはｄ＝ｄ_{ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ}＋ｄ_ａｉｒとなる。図９（Ｂ）は、可動電極３９を駆動して空気層の厚みｄ_ａｉｒを変化させたときの容量Ｃ〔Ｆ〕の変化を示す図である。可動電極３９と固定電極３８は正方形であって、その面積を２３０μｍ×２３０μｍとした。また、距離ｄをｄ＝０．７５μｍとし、空気層の厚みｄ_ａｉｒをｄ_ａｉｒ＝０．３μｍとし、ｄ_ａｉｒ／ｄ＝０．４とした。誘電体層３７は誘電損失の小さな材料であるアルミナＡｌ_２Ｏ_３（ε＝１０）を用いた。図９（Ａ）に示す可動電極３９は、図４（Ｂ）に示す寸法の共通電極４１で形成されたものを用いた。圧電アクチュエータ３６_１−３６_４は次の構成とした。上部駆動電極３５_１−３５_４を白金で形成し、厚みを０．５μｍとした。圧電素子３４_１−３４_４をＰＺＴで形成し、厚みを１．０μｍとした。下部駆動電極３３_１−３３_４を白金で形成し、厚みを０．５μｍとした。絶縁層３２をＳｉ_３Ｎ_４とし、厚みを２．０μｍとした。
【００６１】
また、比較例として誘電体層３７を取り除いた場合の容量Ｃの変化も測定した。図９（Ｂ）に示すように、誘電体層３７を設けた可変キャパシタは初期状態（可動電極３９が変位していない状態）で約１．３６ｐＦ、可動電極３９が誘電体層３７に接した状態で約１０．４ｐＦの容量を持ち、その比は約７．６倍、増加分ΔＣは約６６０％である。これに対し、比較例の容量変化はほとんどないことが分かる。このように、本発明の第１実施形態による可変キャパシタは、極めて大きな容量を持ち、しかも容量の可変範囲は極めて大きい。また、圧電アクチュエータ３６_１−３６_４の伸び縮みで可動電極３９を制御するため、空気層ｄ_ａｉｒの厚みを連続的に変化させることができ、容量の微調整が可能である。
【００６２】
また、固定電極３８、可動電極３９、誘電体層３７及び圧電アクチュエータ３６_１−３６_４が同一基板３１上に形成されているため、小型で低コストである。更に、誘電体層３７は固定電極３８に支持されているため、可動部の質量は可動電極３９の質量のみとなり、耐衝撃性に優れているという効果も奏する。加えて、誘電体層３７の存在により可動電極３９が固定電極３８に接触してショートする危険性はなく、ショートによる可変キャパシタの破損は起きない。
【００６３】
次に、図５及び図６を参照して、上記可変キャパシタの製造方法を説明する。なお、以下では圧電アクチュエータ３６_３に着目して説明するが、他の圧電アクチュエータも同時に形成される。また、図５及び図６は図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【００６４】
まず、図５（ａ）に示すよう、シリコンを材料とする基板３１上に、ＬＰＣＶＤ（Ｌｏｗ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、低応力の窒化シリコンからなる絶縁層３２を形成する。
【００６５】
次に、図５（ｂ）に示すように、絶縁層３２上にフォトリソグラフィー技術により、Ｐｔ／Ｔｉ（白金／チタン）の可動電極３９及び下部駆動電極３３_３を所定形状に同時形成する。Ｐｔ／Ｔｉの厚みは例えば４５００Å／５００Åである。パターニングはＣｌ_２Ｏ_２（塩素／酸素）系ガスを使用したＲＩＥで行う。勿論、同時に他の下部駆動電極３３_１、３３_２、３３_４も形成される。
【００６６】
そして、図５（ｃ）に示すように、スパッタリング法、ゾルゲル法、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ　ＣＶＤ）法又はレーザーアブレーション法などにより、下部駆動電極３３_３上に、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸ビスマスなどを材料とする所定の形状の圧電素子３４_３を形成する。パターニングはＣｌ_２Ｏ_２（塩素／酸素）系ガスを使用したＲＩＥで行う。
【００６７】
その後、図５（ｄ）に示すように、酸化ルテニウム又は白金の上部駆動電極３５_３を所定形状に形成した後、６５０から７５０℃の温度で熱処理を行い、図５（ｅ）に示すように絶縁層３２を所定のパターンにエッチングすることで、絶縁層３２上に形成された下部駆動電極３３_３、圧電素子３４_３及び上部駆動電極３５_３からなるユニモルフ型の圧電アクチュエータ３６_３を形成する。なお、圧電アクチュエータ３６_３は、絶縁層３２、下部駆動電極３３_３、圧電素子３４_３及び上部駆動電極３５_３からなると定義してもよい。なお、上記熱処理は圧電素子３４_３を形成した後であって、上部駆動電極３５_３を形成する前に行うことでもよい。
【００６８】
そして、図６（ｆ）、図６（ｇ）、図６（ｈ）に示すようにレジスト材料からなる犠牲層４４、誘電体層３７、固定電極３８を順番に形成し、図６（ｉ）に示すように、犠牲層４４を除去し、誘電体層３７と可動電極３９との間に間隙４２を確保する。誘電体層３７の材料としては、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、酸化チタン、ガラス、窒化シリコンなどが好ましい。また、レジスト材料としてはポリイミド系のレジスト（除去はレジスト剥離液）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）のなどの金属酸化物（除去は酢酸水溶液）、ＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　Ｇｌａｓｓ）などの金属酸化物（除去はフッ酸系溶液）などがある。また、犠牲層４４の厚みは例えば０．３μｍである。
【００６９】
最後に、図６（ｊ）に示すように、圧電アクチュエータ３６_３及び可動電極３９下部の絶縁層３２周辺の基板３１を基板３１側からＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置によりエッチングして開口４０を形成することで、可動電極３９及びその下部の絶縁層３２が、圧電アクチュエータ３６_３を介して基板３１に支持された構造の可変キャパシタを得る。基板３１がシリコンの場合、上記エッチングはディープＲＩＥで行うことができる。この場合のエッチングガスはＳＦ６（六フッ化硫黄）を用い、開口４０を形成するためのマスクはレジストである。この場合、シリコン基板３１の（１００）面又は（１１０）面上に圧電アクチュエータなどを形成し、そのエッチングを異方性エッチングにより行う。エッチャントは例えばＫＯＨ（水酸化カリウム）であり、マスク材料はＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｃｒ、Ａｕなどで形成される。
【００７０】
上記製造方法では、図５（ｄ）で行われる圧電アクチュエータのための熱処理後に、犠牲層４４や固定電極３８を形成するため、犠牲層４４や固定電極３８の材料は、熱処理条件にとらわれずに選択できる。また、上記説明では可動電極３９と圧電アクチュエータの上部駆動電極３５_１−３５_４とを同時に形成した例を用いて説明したが、上部駆動電極３５_１−３５_４のみを形成後、熱処理を行い、その後、ＣｕやＡｌなどを材料とする可動電極３９を形成しても良い。圧電アクチュエータのための熱処理後に可動電極３９を形成するので、配線抵抗をより低くできる。
【００７１】
図１０は、上記製造方法の変形例である。変形例による製造方法は、犠牲層４４をより効果的に除去することを特徴とする。図１０（ｆ）−図１０（ｊ）は図６（ｆ）−図６（ｊ）に置き換わる工程を示している。図１０（ｆ）の段階は、図５（ａ）−図５（ｅ）に示す工程の次に行われる。図１０（ｆ）に示すように、可動電極３９上に、レジスト材料からなる犠牲層４４を形成する。
【００７２】
次に、図１０（ｇ）に示すように、誘電体層３７を形成した後、複数のエッチングホール４５を誘電体層３７に形成する。エッチングホール４５の形成は例えば、誘電体層３７にマスクを形成し、誘電体層３７をエッチングする。例えば、エッチングホール４５はマトリクス状に配列されている。各エッチングホール４５は同一の大きさであってもよく、一部異なる大きさであってもよい。図１０（ｇ）に示す例では、中央部分のエッチングホール４５ｃが周辺部分のエッチングホール４５よりも大きな径を持っている。これは、中央部分の犠牲層４４は主としてエッチングホール４５を介して除去されるため、エッチングホール４５ｃの開口を比較的大きくして、この部分の除去を効率的に行えるようにするためである。
【００７３】
次に、図１０（ｈ）に示すように、固定電極３８を形成した後、図１０（ｇ）で用いたマスクと同じパターンのマスクを用いて、固定電極３８にエッチングホール４５に連続するエッチングホール４６を形成する。そして、図１０（ｉ）に示すように、犠牲層４４を除去する。このとき、犠牲層４４は矢印で示すように、側部のみならずエッチングホールを介して除去されるので、図６（ｉ）の場合よりもより効率的にかつ効果的に犠牲層４４を除去できる。
【００７４】
最後に、図１０（ｊ）に示すように、圧電アクチュエータ３６_３及び可動電極３９下部の絶縁層３２周辺の基板３１を、ＲＩＥ装置により基板３１側からエッチングすることで、可動電極３９及びその下部の絶縁層３２が、圧電アクチュエータ３６_１−３６_４（より特定すれば、下部可動電極３３_１−３３_４）を介して基板３１に支持された構造であって、固定電極３８と誘電体層３７を貫通するマトリクス状に配列されたホールを有する可変キャパシタが得られる。可動電極３９は圧電アクチュエータ３６_１−３６_４を介して基板３１に支持されているともいえる。
【００７５】
（第２実施形態）
図１１は、本発明の第２実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。また、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【００７６】
本実施形態は、誘電体層３７を可動電極３９上に形成したことを特徴とする。この点以外は、上記本発明の第１実施形態と同様である。可動電極３９上に誘電体層３７を設けたため、第１実施形態に比べて耐衝撃性が若干劣るが、他の効果は同様である。第２実施形態の製造方法は、前述した図６（ｆ）と（ｇ）の処理を逆にすればよい。つまり、図６（ｆ）で犠牲層４４を形成する代わりに誘電体層３７を形成し、図６（ｇ）で誘電体層３７を形成する代わりに犠牲層４４を形成する。その他の製造工程は第１実施形態の製造工程と同様である。また、図１０を参照して説明したエッチングホールを用いることもできる。図１０（ｆ）で犠牲層４４を形成する代わりに誘電体層３７を形成する。図１０（ｇ）で誘電体層３７を形成する代わりに犠牲層４４を形成する。図１０（ｈ）で固定電極３８を形成してエッチングホール４６を形成する。その他の製造工程は、第１実施形態の製造工程と同様である。
【００７７】
図１３は第２実施形態の変形例の斜視図、図１４は平面図である。図中、前述した構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【００７８】
前述した第２実施形態では個別の上部駆動電極３５_１−３５_４を用いているのに対し、本実施例では共通電極４８を用いている。この共通電極４８は、圧電素子３４_１−３４_４上に形成されるアーム部と、各アーム部を連結する部分とを有する。また、共通電極４８は一体形成された外部接続用のパッド４９に接続されている。パッド４９は、基板３１上の絶縁層３２上に形成されている。固定電極３８をはさんでパッド４９と反対側の位置には、パッド５０が設けられている。パッド５０も絶縁層３２上に形成されている。パッド５０は、可動電極３９及び圧電アクチュエータ３６_１−３６_４の下部駆動電極３３_１−３３_４に接続されている。更に、固定電極３８の長手方向両側には、固定電極３８を外部に接続するためのパッド４７が形成されている。上記構成の変形例は第２実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【００７９】
なお、共通電極４８を第１実施形態に適用してもよい。また、パッド４７、４９、５０を第１実施形態で用いることもできる。このような面積の大きなパッドを用いることで、外部接続をより容易に形成することができる。
【００８０】
（第３実施形態）
図１５は、本発明の第３実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。本実施形態は固定電極を基板側に設けたことを特徴の一つとする。なお、以下の説明では、図１５とともに図１７（ｉ）を参照する。図１７（ｉ）は、図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。なお、図１７は図１６とともに、本実施形態による可変キャパシタの製造方法を示す工程断面図である。
【００８１】
基板３１上に絶縁層３２が設けられている。基板３１は開口４０を有し、これを跨ぐように絶縁層３２が形成されている。換言すれば、絶縁層３２はダイアフラム状に配置されている。この点、第１実施形態の絶縁層３２とは異なる。キャパシタは固定電極５２、可動電極５９、及び固定電極５２に支持された誘電体層５７とを含む。可動電極５９は、４つの圧電アクチュエータで駆動される。図１７（ｉ）には、４つの圧電アクチュエータのうち、２つの圧電アクチュエータ５６_１と５６_３が図示されている。なお、残りの圧電アクチュエータを５６_２と５６_４とする。圧電アクチュエータ５６_１は、下部駆動電極５３_１、圧電素子５４_１及び上部駆動電極５６_１を含むユニモルフ型である。同様に、図１７（ｉ）に示すように、圧電アクチュエータ５６_３は、下部駆動電極５３_３、圧電素子５４_３及び上部駆動電極５６_３を含む。下部駆動電極５３_３は絶縁層３２を介して、基板３１に形成された開口４０の上部に位置している。他の圧電アクチュエータ５６_１、５６_２及び５６_４も同様である。
【００８２】
絶縁層３２上に固定電極５２が設けられている。固定電極５２は平坦であって、前述した固定電極３８とは異なる。固定電極５２上には、誘電体層５７が設けられている。空気層を介して、誘電体層５７と対向するように、可動電極５９が設けられている。可動電極５９は共通電極５８の一部である。共通電極５８は、上部駆動電極５５_１、５５_２、５５_３及び５５_４を含み、これらの電極は可動電極５９に連通している。上部駆動電極５５_１、５５_２、５５_３及び５５_４に対向する位置に、個別の下部駆動電極５３_１、５３_２、５３_３及び５３_４が設けられている。下部駆動電極５３_１、５３_２、５３_３及び５３_４と上部駆動電極５５_１、５５_２、５５_３及び５５_４との間にはそれぞれ、圧電素子５４_１、５４_２、５４_３及び５４_４が設けられている。下部駆動電極５３_１、５３_２、５３_３及び５３_４は幅広のパッド部分が絶縁層３２上に形成されている。
【００８３】
本発明の第３実施形態は、前述した本発明の第１実施形態と同様に動作する。下部駆動電極５３_１−５３_４と上部駆動電極５５_１−５５_４との間に電圧をかけることで、印加する電圧の大きさに応じて圧電素子５４_１−５４_４はｄ３１方向に縮む。これにともない可動電極５９は固定電極５２の方に移動し、可動電極５９と固定電極５２との間の距離が変化する。このとき、誘電体層５７間が介在するため誘電率も変化し、可動電極５９と固定電極５２との間の静電容量は大きく変化する。
【００８４】
本発明の第３実施形態による可変キャパシタは、極めて大きな容量を持ち、しかも容量の可変範囲は極めて大きい。また、圧電アクチュエータ５６_１−５６_４の伸び縮みで可動電極５９を制御するため、前述した空気層ｄ_ａｉｒの厚みを連続的に変化させることができ、容量の微調整が可能である。特に、可動電極５９が誘電体層５７に近づくにつれて容量の変化が大きくなり、この付近でのＱ値は特に大きい。
【００８５】
また、固定電極５２、可動電極５９、誘電体層５７及び圧電アクチュエータ５６_１−５６_４が同一基板３１上に形成されているため、小型で低コストである。更に、誘電体層５７は固定電極５２に支持されているため、可動部の質量は可動電極５９の質量のみとなり、耐衝撃性に優れているという効果も奏する。加えて、誘電体層５７の存在により可動電極５９が固定電極５２に接触してショートする危険性はなく、ショートによる可変キャパシタの破損は起きない。
【００８６】
次に、図１６及び図１７を参照して、上記第３実施形態による可変キャパシタの製造方法を説明する。なお、以下では圧電アクチュエータ５６_３に着目して説明するが、他の圧電アクチュエータも同時に形成される。また、図１６及び図１７は図１５のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図である。
【００８７】
まず、図１６（ａ）に示すよう、シリコンを材料とする基板３１上に、窒化シリコン又は酸化シリコンの絶縁層３２を形成する。次に、図１６（ｂ）及び図１６（ｃ）に示すように、絶縁層３２上にフォトリソグラフィー技術により、所定の形状の固定電極５２及び誘電体層５７を形成する。
【００８８】
そして、図１６（ｄ）に示すように、レジスト材料からなる犠牲層６０を全面に形成後、図１６（ｅ）、図１７（ｆ）、図１７（ｇ）に示すように、下部駆動電極５３_１、圧電素子５４_１、上部駆動電極５５_１からなるユニモルフ型の圧電アクチュエータ５６_３を形成する。勿論、他の圧電アクチュエータ５６_１、５６_２及び５６_４も同時に形成される。更に、可動電極５９もこのときに形成される。
【００８９】
そして、図１７（ｈ）に示すように、犠牲層６０を除去し、誘電体層５７と可動電極５９との間に空間を確保し、圧電素子５４_１−５４_４の熱処理を行う。
【００９０】
最後に、図１７（ｉ）に示すように、圧電アクチュエータ５６_１−５６_４及び可動電極５９下部の絶縁層３２周辺の基板３１を、基板３１側からＲＩＥ装置によりエッチングすることで、固定電極５２及びその下部の絶縁層３２を、ダイアフラム状にすることで目的の可変キャパシタを得る。
【００９１】
第１の実施の形態と同様に、図示はしないが、可動電極５９と誘電体層５７が接触するまで、圧電アクチュエータ５６_１−５６_４を変形させても、これらの上部駆動電極５５_１−５５_４と固定電極５２は接触しないように構成されている。
【００９２】
図１８は、上記製造方法の変形例である。変形例による製造方法は、犠牲層６０をより効果的に除去することを特徴とする。図１８（ｆ）−図１８（ｉ）は図１７（ｆ）−図１７（ｉ）に置き換わる工程を示している。図１８（ｆ）の段階は、図１７（ａ）−図１７（ｅ）に示す工程の次に行われる。図１８（ｆ）に示すように、犠牲層６０上に下部駆動電極５３_３と圧電素子５４_３を形成する。次に、１８（ｇ）に示すように、上部駆動電極５５_３と可動電極５９を形成し、可動電極５９に例えばマトリクス状に配置されたエッチングホール６１を形成する。
【００９３】
そして、図１８（ｈ）に示すように、犠牲層６０を除去し、誘電体層５７と可動電極５９との間に空間を確保し、圧電素子５４_１−５４_４の熱処理を行う。犠牲層６０の除去は、側部のみならずエッチングホール６１を介しても行われるので、犠牲層６０を効率的及び効果的に除去することができる。最後に、図１８（ｉ）に示すように、圧電アクチュエータ５６_１−５６_４及び可動電極５９下部の絶縁層３２周辺の基板３１を、基板３１側からＲＩＥ装置によりエッチングすることで、固定電極５２及びその下部の絶縁層３２を、ダイアフラム状にすることで目的の可変キャパシタを得る。
【００９４】
（第４実施形態）
図１９は、本発明の第４実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。また、図２０は、図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【００９５】
本実施形態は、誘電体層５７を可動電極５９の内側面上に形成したことを特徴とする。この点以外は、上記本発明の第３実施形態と同様である。可動電極５９上に誘電体層５７を設けたため、第３実施形態に比べて耐衝撃性が若干劣るが、他の効果は同様である。第４実施形態の製造方法は、犠牲層６０を先に形成し、次に誘電体層を形成するように図１６及び図１７の工程を変更すればよい。
【００９６】
（第５実施形態）
図２１は本発明の第５実施形態による可変キャパシタの分解斜視図、図２２は図２１に示す可変キャパシタの平面図である。図２１及び図２２中、前述した構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【００９７】
本実施形態は、固定電極５２が基板側に位置しているタイプである。共通電極７０は、可動電極５９、上部駆動電極５５_１−５５_４及び外部接続用のパッド７２、７３を有する。パッド７２、７３は可動電極５９に対して点対称（又は可動電極５９の対角線上）に配置されている。４つの圧電アクチュエータの下部駆動電極はパッド７４を有する共通電極と、パッド７５を有する共通電極で形成されている。パッド７４を有する共通電極は２つの下部駆動電極を有する。このうち一方は基板３１の長手方向にまっすぐのび、途中で折り返した形状であり、他方はＬ字型に屈曲して基板３１の短手方向にまっすぐ延びている。同様に、パッド７５を有する共通電極は２つの下部駆動電極を有する。このうち一方は基板３１の長手方向にまっすぐのび、途中で折り返した形状であり、他方はＬ字型に屈曲して基板３１の短手方向にまっすぐ延びている。パッド７４と７５は、可動電極５９の他方の対角線上に配置されている。誘電体層５７は固定電極５２上に設けられている。
【００９８】
図２１及び図２２に示す可変キャパシタは、図１５に示す可変キャパシタにくらべパッドが幅広なので、外部との接続をより容易に行えるという付加的効果を奏する。なお、図２１及び図２２の製造方法は図１６、図１７及び図１８を変形すればよいことは当業者にとって自明であるので、ここでの説明は省略する。
【００９９】
（第６実施形態）
図２３は本発明の第６実施形態による可変キャパシタの分解斜視図、図２４はこの可変キャパシタの平面図、及び図２５は図２３に示す可変キャパシタの一部を拡大した斜視図である。
【０１００】
本実施形態の可変キャパシタは、基板１３１、４つの圧電アクチュエータ１３６_１〜１３６_４、可動電極１３９、誘電体層１３７及び固定電極１３８を有する。固定電極は可動電極１３９をブリッジする部分（以下ブリッジ部という）１３８ａを有し、このブリッジ部１３８ａは可動電極１３９と略同一形状であって、誘電体層１３７を介して可動電極１３９に対向するように設けられている。換言すれば、固定電極１３８のブリッジ部１３８ａは可動電極１３９にのみ対向する。固定電極１３８の支持部１３８ｂは圧電アクチュエータ１３６_１〜１３６_４が延在する方向に対して斜めの方向に配置され、可動電極１３９の対応する一辺にそって設けられている。ブリッジ部１３８ａはパッド部１３８ｃ（ブリッジ部１３８ａの支持部でもある）に対し斜めに設けられている。可動部１３８ａは、圧電アクチュエータ１３６_１〜１３６_４のいずれもまたいでいない。
【０１０１】
上記構成の固定電極１３８を用いることで、以下の問題点を排除することができる。ブリッジ部が長く、可動電極以外の部分もブリッジするように形成されていると、固定電極形成時に発生する残留応力や、洗浄後の乾燥時の表面張力（水や溶液）などの影響を受け易い。このため、ブリッジ部は可動電極側やその反対に変形し、可動電極と固定電極との間隔を一定に保つことができなくなり、形成する静電容量の値にばらつきが多くなり、歩留りが低くなる可能性がある。特に、固定電極に残留応力として引っ張り応力が残る場合や、水の表面張力により固定電極が可動電極側に変形すると、圧電アクチュエータを形成する上部駆動電極と固定電極との間隔が小さくなり、接触してしまうことで、圧電アクチュエータ、可動電極あるいは固定電極が破損に至ることも考えられる。更には、固定電極が圧電アクチュエータ上をまたいでいると、固定電極と圧電アクチュエータの電極との間に寄生容量が発生する。
【０１０２】
これに対し、上記固定電極１３８は可動電極をまたぐブリッジ部１３８ａの長さが短いので、ブリッジ部１３８ａは高い強度を有する。このため、固定電極形成時に発生する残留応力や、洗浄時に発生する水の表面張力などの影響を排除することで、静電容量のばらつきが小さく、歩留りの高い可変キャパシタを実現することができる。更に、固定電極１３８は圧電アクチュエータ１３６_１〜１３６_４をまたがないので、寄生容量も発生しない。
【０１０３】
なお、第６実施形態のその他の各部は次の通り構成されている。誘電体層１３７はブリッジ部１３８ａに取り付けられている。可動電極１３９の裏面には、基板１３１に形成された開口１４０が設けられている（図２５）。圧電アクチュエータ１３６_１は、下部駆動電極１３３_１、圧電素子１３４_１、及び上部駆動電極１３５_１で形成されている。同様に、その他の圧電アクチュエータ１３６_２、１３６_３、１３６_４もそれぞれ、下部駆動電極１３３_２、１３３_３、１３３_４、圧電素子１３４_２、１３４_３、１３４_４、及び上部駆動電極１３５_３、１３５_３、１３５_４で形成されている。可動電極１３９と下部駆動電極１３３_１〜１３３_４とは一体に形成された共通電極である。共通電極は、基板１３１上の絶縁層１３２上に形成された外部接続用のパッド１３９ａと１３９ｂを有する。上部駆動電極１３５_１〜１３５_４も一体に形成され、外部接続用のパッド１４８ａを有する。
【０１０４】
図２６は、図２３〜図２５に示す可変キャパシタの製造方法を説明する断面図であって、可変キャパシタの短手方向に平行に可変キャパシタを分割した場合の断面を示す。図２６の（ｅ）〜（ｊ）は、前述した図５の（ａ）〜（ｄ）に続くものである。なお、図２６（ｅ）〜（ｊ）では、図を簡潔にするために、圧電アクチュエータの図示を省略してある。また、プロセス条件や材料など前述した製造方法で説明した事項は以下の説明では省略する。
【０１０５】
図２６（ｅ）では、可動電極１３９を絶縁層１３２上に形成する。絶縁層１３２は、パターニングで形成された溝１４３を有する。可動電極１３９は、この溝１４３で囲まれた絶縁層１３２上に形成される。
【０１０６】
次に、図２６（ｆ）に示すように、犠牲層１４４を可動電極１３９上に形成する。このとき、犠牲層１４４は溝１４３内にも形成される。
【０１０７】
次に、図２６（ｇ）に示すように、犠牲層１４４上に誘電体層１３７を形成する。
【０１０８】
次に、図２６（ｈ）に示すように、誘電体層１３７及び絶縁層１３２上に固定電極１３８を形成する。
【０１０９】
次に、図２６（ｉ）に示すように、基板１３１をエッチングして可動電極１３９の下に開口１４０を形成する。
【０１１０】
最後に、図２６（ｊ）に示すように、犠牲層１４４を取り除く。
【０１１１】
なお、図２６（ｇ）と（ｈ）の工程において、図１０（ｇ）と（ｈ）で説明した複数のエッチングホールと同様のエッチングホールを形成することが好ましい。エッチングホールを形成することで、図２６（ｊ）の工程において、犠牲層１４４をより効果的かつ効率的に除去することができる。
【０１１２】
（第７実施形態）
図２７は本発明の第７実施形態による可変キャパシタの分解斜視図、図２８はこの可変キャパシタの平面図、及び図２９は図２７に示す可変キャパシタの一部を拡大した斜視図である。図中、図２３〜図２５に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【０１１３】
本実施形態の可変キャパシタは、基板１３１、４つの圧電アクチュエータ１３６_１〜１３６_４、可動電極１３９、誘電体層１３７及び固定電極２３８を有する。固定電極２３８の構成が、前述した第６実施形態とは異なる。固定電極２３８はブリッジ部２３８ａ、支持部２３８ｂ及びパッド部２３８ｃ（ブリッジ部２３８ａの支持部でもある）に加え、支持部２３８ｄと２３８ｅとを有する。ブリッジ部２３８ａは、支持部２３８ｂ、２３８ｃ、２３８ｄ及び２３８ｅの４箇所で、基板１３１上の絶縁層１３２上に支持されている。これらの支持部２３８ｂ〜２３８ｅは、可動電極１３９の４つの辺に沿って配置されている。このように、固定電極２３８は、図２３〜２５に示す固定電極１３８に支持部２３８ｄと２３８ｅを設けた構成である。ブリッジ部２３８ａは４箇所で支持されているので、より高い強度を得ることができる。なお、ブリッジ部２３８ａの支持は４ヶ所に限定されるものではなく、３ヶ所や５ヶ所以上であってもよい。
【０１１４】
（第８実施形態）
図３０は本発明の第８実施形態による可変キャパシタの分解斜視図、図３１はこの可変キャパシタの一部を拡大した斜視図である。図中、図２３〜図２５に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【０１１５】
本実施形態の可変キャパシタは、基板１３１、４つの圧電アクチュエータ１３６_１〜１３６_４、可動電極１３９、誘電体層２３７及び固定電極１３８を有する。誘電体層２３７の構成が、前述した第６実施形態の誘電体層１３７とは異なる。誘電体層２３７は、固定電極１３８のブリッジ部１３８ａと同様に可動電極１３９をブリッジする構成である。誘電体層２３７は、対向する２辺に支持部２３７ａと２３７ｂを有する。支持部２３７ａ、２３７ｂは基板１３１上に設けられ、基板１３１上に支持されている。これにより、ブリッジ部１３８ａの強度をより一層増すことができる。
【０１１６】
図３２は図３０〜図３１に示す可変キャパシタの製造方法を説明する断面図であって、可変キャパシタの短手方向に平行に可変キャパシタを分割した場合の断面を示す。図３２の（ｅ）〜（ｊ）は、前述した図５の（ａ）〜（ｄ）に続くものである。なお、図３２（ｅ）〜（ｊ）では、図を簡潔にするために、圧電アクチュエータの図示を省略してある。また、プロセス条件や材料などの説明において、前述した製造方法で説明した事項は以下の説明では省略する。
【０１１７】
図３２（ｅ）では、可動電極１３９を絶縁層１３２上に形成する。絶縁層１３２は、パターニングで形成された溝１４３を有する。可動電極１３９は、この溝１４３で囲まれた絶縁層１３２上に形成される。
【０１１８】
次に、図３２（ｆ）に示すように、犠牲層１４４を可動電極１３９上に形成する。このとき、犠牲層１４４は溝１４３内にも形成される。溝１４３は犠牲層１４４を形成しても更に開口が存在する程度の大きさである。
【０１１９】
次に、図３２（ｇ）に示すように、犠牲層１４４上に誘電体層２３７を形成する。誘電体層２３７の側部は開口１４３内に入り込み、絶縁層１３２に接している。
【０１２０】
次に、図３２（ｈ）に示すように、誘電体層２３７及び絶縁層１３２上に固定電極１３８を形成する。
【０１２１】
次に、図３２（ｉ）に示すように、基板１３１をエッチングして可動電極１３９の下に開口１４０を形成する。
【０１２２】
最後に、図３２（ｊ）に示すように、犠牲層１４４を取り除く。
【０１２３】
なお、図３２（ｇ）と（ｈ）の工程において、図１０（ｇ）と（ｈ）で説明した複数のエッチングホールと同様のエッチングホールを形成することが好ましい。エッチングホールを形成することで、図３２（ｊ）の工程において、犠牲層１４４をより効果的かつ効率的に除去することができる。
【０１２４】
（第９実施形態）
図３３は本発明の第９実施形態による可変キャパシタの分解斜視図、図３４はこの可変キャパシタの一部を拡大した斜視図である。図中、図２７〜図２９に示す構成要素と同一のものには同一の参照番号を付してある。
【０１２５】
本実施形態の可変キャパシタは、基板１３１、４つの圧電アクチュエータ１３６_１〜１３６_４、可動電極１３９、誘電体層２３７Ａ及び固定電極２３８を有する。誘電体層２３７の構成が、前述した第７実施形態の誘電体層１３７及び第８実施形態の誘電体層２３７とは異なる。誘電体層２３７Ａは、誘電体層２３７の２辺に支持部２３７ｃと２３７ｄを設けた構成である。これにより、誘電体層２３７Ａは４ヶ所で基板１３１上に支持されたブリッジ構成を有する。固定電極２３８及び誘電体層２３８とも４ヶ所で基板１３１上に支持されているので、ブリッジ部の強度をより一層高めることができる。なお、誘電体層２３７Ａを変形して３ヶ所や５ヶ所以上で支持する構成とすることもできる。
【０１２６】
（その他の実施形態）
上記各実施形態の固定電極は単層構成である。固定電極は単層構成に限定されるものではなく、複数の層で構成されるものであってもよい。薄膜は、成膜方法や成膜条件で残留応力が大きく変化する。そこで、引っ張り応力を発生する層と圧縮応力を発生する層を積層することで固定電極の残留応力を緩和し、固定電極と可動電極との間隔のばらつきを抑えることができる。
【０１２７】
図３５は、前述した第６実施形態の固定電極１３８を２つの層１３８_１と１３８_２の２層で構成した可変キャパシタの製造方法を示す図である。図３５（ｈ）の工程において、２つの層１３８_１と１３８_２の２層をこの順に形成する。２つの層１３８_１と１３８_２はいずれも導体層であっても良いし、導体層と絶縁層であってもよい。一般に、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔなどは引っ張り応力、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｒｕ、Ｔａなどは圧縮応力が発生し易い。これらの引っ張り応力の膜と圧縮応力の膜を組み合わせて、適宜膜厚を変えて、固定電極全体として残留応力を緩和するように設定する。
【０１２８】
図３５（ｈ）の一例として、マグントロンスパッタリング装置を用いて、電極１ｋＷ、ガス圧０．６４Ｐａで、Ｃｕ（１μｍ）とＳｉＯ_２（０．３μｍ）を積層して、固定電極１３８を形成する。
【０１２９】
なお、３層以上で固定電極を形成してもよい。導電層が１層、残りが絶縁層など、全体として残留応力を緩和するように、適宜層の材料を選択する。
【０１３０】
また、たとえ固定電極が１層構成であっても、これに取り付けられる誘電体層を含めたブリッジ部全体で残留応力を緩和することもできる。例えば、図２６の固定電極１３８をＣｕ（引っ張り応力）で形成し、誘電体層１３７をＡｌ_２Ｏ_３（圧縮応力）で形成すれば、ブリッジ部全体の残留応力を緩和することができる。
【０１３１】
なお、図３５の構成以外の各実施形態で用いられている固定電極を上記の通り残留応力緩和の観点から複数の層で形成してもよい。
【０１３２】
固定電極を積層構造とすることで、固定電極の膜厚を厚くすることができるため、ブリッジ部の強度を増すことが可能になり、同時に材料の選択範囲を広くすることも可能になる。更には、配線の低抵抗化にもつながり、Ｑ値の更なる向上も可能になる。
【０１３３】
以上、本発明の実施の形態及びその変形例を説明した。本発明は上記実施の形態や変形例に限定されるものではなく、他の様々な実施の形態や変形例を含むものである。例えば、上記実施の形態や変形例では、可動電極と誘電体層との間の間隙が狭くなるように圧電アクチュエータを駆動する構成であった。この構成とは逆に、可動電極と誘電体層との間の間隙が広くなるように（静電容量が小さくなる方向に）圧電アクチュエータを駆動する構成であってもよい。この場合には、例えば図７に示すユニモルフ型の圧電アクチュエータの変形する方向が図７の変形方向と逆になるようにすればよい。つまり、分極方向を逆にし、印加する電圧Ｖを逆極性とすればよい。
【０１３４】
また、上記第１から第９の実施形態の可変キャパシタをセラミックスなどのパッケージに収容してもよい。パッケージに設けられた外部接続端子と基板３１に設けられたパッドとを、ワイヤやバンプなどの接続手段で接続する。
【０１３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型で容量、容量変化の割合及びＱ値が大きく、容量の微調整が可能な耐衝撃性に優れた可変キャパシタ及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による可変キャパシタの断面図である。
【図２】別の従来技術による可変キャパシタの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態で用いられる共通電極の斜視図である。
【図５】図３に示す可変キャパシタの製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図６】図３に示す可変キャパシタの製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図７】ユニモルフを説明するための図である。
【図８】バイモルフを説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態による可変キャパシタの効果を説明するための図である。
【図１０】図３に示す可変キャパシタの別の製造方法を示す工程断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の変形例による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図１４】図１３に示す可変キャパシタの平面図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図１６】図１３及び図１４に示す可変キャパシタの製造方法を示す工程断面図（その１）である。
【図１７】図１３及び図１４に示す可変キャパシタの製造方法を示す工程断面図（その２）である。
【図１８】図１３及び図１４に示す可変キャパシタの別の製造方法を示す工程断面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図２０】図１９のＸＸ−ＸＸ線断面図である。
【図２１】本発明の第５実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図２２】図２１に示す可変キャパシタの平面図である。
【図２３】本発明の第６実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図２４】図２３に示す可変キャパシタの平面図である。
【図２５】図２３に示す可変キャパシタの一部分を拡大した斜視図である。
【図２６】図２３に示す可変キャパシタの製造方法を示す断面図である。
【図２７】本発明の第７実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図２８】図２７に示す可変キャパシタの平面図である。
【図２９】図２７に示す可変キャパシタの一部分を拡大した斜視図である。
【図３０】本発明の第８実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図３１】図３０に示す可変キャパシタの一部分を拡大した斜視図である。
【図３２】図３０に示す可変キャパシタの製造方法を示す断面図である。
【図３３】本発明の第９実施形態による可変キャパシタの分解斜視図である。
【図３４】図３３に示す可変キャパシタの一部分を拡大した斜視図である。
【図３５】固定電極を複数の層で形成した実施形態に係る可変キャパシタの製造方法を示す断面図である。
【符号の説明】
３１、１３１　　基板
３２、１３２　　絶縁層
３３_１−３３_４、１３３_１−１３３_４　　下部駆動電極
３３ａ−３３ｄ　　パッド
３４_１−３４_４、１３４_１−１３４_４　　圧電素子
３５_１−３５_４、１３５_１−１３５_４　　上部駆動電極
３６_１−３６_４、１３６_１−１３６_４　　圧電アクチュエータ
３７、１３７、２３７、２３７Ａ　　誘電体層
３８、１３８、２３８　　固定電極
３９、１３９　　可動電極
４０、１４０　　開口
４１　　共通電極
４２　　間隙
４４、１４４　　犠牲層
４５、４５ｃ　　エッチングホール
４６　　エッチングホール
４７　　パッド
４８　　共通電極
４９、５０　　パッド
５２　　固定電極
５３_１−５３_４　　下部駆動電極
５４_１−５４_４　　圧電素子
５５_１−５５_４　　上部駆動電極
５６_１−５６_４　　圧電アクチュエータ
５７　　誘電体層
５８　　共通電極
５９　　可動電極
６０　　犠牲層
６１　　エッチングホール
７０　　共通電極
７２、７３、７４、７５　　パッド

Claims (38)

1. 基板と、該基板に支持されたキャパシタの固定電極及び可動電極と、前記基板に支持され且つ前記可動電極を駆動する複数の圧電アクチュエータと、前記固定電極と前記可動電極との間に設けられた誘電体層とを備えることを特徴とする可変キャパシタ。
2. 前記誘電体層は前記固定電極と前記可動電極のいずれか一方に支持されていることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
3. 前記複数の圧電アクチュエータの各々は、一対の電極とこの間に設けられた圧電素子とを含み、前記基板上の空間内に位置していることを特徴とする請求項１又は２記載の可変キャパシタ。
4. 前記複数の圧電アクチュエータの一対の電極の一方と前記可動電極とは、一体構成されていることを特徴とする請求項３記載の可変キャパシタ。
5. 前記誘電体層は前記固定電極に取り付けられ、且つ空気層を介して前記可動電極と対向することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
6. 前記誘電体層は前記可動電極に取り付けられ、かつ空気層を介して前記固定電極と対向することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
7. 前記固定電極は前記可動電極上をブリッジする部分を有し、該部分に取り付けられた前記誘電体層は空気層を介して前記可動電極と対向することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
8. 前記固定電極は前記可動電極上をブリッジする部分を有し、前記誘電体層は前記可動電極上に設けられ且つ空気層を介して前記固定電極と対向することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
9. 前記固定電極は前記基板上に形成された絶縁層上に形成され、前記誘電体層は前記固定電極上に設けられ、前記可動電極は空気層を介して前記誘電体層と対向することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
10. 前記固定電極は前記基板上に形成された絶縁層上に形成され、前記誘電体層は前記可動電極に取り付けられ、且つ空気層を介して前記固定電極と対向することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
11. 前記固定電極は、前記基板上に設けられた絶縁層を介して前記基板に支持されていることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
12. 前記圧電アクチュエータはユニモルフ型であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
13. 前記圧電アクチュエータはバイモルフ型であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
14. 前記固定電極及び前記可動電極はそれぞれ、外部接続用のパッドを有し、該パッドは前記基板上に設けられた絶縁層上に位置することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
15. 前記圧電アクチュエータは一対の電極とこの間に設けられた圧電素子とを含む変形部を複数個有し、前記一対の電極はそれぞれ外部接続用のパッドを有し、該パッドは前記基板上に設けられた絶縁層上に位置することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
16. 前記複数の圧電アクチュエータの各々の一対の電極のうち、一方の電極は前記可動電極を介して共通に接続された電極であることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
17. 前記複数の圧電アクチュエータの各々の一対の電極のうち、一方の電極は個々に独立した電極であることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
18. 前記複数の圧電アクチュエータの各々の一対の電極のうち、一方の電極は複数の共通電極で構成されていることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
19. 前記固定電極は前記可動電極上をブリッジするブリッジ部を有し、該ブリッジ部は前記可動電極と略同一形状であって、前記誘電体層を介して前記可動電極に対向することを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
20. 前記固定電極は前記可動電極上をブリッジするブリッジ部を有し、該ブリッジ部は前記可動電極と略同一形状であって、前記誘電体層を介して前記可動電極に対向し、更に前記固定電極は３つ以上の支持部を有し、該支持部が前記基板上に形成された絶縁層上に設けられることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
21. 前記固定電極は前記可動電極上をブリッジするブリッジ部を有し、該ブリッジ部は前記可動電極と略同一形状であって、前記誘電体層を介して前記可動電極に対向し、更に前記固定電極に取り付けられた前記誘電体層も前記可動電極をブリッジするように形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
22. 前記固定電極は複数の層を有し、該複数の層は引っ張り応力が発生する層と圧縮応力が発生する層とを含むことを特徴とする請求項１から２１のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
23. 前記誘電体層は酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、酸化チタン、ガラス、窒化シリコンからなる群から選択されたいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１から２２のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
24. 前記可動電極は、前記誘電体層と前記固定電極との間又は前記誘電体層と前記可動電極との間に空気層が介在する状態から、前記固定電極と前記誘電体層と前記可動電極とが接した状態までの可動範囲を有することを特徴とする請求項１から２２のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
25. 前記誘電体層は前記固定電極に取り付けられ、前記誘電体層と前記固定電極はこれらを貫通する複数のホールを有することを特徴とする請求項１から２４のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
26. 前記誘電体層は前記固定電極に取り付けられ、前記可動電極はこれを貫通する複数のホールを有することを特徴とする請求項１から２４のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
27. 前記可変キャパシタは４つの圧電アクチュエータを備えることを特徴とする請求項１から２６のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
28. 前記基板は開口を有し、該開口の上に前記固定電極、前記可動電極、前記誘電体層及び前記圧電アクチュエータが設けられていることを特徴とする請求項１から２７のいずれか一項記載の可変キャパシタ。
29. 前記基板は開口を有し、該開口を跨ぐように絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の可変キャパシタ。
30. 基板に支持されるキャパシタの固定電極及び可動電極を形成する工程と、前記基板に支持され且つ前記可動電極を駆動する圧電アクチュエータを形成する工程と、前記固定電極と前記可動電極との間に設けられた誘電体層を形成する工程と、前記固定電極と固定電極のいずれか一方と誘電体層との間に間隙を形成するための犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層を除去する工程と、を含むことを特徴とする可変キャパシタの製造方法。
31. 前記犠牲層を除去する工程の前に、前記犠牲層上に形成された層にエッチングホールを形成する工程を含むことを特徴とする請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法。
32. 前記犠牲層を形成する工程は、前記犠牲層を前記可動電極上に形成することを特徴とする請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法。
33. 前記犠牲層を形成する工程は、前記犠牲層を前記誘電体層上に形成することを特徴とする請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法。
34. 前記犠牲層を除去する工程の前に、前記犠牲層上に形成された前記誘電体層及び前記固定電極にエッチングホールを形成する工程を含むことを特徴とする請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法。
35. 前記犠牲層を除去する工程の前に、前記犠牲層上に形成された前記可動電極にエッチングホールを形成する工程を含むことを特徴とする請求項３０記載の可変キャパシタの製造方法。
36. 前記製造方法は更に、前記基板をエッチングして少なくとも前記可動電極と圧電アクチュエータに対向する位置に開口を形成する工程を含むことを特徴とする請求項３０から３５記載の可変キャパシタの製造方法。
37. 前記基板はシリコンで形成され、前記基板をエッチングする工程はエッチングガスとして六フッ化硫黄を用い、前記開口を形成するためのマスクとしてレジストを用いたディープ・リアクティブ・イオン・エッチング（ＤＲＩＥ）によることを特徴とする請求項３６記載の可変キャパシタの製造方法。
38. 前記基板は（１００）面又は（１１０）面を有するシリコン基板であって、前記基板を異方性エッチングして少なくとも前記可動電極と圧電アクチュエータに対向する位置に開口を形成する工程を含むことを特徴とする請求項３０から３５記載の可変キャパシタの製造方法。

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