JP2007242607A - 半導体集積回路、mems及び静電型アクチュエータの駆動方法 - Google Patents
半導体集積回路、mems及び静電型アクチュエータの駆動方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】半導体集積回路は、静電型アクチュエータ11、電荷蓄積量検出回路21、記憶回路22、及びバイアス回路23を備える。静電型アクチュエータ11は、上部電極、下部電極、前記上部電極と前記下部電極との間に配置された絶縁膜を有する。電荷蓄積量検出回路21は、静電型アクチュエータ11の絶縁膜16中に蓄積された電荷量を検出する。記憶回路22は、電荷蓄積量検出回路21により検出された電荷量の検出結果を格納する。そして、バイアス回路23は、記憶回路22に格納された検出結果に基づいて、静電型アクチュエータ11を駆動するための駆動電圧を変化させる。
【選択図】 図1E
Description
本発明の第1実施形態の半導体集積回路について説明する。
次に、本発明の第2実施形態の半導体集積回路について説明する。前記第1実施形態における構成と同様の部分には同じ符号を付す。
次に、本発明の第3実施形態の半導体集積回路について説明する。前記第1実施形態における構成と同様の部分には同じ符号を付す。
次に、本発明の第4実施形態の半導体集積回路について説明する。前記第1実施形態における構成と同様の部分には同じ符号を付す。
次に、本発明の第5実施形態の半導体集積回路が備えた静電型アクチュエータの駆動方法について説明する。前記第1実施形態における構成と同様の部分には同じ符号を付す。
不揮発性メモリを備えていない半導体集積回路(システム)では、電源をオフすると、上部電極と下部電極間の印加電界の向きを記憶している記憶回路22、例えばレジスタのデータが消えてしまう。したがって、電源投入時に、印加電界の向きを記憶しているレジスタのデータを決定する必要がある。第6実施形態はそのデータ決定方式に関するものである。
第7実施形態では、静電型アクチュエータを利用したデバイスとして、可変容量素子(MEMS可変容量素子)への具体的な適用例について説明する。
第8実施形態では、静電型アクチュエータを利用したデバイスとして、スイッチ(MEMSスイッチ)への具体的な適用例について説明する。
Claims (5)
- 上部電極、下部電極、前記上部電極と前記下部電極との間に配置された絶縁膜を有する静電型アクチュエータと、
前記静電型アクチュエータの前記絶縁膜中に蓄積された電荷量を検出する検出回路と、
前記検出回路により検出された前記電荷量の検出結果を格納する記憶回路と、
前記記憶回路に格納された前記検出結果に基づいて、前記静電型アクチュエータを駆動するための駆動電圧を変化させるバイアス回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。 - 上部電極、下部電極、前記上部電極と前記下部電極との間に配置された絶縁膜を有する静電型アクチュエータと、
前記静電型アクチュエータにおける、前記上部電極を、前記絶縁膜を介した前記下部電極側への接続状態から離すためのプルアウト電圧をモニタする検出回路と、
前記検出回路によりモニタされた前記プルアウト電圧に基づいて、前記静電型アクチュエータを駆動させるときの、前記上部電極と前記下部電極による前記絶縁膜への電界の向きを決定するバイアス回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。 - 上部電極、下部電極、前記上部電極と前記下部電極との間に配置された絶縁膜を有する静電型アクチュエータと、
前記静電型アクチュエータの前記絶縁膜中に蓄積された電荷量が所定の範囲内に入っているか否かを検出する検出回路と、
前記絶縁膜に蓄積された前記電荷量が所定の範囲内に入っていないことが検出されたとき、前記電荷量が所定の範囲内に入るように、前記上部電極と前記下部電極との間に駆動電圧を印加して、前記絶縁膜に対して電荷の注入及び引き抜きのいずれかを行うバイアス回路と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。 - 基板上に形成された下部電極、前記基板との間に空洞が存在するように配置された上部電極、及び前記上部電極と前記下部電極との間に配置された第1絶縁膜を有する静電型アクチュエータと、
前記基板上に、前記下部電極と離隔して形成された第一の電極と、
前記上部電極との間に絶縁体を介して形成され、前記第一の電極と対向するように配置された第二の電極と、
前記静電型アクチュエータの前記上部電極に駆動電圧が印加されている間は前記下部電極を接地電圧とし、前記下部電極に前記駆動電圧が印加されている間は前記上部電極を前記接地電圧とするバイアス回路を具備し、
前記バイアス回路により前記駆動電圧及び前記接地電圧を前記上部電極及び前記下部電極に印加することにより、前記静電型アクチュエータは、前記第一の電極と前記第二の電極との間の距離を変化させることを特徴とするMicro-Electro-Mechanical Systems(MEMS)。 - 上部電極、下部電極、前記上部電極と前記下部電極との間に配置された絶縁膜を有する静電型アクチュエータの駆動方法において、
電源の投入及びコマンドの入力のいずれかを検知するステップと、
前記電源の投入及びコマンドの入力のいずれかを検知したとき、前記絶縁膜中に蓄積された電荷量が所定の範囲内に入っているか否かを検出するステップと、
前記絶縁膜中に蓄積された前記電荷量が所定の範囲内に入っていないことが検出されたとき、前記電荷量が所定の範囲内に入るように、前記絶縁膜に対して電荷の注入及び引き抜きのいずれかを行うステップと、
を具備することを特徴とする静電型アクチュエータの駆動方法。
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