JP2010188517A - マイクロメカニカル素子 - Google Patents

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Abstract

【課題】サイズを小さくしかつ切換速度を速くしたマイクロメカニカル素子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】マイクロメカニカル素子5は、2つの接触電極3a、3bを橋絡する可動電極である切替素子6と、この切替素子6を接触電極3a、3bに対して静電力により垂直方向に移動し、接触電極3a、3bに接触した状態と離れた状態の2つの安定した状態に保持するための切換電極2a、2bとを有し、切換電極2a、2bは接触電極3a、3bの間とその上方に配されて構成されている。
【選択図】図2a

Description

本発明はマイクロメカニカル素子に係り、特にマイクロメカニカル素子の設計および製造方法を改良することに関する。

半導体電子コンポーネントのために開発された製造方法を用いたマイクロメカニカル素子の製造についての関心が増大している。製造方法が改良されると、マイクロメカニカル素子はより小さくなり、より迅速にスイッチを切替える能力が備えられる。これによって、マイクロメカニカル素子はマイクロスイッチ、加速度系、光学素子、キャパシタンススイッチ等に用いられるようになる。しかし、マイクロメカニカル素子が、半導体プロセッサおよびメモリチップに匹敵し得る論理素子または記憶素子として利用されるためには、そのサイズが1平方ミクロンの面積にまで縮小されなければならない。このようなサイズにマイクロメカニカル素子を縮小するには多くの問題がある。例えば、既存の多くのマイクロメカニカル素子は、片持ち梁状のアームを有し、アームはその形状を維持して所望の位置でのみ電極と接触するために十分堅くなければならない。さらに、片持ち梁状のアームの多くの例は、静電界または電磁界によって影響を受けていないときに休止位置まで戻るのに十分な復元力を持っていなければならない。これらを考慮すると、既存の片持ち梁状のアームの製造可能な厚みは制限される。静電エネルギが片持ち梁の機械的剛性に打ち勝つために使用されなければならないので、それらはまた切替速度をも制限する。

したがって、既存のマイクロメカニカル素子は、大きな静電切替電極を要求する厚い片持ち梁状のアームを持ち、これはマイクロメカニカル素子の最小のサイズおよび最大の切替速度を制限する。

本発明の目的は、既存の素子に対して小さいサイズと速い切替速度とを有するマイクロメカニカル素子を提供することにある。

本発明によれば、分離している切替素子と、切替素子に力を加えて切替素子を2つの安定した位置の間で動かす切替手段とを有するマイクロメカニカル素子が提供される。

切替手段は静電力または電磁力を加える。

切替素子はその動きを規制する流体中に浮遊している。

マイクロメカニカル素子は、切替素子の対応する凹みに接する1またはそれ以上の突起を有する。突起の数は3つであることが好ましい。

マイクロメカニカル素子は、記憶素子を提供するために利用される。非揮発性の記憶素子が要求される場合、切替素子が安定した位置に留まることを粘着力が確保する。

これらの素子の間の粘着力を制御するため、マイクロメカニカル素子または切替素子の表面にコーティングが施される。コーティングは、好ましくはポリマーまたはオイルである。

マイクロメカニカル素子は光スイッチを提供するために利用される。切替素子は半透明材料から形成され、1つの安定した位置は光の反射された成分と透過させられた成分との間の建設的干渉を助長し、第2の安定した位置は光の反射された成分と透過させられた成分との間の相殺的干渉を助長する。その代わりに、切替素子の位置は、透明なマイクロメカニカル素子を通る光の伝播を変調するために使用され得る。光スイッチは、ディスプレイの画素として使用される。

本発明に従った光スイッチが提供するもう1つの器具は、反射性の切替素子および吸収性の表面か、または反射性の表面および吸収性の切替素子を有する。そして、安定した位置の1つにおいては、光は切替素子に入射し、他の安定した位置においては光は表面に入射し、したがって光は吸収または反射される。

マイクロメカニカル素子は、さらにピボットを有し、そして切替手段は切替素子を2つの安定した位置の間で傾けるように動作する。それぞれの安定した位置において別個の回路が完成され、切替手段はロジックゲートの要求に従って切替素子を傾けるように動作する。

代替的に、マイクロメカニカル素子は、切替素子が安定した位置の1つにあるときに切替素子がドーピングされた領域間を流れる電流を引き起こすように配置されたドーピングされた領域を伴なう半導体のベースをさらに有する。もう1つの代替は、切替素子の位置に反応するキャパシタンス回路の使用である。

上述したデバイスには、集積回路内で既存の半導体デバイスの代わりに使用され、小さく、切替が速く、耐熱性のある回路素子を提供できる利点がある。

また、本発明によれば、マイクロメカニカル素子を製造する方法が提供され、方法は、基板に金属電極を備えつけるステップと、電極を覆って一時的な層を備え付けるステップと、一時的な層の上に切替素子を形成するステップと、一時的な層を取り除き、これによって素子が分離し、電極によって力が加えられると動くようにするステップとを有する。

好ましくは電極、一時的な層または素子は、フォトリソグラフィ、化学析出、スパッタ蒸着法または金属蒸着法によって備えつけられるとよい。

方法は、一時的な層に保護層を備え付けるステップと、保護層によってカバーされていない一時的な層の部分をエッチングして空間部を形成するステップと、一時的な層にエッチングされた空間部に電気メッキによって切替素子を形成するステップと、基板をエッチングして電気メッキされた切替素子を自由にするステップとをさらに有し得る。

その代わりに、方法は、切替素子を覆ってさらなる一時的な層を備えつけるステップと、さらなる一時的な層の上に第2の金属電極を形成するステップと、第2の一時的な層を取り除くことによって素子が分離して第2の電極により力が加えられると動くようにするステップとをさらに有し得る。

上述した方法は、フォトリソグラフィ、化学析出、スパッタ蒸着法または金属蒸着法といった周知の製造技術を用いて本発明に従った素子を製造することを許容するので都合がよい。

本発明の実施例は、以下添付の図面を参照して説明される。

従来技術のマイクロメカニカル素子の非接触状態を示す図である。 従来技術のマイクロメカニカル素子の接触状態を示す図である。 本発明に従ったマイクロメカニカル素子の製造中の状態を示す図である。 図2aのマイクロメカニカル素子の非接触状態を示す図である。 図2aおよび図2bのマイクロメカニカル素子の接触状態を示す図である。 図2a、図2bおよび図2cのマイクロメカニカル素子の平面図である。 図2a、図2bおよび図2cのマイクロメカニカル素子の第2の平面図であって、切替素子を示す図である。 マイクロメカニカル素子の代替例を示す図である。 図4aのマイクロメカニカル素子の平面図である。 ANDロジックゲートを提供するマイクロメカニカル素子を示す図である。 図5aのマイクロメカニカル素子の平面図である。 図5aおよび図5bのマイクロメカニカル素子の真理表である。 ORロジックゲートを提供するマイクロメカニカル素子を示す図である。 図6aのマイクロメカニカル素子の平面図である。 図6aおよび図6bのマイクロメカニカル素子の真理表である。 NOTロジックゲートを提供するマイクロメカニカル素子を示す図である。 図7aのマイクロメカニカル素子の平面図である。 図7aおよび図7bのマイクロメカニカル素子の真理表である。 半導体スイッチを提供するマイクロメカニカル素子の製造中の状態を示す図である。 図8aのマイクロメカニカル素子の第1の位置における状態を示す図である。 図8aおよび図8bのマイクロメカニカル素子の第2の位置における状態を示す図である。 光スイッチを提供するマイクロメカニカル素子の第1の位置における状態を示す図である。 図9aのマイクロメカニカル素子の第2の位置における状態を示す図である。 光スイッチを提供する別のマイクロメカニカル素子の第1の位置における状態を示す図である。 図10aのマイクロメカニカル素子の第2の位置における状態を示す図である。 マイクロメカニカル素子の他の実施例の製造の第1段階を示す図である。 図11aのマイクロメカニカル素子の製造の第2段階を示す図である。 図11aのマイクロメカニカル素子の製造の第3段階を示す図である。 図11aのマイクロメカニカル素子の製造の第4段階を示す図である。 図11aのマイクロメカニカル素子の平面図である。

図1aおよび図1bを参照すると、既存のマイクロメカニカル素子は、一般に表面上に配置された切替電極2および接触電極3を有する基板1を有する。切替電極2の影響の下に接触電極3に接触する片持ち梁アーム4もまた設けられている。切替電極2がオフにされると、片持ち梁アーム4の自然な弾性は片持ち梁状のアーム4と接触電極3との間の接触を分断する。

図1bから見てとれるように、薄い片持ち梁アーム4は切替電極2の静電による引き込みに耐えるために必要な剛性を欠き、落ち込んで切替電極2と接してしまう。これによってマイクロメカニカル素子の有用性は消滅してしまう。同様に、片持ち梁アーム4は、アーム4の表面と電極2および3との間の接触時における粘着力に打ち勝つのに十分な弾性がない。小さいマイクロメカニカル素子は必然的に小さく薄い片持ち梁アームを有するので、上述した問題は既存のマイクロメカニカル素子のサイズの最低限度を導き出している。

図2a、図2bおよび図2cを参照すると、本発明に従い、基板1と、切替電極2aおよび2bと、接触電極3aおよび3bと、切替素子6とを有するマイクロメカニカル素子5は上述した問題を解決する。

吸引する静電力は、切替電極2aを介して切替素子6に加えられる。これによって分離した切替素子6は接触電極3aおよび3bに向けて引きつけられ、図2bに示すような接触電極3aおよび3bの間の回路が完成する。切替素子は概して機械的な拘束なく自由に動き、要求される固有の弾性は低減され、したがって小さく薄い切替素子6が用いられることが好ましい。

切替素子6は接触電極3aおよび3bそれぞれの突起8aおよび8bと接触する3つの凹み7を伴なって備えつけられる。突起8a、8bおよび凹み7は切替素子6の位置を安定させ、また、突起8aおよび8bは切替素子6と接触電極3aおよび3bとの間の接触面積を低減することによってこれらの間の粘着力を低減することを助ける。したがって、切替素子6と接触電極3a、3bとの間の接触を分断するのに要求される静電力は低減され、素子5を小さくすることができる。同様に、切替素子6に凹み7を形成したことによって切替素子6の上面に隆起部が形成されるので、切替素子6と切替電極2b(または絶縁層9)との間の接触面積もまた低減され、同じような利点がもたらされる。

3つの突起/凹みの組を設けたことによって、製造時における不精密さによって生ずる突起8a、8bの高さまたは凹み7の深さの微小なばらつきにかかわらずそれぞれの突起/凹みの組が接触するので好ましい。

突起8a、8bおよび凹み7は必須ではなく、接触面積を制限する代替方法は単に素子6および接触電極3a、3bの表面粗さを使用される製造プロセスによってコントロールすることであってもよい。

マイクロメカニカル素子5は不揮発性記憶素子として使用され得る。切替素子6は2つの安定した位置を有し、1つはそれが切替電極2b(または絶縁層9)に接触しているときの位置であり、他はそれが接触電極8a、8bに接触しているときの位置である。安定した位置において切替素子6によって経験される粘着力に起因して、切替素子6はマイクロメカニカル素子がオフにされてもいずれかの安定した位置に留まる。したがって、接触電極3a、3b間の回路は開かれ、または閉じられたまま維持される。

代替的な実施形態において、切替素子6は開口を有し、マイクロメカニカル素子1は、その周囲を開口がスライドする支柱を有する。この配列は切替素子6の切替電極2a、2b間での自由な動きを許容するが、横方向の位置については切替素子を保持する。切替素子6はまた、マイクロメカニカル素子5内に包囲電極(図示しない)を含ませることによって正しい横方向の位置に保たれ得る。包囲電極は切替素子6を横方向に取り囲み、素子6と同様の電荷に保たれ、これによって素子6は包囲電極の内側で平衡位置へとはね返される。製造技術が改良されると、このような保持機構は要求されなくなる。

切替素子6が突起8a、8bと接触し、したがって電極3a、3bと接触しているときに形成される回路を分断するため、吸引する静電力が切替電極2bを介して切替素子6に加えられる。切替素子6は接触電極3a、3bから離れるように動き、図2cに示すように切替電極2bに備えつけられた絶縁層9に接する。絶縁層9を備えつけることは必要ではなく、切替素子6は切替電極2bと接触したときに切替電極2bから電荷を受けるようにしてもよい。

この装置の小さいバージョンは、電極2aを取り除き、電極2bに電極3a、3bに対して反対の電圧を加えることによって切替機能を提供するように作ることができることに注目すべきである。

図2bおよび図2cに図示し、また上述した休止位置において、切替電極2a、2bに電圧がかけられていなくても、粘着力が切替素子6をその位置に維持する。切替電極2a、2bによって切替素子6に加えられる静電力はこの粘着力に打ち勝って切替動作を行なう。

いくつかの用途において、オイルまたはポリマー等の液体の非常に薄い層を塗布することが、切替素子6と、突起8a、8b、絶縁層9、または他の必要な表面との粘着を強化する表面張力効果をもたらすために利用される。

液体は、素子6の動きを制限するためにも使用される。切替素子6と突起8a、8bとの間の粘着力は、接触電極3a、3bの間の回路を分断するために打ち負かされる必要がある。そして、切替素子6は、切替電極2bへと移動する。しかしながら、素子6が突起8a、8bに近づいても電気的には接触させないように保つため十分な表面張力を有する液体が使用され、素子6は、それが切替電極2bに至るまでの全工程を移動する場合に比べて迅速に切替えられるようにすることもできる。実際には、液体は素子6に対し、突起8aおよび8bからの距離に対するポテンシャルエネルギのもう1つの極小値を追加する。主な極小値は、金属素子が8aおよび8bと金属接触しているときであり、新たな極小値は、素子6と、突起8a、8bとの間の間隔を埋める液体の表面張力によって作り出される。さらに、大きな分子またはコロイド性の粒子を含む液体を使用することによって、接点の非常に近くにいくつかの極小値を発生させることができ、素子6は毎回1つの粒子の直径の距離だけ移動する。たいていは、接点のごく近くに第2の安定した位置を生成すると、素子6をより迅速に、かつ少ないエネルギによって切り替えることが許容される。

図2a、図3aおよび図3bを参照すると、マイクロメカニカル素子5はフォトリソグラフ、化学析出法、スパッタ蒸着法または金属蒸着法によっていくつかの段階において製作される。はじめに、接触電極3a、3bと、突起8a、8bを伴なう切替電極2aとが、図3aに示すような基板1に備えつけられる。そして、一時的な層10がこれらの電極3a、3b、2aおよび突起8a、8bを覆って形成され、切替素子6は図3bに示すように一時的な層10の上に形成される。そして、さらなる一時的な層11が設けられ、その上に今度は絶縁層9および切替電極2bが形成される。

図4aおよび図4bを参照すると、マイクロメカニカル素子12は、代替的にピボット、この例においては2つのピボット13を含む。そして、切替電極2a、2bに電圧を加えることによって、切替素子6は左または右に傾き、接触電極3aまたは接触電極3bに接触する。これによって、接触電極3aと中央のピボット13との間の回路か、または接触電極3bと中央のピボット13との間に回路が完成する。

切替電極2a、2bと、接触電極3a、3bとの異なった配列は、多様なロジックゲートを提供するために利用できるので高く評価される。

図5a、図5bおよび図5cを参照すると、中央のピボット13の片側に2つの切替電極2a、2bを有し、反対側に接地電極14を有することによって、ANDロジックゲートが提供されている。ピボット13は、切替電極2a、2bに供給されるのと同じ正電圧において保持される電極を形成する。したがって、ピボット13に加えられるのと同じ正電圧が、切替電極2a、2bのうち1つだけに加えられているときは、切替素子6を傾けて接触電極3bに接触させるのに十分な力が存在しない。これは中央のピボット13に加えられる電圧が、切替電極2a、2bの両方に加えられたときにのみ起こる。この配列においては、重なり合った領域と、接地電極14、切替素子6、切替電極2aおよび2bのピボット13からの距離とは、素子6と接地電極14との間の吸引力が、素子6と切替電極2aおよび2bの1つとの間の吸引力よりも小さくなるようなものでなければならない。電極2aおよび2bの両方が、素子6と同様のそれらに加えられる電圧を有するときに、素子6は接地電極14によって接触電極3bに引きつけられる。図5cの真理表において、1は正電圧であることが明確に定義され、また0はゼロボルトである。

図6a、図6bおよび図6cを参照すると、接地電極14と切替素子6との間の吸引力が、素子6と切替電極2a、2bとの間の、切替電極の1つだけに電圧を加えたときの吸引力に打ち勝つのに十分であるように、切替電極2a、2bと切替素子6との間の重なり合った領域が調整されていることを除いてANDロジックゲートと同じ電極の配列を伴なうORロジックゲートが提供されている。切替電極2a、2bのどちらにも電圧が加えられていないと、素子6と接地電極14との間の吸引力は打ち勝たず、ピボット13と接触電極3bとの間の回路は完成されない。

図7a、図7bおよび図7cを参照すると、出力部がピボット13と接触電極3aとの間にある配列によって、NOTロジックゲートが提供されている。切替電極2が正電圧であるときは、切替電極2と正電荷をチャージされた切替素子6との間の力は非常に小さく、このため片持ち梁は接地電極14によって引きつけられて3bに接触する。しかし、切替電極2が接地電位に保たれているときは、切替電極2と素子6の正電圧との間の電圧差は、電極14に起因するよりも大きいトルクをもたらす。

図8aないし図8cを参照すると、他の例において、キャパシタンス検知回路を用いるか、または切替素子6がチャージされ、半導体が切替素子6の停止位置の1つの近くに配置されることにより切替素子の位置が検出されることによって、記憶要素が提供されている。

この例においては、基板1は絶縁層16に隣接する2つのドーピングされた領域15を持つ半導体を有し、絶縁層16の上に切替素子6は停止する。2つの接点17aおよび17bはドーピングされた領域15に隣接している。

切替素子6が切替電極2bに接触すると、切替電極6はチャージされる。素子6が正電圧をチャージされ、半導体のドーピングがN型であると、「電子」は半導体1のドーピングされていない領域に引き込まれ、電極17aおよび17bの間の抵抗は低減され、この抵抗の変化が検出される。チャージされた切替素子6が半導体に近づくと、抵抗はより低減される。素子6は半導体と切替電極2bとの間に電界を加えることによって2つの位置の間で切替えられる。これは非揮発性記憶素子として用いることができ、素子6は2つの安定した位置を有し、粘着力は素子6を切替電極2bまたは絶縁層16のいずれかに貼りつける。

代替的なデバイスは、切替素子6の下に薄いドーピングされた層を有する。

図9aおよび図9bを参照すると、マイクロメカニカル素子18は、光スイッチを提供するために使用することができる。切替素子6は、一面に非常に薄い金属の層を有する酸化スズインジウムまたは二酸化シリコンといった半透明の伝導性材料から作られる。切替素子6が切替電極2aに接触しているとき、光スイッチの上部に入り、切替素子6を通過し、切替電極2bによって反射される光波のための光路のつながりは、それが切替素子6の上部表面から反射する光波と相殺的干渉をするようになっている。この結果光スイッチでは非常に少量の光が反射される。素子6が切替電極2bと接触しているとき、2つの光線の間の光路長差はそれらが建設的干渉をし、素子が大きな量の光を反射するようになっている。このような光スイッチは非常に迅速に切替えることのできるディスプレイの画素として使用することができる。

透明な基板および切替電極2bを伴なうことによって、光スイッチは通過モードにおいても働くことができる。このような実施形態では、通過する光の量は素子6の位置に依存する。

図10aおよび図10bは代替的な光スイッチであって、フリーフローティングの素子が流体19内に浮遊しているものを示す。透明伝導材料のストリップ20は、2つのスペーサ25の間の光吸収層21の上に配置されている。上部の透明伝導層24は光がセルに至るまで通過することを許容する。1つのストリップ20が正電圧を伴ない、隣接したストリップ20が負電圧を伴なっているとき、横方向の電界が金属の反射素子23を偏向させて図10aに示すように基板と平行に整列させる。上部電極22は接地されている。ストリップ20への交流電圧は、反射素子23を1つの特有の電極によって引張ることなく整列させるために都合よく利用することができる。交流電圧は隣接するストリップ20と相互に180°位相がずれていることが好ましい。反射素子23は非反射基板21をカバーし、光は反射素子から上部電極22を負電気とし、底部のストリップ20を正電気とすることによって、反射素子23は図10bに示すように非反射基板21に対し直立して整列する。交流電圧は素子が上部または底部に引きつけられることを防ぐためにも使用することができる。そして非反射基板21が現れ、光は反射されなくなる。

それぞれの光スイッチが画素を形成する場合、異なった色を与えられた画素は、その画素の上部に異なった色の表面コーティングを施すことによって製作することができる。光スイッチは、反射性の基板21と、光吸収材料によってコーティングされた素子23を伴なって製作することもできるので高く評価される。デバイスは、下層に吸収層を持たない透過性基板21を伴なうことによって透過モードにおいて働くように製作することもできる。また、素子23は磁性をもち、電線内の電流からの電磁力によって切替えられるようにしてもよい。

上述した全ての例において説明された切替は、静電力を必要としない代わりに電磁力による切替を用いて提供されてもよい。例えば、切替素子6は磁化された材料から形成され、電極2a、2bの位置の電線内の電流によって切替素子に力が加えられる。同様に、電極の位置はキャパシタンス検知回路の代わりに磁界検出器を用いることによって感知することができる。

図11aないし図11eを参照すると、本発明のマイクロメカニカル素子を製作する代替的な方法が示されている。スペースを節約し、かつリソグラフィック工程の数を減らすため、素子は直立した設計によって製作することができる。すなわち、切替素子6および切替電極2a、2bはそれらの長手側を基板1に対して直立しておかれている。はじめに、パターン付けされた薄い金属層26は、既存の半導体処理技術を用いて基板1に貼りつけられる。そして材料の厚い層27が基板1の表面に析出させられる。この層26は数ミクロンの厚みのポリマーであり得る。そして、例えば図11aに示すように上部層28は貼りつけられ、パターンをつけられる。図11bに示すように厚い層27を貫通して垂直に下向きにエッチングするため、例えば反応性イオンエッチングのような異方性のエッチングが使用される。そして図11cに示すように、金属がエッチングされた層を貫通して電気メッキされる。最後に、上部層28および厚い層27が取り除かれ、直立した金属部材および下部の薄い金属層のパターン26が取り残される。そして、中央の素子が基板から自由になることを許容する基板1の下部をくりぬくエッチング29がなされる。側部の電極は大きな面積をもつのでエッチングによって切り落とされない。図11eは、切替素子6を2つの右側の接触電極3bへの接触から、2つの左側の接触電極3aへの接触まで切替えることを許容する切替電極2a、2bをもつ構成の立面図である。図2ないし図6のデバイスはこの技術を使用しても製造することができる。

1 基板
2、2a、2b 切替電極
3、3a、3b 接触電極
4 アーム
5 マイクロメカニカル素子
6 切替素子
7 凹み
8a、8b 突起
9 絶縁層
10 一時的な層
11 一時的な層
12 マイクロメカニカル素子
13 ピボット
14 接地電極
15 ドーピングされた領域
16 絶縁層
17a、17b 電極
18 マイクロメカニカル素子
19 流体
21 基板
23 金属反射素子
24 伝導層
25 スペーサ
26 金属層
27 層
28 上部層
29 エッチング

Claims (17)

  1. 基板を覆って一時的な層を形成するステップと、前記一時的な層の上に切替素子を形成するステップと、前記切替素子が分離し、かつ電極によって加えられる力により移動可能になるように前記一時的な層を取り除くステップとを有するマイクロメカニカル素子の製作方法。
  2. さらに、前記一時的な層を形成する前に前記基板を覆う金属電極を堆積させることを含む請求項1に記載のマイクロメカニカル素子の製作方法。
  3. さらに、前記一時的な層の上に保護層を形成するステップと、前記保護層によってカバーされていない前記一時的な層の部分をエッチングして空間を形成するステップと、前記一時的な層をエッチングした空間内に電気メッキによって前記切替素子を形成するステップと、前記電気メッキされた切替素子を自由にするために前記基板内にエッチングするステップとを含む請求項1又は2に記載のマイクロメカニカル素子の製作方法。
  4. さらに、前記切替素子を覆って第2の一時的な層を備えつけるステップと、前記第2の一時的な層の上に第2の金属電極を形成するステップと、前記切替素子が分離し、かつ前記第2の金属電極によって加えられる力により移動可能になるように前記第2の一時的な層を取り除くステップとを含む請求項1乃至3のいずれか1項に記載のマイクロメカニカル素子の製作方法。
  5. 分離した切替素子と、前記切替素子に力を加えて前記切替素子を2つの安定した位置の間で移動させる切替手段とを有するマイクロメカニカル素子。
  6. 前記切替手段は、前記切替素子に静電力を加える1またはそれ以上の電極、または前記切替素子に電磁力を加える1またはそれ以上のコイルを含んでなる請求項5に記載のマイクロメカニカル素子。
  7. 前記マイクロメカニカル素子は1またはそれ以上の突起を有し、前記切替素子は前記突起と接する1またはそれ以上の凹みを有する請求項5に記載のマイクロメカニカル素子。
  8. 前記突起の数は3つである請求項7に記載のマイクロメカニカル素子。
  9. 前記マイクロメカニカル素子または前記切替素子のいずれかの表面にこれらの素子の間の粘着力を制御するためのコーティングが施されている請求項5乃至8のいずれか1項に記載のマイクロメカニカル素子。
  10. 前記コーティングはポリマーまたはオイルである請求項9に記載のマイクロメカニカル素子。
  11. さらに、ピボットを有し、前記切替手段は前記切替素子を2つの安定した位置の間で傾けるように作用する請求項5に記載のマイクロメカニカル素子。
  12. 請求項9に記載のマイクロメカニカル素子を有するロジックゲートであって、前記切替手段は加えられた電圧の特定の組合せに反応して前記切替素子を安定した位置の1つの方に傾けるように設計されたロジックゲート。
  13. さらに、半導体材料から作られた基板を含み、該基板は、前記切替素子がそれぞれの安定した位置にあるときに、2つの接点間の前記半導体材料の異なった抵抗を生ずるように配列されたドーピング領域を有する請求項5に記載のマイクロメカニカル素子。
  14. さらに、前記切替素子の位置を検出するキャパシタンス回路を含む請求項5に記載のマイクロメカニカル素子。
  15. 前記切替素子は磁性を有し、前記切替手段は電流を流して前記切替素子の磁界を生じさせるための導電体を含んでなる請求項5に記載のマイクロメカニカル素子。
  16. 前記切替素子は磁性を有し、前記切替素子の位置は前記切替素子の磁界を検出することによって検出される請求項5に記載のマイクロメカニカル素子。
  17. 請求項5に記載のマイクロメカニカル素子を有する光スイッチであって、前記切替素子は光の反射された成分と透過させられた成分との間の建設的干渉を助長する第1の安定した位置と、光の反射された成分と透過させられた成分との間の相殺的干渉を助長する第2の安定した位置を有する光スイッチ。
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