JP2013089482A - Memsスイッチおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MEMSスイッチは、SOI基板の活性Si層ALから形成され、ボンディング酸化膜BOXを介して支持Si基板SSに支持された可撓梁FBと、可撓梁FB上に形成された可動駆動電極MDEと、可撓梁FB上に形成された可動コンタクト接点を有する可動コンタクト電極MCEと、第1組の固定部に支持され、可動駆動電極MDE上方に延在する固定駆動電極FDEと、第2組の固定部に支持され、可動コンタクト接点上方に固定コンタクト接点を有する固定コンタクト電極FCEと、を有し、固定駆動電極FDEと固定コンタクト電極FCEとは、第1組及び第2組の固定部上方においては、密着金属層AM、シード層SD、メッキ層PLの積層を含み、可動駆動電極MDE、可動コンタクト接点と対向する自由下面においては、シード層SDの上に、メッキ層PLが存在する。
【選択図】図1−1
Description
活性Si層がボンディング酸化膜を介して支持Si基板上に結合されたSOI基板と、
活性Si層から形成され、1端部又は両端部がボンディング酸化膜を介して支持Si基板に支持され、可動部を有する可撓梁構造と、
可撓梁構造の可動部下方のボンディング酸化膜を除去することにより、可撓梁構造と支持Si基板との間に形成されたキャビティと、
可撓梁構造上に形成された可動駆動電極と、
可撓梁構造上に形成された可動コンタクト接点を有する可動コンタクト電極と、
可撓梁構造の両側の活性Si層を除去することによって形成された窓領域と、
窓領域内で可撓梁領域両側に残された、ボンディング酸化膜と活性Si層の積層を含む第1組及び第2組の固定部と、
第1組の固定部に支持され、可動駆動電極上方に延在する固定駆動電極と、
第2組の固定部に支持され、可動コンタクト接点上方に固定コンタクト接点を有する固定コンタクト電極と、
を有し、
固定駆動電極と固定コンタクト電極とは、第1組及び第2組の固定部上方においては、MoまたはMo合金の密着金属層、密着金属層の上に形成されたAuまたはAu合金のシード層、シード層の上に形成されたAuまたはAu合金のメッキ層を含み、可動駆動電極、可動コンタクト接点と空隙を介して対向する自由下面においては、MoまたMo合金の密着金属層が存在せず、シード層の上に、メッキ層が存在する。
図1I,1Jに示すように、固定電極FCE,FDEは、可撓梁FBと交差して、可撓梁FB上方に延在する部分を有する。ギャップと対向する固定電極FCE,FDE下面からは、Mo密着金属層AM2がウェットエッチングで除去されている。エッチャントは、林純薬工業製、燐酸酢酸硝酸溶液からなる「SLAエッチャント」を用いた。
BOX ボンディング酸化(酸化シリコン)膜、
AL 活性シリコン層、
MCE 可動コンタクト電極、
MDE 可動駆動電極、
FDE 固定駆動電極、
FCE 固定コンタクト電極、
SL スリット、
CL カンチレバー、
LE 下部電極、
FB 可撓梁、
TH スルーホール(貫通孔)、
CV キャビティ、
RP レジストパターン、
SF 犠牲膜、
AM 密着金属層、
SD シード層、
PL メッキ層、
GND 接地配線、
PD パッド部、
SPD スイッチパッド,
DPD 駆動パッド、
WD 窓部、
Claims (10)
- 活性Si層がボンディング酸化膜を介して支持Si基板上に結合されたSOI基板と、
前記活性Si層から形成され、1端部又は両端部がボンディング酸化膜を介して前記支持Si基板に支持され、可動部を有する可撓梁構造と、
前記可撓梁構造の可動部下方のボンディング酸化膜を除去することにより、前記可撓梁構造と前記支持Si基板との間に形成されたキャビティと、
前記可撓梁構造上に形成された可動駆動電極と、
前記可撓梁構造上に形成された可動コンタクト接点を有する可動コンタクト電極と、
前記可撓梁構造の両側の前記活性Si層を除去することによって形成された窓領域と、
前記窓領域内で前記可撓梁領域両側に残された、前記ボンディング酸化膜と前記活性Si層の積層を含む第1組及び第2組の固定部と、
前記第1組の固定部に支持され、前記可動駆動電極上方に延在する固定駆動電極と、
前記第2組の固定部に支持され、前記可動コンタクト接点上方に固定コンタクト接点を有する固定コンタクト電極と、
を有し、
前記固定駆動電極と前記固定コンタクト電極とは、前記第1組及び第2組の固定部上方においては、MoまたはMo合金の密着金属層、前記密着金属層の上に形成されたAuまたはAu合金のシード層、前記シード層の上に形成されたAuまたはAu合金のメッキ層を含み、前記可動駆動電極、前記可動コンタクト接点と空隙を介して対向する自由下面においては、MoまたMo合金の前記密着金属層が存在せず、前記シード層の上に、前記メッキ層が存在する、
MEMSスイッチ。 - 前記窓領域が、前記可撓梁構造及び前記第1組及び第2組の固定部の各全周を取り囲む請求項1記載のMEMSスイッチ。
- 前記窓領域において、前記ボンディング酸化膜も除去されている請求項1または2に記載のMEMSスイッチ。
- 前記可撓梁構造が、両端部でボンディング酸化膜を介して前記支持Si基板に支持された両持ち梁構造である請求項1〜3のいずれか1項に記載のMEMSスイッチ。
- 前記可撓梁構造が、1端側が自由端であり、他端側でボンディング酸化膜を介して前記支持Si基板に支持された片持ち梁構造である請求項1〜3のいずれか1項に記載のMEMSスイッチ。
- 前記1端側が矩形可動部であり、前記他端側で前記矩形可動部の対向辺から可撓梁が延在しボンディング酸化膜を介して前記支持Si基板に支持されている請求項5に記載のMEMSスイッチ。
- 支持Si基板上に活性Si層がボンディング酸化膜を介して結合されたSOI基板の活性Si層内に両持ち梁型又は片持ち梁型の可撓梁領域および立体的な固定駆動電極と固定コンタクト電極を支持する第1組、第2組の電極支持領域を画定し、
前記可撓梁領域の可動部に前記活性Si層を貫通する貫通孔群を形成し、
前記貫通孔を介して、前記可撓梁領域の可動部下の前記ボンディング酸化膜をエッチング除去して、キャビティを形成し、
前記可撓梁領域上に、可動駆動電極、可動コンタクト接点を有する可動コンタクト電極を形成し、
前記可撓梁領域および前記電極支持領域周囲に、前記活性Si層を貫通するスリット群を形成し、
メッキ金属層の底面構造を画定する犠牲膜構造を形成し、
前記犠牲膜構造上にMoまたはMo合金の密着金属層、AuまたはAu合金のシード層を形成し、
前記シード層上にメッキ領域を画定するパターンを形成し、
露出している前記シ-ド層上にAuまたはAu合金のメッキ層を形成して固定駆動電極、固定コンタクト電極を形成し、
前記パターン、露出した前記シード層と前記密着金属層、前記犠牲膜構造を除去し、
前記スリット群間の活性Si層をエッチング除去して窓部を形成し、
前記犠牲膜の除去により露出する前記密着金属層をウェットエッチングする、
MEMSスイッチの製造方法。 - 前記貫通孔群の形成、前記スリット群の形成はディープRIEで行い、前記密着金属層のウェットエッチングは燐酸酢酸硝酸溶液で行なう請求項7に記載のMEMSスイッチの製造方法。
- 前記スリット群は一定ピッチの平行スリットを含む請求項7または8に記載のMEMSスイッチの製造方法。
- 前記窓部は、前記可撓梁領域、前記第1組及び第2組の電極支持領域の各全周を取り囲む請求項7〜9のいずれか1項に記載のMEMSスイッチの製造方法。
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