JP4177672B2

JP4177672B2 - マイクロデバイス

Info

Publication number: JP4177672B2
Application number: JP2003008017A
Authority: JP
Inventors: 淑人中西; 克人清水; 博幸矢吹
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP2004247051A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気回路に用いられるマイクロデバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来については、非特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
図２１及び図２２を用いて、その詳細を説明する。図２１は薄膜で構成されたメンブレン構造を有するスイッチの断面図である。信号を遮断させる場合は、図２２に示すように静電気を印加し、メンブレンと電極が接触するようにし、信号を通過させる場合は静電気を印加しない、というものがある。
【０００４】
【非特許文献１】
イントロダクション・トゥ・マイクロエレクトロメカニカル・マイクロウェーブ・システムズ、122頁、アーテック・ハウス出版社（「Introduction to Microelectromechanical Microwave Systems」、P122、Artech House Publishers）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置においては、信号を減衰させる際にスイッチを短絡させるため、短絡面で反射波が生じることにより、スイッチの前段の増幅器に過大な電力が戻り、増幅器を破壊する。またメンブレンと電極が十分に離れていないと電気的に結合するため、スイッチオン状態で通過損失が生じるという問題がある。また、メンブレンと電極の距離が大きいと、必要な静電気力が大きくなり、印加する電圧が高くなりすぎるという問題もある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、小さな電圧でよりアイソレーションを確保することのできるマイクロデバイスを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、マイクロデバイスにおいて、電気信号の導通または遮断を行う複数の振動体を独立して静電気で接触または離脱させることにより、印加する電圧に対して２倍の距離を得て、小さな電圧でよりアイソレーションを確保することである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のマイクロデバイスは、支持部分と可動部分を有し、基板上に前記支持部分で固定された静電力で互いに接触する複数の微小構造の振動体と、前記基板上に固定された静電気により前記振動体との間に引力を発生して前記振動体間を分離する複数の第１電極と、前記複数の第１電極に電圧を印可する第１印可手段と、前記振動体同士が接触した状態で前記振動体間に信号を流し、前記振動体同士が分離した状態で前記振動体間に流れる信号を遮断し、前記振動体同士の引力及び前記振動体と前記第１電極との間の引力の働く方向以外の方向で前記振動体との間に引力を発生する第２電極と、を具備し、前記第２電極から励振された周波数で、励振された周波数において前記振動体と前記第２電極との間の容量を変化させることで、周波数選択性を有する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、各振動体をそれぞれ互いに離れる方向に動かすため、印加する電圧に対して２倍の距離を得ることができるため、小さな電圧でよりアイソレーションを確保することができる。
【００１０】
本発明のマイクロデバイスは、前記振動体は、振動体同士が接触する面を導電体として前記接触時に直流信号を導通する構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、直流信号を導通するスイッチとして機能することができる。
【００１２】
本発明のマイクロデバイスは、前記振動体は、振動体同士が接触する面を絶縁体として前記接触時に交流信号を導通する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、交流信号を導通するスイッチとして機能することができる。
【００１４】
本発明のマイクロデバイスは、前記振動体と前記第１電極が接触した時に前記振動体の入力端子と前記第１電極の入力端子との間に入力信号の周波数に対応したインピーダンスを持つ構成を採る。
【００１５】
本発明のマイクロデバイスは、前記振動体同士の引力及び前記振動体と前記第１電極との間の引力の働く方向以外の方向で前記振動体との間に引力を発生する第２電極と、を具備し、前記第２電極から励振された周波数で、励振された周波数において前記振動体と前記第２電極との間の容量を変化させることで、周波数選択性を有する構成を採る。
【００１６】
これらの構成によれば、信号遮断時に信号の反射を防ぐことができる。
【００１７】
本発明のマイクロデバイスは、前記第２電極に接続する負荷である負荷手段を具備し、前記第２電極と前記振動体との間に信号を流す構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、信号を周波数成分別で分離することができる。
【００１９】
本発明のマイクロデバイスは、前記第２電極と前記振動体間に直流信号を印可する第２印可手段と、を具備し、前記振動体と前記第２電極との間の容量を変化させる構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、振動体をスイッチとして接続する制御とフィルタとして振動する制御を独立に行うことが可能ため、フィルタ機能を有したスイッチ作用を有する。
【００２１】
本発明のマイクロデバイスは、前記振動体の数の前記第２電極を具備し、前記第２電極は、前記振動体から前記第１電極の方向と前記振動体から前記第２電極の方向が直交する位置にあり、前記第２印可手段は、前記第２電極毎に異なる周波数の交流信号を印可する。
【００２２】
この構成によれば、フィルタで通過させる周波数帯域を広げることができる。
【００２３】
本発明のマイクロデバイスは、前記振動体を真空中に封入する封入手段を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、高速で信号を導通または遮断の切替を行うことができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るマイクロデバイスの構成を示す図である。図１のマイクロデバイスは、基板１と、入出力ポート２と、入出力ポート３と、振動体４と、振動体５と、電極６と、電極７と、電極８と、電極９と、制御信号１０と、制御信号１１と、制御信号１２と、制御信号１３と、直流電源１４と、直流電源１５とから主に構成される。
【００２７】
基板１は、振動体４と、振動体５と、電極６と、電極７と、電極８と、電極９とを集積する基板である。基板１は、絶縁体または半導体であることが望ましい。
【００２８】
入出力ポート２、及び入出力ポート３はスイッチに信号を入出させるための端子である。入出力ポート２は、振動体５に電気的に接続している。同様に入出力ポート３は、振動体４に電気的に接続している。マイクロデバイスは、入出力ポート２から振動体５と振動体４を介して入出力ポート３に信号を流すことができる。また、入出力ポート３から入出力ポート２に信号を流しても良い。
【００２９】
振動体４及び振動体５は、基板１に対して水平方向および垂直方向に振動が可能な振動体である。振動体４は、基板１と固定で接する支持部分と、振動体５と接触する接触面と、振動体４が電極７と接触する接触面とこれらの接触面をもつ可動部分と、支持部分と可動部分を接続する架橋部分から主に構成される。例えば、振動体４及び振動体５は、片持ち梁のような構造にすることで実現可能である。振動体４及び振動体５は、インダクタを介して直流電位が与えられている。電極６、電極７、電極８、及び電極９は振動体に静電気を印加するための電極である。
【００３０】
電極６は、振動体５が振動体４から離れる方向に配置され得るのが望ましい。すなわち、振動体５が、振動体４と電極６の中間に存在し、振動体４と振動体５の間に働く引力が、振動体５と電極６の間に引力と同じ軸上に存在し、かつ反対方向になる位置に電極６を配置するのが望ましい。電極６と同様に、電極７は、振動体４が振動体５から離れる方向に配置され得るのが望ましい。
【００３１】
電極９は、振動体４と振動体５の間に働く引力、及び振動体５と電極６の間に働く引力の両方の力の働く方向と異なる方向で振動体５に静電気力を発生させる位置とする。例えば、振動体４と振動体５の間に働く引力、及び振動体５と電極６の間に働く引力の両方の力の働く方向と直交する方向で振動体５に静電気力を発生させる位置とするのが望ましい。
【００３２】
言い換えれば、電極９と振動体５が向かい合う面は、振動体４と振動体５の接触面と、及び振動体５と電極６の接触面と直交する方向であることが望ましい。同様に、電極８は、振動体４と振動体５の間に働く引力、及び振動体４と電極７の間に働く引力の両方の力の働く方向と異なる方向で振動体４に静電気力を発生させる位置とする。
【００３３】
制御信号１０は、電極６に電圧を印可する信号である。同様に、制御信号１３は、電極７に電圧を印可する信号である。制御信号１１は、電極９に交流電圧を印可する信号である。同様に制御信号１２は、電極８に交流電圧を印可する信号である。
【００３４】
ＤＣ電極１４は、振動体５に直流電圧を印可する。同様にＤＣ電極１５は、振動体４に直流電圧を印可する。
【００３５】
次に、スイッチの動作方法について説明する。図２、図３、図４、及び図５は、本実施の形態のスイッチの動作を示す図である。図２にオフ状態のスイッチ上面図、図３にオフ状態の断面図を示し、図４にオン状態のスイッチ上面図、図５にオン状態の断面図を示す。いま、スイッチをオフする場合は、例えばＤＣ電極１４及びＤＣ電極１５に直流電位Ｖｃを印加する。電極６及び電極７にはそれぞれ−Ｖｃの電位を印加すると静電力が生じ、振動体４は電極７側に、振動体５は電極６側に引き付けられれ、電極と振動体は電気的に結合する。このとき電極６、７は入出力端子からスイッチを見た場合ちょうど特性インピーダンスとなるような抵抗を有する。振動体４が電極６に接触するとこの抵抗により反射波が生じない。また、２つの振動体４及び振動体５をそれぞれ互いに離れる方向に動かすため、印加する電圧に対して２倍の距離を得ることができるため、アイソレーションをより確保することができる。
【００３６】
次にスイッチをオンする場合は、例えばＤＣ電極１４に−Ｖｃ、ＤＣ電極１５に＋Ｖｃ、電極６＋に＋Ｖｃ，電極７に−Ｖｃを印可する。振動体４と５は互いに引き寄せられ電気的に結合する。
【００３７】
このとき、振動体４と振動体５が物理的に接触した場合、接触面に誘電体膜があれば容量結合、なければ抵抗結合となる。容量結合の場合は周波数特性を有するスイッチとなる。また抵抗結合の場合は、ＤＣ信号がＤＣ電極１４からＤＣ電極１５に流れ、短絡状態となるため、インダクタの代わりもしくはインダクタと直列に抵抗を設ける必要がある。
【００３８】
振動体４及び振動体５の形状は、静電気力により所定の反応時間内で接触及び離脱可能な大きさであればよい。例えば、振動体４及び振動体５の形状は、長さ５００μｍ、厚み２μｍ、幅２μｍの立方体形状を有しており、振動体４と振動体５のギャップは０．６μｍ、振動体４と電極７のギャップは０．６μｍ、振動体５と電極６のギャップは０．６μｍで配置する。いま絶縁体の膜厚を１０ｎｍとすれば、７Ｖを印加した際に５μＳ以下で振動体が応答することが可能となる。またＳＷの通過損失は０．５ｄＢ以下とすることができる。
【００３９】
次に、フィルタとしての機能について説明する。図６及び図７は、本実施の形態のマイクロデバイスの動作を示す図である。図６に示すように、振動体４と振動体５が接触しているスイッチオン状態では、電極８及び電極９から振動体４及び振動体５に所望の周波数および振幅で交流電界を印可すれば、振動体４及び振動体５は励振され、制御信号に応じた周波数で振動する。
【００４０】
この結果、振動体４と電極８の間の容量が変化する。この容量変化の周期に対応する周波数でのインピーダンスが変化することにより、この周波数の信号を選択することができる。振動体５と電極９の間も同様である。
【００４１】
このとき電極８と電極９にかける交流電界が同相である場合、図７に示すように振動体４及び振動体５はねじれ方向のモードで振動する。
【００４２】
そして、電極８と電極９にかける交流電界が逆相である場合、振動体４と電極８の間に働く力、及び振動体５と電極９の間に働く力が、引力同士または斥力同士となるので図６に示すように垂直方向のモードで振動しやすくなる。振動体４、振動体５、電極８及び電極９の形状、振動体４と電極８の距離、振動体５と電極９の距離を各モードの共振周波数を所望の値となる設計をすることにより、振動モードを制御することで容易にフィルタの共振周波数を変化させることができる。
【００４３】
また、上記説明では、電極８及び電極９に交流信号を印可することにより振動体４及び振動体５を振動させることにより、振動体４から振動体５に流す信号について、通過する周波数の信号と減衰する周波数の信号とを作り出してフィルターとして機能させているが、振動体４及び振動体５を振動させる方法は、他の方法でも良い。
【００４４】
すなわち、外部から印加する交流電界は必ずしも外部から印加する必要はなく振動体４及び振動体５に入力する高周波信号自身が有する静電力によって励振されてもよい。
【００４５】
この場合のフィルタ動作としては、いくつか構造が考えられる。図１の制御信号１１と制御信号１２を負荷に置き換えても実現できる。例えば、外部から制御信号を入力しない場合は、振動体４と振動体５とを導通する信号自身が有する静電力により、振動体４及び振動体５は励振される。
【００４６】
このとき振動体４と振動体５とを通過する信号に、振動体４及び振動体５が結合した状態での固有振動数の周波数を有する信号が含まれていれば、振動体４及び振動体５を大きく励振する。このときの振動モードが例えば縦方向に振動するモードにしておけば、振動体４及び振動体５は、基板垂直方向に大きく励振され、振動体４及び振動体５と電極８及び電極９間のギャップは変化し、電気的に結合する。
【００４７】
つまり、振動体４及び振動体５が固有振動数で励振されるため、固有振動数を有する信号は、電極８及び電極９と選択的に結合し、入出力ポートに伝わらず、所謂ノッチフィルタの効果を示す。このとき電極８及び電極９に端子をつなぎ、振動体４及び振動体５の固有振動数を所望の値で設計しておけば、デュプレクッサーとしても用いることができる。
【００４８】
また、外部から信号を入力する場合は、制御信号１２もしくはかつ制御信号１１から、制御信号を入力して振動体４及び振動体５を励振させる。このとき、振動体４及び振動体５の固有振動数で励振すれば、強く励振され、励振した信号の周波数だけを選択的に取り除くことができる。
【００４９】
また必ずしも制御信号は、固有振動数である必要は無く、振動体４及び振動体５を励振させられる静電力を有していれば、どの周波数でも良い。
【００５０】
また、例えば、電極８及び９に制御信号を入れず、出力端子を接続すれば、入力端子から入力した信号は、振動体４及び振動体５を励振させ、固有振動数付近の周波数を有する信号のみを選択的に、出力端子から取り出すことができる。
【００５１】
仮に、振動体が１つの場合は、振動体のＱ値が高いため、共振周波数は急峻となり、固有振動数のみを有する信号しか選択的に取り出せない。しかしながら、本願発明のマイクロデバイスでは、２つの同じ振動体を結合させて、振動させれることにより、単体の固有振動数を挟んで２つのモードに別れて振動させることができる。すなわち、２つの振動体が同じ方向に振動するモードと互いに逆相で振動する２つのモードが起こり、Δｆの帯域を有したフィルタとして動作することができる。
【００５２】
図８は、本実施の形態のマイクロデバイスの周波数特性の一例を示す図である。図８において、点線で示したスペクトラムは、振動体単体での固有振動数を示す。また、図８において、実線で示したスペクトラムは、２つの振動体が結合した際のスペクトラムを表している。フィルタに適用するためには、適用するシステムによって、所望の帯域があるが、振動体の結合度を変化させることにより、この帯域を変化させることができる。
【００５３】
振動体４及び振動体５が結合した状態は両持ち梁の構造とみなすことができるため、固有振動数は式（１）で表すことができる。
【００５４】
【数１】

ここで、ｔは梁の厚み、Ｌは梁の長さ、Ｅは梁を構成する材質のヤング率、ρは密度をそれぞれ表す。所望の周波数にするためには、梁の形状を制御することで所望の周波数に設定することができる。
【００５５】
このように本実施の形態のマイクロデバイスは、実施の形態１と同様に水平方向の振動を利用すれば、ＳＷとして機能し、縦方向の振動を利用すれば、所望の周波数の信号の除去もしくは選択が容易に行える２つの機能を有したデバイスを実現することができる。
【００５６】
次に、上記スイッチを形成する場合の工程の一例を説明する。図９、図１０、図１１、図１２、図１３、及び図１４は、本実施の形態のマイクロデバイスを生成する工程での断面図である。図９に示すように、高抵抗シリコン基板２１を熱酸化することで、高抵抗シリコン基板２１上に３００ｎｍ程度の膜厚のシリコン酸化膜２２を形成する。次に、シリコン窒化膜２３を減圧ＣＶＤ法を用いて２０ｎｍの膜厚で堆積する。さらにシリコン酸化膜２４を５０ｎｍの膜厚で減圧ＣＶＤ法を用いて堆積する。
【００５７】
しかる後、図１０に示すように、シリコン酸化膜２４にフォトレジストからなる犠牲層を膜厚２μｍでスピンコート、露光、現像したのち、ホットプレートで１４０℃１０分のベークを行うことで犠牲層２５を形成する。
【００５８】
しかる後、図１１に示すように、基板全面にＡＬ２６をスパッタにより２μｍの膜厚で堆積し、所定の領域にレジストが残るようにフォトレジストによるパターン２７の形成を行う。
【００５９】
次に、図１２に示すように、前記フォトレジストからなるパターンをマスクとしてＡＬのドライエッチングを行うことで、梁２８を形成し、さらに酸素プラズマによりフォトレジストからなるパターン２７ならびに犠牲層２５を除去する。前記工程により、基板表面と間隙２９を有する梁２８が形成される。
【００６０】
さらに、図１３に示すように、全面にプラズマＣＶＤによりシリコン窒化膜３０を膜厚５０ｎｍで堆積することで、基板表面のシリコン酸化膜２４上ならびに梁２８の周辺にシリコン窒化膜が形成される。
【００６１】
最後に、図１４に示すように、シリコン窒化膜を異方性を有するドライエッチング法にて前記堆積膜厚以上の膜厚例えば１００ｎｍでシリコン酸化膜と選択比を有する条件でエッチバックすることで、梁の上面はシリコン窒化膜がなく側面３１にのみ窒化膜が残るようにエッチングをおこなう。
【００６２】
なお、本実施の形態では基板に、高抵抗シリコン基板を用いたが、絶縁体または半導体であればいずれも適用できる。例えば、通常のシリコン基板、化合物半導体基板、絶縁材料基板を用いても良い。
【００６３】
また、高抵抗シリコン基板２１上に絶縁膜としてシリコン酸化膜２２、シリコン窒化膜２３、シリコン酸化膜２４を形成したが、基板の抵抗が十分高い場合これら絶縁性膜の形成を省略しても良い。また、シリコン基板上にシリコン酸化膜２２、シリコン窒化膜２３、シリコン酸化膜２４と３層構造の絶縁膜としたが、前記シリコン窒化膜２３の膜厚が、梁上に堆積するシリコン窒化膜と比較して十分厚い膜厚、いわゆるエッチバック工程を経ても消失しない膜厚である場合、シリコン酸化膜２４形成工程は省略することが可能である。
【００６４】
なお、本実施の形態では梁を形成する材料としてＡＬを用いたが、他の金属材料Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｃｕ、ならびに高濃度に不純物導入された半導体材料例えばアモルファスシリコン、導電性を有する高分子材料などを用いても良い。さらに成膜方法としてスパッタを用いたがＣＶＤ法、メッキ法などを用いて形成しても良い。
【００６５】
（実施の形態２）
図１５、図１６、及び図１７を参照しながら本発明の実施の形態２について説明する。図１５は、本発明の実施の形態２のマイクロデバイスの概略構成を示す図である。入出力端子３３から入力した信号は信号線３５を介して平面振動体３６と電気的に結合し、さらに平面振動体３６と信号線３４が電気的に結合して、入出力端子３２から信号が取り出される。このとき結合する信号は、平面振動体３６が振動している周波数の信号と選択的に結合するため、フィルタの役割を果たす。
【００６６】
以下具体的に説明する。平面振動体３６の基板側には複数の電極５０、基板側には複数の電極３８が設けられ、各電極は制御信号発生機構４９から発生する制御信号により独立に電位が印加でき、平面振動体３６と基板３０との間に任意の静電力を発生させることができる。このため平面振動体３６には任意の方向から、任意の力で静電力をかけることができる。この印加する制御信号の周波数、振幅、位置を変化させることで、平面振動体の振動周波数および振動モードを制御することができる。
【００６７】
例えば電極３８は図１６のように５１、５２、５３、５４からなる扇上の電極で構成されているものとする。平面振動体電極５０の全ての電極には一様の直流電位−Ｖｃをかけて、基板側電極の全ての電極（５１、５２、５３、５４）に−Ｖｃ×Ｓｉｎ（ｆｂｔ）で示される制御信号を印加すれば、平面振動体は制御信号の周波数ｆｂに応じた周波数で強制的に振動される。また一部の電極にインパルス的に制御信号を印加すると、平面振動体は励振され、平面振動体の固有振動数で振動する。固有振動数は式２のように示され、ｍは質量、ｋはばね定数を示す。
【００６８】
【数２】

また平面振動体の電極５０に一様に直流電位−Ｖ１、基板側電極の５１と５３には直流電位＋Ｖ２を印加した状態で、基板側電極５２，５４に−Ｖ１×Ｓｉｎ（ｆｃｔ）で示される制御信号を印加し、平面振動体を励振する。このとき図１７のように、電極５１，５３から印加された静電力により平面振動体３６はたわむため、平面振動体が有するばね定数が変化する。このため式２より、平面振動体の固有振動数が変化させることができる。このように平面振動体が振動する周波数、モードを任意に制御できるため、フィルタの通過帯域の中心周波数を変化させることができる。
【００６９】
（実施の形態３）
図１８、図１９、及び図２０を参照しながら本発明の実施の形態３について説明する。図１８は本発明の実施形態３の概略構成を示したものである。実施の形態２とほぼ同じ構成であるが、平面振動体６６の上にカンチレバー６１を設けた構成となっている。このカンチレバー６１は平面振動体６６の任意の位置に接触できるように、平面方向および垂直法方向に移動できる図示していない３軸制御機構を有している。実施の形態２では平面振動体が振動するモード、共振周波数を制御するため、外部から静電力を印加して所望のモード、周波数に制御するが、本実施形態では、カンチレバー６１を振動体に物理的に接触させ振動体内に固定端を任意に設けることで、平面振動体の振動モードおよび共振周波数を制御するものである。図１９及び図２０にその一例を示す。図１９に示すようにカンチレバーが接触していない場合は、基本モード（共振周波数ｆ０）で平面振動体６６が振動をしているに対して、図２０に示すように、カンチレバー６１により、強制的に振動体を固定させる場合は、平面振動体はいくつか振動体に分けられて、複数の周波数（共振周波数ｆ０、ｆ１、ｆ２）で振動する。
【００７０】
また信号線６５により入力する入力信号は図２０に示すように、直接振動体６６に入力する構造を用いてもよい。その際振動周波数は信号線を取り出す位置によってことなるため、複数の周波数を有した信号を取り出すことも可能となる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマイクロデバイスによれば、マイクロデバイスにおいて、電気信号の導通または遮断を行う複数の振動体を独立して静電気で接触または離脱させることにより、印加する電圧に対して２倍の距離を得ることができ、小さな電圧でよりアイソレーションを確保することができる。
【００７２】
また、本発明のマイクロデバイスによれば、振動体が振動する振動モード、周波数を任意に変更することができるの、素子を通過する信号の電力および周波数を任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマイクロデバイスの構成を示す図
【図２】上記実施の形態のマイクロデバイスの動作を示す図
【図３】上記実施の形態のマイクロデバイスの動作を示す図
【図４】上記実施の形態のマイクロデバイスの動作を示す図
【図５】上記実施の形態のマイクロデバイスの動作を示す図
【図６】上記実施の形態のマイクロデバイスの動作を示す図
【図７】上記実施の形態のマイクロデバイスの動作を示す図
【図８】上記実施の形態のマイクロデバイスの周波数特性の一例を示す図
【図９】上記実施の形態のマイクロデバイスを生成する工程での断面図
【図１０】上記実施の形態のマイクロデバイスを生成する工程での断面図
【図１１】上記実施の形態のマイクロデバイスを生成する工程での断面図
【図１２】上記実施の形態のマイクロデバイスを生成する工程での断面図
【図１３】上記実施の形態のマイクロデバイスを生成する工程での断面図
【図１４】上記実施の形態のマイクロデバイスを生成する工程での断面図
【図１５】本発明の実施の形態２のマイクロデバイス概略構成を示す図
【図１６】上記実施の形態のマイクロデバイスの基板側電極パターンを示す図
【図１７】上記実施の形態ののマイクロデバイスの断面を示す図
【図１８】本発明の実施の形態３に係るのマイクロデバイスの概略構成を示す図
【図１９】上記実施の形態ののマイクロデバイスにおける、カンチレバーによる固定端の生成を示す図
【図２０】上記実施の形態ののマイクロデバイスの動作を示す図
【図２１】薄膜で構成されたメンブレン構造を有するスイッチの断面図
【図２２】薄膜で構成されたメンブレン構造を有するスイッチの断面図
【符号の説明】
１基板
２、３入出力ポート
４、５振動体
６、７、８、９電極
１０、１１、１２、１３制御信号

Claims

支持部分と可動部分を有し、基板上に前記支持部分で固定された静電力で互いに接触する複数の微小構造の振動体と、
前記基板上に固定された静電気により前記振動体との間に引力を発生して前記振動体間を分離する複数の第１電極と、
前記複数の第１電極に電圧を印可する第１印可手段と、
前記振動体同士が接触した状態で前記振動体間に信号を流し、
前記振動体同士が分離した状態で前記振動体間に流れる信号を遮断し、
前記振動体同士の引力及び前記振動体と前記第１電極との間の引力の働く方向以外の方向で前記振動体との間に引力を発生する第２電極と、を具備し、
前記第２電極から励振された周波数で、励振された周波数において前記振動体と前記第２電極との間の容量を変化させることで、周波数選択性を有するマイクロデバイス。
前記振動体は、振動体同士が接触する面を導電体として前記接触時に直流信号を導通する請求項１に記載のマイクロデバイス。
前記振動体は、振動体同士が接触する面を絶縁体として前記接触時に交流信号を導通する請求項１に記載のマイクロデバイス。
前記第２電極に接続する負荷である負荷手段を具備し、前記第２電極と前記振動体との間に信号を流す請求項１に記載のマイクロデバイス。
前記第２電極と前記振動体間に直流信号を印可する第２印可手段と、を具備し、前記振動体と前記第２電極との間の容量を変化させる請求項１記載のマイクロデバイス。
前記振動体の数の前記第２電極を具備し、前記第２電極は、前記振動体から前記第１電極の方向と前記振動体から前記第２電極の方向が直交する位置にあり、前記第２印可手段は、前記第２電極毎に異なる周波数の交流信号を印可する請求項１記載のマイクロデバイス。
前記振動体を真空中に封入する封入手段を具備する請求項１記載のマイクロデバイス。