JPH0714483A - マイクロバイメタルリレーおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気的信頼性の高いマイクロバイメタルリレ
ーおよびその製造方法を提供する。 【構成】 第１の熱膨張係数を有する可動基板２８と、
この可動基板２８の裏面側の表面上に形成された第１の
熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する金属
層３２と、この可動基板２８の上に設けられた加熱手段
１４と第１の接点層１６と、第１の接点層１６の上方に
所定の空間を介在して対面する位置に配置された固定基
板２４とこの固定基板２４の第１の接点層１６に対向す
る位置に配置された第２の接点層２０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マイクロバイメタル
リレーに関し、特に、微小な機械的動作により接点間の
開閉動作が行なわれるマイクロバイメタルリレーに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体の分野ではドライエッ
チング、フォトリソグラフィ、ＰＶＤ、ＣＶＤなどの手
法を用いて、微小な電子回路を高密度に構成し、集積化
する技術が開発されてきている。

【０００３】これらは、いわゆる電子回路を構成するも
のであるが、最近、これらの技術を応用して微小な機械
要素を構成し、従来にない微小機械システムを作成しよ
うとする試みがなされ始めている。

【０００４】一般的には、半導体リソグラフィの手法を
用いて、静電式のマイクロモータ、リンク機構、アクチ
ュエータ、あるいはシリコン（Ｓｉ）の異方性エッチン
グを用いた弾性構造体などが開発されている。

【０００５】これらの応用としては、特開平４−２６９
４１号公報、あるいは文献“An Electrostatic Micro
actuator For Electro-Mechanical Relay ”（IEEE Mic
ro Electro Mechanical Systems １９８９ ｐｐ．１４
９−１５１）に記載されるようなマイクロリレーがあ
る。

【０００６】上記文献などに示されたマイクロリレー
は、静電吸引力を微小な機械要素の駆動力に用いてい
る。

【０００７】以下、上記文献などに示されたマイクロリ
レーを図面を参照して説明する。まず、図１０は、従来
のマイクロリレーの構成を概略的に示す分解斜視図であ
る。また、図１１は、従来のマイクロリレーを構成する
固定部基体の平面図（ａ）と可動部基体の底面図（ｂ）
である。

【０００８】図１０と図１１（ａ），（ｂ）とを参照し
て、従来のマイクロリレーは、固定部基体５１０と、可
動部基体５２０とを有している。固定部基体５１０は、
基板５０１と、固定接点層５０３ａ、５０３ｂ、５０５
ａ、５０５ｂと、電極層５０７、５０９とを有してい
る。

【０００９】基板５０１の一方端部側の表面上には、固
定接点層５０３ａと５０３ｂとが、また基板５０１の他
方端部側の表面上には、固定接点層５０５ａと５０５ｂ
とが各々形成されている。

【００１０】また、基板５０１の中央付近であって、一
方端部側には電極５０７が、他方端部側には電極５０９
が各々形成されている。

【００１１】可動部基体５２０は、可動片５１１と、枢
支部５１５と、枠体部５１７とを有している。これら可
動片５１１と枢支部５１５と枠体部５１７とは一体形状
を有している。

【００１２】すなわち、可動片５１１は、その側面中央
部の枢支部５１５を介在して枠体部５１７に一体的に結
合されている。可動片５１１は、枢支部５１５を挟んで
前片部５１１ａと後片部５１１ｂとからなっている。

【００１３】この前片部５１１ａの下面には可動接点層
５１３ａが、後片部５１１ｂの下面には固定接点層５１
３ｂが各々形成されている。

【００１４】この固定部基体５１０と可動部基体５２０
とは、固定接点層５０３ａ、５０３ｂ、５０５ａ、５０
５ｂと可動接点層５１３ａ、５１３ｂとが所定の間隔を
介して対向するように配置されている。

【００１５】次に、この従来のマイクロリレーの動作に
ついて説明する。図１２（ａ），（ｂ）は、従来のマイ
クロリレーの動作を説明するためのマイクロリレーの概
略側面図である。まず、図１０と図１２（ａ）とを参照
して、まず電極５０７もしくは５０９のいずれかに電圧
が印加される。この際、可動片５１１はＧＮＤ（接地）
状態とされる。

【００１６】この電極への電圧の印加により、電極と可
動片５１１との間に静電吸引力が生じ、可動片５１１が
枢支部５１５を支点としてシーソー状に変位する。

【００１７】次に、図１０と図１２（ｂ）とを参照し
て、この変位により、たとえば可動接点層５１３ａが固
定接点層５０３ａと５０３ｂとに接触し、両固定接点層
５０３ａと５０３ｂとの間が閉成される。

【００１８】上記の電極への電圧の印加を断つと、可動
片５１１は枢支部５１５のねじれ復元力で現状（図１０
（ａ））に復帰し、両固定接点層５０３ａと５０３ｂと
の間が開放される。

【００１９】以上のように、静電吸引力を駆動源に用い
た上述のマイクロリレーにおいては、静電力を発生させ
るための電極５０７と５０９とを構成するだけでよいた
め、構造は非常に簡単であるという利点を有している。

【００２０】しかし、静電吸引力は、原理的にその発生
力が小さいため、リレーのように導通をとるためある程
度の接点荷重が要求されるものに対して不適である。以
下、この点について詳細に説明する。

【００２１】一般に、静電吸引力を表わす式は、以下の
ように示される。

【００２２】

【数１】 上記の式より、静電吸引力Ｆを大きくするためには、電
極面積Ｓを大きくするか、もしくは電極に印加する電圧
Ｖを大きくするかのいずれかである。しかしながら電極
面積Ｓを大きくした場合、マイクロリレー自体の寸法は
大きくなるため、高集積化に対応することができなくな
る。

【００２３】また、電極に印加する電圧Ｖには、駆動電
圧として１００〜数百Ｖが必要である。この駆動電圧値
は、電子回路の電源に比較して格段に大きい。

【００２４】このように、電極に印加する電圧Ｖが大き
くなると、基板上に形成された素子間に高い耐圧が要求
されることとなる。この高い耐圧を満足するためには、
各素子間における高い電気分離の能力が要求される。す
なわち、各素子間および各配線間の分離領域を大きく確
保する必要が生じ、それゆえ高集積化に対応することが
できなくなる。

【００２５】このような観点から電極面積Ｓと電極に印
加する電圧Ｖとを大きくすることは困難である。したが
って、静電吸引力を駆動源として用いる従来のマイクロ
リレーにおいては、大きい吸引力を得ることができな
い。

【００２６】この静電吸引力を利用する方式に変わる駆
動方式として、熱膨張係数の異なる少なくとも２つの層
を貼り合せた構造が注目されている。

【００２７】すなわち、熱膨張係数の異なる２つの層を
貼り合せた構造を加熱することにより、貼り合せられた
２つの層に変形力を与え、この変形力により機械要素の
駆動力が得られる。

【００２８】この熱膨張係数の異なる少なくとも２つの
層を貼り合せた構造を駆動源に用いたものは、文献
“電気的に作動するノーマルクローズダイアフラムバル
ブ”（センサ技術１９９２年７月号、Ｖｏｌ．１２，Ｎ
ｏ．８９，ｐｐ．６６−７１）に示されている。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような静電吸引
力を起動源とする従来のマイクロリレーでは、上述の種
々の制約により大きな吸引力を得ることができない。そ
のため、可動接点層５１３ａ，５１３ｂを固定接点層５
０３ａ、５０３ｂ、５０５ａ、５０５ｂに押付ける力、
いわゆる接点荷重を大きくすることができない。接点荷
重が小さいと、外部からの振動などにより接点間の接触
状態を維持できない場合が生じ、マイクロリレーの電気
的信頼性が低下してしまう。

【００３０】一方、文献に示された構造によれば、微
小なバルブを開閉する機構が記載されている。これに記
載されているようなバイメタルを用いた駆動力の発生方
式は、発生力が静電吸引力を用いた場合よりも大きくと
れる。

【００３１】しかし、上記文献に記載されている方
式、構造では、膨張率の高い金属としてＡｌの薄膜を用
いており、厚さが薄いために発生力に限界があり、この
構造をそのままマイクロリレーへ応用することは困難で
あった。

【００３２】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、電気的信頼性の高いマイクロ
バイメタルリレーおよびその製造方法を提供することを
目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
おいては、微小な機械的動作により接点間の開閉動作が
行なわれるマイクロバイメタルリレーであって、一方端
が移動可能なように他方端が支持され、第１の熱膨張係
数を有する可動基板と、上記可動基板の裏面側の表面上
に形成された上記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の
熱膨張係数を有する金属層と、上記可動基板の一方端の
主表面の上に配置された第１の接点層と、上記可動基板
の主表面の所定の位置に配置された上記可動基板と上記
金属層とを加熱するための加熱手段と、上記可動基板の
上記第１の接点層の上方に所定の空間を介在して対面す
る位置に配置された固定基板と、上記固定基板の上記第
１の接点層に対向する位置に配置された第２の接点層と
を備えている。

【００３４】次に、請求項２に記載の発明においては、
微小な機械的動作により接点間の開閉動作が行なわれる
マイクロバイメタルリレーの製造方法であって、以下の
工程を備えている。

【００３５】まず、第１の熱膨張係数を有する基板の表
裏面に酸化膜が形成される。その後、上記基板の主表面
の所定の位置に、所定深さの溝部が形成され、上記基板
の主表面が第１の領域と第２の領域とに分離される。

【００３６】次に、上記基板の裏面側に形成された酸化
膜の所定箇所が除去される。その後、上記第１の領域の
上記溝部の近傍に第１の接点層が形成される。

【００３７】次に、上記第１の領域の略全面に加熱手段
が形成される。その後、上記第１の領域の上記第１の接
点層と上記加熱手段と上記溝部と上記第２の領域の上記
溝部近傍の領域とに擬制層が形成される。

【００３８】次に、上記基板と上記擬制層との上全面に
第２の接点層が形成される。その後、上記第１の接点層
と上記溝部と上記第２の領域の略上方とに所定形状の対
向接点層を形成し、この対向接点層をマスクとして、上
記第２の接点層のパターニングが行なわれ、さらに擬制
層の除去が行なわれる。

【００３９】次に、上記基板の裏面側より、上記裏面側
に残存する酸化膜をマスクとして、上記第１の領域にお
ける上記基板がカンチレバー梁となるように上記溝部が
貫通するまで前記基板のエッチングが行なわれる。

【００４０】次に、上記基板の裏面側全面に導電膜を形
成し、その後、この導電膜の上に上記第１の熱膨張係数
よりも大きい第２の熱膨張係数を有する金属層が形成さ
れる。

【００４１】

【作用】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
によれば、第１の熱膨張率を有する可動基板と第２の熱
膨張率とを有する金属層とを組合わせることにより、可
動基板と金属層との加熱時における熱膨張率の違いか
ら、大きな変位を得ることができる。その結果、接点荷
重の大きな特性を有するマイクロバイメタルリレーを得
ることが可能となる。

【００４２】次に、この発明に基づいたマイクロバイメ
タルリレーの製造方法によれば、金属層の作成に電鋳法
を用いることにより、金属層の膜厚を比較的厚く構成す
ることができ、可動基板の加熱時の変位時に大きい接点
荷重を発生させることが可能となる。

【００４３】また、可動基板の裏面側に、金属層を形成
することにより、可動基板表面の加熱手段と第１の接点
層とは金属層とは別に構成することが可能となり、その
結果、マイクロバイメタルリレーの多層化を防止し、簡
単な製造工程で製造することが可能となる。

【００４４】

【実施例】以下、この発明に基づいた実施例について説
明する。

【００４５】まず、図１を参照して、この実施例におけ
るマイクロバイメタルリレー１００の構造について説明
する。

【００４６】このマイクロバイメタルリレー１００は、
第１の熱膨張係数を有し、一方端が移動可能なように他
方端が支持されたシリコン単結晶基板２からなるカンチ
レバー梁２８を有している。

【００４７】このカンチレバー梁２８の裏面側には、Ｎ
ｉ，Ｆｅ，Ｃｕ，などからなる導電膜３０を介して、第
１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する
するＮｉなどからなる厚さ１０〜１００μｍの金属層３
２を有している。

【００４８】カンチレバー梁２８の主表面には、一方端
側に酸化膜４を介して接点回路１６が設けられている。
また、カンチレバー梁２８の主表面の略全面には、酸化
膜４を介してヒーター回路１４が設けられている。

【００４９】一方、接点回路１６の上方には、所定の空
間を介在して対面する位置に、Ｎｉ，Ａｕ，Ｃｒ，Ａ
ｇ，Ｔａなどからなる厚さ１０〜１０００μｍの導電層
２０を対向表面に有するＮｉ，Ｆｅ，Ｃｕなどからなる
厚さ１０〜１０００μｍの対向接点部２４が設けられて
いる。

【００５０】次に、上記構成よりなるマイクロバイメタ
ルリレー１００の動作について説明する。

【００５１】図２を参照して、ヒーター回路１４に電流
を流すことにより、ヒーター回路１４を加熱する。これ
により、カンチレバー梁２８と金属層３０とが加熱され
る。

【００５２】このとき、金属層３０の方が熱膨張率が大
きくなるように設定していることにより、カンチレバー
梁２８と金属層３０は、上方に変位する。

【００５３】したがって、カンチレバー梁２８の一方端
に設けられた接点回路１６が対向接点部１７に押付けら
れ導通状態となる。

【００５４】このとき、金属層３０は、比較的厚く形成
されていることにより、加熱により十分変位し、大きな
接点荷重を得ることが可能となる。

【００５５】また、対向接点部１７においても、十分な
厚みを有することから、接点回路１４が下方より押付け
られても十分な剛性を有している。

【００５６】その結果、接点回路１６と対向接点部２４
とを確実に接触させることが可能となる。

【００５７】次に、上記構成よりなるマイクロバイメタ
ルリレー１００の製造工程について、図３ないし図９を
参照して説明する。

【００５８】まず、図３を参照して、第１の熱膨張係数
を有するシリコン単結晶基板２の表裏面に酸化膜４，６
を形成する。その後、シリコン単結晶基板１の表面側の
酸化膜４の所定の位置に、エッチングにより窓部８を形
成する。

【００５９】その後、この窓部８を用いて、ＫＯＨなど
の溶液により、シリコン単結晶基板２を異方性エッチン
グを施して凹部１０を形成する。これにより、シリコン
単結晶基板２の主表面を第１の領域と第２の領域とに分
離する。

【００６０】この凹部１０の深さは、後に形成されるバ
イメタルＡのカンチレバー梁２８の厚さに等しくなるの
で、この深さを所望の厚さに等しくなるように形成す
る。

【００６１】バイメタルＡの特性を考慮すれば、約５グ
ラムの発生力を得るには、バイメタルＡの大きさが１．
５×１．５ｍｍの大きさとすると、カンチレバー梁２８
および金属層３２の厚さはそれぞれ約５０μｍ必要であ
る。したがって、凹部１０の深さは、１０〜１００μｍ
の深さに設定する。

【００６２】次に、図４を参照して、シリコン単結晶基
板２の裏面側に形成された酸化膜６の所定の箇所を上記
と同様にエッチングにより窓部１２を形成する。

【００６３】次に、図５（ａ），（ｂ）を参照して、シ
リコン単結晶基板２の第１の領域の表面に、ヒーター回
路１４と接点回路１６とを形成する。

【００６４】ヒーター回路１４と接点回路１６との平面
図は、図５（ｂ）に示すように形成される。

【００６５】すなわち、ヒーター回路１４と接点回路１
６の各々の回路パターンの根元には、パッド部１４ａ，
１４ｂ，１６ａが設けられ、このパッド部１４ａ，１４
ｂ，１６ａの部分に、外部への信号，電流供給線などを
ワイヤボンディングなどの方法により接続する。

【００６６】ヒーター回路１４は、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔａ，
Ｈｆ，Ｃ，Ｓｉ，Ｂあるいはこれらを２種以上含む合
金、金属間化合物、または、これらを含む窒化物を用い
て構成することが可能である。

【００６７】また、接点回路１６は、Ａｕ，Ａｇ，Ｒ
ｈ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｒｕあるいはこれらを２種以上
含む合金を用いることが可能である。

【００６８】ヒーター回路１４と接点回路１６の製造方
法は、両者ともスパッタ、真空蒸着、無電解メッキおよ
びフォトリソグラフィなどを組合わせて形成することが
可能である。

【００６９】次に、シリコン単結晶基板２の第１の領域
と、前記凹部１０の第２の領域の近傍の所定の領域に、
擬制層１８を形成する。この擬制層１８には、ポリイミ
ド、フォトレジスト、ＰＳＧ（Phspherized Silica Gla
ss）などを用いることが可能である。

【００７０】次に、図６を参照して、シリコン単結晶基
板２の表面全面に導電層２０を形成する。この導電層２
０は、Ｎｉ，Ａｕ，Ｃｒ，Ａｇ，Ｔａなどの金属を厚さ
１０〜１０００ｎｍの厚さに形成する。この導電層２０
は、マイクロバイメタルリレーが完成した後は、接点回
路８と接触して導通を生じさせるため、最も好ましく
は、電気電導性のよいＡｕで形成することが望ましい。

【００７１】次に、この導電層２０の上に、窓部２２ａ
を有するフォトレジスト層２２を形成する。その後、こ
の窓部２２ａに、対向接点部２４を形成する。この対向
接点部２４は、導電層２０を陰極として、金属の電鋳法
により形成する。

【００７２】この対向接点部２４の材質としては、Ｎ
ｉ，Ｆｅ，Ｇｕなどを用いることが好ましいが、対向接
点部２７内部の応力を低くし、歪のない構造体を形成す
るためには、電鋳法の性能に優れたＮｉを用いることが
好ましい。

【００７３】この対向接点部２４は、接点回路８と接触
し導通する際に、接点回路８が下方より押付けられるた
めに、これに対抗できる剛性を有する必要がある。ま
た、ある程度剛性を低くして、ばね特性を持たせること
により、接点回路１６が接触したときに確実に接触でき
るように設計する必要がある。以上を考慮した場合、対
向接点部２４の厚みは、１０〜１０００μｍ必要であ
り、好ましくは２０〜８０μｍ程度となる。

【００７４】次に、シリコン単結晶基板２の裏面側に残
存する酸化膜６をマスクとして、シリコン単結晶基板２
の異方性エッチングを行ない、開口部２６を形成する。

【００７５】このとき、開口部２６は、凹部１０にちょ
うど貫通する時点でエッチングを停止させる。これによ
り、カンチレバー梁２８が完成する。

【００７６】次に、図８を参照して、フォトレジスト膜
２２を除去した後、対向接点部２４をマスクとして、導
電層２０のエッチングを行なう。さらにその後、擬制層
７を除去し、対向接点部２４を完成させる。このときの
エッチング溶液は、ウエットエッチングや、溶液を用い
ないドライエッチングのいずれをも用いることが可能で
ある。

【００７７】次に、図９を参照して、シリコン単結晶基
板２の裏面側全面に、導電膜３０を形成する。この導電
膜３０は、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｇｕなどを用いることが可能で
あるが、この上に電鋳法を用いて、金属を堆積していく
しやすさの点では、Ｎｉが適している。

【００７８】また、この導電膜３０は、電極として用い
られるため、特に、シリコン単結晶基板２の角部（図中
丸印ア，イの領域）の箇所において、途切れないように
成膜する必要がある。この部分で、導電膜３０が途切れ
た場合、電流が流れず、電鋳法を用いて金属を堆積する
ことができなくなる。したがって、これを防ぐために、
導電膜３０の形成にあたっては、複数の斜めの方向か
ら、スパッタ、蒸着等を行なう。

【００７９】その後、この導電膜３０を陰極として、電
鋳法により金属層３２を形成する。この金属層３２とし
ては、各種の金属を用いることが可能であるが、上述し
たように、電鋳法の特性の優れたＮｉが適している。ま
た、この金属層３２の厚さとしては、１０〜１００μ
ｍ、好ましくは２０〜８０μｍの間であり、最も好まし
くは約５０μｍ程度が好ましい。

【００８０】以上により、図１に示す断面に従ったマイ
クロバイメタルリレーが完成する。以上この実施例にお
けるマイクロバイメタルリレーの製造方法によれば、金
属層の形成に電鋳法を用いることにより、金属層の膜厚
を比較的厚く形成することができ、カンチレバーの変位
時に大きい接点荷重を発生させることが可能となる。

【００８１】また、カンチレバーの裏面側に、金属層を
形成することにより、カンチレバーの表面のヒーター回
路と接点回路とは、金属層とは別に構成することがで
き、その結果、マイクロバリアメタルリレーの多層化を
防止し、簡単な製造工程で行なうことが可能となる。

【００８２】

【発明の効果】以上この発明に基づいたマイクロバイメ
タルリレーによれば、第１の熱膨張率を有する可動基板
と、第２の熱膨張率とを有する金属層とを組合わせるこ
とにより、可動基板と金属層との加熱時に熱膨張率の違
いから、変位が大きく、その結果、接点荷重の大きな特
性を有するマイクロバイメタルリレーの構造を得ること
ができる。

【００８３】これによって、外部からマイクロバイメタ
ルリレーに振動が加わった場合などにおいても、常に安
定した動作を得ることのできる信頼性、安定性、安全性
に優れたマイクロバイメタルリレーを提供することが可
能となる。

【００８４】また、この発明に基づいたマイクロバイメ
タルリレーの製造方法によれば、金属層の形成に電鋳法
を用いることにより、金属層の膜厚を厚く構成すること
ができ、可動基板の変位時に大きい接点荷重を発生させ
ることができる。

【００８５】また、可動基板の裏面側に金属層を形成す
ることにより、可動基板表面の加熱手段と第１の接点層
とは、金属層とは別に構成することができる。その結
果、マイクバイメタルリレーの多層化を防止し簡単な製
造工程でマイクロバイメタルリレーを製造することがで
きる。したがって、高性能でかつ低コストのマイクロバ
イメタルリレーを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基づいた実施例におけるマイクロバ
イメタルリレーの構造を示す断面図である。

【図２】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
の動作を示す模式図である。

【図３】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
の製造工程を示す第１の断面図である。

【図４】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
の製造工程を示す第２の断面図である。

【図５】（ａ）は、この発明に基づいたマイクロバイメ
タルリレーの製造工程を示す第３の断面図である。
（ｂ）は接点回路とヒーター回路の構造を示す平面図で
ある。

【図６】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
の製造工程を示す第４の断面図である。

【図７】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
の製造工程を示す第５の断面図である。

【図８】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
の製造工程を示す第６の断面図である。

【図９】この発明に基づいたマイクロバイメタルリレー
の製造工程を示す第７の断面図である。

【図１０】従来のマイクロリレーの構成を概略的に示す
分解斜視図である。

【図１１】（ａ）は、従来のマイクロリレーの固定部基
体の構成を概略的に示す平面図である。（ｂ）は、従来
のマイクロリレーの可動部基体の構成を概略的に示す平
面図である。

【図１２】（ａ）は、従来のマイクロリレーの動作を説
明するための第１の図である。（ｂ）は、従来のマイク
ロリレーの動作を説明するための第２の図である。

【符号の説明】

２ シリコン単結晶基板 ４，６ 酸化膜 １０ 凹部 １４ ヒーター回路 １６ 接点回路 ２０ 導電層 ２４ 対向接点部 ２６ 開口部 ２８ カンチレバー梁 ３０ 導電膜 ３２ 金属層 １００ マイクロバイメタルリレー Ａ バイメタル なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者 石井 頼成 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山下 善二郎 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 太田 賢司 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微小な機械的動作により接点間の開閉動
   作が行なわれるマイクロバイメタルリレーであって、 一方端が移動可能なように他方端が支持され、第１の熱
   膨張係数を有する可動基板と、 前記可動基板の裏面側の表面上に形成された前記第１の
   熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する金属
   層と、 前記可動基板の一方端の主表面の上に配置された第１の
   接点層と、 前記可動基板の主表面の所定の位置に配置された、前記
   可動基板と前記金属層とを加熱するための加熱手段と、 前記可動基板の前記第１の接点層の上方に所定の空間を
   介在して対面する位置に配置された固定基板と、 前記固定基板の前記第１の接点層に対向する位置に配置
   された第２の接点層と、を備えたマイクロバイメタルリ
   レー。
2. 【請求項２】 微小な機械的動作により接点間の開閉動
   作が行なわれるマイクロバイメタルリレーの製造方法で
   あって、 第１の熱膨張係数を有する基板の表裏面に酸化膜を形成
   する工程と、 前記基板の主表面の所定の位置に、所定深さの溝部を形
   成し、前記基板の主表面を第１の領域と第２の領域とに
   分離する工程と、 前記基板の裏面側に形成された酸化膜の所定箇所を除去
   する工程と、 前記第１の領域の前記溝部の近傍に第１の接点層を形成
   する工程と、 前記第１の領域の略全面に加熱手段を形成する工程と、 前記第１の領域の前記第１の接点層と前記加熱手段と前
   記溝部と前記第２の領域の前記溝部近傍の領域との上に
   擬制層を形成する工程と、 前記基板と前記擬制層との上全面に第２の接点層を形成
   する工程と、 前記第１の接点層と前記溝部と前記第２の領域の上方と
   に所定形状の対向接点層を形成し、この対向接点層をマ
   スクとして、前記第２の接点層のパターニングを行な
   い、さらに、擬制層の除去を行なう工程と、 前記基板の裏面側より、前記裏面側に残存する酸化膜を
   マスクとして、前記第１の領域における前記基板がカン
   チレバー梁となるように、前記溝部が貫通するまで前記
   基板のエッチングを行なう工程と、 前記基板の裏面側全面に導電膜を形成し、その後、この
   導電膜の上に電鋳法を用いて前記第１の熱膨張係数より
   も大きい第２の熱膨張係数を有する金属層を形成する工
   程と、を備えたマイクロバイメタルリレーの製造方法。