KR100837741B1 - 미세 스위치 소자 및 미세 스위치 소자의 제조방법 - Google Patents

미세 스위치 소자 및 미세 스위치 소자의 제조방법 Download PDF

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삼성전자주식회사
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Abstract

미세 스위치 소자는 기판, 기판과 물리적으로 분리된 정전 커버 및 정전 커버의 이동 영역을 제한하는 베젤부를 포함한다. 기판에는 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극이 형성되며, 정전 커버는 기판으로부터 물리적으로 이격된 구조를 갖는다. 정전 커버가 기판으로부터 물리적으로 분리되었기 때문에, 정전 커버는 기판에 의해서 지지되지 않으며, 베젤부에 의해서 정해진 영역 내에서만 이동이 가능하다. 정전 커버가 기판 상에서 제2 구동전극과 전기적으로 연결되어 있으며, 정전 커버는 저전력의 정전기력에 의해서도 용이하게 작동할 수가 있다.

Description

미세 스위치 소자 및 미세 스위치 소자의 제조방법 {MICRO SWITCH DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING MICRO SWITCH DEVICE}
도 1은 종래의 미세 스위치 소자를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 미세 스위치 소자의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 스위치 소자의 사시도이다.
도 4는 도 3의 미세 스위치 소자의 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 미세 스위치 소자가 정상 자세에 있을 때의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7 및 도 8은 도 3의 미세 스위치 소자가 역전 자세에 있을 때의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9a 내지 도 9h는 도 3의 미세 스위치 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 10은 본 발명의 정전 커버에 층 구성에 따른 특성을 비교한 도표
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 스위치 소자의 단면도이다.
도 12는 도 11의 미세 스위치 소자의 평면도이다.
도 13은 도 11의 미세 스위치 소자에서 정전 커버가 기판에 밀착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 14a 내지 도 14g는 도 11의 미세 스위치 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 스위치 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：미세 스위치 소자 110：기판
112：입력단자 114：출력단자
120：제1 구동전극 122：제2 구동전극
130：정전 커버 132：제1 절연층
134：도전층 140：접속전극
150：베젤부 172, 178：제1 및 제2 희생층
본 발명은 스위치 소자에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 고주파 안테나 모듈 등에 사용될 수 있는 미세 구조의 스위치 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
미세 구조의 스위치는 멀티 밴드 또는 멀티 모드의 모듈에 사용될 수 있으며, 직류는 물론 약 10GHz 이내의 모든 band에선 1dB이내의 저손실 및 약 40dB이상의 높은 격리도 특성을 발휘할 수 있어 다양한 대역에 고루 사용될 수 있다. 또한, 고주파 장치(RF device)에서 스위치 또는 스위칭이 가능한(switchable) 버렉 터(varactor)나 인덕터(inductor)의 제작에 적용이 가능하여, 안테나의 기본 소자로 사용될 수도 있다.
도 1은 종래의 미세 스위치 소자를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 미세 스위치 소자의 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 미세 스위치 소자(1)는 기판(10), 기판(10) 상에 지지되는 구동 스테이지(20), 스프링(30), 고정전극(52, 54), 입출력 단자(62, 64)를 포함한다. 기판(10)의 상방에 구동 스테이지(20)가 위치하며, 구동 스테이지(20)는 그 네 모서리로부터 연장되는 스프링(30)에 의해서 지지된다. 스프링(30)의 단부는 앵커(32)에 의해 지지되기 때문에, 구동 스테이지(20)는 기판(10)의 상면으로부터 이격되며 기본적을 수평한 상태로 고정될 수 있다.
구동 스테이지(20)는 양측의 구동전극(22, 24) 및 이들 사이에 위치하는 접점부(26)를 구비한다. 구동전극(22, 24)의 하부에는 각각 고정전극(52, 54)이 위치하고, 접점부(26)의 하부에는 스위칭을 위한 입력단자(62)와 출력단자(64)가 위치한다.
이와 같은 미세 스위치 소자(1)는 일반적으로 RF(고주파) 모듈에 사용될 수 있으며, 미세 스위치 소자(1)는 고정전극(52, 54)과 구동전극(22, 24) 간의 정전기력에 의해 구동 스테이지(20)가 기판(10)에 수직인 아래로 움직이고, 이 때 구동 스테이지(20)가 기판(10) 측으로 이동하였을 때 접점부(26)가 양 입력단자(62) 및 출력단자(64)와 접촉되어 단자들 간의 통전을 허용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 미세 스위치 소자(1)에서 기판(10) 상에 구동 스테이 지(20)가 앵커(32)에 의해 소정 간격을 두고 위치하고, 양 앵커(32)에는 접점부(26)가 그 양측의 스프링(30)에 의해 현가된다.
일반적으로, 접점부가 입출력단자를 연결하기 위해서, 구동 스테이지는 전체적으로 탄성 변형을 한다. 도 1 및 도 2에 기재된 내용을 보면, 접점부(26)가 입력단자(62)와 출력단자(64)를 연결하기 위해서 구동 스테이지(20) 및 스프링(30) 모두에서 탄성 변형이 발생하며, 구동전극(22, 24)과 고정전극(52, 54) 간의 정전기력은 이러한 탄성 변형에 대한 복원력보다 커서 접점부(26)를 단자들 쪽으로 이동시킬 수 있다. 구동 스테이지(20) 및 스프링(30)에 의한 탄성 복원력이 클수록, 구동전극(22, 24) 및 고정전극(52, 54) 사이에 높은 전압 차가 인가되어야 하며, 미세 스위치 소자의 신뢰성 및 효율을 떨어뜨릴 수가 있다.
또한, 미세 스위치 소자(1)를 제조하는 데에 있어, 구동 스테이지(20)와 고정전극(52, 54) 간의 간격(D)은 매우 중요한 요소로, 스테이지와 고정전극이 너무 가까우면 아주 낮은 전압에서 스위치가 작동할 수 있고, 반대로 그 사이가 너무 멀면 높은 전압이 인가되어도 스위치가 작동하지 않을 수가 있다. 경우에 따라서는, 전극 사이에 이물질이 잔류하여 정상적인 스위치 작동을 방해할 수가 있다.
본 발명은 스테이지 또는 접점막(membrane) 변형이 용이하며, 상대적으로 저전력에 의해서도 스위치 소자가 작동할 수 있는 미세 스위치 소자를 제공한다.
본 발명은 정전기력이 가해지는 전극들 사이의 간격에 큰 영향을 받지 않으며, 제조과정에 의한 품질의 의존도가 상대적으로 낮은 미세 스위치 소자를 제공한 다.
본 발명은 제조과정이 용이하고 높은 수율을 갖는 미세 스위치 소자를 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 미세 스위치 소자는 기판, 기판과 물리적으로 분리된 정전 커버(electrostatic cover) 및 정전 커버의 이동 영역을 제한하는 베젤부(bezel)를 포함한다. 기판에는 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극이 형성되며, 정전 커버는 기판으로부터 물리적으로 이격된 구조를 갖는다. 여기서 정전 커버가 기판으로부터 물리적으로 분리되었기 때문에, 정전 커버는 기판에 의해서 지지되지 않는다. 다만, 정전 커버가 기판 상에서 제2 구동전극과 전기적으로 연결되어 있으며, 베젤부에 의해서 정해진 영역 내에서만 이동이 가능하다. 일반적으로 정전 커버는 가압되지 않는 상태 또는 아주 작은 가압력을 받는 상태에 있어, 비교적 자유롭게 이동할 수 있다.
정전 커버는 기판에 의해 지지되지 않으며, 실질적으로 정전 커버의 탄성에 의해서만 변형될 수 있다. 바람직하게는, 정전 커버는 도전층을 포함하며, 도전층이 제2 구동전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 제1 구동전극 및 도전층 간에 정전기력이 발생할 수 있으며, 정전 커버가 탄성적으로 변형하여 접속전극이 입력단자와 출력단자를 연결할 수가 있다. 정전 커버는 스프링이나 별도 지지구조에 의해서 지지되지 않기 때문에, 정전 커버 자체의 탄성력 이상의 힘에 의해서도 쉽게 변형될 수 있으며, 상대적으로 저전압이 인가되어도 스위칭 기능을 수행할 수 있다. 접속전극은 입력단자와 출력단자를 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, 입력단자 및 출력단자와 분리되어 있다가 정전 커버의 변형 시 입력단자 및 출력단자를 연결할 수 있으며, 다르게는 입력단자 및 출력단자 중 어느 하나와 연결되어 있다가 정전 커버의 변형 시 다른 단자와 접촉하도록 할 수도 있다.
베젤부는 정전 커버의 이동가능 영역(movable area)을 제한하지만, 그 이동가능 영역에서 베젤부가 자유롭게 또는 약간의 제한 한에서 움직이도록 할 수가 있다. 베젤부는 정전 커버가 기판 상에서 일정 위치에 있도록 하며, 과도하게 분리되는 것을 방지한다. 일반적으로 기판이 어떤 자세로 있다고 해도 정전 커버가 분리되거나 뒤집어지지 않도록 하여야 하며, 바람직하게는 정전 커버와 제2 구동전극이 전기적 접속을 유지하는 것이 좋다. 베젤부는 통전이 가능한 구조 또는 재질로 제공될 수 있으며, 기판이 뒤집어지는 경우에도 제2 구동전극과 도전층을 전기적으로 연결할 수가 있다.
또한, 정전 커버는 제2 구동전극와 전기적으로 연결 가능한 도전층 및 도전층 상에 적층되는 제1 절연층을 포함하며, 도전층과 제1 절연층은 서로 다른 인장 또는 압축 잔류응력을 가질 수 있다. 따라서 정전 커버를 구성하는 적어도 2개 층이 서로 다른 방향 특성을 갖거나 다른 정도의 방향 특성을 가짐으로써, 정전 커버는 굽어진 곡면 구조를 유지할 수가 있다. 예를 들어, 압축 잔류응력(compressive residual stress)을 갖는 상부층 및 인장 잔류응력(tensile residual stress)을 갖는 하부층을 이용하여 정전 커버가 위로 볼록하게 굽어지도록 할 수 있으며, 같은 압축 잔류응력을 갖더라도 큰 압축잔류응력을 갖는 상부층 및 상대적으로 작은 압 축잔류응력을 갖는 하부층을 이용하여 위로 볼록하게 굽어지도록 할 수 있다. 또한, 반대로, 작은 인장 잔류응력을 갖는 상부층 및 상대적으로 큰 인장 잔류응력을 갖는 하부층을 이용하여 같은 효과를 얻을 수 있다. 이 외에도, 도전층의 상하로 다른 종류의 잔류응력을 갖거나 다른 정도의 잔류응력을 갖는 절연층을 형성하여 정전 커버의 굽힘 정도를 용이하게 조절할 수가 있다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 미세 스위치 소자는 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극을 포함하는 스위치 기판, 실질적으로 돔 형상으로 형성되어 스위치 기판으로부터 물리적으로 분리되며, 제1 구동전극을 마주하는 제1 절연층 및 상기 제2 구동전극과 전기적으로 연결되는 도전층을 포함하고, 입력단자와 출력단자를 전기적으로 연결하기 위한 접속전극을 포함하는 정전 커버, 및 정전 커버의 테두리를 따라 형성되며 정전 커버의 테두리로부터 이격된 구조를 유지하는 베젤부를 포함한다.
상기 미세 스위치 소자에서 정전 커버는 돔 또는 그와 유사한 형상으로 형성되며, 기판 상에서 분리된 구조를 갖는다. 정전 커버는 제1 절연층 및 도전층이 차례로 적층된 구조를 가지며, 절연층의 저면 중앙으로 접속전극이 형성되어 입력단자 및 출력단자에 동시에 접촉할 수가 있다.
베젤부는 돔 형상의 정전 커버 주변을 따라 원호 형상으로 형성되며, 제2 구동전극은 원호 형상의 베젤부를 따라 역시 원호 형상으로 형성될 수 있다. 입력단자 및 출력단자는 모두 제2 구동전극 안에 위치할 수 있으며, 제1 구동전극은 제2 구동전극, 입력단자 및 출력단자 사이에서 되도록 넓은 면적으로 형성될 수 있다.
정전 커버는 제1 절연층에 대응하여 도전층의 타면에 형성되는 제2 절연층을 더 포함할 수 있으며, 정전 커버는 최소 3층 구조를 형성할 수 있다. 도전층은 대체로 상기 제1 및 제2 절연층과 구분되는 인장 또는 압축 잔류응력을 갖도록 하여, 정전 커버를 제조한 후 자연스럽게 정전 커버가 돔 형상을 유지하도록 할 수가 있다. 3층 구조를 이루는 경우 정전 커버의 변형을 용이하게 조절할 수 있으며, 안정성 및 가공성이 향상된다는 장점이 있다.
본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따르면, 미세 스위치 소자는 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극을 포함하는 스위치 기판, 실질적으로 돔 형상으로 형성되어 스위치 기판으로부터 물리적으로 분리되며, 제1 구동전극을 마주하는 제1 절연층 및 제1 절연층 상에 형성되어 제2 구동전극과 전기적으로 연결되는 도전층을 포함하고, 입력단자와 출력단자를 전기적으로 연결하기 위한 접속전극이 제1 절연층의 저면에 형성된 정전 커버, 돔 형상의 정전 커버의 테두리를 따라 형성되며 정전 커버의 테두리로부터 이격된 구조를 유지하는 베젤부, 및 입력단자 및 출력단자 중 하나와 접속전극을 전기적으로 연결하는 전극 브릿지를 포함한다. 상기 구조에 따르면, 접속전극은 입력단자 및 출력단자 중 하나와 전기적으로 연결되어 있으며, 정전 커버 및 제1 구동전극 간의 정전기력에 의해서 접속전극과 다른 단자가 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 미세 스위치 소자를 제조하기 위한 방법은 스위치 기판 상에 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극을 형성하는 단계, 스위치 기판 상에 제1 희생층(a first sacrificial layer) 을 형성하 는 단계, 제1 희생층이 형성된 스위치 기판 상에 접속전극을 포함하는 정전 커버를 형성하는 단계, 정정 커버 상에 제2 희생층(a second sacrificial layer)을 형성하는 단계, 제2 희생층의 주변에 베젤부를 형성하는 단계, 및 상기 희생층들을 제거하는 단계를 포함한다. 제1 및 제2 희생층을 제거함으로써, 베젤부 안에서 자유롭게 움직일 수 있는 정전 커버를 제공할 수 있으며, 정전 커버는 베젤부가 제공하는 이동가능 영역 안에서 저전력으로 작동할 수가 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 스위치 소자의 사시도이며, 도 4는 도 3의 미세 스위치 소자의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 미세 스위치 소자(100)는 기판(110), 정전 커버(130) 및 베젤부(150)를 포함한다. 기판(110)에는 대략 소자의 중심부에서 입력단자(112)와 출력단자(114)가 서로 인접하게 배치되어 있으며, 인접한 단부들을 중심으로 제1 구동전극(120)과 제2 구동전극(122)이 그 바깥쪽에서 차례로 형성되어 있다. 본 실시예의 정전 커버(130)는 낮은 돔 형상으로 형성되어 있으며, 베젤부(150) 역시 정전 커버(130)의 테두리에 대응하여 원호(arc) 형상으 로 형성되어 있다. 기판(110) 위로 정전 커버(130)가 물리적으로 분리된 상태로 제공되며, 정전 커버(130)의 테두리는 베젤부(150)에 의해서 부분적으로 덮이는 구조를 유지할 수 있다.
정전 커버(130)는 저면에 형성된 접속전극(명시적으로 표시되지 않음)을 포함한다. 접속전극은 정전 커버(130)의 저면 중앙에 형성되며, 외부와 전기적으로 분리되어 있다. 다만, 정전 커버(130)가 제1 구동전극(120)에 의해서 작동하면, 접속전극이 입력단자(112)와 출력단자(114)에 전기적으로 접촉하여 양 단자를 연결할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 정전 커버(130)에는 다수의 미세 홀(138)이 형성될 수 있으며, 미세 홀(138)을 통해 희생층을 용이하게 제거할 수 있다. 미세 홀이 있음으로 해서 정전 커버(130)의 탄성 특성을 조절할 수도 있을 것이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 미세 스위치 소자가 정상 자세에 있을 때의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 단면도들이다. 참고로, 도 5에 미세 스위치 소자(100)의 내부 구조가 좀 더 명확하게 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 정전 커버(130)는 제1 절연층(132) 및 도전층(134)을 포함하며, 제1 절연층(132)의 저면 중앙에 접속전극(140)이 위치하고 있다. 접속전극(140)은 입력 단자와 출력 단자를 동시에 접촉할 수 있을 정도의 길이로 형성되며, 도전층(134)과는 전기적으로 분리되어 있다. 하지만, 다르게는, 접속 전극과 도전층이 일체로 형성되거나 전기적으로 연결될 수도 있다.
도면을 보면, 정전 커버(130)에서 도전층(134)의 가장자리는 제2 구동전극(122)과 전기적으로 연결 가능하게 접촉되어 있으며, 제2 구동전극(122)으로 인 가된 전압은 도전층(134)에도 인가되어 제1 구동전극(120)과 정전기력을 발생할 수 있다. 이를 위해 도전층(134)의 가장자리는 제1 절연층(132)의 가장자리보다 바깥으로 연장되어야 하며, 더 큰 직경으로 형성되어 있다.
본 실시예에서 정전 커버(130)가 돔 형상으로 형성되며, 평면을 기준으로 원형의 형상을 갖는다. 하지만, 다른 실시예에 따르면, 정전 커버는 대략 중앙부가 주변부보다 높은 형상으로서 다양한 형상을 가질 수 있으며, 평면을 기준으로 사각형, 타원형 등과 같이 다양한 형상으로 형성될 수가 있다.
정전 커버(130)의 가장자리 상부는 베젤부(150)에 의해서 부분적으로 덮여 있다. 따라서 정전 커버(130)는 베젤부(150)에 의해서 정의되는 이동가능 영역 내에서 좌우 또는 상하로 이동할 수 있으며, 비가압 상태(unpressed or free state)에 있어 자유롭게 움직일 수 있다. 하지만, 결국 기판(110)으로부터 이탈할 수 없으며, 도전층(134)과 제2 구동전극(122)이 항상 전기적 연결을 유지할 수 있는 범위 내에 있는 것이 좋다.
본 실시예에 따른 베젤부(150)는 정전 커버(130)의 도전층(134)과 전기적으로 연결될 수 있는 재질 또는 구조를 갖는다. 즉, 베젤부(150)가 도전 재질로 형성될 수 있으며, 베젤부(150)의 내면이 전기를 통할 수 있는 처리, 예를 들어 도금 등에 의해서 처리될 수 있다. 베젤부(150)가 전기적으로 연결될 수 있는 재질 또는 구조를 갖는 이유는 이후에 자세히 설명한다.
도 5를 보면, 정전 커버(130)는 위로 볼록한 구조를 가지며, 접속전극(140)은 입력단자(112) 혹은 출력단자(114)와 전기적으로 분리되어 있다. 다만, 정전 커버(130)에서 도전층(134)은 제1 절연층(132)보다 가장자리로 넓게 형성되어 있으며, 제2 구동전극(122)과 항상 전기적인 연결을 유지하고 있다.
도시되 바와 같이, 제2 구동전극(122)이 있는 가장자리로 접근할수록 도전층(134)과 제1 구동전극(120)과의 거리는 점차 좁혀진다. 따라서 정전 커버(130)의 가장자리에 인접한 부분에서 정전기력은 동일 전압 차라 해도 (종래 장치에 비해) 크게 형성될 수 있다.
즉, 정전 커버(130)는 기판(110)에 물리적으로 구속되지 않으며, 정전 커버(130)의 도전층(134)이 곡면 구조를 갖기 때문에, 상대적으로 낮은 구동전압(driving voltage)에서 정전 커버(130)가 작동할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 구동전극(120) 및 제2 구동전극(122) 간의 전압 차가 증가함에 따라, 일정 차이 이상에서 정전 커버(130)가 기판(110)에 밀착하게 된다. 이때 접속전극(140)이 입력단자(112)와 출력단자(114)를 전기적으로 연결할 수 있으며, 일정 차이의 전압 차가 유지되는 동안 정전 커버(130)는 기판(110)에 밀착된 상태를 유지할 수 있다.
제1 구동전극(120) 및 제2 구동전극(122) 간의 전압 차가 감소하면, 일정 전압 차 이하에서 정전 커버(130)의 복원력이 정전기력보다 커지게 되고, 정전 커버(130)는 원래의 볼록한 형상으로 회복될 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 3의 미세 스위치 소자가 역전 자세에 있을 때의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7을 참조하면, 미세 스위치 소자(100)가 역전(reversed)된 상태에서 정 전 커버(130)가 베젤부(150)에 의해 지지되고 있다. 이 경우, 정전 커버(130)의 도전층(134)이 제2 구동전극(122)과 분리되어 있지만, 아래로 베젤부(150)와 전기적으로 연결되어 있기 때문에 제2 구동전극(122)과는 여전히 전기적 연결관계를 유지할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 베젤부(150)가 정전 커버(130)의 도전층(134)과 전기적으로 연결될 수 있는 재질 또는 구조를 갖기 때문에, 정전 커버(130)에서 도전층(134)의 가장자리는 베젤부(150)를 통해 제2 구동전극(122)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 구동전극(122)으로 인가된 전압은 도전층(134)에도 인가되어 제1 구동전극(120)과 정전기력을 발생할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 구동전극(120) 및 제2 구동전극(122) 간의 전압 차가 증가함에 따라, 정전기력에 의해 정전 커버(130)가 기판(110)에 밀착할 수 있다. 이는 베젤부(150)를 통해 도전층(134)에 전압이 인가될 수 있기 때문이다.
반대로, 제1 구동전극(120) 및 제2 구동전극(122) 간의 전압 차가 감소하면, 일정 전압 차 이하에서 정전 커버(130)의 복원력이 정전기력보다 커지게 되고, 정전 커버(130)은 원래의 볼록한 형상으로 회복되면서, 중력에 의해 원위치로 복귀할 수 있다.
도 9a 내지 도 9h는 도 3의 미세 스위치 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9a를 참조하면, 고저항(high resistance)의 기판(110)에 입력단자(112), 출력단자(114), 제1 구동전극(120) 및 제2 구동전극(122)을 형성한다. 이들 단자 및 전극의 구조는 도 4를 참조할 수 있으며, 단자들 및 전극들을 형성하기 위해 기판(110) 상에 금(Au) 등을 이용한 박막을 형성하고, 사진식각 공정 등을 통해 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 박막을 형성하거나 패턴을 형성하는 공정은 당업자에게 자명한 것으로서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 9b를 참조하면, 단자 및 전극들이 형성된 기판(110) 상에 제1 희생층(172)을 형성한다. 이때 제1 희생층(172)은 후술하는 베젤부(150)의 형성을 위해 부분적으로 제2 구동전극(122)의 바깥 부분을 노출시킬 수 있으며, 다르게는 전면적으로 제1 희생층을 형성한 후 제1 희생층을 부분적으로 제거하여 제2 구동전극을 노출시킬 수가 있다
도 9c를 참조하면, 제1 희생층(172) 상에 접속전극(140) 형성을 위한 제3 희생층(174)을 형성한다. 제3 희생층(174)은 중앙부, 즉 입력단자 및 출력단자에 대응하도록 홀(176)을 포함하며, 홀(176)에 의해서 제1 희생층(172)의 상면이 부분적으로 노출되어 있다.
도 9d를 참조하면, 제3 희생층(174)의 홀에 대응하도록 접속전극(140)를 형성한다. 접속전극(140)은 도전성을 갖는 금속재질로 형성된다.
도 9e를 참조하면, 접속전극(140)이 형성된 기판(110) 상에 제1 절연층(132)을 형성한다. 절연 재질을 이용하여, 제1 희생층(172) 및 제3 희생층(174) 상에 형성하고, 제2 구동전극(122)과 이격되도록 형성한다.
도 9f를 참조하면, 제1 절연층(132) 상에 도전층(134)을 형성한다. 도전층(134)은 제1 절연층(132)보다 넓은 영역으로 형성되도록 하며, 적어도 제2 구동전극(122)의 안쪽 직경보다는 큰 직경을 갖도록 형성한다. 또한, 제1 절연층(132) 및 도전층(134)은 나중에 볼록한 구조를 이루면서 그 테두리 직경이 평평한 경우보다 조금 작아질 수 있기 때문에, 이를 고려하여 넉넉한 직경을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 물론, 노출된 제2 구동전극(122)으로부터 이격되도록 하여야 한다.
도전층(134)이 제1 절연층(132)보다 넓게 형성되기 때문에, 도전층(134)의 가장자리가 제1 절연층(132) 외부로 노출될 수 있으며, 도전층(134)이 제2 구동전극(122)에 전기적으로 접촉된 상태를 유지할 수가 있다.
도 9g를 참조하면, 도전층(134) 위에 도전층(134)을 덮을 수 있는 제2 희생층(178)을 형성한다. 다만, 제2 희생층(178)에 의해서도 제2 구동전극(122)의 바깥 부분을 노출되어야 한다.
도 9h를 참조하면, 제2 희생층(178)의 가장자리에 베젤부(150)를 형성한다. 베젤부(150)는 금속 재질로 형성되며, 제2 희생층(178)의 주변을 따라 형성되어 원호를 이룬다. 베젤부(150)는 중앙부가 개방된 돔(open dome) 형상으로 제공될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 희생층을 제거함으로써 미세 스위치 소자(100)의 제조가 완성된다. 희생층을 제거하기 위해서 제거 용액을 이용한 습식 공정 또는 애싱 공정에 따른 건식 공정을 이용하여 희생층을 제거할 수 있다. 일반적으로 희생층으로 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물 등을 이용하기 때문에 이를 제거하기 위한 제거 용액도 해당 재질에 따라 선택되어 사용될 수 있다. 이외에도 희생층을 포토레지스트나 파릴렌(parylene)으로 형성하고, 산소 플라즈마를 이용하여 애싱(ashing) 공정으로 희생층을 제거하는 방법이 사용될 수도 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 희생층을 제거를 용이하게 하기 위해 정전 커버(130)에 미세 홀(138)이 형성될 수가 있다. 미세 홀(138)을 통해서, 제거 용액이 쉽게 진입할 수 있으며, 희생층이 녹은 용액 역시 미세 홀(138)을 통해서 용이하게 배출될 수 있을 것이다.
제1 내지 제3 희생층(174)이 제거되면, 도전층(134)과 제1 절연층(132) 간의 잔류응력(residual stress) 차이에 의해서, 정전 커버(130)가 볼록한 곡면 구조를 유지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 정전 커버에 층 구성에 따른 특성을 비교한 도표로서, 정전 커버는 잔류 응력을 달리하여 2개 이상의 층 구조로 형성될 수가 있다.
예를 들어, 정전 커버는 상부층으로 높은 압축 잔류응력을 갖고 하부층으로 상대적으로 낮은 압축 잔류응력을 갖도록 구성될 수 있다(case 1). 이 경우, 정전 커버가 볼록한 구조를 형성할 수 있지만, 조절능력(controllability)은 낮고, 안정성(stability) 및 가공성(processibility)도 상대적으로 열악하다.
정전 커버는 상부층으로 압축 잔류응력을 갖고 하부층으로 인장 잔류응력을 갖도록 구성될 수 있다(case 2). 이 경우, case 1의 경우보다, 조절능력은 높고, 안정성 및 가공성도 중간 정도로 약간 향상된다.
다르게는 정전 커버가 상부층으로 낮은 인장 잔류응력을 갖고 하부층으로 상대적으로 높은 인장 잔류응력을 갖도록 구성될 수 있다(case 3). 이 경우 조절능력, 안정성 및 가공성이 대체적으로 양호하다고 할 수 있다.
또한, 정전 커버가 2층 구조가 아닌 3층 구조로 형성될 수가 있다. 예를 들 어, 정전 커버가 중간층으로 큰 인장 잔류응력을 갖고, 그 상부층 및 하부층으로 상대적으로 작은 인장 잔류응력을 갖도록 할 수가 있다(case 4). 이 경우 전체적으로 우수한 조절능력, 안정성 및 가공성을 얻을 수 있었다. 2개 층으로 구성된 경우는 상부 및 하부층의 잔류응력 변화 또는 두께 변화에 의해서 큰 영향을 받을 수가 있다. 하지만, 3개 층으로 구성된 경우에는 잔류응력의 변화나 두께 변화를 상부 및 하부층에서 상호 보완할 수 있기 때문에, 대체로 균일한 굽힘 특성을 기대할 수 있으며, 우수한 가공성이나 안정성 등을 기대할 수 있다. 따라서, 잔류응력이 다른 3개 층을 형성하는 경우가 2개 층을 형성하는 경우보다 더욱 바람직하다고 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 스위치 소자의 단면도이며, 도 12는 도 11의 미세 스위치 소자의 평면도이고, 도 13은 도 11의 미세 스위치 소자에서 정전 커버가 기판에 밀착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 미세 스위치 소자(200)는 기판(210), 정전 커버(230), 베젤부(250) 및 전극 브릿지(245)를 포함한다. 기판(210)에는 대략 소자의 중심부에 출력단자(214)가 형성되어 있는 반면, 입력단자(212)는 소자의 주변부에 형성되어 있으며, 입력단자(212)는 대략 제2 구동전극(222)가 형성된 원호 근처에서 그 단부가 위치하고 있다. 다르게는 출력단자(214)의 단부를 중심으로 제1 구동전극(220)과 제2 구동전극(222)이 차례로 형성되어 있으며, 제2 구동전극(222)에 인접한 위치에서 입력단자(212)의 단자 끝이 위치하고 있다.
참고로, 전극 브릿지(245)는 도 12에 표시된 위치에 있으며, 제1 구동전극(220)이 외부로 연결되는 단자 사이에서 입력단자(212)와 연결된다. 이런 기준으로 볼 때, 도 11 및 도 13에서 전극 브릿지(245)의 위치가 다소 이상하지만, 이는 본 실시예에 따른 소자의 단면을 효과적으로 표현하기 위한 것임을 미리 밝힌다.
본 실시예의 정전 커버(230)는 낮은 돔 형상으로 형성되어 있기 때문에, 베젤부(250) 역시 정전 커버(230)의 테두리에 대응하여 원호(arc) 형상으로 형성되어 있으며, 제1 구동전극(220)과 제2 구동전극(222), 베젤부(250)의 형상은 대략 도4의 대응되는 요소들을 참조할 수 있다.
기판(210) 위로 정전 커버(230)가 물리적으로 분리된 상태로 제공되며, 정전 커버(230)의 테두리는 베젤부(250)에 의해서 부분적으로 덮인다. 정전 커버(230)는 중앙부에 형성된 접속전극(240)을 포함하며, 접속전극(240)은 전극 브릿지(245)를 통해서 입력단자(212)와 전기적으로 연결되어 있다. 전극 브릿지(245)는 주로 접속전극(240)과 입력단자(212)를 전기적으로 연결하기 위한 것으로서, 정전 커버(230)에 대한 물리적 영향을 최소로 하는 것이 바람직하다.
만약 정전 커버(230)가 제1 구동전극(220)에 의해서 작동하면, 입력단자(212)와 연결된 접속전극(240)이 출력단자(214)와 전기적으로 접촉하며, 양 단자를 연결할 수 있다. 정전 커버(230)에는 다수의 미세 홀이 형성될 수 있으며, 후술하는 희생층의 제거를 위해 사용될 수 있다.
도 11을 참조하면, 정전 커버(230)는 제1 절연층(232), 도전층(234) 및 제2 절연층(236)을 포함하며, 도 10의 case 4와 같이, 도전층(234)은 알루미늄 재질 로 형성되어 상대적으로 큰 인장 잔류응력을 가지며, 제1 및 제2 절연층(232, 236)은 저온 PECVD로 형성되는 실리콘 질화막 혹은 산화막으로 형성되어, 상대적으로 작은 인장 잔류응력을 가질 수 있다. 따라서, 희생층 제거 후, 양호한 조절능력 및 가공성에 따라 안정된 돔 구조를 형성할 수가 있다.
정전 커버(230)에서 도전층(234)의 가장자리는 제2 구동전극(222)과 전기적으로 연결 가능하게 접촉하고 있으며, 제2 구동전극(222)으로 인가된 전압은 도전층(234)에도 인가되어 제1 구동전극(220)과 정전기력을 발생할 수 있다. 이를 위해 도전층(234)의 가장자리는 제1 절연층(232) 및 제2 절연층(236)의 가장자리보다 바깥에 위치하며, 더 큰 직경으로 형성되어 있다.
정전 커버(230)의 가장자리 상부는 베젤부(250)에 의해서 부분적으로 덮여 있다. 따라서 정전 커버(230)는 베젤부(250)에 의해서 정의되는 이동가능 영역 내에서 좌우 또는 상하로 이동할 수 있지만, 결국 기판(210)으로부터 이탈할 수 없으며, 도전층(234)과 제2 구동전극(222)이 항상 전기적 연결을 유지할 수 있는 범위 내에 있다.
이전 실시예와 마찬가지로, 베젤부(250)는 정전 커버(230)의 도전층(234)과 전기적으로 연결될 수 있는 재질로 형성되며, 금속 재질로 형성될 수 있다. 또한, 제2 구동전극(222)이 있는 가장자리로 접근할수록 도전층(234)과 제1 구동전극(220)과의 거리는 점차 좁혀지게 되며, 정전 커버(230)의 가장자리에서는 중앙부보다 제1 구동전극(220)과 큰 정전기력을 형성할 수 있다.
도 13을 참조하면, 제1 구동전극(220) 및 제2 구동전극(222) 간의 전압 차 가 증가함에 따라, 일정 차이 이상에서 정전 커버(230)가 기판(210)에 밀착하게 되며, 접속전극(240)이 출력단자(214)에 접촉된다. 반대로, 제1 구동전극(220) 및 제2 구동전극(222) 간의 전압 차가 감소하면, 정전 커버(230)의 복원력이 정전기력보다 커지게 되고, 정전 커버(230)는 원래의 볼록한 형상으로 회복될 수 있다.
도 14a 내지 도 14g는 도 11의 미세 스위치 소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14a를 참조하면, 고저항 기판(210)에 입력단자(212), 출력단자(214), 제1 구동전극(220) 및 제2 구동전극(222)을 형성하며, 이들 단자 및 전극의 구조는 도 4를 참조할 수 있다. 그리고, 단자 및 전극들이 형성된 기판(210) 상에 제1 희생층(272)을 형성한다.
도 14b 및 도 14c를 참조하면, 제1 희생층(272) 상에 제1 절연층(232) 및 도전층(234)을 형성하고, 그 위에 제2 절연층(236)을 형성한다. 이때 제1 희생층(272)은 후술하는 베젤부(250)의 형성을 위해 부분적으로 제2 구동전극(222)의 안쪽을 부분적으로 덮으면서 그 바깥 부분을 노출시킬 수 있으며, 도전층(234)의 중앙부는 접속전극에 대응하는 홀을 미리 포함할 수 있다. 또한, 제1 절연층(232) 및 제2 절연층(236)은 실리콘 질화물(SiN)을 이용하여 형성될 수 있으며, 양 절연층은 같은 재질 또는 다른 재질로 형성될 수 있다. 여기서 제1 절연층(232) 및 제2 절연층(236)은 약 4000~4500Å두께로 형성될 수 있다.
희생층(272)이나 절연층(232, 236) 등을 형성하기 위해서 플라즈마를 이용한 화학기상증착(PECVD) 공정 등이 이용될 수 있으며, 도전층(234) 등의 패터닝을 위해 반응 이온 식각(RIE) 공정 등이 이용될 수 있다.
도전층(234)은 제1 절연층(232) 및 제2 절연층(234)보다 넓은 영역으로 형성되도록 하며, 적어도 제2 구동전극(222)의 안쪽 직경보다는 큰 직경을 갖도록 형성한다. 또한, 도전층(234)은 나중에 볼록한 구조를 이루면서 그 테두리 직경이 평평한 경우보다 조금 작아질 수 있기 때문에, 이를 고려하여 넉넉한 직경을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 도전층(234)이 제1 절연층(232) 및 제2 절연층(236)보다 넓게 형성되기 때문에, 도전층(234)의 가장자리가 절연층(232, 236) 외부로 노출될 수 있으며, 정상 상태 또는 역전 상태에서 도전층(234)은 제2 구동전극(222) 또는 베젤부와 전기적으로 접촉된 상태를 유지할 수가 있다.
도 14d를 참조하면, 제1 희생층(272)이 노출될 때까지 접속전극에 대응하는 제1 및 제2 절연층(232, 236)의 중앙부를 에칭할 수 있다. 사진식각공정(PR)을 통해 마스크 패턴을 형성한 후, 도전층(234)의 안쪽 측면이 노출되지 않을 정도로, RIE 공정으로 제1 및 제2 희생층(232, 236)을 식각할 수 있다.
도 14e를 참조하면, 제2 절연층(236) 상에 제2 절연층(236)을 덮을 수 있는 제2 희생층(278)을 형성한다. 다만, 제2 희생층(278)에 의해서도 제2 구동전극(222)의 바깥 부분이 여전히 노출되어야 하며, 접속전극을 형성하기 위한 가운데 홀 역시 제2 희생층(278)이 제거된 상태로 있는 것이 좋다. 제2 희생층(278)은 마스크 패턴에 의해서 선택적으로 증착될 수 있으며, 성막공정 후 식각과정을 통해 형성될 수가 있다.
도 14f를 참조하면, 제2 희생층(278)이 형성된 기판(210) 상에 베젤 부(250) 및 접속전극(240), 전극 브릿지(245)가 형성된다. 이들 요소들은 동시에 또는 별도로 형성될 수가 있다. 본 실시예에서 베젤부(250), 접속전극(240) 및 전극 브릿지(245)는 금 등과 같은 금속으로 형성될 수 있으며, 금(Au)을 사용하는 경우 스퍼터링 및 습식식각 공정을 통해서 약 1.7㎛의 두께로 형성될 수 있다.
도 14g를 참조하면, 제1 및 제2 희생층(272, 278)을 제거한다. 희생층을 제거하기 위해서 제거 용액이 사용될 수 있으며, 제거 용액을 이용하여 습식 식각 공정으로 희생층을 제거할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 희생층을 제거를 용이하게 하기 위해 정전 커버(230)에 다수의 미세 홀을 형성할 수가 있다. 미세 홀을 통해서, 제거 용액이 쉽게 제1 희생층(272)으로 진입할 수 있으며, 희생층이 녹은 용액 역시 미세 홀이나 주변 공간을 통해 용이하게 배출될 수 있다.
제1 및 제2 희생층(272, 278)이 제거되면, 도전층(234)과 제1, 2 절연층(232, 236) 간의 잔류응력(residual stress) 차이에 의해서, 정전 커버(230)가 볼록한 곡면 구조를 유지할 수 있으며, 희생층으로 인해 정전 커버(230)는 기판(210) 및 베젤부(250)와 이격된 상태를 유지할 수 있다. 정전 커버(230)를 형성할 수 있는 층 구조의 조합에 대해서는 도 10의 내용을 참조할 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 스위치 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 15를 참조하면, 미세 스위치 소자에서 정전 커버(321)는 원형이 아닌 별형으로 형성될 수 있으며, 복수개의 가지를 포함하는 다양한 형상으로 형성될 수 가 있다. 이 외에도 베젤부에 의해서 구속될 수 있는 조건을 유지한다면, 정전 커버는 다양한 형상으로 형성될 수가 있다.
본 발명의 미세 스위치 소자에서는 정전 커버가 다른 지지 구조에 의해서 지지되지 않거나 외부 영향을 최소로 하기 때문에, 용이하게 변형될 수 있으며, 정전 커버의 변형을 위해 상대적으로 저전력의 전력이 사용된다.
또한, 돔 또는 기타 곡면 구조의 정전 커버는 가장자리에서 구동전극과 가까운 거리를 유지하기 때문에, 가장자리부터 강한 정전기력을 발생할 수 있으며, 작동에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 베젤부가 있어 정전 커버의 이동가능 영역을 제한하는 한편, 언제나 도전층과 제2 구동전극이 전기적으로 접촉되도록 하고, 역전 시에도 베젤부를 통해 도전층과 제2 구동전극 간의 전기적 연결을 유지할 수 있다.
또한, 기판과 정전커버 사이 또는 베젤부와 정전 커버 사이의 간격에 상대적으로 적은 영향을 받기 때문에, 가공성을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 정전기력이 가해지는 전극들 사이의 간격에 큰 영향을 받지 않으며, 제조과정에 의한 품질의 의존도가 상대적으로 낮다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (28)

  1. 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극을 포함하는 스위치 기판;
    상기 스위치 기판으로부터 물리적으로 분리되며, 상기 제2 구동전극과 전기적으로 연결되어 상기 제1 구동전극과 정전기력을 형성할 수 있고, 상기 입력단자와 상기 출력단자를 전기적으로 연결하기 위한 접속전극을 포함하는 정전 커버; 및
    상기 정전 커버의 이동을 허여하면서 그 이동 영역을 제한하는 베젤부;
    를 구비하는 미세 스위치 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베젤부는 상기 정전 커버를 비가압 상태로 그 이동 영역을 제한하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베젤부는 상기 정전 커버 및 상기 제2 구동전극을 전기적으로 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정전 커버는 곡면 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소 자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정전 커버는 상기 제2 구동전극와 전기적으로 연결 가능한 도전층 및 상기 도전층 상에 적층되는 제1 절연층을 포함하며, 상기 도전층과 상기 제1 절연층은 서로 다른 잔류응력 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정전 커버는 상기 제1 절연층에 대응하여 상기 도전층의 타면에 형성되는 제2 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도전층은 대체로 상기 제1 및 제2 절연층과 구분되는 인장 또는 압축 잔류응력을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 베젤부는 상기 정전 커버의 테두리를 따라 형성되며, 상기 정전 커버의 테두리로부터 이격된 구조를 유지하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 정전 커버는 다수개의 미세 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 정전 커버는 원형(disc type) 또는 별형(star type)의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  11. 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극을 포함하는 스위치 기판;
    실질적으로 돔 형상으로 형성되어 상기 스위치 기판으로부터 물리적으로 분리되며, 상기 제1 구동전극을 마주하는 제1 절연층 및 상기 제1 절연층 상에 형성되어 상기 제2 구동전극과 전기적으로 연결되는 도전층을 포함하고, 상기 입력단자와 상기 출력단자를 전기적으로 연결하기 위한 접속전극이 상기 입력단자 및 상기 출력단자의 연결부위에 대응하여 상기 제1 절연층의 저면에 형성된 정전 커버; 및
    돔 형상의 상기 정전 커버의 테두리를 따라 형성되며, 상기 정전 커버의 테두리로부터 이격된 구조를 유지하는 베젤부;를 구비하는 미세 스위치 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 구동전극은 상기 베젤부를 따라 주변에 형성되며, 상기 제1 구동 전극은 상기 제2 구동전극, 상기 입력단자 및 상기 출력단자 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 베젤부는 상기 도전층 및 상기 제2 구동전극을 전기적으로 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 정전 커버는 상기 제1 절연층에 대응하여 상기 도전층의 타면에 형성되는 제2 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 도전층은 대체로 상기 제1 및 제2 절연층과 구분되는 인장 또는 압축 잔류응력을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 정전 커버는 다수개의 미세 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  17. 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극을 포함하는 스위치 기 판;
    실질적으로 돔 형상으로 형성되어 상기 스위치 기판으로부터 물리적으로 분리되며, 상기 제1 구동전극을 마주하는 제1 절연층 및 상기 제1 절연층 상에 형성되어 상기 제2 구동전극과 전기적으로 연결되는 도전층을 포함하고, 상기 입력단자와 상기 출력단자를 전기적으로 연결하기 위한 접속전극이 상기 제1 절연층의 저면에 형성된 정전 커버;
    돔 형상의 상기 정전 커버의 테두리를 따라 형성되며, 상기 정전 커버의 테두리로부터 이격된 구조를 유지하는 베젤부; 및
    상기 입력단자 및 상기 출력단자 중 하나와 상기 접속전극을 전기적으로 연결하는 전극 브릿지;를 구비하는 미세 스위치 소자.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 구동전극은 상기 베젤부를 따라 주변에 형성되며, 상기 입력단자 및 상기 출력단자 중 상기 전극 브릿지와 연결되는 단자는 상기 정전 커버의 주변에서 상기 전극 브릿지와 연결되며, 상기 입력단자와 상기 출력단자 중 다른 단자는 상기 접속전극의 하부에 위치하고, 상기 제1 구동전극은 상기 제2 구동전극과 상기 다른 단자 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 베젤부는 상기 도전층 및 상기 제2 구동전극을 전기적으로 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 정전 커버는 상기 제1 절연층에 대응하여 상기 도전층의 타면에 형성되는 제2 절연층을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 도전층은 대체로 상기 제1 및 제2 절연층과 구분되는 인장 또는 압축 잔류응력을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 정전 커버는 다수개의 미세 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 정전 커버는 별형(star type)의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자.
  24. 스위치 기판 상에 입력단자, 출력단자, 제1 구동전극 및 제2 구동전극을 형성하는 단계;
    상기 스위치 기판 상에 제1 희생층을 형성하는 단계;
    상기 제1 희생층이 형성된 상기 스위치 기판 상에 접속전극을 포함하는 정전 커버를 형성하는 단계;
    상기 정정 커버 상에 제2 희생층을 형성하는 단계;
    상기 제2 희생층의 주변에 베젤부를 형성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 희생층을 제거하는 단계;를 구비하는 미세 스위치 소자의 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 정전 커버의 주변을 따르도록 상기 제2 구동전극을 형성하며, 상기 베젤부에 의해서 상기 정전 커버가 부분적으로 덮이도록 상기 베젤부를 상기 제2 희생층 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자의 제조방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 정전 커버를 형성하는 단계는, 상기 제1 희생층 상에 상기 접속전극을 형성하고, 상기 접속전극 및 상기 제1 희생층 상에 제1 절연층을 형성하고, 상기 제1 절연층 상에 도전층을 형성하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자의 제조방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 정전 커버를 형성하는 단계는, 상기 도전층 상에 제2 절연층을 더 형성하는 과정을 더 수행하며, 상기 도전층은 대체로 상기 제1 및 제2 절연층과 구분되는 인장 또는 압축 잔류응력을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자의 제조방법.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 정전 커버를 형성하는 단계를, 상기 정전 커버에 다수의 미세 홀을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 스위치 소자의 제조방법.
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