KR20080068548A - 마이크로스위칭 소자 및 마이크로스위칭 소자 제조 방법 - Google Patents

마이크로스위칭 소자 및 마이크로스위칭 소자 제조 방법 Download PDF

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KR20080068548A
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Abstract

고정 컨택트 전극에 대한 가동 컨택트 전극의 배향 변동을 억제하는 데에 적합한 마이크로스위칭 소자 및 그 마이크로스위칭 소자의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 소자 X1은, 고정부(11)와, 가동부(12)와, 접촉부(13a', 13b')를 갖는 전극(13)과, 접촉부(13a')에 당접하는 접촉부(14a')를 갖는 전극(14A)과, 접촉부(13b')에 대향하는 접촉부(14b')를 갖는 전극(14B)을 구비한다. 본 발명의 방법은, 기판 상에 전극(13)을 형성하는 공정, 전극(13)을 덮도록 기판 상에 희생층을 형성하는 공정, 희생층에서 전극(13)에 대응하는 위치에, 제1 오목부와 이보다 얕은 제2 오목부를 형성하는 공정, 희생층을 개재하여 전극(13)에 대향하는 부위를 갖고 제1 오목부를 채우는 전극(14A)을 형성하는 공정, 희생층을 개재하여 전극(13)에 대향하는 부위를 갖고 제2 오목부를 채우는 전극(14B)을 형성하는 공정, 및 희생층을 제거하는 공정을 포함한다.
베이스 기판, 컨택트 전극, 구동 전극, 레지스트 패턴, 희생층

Description

마이크로스위칭 소자 및 마이크로스위칭 소자 제조 방법{MICROSWITCHING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING MICROSWITCHING DEVICE}
본 발명은, MEMS 기술을 이용하여 제조되는 미소한 스위칭 소자에 관한 것이다.
휴대 전화 등 무선 통신 기기의 기술 분야에서는, 고기능을 실현하기 위해 탑재되는 부품의 증가 등에 수반하여, RF 회로의 소형화에 대한 요구가 높아지고 있다. 이러한 요구에 응하기 위해, 회로를 구성하는 다양한 부품에 대해서, MEMS (micro-electro mechanical systems) 기술의 이용에 의한 미소화가 진행되고 있다.
그러한 부품의 하나로서, MEMS 스위치가 알려져 있다. MEMS 스위치는, MEMS 기술에 의해 각 부위가 미소하게 형성된 스위칭 소자이며, 기계적으로 개폐하여 스위칭을 실행하기 위한 적어도 한쌍의 컨택트나, 그 컨택트쌍의 기계적 개폐 동작을 달성하기 위한 구동 기구 등을 갖는다. MEMS 스위치는, 특히 ㎓ 오더의 고주파 신호의 스위칭에서, PIN 다이오드나 MESFET 등으로 이루어지는 스위칭 소자보다도, 열림 상태에서 높은 아이솔레이션을 나타내고 또한 닫힘 상태에서 낮은 삽입 손실을 나타내는 경향이 있다. 이는, 컨택트쌍간의 기계적 개리에 의해 열림 상태가 달성되는 것이나, 기계적 스위치이기 때문에 기생 용량이 적은 것에, 기인한다. MEMS 스위치에 대해서는, 예를 들면 하기의 특허 문헌1∼4에 기재되어 있다.
[특허 문헌1] 일본 특개 2004-1186호 공보
[특허 문헌2] 일본 특개 2004-311394호 공보
[특허 문헌3] 일본 특개 2005-293918호 공보
[특허 문헌4] 일본 특표 2005-528751호 공보
도 25 내지 도 29는, 종래의 마이크로스위칭 소자의 일례인 마이크로스위칭 소자 X4를 나타낸다. 도 25는, 마이크로스위칭 소자 X4의 평면도이며, 도 26은, 마이크로스위칭 소자 X4의 일부 생략 평면도. 도 27 내지 도 29는, 각각, 도 25의 선 XXVII-XXVII, 선 XXVIII-XXVIII, 및 선 XXIX-XXIX를 따라 취한 단면도이다.
마이크로스위칭 소자 X4는, 베이스 기판 S4와, 고정부(41)와, 가동부(42)와, 컨택트 전극(43)과, 한쌍의 컨택트 전극(44A, 44B)(도 26에서는 가상선으로 나타냄)과, 구동 전극(45)과, 구동 전극(46)(도 26에서는 가상선으로 나타냄)을 구비한다.
고정부(41)는, 도 27 내지 도 29에 도시한 바와 같이, 경계층(47)을 개재하여 베이스 기판 S4에 접합하고 있다. 고정부(41) 및 베이스 기판 S4는 단결정 실리콘으로 이루어지고, 경계층(47)은 이산화 실리콘으로 이루어진다.
가동부(42)는, 예를 들면 도 26 및 도 29에 도시된 바와 같이, 고정부(41)에 고정된 고정단(42a)과 자유단(42b)을 갖고 베이스 기판 S4를 따라 연장되고, 슬릿(48)을 개재하여 고정부(41)에 둘러싸여져 있다. 또한, 가동부(42)는 단결정 실 리콘으로 이루어진다.
컨택트 전극(43)은, 도 26에 잘 도시된 바와 같이 가동부(42)의 자유단(42b) 가까이에 형성되어 있다. 컨택트 전극(44A, 44B)의 각각은, 도 27 또는 도 29에 도시한 바와 같이, 고정부(41) 상에 세워 형성되어 있고, 또한, 컨택트 전극(43)에 대향하는 부위를 갖는다. 또한, 컨택트 전극(44A, 44B)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 스위칭 대상의 소정의 회로에 접속되어 있다. 컨택트 전극(43, 44A, 44B)은 소정의 도전 재료로 이루어진다.
구동 전극(45)은, 도 26에 잘 도시된 바와 같이, 가동부(42) 상 및 고정부(41) 상에 걸쳐 형성되어 있다. 구동 전극(46)은, 도 28에 잘 도시된 바와 같이, 그 양단이 고정부(41)에 접합하여 구동 전극(45)의 상방을 걸치도록 세워 형성되어 있다. 또한, 구동 전극(46)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 그라운드 접속되어 있다. 구동 전극(45, 46)은 소정의 도전 재료로 이루어진다.
이러한 구성의 마이크로스위칭 소자 X4에서, 구동 전극(45)에 전위를 부여하면, 구동 전극(45, 46) 사이에는 정전 인력이 발생한다. 부여 전위가 충분히 높은 경우, 베이스 기판 S4를 따라 연장되는 가동부(42)는, 컨택트 전극(43)이 양 컨택트 전극(44A, 44B)에 당접할 때까지 탄성 변형한다. 이와 같이 하여, 마이크로스위칭 소자 X4의 닫힘 상태가 달성된다. 닫힘 상태에서는, 컨택트 전극(43)에 의해 한쌍의 컨택트 전극(44A, 44B)이 전기적으로 중개되어, 전류가 그 컨택트 전극(44A, 44B) 간을 통과하는 것이 허용된다. 이와 같이 하여, 예를 들면 고주파 신호의 온 상태를 달성할 수 있다.
한편, 닫힘 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X4에서, 구동 전극(45)에 대한 전위 부여를 정지함으로써 구동 전극(45, 46) 사이에 작용하는 정전 인력을 소멸시키면, 가동부(42)는 그 자연 상태로 복귀하고, 컨택트 전극(43)은, 양 컨택트 전극(44A, 44B)으로부터 이격한다. 이와 같이 하여, 도 27 및 도 29에 도시한 바와 같은, 마이크로스위칭 소자 X4의 열림 상태가 달성된다. 열림 상태에서는, 한쌍의 컨택트 전극(44A, 44B)이 전기적으로 분리되고, 전류가 그 컨택트 전극(44A, 44B) 간을 통과하는 것은 저지된다. 이와 같이 하여, 예를 들면 고주파 신호의 오프 상태를 달성할 수 있다.
이러한 마이크로스위칭 소자 X4에서는, 컨택트 전극(44A, 44B)에 대한 컨택트 전극(43)의 배향의 변동이 비교적 크다고 하는 문제가 있다.
마이크로스위칭 소자 X4의 제조 과정에서, 컨택트 전극(43)은, 가동부(42) 상, 내지, 재료 기판에서의 가동부 형성 예정 개소 상에서, 박막 형성 기술을 이용하여 형성된다. 구체적으로는, 스퍼터링이나 증착법 등에 의해 소정면 상에 소정의 도전 재료가 성막된 후, 그 막이 패터닝됨으로써, 컨택트 전극(43)은 형성된다. 박막 형성 기술을 이용하여 형성되는 컨택트 전극(43)에는, 소정의 내부 응력이 발생하기 쉽다. 이 내부 응력이 발생하면, 가동부(42)에서 컨택트 전극(43)이 접합하는 개소 및 그 근방은, 컨택트 전극(43)과 함께, 예를 들면 도 30의 (a)나 도 30의 (b)에 과장하여 도시한 바와 같이, 변형하기 쉽다. 이러한 변형에 기인하여, 컨택트 전극(44A, 44B)에 대한 컨택트 전극(43)의 배향은, 소자마다 비교적 크고 서로 다르게(즉, 변동되게) 된다.
컨택트 전극(44A, 44B)에 대한 컨택트 전극(43)의 배향 변동이 크면, 마이크로스위칭 소자 X4에서 닫힘 상태를 달성하기 위해 구동 전극(45)에 부여할 구동 전압은 커지는 경향이 있다. 컨택트 전극(43)에 대하여 상정되는 어느 배향이 생기는 경우에도 소자를 동작할 수 있도록, 구동 전압을 충분히 크게 설정할 필요가 있기 때문이다. 그 때문에, 컨택트 전극(44A, 44B)(고정 컨택트 전극)에 대한 컨택트 전극(43)(가동 컨택트 전극)의 배향 변동이 큰 것은, 소자의 저구동 전압화의 관점으로부터 바람직하지 않다.
본 발명은, 이상과 같은 사정 하에서 연구된 것으로서, 고정 컨택트 전극에 대한 가동 컨택트 전극의 배향 변동을 억제하는 데에 적합한 마이크로스위칭 소자, 및, 그러한 마이크로스위칭 소자를 제조하는 데에 적합한 방법을 제공하는 것을, 목적으로 한다.
본 발명의 제1 측면에 따르면 마이크로스위칭 소자가 제공된다. 이 마이크로스위칭 소자는, 고정부와, 가동부와, 가동 컨택트 전극과, 제1 고정 컨택트 전극과, 제2 고정 컨택트 전극과, 구동 기구를 구비한다. 가동부는, 제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고, 또한, 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장된다. 가동 컨택트 전극은, 가동부의 제1 면 상에 형성되고, 또한, 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 갖는다. 제1 고정 컨택트 전극은, 소자의 열림 상태(오프 상태)에서도 가 동 컨택트 전극의 제1 접촉부에 당접하는 제3 접촉부를 갖고, 또한, 고정부에 접합하고 있다. 제2 고정 컨택트 전극은, 가동 컨택트 전극의 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고, 또한, 고정부에 접합하고 있다. 구동 기구는, 제2 접촉부 및 제4 접촉부가 당접하도록 가동부를 동작 내지 탄성 변형시키는 것이 가능하게 구성되어 있다.
본 마이크로스위칭 소자에서는, 열림 상태(오프 상태)에서, 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부와 제1 고정 컨택트 전극의 제3 접촉부가 당접하고 있다. 이러한 열림 상태에 있는 본 소자의 가동 컨택트 전극 내지 이것이 접합 형성되어 있는 가동부의, 가동 컨택트 전극의 내부 응력의 작용에 기초하는 변형의 자유도는, 제1 및 제3 접촉부가 가령 당접하지 않고 이격하고 있는 경우에서의 가동부의 변형의 자유도보다도, 저감되어 있다. 따라서, 본 마이크로스위칭 소자는, 제1 및 제2 고정 컨택트 전극에 대한 가동 컨택트 전극의 배향 변동을 억제하는 데에 적합한 것이다. 고정 컨택트 전극에 대한 가동 컨택트 전극의 배향 변동이 작은 것은, 마이크로스위칭 소자의 구동 전압을 저감하는 데에 이바지한다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 고정부와, 가동부와, 가동 컨택트 전극과, 제1 고정 컨택트 전극과, 제2 고정 컨택트 전극과, 구동 기구를 구비하는 별도의 마이크로스위칭 소자가 제공된다. 가동부는, 제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고, 또한, 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장된다. 가동 컨택트 전극은, 가동부의 제1 면 상에 형성되고, 또한, 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 갖는다. 제1 고정 컨택트 전극은, 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부와 접합하고 있는 제3 접촉부 를 갖고, 또한, 고정부에 접합하고 있다. 제2 고정 컨택트 전극은, 가동 컨택트 전극의 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고, 또한, 고정부에 접합하고 있다. 구동 기구는, 제2 접촉부 및 제4 접촉부가 당접하도록 가동부를 동작 내지 탄성 변형시키는 것이 가능하게 구성되어 있다.
본 마이크로스위칭 소자에서는, 열림 상태(오프 상태)에서, 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부와 제1 고정 컨택트 전극의 제3 접촉부가 접합하고 있다. 이러한 열림 상태에 있는 본 소자의 가동 컨택트 전극 내지 이것이 접합 형성되어 있는 가동부의, 가동 컨택트 전극의 내부 응력의 작용에 기초하는 변형의 자유도는, 제1 및 제2 접촉부가 가령 접합하지 않고 이격하고 있는 경우에서의 가동부의 변형의 자유도보다도, 저감되어 있다. 따라서, 본 마이크로스위칭 소자는, 제1 및 제2 고정 컨택트 전극에 대한 가동 컨택트 전극의 배향 변동을 억제하는 데에 적합한 것이다. 전술한 바와 같이, 고정 컨택트 전극에 대한 가동 컨택트 전극의 배향 변동이 작은 것은, 소자의 구동 전압을 저감하는 데에 이바지한다.
본 발명의 제1 및 제2 측면에서, 바람직하게는, 가동 컨택트 전극은 제1 돌기부를 갖고, 그 제1 돌기부는 제1 접촉부를 포함하고, 또한, 가동 컨택트 전극은 제1 돌기부보다 돌출 길이가 작은 제2 돌기부를 갖고, 그 제2 돌기부는 제2 접촉부를 포함한다. 이러한 구성은, 소자의 열림 상태에서 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부와 고정 컨택트 전극의 제3 접촉부를 당접 또는 접합시키는 데에, 바람직하다.
바람직하게는, 제1 고정 컨택트 전극은 제3 돌기부를 갖고, 그 제3 돌기부는 제3 접촉부를 포함하고, 또한, 제2 고정 컨택트 전극은 제3 돌기부보다 돌출 길이 가 작은 제4 돌기부를 갖고, 그 제4 돌기부는 제4 접촉부를 포함한다. 이러한 구성은, 소자의 열림 상태에서도 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부와 고정 컨택트 전극의 제3 접촉부를 당접 또는 접합시키는 데에, 바람직하다.
바람직하게는, 가동 컨택트 전극은, 가동부의 제1 면 상에서 고정단으로부터 이격하여 형성되고, 제1 접촉부 및 제2 접촉부는, 그 이격된 방향과는 교차하는 방향으로 이격하고, 구동 기구는, 가동부의 제1 면 상에서 구동력 발생 영역을 갖고, 그 구동력 발생 영역의 무게 중심은, 가동 컨택트 전극에서의 제1 접촉부보다도 제2 접촉부에 가깝다. 이러한 구성은, 소자의 구동 전압을 저감하는 데에 있어서 바람직하다.
바람직하게는, 가동부의 고정단과 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부 사이의 거리, 및, 고정단과 제2 접촉부 사이의 거리는, 서로 다르다. 예를 들면, 고정단과 제2 접촉부 사이의 거리는, 고정단과 제1 접촉부 사이의 거리보다 작다. 또한, 가동부는 굴곡 구조를 가져도 된다. 바람직하게는, 고정단의 길이를 2등분하는 점과, 제1 접촉부 및 제2 접촉부 사이를 2등분하는 점을 통과하는 가상선에 대하여, 제2 접촉부와 동일한 측에, 구동력 발생 영역의 무게 중심은 위치한다. 이들 구성은, 소자의 구동 전압을 저감하는 데에 있어서 바람직하다.
바람직한 실시 형태에서는, 구동 기구는, 가동부의 제1 면 상에 형성된 가동 구동 전극과, 가동 구동 전극에 대향하는 부위를 갖고 또한 고정부에 접합하고 있는 고정 구동 전극을 포함한다. 본 발명에 따른 마이크로스위칭 소자는, 구동 기구로서, 이러한 정전형 구동 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
다른 바람직한 실시 형태에서는, 구동 기구는, 가동부의 제1 면 상에 형성된 제1 전극막과, 제2 전극막과, 그 제1 및 제2 전극막 사이에 개재하는 압전막으로 이루어지는 적층 구조를 포함한다. 본 발명의 마이크로스위칭 소자는, 구동 기구로서, 이러한 압전형 구동 기구를 구비하여도 된다.
다른 바람직한 실시 형태에서는, 구동 기구는, 가동부의 제1 면 상에 형성된 열 팽창율이 서로 다른 복수의 재료막으로 이루어지는 적층 구조를 포함한다. 본 발명의 마이크로스위칭 소자는, 구동 기구로서, 이러한 열형 구동 기구를 구비하여도 된다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 고정부와, 제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고 또한 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장되는 가동부와, 가동부의 제1 면 상에 형성되고 또한 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 갖는 가동 컨택트 전극과, 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부에 당접하는 제3 접촉부를 갖고 또한 고정부에 접합하고 있는 제1 고정 컨택트 전극과, 가동 컨택트 전극의 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고 또한 고정부에 접합하고 있는 제2 고정 컨택트 전극을 구비하는 마이크로스위칭 소자를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은, 기판 상에 가동 컨택트 전극을 형성하는 공정과, 가동 컨택트 전극을 덮도록 기판 상에 희생층을 형성하는 공정과, 희생층에서 가동 컨택트 전극에 대응하는 위치에, 제1 오목부 및 그 제1 오목부보다 얕은 제2 오목부를 형성하는 공정과, 희생층을 개재하여 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖고 제1 오목부를 채우는 제1 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과, 희생층을 개재하여 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖 고 제2 오목부를 채우는 제2 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과, 희생층을 제거하는 공정을 포함한다. 본 방법에 따르면, 본 발명의 제1 측면에 따른 마이크로스위칭 소자를 적절히 제조할 수 있다.
본 발명의 제4 측면에 따르면, 고정부와, 제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고 또한 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장되는 가동부와, 가동부의 제1 면 상에 형성되고 또한 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 갖는 가동 컨택트 전극과, 가동 컨택트 전극의 제1 접촉부에 접합하고 있는 제3 접촉부를 갖고 또한 고정부에 접합하고 있는 제1 고정 컨택트 전극과, 가동 컨택트 전극의 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고 또한 고정부에 접합하고 있는 제2 고정 컨택트 전극을 구비하는 마이크로스위칭 소자를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은, 기판 상에 가동 컨택트 전극을 형성하는 공정과, 가동 컨택트 전극을 덮도록 기판 상에 희생층을 형성하는 공정과, 희생층에서 가동 컨택트 전극에 대응하는 위치에, 가동부를 부분적으로 노출시키기 위한 구멍부, 및, 오목부를 형성하는 공정과, 희생층을 개재하여 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖고 구멍부를 채우는 제1 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과, 희생층을 개재하여 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖고 오목부를 채우는 제2 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과, 희생층을 제거하는 공정을 포함한다. 본 방법에 따르면, 본 발명의 제2 측면에 따른 마이크로스위칭 소자를 적절히 제조할 수 있다.
도 1 내지 도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자 X1 을 나타낸다. 도 1은, 마이크로스위칭 소자 X1의 평면도이며, 도 2는, 마이크로스위칭 소자 X1의 일부 생략 평면도이다. 도 3 내지 도 5는, 각각, 도 1의 선 III-III, 선 IV-IV, 및 선 V-V를 따라 취한 단면도이다.
마이크로스위칭 소자 X1은, 베이스 기판 S1과, 고정부(11)와, 가동부(12)와, 컨택트 전극(13)과, 한쌍의 컨택트 전극(14A, 14B)(도 2에서는 가상선으로 나타냄)과, 구동 전극(15)과, 구동 전극(16)(도 2에서는 가상선으로 나타냄)을 구비한다.
고정부(11)는, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 경계층(17)을 개재하여 베이스 기판 S1에 접합하고 있다. 또한, 고정부(11)는, 단결정 실리콘 등의 실리콘 재료로 이루어진다. 고정부(11)를 구성하는 실리콘 재료는, 1000Ω·㎝ 이상의 저항율을 갖는 것이 바람직하다. 경계층(17)은 예를 들면 이산화 실리콘으로 이루어진다.
가동부(12)는, 예를 들면 도 1, 도 2, 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 면(12a) 및 제2 면(12b)를 갖고, 고정부(11)에 고정된 고정단(12c)과 자유단(12d)을 갖고 베이스 기판 S1을 따라 연장하고, 슬릿(18)을 개재하여 고정부(11)에 둘러싸여져 있다. 가동부(12)에 대하여 도 3 및 도 4에 도시하는 두께 T는 예를 들면 15㎛ 이하이다. 또한, 가동부(12)에 대해서, 도 2에 도시하는 길이 L1은 예를 들면 650∼1000㎛이며, 길이 L2는 예를 들면 200∼400㎛이다. 슬릿(18)의 폭은 예를 들면 1.5∼2.5㎛이다. 가동부(12)는, 예를 들면 단결정 실리콘으로 이루어진다.
컨택트 전극(13)은, 가동 컨택트 전극이며, 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 가 동부(12)의 제1 면(12a) 상에서 자유단(12d) 가까이에 형성되어 있다(즉, 컨택트 전극(13)은 가동부(12)의 고정단(12c)으로부터 이격하여 형성되어 있다). 또한, 컨택트 전극(13)은 접촉부(13a', 13b')를 갖는다. 도 2에서는, 도면의 명확화의 관점으로부터, 접촉부(13a', 13b')를 흑 베타로 나타낸다. 컨택트 전극(13)의 두께는 예를 들면 0.5∼2.0㎛이다. 이러한 두께 범위는, 컨택트 전극(13)의 저저항화를 도모하는 데에 있어서 바람직하다. 컨택트 전극(13)은, 소정의 도전 재료로 이루어지고, 예를 들면, Mo 기초막과 그 위의 Au막으로 이루어지는 적층 구조를 갖는다.
컨택트 전극(14A, 14B)은, 제1 및 제2 고정 컨택트 전극이며, 도 3 또는 도 5에 도시한 바와 같이, 고정부(11) 상에 세워 형성되어 있고 또한 돌기부(14a, 14b)를 갖는다. 돌기부(14a)의 선단은 접촉부(14a')를 이루고, 이 접촉부(14a')는, 컨택트 전극(13) 내의 접촉부(13a')에 당접한다. 돌기부(14b)의 선단은 접촉부(14b')를 이루고, 컨택트 전극(13) 내의 접촉부(13b')에 대향한다. 돌기부(14a)의 돌출 길이는, 돌기부(14b)의 돌출 길이보다 크다. 예를 들면, 돌기부(14a)의 돌출 길이는 1∼4㎛이며, 돌기부(14b)의 돌출 길이는, 돌기부(14a)의 돌출 길이보다 작은 한도 내에서 0.8∼3.8㎛이다. 또한, 각 컨택트 전극(14A, 14B)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 스위칭 대상의 소정의 회로에 접속되어 있다. 컨택트 전극(14A, 14B)의 구성 재료로서는, 컨택트 전극(13)의 구성 재료와 동일한 것을 채용할 수 있다.
구동 전극(15)은, 도 2에 잘 도시된 바와 같이 가동부(12) 상 및 고정부(11) 상에 걸쳐서 형성되어 있다. 구동 전극(15)의 두께는 예를 들면 0.5∼2㎛이다. 구동 전극(15)의 구성 재료로서는, Au를 채용할 수 있다.
구동 전극(16)은, 구동 전극(15) 사이에 정전 인력(구동력)을 발생시키기 위한 것으로서, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 그 양단이 고정부(11)에 접합하여 구동 전극(15)의 상방을 걸치도록 세워 형성되어 있다. 구동 전극(16)의 두께는 예를 들면 15㎛ 이상이다. 또한, 구동 전극(16)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 그라운드 접속되어 있다. 구동 전극(16)의 구성 재료로서는, 컨택트 전극(15)의 구성 재료와 동일한 것을 채용할 수 있다.
도 6 내지 도 9는, 마이크로스위칭 소자 X1의 제조 방법을, 도 3 및 도 4에 상당하는 단면의 변화로서 나타낸다. 본 방법에서는, 우선, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같은 재료 기판 S1'를 준비한다. 재료 기판 S1'는, SOI(silicon on insulator) 기판이며, 제1 층(101), 제2 층(102), 및, 이들 사이의 중간층(103)으로 이루어지는 적층 구조를 갖는다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면, 제1 층(101)의 두께는 15㎛이며, 제2 층(102)의 두께는 5105㎛이며, 중간층(103)의 두께는 4㎛이다. 제1 층(101)은, 예를 들면 단결정 실리콘으로 이루어지고, 고정부(11) 및 가동부(12)로 가공된다. 제2 층(102)은, 예를 들면 단결정 실리콘으로 이루어지고, 베이스 기판 S1로 가공된다. 중간층(103)은, 예를 들면 이산화 실리콘으로 이루어지고, 경계층(17)으로 가공된다.
다음으로, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 층(101) 상에 도체막(104)을 형성한다. 예를 들면, 스퍼터링법에 의해, 제1 층(101) 상에 Mo를 성막하고, 계속 해서 그 위에 Au를 성막한다. Mo막의 두께는 예를 들면 30㎚이며, Au막의 두께는 예를 들면 500㎚이다.
다음으로, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 포토리소그래피법에 의해 도체막(104) 상에 레지스트 패턴(105, 106)을 형성한다. 레지스트 패턴(105)은, 컨택트 전극(13)에 대응하는 패턴 형상을 갖는다. 레지스트 패턴(106)은, 구동 전극(15)에 대응하는 패턴 형상을 갖는다.
다음으로, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(105, 106)을 마스크로서 이용하여 도체막(104)에 대하여 에칭 처리를 실시함으로써, 제1 층(101) 상에, 컨택트 전극(13) 및 구동 전극(15)을 형성한다. 본 공정에서의 에칭 방법으로서는, 이온 밀링(예를 들면 Ar 이온에 의한 물리적 에칭)을 채용할 수 있다. 뒤에 나오는 금속 재료에 대한 에칭 방법으로서도 이온 밀링을 채용할 수 있다.
다음으로, 레지스트 패턴(105, 106)을 제거한 후, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 층(101)에 에칭 처리를 실시함으로써 슬릿(18)을 형성한다. 구체적으로는, 포토리소그래피법에 의해 제1 층(101) 상에 소정의 레지스트 패턴을 형성한 후, 그 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여, 제1 층(101)에 대하여 이방성의 에칭 처리를 실시한다. 에칭 방법으로서는, 반응성 이온 에칭을 채용할 수 있다. 본 공정에서, 고정부(11) 및 가동부(12)가 패턴 형성되게 된다.
다음으로, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 슬릿(18)을 막도록, 재료 기판 S1'의 제1 층(101)측에 희생층(107)을 형성한다. 희생층 재료로서는 예를 들면 이산화 실리콘을 채용할 수 있다. 또한, 희생층(107)을 형성하기 위한 방법으로서 는, 예를 들면 플라즈마 CVD법이나 스퍼터링법을 채용할 수 있다.
다음으로, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 희생층(107)에서 컨택트 전극(13)에 대응하는 개소에 오목부(107a, 107b)를 형성한다. 구체적으로는, 포토리소그래피법에 의해 희생층(107) 상에 소정의 레지스트 패턴을 형성한 후, 그 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여 희생층(107)에 대하여 에칭 처리를 실시한다. 에칭 방법으로서는, 웨트 에칭을 채용할 수 있다. 웨트 에칭을 위한 에칭액으로서는, 예를 들면 버퍼드 불산(BHF)을 채용할 수 있다. 희생층(107)에 대한 뒤에 나오는 웨트 에칭에서도 BHF를 채용할 수 있다. 오목부(107a)는, 컨택트 전극(14A)의 돌기부(14a)를 형성하기 위한 것이다. 오목부(107a)의 저면과 컨택트 전극(13) 사이의 거리, 즉, 오목부(107a)와 컨택트 전극(13) 사이의 희생층(107)의 두께는, 예를 들면 12㎛ 이하이다. 도 8의 (a) 이후의 공정도에서는, 오목부(107a)와 컨택트 전극(13) 사이의 희생층(107)의 두께를 과장하여 나타낸다. 오목부(107b)는, 컨택트 전극(14b)의 돌기부(14b)를 형성하기 위한 것이며, 오목부(107a)보다도 얕다.
다음으로, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 희생층(107)을 패터닝하여 개구부(107c, 107d, 107e)를 형성한다. 구체적으로는, 포토리소그래피법에 의해 희생층(107) 상에 소정의 레지스트 패턴을 형성한 후, 그 레지스트 패턴을 마스크로서 이용하여 희생층(107)에 대하여 에칭 처리를 실시한다. 에칭 방법으로서는, 웨트 에칭을 채용할 수 있다. 개구부(107c, 107d)는, 각각, 고정부(11)에서 컨택트 전극(14A, 14B)이 접합하는 영역을 노출시키기 위한 것이다. 개구부(107e)는, 고정 부(11)에서 구동 전극(16)이 접합하는 영역을 노출시키기 위한 것이다.
다음으로, 재료 기판 S1'에서 희생층(107)이 형성되어 있는 측의 표면에 통전용의 기초막(도시 생략)을 형성한 후, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(108)을 형성한다. 기초막은, 예를 들면, 스퍼터링법에 의해 두께 50㎚의 Mo 를 성막하고, 계속해서 그 위에 두께 500㎚의 Au를 성막함으로써 형성할 수 있다. 레지스트 패턴(108)은, 컨택트 전극(14A, 14B)에 대응하는 개구부(108a, 108b) 및 구동 전극(16)에 대응하는 개구부(108c)를 갖는다.
다음으로, 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 컨택트 전극(14A, 14B) 및 구동 전극(16)을 형성한다. 구체적으로는, 개구부(107a∼107e, 108a∼108c)에서 노출하는 전술한 기초막 상에, 전기 도금법에 의해 예를 들면 Au를 성장시킨다.
다음으로, 도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 레지스트 패턴(108)을 에칭 제거한다. 이 후, 전기 도금용의 전술한 기초막에서 노출하고 있는 부분을 에칭 제거한다. 이들 에칭 제거에서는, 각각, 웨트 에칭을 채용할 수 있다.
다음으로, 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 희생층(107) 및 중간층(103)의 일부를 제거한다. 구체적으로는, 희생층(107) 및 중간층(103)에 대하여 웨트 에칭 처리를 실시한다. 본 에칭 처리에서는, 우선 희생층(107)이 제거되고, 그 후, 슬릿(18)에 임하는 개소로부터 중간층(103)의 일부가 제거된다. 이 에칭 처리는, 가동부(12)의 전체와 제2 층(102) 사이에 적절히 공극이 형성된 후에 정지한다. 이와 같이 하여, 중간층(103)에서 경계층(17)가 잔존 형성된다. 또한, 제2 층(102)는, 베이스 기판 S1을 구성하게 된다.
본 공정을 거치면, 가동부(12)에 휘어짐이 생겨서, 도 9의 (c)에서 과장하여 도시하는 바와 같이, 가동부(12)가 컨택트 전극(14A, 14B)측으로 변위한다. 전술한 바와 같이 하여 형성된 구동 전극(15)에는, 그 형성 과정에서 내부 응력이 생기고 있고, 이 내부 응력의 작용에 의해, 그 구동 전극(15)과 이것이 접합하는 가동부(12)가 휘는 것이다. 구체적으로는, 가동부(12)의 자유단(12d)이 컨택트 전극(14)에 접근하도록, 가동부(12)에 변형 또는 휘어짐이 생긴다. 그 결과, 가동부(12)는, 컨택트 전극(13)의 접촉부(13a')와 컨택트 전극(14A)의 돌기부(14a)의 접촉부(14a')가 당접할 때까지, 변형한다. 돌기부(14a)는, 당접하는 접촉부(13a', 14a') 사이에 바람직하게는 가압력이 생기도록, 충분히 길게 형성될 필요가 있다.
다음으로, 필요에 따라, 컨택트 전극(14A, 14B) 및 구동 전극(16)의 하면에 부착되어 있는 기초막의 일부(예를 들면 Mo막)를 웨트 에칭에 의해 제거한 후, 초임계 건조법에 의해 소자 전체를 건조한다. 초임계 건조법에 따르면, 가동부(12)가 베이스 기판 S1 등에 붙게 되는 스티킹 현상을 적절히 회피할 수 있다.
이상과 같이 하여, 마이크로스위칭 소자 X1을 제조할 수 있다. 본 방법에서는, 컨택트 전극(13)에 대향하는 부위를 갖는 컨택트 전극(14A, 14B)에 대해서, 도금법에 의해 희생층(107) 상에 두껍게 형성할 수 있다. 그 때문에, 한쌍의 컨택트 전극(14A, 14B)에 대해서는, 원하는 저저항을 실현하기 위한 충분한 두께를 설정하는 것이 가능하다. 두꺼운 컨택트 전극(14A, 14B)은, 마이크로스위칭 소자 X1의 삽입 손실을 저감하는 데에 있어서 바람직하다.
이상과 같이 하여 제조되는 마이크로스위칭 소자 X1에서, 구동 전극(15)에 전위를 부여하면, 구동 전극(15, 16) 사이에는 정전 인력이 발생한다. 부여 전위가 충분히 높은 경우, 가동부(12)는, 컨택트 전극(13)의 접촉부(13b')와 컨택트 전극(14B)의 돌기부(14b)의 접촉부(14b')가 당접할 때까지 동작 내지 탄성 변형한다. 이와 같이 하여, 마이크로스위칭 소자 X1의 닫힘 상태가 달성된다. 닫힘 상태에서는, 컨택트 전극(13)에 의해 한쌍의 컨택트 전극(14A, 14B)이 전기적으로 중개되어, 전류가 컨택트 전극(14A, 14B) 간을 통과하는 것이 허용된다. 이러한 스위치 온 동작에 의해, 예를 들면 고주파 신호의 온 상태를 달성할 수 있다.
한편, 닫힘 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X1에서, 구동 전극(15)에 대한 전위 부여를 정지함으로써 구동 전극(15, 16) 사이에 작용하는 정전 인력을 소멸시키면, 가동부(12)는 그 자연 상태로 복귀하고, 컨택트 전극(13)의 접촉부(13b')는, 컨택트 전극(14B)의 돌기부(14b)의 접촉부(14b')로부터 이격한다. 이와 같이 하여, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같은, 마이크로스위칭 소자 X1의 열림 상태가 달성된다. 열림 상태에서는, 한쌍의 컨택트 전극(14A, 14B)이 전기적으로 분리되어, 전류가 컨택트 전극(14A, 14B) 간을 통과하는 것은 저지된다. 이러한 스위치 오프 동작에 의해, 예를 들면 고주파 신호의 오프 상태를 달성할 수 있다. 또한, 이러한 열림 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X1에 대해서는, 전술한 스위치 온 동작에 의해 다시 닫힘 상태 내지 온 상태로 절환하는 것이 가능하다.
마이크로스위칭 소자 X1에서는, 열림 상태(오프 상태)에서, 컨택트 전극(13)의 접촉부(13a')와 컨택트 전극(14A)의 돌기부(14a)의 접촉부(14a')가 당접하고 있다. 이러한 열림 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X1의 컨택트 전극(13) 내지 이것이 접합 형성되어 있는 가동부(12)의, 컨택트 전극(13)의 내부 응력의 작용에 기초하는 변형의 자유도는, 접촉부(13a', 14a')가 가령 당접하지 않고 이격하고 있는 경우에서의 가동부(12)의 변형의 자유도보다도, 저감되어 있다. 따라서, 마이크로스위칭 소자 X1은, 컨택트 전극(14A, 14B)(고정 컨택트 전극)에 대한 컨택트 전극(13)(가동 컨택트 전극)의 배향 변동을 억제하는 것이 가능한 것이다. 컨택트 전극(14A, 14B)에 대한 컨택트 전극(13)의 배향 변동이 작은 것은, 마이크로스위칭 소자 X1의 구동 전압을 저감하는 데에 이바지한다.
마이크로스위칭 소자 X1에서는, 컨택트 전극(14A, 14B)의 돌기부(14a, 14b)를 형성하지 않고, 컨택트 전극(14A)을 향하여 돌출하여 소자의 열림 상태에서도 그 컨택트 전극(14A)에 당접하는 제1 돌기부와, 컨택트 전극(14B)을 향하여 돌출하여 소자의 열림 상태에서는 그 컨택트 전극(14B)으로부터 이격하는 제2 돌기부를, 컨택트 전극(13)에 형성하여도 된다. 이러한 구조를 갖는 마이크로스위칭 소자 X1을 제작하는 경우, 예를 들면, 도 7의 (b)를 참조하여 전술한 공정 후에 컨택트 전극(13) 상에 그 제1 및 제2 돌기부를 형성하고, 그 후, 그 제1 및 제2 돌기부를 덮도록 하여, 도 7의 (c)를 참조하여 전술한 바와 같이 희생층(107)을 형성한다. 또한, 도 8의 (a)를 참조하여 전술한 오목부(107a, 107b)를 형성하지 않는다.
도 10 및 도 11은, 마이크로스위칭 소자 X1의 일 변형예인 마이크로스위칭 소자 X1'를 나타낸다. 도 10은, 마이크로스위칭 소자 X1'의 평면도이며, 도 11은, 도 10의 선 XI-XI를 따라 취한 단면도이다.
마이크로스위칭 소자 X1'는, 베이스 기판 S1과, 고정부(11)와, 가동부(12) 와, 컨택트 전극(13)과, 한쌍의 컨택트 전극(14A, 14B)과, 압전 구동부(21)를 구비한다. 마이크로스위칭 소자 X1'는, 구동 기구로서 구동 전극(15, 16) 대신에 압전 구동부(21)를 갖는 점에서, 마이크로스위칭 소자 X1과 서로 다르다.
압전 구동부(21)는, 압전형 구동 기구이며, 구동 전극(21a, 21b)과, 이들 사이의 압전막(21c)로 이루어진다. 구동 전극(21a, 21b)은, 각각, 예를 들면, Ti 기초층 및 Au 주층으로 이루어지는 적층 구조를 갖는다. 구동 전극(21b)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 그라운드 접속되어 있다. 압전막(21c)은, 전계가 가해짐으로써 왜곡이 생기는 성질(역압전 효과)을 나타내는 압전 재료로 이루어진다. 그러한 압전 재료로서는, 예를 들면, PZT(PbZrO3과 PbTiO3의 고용체), Mn이 도프된 ZnO, ZnO, 또는 AlN을 채용할 수 있다. 구동 전극(21a, 21b)의 두께는 예를 들면 0.55㎛이며, 압전막(21c)의 두께는 예를 들면 1.5㎛이다. 이러한 압전 구동부(21)가 가동함으로써, 마이크로스위칭 소자 X1'에서의 온 동작이 실현된다.
본 발명의 마이크로스위칭 소자에서의 구동 기구로서는, 이러한 압전 구동부(21)를 이용하여도 된다. 뒤에 나오는 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자에서의 구동 기구로서도, 이러한 압전 구동부(21)를 이용할 수 있다.
도 12 및 도 13은, 마이크로스위칭 소자 X1의 일 변형예인 마이크로스위칭 소자 X1"를 나타낸다. 도 12는, 마이크로스위칭 소자 X1"의 평면도이며, 도 13은, 도 12의 선 XIII-XIII를 따라 취한 단면도이다.
마이크로스위칭 소자 X1"는, 베이스 기판 S1과, 고정부(11)와, 가동부(12) 와, 컨택트 전극(13)과, 한쌍의 컨택트 전극(14A, 14B)과, 열 구동부(22)를 구비한다. 마이크로스위칭 소자 X1"는, 구동 기구로서 구동 전극(15, 16) 대신에 열 구동부(22)를 갖는 점에서, 마이크로스위칭 소자 X1과 서로 다르다.
열 구동부(22)는, 열형 구동 기구이며, 열 팽창율이 서로 다른 열전극(22a, 22b)으로 이루어진다. 가동부(12)에 직접 접합하고 있는 열전극(22a) 쪽이, 열전극(22b)보다도, 큰 열 팽창율을 갖는다. 열 구동부(22)는, 통전 시에 열전극(22a, 22b)이 발열 및 열 팽창하도록 형성되어 있다. 열전극(22a)은, 예를 들면, Au, Fe 합금, 또는 Cu 합금으로 이루어진다. 열전극(22b)은 예를 들면 Al 합금으로 이루어진다.
본 발명의 마이크로스위칭 소자에서의 구동 기구로서는, 이러한 열 구동부(22)를 이용하여도 된다. 뒤에 나오는 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자에서의 구동 기구로서도, 이러한 열 구동부(22)를 이용할 수 있다.
도 14 내지 도 16은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자 X2를 나타낸다. 도 14는, 마이크로스위칭 소자 X2의 평면도. 도 15 및 도 16은, 각각, 도 14의 선 XV-XV 및 선 XVI-XVI를 따라 취한 단면도이다.
마이크로스위칭 소자 X2는, 베이스 기판 S1과, 고정부(11)와, 가동부(12)와, 컨택트 전극(13)과, 한쌍의 컨택트 전극(14B, 14C)과, 구동 전극(15, 16)을 구비한다. 마이크로스위칭 소자 X2는, 컨택트 전극(14A) 대신에 컨택트 전극(14C)을 구비하는 점에서, 마이크로스위칭 소자 X1과 서로 다르다.
컨택트 전극(14C)은, 제1 고정 컨택트 전극이며, 도 15에 도시한 바와 같이, 고정부(11) 상에 세워 형성되어 있고 또한 돌기부(14c)를 갖는다. 돌기부(14c)의 선단은 접촉부(14c')를 이루고, 이 접촉부(14c')는, 컨택트 전극(13) 내의 접촉부(13a')에 접합하고 있다. 또한, 컨택트 전극(14C)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 스위칭 대상의 소정의 회로에 접속되어 있다. 컨택트 전극(14C)의 구성 재료로서는, 컨택트 전극(13)의 구성 재료와 동일한 것을 채용할 수 있다. 마이크로스위칭 소자 X2의 다른 구성에 대해서는, 마이크로스위칭 소자 X1과 마찬가지이다.
이러한 구조를 갖는 마이크로스위칭 소자 X2를 제조하기 위해서는, 마이크로스위칭 소자 X1의 제조 방법에 관하여 도 8의 (a)를 참조하여 전술한 공정에서, 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 희생층(107)을 관통하는 오목부(107a)를 형성한다. 그리고, 도 9의 (a)를 참조하여 전술한 공정에서, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 돌기부(14c)를 그 오목부(107a) 내에 형성하면서 컨택트 전극(14C)을 형성한다. 다른 공정에 대해서는, 마이크로스위칭 소자 X1의 제조 방법에 관하여 전술한 바와 마찬가지이다.
마이크로스위칭 소자 X2에서, 구동 전극(15)에 전위를 부여하면, 구동 전극(15, 16) 사이에는 정전 인력이 발생한다. 부여 전위가 충분히 높은 경우, 가동부(12)는, 컨택트 전극(13)의 접촉부(13b')와 컨택트 전극(14B)의 돌기부(14b)의 접촉부(14b')가 당접할 때까지 동작 내지 탄성 변형한다. 이와 같이 하여, 마이크로스위칭 소자 X2의 닫힘 상태가 달성된다. 닫힘 상태에서는, 컨택트 전극(13)에 의해 한쌍의 컨택트 전극(14B, 14C)이 전기적으로 중개되어, 전류가 컨택트 전극(14B, 14C) 간을 통과하는 것이 허용된다. 이러한 스위치 온 동작에 의해, 예를 들면 고주파 신호의 온 상태를 달성할 수 있다.
한편, 닫힘 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X2에서, 구동 전극(15)에 대한 전위 부여를 정지함으로써 구동 전극(15, 16) 사이에 작용하는 정전 인력을 소멸시키면, 가동부(12)는 그 자연 상태로 복귀하고, 컨택트 전극(13)의 접촉부(13b')는, 컨택트 전극(14B)의 돌기부(14b)의 접촉부(14b')로부터 이격한다. 이와 같이 하여, 도 15에 도시한 바와 같은, 마이크로스위칭 소자 X2의 열림 상태가 달성된다. 열림 상태에서는, 한쌍의 컨택트 전극(14B, 14C)이 전기적으로 분리되어, 전류가 컨택트 전극(14B, 14C) 간을 통과하는 것은 저지된다. 이러한 스위치 오프 동작에 의해, 예를 들면 고주파 신호의 오프 상태를 달성할 수 있다. 또한, 이러한 열림 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X2에 대해서는, 전술한 스위치 온 동작에 의해 다시 닫힘 상태 또는 온 상태로 절환하는 것이 가능하다.
마이크로스위칭 소자 X2에서는, 열림 상태(오프 상태)에서, 컨택트 전극(13)의 접촉부(13a')와 컨택트 전극(14C)의 돌기부(14c)의 접촉부(14c')가 접합하고 있다. 이러한 열림 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X2의 컨택트 전극(13) 내지 이것이 접합 형성되어 있는 가동부(12)의, 컨택트 전극(13)의 내부 응력의 작용에 기초하는 변형의 자유도는, 접촉부(13a', 14c')가 가령 접합하지 않고 이격하고 있는 경우에서의 가동부(12)의 변형의 자유도보다도, 저감되어 있다. 따라서, 마이크로스위칭 소자 X2은, 컨택트 전극(14B, 14C)(고정 컨택트 전극)에 대한 컨택트 전극(13)(가동 컨택트 전극)의 배향 변동을 억제하는 것이 가능한 것이다. 컨택트 전극(14B, 14C)에 대한 컨택트 전극(13)의 배향 변동이 작은 것은, 마이크로스위칭 소자 X2의 구동 전압을 저감하는 데에 이바지한다.
도 18 내지 도 22는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자 X3을 나타낸다. 도 18은, 마이크로스위칭 소자 X3의 평면도이며, 도 19는, 마이크로스위칭 소자 X3의 일부 생략 평면도이다. 도 20 내지 도 22는, 각각, 도 18의 선 XX-XX, 선 XXI-XXI, 및 선 XXII-XXII를 따라 취한 단면도이다.
마이크로스위칭 소자 X3은, 베이스 기판 S3과, 고정부(31)와, 가동부(32)와, 컨택트 전극(33)과, 한쌍의 컨택트 전극(34A, 34B)(도 19에서 생략)과, 구동 전극(35)과, 구동 전극(36)(도 19에서 생략)을 구비한다.
고정부(31)는, 도 20 내지 도 22에 도시한 바와 같이, 경계층(37)을 개재하여 베이스 기판 S3에 접합하고 있다. 또한, 고정부(31)는, 단결정 실리콘 등의 실리콘 재료로 이루어진다. 고정부(31)를 구성하는 실리콘 재료는, 1000Ω·㎝ 이상의 저항율을 갖는 것이 바람직하다. 경계층(37)은 예를 들면 이산화 실리콘으로 이루어진다.
가동부(32)는, 예를 들면 도 18, 도 19, 또는 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 면(32a) 및 제2 면(32b)을 갖고, 고정부(31)에 고정된 고정단(32c)과 자유단(32d)을 갖고 베이스 기판 S3을 따라 연장하고, 슬릿(38)을 개재하여 고정부(31)에 둘러싸여져 있다. 가동부(32)는, 예를 들면 단결정 실리콘으로 이루어진다.
컨택트 전극(33)은, 가동 컨택트 전극이며, 도 19에 잘 도시된 바와 같이, 가동부(32)의 제1 면(32a) 상에서 자유단(32d) 가까이에 형성되어 있다(즉, 컨택트 전극(33)은 가동부(32)의 고정단(32c)으로부터 이격하여 형성되어 있다). 또한, 컨택트 전극(33)은 접촉부(33a', 33b')를 갖는다. 도 19에서는, 도면의 명확화의 관점으로부터, 접촉부(33a', 33b')를 흑 베타로 나타낸다. 컨택트 전극(33)은, 소정의 도전 재료로 이루어지고, 예를 들면, Mo 기초막과 그 위의 Au 막으로 이루어지는 적층 구조를 갖는다.
컨택트 전극(34A, 34B)은, 제1 및 제2 고정 컨택트 전극이며, 도 20 또는 도 22에 도시한 바와 같이, 고정부(31) 상에 세워 형성되어 있고 또한 돌기부(34a, 34b)를 갖는다. 돌기부(34a)의 선단은 접촉부(34a')를 이루고, 이 접촉부(34a')는, 제1 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자 X1에서 접촉부(14a')가 접촉부(13a')에 당접하고 있는 것과 마찬가지로, 컨택트 전극(33) 내의 접촉부(33a')에 당접하거나, 혹은, 제2 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자 X2에서 접촉부(14c')가 접촉부(13c')에 접합하고 있는 것과 마찬가지로, 컨택트 전극(33) 내의 접촉부(33a')에 접합하고 있다. 돌기부(34b)의 선단은 접촉부(34b')를 이루고, 컨택트 전극(33) 내의 접촉부(33b')에 대향한다. 돌기부(34a)의 돌출 길이는, 돌기부(34b)의 돌출 길이보다 크다. 또한, 각 컨택트 전극(34A, 34B)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 스위칭 대상의 소정의 회로에 접속되어 있다. 컨택트 전극(34A, 34B)의 구성 재료로서는, 컨택트 전극(33)의 구성 재료와 동일한 것을 채용할 수 있다.
구동 전극(35)은, 도 19에 잘 도시된 바와 같이 가동부(32) 상 및 고정부(31) 상에 걸쳐서 형성되어 있다. 구동 전극(35)의 구성 재료로서는, Au를 채용할 수 있다.
구동 전극(36)은, 구동 전극(35) 사이에 정전 인력(구동력)을 발생시키기 위한 것이며, 도 21에 잘 도시된 바와 같이, 그 양단이 고정부(31)에 접합하여 구동 전극(35)의 상방을 걸치도록 세워 형성되어 있다. 또한, 구동 전극(36)은, 소정의 배선(도시 생략)을 통하여 그라운드 접속되어 있다. 구동 전극(36)의 구성 재료로서는, 컨택트 전극(35)의 구성 재료와 동일한 것을 채용할 수 있다.
구동 전극(35, 36)은, 마이크로스위칭 소자 X3에서의 정전형 구동 기구를 이루고, 도 19에 도시한 바와 같이, 가동부(32)의 제1 면(32a) 상에 구동력 발생 영역 R을 갖는다. 이 구동력 발생 영역 R은, 도 21에 잘 도시된 바와 같이, 구동 전극(35)에서 구동 전극(36)에 대향하는 영역이다.
마이크로스위칭 소자 X3은, 도 19에 잘 도시된 바와 같이, 가동부(32)의 형상에 대하여 비대칭성을 갖는다. 예를 들면, 가동부(32)의 고정단(32c)과 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a')를 통과하는 가상선 F1에 대하여, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33b')와 동일한 측에 가동부(32)의 무게 중심이 위치하도록, 가동부(32)는 비대칭한 형상을 갖는다. 부가적으로, 마이크로스위칭 소자 X3은, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a', 33b')의 배치(따라서, 컨택트 전극(34A, 34B)의 접촉부(34a', 34b')의 배치), 및, 구동 전극(35, 36)에 의해 구성되는 구동 기구에서의 구동력 발생 영역 R의 배치에 대해서, 비대칭성을 갖는다. 예를 들면, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C는, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a')보다도 접촉부(33b')에 가깝다. 가동부(32)의 고정단(32c)과 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a') 사이의 거리보다, 고 정단(32c)과 컨택트 전극(33)의 접촉부(33b') 사이의 거리는 길다. 가동부(32)의 고정단(32c)의 길이를 2등분하는 점 P1과, 컨택트 전극(33)에서의 접촉부(33a', 33b') 사이를 2등분하는 점 P2를 통과하는 가상선 F2에 대하여, 접촉부(33b')와 동일한 측에, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C는 위치한다.
이러한 마이크로스위칭 소자 X3에서, 구동 전극(35)에 전위를 부여하면, 구동 전극(35, 36) 사이에는 정전 인력이 발생한다. 부여 전위가 충분히 높은 경우, 가동부(32)는, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33b')와 컨택트 전극(34B)의 돌기부(34b)의 접촉부(34b')가 당접할 때까지 동작 내지 탄성 변형한다. 이와 같이 하여, 마이크로스위칭 소자 X3의 닫힘 상태가 달성된다. 닫힘 상태에서는, 컨택트 전극(33)에 의해 한쌍의 컨택트 전극(34A, 34B)이 전기적으로 중개되어, 전류가 컨택트 전극(34A, 34B) 간을 통과하는 것이 허용된다. 이러한 스위치 온 동작에 의해, 예를 들면 고주파 신호의 온 상태를 달성할 수 있다.
한편, 닫힘 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X3에서, 구동 전극(35)에 대한 전위 부여를 정지함으로써 구동 전극(35, 36) 사이에 작용하는 정전 인력을 소멸시키면, 가동부(32)는 그 자연 상태로 복귀하고, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33b')는, 컨택트 전극(34B)의 돌기부(34b)의 접촉부(34b')로부터 이격한다. 이와 같이 하여, 도 20 및 도 22에 도시한 바와 같은, 마이크로스위칭 소자 X3의 열림 상태가 달성된다. 열림 상태에서는, 한쌍의 컨택트 전극(34A, 34B)이 전기적으로 분리되어, 전류가 컨택트 전극(34A, 34B) 간을 통과하는 것은 저지된다. 이러한 스위치 오프 동작에 의해, 예를 들면 고주파 신호의 오프 상태를 달성할 수 있다. 또한, 이러한 열림 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X3에 대해서는, 전술한 스위치 온 동작에 의해 다시 닫힘 상태 또는 온 상태로 절환하는 것이 가능하다.
마이크로스위칭 소자 X3에서는, 열림 상태(오프 상태)에서, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a')와 컨택트 전극(34A)의 돌기부(34a)의 접촉부(34a')가 당접 또는 접합하고 있다. 이러한 열림 상태에 있는 마이크로스위칭 소자 X3의 컨택트 전극(33) 내지 이것이 접합 형성되어 있는 가동부(32)의, 컨택트 전극(33)의 내부 응력의 작용에 기초하는 변형의 자유도는, 접촉부(33a', 34a')가 가령 당접 또는 접합하지 않고 이격하고 있는 경우에서의 가동부(32)의 변형의 자유도보다도, 저감되어 있다. 따라서, 마이크로스위칭 소자 X3은, 컨택트 전극(34A, 34B)(고정 컨택트 전극)에 대한 컨택트 전극(33)(가동 컨택트 전극)의 배향 변동을 억제하는 것이 가능한 것이다. 컨택트 전극(34A, 34B)에 대한 컨택트 전극(33)의 배향 변동이 작은 것은, 마이크로스위칭 소자 X3의 구동 전압을 저감하는 데에 이바지한다.
마이크로스위칭 소자 X3이 열림 상태부터 닫힘 상태에 이르기까지의 온 동작에서는, 가동부(32)에서, 구동력 발생 영역 R에 대응하는 개소부터 고정단(32c)까지의 사이가, 주로 비틀림 변형하므로, 가동부(32)의 고정단(32c)과 컨택트 전극(33, 34A) 사이의 접촉 개소를 도 19에 도시한 바와 같이 통과하는 가상선 F1을 고정축 내지 회전축으로 하고, 또한, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C를 역점으로 하여, 가동부(32)에 힘이 작용한다고 간주할 수 있다. 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C가 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a')보다도 접촉부(33b')에 가깝다고 하는 구성은, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C(역점)와 그 축(가상선 F1) 사이에서 긴 거리를 확보하는 데에 있어서 바람직하다. 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C(역점)와 그 축과의 사이의 거리가 길수록, 컨택트 전극(33)과 컨택트 전극(34B)(돌기부(34b), 접촉부(34b')) 사이가 닫힐 때까지 가동부(32)가 변형하는 과정에서 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C에서 큰 모우멘트를 발생시키기 쉬워, 닫힘 상태를 실현하는 데에 있어서 구동 기구(구동 전극(35, 36))에서 발생시킬 필요가 있는 최소 구동력(최소 정전 인력)는 작다. 이 최소 구동력이 작을수록, 닫힘 상태를 실현하는 데에 있어서 구동 기구에 인가할 필요가 있는 최소 전압은 작다. 따라서, 마이크로스위칭 소자 X3은, 닫힘 상태를 실현하는 데에 있어서 구동 기구에 인가할 구동 전압을 저감하는 데에 바람직하다.
마이크로스위칭 소자 X3은, 전술한 바와 같이, 가동부(32)의 형상, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a', 33b')의 배치(따라서, 컨택트 전극(34A, 34B)의 접촉부(34a', 34b')의 배치), 및, 구동 전극(35, 36)에 의해 구성되는 구동 기구에서의 구동력 발생 영역 R의 배치에 대해서, 비대칭성을 갖는다. 예를 들면, 가동부(32)의 고정단(32c)과 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a')를 통과하는 가상선 F1에 대하여, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33b')와 동일한 측에 가동부(32)의 무게 중심이 위치하도록, 가동부(32)는 비대칭한 형상을 갖는다. 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C는, 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a')보다도 접촉부(33b')에 가깝다. 가동부(32)의 고정단(32c)과 컨택트 전극(33)의 접촉부(33a') 사이의 거리보다, 고정단(32c)과 컨택트 전극(33)의 접촉부(33b') 사이의 거리는 길다. 가동부(32)의 고정단(32c)의 길이를 2등분하는 점 P1과, 컨택트 전극(33)에서의 접촉부(33a', 33b') 사이를 2등분하는 점 P2를 통과하는 가상선 F2에 대하여, 접촉부(33b')와 동일한 측에, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C는 위치한다. 비대칭성에 관한 이들 구성은, 가동부(32) 상의 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C(역점)와 전술한 고정축(가상선 F1) 사이에서 긴 거리를 확보하는 데에 있어서 바람직하다.
가동부(32)는, 도 23의 (a)에 도시하는 바와 같은 굴곡 구조를 가져도 된다. 도 23의 (a)에 도시하는 가동부(32)는, 고정단(32c)에서 고정부(31)에 직접 고정되고 또한 가동부(32)의 주연장 방향 M에 대하여 직교하는 방향으로 연장되는 부위(32A)를 갖는다.
이러한 굴곡 구조를 가동부(32)가 갖는 경우, 마이크로스위칭 소자 X3이 열림 상태부터 닫힘 상태에 이르기까지의 온 동작에서는, 고정단(32c)에서 고정부(31)에 고정되어 있는 부위(32A)가 주로, 도 23의 (b)에서 화살표 A1로 나타낸 바와 같이, 굽힘 변형한다. 또한, 이러한 온 동작에서는, 가동부(32)의 고정단(32c)과 컨택트 전극(33, 34A) 사이의 접촉 개소를 통과하는 가상선을 고정축 내지 회전축으로 하고 또한, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C를 역점으로 하여, 가동부(32)에 힘이 작용한다고 간주할 수 있다.
가동부(32)에서 구동력 발생 영역 R에 대응하는 개소부터 고정단(32c)까지 의 사이가 비틀림 변형하는, 가동부(32)가 도 19에 도시하는 형상을 갖는 경우의 전술한 온 동작보다도, 부위(32A)가 굽힘 변형하는 본 변형예의 온 동작쪽이, 구동 기구(구동 전극(35, 36))에서 발생할 구동력은 작은 경향이 있다. 이와 같이, 본 변형예의 가동부(32)의 굴곡 구조는, 마이크로스위칭 소자 X3에서 닫힘 상태를 실현하는 데에 있어서 구동 기구에 인가할 구동 전압을 저감하는 데에 이바지한다.
가동부(32)는, 도 24의 (a)에 도시하는 바와 같은 굴곡 구조를 가져도 된다. 도 24의 (a)에 도시하는 가동부(32)는, 고정단(32c)에서 고정부(31)에 직접 고정되고 또한 가동부(32)의 주연장 방향 M과 교차하는 방향으로 연장되는 부위(32B)를 갖는다.
이러한 굴곡 구조를 가동부(32)가 갖는 경우, 마이크로스위칭 소자 X3이 열림 상태부터 닫힘 상태에 이르기까지의 온 동작에서는, 고정단(32c)에서 고정부(31)에 고정되어 있는 부위(32B)가 주로, 도 24의 (b)에서 화살표 A2로 나타낸 바와 같이, 굽힘 변형한다. 또한, 이러한 온 동작에서는, 가동부(32)의 고정단(32c)과 컨택트 전극(33, 34A) 사이의 접촉 개소를 통과하는 가상선을 고정축 내지 회전축으로 하고 또한, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C를 역점으로 하여, 가동부(32)에 힘이 작용한다고 간주할 수 있다.
가동부(32)에서 구동력 발생 영역 R에 대응하는 개소부터 고정단(32c)까지의 사이가 비틀림 변형하는, 가동부(32)가 도 19에 도시하는 형상을 갖는 경우의 전술한 온 동작보다도, 부위(32B)가 굽힘 변형하는 본 변형예의 온 동작쪽이, 구동 기구(구동 전극(35, 36))에서 발생할 구동력은 작은 경향이 있다. 또한, 본 변형예 에서는, 도 23에 도시하는 변형예보다도, 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C(역점)와 온 동작에서의 고정축 내지 회전축 사이에서, 긴 거리를 확보하기 쉽다. 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C(역점)와 그 축과의 사이의 거리가 길수록, 컨택트 전극(33)과 컨택트 전극(34B)(돌기부(34b), 접촉부(34b')) 사이가 닫힐 때까지 가동부(32)가 변형하는 과정에서 구동력 발생 영역 R의 무게 중심 C에서 큰 모우멘트를 발생시키기 쉬워, 닫힘 상태를 실현하는 데에 있어서 구동 기구(구동 전극(35, 36))에서 발생시킬 필요가 있는 최소 구동력(최소 정전 인력)은 작다. 이와 같이, 본 변형예의 가동부(32)의 굴곡 구조는, 마이크로스위칭 소자 X3에서 닫힘 상태를 실현하는 데에 있어서 구동 기구에 인가할 구동 전압을 저감하는 데에 이바지한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자의 평면도.
도 2는 도 1에 도시하는 마이크로스위칭 소자의 일부 생략 평면도.
도 3은 도 1의 선 III-III를 따라 취한 단면도.
도 4는 도 1의 선 IV-IV를 따라 취한 단면도.
도 5는 도 1의 선 V-V를 따라 취한 단면도.
도 6은 도 1에 도시하는 마이크로스위칭 소자의 제조 방법에서의 일부의 공정을 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 뒤에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 8은 도 7의 뒤에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 9는 도 8의 뒤에 이어지는 공정을 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자의 일 변형예의 평면도.
도 11은 도 10의 선 XI-XI를 따라 취한 단면도.
도 12는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자의 다른 변형예의 평면도.
도 13은 도 12의 선 XIII-XIII를 따라 취한 단면도.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자의 평면도.
도 15는 도 14의 선 XV-XV를 따라 취한 단면도.
도 16은 도 14의 선 XVI-XVI를 따라 취한 단면도.
도 17은 도 14에 도시하는 마이크로스위칭 소자의 제조 방법에서의 일부의 공정을 도시하는 도면.
도 18은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 마이크로스위칭 소자의 평면도.
도 19는 도 18에 도시하는 마이크로스위칭 소자의 일부 생략 평면도.
도 20은 도 18의 선 XX-XX를 따라 취한 단면도.
도 21은 도 18의 선 XXI-XXI를 따라 취한 단면도.
도 22는 도 18의 선 XXII-XXII를 따라 취한 단면도.
도 23은 도 1에 도시하는 마이크로스위칭 소자의 일 변형예를 도시하는 도면으로, (a)는 소자의 평면도, (b)는 (a)의 선 XXIII-XXIII를 따라 취한 단면도.
도 24는 도 1에 도시하는 마이크로스위칭 소자의 다른 변형예를 도시하는 도면으로, (a)는 소자의 평면도, (b)는 (a)의 선 XXIV-XXIV를 따라 취한 단면도.
도 25는 종래의 마이크로스위칭 소자의 평면도.
도 26은 도 25에 도시하는 마이크로스위칭 소자의 일부 생략 평면도.
도 27은 도 25의 선 XXVII-XXVII를 따라 취한 단면도.
도 28은 도 25의 선 XXVIII-XXVIII를 따라 취한 단면도.
도 29는 도 25의 선 XXIX-XXIX를 따라 취한 단면도.
도 30은 변형 양태가 과장된 가동부 및 그 위의 컨택트 전극의 단면을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
X1, X2, X3, X4 : 마이크로스위칭 소자
S1, S3, S4 : 베이스 기판
11, 31, 41 : 고정부
12, 32, 42 : 가동부
13, 14A, 14B, 14C, 33, 34A, 34B : 컨택트 전극
14a, 14b, 34a, 34b : 돌기부
15, 16, 35, 36, 45, 46 : 구동 전극
17, 37, 47 : 경계층
18, 38, 48 : 슬릿
21 : 압전 구동부
22 : 열 구동부
S1' : 재료 기판
101 : 제1 층
102 : 제2 층
103 : 중간층
104 : 도체막
105, 106, 108 : 레지스트 패턴
107 : 희생층

Claims (13)

  1. 고정부와,
    제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고, 또한, 상기 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장되는 가동부와,
    상기 가동부의 상기 제1 면 상에 형성되고, 또한, 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 갖는 가동 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제1 접촉부에 당접하는 제3 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제1 고정 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제2 고정 컨택트 전극과,
    상기 제2 접촉부 및 상기 제4 접촉부가 당접하도록 상기 가동부를 동작시키는 것이 가능한 구동 기구
    를 구비하는 마이크로스위칭 소자.
  2. 고정부와,
    제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고, 또한, 상기 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장되는 가동부와,
    상기 가동부의 상기 제1 면 상에 형성되고, 또한, 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 갖는 가동 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제1 접촉부에 접합하고 있는 제3 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제1 고정 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제2 고정 컨택트 전극과,
    상기 제2 접촉부 및 상기 제4 접촉부가 당접하도록 상기 가동부를 동작시키는 것이 가능한 구동 기구
    를 구비하는 마이크로스위칭 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가동 컨택트 전극은 제1 돌기부를 갖고, 그 제1 돌기부는 상기 제1 접촉부를 포함하고, 또한, 상기 가동 컨택트 전극은 상기 제1 돌기부보다 돌출 길이가 짧은 제2 돌기부를 갖고, 그 제2 돌기부는 상기 제2 접촉부를 포함하는 마이크로스위칭 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 고정 컨택트 전극은 제3 돌기부를 갖고, 그 제3 돌기부는 상기 제3 접촉부를 포함하고, 또한, 상기 제2 고정 컨택트 전극은 상기 제3 돌기부보다 돌출 길이가 짧은 제4 돌기부를 갖고, 그 제4 돌기부는 상기 제4 접촉부를 포함하는 마이크로스위칭 소자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가동 컨택트 전극은, 상기 가동부의 상기 제1 면 상에서 상기 고정단으로부터 이격하여 형성되고, 상기 제1 접촉부 및 제2 접촉부는, 그 이격된 방향과는 교차하는 방향으로 이격하고,
    상기 구동 기구는, 상기 가동부의 상기 제1 면 상에서 구동력 발생 영역을 갖고, 그 구동력 발생 영역의 무게 중심은, 상기 가동 컨택트 전극에서의 상기 제1 접촉부보다도 상기 제2 접촉부에 가까운 마이크로스위칭 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가동부의 상기 고정단과 상기 가동 컨택트 전극의 상기 제1 접촉부 사이의 거리, 및 상기 고정단과 상기 제2 접촉부 사이의 거리는 서로 다른 마이크로스위칭 소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 가동부는 굴곡 구조를 갖는 마이크로스위칭 소자.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 고정단의 길이를 2등분하는 점과, 상기 제1 접촉부 및 상기 제2 접촉부 사이를 2등분하는 점을 통과하는 가상선에 대하여, 상기 제2 접촉부와 동일한 측에, 상기 구동력 발생 영역의 상기 무게 중심이 위치하는 마이크로스위칭 소자.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 기구는, 상기 가동부의 상기 제1 면 상에 형성된 가동 구동 전극과, 상기 가동 구동 전극에 대향하는 부위를 갖고 또한 상기 고정부에 접합하고 있는 고정 구동 전극을 포함하는 마이크로스위칭 소자.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 기구는, 상기 가동부의 상기 제1 면 상에 형성된 제1 전극막과, 제2 전극막과, 그 제1 및 제2 전극막 사이에 개재하는 압전막으로 이루어지는 적층 구조를 포함하는 마이크로스위칭 소자.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 기구는, 상기 가동부의 상기 제1 면 상에 형성된 열 팽창율이 서로 다른 복수의 재료막으로 이루어지는 적층 구조를 포함하는 마이크로스위칭 소자.
  12. 고정부와,
    제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고, 또한, 상기 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장되는 가동부와,
    상기 가동부의 상기 제1 면 상에 형성되고, 또한, 제1 접촉부 및 제2 접촉부 를 갖는 가동 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제1 접촉부에 당접하는 제3 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제1 고정 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제2 고정 컨택트 전극을 구비하는 마이크로스위칭 소자를 제조하기 위한 방법으로서,
    기판 상에 가동 컨택트 전극을 형성하는 공정과,
    상기 가동 컨택트 전극을 덮도록 상기 기판 상에 희생층을 형성하는 공정과,
    상기 희생층에서 상기 가동 컨택트 전극에 대응하는 위치에, 제1 오목부 및 그 제1 오목부보다 얕은 제2 오목부를 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 개재하여 상기 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖고 상기 제1 오목부를 채우는 제1 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 개재하여 상기 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖고 상기 제2 오목부를 채우는 제2 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 제거하는 공정
    을 포함하는 마이크로스위칭 소자 제조 방법.
  13. 고정부와,
    제1 면 및 그 제1 면과는 반대의 제2 면을 갖고, 또한, 상기 고정부에 고정된 고정단을 갖고 연장되는 가동부와,
    상기 가동부의 상기 제1 면 상에 형성되고, 또한, 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 갖는 가동 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제1 접촉부에 접합하고 있는 제3 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제1 고정 컨택트 전극과,
    상기 가동 컨택트 전극의 상기 제2 접촉부에 대향하는 제4 접촉부를 갖고, 또한, 상기 고정부에 접합하고 있는 제2 고정 컨택트 전극을 구비하는 마이크로스위칭 소자를 제조하기 위한 방법으로서,
    기판 상에 가동 컨택트 전극을 형성하는 공정과,
    상기 가동 컨택트 전극을 덮도록 상기 기판 상에 희생층을 형성하는 공정과,
    상기 희생층에서 상기 가동 컨택트 전극에 대응하는 위치에, 상기 가동부를 부분적으로 노출시키기 위한 구멍부, 및, 오목부를 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 개재하여 상기 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖고 상기 구멍부를 채우는 제1 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 개재하여 상기 가동 컨택트 전극에 대향하는 부위를 갖고 상기 오목부를 채우는 제2 고정 컨택트 전극을 형성하는 공정과,
    상기 희생층을 제거하는 공정
    을 포함하는 마이크로스위칭 소자 제조 방법.
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