具有可變電容元件的電子設備及其製造方法

2023-05-30 05:19:46

具有可變電容元件的電子設備及其製造方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠可靠地控制可動電極的動作的可變電容元件。具有可變電容元件的電子設備具有：給予物理性支承的支承基板；一對固定部件，其被形成在支承基板上，並且具有與支承基板表面垂直方向的支承部；可動電極，其被一對固定部件的支承部支承，對置的第一側面和第二側面構成電極面，並且至少一部分能夠彈性變形；第一固定電極，其被支承在支承基板上，具有與可動電極的第一側面對置的第一電極面；以及第二固定電極，其被支承在支承基板上，具有與可動電極的第二側面對置的第二電極面。
【專利說明】具有可變電容元件的電子設備及其製造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明的實施例涉及具有可變電容元件的電子設備及其製造方法。
【背景技術】
[0002]可變電容元件一般的構成是將固定電極和可動電極對置配置，通過使可動電極位移來使電容變化。可動電極通過壓電驅動、靜電驅動等能夠發生位移。在可攜式用電子設備等中被要求小型輕量化，從而正在開發使用了 MEMS (micro electro-mechanical system)的可變電容元件。
[0003]公知一種在支承基板上形成固定電極並且在其上方藉助可撓性梁等支承可動電極，通過控制電極間距離來使電容變化的構成(例如，參照日本特開2006 - 147995號公報)。
[0004]圖7A是表示這樣的可變電容元件的構成例。可變電容元件由使一方電極可動的基於平行平板構造的可變電容元件和對該可變電容元件進行密封的容器構造構成。
[0005]在矽等半導體基板101上隔著絕緣層102形成固定電極103和固定部件106。固定部件106藉助U字形的可撓性梁105在固定電極103上方對板狀的可動電極104進行支承。以包圍可變電容元件的外周那樣的形狀形成包含側壁110、頂部111的容器。通過該容器，在稀有氣體等惰性氣體環境中和被減壓的環境中，能夠對可變電容元件進行密封，如果由金屬材料形成容器，則還能夠進行電屏蔽。
[0006]若對固定電極103和可動電極104之間施加電壓V，則可動電極104會被靜電力吸引向固定電極103。當可動電極104向固定電極103側位移時，可撓性梁105撓曲，通過與位移量成正比的復原力，要將可動電極104向相反方向返回的力發揮作用。可動電極104位移到靜電力和復原力平衡的位置，只要施加電壓V就會被保持在平衡的位置。
[0007]若使電壓V為零，則可動電極104返回原始位置。因此，由固定電極103和可動電極104構成的電容元件作為能夠通過施加電壓V控制靜電電容的可變電容元件發揮作用。
[0008]圖7B是表示可變電容元件的其他構成例的剖視圖。在矽等半導體基板101上隔著絕緣層102形成有固定電極103，以覆蓋固定電極103的方式在絕緣層102上形成有絕緣層112。在絕緣層112上形成固定部件106。固定部件106藉助可撓性梁105在固定電極103上方隔著絕緣層112支承板狀的可動電極104。以包圍可變電容元件的外周的形狀形成包括側壁Iio和頂部111的容器。固定電極103的表面被絕緣層112覆蓋，能夠抑制電極彼此的短路、粘附(st i ck )。
[0009]在數字型的可變電容元件中，在可動電極從固定電極離開的狀態下形成電容為最小值(OFF狀態)，在可動電極隔著介電膜與固定電極接觸的狀態下形成電容為最大值(ON狀態)。在這2個狀態下使用可變電容。
[0010]電容元件的電極不僅與基板表面平行地形成，還能夠與基板表面垂直地形成(例如，參照日本特開2001 - 304868號)。例如，能夠使用在單晶矽基板上表面上隔著作為結合層的氧化娃膜設置單晶娃層的SOI (silicon — on — insulator)基板,形成具有與基板表面垂直的電極的可變電容。
[0011]在單晶矽層摻雜磷、硼等雜質使單晶矽層低電阻化。在單晶矽層上形成抗蝕掩模，以反應性離子蝕刻等對單晶矽層進行蝕刻，在氧化矽膜上保留固定部件、各種梳齒狀電極以及各種焊盤部等。將梳齒狀電極叉指形(inter digital shape)組合來形成電容。各電極與矽基板表面垂直地形成。
[0012]將氧化矽膜用氫氟酸水溶液等選擇性地蝕刻除去，將有源Si層從支承Si基板分離，而能夠給予位移的自由度。能夠形成振子、梁、梳齒狀電極等。在各種焊盤部上蒸鍍鋁等形成電極焊盤。形成在基板上方的各部分由與基板絕緣的低電阻層構成，並且振子、梁、梳齒狀電極等能夠得到位於距離基板浮起規定距離的位置並且通過固定部件以可振動的方式被基板支承的構造。
[0013]專利文獻1:日本特開2006 - 147995號公報
[0014]專利文獻2:日本特開2001 - 304868號公報

【發明內容】

[0015]本發明的一個目在於提供一種能夠可靠地控制可動電極的動作的可變電容元件。
[0016]根據本發明的I觀點，提供一種具有可變電容元件的電子設備，具有:支承基板，所述支承基板給予物理性支承；一對固定部件，所述一對固定部件被形成在所述支承基板上，具有與在所述支承基板表面垂直的方向的支承部；可動電極，所述可動電極被所述一對固定部件的支承部支承，對置的第一側面和第二側面構成電極面，所述可動電極的至少一部分能夠彈性變形；第一固定電極，所述第一固定電極被支承在所述支承基板上，具有與所述可動電極的第一側面對置的第一電極面；以及第二固定電極，所述第二固定電極被支承在所述支承基板上，具有與所述可動電極的第二側面對置的第二電極面。
[0017]根據本發明的其他觀點，提供一種製造具有可變電容的電子設備的方法，其包括如下步驟:準備在支承基板上具有犧牲層的基板，形成具有與所述基板的表面對置的固定電極形狀的開口的第一掩模，對在所述第一掩模的開口露出的所述犧牲層進行蝕刻，來形成固定電極收納用的溝道，在所述基板的表面，形成具有配置在所述固定電極間的可動電極形狀的狹縫狀開口的第二掩模，對在所述狹縫狀開口露出的所述犧牲膜進行蝕刻，來形成可動電極收納用的狹縫，在所述溝道內以及所述狹縫內堆積金屬材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1A、1B是概略表示第一實施例的可變電容元件的構成的俯視圖以及剖視圖，圖1C、ID是表示動作的俯視圖。
[0019]圖2A、2B、2C是表示具有第二實施例的可變電容元件的電子設備的概略的立體圖，以及表示可變電容元件的2個狀態的俯視圖。
[0020]圖3A?3L是表示具有第二實施例的可變電容元件的電子設備的製造工序的剖視圖。
[0021]圖4A?4E是圖3C、3D、3E、3J、3K的狀態的俯視圖。
[0022]圖5A、5B是表示具有可變電容元件的電子設備的應用電路的2例的等效電路圖。
[0023]圖6A?6D是表示具有具備限位器的可變電容元件的電子設備的概略俯視圖。[0024]圖7A、7B是表示以往技術的可變電容元件的構成例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]即使在固定電極被介電膜覆蓋的情況下，在反覆開關動作時也會產生如下現象:介電膜帶電，即使使外部電源關閉可動電極也不從介電膜離開。雖然基於驅動波形的對策也正在研究，但尚未得到解決。
[0026]另外，在將高頻信號的包絡用信號波形進行調製並施加到可動電極的情況下，存在可動電極根據基於信號波形的電位差而活動的被稱為「自驅動」的現象。為了防止自驅動，存在根據接通信號的電力來提高驅動電壓的方法。若提高驅動電壓，則更容易產生粘附現象。另外，為了確保更高的電壓也有時需要升壓電路。
[0027]本發明人他們考慮在可動電極的兩側配置第一固定電極和第二固定電極，在導通(ON)狀態下可動電極隔著絕緣膜被第一固定電極吸引，在截止(OFF)狀態下可動電極隔著絕緣膜被第二固定電極吸引的構成。無論是在導通狀態下還是在截止狀態下，可動電極都被2個固定電極中的一方所吸引，電容不發生變化。
[0028]無論是從截止狀態嚮導通狀態轉移，還是從導通狀態向截止狀態轉移，都是通過對可動電極和第一固定電極或者第二固定電極之間施加的電壓而產生的靜電引力來積極地進行的。在產生了一方固定電極吸引可動電極即使電源斷開可動電極也不離開的粘附現象的情況下，通過對另一方固定電極和可動電極之間施加電壓，利用靜電引力來分開可動電極變得容易。容易抑制粘附。除了過渡狀態之外，可動電極不發生位移，所以基本上也能夠防止自驅動。實現驅動可靠性的提高和驅動電壓的低電壓化。
[0029]第一固定電極和第二固定電極中的一方可以是在電路上不發揮功能的偽電極。當然導通/截止也可以作為對照的2個可變電容積極地利用。
[0030]若將第一固定電極和第二固定電極平行配置，將可動電極配置成I端靠近第一固定電極而另一端靠近第二固定電極，則還能夠得到更進一步的效果。在可動電極被第一固定電極吸引的情況下，若對第二固定電極和可動電極之間施加電壓，則在可動電極和第二固定電極近的區域(可動電極另一端)，該電壓產生與距離成反比的強靜電引力。因此，從另一端說明可動電極。在可動電極被第二固定電極吸引的情況下，通過對第一固定電極和可動電極之間施加電壓，從而通過同樣的原理從可動電極的一端離開可動電極變得容易。
[0031]在半導體基板表面上形成板狀電極的情況下，不容易形成存在相對於固定電極表面傾斜的關係的可動電極，但使用SOI基板製作與半導體基板表面幾乎垂直的方向的電極的情況下，平行電極間的傾斜電極也僅以圖案形狀的變更就能夠實現。
[0032]以下，參照附圖來說明實施例的可變電容元件。
[0033]圖1A、1B是表示實施例的可變電容元件的基本構成的概略俯視圖以及概略剖視圖。在固定部件ANC1、ANC2之間支承有至少局部具有可撓部的可動電極ME。如圖1B所示，固定部件ANC1、ANC2被支承在支承基板SS上，由導電體形成。可動電極ME由例如能夠進行與支承基板SS表面垂直地取向的彈性變形的金屬片材形成，被固定部件ANC1、ANC2支承。在可動電極ME的下邊和支承基板SS之間形成間隙，能夠使可動電極位移。如圖1A所示，在可動電極ME的兩側配置有具有與可動電極的兩電極面對置的側面並在對置側面上具有絕緣層IF1、IF2的固定電極FE1、FE2，並且被支承基板SS支承。在可動電極ME和固定電極FE 1、FE2之間形成在圖1A中以CV表示的內腔CV (自由空間)，確保可動電極能夠位移的空間。
[0034]對這樣的構成來說，通過例如在支承基板上，對由抗蝕掩模劃定的空間進行鍍敷而形成固定電極，形成絕緣膜，通過再次在支承基板上對用抗蝕掩模劃定的空間進行鍍敷而形成並製成固定部件和可動電極。此外，金屬薄片可以包含層疊金屬層，還可以包含合金層。
[0035]如圖1C所示，若對固定電極FEl和可動電極ME之間施加直流電壓，則在固定電極FEl和可動電極ME之間產生靜電引力，將可動電極ME向固定電極FEl吸引。通過將可動電極ME形成為能夠充分變形的形狀，而與固定電極FEl對置的可動電極ME的大部分面積隔著絕緣膜IFl與固定電極FEl緊貼。
[0036]如圖1D所示，使固定電極FEl和可動電極ME之間的偏置電源斷開，對固定電極FE2和可動電極ME之間施加直流電壓。可動電極ME和固定電極FE I之間的靜電引力消失，在可動電極ME和固定電極FE2之間新產生靜電引力。可動電極ME離開固定電極FE1，隔著絕緣膜IF2被吸引並緊貼到固定電極FE2。
[0037]與以往僅通過可動電極的彈性復原力使可動電極離開固定電極的情況相比，通過彈性復原力和靜電引力使可動電極強制地離開固定電極，因此會提高動作的可靠性。
[0038]在圖1C的狀態下可動電極ME位於從第二固定電極FE2離開的位置，在圖1D的狀態下可動電極ME處於從第一電極FEl離開的位置。若距離增大，則靜電引力減少。如果可動電極的一部分限制在靠近第一固定電極的位置，另一部分限制在靠近第二固定電極的位置，則能夠可靠地確保靜電引力發揮作用的位置。
[0039]圖2A是第二實施例的可變電容元件的概略立體圖。使用在支承Si基板51上將有源Si層53以接合氧化娃膜52結合的SOI (silicon on insulator)基板。例如,支承Si基板51具有300 μ m?500 μ m的厚度，接合氧化矽膜52具有2 μ m?7 μ m的厚度。有源Si層53是500 Ω cm以上的高電阻率的單晶Si層，具有20 μ m?30 μ m的厚度。
[0040]埋入貫通有源Si層53的整個厚度的溝道，固定電極11、12夾持可動電極10，使對置側面平行地形成。可動電極10、固定電極11、12的對置側面的高度為與有源Si層53的厚度相同的20 μ m?30 μ m。固定電極11、12例如長度500 μ m,隔開20 μ m的距離對置配置。固定電極11、12之間的有源Si層53被除去，在其空間內配置有可動電極10。可動電極10收納空間下的接合氧化矽膜52被除去，而確保可動電極10的自由度。可動電極10例如厚度為2μπι?5μπι，具有比固定電極11、12長的長度。
[0041]可動電極10在兩端被固定部件16、17支承。可動電極10、固定電極11、12、固定部件16、17例如以Au或者Cu為主成分，在同一鍍敷工序下形成。可變電容由固定電極11、
12、可動電極10、支承可動電極的固定部件16、17構成。在一方的固定電極11的與可動電極不對置的上表面(作為電容為側面)上形成厚度0.2μπι?0.5μπι的氧化矽、氮化矽、氧化鋁等介電膜18，在其上形成以AiuAl等為主成分的電極19，而形成固定電容。進而，形成從固定電極11、12的上表面向外部延伸的Si — Cr合金膜的電阻元件21、22，在電阻元件的另一端連接有電極23、24。固定部件16與高頻信號線路31、32間的電極25連接。
[0042]參照圖2Β。為了防止電極間的短路，在固定電極的表面形成有絕緣膜13。例如用氮化矽的絕緣膜13覆蓋固定電極11、12的表面，來防止可動電極10和固定電極11、12間的短路。在本實施例，在固定部件16、17的表面也形成絕緣膜13，來促進可變電容的電極和周圍的有源Si層53之間的絕緣。在可動電極10的表面未形成絕緣膜，從而確保了可動電極的柔軟性並避免了絕緣膜的剝離。
[0043]可動電極10在平行地配置的固定電極11、12的側壁間，非對稱地在圖中左側低而右側高地配置。可動電極10按照從固定部件16的圖中下端延伸到固定部件17的圖中上端的方式形成。即，靠近固定部件16的可動電極10左部分配置成比固定電極11靠近固定電極12，靠近固定部件17的可動電極10右部分配置成比固定電極12靠近固定電極11。
[0044]若對可動電極10和固定電極12之間施加電壓，則通過靜電引力可動電極10被固定電極12吸弓丨。在距離近的可動電極10的左部分，可動電極10被固定電極12吸引，接著可動電極10的右側部分也被固定電極12吸引。可動電極10的右端配置成比固定電極12靠近固定電極11，所以從固定電極12離開。
[0045]參照圖2C。若對可動電極10和固定電極11之間施加電壓，則通過靜電引力可動電極10被固定電極11吸引。可動電極10的右端配置成比固定電極12靠近固定電極11，所以迅速地被固定電極11吸引，接著可動電極10的左側部分也被固定電極11吸引。
[0046]這樣，在被取向配置的固定電極11、12間，可動電極在一方靠近固定電極11，在另一方靠近固定電極12，傾斜地配置，所以無論在被哪個固定電極吸引的情況下，都有引力容易作用的部分，可迅速進行變更動作。
[0047]以下，參照圖3A?3L，對包含圖2A所示的可變電容元件的半導體裝置的製造方法的主要工序進行說明。
[0048]如圖3A所示，準備例如在厚度300 μ m?500 μ m的Si基板51上，隔著例如厚度約為5 μ m的接合氧化矽膜52來結合具有500 Ω cm以上的高電阻率且厚度為25 μ m的有源Si層53而成的SOI基板。
[0049]如圖3B所示，有源Si層53上形成具有劃定固定電極收納用的溝道TRl、TR2的開口的抗蝕劑圖案PR1。抗蝕劑圖案PRl也具有劃定固定部件的開口。以抗蝕劑圖案為掩模，例如通過深層RIE對有源Si層53的總厚度進行蝕刻。深層RIE使用CF4 (+O2), SF6 (+O2或者+H2)作為Si蝕刻氣體。然後，除去抗蝕劑圖案PR1。
[0050]如圖4A所示，例如溝道TRl、TR2具有以距離20 μ m對置配置的長度500 μ m的平行側面。右側的溝道TR2寬幅是為了在其上形成固定電容。固定部件用溝道TR3、TR4具有在固定電極間支承可動電極的構成。上側的固定部件連接電極。
[0051]如圖3C所不,通過使用甲娃燒、乙娃燒等娃燒系氣體和氣氣的CVD或者低壓(LP)CVD,在基板表面上堆積厚度為0.1 μ m?0.5 μ m的氮化矽膜54。露出的有源Si層53、接合氧化矽膜52表面被氮化矽膜54覆蓋。該氮化矽膜54作為覆蓋固定電極表面的絕緣膜發揮作用。圖4A是透視的形態，表示在溝道表面堆積的氮化矽膜54。
[0052]如圖3D所示，在氮化矽膜54上，形成具有劃定可動電極的開口的抗蝕劑圖案PR2，通過深層RIE對在開口內露出的有源Si層53的總厚度進行蝕刻。圖4B表示開口的平面形狀。在氮化矽膜54堆積後形成可動電極用的狹縫，由此在可動電極表面不形成絕緣膜。通過與固定部件形成用溝道側壁的一部分重疊，而確保可動電極和固定部件的電導通。
[0053]除去抗蝕劑圖案PR2而為圖3E、4C所示的狀態。溝道TRl?TR4除去有源Si層53的總厚度，並在其內面上堆積有氮化矽膜54。狹縫S不具有氮化矽膜54，而以一定寬度例如約2 μ m來貫通有源Si層53的總厚度。
[0054]如圖3F所示，在基板表面將例如Ti層堆積厚度50nm左右，並在其上將Au層堆積厚度500nm左右而形成種子層55。也能夠代替Ti層,而使用厚度50nm左右的Cr層。種子層55為電鍍時的饋電層。
[0055]如圖3G所示，形成對無需鍍敷部分的種子層55進行覆蓋的抗蝕劑圖案PR3，通過電鍍堆積Au層56，而回填溝道TR、狹縫S。此外，也能夠代替Au而對Cu進行鍍敷。然後，除去抗蝕劑圖案PR3，通過蝕刻或者銑削等除去露出的種子層55。
[0056]如圖3H所示，在形成電極的基板上，形成介電膜圖案成型用的抗蝕劑圖案PR4，將氧化矽膜、氮化矽膜或者氧化鋁膜等介電膜18以厚度0.2 μ m?0.5 μ m進行濺射堆積，堆積在抗蝕劑圖案PR4上的介電膜與抗蝕劑圖案PR4 —同剝離。
[0057]如圖31所示，在除去了抗蝕劑圖案PR4的基板上，形成電阻元件圖案成型用的抗蝕劑圖案PR5，以濺射堆積Cr - Si合金膜，抗蝕劑圖案PR5上的Cr 一 Si合金膜進行剝離除去。例如，使用Si (70 - 90) =Cr (30 — 10)的濺射靶形成厚度0.2μπι左右(片電阻300 - 600 Ω □)的Si — Cr合金膜，形成電阻元件21、22。此外，也可以在介電膜形成前形成電阻膜。
[0058]如圖3J所示，在除去了抗蝕劑圖案PR5的基板上形成電極圖案成型用的抗蝕劑圖案PR6，以濺射堆積厚度Iym左右的Ti / Au層疊或者Ti / Al層疊的電極，抗蝕劑圖案PR6上的電極被剝離除去。圖4D所示的電極19、23、24、25這樣形成。
[0059]如圖3Κ所示，將在固定電極間的區域具有開口的抗蝕劑圖案PR7形成在基板上，以使用CHF3氣體的乾式蝕刻對氮化矽膜54進行蝕刻，通過使用SF6氣體和CF4氣體的深層RIE除去露出的矽層。在圖4Ε中，標斜線的區域為蝕刻對象區域。
[0060]如圖3L所不，以使用CF4氣體的乾式蝕刻除去露出的氧化娃膜52。此外,氧化娃膜的蝕刻也能夠以使用了緩衝氫氟酸的溼式蝕刻、基於緩衝氫氟酸的氣相蝕刻除去。若以具有各向同性的蝕刻除去氧化矽膜，則通過側面蝕刻，從露出區域進入周圍的區域地除去氧化矽膜。這樣一來，能夠製成具有圖2Α所示的可變電容的半導體裝置。
[0061]可變電容表示在導通狀態和截止狀態下，例如0.9pF (截止狀態)?5.6pF (導通狀態)左右的電容變化。
[0062]圖5A是表不這樣構成的可變電容的應用電路的I例的等效電路圖。在聞頻線路31 - 25 - 32的節點25連接可動電極10，在固定電極11、12之間形成有可變電容33、34。固定電極11經由固定電容35接地，並且經由電阻元件21與開關SW的端子24連接。另一方的固定電極12經由電阻元件22與開關SW的另一端子23連接，構成可變電容電路39。在開關SW的切換端子和高頻線路之間連接直流電源36和電感37的串聯連接。為了實際防止漏電，電阻元件21、22為IOkQ以上，電感約為IOOnH以上。
[0063]在高頻信號線路31 - 25 - 32連接可變電容33、34，在可變電容33和地線之間連接固定電容35，在可變電容33、34和外部電源36之間連接電阻元件21、22。在外部電源36的另一極和高頻信號線路31 — 25 — 32之間連接電感37，從而屏蔽高頻分量。通過電阻元件21、22，防止流向高頻信號線路31 — 25 — 32的信號向外部電源36洩漏。通過固定電容35防止外部電源和地線之間短路。以可動電極10被固定電極11側吸引，還是被固定電極12側吸引而選擇2個數字狀態中的一方。[0064]圖5B是表示應用電路的其他構成例的等效電路圖。在高頻信號線路31 — 25 —32連接有多個可變電容電路39 — 1、…39 — i，經由外部電源36 — 1、…36 — i連接在共用電感37。多個可變電容電路在電容值有差，與多個位對應。是適用於多位電路的構成。
[0065]在第二實施例中，通過固定部件和可動電極的連接位置，將可動電極傾斜地配置在對置固定電極間的空間中，使可動電極的位置變更變得容易。而且，還能夠設置限制可動電極的移動範圍的限位器。
[0066]如圖6A所示，與固定部件16、17並列地配置限位器41a、41b。限位器41a使固定可動電極10與固定部件16—起配置在固定電極12附近的空間內。限位器41b使可動電極10與固定部件17 —起配置在固定電極11附近的空間內。換而言之，可動電極10在靠近固定電極11的右端部分，可動電極10和固定電極12之間配置限位器41b，防止可動電極10靠近固定電極12。在可動電極10靠近固定電極12的左端部分，可動電極10和固定電極11之間配置限位器41a，防止可動電極10靠近固定電極11。
[0067]通過確保配置在各固定電極附近的寬度，能夠在驅動時可靠地對可動電極施加驅動力。限位器41通過變更圖3B所示的蝕刻時的圖案而能夠形成。在圖3C、4A所示的工序中在限位器表面形成絕緣膜。此外，若使限位器為4稜柱形狀，則也存在稜角部對可動電極施加過度的應力，而使可動電極變形的可能性。
[0068]如圖6B所示，磨圓稜角部，若圖6C所示使之為圓柱形，或如圖6D所示使之為多稜柱形狀，也能夠緩和可能施加給可動電極的應力。
[0069]以上，按照實施例說明了本發明，但本發明並不限於此。作為例示給出的材料、數值並沒有限定。例如，也可以取代SOI基板，使用在支承基板上具有蝕刻特性不同的雙層的犧牲層的層疊基板，進行如圖3A?3L所示那樣的工序，來製造圖1A、圖2A所示那樣的構成。在該情況下，使圖2A所示的接合氧化矽膜52、有源矽層53為蝕刻特性不同的犧牲膜。也能夠使用通過利用控制蝕刻等在支承基板上具有單層的犧牲膜的層疊基板。也能夠獲取各種公知技術。此外，能夠進行各`種變更、置換、改進、修正、組合等對本領域技術人員來說是不目而喻的。
【權利要求】
1.一種具有可變電容元件的電子設備，其中，所述電子設備具有: 支承基板，所述支承基板給予物理性支承； 一對固定部件，所述一對固定部件被形成在所述支承基板上，具有與所述支承基板表面垂直的方向的支承部； 可動電極，所述可動電極被所述一對固定部件的支承部支承，所述可動電極的對置的第一側面和第二側面構成電極面，所述可動電極的至少一部分能夠彈性變形； 第一固定電極，所述第一固定電極被支承在所述支承基板上，具有與所述可動電極的第一側面對置的第一電極面；以及 第二固定電極，所述第二固定電極被支承在所述支承基板上，具有與所述可動電極的第二側面對置的第二電極面。
2.根據權利要求1所述的具有可變電容元件的電子設備，其中，還具有: 第一絕緣膜，所述第一絕緣膜被配置在所述第一固定電極的第一電極面上；以及 第二絕緣膜， 所述第二絕緣膜被配置在所述第二固定電極的第二電極面上。
3.根據權利要求2所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 所述可動電極由金屬片材形成。
4.根據權利要求3所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 在所述第一固定電極的第一電極面與所述第二固定電極的第二電極面之間的空間中，所述可動電極的一端被配置成比所述第二電極面靠近所述第一電極面，所述可動電極的另一端被配置成比所述第一電極面靠近所述第二電極面。
5.根據權利要求4所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 所述一對固定部件的一方支承部被配置成比所述第二電極面靠近所述第一電極面，所述一對固定部件的另一方支承部被配置成比所述第一電極面靠近所述第二電極面，支承所述可動電極。
6.根據權利要求4所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 所述第一電極面和所述第二電極面平行，所述一對固定部件在所述第一電極面和所述第二電極面之間的空間中，將所述可動電極相對於所述第一電極面和第二電極面傾斜地配置。
7.根據權利要求4所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 所述第一固定電極、第二固定電極、所述一對固定部件以及所述可動電極由同一金屬材料形成。
8.根據權利要求7所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 所述金屬材料包含Au或者Cu。
9.根據權利要求2所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 在所述一對固定部件的內側區域，還具有將所述可動電極的位置限制到所述第一固定電極側以及所述第二固定電極側的第一限位器以及第二限位器。
10.根據權利要求9所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 所述第一限位器以及第二限位器包含形成在所述支承基板上的接合氧化矽膜和形成在所述接合氧化矽膜上的矽層。
11.根據權利要求2所述的具有可變電容元件的電子設備，其中，還具有與所述第一固定電極和第二固定電極中的一方連接的固定電容。
12.根據權利要求2所述的具有可變電容元件的電子設備，其中， 還具有與所述第一固定電極和第二固定電極連接的第一電阻元件和第二電阻元件。
13.—種製造具有可變電容的電子設備的方法，其中，包括如下步驟: 準備在支承基板上具有犧牲層的基板， 形成具有與所述基板的表面對置的固定電極形狀的開口的第一掩模， 對在所述第一掩模的開口露出的所述犧牲層進行蝕刻，來形成固定電極收納用的溝道， 在所述基板的表面，形成具有配置在所述固定電極間的可動電極形狀的狹縫狀開口的第二掩模， 對在所述狹縫狀開口露出的所述犧牲膜進行蝕刻，來形成可動電極收納用的狹縫， 在所述溝道內以及所述狹縫內堆積金屬材料。
14.根據權利要求13所述的製造具有可變電容的電子設備的方法，其中， 在形成所述溝道後，在所述溝道內面上形成絕緣膜， 之後形成所述第二掩模，形成所述狹縫。
15.根據權利要求14所述的製造具有可變電容的電子設備的方法，其中， 在堆積所述金屬材料時， 形成所述溝道和覆蓋所述溝道內面的種子層， 在不需要的部分上形成抗蝕劑圖案， 進行金屬材料的電鍍， 除去抗蝕劑圖案， 除去露出的種子層。
16.根據權利要求15所述的製造具有可變電容的電子設備的方法，其中， 在堆積了所述金屬材料後， 在所述固定電極的一方上形成介電膜， 在所述介電膜上形成導電層來形成固定電容。
17.根據權利要求16所述的製造具有可變電容的電子設備的方法，其中， 在形成所述導電層前，形成與所述固定電極連接的電阻元件， 在形成所述導電層時，還形成與所述電阻元件連接的電極。
18.根據權利要求17所述的製造具有可變電容的電子設備的方法，其中， 在所述介電膜的形成、所述導電層的形成、所述電阻元件的形成中的至少一個中: 形成具有規定形狀的開口的抗蝕劑圖案， 通過濺射來形成所述電阻元件的層、所述介電膜或者所述導電層， 除去所述抗蝕劑圖案，並且剝離所述抗蝕劑圖案上的膜。
19.根據權利要求14所述的製造具有可變電容的電子設備的方法，其中 所述犧牲層是蝕刻特性不同的下部犧牲膜和上部犧牲層的層疊， 在形成所述導電層後， 對所述固定電極間的所述上部犧牲層進行蝕刻除去， 通過對露出的下部犧牲膜進行包含側面蝕刻的蝕刻，來在所述可動電極和所述支承基板之間形成空間。
20.根據權利要求19所述的製造具有可變電容的電子設備的方法，其中， 所述下部犧牲膜由氧化矽形成`，所述上部犧牲層由矽層形成。
【文檔編號】B81C1/00GK103430260SQ201180069245
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年3月16日 優先權日:2011年3月16日
【發明者】島內嶽明, 高馬悟覺, 勝木隆史, 豐田治, 上田知史 申請人:富士通株式會社