Mems開關及其製造方法

2023-07-01 22:21:11 2

專利名稱：Mems開關及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種MEMS開關及一種製造MEMS開關的方法。(MEMS意思是微機電系 統)
背景技術：
過去，已知一種用於利用靜電激勵器傳輸高頻信號的MEMS開關。在日本專利公布 No. 3852224B中公開了這樣的MEMS開關。在日本專利公布No. 3852224B中公開的MEMS開關包括襯底、可移動板、一對信號 線以及靜電激勵器。襯底由玻璃製成。可移動板包括可移動觸點。襯底在其上表面處設 置有條帶。條帶具有彈性。可移動板由襯底經條帶支撐，以使得可移動板可在襯底的厚度 方向上移動。因此，可移動觸點由可移動板支撐，以使得可移動觸點可在襯底的厚度方向上 移動。在襯底的上表面上布置一對信號線。信號線分別設置有固定觸點。固定觸點被配置 為當可移動觸點在襯底厚度方向上移位時與可移動觸點接觸。靜電激勵器被設置用來移位 可移動板，以使得可移動觸點朝向固定觸點移動。靜電激勵器包括可移動電極和固定電極。 可移動電極布置在可移動板上。固定電極布置在襯底上，與可移動電極相對設置。可移動 電極被配置為當在可移動電極與固定電極之間施加電壓時與固定電極接觸。此外，固定電 極在其上表面處設置有電絕緣薄膜。電絕緣薄膜被設置用於防止可移動電極粘附到固定電 極。可移動板由矽製成。此外，過去，也已知一種包括靜電激勵器和壓電激勵器的MEMS開關。該MEMS開 關用於傳輸高頻信號。該MEMS開關被配置為由比用於操作僅包括靜電激勵器的MEMS 開關的電功率低的電功率操作。這樣的MEMS開關被配置為允許可移動觸點藉助於靜電 激勵器和壓電激勵器朝向和遠離信號線對的固定觸點進行移動。在日本專利申請公布 No. 2008-27812A中公開了這樣的MEMS開關。日本專利申請公布No. 2008-27812A中公開的MEMS開關包括襯底、一對信號線以 及彈性層。襯底由玻璃製成。一對信號線布置在襯底的上表面上。一對信號線設置有固定 觸點。彈性層設置有第一端和第二端。彈性層的第一端固定在襯底的上表面上。彈性層的 第二端設置有可移動觸點。可移動觸點被配置為與固定觸點接觸。彈性層由雙壓電晶片型 壓電激勵器實現。雙壓電晶片型壓電激勵器包括下電極、下壓電層、中間電極、上壓電層以 及上電極。下壓電層由AIN製成。下壓電層布置在下電極的上表面上。中間電極布置在下 壓電層的上表面上。上壓電層由AIN製成。上壓電層布置在中間電極的上表面上。上電極 布置在上壓電層的上表面上。下電極的尖端還用作靜電激勵器的可移動電極。固定觸點還 用作靜電激勵器的固定電極。

發明內容
在日本專利申請公布No. 3852224B中公開的MEMS開關中，可移動觸點與固定觸點 隔開足夠距離以改善隔離特性。然而，可移動觸點和固定觸點之間的足夠距離導致需要巨
5大的電功率，以允許在期望的壓力下可移動觸點與固定觸點接觸。相反，日本專利申請公布No. 2008-27812A中公開的MEMS開關採用壓電激勵器和 靜電激勵器兩者。壓電激勵器被配置為通過比操作靜電激勵器所需的電壓低的電壓生成大 量位移。因此，可以在期望的壓力下使可移動觸點接觸固定觸點。從而改善了隔離特性。此 外，可以獲得由低電功率操作的MEMS開關。然而，在該MEMS開關中，彈性層用作壓電激勵器。彈性層設置有固定到襯底的上 表面的第一端。壓電激勵器的下電極的尖端還用作靜電激勵器的可移動電極。固定觸點還 用作靜電激勵器的固定電極。即，難以增加可移動電極和固定電極之間的接觸面積。因此， 難以通過低電功率操作靜電激勵器。此外，在MEMS開關中，彈性層的一端由襯底支撐。因 此，僅彈性層的尖端有效地用作固定電極。因此，固定電極的面積受到限制。結果，難以生 成期望的靜電力。從而，難以在期望的壓力下使可移動電極與固定電極接觸。此外，當由壓 電激勵器操作MEMS開關時，僅彈性層變形。類似地，當由靜電激勵器操作MEMS開關時，僅 彈性層變形。因此，需要大量的電功率使可移動觸點與固定觸點在期望的壓力下接觸。實現本發明以解決上述問題。本發明的一個目的是產生一種同時實現下述兩個目 的MEMS開關。第一個目的是減少MEMS開關的可移動觸點和固定觸點之間的寄生電容。第 二個目的是通過低電功率使可移動觸點與固定觸點在期望的壓力下接觸。此外，本發明的 另一個目的是產生一種製造上述MEMS開關的方法。為了解決上述問題，本發明的MEMS開關包括具有上表面的襯底、一對信號線、可 移動板、支撐構件、靜電激勵器以及壓電激勵器。一對信號線分別具有固定觸點。所述信號 線位於所述襯底的上面。可移動板位於所述襯底的上面。所述可移動板具有可移動觸點。 所述可移動觸點對應於所述固定觸點。支撐構件具有彈性。所述支撐構件被配置為支撐所 述可移動板以使其可相對於所述襯底上下移動。靜電激勵器被配置為產生用於沿所述襯底 的厚度方向移位所述可移動板的靜電力，以允許所述可移動觸點與所述固定觸點接觸。壓 電激勵器被配置為產生用於沿所述襯底的厚度方向移位所述可移動板的應力，以允許所述 可移動觸點與所述固定觸點接觸。所述靜電激勵器包括一對靜電可移動電極板和一對靜電 固定電極板。所述靜電可移動電極板布置在所述可移動板上，所述靜電固定電極板與所述 靜電可移動電極板相對布置。所述壓電激勵器包括壓電元件。該壓電元件具有壓電層、第 一電極和第二電極。所述第一電極布置在所述壓電層的一個表面上，所述第二電極布置在 所述壓電層的另一個表面上。所述壓電元件被配置為當所述第一電極和所述第二電極之間 施加電壓時變形，由此產生所述應力。所述可移動板具有長度和寬度。所述可移動板在其 長度方向中心處設置有所述可移動觸點。所述可移動板在其兩個長度方向端部設置有可移 動電極保持部。所述靜電可移動電極板分別布置在所述可移動電極保持部上。所述支撐構 件包括四個條帶。每個所述條帶具有彈性。所述條帶布置在位於所述可移動板的兩個寬度 端部外面處並且位於所述可移動電極保持部的外面處的部分。所述條帶沿所述可移動板的 長度方向放置。每個所述條帶設置有第一端以及與所述第一端相對的第二端。每個所述第 一端與所述可移動板連接。所述第二端與所述襯底連接。每個所述壓電元件布置在每個所 述條帶的上表面上，由此每個所述壓電元件位於所述可移動板的兩個寬度端部的外面。當 所述壓電元件產生應力時，所述壓電元件將應力施加到所述條帶和所述可移動板之間的連 接部。
在這種情況中，可移動觸點布置在襯底的上表面上。可移動觸點位於襯底的長度 方向的中心。靜電激勵器布置在襯底的長度方向的兩端。壓電激勵器的每一個布置在靜電 激勵器的兩個寬度側的外面的部分處。壓電激勵器的每一個沿著可移動板的長度方向延 伸。因此，能夠減少在可移動觸點和每個固定觸點之間產生的寄生電容。此外，本發明中的 MEMS開關包括壓電激勵器和靜電激勵器。壓電激勵器的每一個與靜電激勵器獨立。因而， 能夠確保靜電激勵器的足夠的尺寸。從而，能夠減小用於操作靜電激勵器來確保期望的接 觸力的操作電壓。此外，可移動板與支撐構件隔開。因而，能夠提高靜電可移動電極板和靜 電固定電極板的尺寸。因而，能夠提高操作靜電激勵器時靜電激勵器的靜電力。此外，本發 明的MEMS開關包括獨立於壓電激勵器的靜電激勵器。因而，壓電激勵器能夠執行與靜電激 勵器的動作不同的動作。因而，能夠獲得具有高度動作自由度的MEMS開關。優選地，所述靜電激勵器具有比所述壓電元件的上表面的尺寸大的尺寸。在這種情況中，能夠提高操作靜電激勵器時的靜電力。因而，該結構使得能夠提高 靜電激勵器的接觸力。優選地，所述壓電激勵器被配置為分別具有被附加到所述條帶的相同結構。優選地，每個所述固定觸點與所述壓電激勵器的所述電極電絕緣。在這種情況中，能夠防止來自壓電激勵器的第一電極和第二電極的噪聲被疊加到 通過信號線傳輸的信號上。優選地，每個所述固定觸點與所述靜電激勵器的所述靜電可移動電極板電絕緣。 每個所述固定觸點與所述靜電激勵器的所述靜電固定電極板電絕緣。在這種情況中，能夠防止來自靜電激勵器的靜電可移動電極板和靜電固定電極板 的噪聲被疊加到通過信號線傳輸的信號上。優選地，所述MEMS開關還包括接地電極。所述壓電激勵器和所述靜電激勵器共享 所述接地電極。在這種情況中，能夠容易地控制壓電激勵器和靜電激勵器兩者。
優選地，所述壓電層由鉛基壓電材料製成。與AIN和ZnO相比，鉛基壓電材料具有大的壓電常數。因而能夠提高可移動觸點 對固定觸點的接觸力。優選地，所述可移動板還包括可移動觸點保持部和連接部。所述可移動觸點布置 在所述可移動觸點保持部上。所述可移動觸點保持部位於可移動電極保持部之間。所述可 移動觸點保持部經由所述連接部連接到所述可移動電極保持部。每個所述連接部具有比所 述可移動觸點保持部的寬度小的寬度。每個所述連接部具有比所述可移動電極保持部的寬 度小的寬度。在這種情況中，連接部具有比可移動觸點保持部的寬度短的寬度。連接部具有比 每個可移動電極保持部的寬度短的寬度。因而，與可移動觸點保持部和可移動電極保持部 相比，連接部容易彎曲。當連接部彎曲時，連接部產生彈力。當可移動觸點接觸固定觸點時， 該彈力被施加到可移動觸點。因此，能夠確保可移動觸點與固定觸點的接觸。優選地，所述可移動板具有被成形以暴露所述固定觸點之外部分的切口，由此所 述固定觸點之外的部分向上方方向暴露。在這種情況中，能夠防止靜電可移動電極板和信號線之間的電容耦合。因而，能夠改善隔離特性。優選地，所述信號線和所述靜電固定電極板兩者都布置在所述襯底上。每個所述 信號線布置在所述襯底的同一平面上。所述信號線具有彼此相等的厚度。在這種情況中，能夠減少高頻信號的傳輸損耗。優選地，所述MEMS開關還包括蓋。蓋在其下表面上設置有凹槽。所述蓋與所述襯 底配合以在所述襯底和所述蓋之間包括所述可移動板。所述信號線和所述靜電固定電極板 布置在所述蓋的內表面上。在這種情況中，通過信號線傳輸的信號不會被疊加壓電激勵器的第一電極和第二 電極引起的噪聲。MEMS開關通過固定電極形成步驟、信號線形成步驟、犧牲層形成步驟、可移動電極 形成步驟、可移動觸點形成步驟、可移動板形成步驟、第一電極形成步驟、壓電層形成步驟、 第二電極形成步驟以及犧牲層移除步驟製造。固定電極形成步驟包括在所述襯底的所述上 表面上形成所述靜電固定電極板。信號線形成步驟包括在所述襯底的所述上表面上形成一 對所述信號線。所述信號線設置有所述固定觸點。所述信號線形成步驟在所述固定電極形 成步驟之後執行。犧牲層形成步驟包括在所述襯底的所述上表面上形成犧牲層。所述犧牲 層用於形成所述可移動板。所述犧牲層形成步驟在所述信號線形成步驟之後執行。可移動 電極形成步驟包括在所述襯底的所述上表面上形成所述靜電可移動電極板。所述可移動電 極形成步驟在所述犧牲層形成步驟之後執行。可移動觸點形成步驟包括形成所述可移動觸 點。所述可移動觸點形成步驟在所述可移動電極形成步驟之後執行。可移動板形成步驟包 括形成所述可移動板。所述可移動板形成步驟在所述可移動觸點形成步驟之後執行。第一 電極形成步驟包括形成所述壓電激勵器的所述第一電極。所述第一電極形成步驟在所述可 移動板形成步驟之後執行。壓電層形成步驟包括形成所述壓電層。所述壓電層形成步驟在 所述第一電極形成步驟之後執行。第二電極形成步驟包括形成所述壓電激勵器的所述第二 電極。所述第二電極形成步驟在所述壓電層形成步驟之後執行。犧牲層移除步驟包括移除 所述犧牲層。在這種情況中，能夠減小可移動觸點和固定觸點之間的寄生電容。此外，能夠獲得 包括被配置為通過低電功率消耗產生期望的接觸力的靜電激勵器和壓電激勵器的MEMS開關。相反，上述MEMS開關通過犧牲層形成步驟、可移動板形成步驟、第一電極形成步 驟、壓電層形成步驟、第二電極形成步驟、可移動觸點形成步驟、犧牲層移除步驟和鍵合 (bonding)步驟製造。犧牲層形成步驟包括在所述襯底的上表面側形成犧牲層。所述犧牲 層用於形成所述可移動板。可移動板形成步驟包括在所述襯底的所述上表面側形成所述可 移動板。所述可移動板形成步驟在所述犧牲層形成步驟之後執行。第一電極形成步驟包括 形成所述靜電可移動電極板和所述壓電激勵器的所述第一電極。所述第一電極形成步驟在 所述可移動板形成步驟之後執行。壓電層形成步驟包括形成所述壓電層。所述壓電層形成 步驟在所述第一電極形成步驟之後執行。第二電極形成步驟包括形成所述壓電激勵器的第 二電極。所述第二電極形成步驟在所述壓電層形成步驟之後執行。可移動觸點形成步驟包 括在所述可移動板上形成可移動觸點。所述可移動觸點形成步驟在所述第二電極形成步驟 之後執行。犧牲層移除步驟包括移除所述犧牲層。所述犧牲層移除步驟在所述可移動觸點形成步驟之後執行。鍵合步驟包括將所述蓋鍵合到所述襯底的所述上表面。所述蓋設置有 所述靜電固定電極板以及一對具有所述固定觸點的所述信號線。所述鍵合步驟在所述犧牲 層移除步驟之後執行。在這種情況中，能夠減小可移動觸點和固定觸點之間的寄生電容。此外，能夠獲得 包括被配置為通過低電功率消耗產生期望的接觸力的靜電激勵器和壓電激勵器的MEMS開 關。另外，在襯底的第一表面上形成壓電激勵器之後執行可移動觸點的形成。因而，能夠自 由地選擇可移動觸點的材料，而不管壓電激勵器的壓電層的沉積溫度。因而，能夠具有可移 動觸點的材料的高自由度。


圖IA示出了第一實施例中MEMS開關的示意性分解透視圖；圖IB示出了沒有蓋的MEMS開關的頂視圖；圖2示出了沿圖9中所示的線X-X取得的示意性側視橫截面圖；圖3A到3F示出了用於說明製造MEMS開關的主要步驟的示意性側視橫截面圖；圖4A到4F示出了用於說明製造MEMS開關的主要步驟的示意性側視橫截面圖；圖5示出了第二實施例中MEMS開關的示意性分解透視圖；圖6示出了上述MEMS開關的示意性側視橫截面圖；圖7A到7D示出了用於說明製造MEMS開關的主要步驟的示意性側視橫截面圖；圖8A到8D示出了用於說明製造MEMS開關的主要步驟的示意性側視橫截面圖；以 及圖9示出了第一實施例中沒有蓋的MEMS開關的頂視圖。
具體實施例方式(第一實施例)下文中，結合圖1和圖2說明本實施例中的MEMS開關。圖1中，X方向表示襯底 和可移動板的長度方向。X方向表示MEMS開關的左側。Y方向表示襯底和可移動板的寬度 方向。Y方向表示MEMS開關的前向。Z方向表示襯底和可移動板的厚度方向。Z方向表示 MEMS開關的向上方向。圖1表示本實施例中的MEMS開關。如圖1所示，MEMS開關包括襯底1、四個條帶 23、可移動板21、一對信號線34、34以及蓋7。襯底1被成形為具有矩形板狀形狀，由此襯 底1具有長度、寬度和厚度。條帶23中的每一個被固定在襯底1的上表面上。可移動板21 經由條帶23支撐到襯底1，由此可移動板21被布置在襯底的上面。可移動板21被布置在 襯底的上面以便可以沿襯底的厚度方向移動。可移動板21設置有可移動觸點25。一對信 號線34、34布置在襯底1的上表面上。信號線34、34分別設置有固定觸點35、35。固定觸 點35、35與可移動觸點25隔開預定間隔。固定觸點35、35被布置為在可移動板21沿襯底 1的厚度方向移動時與可移動觸點25接觸。即，可移動觸點25對應於固定觸點35。蓋7 與襯底1連接以保持蓋7與襯底1之間的空間密封，由此，蓋7與襯底1配合以包括可移動 板21。本實施例的MEMS開關包括壓電激勵器4和靜電激勵器5。壓電激勵器4和靜電
9激勵器5被配置為沿襯底1的厚度方向移動可移動觸點25，由此可移動觸點25朝向固定 觸點35、35移動。壓電激勵器4分別布置在條帶23上。壓電激勵器4中的每一個包括壓 電層42、第一電極和第二電極。壓電層42具有第一表面以及與第一表面相對的第二表面。 第一電極布置在壓電層42的第一表面上。第二電極布置在壓電層42的第二表面上。第一 電極布置在壓電層的下表面上。第二電極布置在壓電層的上表面上。壓電激勵器4被配置 為當第一電極與第二電極之間施加電壓時產生應力。當壓電激勵器4產生應力時，可移動 觸點25朝向固定觸點35、35移動。從而條帶23變形。靜電激勵器包括靜電固定電極板52 以及靜電可移動電極板51。靜電可移動電極板51布置在可移動板21上。布置靜電固定電 極板52以使得靜電固定電極板52與靜電可移動電極板51間隔預定距離。即，與靜電可移 動電極板51相對布置靜電固定電極板52。靜電可移動電極板被配置為當靜電可移動電極 板51與靜電固定電極板52之間施加電壓時與靜電固定電板板52接觸。襯底1由陶瓷材料製成。襯底1在其上表面上設置有信號線34、34。襯底1在其 上表面上設置有靜電固定電極板52。本實施例中的靜電固定電極板52也用作接地電極。 應當注意，襯底1的材料並不限於陶瓷。即玻璃襯底、SOI襯底以及矽襯底也可用作襯底1。 優選使用由具有高介電常數的材料製成的襯底。襯底1在其上表面中心處設置有一對信號線34、34。信號線34、34被排列在與襯 底1的寬度方向平行地延伸的同一直線內。固定觸點35、35由與信號線34、34的金屬材料 相同的金屬材料製成。固定觸點35、35具有與信號線34、34的厚度相等的厚度。在本實施 例中，固定觸點35、35與信號線34、34 —體形成。在本實施例中，固定觸點35、35以及信號線34、34由Au製成。然而，固定觸點35 和信號線34、34的材料不限於Au。從Au、Ni、Cu、Pd、Rh、Ru、Pt、Ir以及Os中選擇的材料 之一能夠被用作固定觸點35、35以及信號線34、34的材料。此外，從Au、Ni、Cu、Pd、Rh、Ru、 Pt、Ir以及Os中選擇的兩種或更多材料製成的合金能夠用作固定觸點35、35以及信號線 34、34的材料。壓電激勵器4的壓電層42由PZT製成。(PZT等於PbTi0.48Zr0.52 0 3。)布置在每個 壓電層42與每個條帶23之間的每個第一電極41由Pt製成。布置在壓電層42的上表面 42上的每個第二電極42由Au製成。然而，壓電層42、第一電極41以及第二電極43的材料 不限於此。每個壓電層在其上表面上設置有電絕緣薄膜44。每個壓電層設置有孔44a。每 個孔44a定義上電極43與壓電層42之間的接觸面積。電絕緣薄膜44被設置用於加強支 撐壓電激勵器4的條帶23。電絕緣薄膜44從壓電層42的上表面延伸至襯底1的上表面。 電絕緣薄膜44是二氧化矽薄膜。然而，電絕緣薄膜44的材料不限於二氧化矽薄膜。包括 二氧化矽薄膜和二氧化矽薄膜上的氮化矽薄膜的層疊薄膜能夠被用作電絕緣薄膜44。壓電層42的壓電材料不限於PZT。有摻雜的PZT能夠被用作壓電層42的壓電材 料。PMN-PZT能夠被用作壓電層42的壓電材料。此外，無鉛壓電材料也能夠用作壓電層42 的材料。無鉛壓電材料的例子是KNN(K0.5Na0.5Nb03)、KN(KNBO3)、NN(NaNbO3)以及被諸如Li、 Nb、Ta、Sb、Cu等摻雜的KNN。上述鉛基壓電材料以及諸如KNN、KN和NN等無鉛壓電材料具 有大於AIN和ZnO的壓電特性的高壓電特性。因此，能夠使用鉛基壓電材料、KNN, KN和NN 作為壓電層42的壓電材料。從而，能夠增加靜電可移動電極板相對於靜電固定電極板的接 觸壓力。此外，通過使用KNN、KN和NN作為壓電層42的材料能夠獲得響應環境問題的MEMS開關。本實施例中的壓電激勵器4通過單壓電晶片型壓電激勵器實現。然而，能夠利用雙 壓電晶片類型的壓電激勵器4作為本實施例中的壓電激勵器。相反，靜電激勵器5包括靜電可移動電極板51以及靜電固定電極板52。可移動 板21在其兩個長度方向端部設置有可移動電極保持部26。靜電可移動電極板51分別布 置在可移動電極保持部26上。靜電固定電極板52分別布置為與靜電可移動電極板51相 對。當在靜電可移動電極板51和靜電固定電極板52之間施加電壓時，在靜電可移動電極 板51和靜電固定電極板52之間產生靜電力。靜電力使靜電可移動電極板51沿襯底1的 厚度方向移動，以使得靜電可移動電極板51與靜電固定電極板52接觸。靜電可移動電極 板51從條帶23延伸到襯底1的上表面，由此靜電可移動電極板51也加強條帶23。此外， 靜電可移動電極板51經由通過電極46電連接到壓電激勵器4的下電極41。通過電極沿 條帶23的厚度方向延伸，並穿透條帶23。靜電固定電極板52在其上表面處設置有電絕緣 薄膜53。電絕緣薄膜53被設置用於防止靜電固定電極板52粘附到靜電可移動電極板51。 (靜電固定電極板粘附到靜電可移動電極板51是所謂的粘附。)靜電固定電極板52由Au 製成。靜電可移動電極板51由Pt製成。然而，靜電固定電極板52的材料不限於Au。類似 地，靜電可移動電極板51的材料不限於Pt。此外，電絕緣薄膜53由二氧化矽製成。然而， 氮化矽也能夠用作電絕緣薄膜53的材料。襯底1設置有配線14、12、11、13。配線14電連接到每個信號線34。配線12電連 接到靜電固定電極板52。配線11電連接到靜電可移動電極板51。配線13電連接到第二 電極43。配線14、12、11、13的每一個沿襯底1的厚度方向延伸以穿透襯底1。襯底1設置 有電極114、112、111、113。設置電極114、112、111、113中的每一個以建立對外部的電連接。 電極114電連接到配線14。電極112電連接到配線12。電極111電連接到配線11。電極 113電連接到配線13。在本實施例中，第一電極41經由通過電極46電連接到靜電激勵器5 的靜電可移動電極板51。然而，優選地在襯底1的上表面上布置第一電極41，以建立第一 電極41與電極114、112、111、113之間通過靜電可移動電極板和其他配線的電連接。配線 14、12、11、13由Au製成。然而，諸如Cu和Ni之類的材料也能夠用作配線14、12、11、13的 材料。此外，電極114、112、111、113由Au製成。然而，諸如Cu、Cr和Pt之類的材料能夠用 作電極114、112、111、113的材料。此外，襯底1設置有接地電極15。接地電極15具有預定的圖案。接地電極埋在襯 底1中。也用作接地電極的靜電固定電極板52通過配線12電連接到接地電極15。信號線 34通過配線14電連接到電極114。可移動板21包括可移動觸點保持部24以及連接部27。可移動觸點保持部24被 設置用於放置可移動觸點25。可移動觸點保持部24位於可移動板21的長度方向中心。連 接部27被配置為連接可移動觸點保持部24與可移動電極保持部26。連接部27具有比可 移動觸點保持部24的寬度短的寬度。連接部27具有比可移動電極保持部26的寬度短的 寬度。可移動板21和條帶23由未摻雜多晶矽製成。然而，可移動板21和條帶23的材料 不限於未摻雜多晶矽。可以使用諸如Si3N4和SiO2之類的材料作為可移動板21和條帶23 的材料。上述可移動板21具有與襯底1類似的長度和寬度。可移動板21在其長度方向中 心處設置有可移動觸點。可移動板21在其兩個長度方向端部處設置有可移動電極保持部26。條帶23的每一個具有彈性。條帶布置在位於可移動板的兩個寬度端部的外面部分處 的部分。條帶布置在位於可移動電極保持部的外面部分處的部分。因此，MEMS開關包括四 個條帶23。條帶23沿著襯底1的長度方向放置。條帶23沿著可移動板21的長度方向放 置。條帶23中的每一個具有第一端22a和第二端22。每個條帶23的第一端位於襯底1的 長度方向中心處。第二端22位於與位於襯底1長度方向中心處的第一端22a相對的部分 處。每個條帶23的第二端22固定到襯底1。每個條帶23的第一端22a通過連接板28連 接到可移動板21。壓電激勵器4布置在條帶23的上表面，由此壓電激勵器4位於可移動 板21的寬度方向上可移動板21的外面的部分。因此，壓電激勵器4的壓電元件被配置為 產生應力以使具有彈性的每個條帶23變形。即，每個壓電激勵器4的壓電元件被配置為使 每個條帶23變形以使得應力被施加到連接板28。每個壓電激勵器4被附加到每個條帶23 以使得壓電激勵器4分別具有被附加到條帶的相同結構。此外，靜電激勵器具有比壓電激 勵器的上表面的尺寸大的尺寸。形成具有切口 21b、21b的可移動板21。切口 21b、21b被設 置用來顯現信號線34、34除了固定觸點35、35的部分。蓋7被成形為具有矩形板的形狀。蓋7由電絕緣襯底製成。蓋7在其下表面處設 置有凹槽7a。蓋7被成形為具有邊緣。蓋7與襯底1配合來包括可移動板21。由襯底1 和蓋7形成的空間是密封的。因為蓋7密封地接合到襯底1，所以能夠防止外界物質侵入可 移動觸點51和固定觸點35、35之間。即，該結構使得能夠確保可移動觸點51接觸固定觸 ；3 5 λ 3 5 ο襯底1在其上表面的整個外圍處設置有第一鍵合金屬層18。蓋7在其下表面整個 周邊處設置有第二鍵合金屬層78。第二鍵合金屬層78連接到第一鍵合金屬層18，由此蓋 7與襯底1接合在一起。第一鍵合金屬層18與第二鍵合金屬層78由Au製成。襯底1在 其上表面設置有金屬層19。金屬層19從靜電固定電極板52和第一鍵合金屬層18連續形 成。金屬層19被設置用於建立靜電固定電極板52到第一鍵合金屬層18的電連接。蓋7通過室溫鍵合方法連接到襯底1。室溫鍵合方法包括第一步驟、第二步驟和第 三步驟。第一步驟包括清洗步驟和激活步驟。清洗步驟包括在真空中向第一鍵合金屬層和 第二鍵合金屬層的表面輻射氬等離子體、離子束、原子束。激活步驟包括激活第一鍵合金屬 層和第二鍵合金屬層的表面。第二步驟包括使第一鍵合金屬層的表面接觸第二鍵合金屬層 的表面。第三步驟包括在室溫下使第一鍵合金屬層和第二鍵合金屬層直接接合。然而，蓋 7到襯底1的鍵合方法不限於室溫鍵合方法。即，能夠通過諸如AuSn和焊料之類的具有低 熔點的低共熔材料鍵合蓋7和襯底1。此外，能夠通過陽極鍵合法來鍵合蓋7和襯底1。在上述MEMS開關安裝在諸如印刷襯底之類的安裝襯底上的情況下，襯底1的下表 面上的電極111到113分別通過突出電連接到形成在安裝襯底上的圖案化配線。下文中，將利用附圖3Α到圖3F和圖4Α到圖4F說明本實施例中製造MEMS開關的 方法。首先，執行製備具有接地電極15、配線11到14以及電極111到114的襯底1。繼 而，執行固定電極形成步驟。固定電極形成步驟包括在襯底1的上表面上形成靜電固定電 極板52，由此製備了具有圖3Α中所示的結構的襯底1。具體地，固定電極形成步驟包括金 屬層形成步驟和圖案化步驟。金屬層形成步驟包括在襯底1的上表面上形成金屬層。襯底 1的上表面上的金屬層的一部分用作靜電固定電極板52。具體地，在固定電極形成步驟中，首先，通過諸如濺射法和汽相澱積法等方法在襯底1的上表面上製備金屬層。隨後，通過照 相平板印刷技術和蝕刻技術圖案化金屬層，由此在襯底1的上表面上形成靜電固定電極板 52、第一鍵合金屬層18以及金屬層19。在固定電極形成步驟之後，執行信號線形成步驟。信號線形成步驟包括形成分別 具有固定觸點35、35的一對信號線34、34。從而，製備了圖3B中所示的結構。具體地，信號 線形成步驟包括抗蝕膜形成步驟、電鍍步驟和剝離步驟。抗蝕膜形成步驟包括在襯底1的 上表面上形成圖案化抗蝕膜。圖案化抗蝕膜被形成為具有用於暴露用以形成信號線34的 區域的開口。繼而，執行通過非電解電鍍方法電鍍信號線34、34的電鍍步驟，由此在襯底1 的上表面上形成信號線34、34。繼而，執行移除抗蝕膜以及抗蝕膜上的電鍍膜的剝離步驟。在信號線形成步驟之後，執行電絕緣層形成步驟。在電絕緣層形成步驟中，在襯底 的上表面上形成電絕緣薄膜53，以使得電絕緣薄膜53覆蓋靜電固定電極板52。因此，獲得 圖3C中所示的結構。在電絕緣薄膜形成步驟中，首先，執行通過諸如濺射法和CVD法等方 法在襯底1的整個上表面上形成電絕緣薄膜的電絕緣薄膜形成步驟。襯底的上表面上的電 絕緣薄膜的一部分用作電絕緣薄膜53。繼而，執行通過照相平板印刷技術和蝕刻技術圖案 化電絕緣薄膜的圖案化步驟，由此形成電絕緣薄膜53。在電絕緣薄膜形成步驟之後，執行犧牲層形成步驟。在犧牲層形成步驟中，在襯底 1的整個上表面上形成犧牲層61。從而，製備了如圖3D中所示的結構。設置犧牲層61以 形成可移動板21和條帶23。犧牲層61由聚醯亞胺製成。在犧牲層形成步驟之後，執行可移動電極形成步驟。在可移動電極形成步驟中，在 襯底1的上表面上形成靜電可移動電極板51。從而，製備了圖3E中所示的結構。在可移動 電極形成步驟中，首先執行在襯底1的上表面上形成抗蝕膜的抗蝕膜形成步驟。抗蝕膜設 置有用於暴露用以形成靜電可移動電極板51的區域的圖案。繼而，執行通過非電解電鍍法 在襯底1的上表面上形成靜電可移動電極板51的步驟。繼而，執行移除抗蝕膜以及抗蝕膜 上的電鍍膜的剝離步驟。在可移動電極形成步驟之後，執行可移動觸點形成步驟。在可移動觸點形成步驟 中，形成可移動觸點25。從而，製備了圖3F中所示的結構。在可移動觸點形成步驟中，執行 在襯底1的第一表面上形成圖案化抗蝕膜的抗蝕膜形成步驟。圖案化抗蝕膜具有用於暴露 用以形成可移動觸點25的區域的圖案。繼而，執行通過非電解電鍍方法在襯底1的第一表 面上形成可移動觸點25的步驟。在形成可移動觸點25的步驟之後，執行移除抗蝕膜和抗 蝕膜上的電鍍薄膜的剝離步驟。在可移動觸點形成步驟之後，執行可移動板形成步驟。在可移動板形成步驟中，形 成可移動板21和條帶23。從而，製備了圖4A中所示的結構。在可移動板形成步驟中，執行 通過CVD方法在襯底1的整個上表面上形成未摻雜多晶矽層的步驟。未摻雜多晶矽層的一 部分用作可移動板。在形成未摻雜多晶矽層的步驟之後，執行通過照相平板印刷技術和蝕 刻技術圖案化多晶矽層的步驟。從而，製備了可移動板21、條帶23和用於形成通過電極46 的過孔6。在可移動板形成步驟之後，執行形成第一電極41的第一電極形成步驟。從而製備 了圖4B中所示的結構。在第一電極形成步驟中，執行通過諸如濺射法等方法在襯底1的上 表面上形成金屬層(如Pt層)的步驟。金屬層的一部分用作第一電極41。在形成金屬層的步驟之後，執行通過照相平板印刷技術和蝕刻技術圖案化金屬層的圖案化步驟。從而形 成第一電極41和通過電極46。在第一電極形成步驟之後，執行壓電層形成步驟。在壓電層形成步驟中，形成壓電 層42。從而，製備了圖4C中所示的結構。在壓電層形成步驟中，首先，執行通過諸如濺射法 和CVD法等方法形成壓電層(諸如PZT層)的步驟。在形成壓電層的步驟之後，執行通過 照相平板印刷技術和蝕刻技術圖案化壓電層的圖案化步驟。從而形成了壓電層42。在壓電層形成步驟之後，執行電絕緣層形成步驟。在電絕緣層形成步驟中，形成具 有定義壓電層42與第二電極之間接觸面積的開口 44a的電絕緣層44。從而，製備了圖4D 中所示的結構。在電絕緣層形成步驟中，首先，執行在襯底1的上側面上形成圖案化抗蝕膜 的步驟。圖案化抗蝕膜具有用於暴露用以形成電絕緣薄膜44的區域的圖案。在形成圖案化 絕緣薄膜的步驟之後，執行通過CVD方法在襯底1的上表面上形成電絕緣薄膜44的步驟。 在形成電絕緣薄膜44的步驟之後，執行移除抗蝕膜和抗蝕膜上的電絕緣薄膜的剝離步驟。在電絕緣薄膜形成步驟之後，執行第二電極形成步驟。在第二電極形成步驟中，形 成第二電極43。從而，製備了圖4E中所示的結構。在第二電極形成步驟中，首先，執行通 過汽相澱積在襯底1的整個上表面側形成金屬層(諸如Au)的步驟。在形成金屬層的步驟 之後，執行通過照相平板印刷技術和蝕刻技術圖案化金屬層的步驟。從而，形成了第二電極 43。應當注意，本實施例中的製造方法包括壓電激勵器形成步驟，該壓電激勵器形成步驟順 序地包括形成第一電極41的第一電極形成步驟、形成壓電層42的壓電層形成步驟以及形 成第二電極43的第二電極形成步驟。在第二電極形成步驟之後，執行犧牲層移除步驟。在犧牲層移除步驟中，選擇性地 移除犧牲層61。因此，如圖4F中所示，在可移動觸點25和每個固定觸點35之間形成間隙 以使得可移動觸點25與每個固定觸點35隔開第一距離。此外，在靜電可移動電極板51和 電絕緣薄膜53之間形成間隙以使得靜電可移動電極板51與電絕緣薄膜53隔開第二距離。 第一距離和第二距離由犧牲層的厚度決定。優選地，第一距離大於第二距離，以減少在可移 動觸點25與每個固定觸點35之間產生的寄生電容。在犧牲層移除步驟之後，執行鍵合襯底1與蓋7的鍵合步驟。從而，獲得了圖1A、 圖IB和圖2中所示的MEMS開關。如上所述，本實施例中的MEMS開關包括壓電激勵器4和靜電激勵器5。壓電激勵 器4和靜電激勵器5被配置為移動可移動觸點25，以使得可移動觸點25與固定觸點35、 35接觸。每個壓電激勵器4被布置在每個條帶23上。壓電激勵器4被配置為當在位於壓 電層42的兩表面處的第一電極41和第二電極之間施加電壓時使條帶23變形。從而，可移 動觸點25與固定觸點35、35接觸。靜電激勵器5包括靜電可移動電極板51和靜電固定電 極板52。靜電可移動電極板51布置在可移動板21上。布置靜電固定電極板52以使得靜 電固定電極板52面向靜電可移動電極板51。靜電激勵器5被配置為當在靜電可移動電極 板51和靜電固定電極板之間施加電壓時移動可移動觸點25。從而，可移動觸點25與固定 觸點35、35接觸。因而，在本實施例的MEMS開關中，首先，壓電激勵器4產生將可移動觸點 25移動更接近固定觸點35、35的力。繼而，靜電激勵器5產生將可移動觸點25移動到固定 觸點35、35的靜電力。因而，能夠通過提高第一距離來減小可移動觸點25和每個固定觸點 35之間產生的寄生電容。從而，改善了 MEMS開關的隔離特性。結果，能夠以低電功率操作
14MEMS開關。以這種方式，本實施例的MEMS開關包括可移動板21。可移動板21具有類似於襯 底1的長度和寬度。可移動板21在其長度方向中心處設置有可移動觸點。可移動板21在 其兩個長度方向端部處設置有可移動電極保持部26。條帶23具有彈性。條帶23被布置在 可移動板的兩個寬度端部的外面的部分。因此，MEMS開關具有四個條帶23。條帶23沿著 襯底1以及可移動板21的長度方向延伸。每個條帶23具有第一端22a和第二端22。每個 條帶23的第一端位於襯底的長度方向中心處。每個條帶23的第二端位於與襯底1的長度 方向中心處的第一端22a相對的部分處。每個條帶23的第二端固定到襯底1。每個條帶 23的第一端通過連接板28連接到可移動板21。每個壓電激勵器4被布置在每個條帶23 的上表面上。因此，壓電激勵器4位於可移動板21的兩個寬度端部外面的部分。靜電激勵 器包括一對靜電固定電極板和一對靜電可移動電極板。每個靜電可移動電極板布置在可移 動板上。因而，能夠減小寄生電容。此外，本實施例的MEMS開關包括壓電激勵器。該配置 使得能夠通過利用低電功率消耗的期望的壓力使可移動觸點與固定觸點接觸。另外，本實 施例的MEMS開關包括壓電激勵器4和與壓電激勵器4隔開的靜電激勵器。因而，能夠採用 具有兩者均為大尺寸的靜電可移動電極板51和靜電固定電極板52的靜電激勵器。因而， 能夠提高操作靜電激勵器5時產生的靜電力。從而，能夠提高可移動觸點25接觸固定觸點 35時施加的接觸力。此外，MEMS開關包括彼此獨立的壓電激勵器4和靜電激勵器。因而， 壓電激勵器4能夠產生與靜電激勵器5的動作不同的動作。即，能夠獲得具有壓電激勵器 4的動作和靜電激勵器5的動作的高可能性的MEMS開關。此外，本實施例中的MEMS開關包括與壓電激勵器的第二電極43和第一電極41電 絕緣的信號線34。即，固定觸點35與壓電激勵器的第二電極43和第一電極41電絕緣。因 而，能夠防止第一電極41和第二電極43產生的噪聲疊加到通過信號線34、34傳輸的信號 上。此外，信號線34、34與靜電激勵器5的靜電固定電極板52和靜電可移動電極板51電 絕緣。因而，能夠防止靜電可移動電極板51和靜電固定電極板52引起的噪聲疊加到通過 信號線34、34傳輸的信號上。此外，本實施例中的MEMS開關包括電連接到壓電激勵器4的下電極41的靜電激 勵器的靜電可移動電極51。此外，靜電可移動電極板51還具有接地電極的功能。因此，壓 電激勵器4和靜電激勵器5共享接地電極。因而，能夠容易地分別控制壓電激勵器和靜電 激勵器5。此外，本實施例的MEMS開關包括具有連接可移動觸點保持部24與可移動電極保 持部26的連接部27的可移動板21。連接部27具有比可移動觸點保持部24的寬度短並且 也比可移動電極保持部26的寬度短的寬度。通過調節連接部27的彈性量，能夠通過期望 的壓力將可移動觸點25與每個固定觸點35、35接觸。因此，能夠確保可移動觸點25和每 個固定觸點35、35接觸。此外，本實施例的MEMS開關包括形成有切口的可移動板21。每個切口被成形以暴 露信號線34、34除了固定觸點的部分。從而，能夠防止靜電可移動電極板51和每個信號線 34,34引起的電容耦合。因而，能夠獲得具有高隔離特性的MEMS開關。此外，本實施例的MEMS開關包括布置在襯底1上的靜電固定電極板52以及信號 線34、34。信號線34布置在襯底1的同一平面表面上。信號線34具有彼此相等的厚度。
15因而，能夠獲得具有良好阻抗匹配的MEMS開關。此外，減小了高頻信號的傳輸損耗。因而， 能夠獲得具有優良高頻特性的MEMS開關。(第二實施例)圖5和圖6的每一個示出了本實施例中的MEMS開關。在本實施例中，蓋7在其下 表面處設置有具有內底面的凹槽7a。具有固定觸點35的信號線34以及每個靜電固定電極 板51布置在蓋7的內底面上。可移動板21在其上表面處設置有可移動觸點25和靜電可 移動電極板51。除上述之外的部件與第一實施例中的部件一樣。用與第一實施例中相同的 參考標號表示與第一實施例中的部件一樣的部件。因此省略了與第一實施例中部件一樣的 部件的說明。利用該配置，能夠防止由第一電極41、第二電極和靜電可移動電極板51引起的噪 聲被疊加到通過信號線34、34傳輸的信號上。下文中，結合附圖7和圖8說明本實施例中製造MEMS開關的方法。應當注意，任 意地省略了與第一實施例中的步驟一樣的步驟的說明。首先，執行形成第一鍵合金屬層18的鍵合金屬層形成步驟。在鍵合金屬層形成步 驟之後，執行形成用於在襯底1的上表面側上形成可移動板21和條帶23的犧牲層61的犧 牲層形成步驟。從而，製備了圖7A中所示的結構。在犧牲層形成步驟之後，執行在襯底1的上面形成可移動板21和條帶23的可移 動板形成步驟。從而，製備了圖7B中所示的結構。在可移動板形成步驟中，執行通過諸如 CVD法等方法在襯底1的整個上表面側上形成未摻雜多晶矽層的步驟。未摻雜多晶矽層的 一部分用作可移動板21。在形成未摻雜多晶矽層的步驟之後，執行通過照相平板印刷技術 和蝕刻技術圖案化多晶矽層的步驟。從而，形成了可移動板21和條帶23。在可移動板形成步驟之後，執行第一電極形成步驟。在第一電極形成步驟中，形成 第一電極41。從而，製備了圖7C中所示的結構。在第一電極形成步驟中，首先，執行通過濺 射法在襯底1的整個上表面側上形成金屬層(諸如Pt層)的步驟。在形成金屬層的步驟 之後，執行通過照相平板印刷技術和蝕刻技術圖案化金屬層的步驟。以這種方式，製備了靜 電激勵器5的靜電可移動電極板51和第一電極41。在第一電極形成步驟之後，執行壓電層形成步驟。在壓電層形成步驟中，形成壓電 層42。從而，製備了圖7D中所示的結構。在壓電層形成步驟中，首先，執行通過諸如濺射法 和CVD法等方法形成壓電層(諸如PZT層)的步驟。繼而，執行通過照相平板印刷技術和 蝕刻技術圖案化壓電層的步驟。從而，製備了壓電層42。在壓電層形成步驟之後，執行電絕緣層形成步驟。在電絕緣層形成步驟中，形成具 有定義壓電層42和第二電極43之間產生的接觸面積的開口 44a的電絕緣層44。從而，制 備了圖8A中所示的結構。在電絕緣層形成步驟之後，執行第二電極形成步驟。在第二電極形成步驟中，形成 第二電極43。從而，獲得了圖8B中所示的結構。應當注意，在本實施例中，由第一電極形成 步驟、壓電層形成步驟和第二電極形成步驟定義壓電激勵器形成步驟。在第二電極形成步驟之後，執行可移動觸點形成步驟。在可移動觸點形成步驟中， 在襯底1的上表面側上形成可移動觸點25。從而，製備了圖8C中所示的結構。在可移動觸 點形成步驟中，首先執行在襯底1的上表面側形成圖案化抗蝕膜的步驟。圖案化抗蝕膜被成形為暴露用於形成可移動觸點25的區域。在形成圖案化抗蝕膜的步驟之後，執行通過非 電解電鍍法在襯底1的上表面側上形成可移動觸點25的步驟。最後，執行移除抗蝕膜和抗 蝕膜上的電鍍薄膜(金屬塗層)的剝離步驟。在可移動觸點形成步驟之後，執行犧牲層移除步驟。在犧牲層移除步驟中，選擇性 地移除犧牲層61。從而，製備了圖8D中所示的結構。從圖8D中明顯地看出，在可移動觸點 保持部和襯底1的上表面之間留有間隙。類似地，在每個條帶23和襯底1的上表面之間留 有間隙。在犧牲層移除步驟之後，執行鍵合步驟。在鍵合步驟中，具有信號線34、34以及靜 電固定電極板52的蓋7被鍵合到襯底的上表面側。從而，MEMS開關具有圖5和圖6的每 一個中所示的結構。根據製造MEMS開關的方法的說明，在襯底1的第一表面側上在形成壓電激勵器之 後形成可移動觸點25。因而，能夠確定可移動觸點的材料，而不管壓電激勵器4的壓電層42 的沉積溫度。因而，該製造MEMS開關的方法具有對於可移動觸點25的材料的高自由度。
權利要求
一種MEMS開關，包括具有上表面的襯底；分別具有固定觸點的一對信號線，所述信號線位於所述襯底的上面；位於所述襯底的上面的可移動板，所述可移動板具有可移動觸點，所述可移動觸點對應於所述固定觸點；具有彈性的支撐構件，所述支撐構件被配置為支撐所述可移動板以使得所述可移動板能夠相對於所述襯底上下移動；靜電激勵器，被配置為產生用於沿所述襯底的厚度方向移位所述可移動板的靜電力以允許所述可移動觸點與所述固定觸點接觸；壓電激勵器，被配置為產生用於在所述襯底的厚度方向上移位所述可移動板的應力以允許所述可移動觸點與所述固定觸點接觸，其中，所述靜電激勵器包括一對靜電可移動電極板和一對靜電固定電極板，所述靜電可移動電極板布置在所述可移動板上，所述靜電固定電極板與所述靜電可移動電極板相對布置，所述壓電激勵器包括具有壓電層、第一電極和第二電極的壓電元件，所述第一電極布置在所述壓電層的一個表面上，所述第二電極布置在所述壓電層的另一個表面上，所述壓電元件被配置為當在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓時變形，由此產生所述應力，所述可移動板具有長度和寬度，所述可移動板在其長度方向中心處設置有所述可移動觸點，所述可移動板在其兩個長度方向端部設置有可移動電極保持部，所述靜電可移動電極板分別布置在所述可移動電極保持部上，所述支撐構件包括四個條帶，每個所述條帶具有彈性，所述條帶布置在位於所述可移動板的兩個寬度端部外面處並且位於所述可移動電極保持部的外面處的部分，所述條帶沿所述可移動板的長度方向放置，每個所述條帶設置有第一端以及與所述第一端相對的第二端，每個所述第一端連接到所述可移動板，所述第二端連接到所述襯底，每個所述壓電元件布置在每個所述條帶的上表面上，由此每個所述壓電元件位於所述可移動板的兩個寬度端部的外面，當所述壓電元件產生應力時，所述壓電元件將應力施加到所述條帶和所述可移動板之間的連接部。
2.如權利要求1所述的MEMS開關，其中所述靜電激勵器具有比所述壓電元件的上表面的尺寸大的尺寸。
3.如權利要求1所述的MEMS開關，其中所述壓電激勵器被配置為分別具有被附加到所述條帶的相同結構。
4.如權利要求1所述的MEMS開關，其中每個所述固定觸點與所述壓電激勵器的所述電極電絕緣。
5.如權利要求1所述的MEMS開關，其中每個所述固定觸點與所述靜電激勵器的所述靜電可移動電極板電絕緣，以及 每個所述固定觸點與所述靜電激勵器的所述靜電固定電極板電絕緣。
6.如權利要求1所述的MEMS開關，其中所述MEMS開關還包括接地電極，所述壓電激勵器和所述靜電激勵器共享所述接地電極。
7.如權利要求1所述的MEMS開關，其中 所述壓電層由鉛基壓電材料製成。
8.如權利要求1所述的MEMS開關，其中所述可移動板還包括可移動觸點保持部和連接部， 所述可移動觸點布置在所述可移動觸點保持部上，所述可移動觸點保持部位於所述可移動電極保持部之間，所述可移動觸點保持部經由 所述連接部連接到所述可移動電極保持部，每個所述連接部具有比所述可移動觸點保持部的寬度小的寬度，以及 每個所述連接部具有比所述可移動電極保持部的寬度小的寬度。
9.如權利要求1所述的MEMS開關，其中所述可移動板具有被成形以暴露所述固定觸點之外的部分的切口，由此所述的所述固 定觸點之外的部分向上方方向暴露。
10.如權利要求1所述的MEMS開關，其中所述信號線和所述靜電固定電極板兩者都布置在所述襯底上， 每個所述信號線布置在所述襯底的同一平面上，以及 所述信號線具有彼此相等的厚度。
11.如權利要求1所述的MEMS開關，其中所述MEMS開關還包括蓋，所述蓋在其下表面處設置有凹槽，所述蓋與所述襯底配合以 在所述襯底和所述蓋之間包括所述可移動板，所述信號線和所述靜電固定電極板布置在所述蓋的內表面上。
12.一種用於製造如權利要求10所述的MEMS開關的方法，所述製造MEMS開關的方法 包括固定電極形成步驟，在所述襯底的所述上表面上形成所述靜電固定電極板， 信號線形成步驟，在所述襯底的所述上表面上形成一對所述信號線，所述信號線設置 有所述固定觸點，所述信號線形成步驟在所述固定電極形成步驟之後執行，犧牲層形成步驟，在所述襯底的所述上表面上形成犧牲層，所述犧牲層用於形成所述 可移動板，所述犧牲層形成步驟在所述信號線形成步驟之後執行，可移動電極形成步驟，在所述襯底的所述上表面上形成所述靜電可移動電極板，所述 可移動電極板形成步驟在所述犧牲層形成步驟之後執行，可移動觸點形成步驟，形成所述可移動觸點，所述可移動觸點形成步驟在所述可移動 電極形成步驟之後執行，可移動板形成步驟，形成所述可移動板，所述可移動板形成步驟在所述可移動觸點形 成步驟之後執行，第一電極形成步驟，形成所述壓電激勵器的所述第一電極，所述第一電極形成步驟在 所述可移動板形成步驟之後執行，壓電層形成步驟，形成所述壓電層，所述壓電層形成步驟在所述第一電極形成步驟之 後執行，3第二電極形成步驟，形成所述壓電激勵器的所述第二電極，所述第二電極形成步驟在 所述壓電層形成步驟之後執行，以及 犧牲層移除步驟，移除所述犧牲層。
13. 一種用於製造如權利要求11所述的MEMS開關的方法，所述製造MEMS開關的方法 包括犧牲層形成步驟，在所述襯底的上表面側形成犧牲層，所述犧牲層用於形成所述可移 動板，可移動板形成步驟，在所述襯底的所述上表面側形成所述可移動板，所述可移動板形 成步驟在所述犧牲層形成步驟之後執行，第一電極形成步驟，形成所述靜電可移動電極板和所述壓電激勵器的所述第一電極， 所述第一電極形成步驟在所述可移動板形成步驟之後執行，壓電層形成步驟，形成所述壓電層，所述壓電層形成步驟在所述第一電極形成步驟之 後執行，第二電極形成步驟，形成所述壓電激勵器的所述第二電極，所述第二電極形成步驟在 所述壓電層形成步驟之後執行，可移動觸點形成步驟，在所述可移動板上形成可移動觸點，所述可移動觸點形成步驟 在所述第二電極形成步驟之後執行，犧牲層移除步驟，移除所述犧牲層，所述犧牲層移除步驟在所述可移動觸點形成步驟 之後執行，以及鍵合步驟，將所述蓋鍵合到所述襯底的所述上表面，所述蓋設置有所述靜電固定電極 板以及一對具有所述固定觸點的所述信號線，所述鍵合步驟在所述犧牲層移除步驟之後執 行。
全文摘要
一種MEMS開關包括帶有具有固定觸點的信號線的襯底、帶有可移動觸點的可移動板、支撐可移動板的彈性支撐構件、被配置為使可移動觸點與固定觸點接觸的壓電激勵器以及靜電激勵器。特徵部分為，可移動板具有長度和寬度，在其長度方向的中心處設置有可移動觸點，形成在長度方向的兩端的可移動電極保持部中設置有靜電可移動電極板。在可移動板的寬度方向的兩端的外面部分處，支撐構件由設置在各電極保持部的外面部分中的四個彈性條帶形成。各條帶沿可移動板的長度方向布置，條帶的一端連接到可移動板上，另一端保持在襯底上。在可移動板的寬度方向的外面部分，壓電元件布置在各條帶的上表面上，並構成為使得壓電激勵器所產生的應力作用於各條帶和所述可移動板之間的連接位置。
文檔編號H01H49/00GK101983412SQ200980112188
公開日2011年3月2日 申請日期2009年3月30日 優先權日2008年3月31日
發明者吉原孝明, 早崎嘉城, 松嶋朝明, 河田裕志, 白井健雄, 萩原洋右 申請人:松下電工株式會社