專利名稱：信號(hào)線路的構(gòu)造、制造方法及使用該信號(hào)線路的開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高頻用信號(hào)線路的構(gòu)造，特別是涉及用于MEMS元件等的信號(hào)線路的構(gòu)造。另外，本發(fā)明涉及該信號(hào)線路的制造方法和使用該信號(hào)線路的開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
用于MEMS元件等的高頻用信號(hào)線路一般為沿形成元件的半導(dǎo)體層的一部分(SP，成為信號(hào)線路的區(qū)域)形成絕緣層并在絕緣層之上設(shè)有條形導(dǎo)體的構(gòu)成。因此，這樣的半導(dǎo)體層相比條形導(dǎo)體的線寬具有足夠大的寬度，使用有面積較大的基板。但是，在例如使兩條信號(hào)線路接近并平行地配線的情況下，若在通用的半導(dǎo)體層之上對(duì)這些信號(hào)線路平行地配線，則通過(guò)半導(dǎo)體層在兩條信號(hào)線路間產(chǎn)生電磁耦合。而且，若在信號(hào)線路間產(chǎn)生電磁耦合，則存在各自的高頻傳輸信號(hào)彼此間混合而產(chǎn)生噪聲，或發(fā) 生串?dāng)_，或發(fā)生傳輸信號(hào)的漏泄而使傳輸損耗增大的問(wèn)題。另外，由于在信號(hào)線路的周圍產(chǎn)生的電磁場(chǎng)擴(kuò)展到半導(dǎo)體層內(nèi)，故而在信號(hào)線路附近配置有其它元件的情況下，會(huì)在信號(hào)線路與這些元件之間也產(chǎn)生電磁耦合。若產(chǎn)生這樣的電磁耦合，則在信號(hào)線路內(nèi)傳輸?shù)母哳l信號(hào)發(fā)生漏泄，傳輸損耗增大。專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了降低這樣的信號(hào)線路的傳輸損耗的方法。即，如圖I所示，通過(guò)將條形導(dǎo)體13設(shè)于在背面形成有接地導(dǎo)體11的電介質(zhì)基板12之上而形成微帶線路，沿條形導(dǎo)體13的下面兩側(cè)端部附加，在電介質(zhì)基板12形成有槽14。在未形成槽14的微帶線路中，電場(chǎng)集中在電介質(zhì)基板12的下面兩側(cè)端部。因此，在專利文獻(xiàn)I的微帶線路中，通過(guò)在電介質(zhì)基板12的下面兩側(cè)端部附近設(shè)置槽14，將電介質(zhì)基板12的下面兩側(cè)端部附近的介質(zhì)從電介質(zhì)材料(電介質(zhì)基板12)置換成介電常數(shù)為I的空氣。由此，緩和在電介質(zhì)基板12的下面兩側(cè)端部附近的電場(chǎng)集中，減輕傳輸損耗。但是，在將金屬配線形成于在半導(dǎo)體層的表面形成的絕緣層(絕緣覆膜)上的情況下，由于絕緣層的厚度非常薄，即使在絕緣層形成槽也不能實(shí)現(xiàn)期待的效果。因此，不能采用專利文獻(xiàn)I那樣的將槽設(shè)于在上面具備條形導(dǎo)體的電介質(zhì)基板的構(gòu)造。專利文獻(xiàn)I :(日本)特開(kāi)平9 - 246814號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述這樣的技術(shù)課題而設(shè)立的，其目的在于提供一種在形成于半導(dǎo)體層的表面的絕緣層之上設(shè)有條形導(dǎo)體的信號(hào)線路中，可以使信號(hào)的漏泄降低的信號(hào)線路的構(gòu)造和使用該信號(hào)線路的開(kāi)關(guān)。本發(fā)明第一方面的信號(hào)線路的構(gòu)造通過(guò)基體、下絕緣層、半導(dǎo)體層、上絕緣層、條狀導(dǎo)體構(gòu)成信號(hào)線路，所述下絕緣層形成在所述基體的上面，在所述下絕緣層的上面，所述半導(dǎo)體層的至少一部分沿要進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)穆窂皆O(shè)置，在所述半導(dǎo)體層的上面，所述上絕緣層的至少一部分沿所述半導(dǎo)體層設(shè)置，在所述上絕緣層的上面，所述條形導(dǎo)體的至少一部分沿所述上絕緣層設(shè)置。在此，作為基體，可以使用接地導(dǎo)體及半導(dǎo)體(也可以不必接地)坐寸O根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)線路的構(gòu)造，由于可減少在半導(dǎo)體層內(nèi)通過(guò)的電磁場(chǎng)，可以降低帶線路與基體之間的損耗。由于可以降低通過(guò)半導(dǎo)體層傳輸?shù)穆┬?，故而若信?hào)線路的至少一部分形成為本發(fā)明的信號(hào)線路的構(gòu)造，則可降低來(lái)自信號(hào)線路的漏泄，可以使各信號(hào)線路的隔離特性良好并降低插入損失。本發(fā)明第二方面的信號(hào)線路的構(gòu)造，共用所述基體，在該基體上設(shè)置由所述下絕緣層、所述半導(dǎo)體層、所述上絕緣層及所述條形導(dǎo)體構(gòu)成的多個(gè)信號(hào)線路，多個(gè)所述信號(hào)線路使至少一部分的所述半導(dǎo)體層相互分離，使至少一部分的所述上絕緣層相互分離，并且使至少一部分的所述條形導(dǎo)體相互分離。所述下絕緣層彼此可以整體連續(xù)，也可以整體分離，還可以一部分連續(xù)、一部分分離。根據(jù)該方面，由于可以將各信號(hào)線路島狀化，可以降低信號(hào)線路間的信號(hào)的漏泄，可以使各信號(hào)線路的隔離特性良好并降低插入損失。本發(fā)明的信號(hào)線路的制造方法具備如下的工序在夾著第一絕緣層將第一半導(dǎo)體 基板和第二半導(dǎo)體基板接合的SOI基板的所述第二半導(dǎo)體基板的上面形成第二絕緣層；將所述第二絕緣層構(gòu)圖為帶狀而形成信號(hào)線路的上絕緣層；在所述上絕緣層的上面沿所述上絕緣層制作信號(hào)線路的條形導(dǎo)體；通過(guò)蝕刻將從所述上絕緣層露出的區(qū)域的所述第二半導(dǎo)體基板除去，由所述第二半導(dǎo)體層形成信號(hào)線路的半導(dǎo)體層；通過(guò)蝕刻將從所述半導(dǎo)體層露出的區(qū)域的所述第一絕緣層除去，由此在由所述第一半導(dǎo)體基板構(gòu)成的信號(hào)線路的基體的上面由所述第一絕緣層形成信號(hào)線路的下絕緣層。根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)線路的制造方法，通過(guò)使用SOI基板，能夠以較少的工序制作本發(fā)明的信號(hào)線路。本發(fā)明的開(kāi)關(guān)在相互接觸或分離的至少一組觸點(diǎn)和在所述觸點(diǎn)流過(guò)的信號(hào)的路徑的至少一部分使用本發(fā)明第一方面的信號(hào)線路的構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)，可以降低來(lái)自成為信號(hào)路徑的配線部分的高頻信號(hào)的漏泄，可以使各信號(hào)線路的隔離特性良好并降低插入損失。此外，本發(fā)明中用于解決上述課題的方法具有可將以上說(shuō)明的構(gòu)成要素適當(dāng)組合的特征，本發(fā)明可通過(guò)上述構(gòu)成要素的組合進(jìn)行多種變更。


圖I是表示專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的高頻用傳輸線路的構(gòu)造的剖面圖；圖2 Ca)是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的信號(hào)線路的一部分的俯視圖，圖2 (b)是其立體圖；圖3 (a) (f)是用于說(shuō)明圖2所示的信號(hào)線路的制造工序的概略剖面圖；圖4 Ca)是表示本發(fā)明其它實(shí)施方式的信號(hào)線路的一部分的俯視圖，圖4 (b)是其立體圖；圖5 (a) (f)是用于說(shuō)明圖4所示的信號(hào)線路的制造工序的概略剖面圖；圖6是表示比較例的信號(hào)線路的剖面圖；圖7是本發(fā)明的靜電繼電器的俯視圖；圖8是將圖7的A部放大表示的立體圖；圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)關(guān)(使用了島狀構(gòu)造的信號(hào)線路的開(kāi)關(guān))和比較例的開(kāi)關(guān)(使用不是島狀構(gòu)造的信號(hào)線路的開(kāi)關(guān))在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)的隔離特性的圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)關(guān)和比較例的開(kāi)關(guān)在開(kāi)關(guān)接通時(shí)的插入損失的頻率特性的圖；圖11 (a)是表示為了得到圖9及圖10的結(jié)果而使用的本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)關(guān)的模擬用模型的俯視圖，圖11 (b)是圖11 (a)中C —C線剖面圖；圖12 (a)是表示為了得到圖9及圖10的結(jié)果而使用的比較例的開(kāi)關(guān)的模擬用模型的俯視圖，圖12 (b)是圖12 Ca)的D — D線剖面圖；圖13 (a)是表示本發(fā)明實(shí)施例及比較例的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)的狀態(tài)的詳細(xì)圖，圖13 (b)是表示本發(fā)明實(shí)施例及比較例的開(kāi)關(guān)接通時(shí)的狀態(tài)的詳細(xì)圖。標(biāo)記說(shuō)明
21、21a、21b :信號(hào)線路22 :基體23 :下絕緣層24 :半導(dǎo)體層25 :上絕緣層26 :條形導(dǎo)體31 :靜電繼電器32 :基體基板33:固定觸點(diǎn)部34 :可動(dòng)觸點(diǎn)部35:固定電極部36:可動(dòng)電極部37 :彈性彈簧46 :絕緣膜47:固定觸點(diǎn)基板48 :絕緣層49a、49b :條形導(dǎo)體53a、53b:固定觸點(diǎn)57 :可動(dòng)觸點(diǎn)
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。但是，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方式，也能夠適用于其它用途，另外，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。(一條信號(hào)線路)圖2 (a)及(b)是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的信號(hào)線路的俯視圖及立體圖。該信號(hào)線路21表示用于MEMS元件等的一線路的信號(hào)線路。該信號(hào)線路21為在基體22之上層疊下絕緣層23、半導(dǎo)體層24及上絕緣層25，進(jìn)而在上絕緣層25的上面進(jìn)行條形導(dǎo)體26的配線的構(gòu)成?；w22是由Si或高電阻Si等半導(dǎo)體或金屬構(gòu)成的層或基板，根據(jù)需要，通過(guò)電路基板等接地。半導(dǎo)體層24為絕緣性或半絕緣性的半導(dǎo)體層，由例如高電阻的Si基板構(gòu)成。下絕緣層23及上絕緣層25由氧化膜(SiO2)或氮化膜(SiN)構(gòu)成。條形導(dǎo)體26是帶狀的金屬導(dǎo)體層，成為例如下層為Cr、上層為Au而構(gòu)成的雙層構(gòu)造。或者，條形導(dǎo)體26也可以由Pt、Au、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、Ta、Pt合金、Au合金等形成。該信號(hào)線路21具有例如數(shù)十Pm左右的線寬，沿信號(hào)傳輸路徑進(jìn)行配線。另外，信號(hào)線路21被島狀化，下絕緣層23、半導(dǎo)體層24及上絕緣層25具有與條形導(dǎo)體26大致相等的寬度。在圖2所示的信號(hào)線路21中，上絕緣層25的寬度比條形導(dǎo)體26的寬度稍寬，下絕緣層23及上絕緣層25的寬度比半導(dǎo)體層24的寬度稍窄。但是，各層的寬度不限于這樣的大小關(guān)系，例如，也可以是下絕緣層23、半導(dǎo)體層24及上絕緣層25的寬度相等。另外，也可以使上絕緣層25的寬度比條形導(dǎo)體26窄，還可以使下絕緣層23的寬度比半導(dǎo)體層24寬。在這樣的信號(hào)線路21中，在傳輸高頻信號(hào)時(shí)，電場(chǎng)及磁場(chǎng)集中在條形導(dǎo)體26與基體22之間的下絕緣層23、半導(dǎo)體層24及上絕緣層25中，將高頻信號(hào)沿信號(hào)線路21傳輸。而且，在該信號(hào)線路21中，由于將條形導(dǎo)體26周邊的下絕緣層23、半導(dǎo)體層24及上絕緣 層25除去而將信號(hào)線路島狀化，故而在信號(hào)線路21的兩側(cè)部不存在半導(dǎo)體層，而成為空氣層，條形導(dǎo)體26與基體22之間的電磁場(chǎng)能夠減少通過(guò)損耗大的半導(dǎo)體層24的量，故而可以降低損耗。另外，可以降低通過(guò)半導(dǎo)體層24傳遞的漏泄。其結(jié)果，信號(hào)線路的隔離特性及信號(hào)傳輸時(shí)的插入損失特性變得良好。(制造方法)接著，對(duì)該信號(hào)線路21的制造方法之一例進(jìn)行說(shuō)明。圖3 (a)所示的是使第二硅基板夾著氧化膜(SiO2膜)與在第一娃基板的上面進(jìn)行接合的SOKSilicon On Insulator)基板，第一硅基板形成為基體22，氧化膜形成為下絕緣層23，第二硅基板形成為半導(dǎo)體層24。如圖3 (b)所示，在該SOI基板的半導(dǎo)體層24 (第二硅基板)的上面形成氮化膜(SiN膜)而形成上絕緣層25。然后，通過(guò)抗蝕劑膜將成為信號(hào)傳輸路徑的區(qū)域覆蓋，通過(guò)蝕刻將從抗蝕劑膜露出的氮化膜(上絕緣層25)除去，如圖3 (c)所示地將絕緣層25沿信號(hào)傳輸路徑構(gòu)圖為帶狀。之后，使上絕緣層25之上的抗蝕劑膜剝離。之后，通過(guò)蒸鍍或?yàn)R射等以覆蓋上絕緣層25的方式在半導(dǎo)體層24的上面形成Cr膜，進(jìn)而在其上形成Au膜。然后，如圖3 (d)所示，將Au (上層)/Cr (下層)的金屬覆膜構(gòu)圖為帶狀，在上絕緣層25之上形成條形導(dǎo)體26。然后，以覆蓋上絕緣層25及條形導(dǎo)體26的方式形成抗蝕劑掩模，或?qū)⑸辖^緣層25作為掩模，蝕刻除去半導(dǎo)體層24的露出區(qū)域，如圖3 (e)所示地形成沿上絕緣層25的下面的帶狀半導(dǎo)體層24。而且，將半導(dǎo)體層24作為掩模，蝕刻除去從半導(dǎo)體層24露出的區(qū)域的下絕緣層23，如圖3 Cf)所示地將下絕緣層23形成為帶狀。(兩條信號(hào)線路)圖4 (a)及(b)所示的是在基體22的上面使兩條信號(hào)線路21a、21b接近并平行地排列的實(shí)施方式。信號(hào)線路21a、21b具有與上述信號(hào)線路21相同的構(gòu)造，但基體22是通用的。圖6是表示未被島狀化的兩條信號(hào)線路的比較例的剖面圖。在該信號(hào)線路中，在通用的半導(dǎo)體層24之上層疊上絕緣層25和條形導(dǎo)體26而形成有信號(hào)線路21a，另外，在其附近，在通用的半導(dǎo)體層24之上層疊絕緣層25和條形導(dǎo)體26而形成有信號(hào)線路21b。根據(jù)該比較例這樣的構(gòu)造，如圖6中虛線所示，通過(guò)在通用的半導(dǎo)體層24內(nèi)部產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，使信號(hào)線路21a和信號(hào)線路21b結(jié)合。其結(jié)果，在信號(hào)線路間發(fā)生漏泄而使插入損失增大，并且有損隔離特性。對(duì)此，如圖4 (b)所示，在本發(fā)明的信號(hào)線路中，由于信號(hào)線路21a和信號(hào)線路21b分別被島狀化而獨(dú)立，故而在信號(hào)線路21a與信號(hào)線路21b之間不易產(chǎn)生結(jié)合，信號(hào)線路的隔離特性良好。另外，由于作為漏泄的原因的半導(dǎo)體層24相互分離，且盡可能縮小寬度，故而信號(hào)線路21a、21b的傳輸損耗降低，信號(hào)傳輸時(shí)的插入損失減小。(兩條信號(hào)線路的制造方法)圖5 (a) (f)是表示圖4所示的兩條島狀構(gòu)造的信號(hào)線路21a、21b的制造方法之一例的圖。信號(hào)線路21a、21b的制造方法也與圖3 (a) (f)所示的信號(hào)線路21的制造方法大致相同。即，不分別制造信號(hào)線路21a和信號(hào)線路21b，而是如圖5 (a) (f)所 示地，通過(guò)同時(shí)進(jìn)行信號(hào)線路21a和信號(hào)線路21b的各制造工序，能夠高效地制作信號(hào)線路21a、21b0(靜電繼電器)圖I是表示本發(fā)明的高頻用靜電繼電器31的構(gòu)造的俯視圖。另外，圖8是將圖I中的A部放大表不的立體圖。在該靜電繼電器31中，在由固定觸點(diǎn)部和可動(dòng)觸點(diǎn)部構(gòu)成的開(kāi)關(guān)的部分使用上述信號(hào)線路。該靜電繼電器31在由Si基板或金屬基板等導(dǎo)電性材料形成的基體基板32的上面設(shè)有固定觸點(diǎn)部33、可動(dòng)觸點(diǎn)部34、固定電極部35、支承可動(dòng)觸點(diǎn)部34的可動(dòng)電極部36、彈性地保持可動(dòng)電極部36的彈性彈簧37以及支承部38。在該靜電繼電器31中，由固定觸點(diǎn)部33和可動(dòng)觸點(diǎn)部34構(gòu)成開(kāi)關(guān)，由固定電極部35或可動(dòng)電極部36等構(gòu)成促動(dòng)器。如以下說(shuō)明地，若由靜電力驅(qū)動(dòng)促動(dòng)器，則可動(dòng)電極部36向與基體基板32平行的方向移動(dòng)，將固定觸點(diǎn)部33和可動(dòng)觸點(diǎn)部34之間堵住而使開(kāi)關(guān)接通。相反，若解除靜電力，則由于彈性彈簧37的彈性回復(fù)力而使可動(dòng)電極部36返回到原來(lái)的位置，使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。用于使可動(dòng)觸點(diǎn)部34動(dòng)作的促動(dòng)器由固定電極部35、可動(dòng)電極部36、彈性彈簧37及支承部38構(gòu)成，具有下面說(shuō)明的構(gòu)造。如圖7所示，在基體基板32的上面主要相互平行地配置有由導(dǎo)電性Si形成的多個(gè)固定電極部35，各固定電極部35經(jīng)由由SiO2或SiN構(gòu)成的絕緣膜(未圖示)固定在基體基板32的上面。在從與基體基板32垂直的方向觀察時(shí)，各固定電極部35從矩形的襯墊部39的兩面朝向Y方向分別延伸出形成枝狀的枝狀電極部40。在枝狀電極部40以分別左右對(duì)稱的方式突出有枝部41，枝部41在Y方向上以固定間隔排列。另外，如圖7所示，所謂Y方向，表示與可動(dòng)電極部36及可動(dòng)觸點(diǎn)部34的移動(dòng)方向平行的方向，所謂X方向，表示在基體基板32的上面平行且與Y方向正交的方向。另外，在襯墊部39，在電極膜42之上設(shè)有電極襯墊層43?？蓜?dòng)電極部36由導(dǎo)電性Si形成，包圍各固定電極部35而形成。在可動(dòng)電極部36以從兩側(cè)夾持各固定電極部35的方式形成有梳齒狀電極部44(在固定電極部35間由一對(duì)梳齒狀電極部44形成為枝狀)。梳齒狀電極部44以各固定電極部35為中心左右對(duì)稱,從各梳齒狀電極部44朝向枝部41間的空隙部延伸出梳齒部45。而且，各梳齒部45和與該梳齒部45鄰接且位于接近可動(dòng)觸點(diǎn)部34側(cè)的枝部41的距離比各梳齒部45和與該梳齒部45鄰接且位于遠(yuǎn)離可動(dòng)觸點(diǎn)部34側(cè)的枝部41的距離短。支承部38經(jīng)由絕緣膜(未圖示)固定在基體基板32的上面，在基體基板32的另一端部沿X方向較長(zhǎng)延伸。支承部38的兩端部和可動(dòng)電極部36由一對(duì)彈性彈簧37連接?？蓜?dòng)電極部36經(jīng)由彈性彈簧37由支承部38水平支承，自基體基板32的上面稍微浮起。因此，可動(dòng)電極部36通過(guò)使彈性彈簧37彈性變形而可沿Y方向移動(dòng)。另外，彈性彈簧37及支承部38也由Si形成。將具有上述構(gòu)造的促動(dòng)器如下地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在固定電極部35與可動(dòng)電極部36之間連接直流電壓源，通過(guò)控制電路等將直流電壓接通、斷開(kāi)。在固定電極部35，將直流電壓源的一端子與電極襯墊層43連接。將直流電壓源的另一端子與例如支承部38連接。支承部38及彈性彈簧37具有導(dǎo)電性，支承部38、彈性彈簧37及可動(dòng)電極部36電導(dǎo)通，故而向支承部38施加的電壓被施加到可動(dòng)電極部36。 當(dāng)利用直流電壓源在固定電極部35和可動(dòng)電極部36之間施加直流電壓時(shí)，在枝狀電極部40的枝部41與梳齒狀電極部44的梳齒部45之間產(chǎn)生靜電引力。但是，固定電極部35及可動(dòng)電極部36的構(gòu)造關(guān)于各固定電極部35的中心線對(duì)稱地形成，因此，作用于可動(dòng)電極部36的X方向的靜電引力平衡，可動(dòng)電極部36不在X方向移動(dòng)。另一方面，梳齒部45和與各梳齒部45鄰接并位于接近可動(dòng)觸點(diǎn)部34側(cè)的枝部41的距離比梳齒部45和與該梳齒部45鄰接并位于遠(yuǎn)離可動(dòng)觸點(diǎn)部34較遠(yuǎn)側(cè)的枝部41的距離短，因此，各梳齒部45被向可動(dòng)觸點(diǎn)部側(cè)吸引，使彈性彈簧37撓曲，并且可動(dòng)電極部36朝向固定觸點(diǎn)部33側(cè)移動(dòng)。另外，當(dāng)解除在固定電極部35與可動(dòng)電極部36之間施加的直流電壓時(shí)，枝部41與梳齒部45之間的靜電引力消失，因此，由于彈性彈簧37的彈性回復(fù)力，可動(dòng)電極部36向遠(yuǎn)離固定觸點(diǎn)部33遠(yuǎn)離的方向后退。接著，對(duì)由固定觸點(diǎn)部33及可動(dòng)觸點(diǎn)部34構(gòu)成的開(kāi)關(guān)的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。如圖8所示，在固定觸點(diǎn)部33，將由絕緣性或半絕緣性Si構(gòu)成的固定觸點(diǎn)基板47 (半導(dǎo)體層)的下面經(jīng)由由SiO2或SiN等構(gòu)成的絕緣膜46固定于基體基板32的上面。在固定觸點(diǎn)基板47的上面形成有由SiN或SiO2等構(gòu)成的絕緣層48。另外，如圖7及圖8所示，固定觸點(diǎn)基板47在基體基板32的上面端部沿寬度方向(X方向)延伸，在中央部形成有向可動(dòng)觸點(diǎn)部34側(cè)突出的伸出部50，在兩端分別形成有襯墊支承部51a、51b。在絕緣層48的上面形成有由Au (上層)/Cr (下層)、Pt、Au、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、Ta、Pt合金、Au合金等構(gòu)成的導(dǎo)電層。該導(dǎo)電層在襯墊支承部51a、51b上構(gòu)成為觸點(diǎn)用襯墊部52a、52b，在伸出部50之上，相互平行地配置且向可動(dòng)觸點(diǎn)部34側(cè)突出的部分構(gòu)成為固定觸點(diǎn)53a、53b。另外，將觸點(diǎn)用襯墊部52a和固定觸點(diǎn)53a連接的部分的導(dǎo)電層構(gòu)成為條形導(dǎo)體49a，將觸點(diǎn)用襯墊部52b和固定觸點(diǎn)53b連接的部分的導(dǎo)電層構(gòu)成為條形導(dǎo)體49b。可動(dòng)觸點(diǎn)部34設(shè)于與伸出部50相對(duì)的位置。如圖8所示，可動(dòng)觸點(diǎn)部34在由絕緣性或半絕緣性Si構(gòu)成的可動(dòng)觸點(diǎn)基板54的上面形成有由SiN或SiO2等構(gòu)成的絕緣層55，且在其上面形成有由Au (上層)/Cr (下層)、Pt、Au、Pd、Ir、Ru、Rh、Re、Ta、Pt合金、Au合金等構(gòu)成的導(dǎo)電層56。與固定觸點(diǎn)53a、53b相對(duì)的導(dǎo)電層56的端面從可動(dòng)觸點(diǎn)基板54的前面突出，構(gòu)成為可動(dòng)觸點(diǎn)57。另外，可動(dòng)觸點(diǎn)基板54被從可動(dòng)電極部36突出的支承梁58懸臂裝地支承。在該靜電繼電器31中，將高頻電路(未圖示)與固定觸點(diǎn)部33的觸點(diǎn)用襯墊部52a、52b連接，通過(guò)促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)可動(dòng)觸點(diǎn)部34，使可動(dòng)觸點(diǎn)57與固定觸點(diǎn)46a、46b接觸，由此，能夠閉合高頻電路。當(dāng)高頻電路閉合時(shí)，通過(guò)可動(dòng)觸點(diǎn)部34的絕緣層55從一條形導(dǎo)體49a向另一條形導(dǎo)體49b流通高頻信號(hào)。另外，當(dāng)解除促動(dòng)器的靜電力而由彈性彈簧37的彈性回復(fù)力使可動(dòng)觸點(diǎn)部34后退，使可動(dòng)觸點(diǎn)57與固定觸點(diǎn)46a、46b離開(kāi)，由此可以斷開(kāi)聞?lì)l電路。在該靜電繼電器31中，在將固定觸點(diǎn)部33的配置有條形導(dǎo)體49a、49b的部分(例如圖7中的B部)，絕緣膜46、固定觸點(diǎn)基板47及絕緣層48的寬度與條形導(dǎo)體49a、49b的線寬大致相等并被島狀化，構(gòu)成圖2所示那樣的信號(hào)線路21。S卩，圖2中的信號(hào)線路21對(duì)應(yīng)如下基體基板32 —基體22 絕緣膜46 —下絕緣層23固定觸點(diǎn)基板47 —半導(dǎo)體層24絕緣層48 —上絕緣層25條形導(dǎo)體49a、49b —條形導(dǎo)體26。因此，在使用了本發(fā)明的信號(hào)線路的構(gòu)造的靜電繼電器31的開(kāi)關(guān)部分，降低高頻信號(hào)自條形導(dǎo)體49a、49b的漏泄，隔離特性良好，另外，也降低了插入損失。另外，在圖7所示的可動(dòng)觸點(diǎn)部34，在導(dǎo)電層的前端部、即固定觸點(diǎn)53a、53b的部分，由于將兩個(gè)導(dǎo)電層平行地配線，故而也可以將該部分構(gòu)成為圖4所示那樣的兩條信號(hào)線路 21a、21b。(隔離度和插入損失的模擬結(jié)果)為了確認(rèn)本發(fā)明的效果，使用圖11所示的本發(fā)明實(shí)施例的靜電繼電器的模型和圖12所示那樣的比較例的靜電繼電器的模型，對(duì)輸入、輸出部間的隔離特性和插入損失的頻率特性進(jìn)行了模擬。在圖11所示的本發(fā)明實(shí)施例的靜電繼電器(使用了島狀構(gòu)造的信號(hào)線路)的模型中，將觸點(diǎn)用襯墊部52a、52b的寬度L2設(shè)為100 ym，將其長(zhǎng)度L4也設(shè)為100 y m。將觸點(diǎn)用襯墊部52a與觸點(diǎn)用襯墊部52b的距離L3設(shè)為300 ii m。另外，將從條形導(dǎo)體49a、49b的邊緣到固定觸點(diǎn)53a、53b的前端的距離LI設(shè)為37 y m。而且，將條形導(dǎo)體49b (條形導(dǎo)體26)的線寬Wl設(shè)為10 iim，將條形導(dǎo)體49b (上絕緣層25)及絕緣膜46 (下絕緣層23)的寬度W2設(shè)為30 u m，將固定觸點(diǎn)基板47 (半導(dǎo)體層24)的寬度W3設(shè)為40 u m。同樣，在圖12所示的比較例的靜電繼電器(使用不是島狀構(gòu)造的信號(hào)線路)的模型中也將觸點(diǎn)用襯墊部52a、52b的寬度L2設(shè)為100 u m，將其長(zhǎng)度L4也設(shè)為100 u m。將觸點(diǎn)用襯墊部52a與觸點(diǎn)用襯墊部52b的距離L3設(shè)為300 u m。另外，將從條形導(dǎo)體49a、49b的邊緣到固定觸點(diǎn)53a、53b前端的距離LI設(shè)為37 y m。另外，將條形導(dǎo)體49b (條形導(dǎo)體26)的線寬Wl設(shè)為10 iim，將條形導(dǎo)體49b (上絕緣層25)及絕緣膜46 (下絕緣層23)的寬度W2設(shè)為30 u m。在比較例中，固定觸點(diǎn)基板47 (半導(dǎo)體層24)的尺寸足夠大。另外，如圖11 (a)及圖12 (a)所示，置換成形成矩形的半導(dǎo)體模塊M而對(duì)由在附近存在由固定電極部35及可動(dòng)電極部36構(gòu)成的促動(dòng)器產(chǎn)生的影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
圖9表示使用圖11這樣的實(shí)施例的模型和使用圖12這樣的比較例的模型評(píng)價(jià)在GHz帶的輸入、輸出部間的隔離特性的結(jié)果。隔離度是在如圖13 (a)所示地使可動(dòng)觸點(diǎn)部34后退而使固定觸點(diǎn)53a、53b的前端自可動(dòng)觸點(diǎn)部34的可動(dòng)觸點(diǎn)57離開(kāi)的狀態(tài)(開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的狀態(tài))下求得的。在向一觸點(diǎn)用襯墊部52a輸入電力值為Pin的高頻信號(hào)時(shí)，若向另一觸點(diǎn)用襯墊部52b輸出的高頻信號(hào)的電力值為Pout，則隔離度通過(guò)下式求出。10 X Iog10 (Pout/Pin) [dB]在雖然將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，但信號(hào)從輸入部向輸出部100%漏泄的情況下，隔離度為OdB。另外，當(dāng)輸入、輸出部間的信號(hào)的漏泄減小時(shí)，由于輸出側(cè)的電力值Pout減小，所以隔離度為負(fù)值且絕對(duì)值增大。由此，在圖9中，越向下方，隔離度越好。在圖9所示的模擬結(jié)果中可知，與比較例相比，實(shí)施例中位于下方，因此，使用了具有島狀構(gòu)造的信號(hào)線路的實(shí)施例的模型的輸入、輸出部間的高頻信號(hào)的漏泄非常少，隔離特性良好。
另外，圖10是表示使用圖11這樣的實(shí)施例的模型和使用圖12這樣的比較例的模型評(píng)價(jià)GHz帶的輸入、輸出部間的插入損失的頻率特性的結(jié)果。如圖13 (b)所示，插入損失是在使可動(dòng)觸點(diǎn)部34前進(jìn)而使固定觸點(diǎn)53a、53b的前端與可動(dòng)觸點(diǎn)部34的可動(dòng)觸點(diǎn)57接觸的狀態(tài)(開(kāi)關(guān)接通的狀態(tài))下求得的。在向一觸點(diǎn)用襯墊部52a輸入電力值為Pin的高頻信號(hào)時(shí)，若向另一觸點(diǎn)用襯墊部52b輸出的高頻信號(hào)的電力值為Pout，則插入損失通過(guò)下式求出。10X Iog10 (Pout/Pin) [dB]在高頻信號(hào)向外漏泄而幾乎不從輸入部向輸出部傳遞的情況下，由于Pout小，故而插入損失為負(fù)值且絕對(duì)值增大。另外，若高頻信號(hào)的漏泄減小，則Pout的值接近Pin，因此,插入損失的值接近OdB。因此，在圖10中，越位于上方，插入損失越小。在圖10所示的模擬結(jié)果中可知，與比較例相比，實(shí)施例中位于上方，因此，使用具有島狀構(gòu)造的信號(hào)線路的實(shí)施例的高頻信號(hào)的漏泄非常少，插入損失降低。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)線路的構(gòu)造，其通過(guò)基體、下絕緣層、半導(dǎo)體層、上絕緣層、條狀導(dǎo)體構(gòu)成信號(hào)線路， 所述下絕緣層形成在所述基體的上面， 在所述下絕緣層的上面，所述半導(dǎo)體層的至少一部分沿要進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)穆窂皆O(shè)置， 在所述半導(dǎo)體層的上面，所述上絕緣層的至少一部分沿所述半導(dǎo)體層設(shè)置， 在所述上絕緣層的上面，所述條形導(dǎo)體的至少一部分沿所述上絕緣層設(shè)置。
2.如權(quán)利要求I所述的信號(hào)線路的構(gòu)造，其特征在于，共用所述基體，在所述基體上設(shè)置由所述下絕緣層、所述半導(dǎo)體層、所述上絕緣層及所述條形導(dǎo)體構(gòu)成的多個(gè)信號(hào)線路， 多個(gè)所述信號(hào)線路使至少一部分的所述半導(dǎo)體層相互分離，使至少一部分的所述上絕緣層相互分離，并且使至少一部分的所述條形導(dǎo)體相互分離。
3.一種信號(hào)線路的制造方法，其具備如下的工序 在夾著第一絕緣層將第一半導(dǎo)體基板和第二半導(dǎo)體基板接合的SOI基板的所述第二半導(dǎo)體基板的上面形成第二絕緣層； 將所述第二絕緣層構(gòu)圖為帶狀而形成信號(hào)線路的上絕緣層； 在所述上絕緣層的上面沿所述上絕緣層制作信號(hào)線路的條形導(dǎo)體； 通過(guò)蝕刻將從所述上絕緣層露出的區(qū)域的所述第二半導(dǎo)體基板除去，由所述第二半導(dǎo)體層形成信號(hào)線路的半導(dǎo)體層； 通過(guò)蝕刻將從所述半導(dǎo)體層露出的區(qū)域的所述第一絕緣層除去，由此在由所述第一半導(dǎo)體基板構(gòu)成的信號(hào)線路的基體的上面由所述第一絕緣層形成信號(hào)線路的下絕緣層。
4.一種開(kāi)關(guān)，其特征在于， 在相互接觸或分離的至少一組觸點(diǎn)和在所述觸點(diǎn)流過(guò)的信號(hào)的路徑的至少一部分使用權(quán)利要求I所述的信號(hào)線路的構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信號(hào)線路的構(gòu)造、信號(hào)線路的制造方法及使用了該信號(hào)線路的開(kāi)關(guān)。在基體(22)的上面形成下絕緣層(23)。在下絕緣層(23)的上面，以至少一部分沿要進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)穆窂降姆绞皆O(shè)置半導(dǎo)體層(24)。在半導(dǎo)體(24)的上面，以至少一部分沿半導(dǎo)體(24)的方式設(shè)置上絕緣層(25)。在上絕緣層(25)的上面，以至少一部分沿上絕緣層(25)的方式進(jìn)行條形導(dǎo)體(26)的配線。將該信號(hào)線路(21)島狀化，半導(dǎo)體層(24)及上絕緣層(25)具有與條形導(dǎo)體(26)大致相等的寬度。
文檔編號(hào)H01P1/12GK102782933SQ201080064719
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者山本淳也, 成瀬浩司 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社