電子設(shè)備及其制造方法
【專利摘要】電子設(shè)備及其制造方法中，抑制電子設(shè)備的電特性隨著周圍的溫度變化而變動(dòng)。所述電子設(shè)備具備絕緣性基板（31）、形成于絕緣性基板（31）上的電極（33）、和設(shè)置于電極（33）的上方并利用由該電極（33）產(chǎn)生的靜電力而彎曲的可彈性變形的可動(dòng)上部電極（34），可動(dòng)上部電極包含形狀記憶合金膜（38）。
【專利說明】電子設(shè)備及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子設(shè)備及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)電話等電子器件中，為了進(jìn)行所搭載的電子設(shè)備的微細(xì)化和集成化，正在米用MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術(shù)。作為由MEMS技術(shù)制成的電子設(shè)備，例如，有開關(guān)元件、可變電容器。
[0003]這些電子設(shè)備中，通過利用靜電力等吸引金屬薄膜，從而使金屬薄膜承擔(dān)作為可動(dòng)部的功能。例如，開關(guān)元件中使用金屬薄膜作為懸臂，使因靜電力而彎曲的懸臂接觸端子來進(jìn)行切換。另外，可變電容器中使用金屬薄膜作為電容器的可動(dòng)電極，通過施加靜電力來使電極彼此的間隔可變。
[0004]可動(dòng)部的彎曲量可以根據(jù)施加的靜電力的大小進(jìn)行控制。而且，在具備這樣的可動(dòng)部的電子設(shè)備中，優(yōu)選即便在周圍的溫度變化的情況下，要施加的靜電力的大小也不變動(dòng)，總是得到相同的電特性。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-190617號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-55991號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開平1-179286號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]電子設(shè)備及其制造方法的目的在于抑制電子設(shè)備的電特性因周圍的溫度變化而變動(dòng)。
[0011]根據(jù)以下的公開的一個(gè)觀點(diǎn)，提供一種電子設(shè)備，其具備基板、形成于上述基板上的第I電極、和設(shè)置于上述第I電極的上方并可彈性變形的可動(dòng)部，上述可動(dòng)部包含形狀記憶合金膜。
[0012]另外，根據(jù)其公開的其他觀點(diǎn)，提供一種電子設(shè)備的制造方法，具有:在基板上形成第I電極的工序；在上述基板和上述第I電極上形成上表面平坦的犧牲膜的工序；在上述犧牲膜的上述上表面形成包含形狀記憶合金膜的可動(dòng)部的工序；通過在上述平坦的上表面上對(duì)上述可動(dòng)部進(jìn)行熱處理而使上述形狀記憶合金膜記憶平坦形狀的工序；和通過在上述熱處理之后除去上述犧牲膜，從而使上述可動(dòng)部能夠以利用由上述第I電極產(chǎn)生的靜電力而彎曲的方式彈性變形的工序。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1 (a)、圖1 (b)是調(diào)查中使用的可變電容器的截面圖。
[0014]圖2 (a)、圖2 (b)是調(diào)查中使用的開關(guān)元件的截面圖。[0015]圖3是第I實(shí)施方式的可變電容器的立體圖。
[0016]圖4是沿圖3的1-1線的截面圖。
[0017]圖5 (a)、圖5 (b)是第I實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其I)。
[0018]圖6 (a)、圖6 (b)是第I實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其2)。
[0019]圖7 (a)、圖7 (b)是第I實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其3)。
[0020]圖8 (a)、圖8 (b)是第I實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其4)。
[0021]圖9 (a)、圖9 (b)是第2實(shí)施方式的可變電容器的截面圖。
[0022]圖10 (a)、圖10 (b)是第3實(shí)施方式的可變電容器的截面圖。
[0023]圖11 (a)、圖11 (b)是第3實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其I)。
[0024]圖12 (a)、圖12 (b)是第3實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其2)。
[0025]圖13是第3實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其3)。
[0026]圖14是第4實(shí)施方式的開關(guān)元件的立體圖。
[0027]圖15是沿圖14的I1-1I線的截面圖。
[0028]圖16 (a)、圖16 (b)是第4實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖(其I )。
[0029]圖17 (a)、圖17 (b)是第4實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖(其2)。
[0030]圖18 (a)、圖18 (b)是第4實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖(其3)。
[0031]圖19 (a)、圖19 (b)是第4實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖(其4)。
[0032]圖20 (a)、圖20 (b)是第5實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖。
[0033]圖21 (a)、圖21 (b)是第6實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖。
[0034]圖22 (a)、圖22 (b)是第6實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖(其I )。
[0035]圖23 (a)、圖23 (b)是第6實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖(其2)。
[0036]圖24是第6實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖(其3)。
[0037]圖25 (a)、圖25 (b)是第7實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其I )。
[0038]圖26 (a)、圖26 (b)是第7實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其2)。
[0039]圖27 (a)、圖27 (b)是第7實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其3)。
[0040]圖28 (a)、圖28 (b)是第7實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其4)。
[0041]圖29是第7實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其5)。
[0042]圖30 (a)、圖30圖(b)是示意地表示調(diào)查中使用的樣本的截面圖。
[0043]圖31是形狀記憶合金膜的DSC曲線(其I)。
[0044]圖32是形狀記憶合金膜的DSC曲線(其2)。
[0045]圖33是表示伴隨環(huán)境溫度變化的可動(dòng)上部電極的彎曲量的調(diào)查結(jié)果的圖。
[0046]圖34 (a)、圖34 (b)是第8實(shí)施方式的可變電容器的截面圖。
[0047]圖35 (a)、圖35 (b)是第8實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其I )。
[0048]圖36 (a)、圖36 (b)是第8實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其2)。
[0049]圖37是第8實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖(其3)。
[0050]圖38 (a)、圖38 (b)是第9實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖。
[0051]圖39 (a)、圖39 (b)是第9實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖(其I )。
[0052]圖40 (a)、圖40 (b)是第9實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖(其2)。
[0053]圖41 (a)、圖41 (b)是第9實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖(其3)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0054]在說明本實(shí)施方式之前，對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明人進(jìn)行的調(diào)查進(jìn)行說明。
[0055]由MEMS技術(shù)制成的電子設(shè)備中形成各種可動(dòng)部。作為具備這樣的可動(dòng)部的電子設(shè)備有可變電容器和開關(guān)元件。
[0056]其中，最先對(duì)可變電容器進(jìn)行說明。
[0057]圖1 (a)是可變電容器的截面圖。
[0058]該可變電容器10具備絕緣性基板1、柱2、電極3以及可動(dòng)上部電極4。
[0059]絕緣性基板I例如是玻璃基板，通過將在其上成膜的金膜進(jìn)行圖案化而形成電極3。
[0060]另外，柱2由維持在接地電位的金等導(dǎo)電性材料形成，在其上表面固定有用作可動(dòng)部的可動(dòng)上部電極4。該可動(dòng)上部電極4例如由金膜等單層的金屬膜形成。
[0061]應(yīng)予說明，可以在可動(dòng)上部電極4的下表面形成厚度為50nm?200nm左右的密合層。
[0062]這樣的可變電容器10中，電極3與可動(dòng)上部電極4之間形成電容C。而且，為了使電容C的大小可變，將柱2和可動(dòng)上部電極4的電位維持在接地電位，同時(shí)對(duì)電極3施加正電位V,使電極3的周圍產(chǎn)生靜電場(chǎng)。
[0063]由此，如圖1 (a)的虛線所示，電位低于電極3的可動(dòng)上部電極4被靜電力吸引到電極3側(cè)而彎曲，因此可動(dòng)上部電極4與電極3的間隔Dl變短，與靜電位V施加前相比能夠增大電容C。
[0064]電容C的大小可以通過對(duì)正電位V的大小進(jìn)行微調(diào)來改變間隔Dl而進(jìn)行控制。
[0065]而且，理想的是，優(yōu)選即便可變電容器10的周圍的溫度變化的情況下，對(duì)電極3給予相同大小的正電位V時(shí)，也總是得到相同大小的電容C。例如，即便溫度變化，若未施加正電位V時(shí)可動(dòng)上部電極4總是平坦的，則由平坦的狀態(tài)到產(chǎn)生規(guī)定的彎曲量所需要的正電位V也總為相同大小，不論環(huán)境如何都可以對(duì)電容C進(jìn)行微調(diào)。
[0066]但是，根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明人的調(diào)查可知，如圖1 (b)所示，如果可變電容器10的周圍的溫度上升，則可動(dòng)上部電極4向遠(yuǎn)離絕緣性基板I的方向翹曲?？紤]這是可動(dòng)上部電極4因溫度的上升而發(fā)生熱膨脹的緣故。
[0067]這樣，由于熱而可動(dòng)上部電極4向上方翹曲，與像圖1 (a)那樣可動(dòng)上部電極4平坦的情況相比，將可動(dòng)上部電極4吸引到基板I側(cè)所需要的正電位V的大小變大。
[0068]因此，即便對(duì)電極3施加與圖1 (a)的情況相同的正電位V，可動(dòng)上部電極4與電極3的間隔D2也寬于圖1 (a)中的間隔D1，難以以正電位V對(duì)電容C的大小進(jìn)行微調(diào)。
[0069]另外，可動(dòng)上部電極4因熱膨脹導(dǎo)致超過材料的塑性極限而發(fā)生翹曲時(shí)，也有可動(dòng)上部電極4不返回到本來的形狀，可變電容器10不工作的問題。
[0070]與此相同的問題也在開關(guān)元件中產(chǎn)生。
[0071]圖2 Ca)是由MEMS技術(shù)制成的開關(guān)元件的截面圖。
[0072]該開關(guān)元件20具備絕緣性基板1、柱7、電極8、導(dǎo)體圖案9、接點(diǎn)11以及懸臂12。
[0073]其中，電極8和導(dǎo)體圖案9可以通過將在絕緣性基板I上成膜的金膜進(jìn)行圖案化來形成。[0074]另外，柱7由維持在接地電位的金等導(dǎo)電性材料形成，在其上表面固定有用作可動(dòng)部的懸臂12。
[0075]懸臂12的一端為上下可動(dòng)的自由端，在該自由端具有導(dǎo)電性的接點(diǎn)11。
[0076]這樣的開關(guān)元件20中，通過對(duì)電極8給予正電位來使電極8的周圍產(chǎn)生靜電場(chǎng)，利用靜電力將懸臂12吸引到基板I側(cè)。由此，如虛線所示，端子11與導(dǎo)體圖案9抵接，在端子11與導(dǎo)體圖案9之間進(jìn)行切換。
[0077]為提高該切換的可靠性，要求給予正電位V時(shí)，接點(diǎn)11可靠地與導(dǎo)體圖案9抵接。
[0078]但是，如圖2 (b)所示，如果開關(guān)元件20的周圍的溫度上升，則懸臂12發(fā)生熱膨脹，導(dǎo)致懸臂12向遠(yuǎn)離絕緣性基板I的方向翹曲。這樣，即便對(duì)電極8給予正電位V，也在導(dǎo)體圖案9與接點(diǎn)11之間產(chǎn)生縫隙，它們之間不能進(jìn)行切換的危險(xiǎn)性高。
[0079]此外，懸臂12因熱膨脹導(dǎo)致超過材料的塑性極限而發(fā)生翹曲時(shí)，也有懸臂12的形狀不返回到原來，無法使開關(guān)元件20處于on狀態(tài)的問題。
[0080]本申請(qǐng)發(fā)明人基于這樣的調(diào)查結(jié)果，想到以下說明的各實(shí)施方式。
[0081](第I實(shí)施方式)
[0082]在本實(shí)施方式中，如下制成可變電容器作為電子設(shè)備。
[0083]圖3是本實(shí)施方式的可變電容器的立體圖。
[0084]該可變電容器30具備絕緣性基板31、柱32、電極33以及可動(dòng)上部電極34。
[0085]其中，作為絕緣性基板31的材料，可以使用雜質(zhì)濃度極低的高阻硅、玻璃以及陶瓷中的任一種。
[0086]另外，電極33例如作為高頻信號(hào)Skf用的線路，在其兩側(cè)的絕緣性基板31上設(shè)置柱32。應(yīng)予說明，作為高頻信號(hào)Skf用的線路,有CPW (coplanar waveguide)、設(shè)置于絕緣性基板31的背面的與未圖示的接地圖案共同工作的微帶線。
[0087]柱32如后所述通過鍍金等形成。而且，在柱32的上表面，以可上下彈性變形的狀態(tài)固定用作可動(dòng)部的可動(dòng)上部電極34的一部分34a，可動(dòng)上部電極34介由柱32與基板31機(jī)械連接。
[0088]這樣的可變電容器30中，電極33兼具電容器的下部電極的功能，在該電極33與上部可動(dòng)電極34之間形成電容C。
[0089]該電容C的大小通過可動(dòng)上部電極34如虛線那樣彎曲來改變與電極33的間隔D而成為可變的。由于該彎曲，在可動(dòng)上部電極34的中央部，與變形前相比，間隔D僅縮小約5 μ m?10 μ m左右的大小。
[0090]應(yīng)予說明，可以在電極33的上表面設(shè)置與彎曲的上部電極34相接的介電膜。這時(shí)，可動(dòng)電極34與介電膜接觸時(shí)成為對(duì)電極33附加電容C的狀態(tài)(0N狀態(tài))。而且，空氣的介電常數(shù)與該介電膜的介電常數(shù)相比可以忽略，因此可動(dòng)電極34與介電膜分離時(shí)，成為從電極33除去電容C的狀態(tài)(OFF狀態(tài))。應(yīng)予說明，作為這樣的介電膜，例如有氧化鋁膜。[0091 ] 在本實(shí)施方式中，因?yàn)檫@樣使可動(dòng)上部電極34彎曲，所以對(duì)供給電極33的高頻信號(hào)Skf疊加約30V?100V的正的直流偏壓VDC，利用該直流偏壓Vdc在電極33的周圍產(chǎn)生靜電場(chǎng)。由此，電位低于直流偏壓Vdc的可動(dòng)上部電極34被靜電力吸引到電極33，可使可動(dòng)上部電極34彎曲。
[0092]而且，通過改變直流偏壓Vdc的大小來調(diào)節(jié)可動(dòng)上部電極34的彎曲量，從而能夠控制電容C的大小，能夠進(jìn)行用作高頻信號(hào)Skf用的線路的電極33的阻抗整合，或進(jìn)行高頻信號(hào)Srf的變調(diào)等。
[0093]應(yīng)予說明，在電極33的上表面形成介電膜時(shí)，通過使設(shè)定為適當(dāng)值的恒定的直流偏壓為ON、OFF,從而能夠?qū)﹄娙軨的ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)進(jìn)行數(shù)字切換。
[0094]圖4是沿圖3的1-1線的截面圖。
[0095]如圖4所示，可動(dòng)上部電極34是依次層疊金屬膜37和形狀記憶合金膜38而成的。應(yīng)予說明，各膜37、38的層疊順序并不限于此，可以在可動(dòng)上部電極34的最上層和最下層的任一方或兩方形成金屬膜37。
[0096]作為該金屬膜37的材料，優(yōu)選使用電阻小的金屬材料，在本實(shí)施方式中使用金。應(yīng)予說明，可以使用鋁和銅的任一純金屬代替金作為金屬膜37的材料。
[0097]另一方面，形狀記憶合金膜38具有在轉(zhuǎn)變溫度Tth以上的溫度下即使承受變形也立刻恢復(fù)原來形狀的性質(zhì)，其恢復(fù)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純金屬。這樣的性質(zhì)也稱為超彈性。特別是也將轉(zhuǎn)變溫度為常溫左右或常溫以下的形狀記憶合金稱為超彈性合金。
[0098]在本實(shí)施方式中，使用TiNi合金作為形狀記憶合金膜38的材料，預(yù)先使形狀記憶合金膜38記憶平坦的形狀。該TiNi合金的轉(zhuǎn)變溫度Tth可以通過合金中的Ti與Ni的原子數(shù)比來進(jìn)行控制，在本實(shí)施方式中使轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫(25°C)以下，例如-20°C。應(yīng)予說明，即便轉(zhuǎn)變溫度Tth比室溫稍微高30°C?50°C左右，只要熱膨脹的程度小，通過機(jī)械的彈力而膨脹受到抑制，則也沒有特別的問題。
[0099]由此，如果在轉(zhuǎn)變溫度Tth (25°C?50°C)左右或其以上的溫度下使用可變電容器30，則形狀記憶合金膜38總是體現(xiàn)要返回到本來的平坦形狀的強(qiáng)力。因此，即便金屬膜37因熱膨脹要翹曲，形狀記憶合金膜38也以抑制其翹曲的方式發(fā)揮作用，能夠防止可動(dòng)上部電極34因周圍的溫度變化而發(fā)生翹曲。
[0100]其結(jié)果，即便周圍的溫度變化時(shí)，也能夠通過對(duì)電極33施加的直流偏壓Vdc來對(duì)可動(dòng)上部電極34的翹曲量進(jìn)行精密控制，無論周圍的溫度如何變化都能夠得到規(guī)定的電容C0
[0101]特別是，形狀記憶合金膜38的防止翹曲的能力換算成每單位體積的功時(shí)，與雙金屬相比為25倍以上，因此是適于抑制可動(dòng)上部電極34的翹曲的膜。
[0102]應(yīng)予說明，為了使形狀記憶合金膜38總是體現(xiàn)恢復(fù)力，如上所述，轉(zhuǎn)變溫度Tth優(yōu)選為室溫以下。其中，即便轉(zhuǎn)變溫度Tth比室溫高出一定程度，只要是在直流偏壓Vdc的公差內(nèi)，或在由熱導(dǎo)致的變形以成為永久變形前的狀態(tài)返回平坦的溫度范圍內(nèi)，則實(shí)用上就沒有問題。
[0103]另外，如果在高溫環(huán)境下使用可變電容器30，則有時(shí)金屬膜37因熱膨脹導(dǎo)致超出彈性極限而發(fā)生塑性變形，金屬膜37不返回到本來的形狀。這樣的情況下，為了能夠以形狀記憶合金膜38的恢復(fù)力強(qiáng)制地使可動(dòng)上部電極34返回道平坦的形狀，更優(yōu)選將轉(zhuǎn)變溫度Tth設(shè)定為比金屬膜37因熱膨脹而超出彈性極限的溫度T低的溫度。
[0104]另外，可動(dòng)上部電極34不但包含形狀記憶合金膜38還包含金屬膜37，因此能夠利用該金屬膜37減小可動(dòng)上部電極34的電阻。
[0105]特別是，像本實(shí)施方式那樣在電極33流過高頻信號(hào)Skf時(shí)，高頻電流因集膚效應(yīng)而流向作為可動(dòng)上部電極34的最下層的金屬膜37，因此具有由金屬膜37帶來的電阻減少的實(shí)際效果。
[0106]應(yīng)予說明，由電極33產(chǎn)生的靜電力以遠(yuǎn)強(qiáng)于形狀記憶合金膜38要返回到本來的形狀的力的方式進(jìn)行設(shè)定，因此由靜電力引起的可動(dòng)上部電極34的彎曲不會(huì)被形狀記憶合金膜38阻礙。
[0107]接下來，對(duì)本實(shí)施方式的可變電容器的制造方法進(jìn)行說明。
[0108]圖5?圖8是本實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖。
[0109]最初，如圖5 Ca)所示，利用濺射法在絕緣性基板31上以Ιμπι?3μπι的厚度形成金膜等由純金屬構(gòu)成的導(dǎo)電膜作為電極33。
[0110]另外，電極33的材料不限于純金屬，可以是在金、鋁等中微量添加其他元素而成的合金。應(yīng)予說明，可以在該金膜和絕緣性基板31之間形成鈦(Ti)膜作為密合膜。
[0111]而且，在該電極33上形成第I抗蝕圖案40后，使電極33為供電層，同時(shí)在抗蝕圖案40的開口 40a內(nèi)用電解鍍覆法生長(zhǎng)鍍金膜作為柱32。
[0112]柱32的高度沒有特別限定。在本實(shí)施方式中，以5μπι?6μπι左右的高度形成柱32。
[0113]這樣形成柱32后，除去第I抗蝕圖案40。
[0114]接著，如圖5 (b)所示，通過離子銑削將電極33圖案化，兩個(gè)柱32之間線狀地殘留電極33。應(yīng)予說明，電極33在柱32的下方也殘留，但柱32的下方的電極33與兩個(gè)柱33之間的電極33分離。
[0115]接下來，如圖6 (a)所示，在柱32上形成第2抗蝕圖案41。而且，用第2抗蝕圖案41保護(hù)柱32的上表面，同時(shí)分別在電極33和絕緣性基板31上利用濺射法形成銅膜作為種子層39。
[0116]應(yīng)予說明，在電極33上形成介電膜時(shí)，用抗蝕圖案保護(hù)電極33以外的區(qū)域，同時(shí)用濺射法等以IOOnm?500nm的厚度形成氧化鋁膜作為介電膜，其后可以形成種子層39。
[0117]接著，如圖6 (b)所示，利用使用種子層39作為供電層的電解鍍覆法在柱32以外的區(qū)域使鍍銅膜生長(zhǎng)至與柱32相同的高度作為犧牲膜42。應(yīng)予說明，犧牲膜42的材料不限于銅，也可以是硅。
[0118]另外，這樣形成的犧牲膜42的上表面變得平坦。
[0119]然后，通過除去第2抗蝕圖案41，從而使柱32的上表面從其周圍的犧牲膜42露出。
[0120]接著，如圖7 (a)所示，在犧牲膜42的平坦的上表面上和柱32上利用濺射法以
Iμ m?2 μ m左右的厚度形成金膜作為金屬膜37。應(yīng)予說明，可以形成鋁膜、銅膜來代替金膜。
[0121]另外，為了提高金屬膜37與柱32的密合性，可以在金屬膜37形成前，預(yù)先在柱32、犧牲膜42上形成鈦膜、鉻膜作為密合膜。
[0122]而且，在該金屬膜37上用濺射法以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜，該鉻膜為導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜45。應(yīng)予說明，該鉻膜兼具作為提高金屬膜37與柱32的密合性的密合膜的功能，作為這樣的膜除了鉻膜以外還有鈦膜。另外，鉻膜和鈦膜中的任一種與鉬膜的層疊膜也是良好的導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜45。
[0123]此外，在導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜45上用濺射法形成TiNi膜作為形狀記憶合金膜38。[0124]形狀記憶合金膜38的膜厚沒有特別限定，優(yōu)選為與金屬膜37相同程度的厚度，在本實(shí)施方式中為I μ m?3 μ m左右。
[0125]另外，形成形狀記憶合金膜38時(shí)的濺射法中，使用由TiNi合金構(gòu)成的濺射靶，并且使用氬氣作為濺射氣體。
[0126]如已闡述的那樣，形狀記憶合金膜38的轉(zhuǎn)變溫度Tth由膜中的Ti與Ni的原子數(shù)比決定。其中，形狀記憶合金膜38中的Ti與Ni的原子數(shù)比不限于與濺射靶中的相同，因此優(yōu)選預(yù)先對(duì)得到規(guī)定的原子數(shù)比所需的濺射靶中的Ti與Ni的原子數(shù)比進(jìn)行調(diào)查。
[0127]在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行這樣的調(diào)查的基礎(chǔ)上，以轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫以下、例如_20°C的方式調(diào)節(jié)形狀記憶合金膜38中的Ti與Ni的原子數(shù)比。
[0128]接著，在形狀記憶合金膜38上用濺射法以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜作為導(dǎo)電性防氧化膜46。
[0129]導(dǎo)電性防氧化膜46以防止形狀記憶合金膜38被大氣中的氧所氧化、抑制因氧化導(dǎo)致形狀記憶合金膜38的原子數(shù)比偏離而其轉(zhuǎn)變溫度Tth發(fā)生變動(dòng)的方式發(fā)揮作用。
[0130]另一方面，形狀記憶合金膜38的下方的導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜45具有防止絕緣性基板31中的硅、柱32中的金等擴(kuò)散到形狀記憶合金膜38內(nèi)、抑制形狀記憶合金膜38中的Ti與Ni的原子數(shù)比變動(dòng)的作用。
[0131]根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明人的調(diào)查，可知作為導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜45、導(dǎo)電性防氧化膜46形成的鉻膜、鉬膜與其他膜相比，對(duì)TiNi膜的防氧化、防擴(kuò)散優(yōu)異。
[0132]利用到此為止的工序，形成了層疊各膜37、45、38、46而成的可動(dòng)上部電極膜34。
[0133]應(yīng)予說明，金屬膜37和形狀記憶合金膜38的形成順序可以與上述相反。此時(shí)，可以從下依次形成導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜45、形狀記憶合金膜38、導(dǎo)電性防氧化膜46以及金屬膜37。
[0134]接下來，如圖7 (b)所示，在氬等惰性氣體的環(huán)境內(nèi)或真空中對(duì)形狀記憶合金膜38實(shí)施熱處理，使形狀記憶合金膜38記憶平坦的形狀。
[0135]這樣的熱處理也稱為形狀記憶處理。在本實(shí)施方式中，在基板溫度為350°C?500°C、處理時(shí)間為30分鐘?60分鐘的條件下進(jìn)行該熱處理。
[0136]另外，通過在惰性氣體的環(huán)境內(nèi)或真空中進(jìn)行該形狀記憶處理，從而能夠防止形狀記憶合金膜38氧化而其轉(zhuǎn)變溫度偏離預(yù)定的溫度。
[0137]接著，如圖8 Ca)所示，通過在可動(dòng)上部電極34上涂布光致抗蝕劑，使其曝光、顯影，從而形成平面形狀為矩形的第2抗蝕圖案48。
[0138]而且，將第2抗蝕圖案48作為掩模，同時(shí)通過使用氬氣的離子銑削對(duì)可動(dòng)上部電極34進(jìn)行圖案化，將可動(dòng)上部電極34的平面形狀整形為矩形。
[0139]其后，除去第2抗蝕圖案48。
[0140]應(yīng)予說明，本工序中可以在對(duì)可動(dòng)上部電極34進(jìn)行圖案化后進(jìn)行圖7 (b)的形狀記憶處理。
[0141]接下來，如圖8 (b)所示,利用RIE (Reactive 1n Etching)或濕式蝕刻除去犧牲膜42和種子層39。
[0142]犧牲膜42為硅膜時(shí)，通過使用SF6氣體作為RIE的蝕刻氣體，從而能夠在不蝕刻柱32、可動(dòng)上部電極膜34等的情況下除去犧牲膜42。[0143]另外，犧牲膜42為銅膜時(shí)，可以通過使用氯化鐵溶液、乙酸和過氧化氫水的混合溶液、銅氨絡(luò)合物系的溶液等中的任一種作為蝕刻液來除去犧牲膜42。
[0144]通過這樣除去犧牲膜42，從而可動(dòng)上部電極34從犧牲膜42的束縛中釋放，能夠利用由電極33產(chǎn)生的靜電力而向下方彎曲。
[0145]由以上能夠得到本實(shí)施方式的可變電容器30的基本結(jié)構(gòu)。
[0146](第2實(shí)施方式)
[0147]上述第I實(shí)施方式中對(duì)可變電容器進(jìn)行了說明。在本實(shí)施方式中，如下進(jìn)行，改善可變電容器的電特性。
[0148]圖9 (a)、圖9 (b)是本實(shí)施方式的可變電容器的截面圖。應(yīng)予說明，圖9 (a)、圖
9(b)中，對(duì)與第I實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以相同的符號(hào)，以下省略其說明。
[0149]如圖9 (a)所示，本實(shí)施方式的可變電容器50中，可動(dòng)上部電極34為第I金屬膜51、形狀記憶合金膜38以及第2金屬膜52的層疊膜。
[0150]其中，作為第I金屬膜51與第2金屬膜52的材料，使用像金、鋁以及銅等那樣電阻小于形狀記憶合金膜38的純金屬。
[0151]另一方面，形狀記憶合金膜38與第I實(shí)施方式相同地為TiNi膜，以在轉(zhuǎn)變溫度Tth以上的溫度返回到平坦的形狀的方式實(shí)施形狀記憶處理。該轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫(25°C)左右或其以下，例如_20°C。
[0152]這樣的可變電容器50以與第I實(shí)施方式相同的制造方法形成，通過依次形成各膜51、38、52后利用離子銑削將它們圖案化，從而得到平面形狀為矩形的可動(dòng)上部電極34。
[0153]另外，如圖9 (b)所示，本實(shí)施方式中也對(duì)流過電極33的高頻信號(hào)Skf疊加直流偏壓Vdc,由此使可動(dòng)上部電極34彎曲，對(duì)由可動(dòng)上部電極34和電極33形成的電容C的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0154]這里，如果對(duì)電極33供給高頻信號(hào)SKF，則由于集膚效應(yīng)而電流相比于可動(dòng)上部電極34的中央優(yōu)先流向其表層。
[0155]在本實(shí)施方式中，在因其集膚效應(yīng)而電流集中的可動(dòng)上部電極34的最上層和最下層設(shè)置電阻低的金屬膜51、52，因此能夠減少高頻信號(hào)Skf的衰減，能夠相對(duì)于第I實(shí)施方式改善可變電容器50的電特性。
[0156](第3實(shí)施方式)
[0157]在本實(shí)施方式中，如下進(jìn)行，進(jìn)一步改善可變電容器的電特性。
[0158]圖10 (a)、圖10 (b)是本實(shí)施方式的可變電容器的截面圖。應(yīng)予說明，在圖10(a)、圖10 (b)中，對(duì)與第I實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以相同的符號(hào)，以下省略其說明。
[0159]如圖10 (a)所示，本實(shí)施方式的可變電容器60也與第I實(shí)施方式相同，可動(dòng)上部電極34的一部分34a被固定于柱32的上表面。
[0160]其中，在本實(shí)施方式中，可動(dòng)上部電極34中只在從該一部分34a到電極33的上方的中途形成形狀記憶合金膜38。
[0161]該可動(dòng)上部電極34的彎曲形式與第I實(shí)施方式相同，像圖10 (b)那樣，通過對(duì)流過電極33的高頻信號(hào)Skf疊加正的直流偏壓VDC，從而利用靜電力使可動(dòng)上部電極34彎曲，調(diào)節(jié)電容C的大小。[0162]這里，像第I實(shí)施方式中說明的那樣，如果可變電容器60的周圍的溫度上升，則金屬膜37發(fā)生熱膨脹，金屬膜37要向上方翹曲。該翹曲產(chǎn)生時(shí)可動(dòng)上部電極34中應(yīng)力最集中的部分是固定于柱32的一部分34a。
[0163]因而，像本實(shí)施方式那樣，通過以覆蓋其一部分34a的方式形成形狀記憶合金膜38，從而能夠通過形狀記憶合金膜38抑制金屬膜37因熱膨脹而要向上方翹曲，能夠在無直流偏壓的狀態(tài)下使可動(dòng)上部電極膜34維持平坦。
[0164]并且，由于在電極33的上方從金屬膜37的上表面除去形狀記憶合金膜38，所以與在金屬膜37的上側(cè)整面存在電阻高的形狀記憶合金膜38的情況相比，能夠降低可動(dòng)上部電極膜34的電阻。
[0165]其結(jié)果，比第2實(shí)施方式更能減少高頻信號(hào)Skf的衰減，能夠提高可變電容器60的電特性。
[0166]接下來，對(duì)本實(shí)施方式的可變電容器60的制造方法進(jìn)行說明。
[0167]圖11?圖13是本實(shí)施方式的可變電容器60的制造中途的截面圖。應(yīng)予說明，對(duì)這些圖中與第I實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以相同的符號(hào)，以下省略其說明。
[0168]制造可變電容器60時(shí)，首先，進(jìn)行第I實(shí)施方式中說明的圖5 (a)?圖6 (b)的工序后，如圖11 (a)所示，在犧牲膜42的平坦的上表面上和柱32上利用濺射法以I μπι?
2μ m左右的厚度形成金膜作為金屬膜37。應(yīng)予說明，可以形成鋁膜、銅膜代替金膜。
[0169]另外，為了提高金屬膜37與柱32的密合性，在金屬膜37形成前，可以預(yù)先在柱32、犧牲膜42上形成鈦膜或鉻膜作為密合膜。
[0170]接著，如圖11 (b)所示，以第2抗蝕圖案48為掩模，同時(shí)通過使用氬氣的離子銑削將金屬膜37圖案化，將金屬膜37的平面形狀整形為矩形。
[0171]其后，除去第2抗蝕圖案48。
[0172]接下來，如圖12 (a)所示，通過分別在金屬膜37和犧牲膜42上涂布光致抗蝕劑，使其曝光、顯影，從而在柱32的上方形成具備窗59a的第3抗蝕圖案59。
[0173]而且，在該窗59a內(nèi)和第3抗蝕圖案59上利用濺射法以14 111?34 111左右的厚度形成TiNi膜作為形狀記憶合金膜38。
[0174]形狀記憶合金膜38的轉(zhuǎn)變溫度Tth由膜中的Ti與Ni的原子數(shù)比確定。通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)該原子數(shù)比，從而在本實(shí)施方式中使轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫左右或其以下，例如_20°C。
[0175]接著，如圖12 (b)所示，通過除去第3抗蝕圖案59，從而剝離形狀記憶合金膜38，只在柱32的上方殘留形狀記憶合金膜38。
[0176]通過到此為止的工序，形成了具備金屬膜37和形狀記憶合金膜38的可動(dòng)上部電極34。
[0177]其后，在基板溫度為350°C?500°C、處理時(shí)間為30分鐘?60分鐘的條件下對(duì)形狀記憶合金膜38進(jìn)行形狀記憶處理，使形狀記憶合金膜38記憶平坦的形狀。
[0178]接著，如圖13所示，通過RIE或濕式蝕刻除去犧牲膜42和種子層39。如第I實(shí)施方式中說明的那樣，犧牲膜42為硅膜時(shí)使用SF6氣體作為RIE的蝕刻氣體，犧牲膜42為銅膜時(shí)，使用氯化鐵溶液等作為蝕刻液。
[0179]通過以上，完成了本實(shí)施方式的可變電容器60的基本結(jié)構(gòu)。
[0180](第4實(shí)施方式)[0181]第I?第3實(shí)施方式中說明了可變電容器。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行說明。
[0182]圖14是本實(shí)施方式的開關(guān)元件70的立體圖。
[0183]該開關(guān)元件70具備絕緣性基板31、柱72、電極73、第I和第2導(dǎo)體圖案74、75、懸臂76以及接點(diǎn)77。
[0184]其中，作為絕緣性基板31的材料，與第I實(shí)施方式的可變電容器相同，可使用雜質(zhì)濃度極低的高阻硅、玻璃以及陶瓷中的任一種。
[0185]另外，第I導(dǎo)體圖案74和第2導(dǎo)體圖案75在接點(diǎn)77的下方留出間隔而被隔開，用作例如高頻信號(hào)的線路。
[0186]柱72如后所述地通過鍍金等形成，在其上表面用作可動(dòng)部的懸臂76以可彈性變形的狀態(tài)設(shè)置。懸臂76的一部分76a作為固定端被固定于柱72上,與該一部分76a相反的一側(cè)的端部為上下可動(dòng)的自由端。
[0187]在本實(shí)施方式中，這樣懸臂76介由柱72與基板31機(jī)械連接。
[0188]另外，柱72和懸臂76利用未圖示的布線介由高電阻元件維持在接地電位。另外，可以在懸臂76和接點(diǎn)77之間設(shè)置未圖示的絕緣層，利用該絕緣層使懸臂76與接點(diǎn)77相
互絕緣。
[0189]這樣的開關(guān)元件70中，通過對(duì)電極73賦予約30V的正電位V，從而電位低于電極73的懸臂76被吸引到基板31側(cè)，接點(diǎn)77與各導(dǎo)體圖案74、75抵接。由此，各導(dǎo)體圖案74、75介由接點(diǎn)77電連接而開關(guān)成為on狀態(tài)，電流在這些導(dǎo)體圖案74、75間流過。
[0190]圖15是沿圖14的I1-1I線的截面圖。
[0191]如圖15所示，懸臂76是依次層疊金屬膜78和形狀記憶合金膜79而成的。應(yīng)予說明，各膜78、79的層疊順序并不局限于此，可以在懸臂76的最上層和最下層的任一方形成金屬膜78。
[0192]作為該金屬膜78的材料，優(yōu)選使用電阻小的金屬材料，在本實(shí)施方式中使用金、鋁以及銅中的任一種純金屬。
[0193]另一方面，形狀記憶合金膜79例如是TiNi合金膜，通過形狀記憶處理預(yù)先記憶平坦的形狀。TiNi合金的轉(zhuǎn)變溫度Tth可以根據(jù)合金中的Ti與Ni的原子數(shù)比進(jìn)行控制，在本實(shí)施方式中轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫(25°C)左右或其以下，例如-20°C。
[0194]由此，只要在轉(zhuǎn)變溫度Tth以上的溫度使用開關(guān)元件70，則形狀記憶合金膜79總是體現(xiàn)返回到本來的平坦形狀的強(qiáng)力。因此，即便金屬膜78因熱膨脹等而要翹曲，形狀記憶合金膜79也以抑制其翹曲的方式發(fā)揮作用，能夠防止懸臂76因周圍的溫度變化而產(chǎn)生翹曲。
[0195]其結(jié)果，即便周圍的溫度變化時(shí),也能夠以施加于電極73的正電位V將懸臂76可靠地吸引到基板31側(cè)，能夠使開關(guān)處于on狀態(tài)。
[0196]如第I實(shí)施方式中說明的那樣，考慮到形狀記憶合金膜79防止翹曲的能力換算成每單位體積的功時(shí)，與雙金屬相比為25倍以上，因此是適合抑制懸臂76的翹曲的膜。
[0197]這里，如果在高溫環(huán)境下使用開關(guān)元件70，則有時(shí)金屬膜78因熱膨脹導(dǎo)致超出彈性極限而發(fā)生塑性變形，金屬膜78不返回到本來的形狀。這樣的情況下，為了能夠以形狀記憶合金膜79的恢復(fù)力強(qiáng)制地使懸臂76返回到平坦的形狀，優(yōu)選將轉(zhuǎn)變溫度Tth設(shè)定為比金屬膜79因熱膨脹導(dǎo)致超出彈性極限的溫度T低的溫度。
[0198]另外，懸臂76不僅包含形狀記憶合金膜79也包含金屬膜78，因此能夠利用該金屬膜78減小懸臂79的電阻。
[0199]特別是，各導(dǎo)體圖案74、75 (圖14)中流過高頻信號(hào)時(shí)，因集膚效應(yīng)而高頻電流流向作為懸臂76的最下層的金屬膜78，因此具有由金屬膜78帶來的電阻減少的實(shí)際效果。
[0200]應(yīng)予說明，由電極73產(chǎn)生的靜電力設(shè)定為遠(yuǎn)強(qiáng)于形狀記憶合金膜79要返回到本來的形狀的力，因此利用靜電力的切換動(dòng)作不會(huì)被形狀記憶合金膜79阻礙。
[0201]接下來，對(duì)本實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造方法進(jìn)行說明。
[0202]圖16?圖19是本實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖。
[0203]首先，如圖16 (a)所示，在絕緣性基板31上用濺射法以14111?24111左右的厚度形成金膜等由純金屬構(gòu)成的導(dǎo)電膜，將其圖案化而形成底座71、電極73以及第I導(dǎo)體圖案74。
[0204]應(yīng)予說明，本工序中也同時(shí)形成第2導(dǎo)體圖案75 (參照?qǐng)D14)。
[0205]接著，如圖16 (b)所示，分別在絕緣性基板31、底座71、電極73以及第I導(dǎo)體圖案74上用濺射法以500nm左右的厚度形成銅膜作為種子層80。
[0206]其后，通過在種子層80上涂布光致抗蝕劑，使其曝光、顯影，從而在第I導(dǎo)體圖案74的上方形成具備窗81a的第I鍍覆抗蝕劑81。
[0207]接下來，將種子層80作為供電層，同時(shí)通過電解鍍覆在窗81a內(nèi)形成鍍銅膜作為第I犧牲膜83。而且，該鍍銅膜生長(zhǎng)到達(dá)窗81a的中途的深度后，結(jié)束第I犧牲膜83的形成，接著將種子層80作為供電層使用，同時(shí)在第I犧牲膜83上形成電解鍍金膜作為接點(diǎn)77。
[0208]該接點(diǎn)77的厚度例如為0.5 μ m?I μ m左右。
[0209]然后，除去第I鍍覆抗蝕劑81。
[0210]接著，對(duì)得到如圖17 Ca)所示的截面結(jié)構(gòu)為止的工序進(jìn)行說明。
[0211]首先，通過在種子層80和接點(diǎn)77上涂布光致抗蝕劑，使其曝光、顯影，從而形成第2鍍覆抗蝕劑85。該第2鍍覆抗蝕劑85在底座71的上方具備窗85a。
[0212]接下來，對(duì)從窗85a露出的種子層80進(jìn)行蝕刻后，對(duì)種子層80進(jìn)行供電，同時(shí)通過電解鍍覆在窗85a內(nèi)的底座71上使鍍金膜生長(zhǎng)作為柱72。
[0213]柱72的高度沒有特別限定，在本實(shí)施方式中以3μπι?4μπι左右的高度使柱72a生長(zhǎng)。
[0214]其后，除去第2鍍覆抗蝕劑85。
[0215]接著，如圖17(b)所示，在柱72和端子77上形成第3鍍覆抗蝕劑82。而且，再次使用種子層80作為供電層，同時(shí)在該種子層80上形成上表面平坦的鍍銅膜，將該鍍銅膜作為第2犧牲膜86。
[0216]其后，除去第3鍍覆抗蝕劑82。
[0217]接下來，對(duì)到得到如圖18 Ca)所示的截面結(jié)構(gòu)為止的工序進(jìn)行說明。
[0218]首先，分別在第2犧牲膜86的平坦的上表面上、柱72和端子77上，利用濺射法以I μπι?2μπι左右的厚度形成金膜作為金屬膜78。應(yīng)予說明，可以形成鋁膜、銅膜，也可以形成它們的層疊膜來代替金膜。[0219]另外，為了提高金屬膜78與柱72的密合性，在金屬膜78形成前，可以預(yù)先在柱72、第2犧牲膜86上形成鈦膜或鉻膜作為密合膜。
[0220]接著，在金屬膜78上以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜，將該鉻膜作為導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜88。
[0221]此外，使用由TiNi合金構(gòu)成的濺射靶，并且使用氬氣作為濺射氣體，在導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜88上用濺射法形成TiNi膜作為形狀記憶合金膜79。
[0222]形狀記憶合金膜79的膜厚沒有特別限定，優(yōu)選為與金屬膜78相同的程度的厚度，在本實(shí)施方式中為2 μ m?3 μ m左右。
[0223]與第I實(shí)施方式相同，本實(shí)施方式中，也以轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫左右或其以下、例如_20°C的方式調(diào)節(jié)形狀記憶合金膜79中的Ti與Ni的原子數(shù)比。
[0224]接著，在形狀記憶合金膜79上用濺射法以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜作為導(dǎo)電性防氧化膜89。
[0225]導(dǎo)電性防氧化膜89以抑制形狀記憶合金膜79氧化而其轉(zhuǎn)變溫度Tth變動(dòng)的方式發(fā)揮作用。應(yīng)予說明，可以在轉(zhuǎn)變溫度的變動(dòng)不成為問題時(shí)省去導(dǎo)電性防氧化膜89。
[0226]另一方面，形狀記憶合金膜79的下方的導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜88具有防止絕緣性基板31中的硅、柱72中的金等擴(kuò)散到形狀記憶合金膜88內(nèi)、抑制形狀記憶合金膜79中的Ti與Ni的原子數(shù)比變動(dòng)的功能。
[0227]接下來，如圖18 (b)所示，在氬等惰性氣體的環(huán)境內(nèi)或真空中對(duì)形狀記憶合金膜79進(jìn)行形狀記憶處理，使形狀記憶合金膜79記憶平坦的形狀。
[0228]該形狀記憶處理的條件沒有特別限定。作為其條件，例如采用基板溫度350°C?500°C、處理時(shí)間30分鐘?60分鐘。
[0229]接著，如圖19 (a)所示，在形狀記憶合金膜79上形成第I抗蝕圖案93。而且，將第I抗蝕圖案93作為掩模，同時(shí)利用使用氬氣的離子銑削將形狀記憶合金膜79和金屬膜78圖案化，將這些膜的平面形狀整形為矩形。
[0230]其后，除去第I抗蝕圖案93。
[0231]通過到此為止的工序，形成了層疊金屬膜78和形狀記憶合金膜79而成的懸臂76。
[0232]其后，如圖19 (b)所示，通過濕式蝕刻除去種子層80和各犧牲膜83、86。各犧牲膜83、86為銅膜時(shí)，作為本工序中可使用的蝕刻液，有氯化鐵溶液、乙酸和過氧化氫水的混合溶液、銅氨絡(luò)合物系的溶液等中的任一種。
[0233]另外，可以通過RIE代替濕式蝕刻來進(jìn)行本工序。
[0234]通過這樣除去各犧牲膜83、86，從而懸臂76從犧牲膜83、86的束縛中釋放，能夠利用由電極73產(chǎn)生的靜電力而向下方彎曲。
[0235]通過以上，完成本實(shí)施方式的開關(guān)元件70的基本結(jié)構(gòu)。
[0236](第5實(shí)施方式)
[0237]上述第4實(shí)施方式中對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行了說明。在本實(shí)施方式中，如下進(jìn)行，改善開關(guān)元件的電特性。
[0238]圖20 (a)、圖20 (b)是本實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖。應(yīng)予說明，圖20 (a)、圖20(b)中，對(duì)與第4實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以與第4實(shí)施方式相同的符號(hào)，以下省略其說明。[0239]如圖20 (a)所示，本實(shí)施方式的開關(guān)元件90中，懸臂76為第I金屬膜91、形狀記憶合金膜79以及第2金屬膜92的層疊膜。
[0240]其中，作為第I金屬膜91和第2金屬膜92的材料，使用像金、鋁以及銅等那樣電阻小于形狀記憶合金膜79的純金屬。
[0241]另一方面，形狀記憶合金膜79與第4實(shí)施方式相同地為TiNi膜，以在轉(zhuǎn)變溫度Tth以上的溫度返回到平坦的形狀的方式實(shí)施形狀記憶處理。其轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫(25°C)左右或其以下，例如_20°C。
[0242]這樣的開關(guān)元件90以與第4實(shí)施方式相同的制造方法形成，通過依次形成各膜91、79、92后通過離子銑削將它們圖案化，從而得到平面形狀為矩形的懸臂76。
[0243]另外，如圖20 (b)所示，本實(shí)施方式中也通過對(duì)電極73施加正電位V而使懸臂76彎曲。由此，第I導(dǎo)體圖案74和第2導(dǎo)體圖案75 (參照?qǐng)D14)分別與接點(diǎn)77抵接，在各導(dǎo)體圖案74、75之間開關(guān)為on狀態(tài)。
[0244]這里，供給各導(dǎo)體圖案74、75的信號(hào)為高頻信號(hào)時(shí)，開關(guān)為on狀態(tài)下，因集膚效應(yīng)而電流相比于懸臂76的中央優(yōu)先流向其表層。
[0245]在本實(shí)施方式中，由于在因其集膚效應(yīng)而電流集中的懸臂76的最上層和最下層設(shè)置電阻低的金屬膜91、92，所以能夠減少高頻信號(hào)的衰減，相比于第4實(shí)施方式改善開關(guān)元件90的電特性。
[0246](第6實(shí)施方式)
[0247]在本實(shí)施方式中，如下進(jìn)行，進(jìn)一步改善開關(guān)元件的電特性。
[0248]圖21 (a)、圖21 (b)是本實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖。應(yīng)予說明，圖21 (a)、圖21 (b)中，對(duì)與第4實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以相同的符號(hào)，以下省略其說明。
[0249]如圖21 (a)所示，本實(shí)施方式的開關(guān)元件100中，也與第4實(shí)施方式相同，懸臂76的一部分76a被固定于柱72的上表面。
[0250]其中，在本實(shí)施方式中，懸臂76中只在從該一部分76a到電極73的上方的中途形成形狀記憶合金膜79。
[0251]懸臂76的彎曲形式與第4實(shí)施方式相同，通過像圖21 (b)那樣對(duì)電極73給予正電位，從而利用靜電力使懸臂76彎曲來進(jìn)行切換。
[0252]這里，開關(guān)元件100的周圍的溫度上升時(shí)，金屬膜78因熱膨脹而向上方翹曲，因?yàn)樵撀N曲所以懸臂76中應(yīng)力最集中的部分是固定于柱72的一部分76a。
[0253]因此，通過像本實(shí)施方式那樣以覆蓋其一部分76a的方式形成形狀記憶合金膜79,從而能夠利用形狀記憶合金膜79抑制金屬膜78因熱膨脹而向上方翅曲，能夠在未施加正電位V的狀態(tài)下平坦地維持懸臂76。
[0254]此外，在接點(diǎn)77的周圍從金屬膜78的上表面除去形狀記憶合金膜79，因此與在金屬膜78的上側(cè)整面存在電阻高的形狀記憶合金膜79的情況相比能夠降低懸臂76的電阻。
[0255]因而，在各導(dǎo)電圖案74、75 (參照?qǐng)D14)流過高頻信號(hào)，即便電流因集膚效應(yīng)而流向懸臂76時(shí)，也能夠防止該電流在懸臂76內(nèi)衰減，能夠提高開關(guān)元件100的電特性。
[0256]接下來，對(duì)該開關(guān)元件100的制造方法進(jìn)行說明。
[0257]圖22?圖24是本實(shí)施方式的開關(guān)元件100的制造中途的截面圖。應(yīng)予說明，這些圖中，對(duì)與第4實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以相同的符號(hào)，以下省略其說明。
[0258]制造開關(guān)元件100時(shí)，首先，進(jìn)行第4實(shí)施方式中說明的圖16 (a)?圖17 (b)的工序。
[0259]而且，如圖22 (a)所示，分別在第2犧牲膜86的平坦的上表面上、柱72和接點(diǎn)77上利用濺射法以I Pm?2μπι左右的厚度形成金膜作為金屬膜78。應(yīng)予說明，可以形成鋁膜、銅膜，也可以形成它們的層疊膜來代替金膜。
[0260]此外，為了提高金屬膜78與柱72的密合性，在金屬膜78形成前，可以預(yù)先在柱72、第2犧牲膜86上形成鈦膜或鉻膜作為密合膜。
[0261]接著，如圖22 (b)所示，將第I抗蝕圖案93作為掩模，同時(shí)通過使用氬氣的離子銑削將金屬膜78圖案化，將金屬膜78的平面形狀整形為矩形。
[0262]其后，除去第I抗蝕圖案93。
[0263]接下來，如圖23 Ca)所示，通過分別在金屬膜78和第2犧牲膜86上涂布光致抗蝕劑，使其曝光、顯影，從而在柱72的上方形成具備窗95a的第2抗蝕圖案95。
[0264]而且，在該窗95a內(nèi)和第2抗蝕圖案95上用濺射法以I μ m?3 μ m左右的厚度形成TiNi膜作為形狀記憶合金膜79。
[0265]適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)該形狀記憶合金膜79中的Ti與Ni的原子數(shù)比，在本實(shí)施方式中形狀記憶合金膜79的轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫以下，例如-20°C。
[0266]接著，如圖23 (b)所示，通過除去第2抗蝕圖案95，從而剝離形狀記憶合金膜79，只在柱72的上方殘留形狀記憶合金膜79。
[0267]通過到此為止的工序，形成了具備金屬膜78和形狀記憶合金膜79的懸臂76。
[0268]其后，在基板溫度為350°C?500°C、處理時(shí)間為30分鐘?60分鐘的條件下對(duì)形狀記憶合金膜79進(jìn)行形狀記憶處理，使形狀記憶合金膜79記憶平坦的形狀。
[0269]接著，如圖24所示，使用氯化鐵溶液等蝕刻液通過濕式蝕刻除去種子層80和各犧牲膜83、86。
[0270]通過以上，完成本實(shí)施方式的開關(guān)元件100的基本結(jié)構(gòu)。
[0271](第7實(shí)施方式)
[0272]在本實(shí)施方式中，形成可變電容器作為電子設(shè)備。
[0273]第I實(shí)施方式中，如圖3所示，通過對(duì)高頻信號(hào)Skf疊加直流偏壓VD。，從而使電極33擔(dān)負(fù)作為高頻信號(hào)Skf用的線路的功能和作為用于使可動(dòng)上部電極34彎曲的驅(qū)動(dòng)電極的功能這兩方。
[0274]與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，像以下那樣將線路和驅(qū)動(dòng)電極分離。
[0275]圖25?圖29是本實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖。
[0276]最初，如圖25 (a)所示，準(zhǔn)備陶瓷基板等絕緣性基板101。在絕緣性基板101設(shè)置以銅為材料的貫通布線106，在絕緣性基板101的背面形成銅膜等接地層102。
[0277]而且，在該絕緣性基板101的上表面用濺射法以50nm?IOOnm左右的厚度形成鈦(Ti)膜作為密合膜后，在其上用濺射法以200nm?IOOOnm左右的厚度形成金膜，將這些金膜和鈦膜作為導(dǎo)電膜103。
[0278]接下來，如圖25 (b)所示，利用在鍍覆抗蝕劑中使用未圖示的抗蝕圖案的加成法，通過電解鍍金形成柱108和線路110。該線路110與接地層102共同工作而成為微帶線的一部分。
[0279]應(yīng)予說明，柱108的高度為5μπι?6μπι左右，線路110的高度為2μπι?3μπι左右。如此形成高度不同的兩種圖案時(shí)，可以再次形成鍍覆抗蝕劑，進(jìn)行2次上述的加成法。
[0280]另外，可以在線路110的形成中使用的鍍覆抗蝕劑殘存的狀態(tài)下用濺射法形成氧化鋁膜等介電膜112。通過在介電膜112形成后除去該鍍覆抗蝕劑，從而能夠只在線路110的上表面選擇性地形成介電膜112。
[0281]應(yīng)予說明，該介電膜112的膜厚為例如200nm?500nm左右。
[0282]接著，如圖26 (a)所示，用第I抗蝕圖案115保護(hù)柱108和介電膜112各自的上表面，同時(shí)通過離子銑削將導(dǎo)電膜103圖案化，在柱108和線路110之間形成驅(qū)動(dòng)電極103。
[0283]然后，除去第I抗蝕圖案115。
[0284]接著，如圖26 (b)所示，用第2抗蝕圖案120覆蓋柱108的上表面，同時(shí)在絕緣性基板101的上側(cè)整面用濺射法以50nm?IOOnm左右的厚度形成未圖示的銅膜作為種子層。
[0285]而且，通過將該種子層作為供電層，同時(shí)進(jìn)行電解鍍銅，從而使上表面平坦的鍍銅膜生長(zhǎng)至柱108的高度作為犧牲膜121。
[0286]其后，除去第2抗蝕圖案120。
[0287]接著，如圖27 (a)所示，在犧牲膜121的平坦的上表面上和柱108上，用濺射法以I μ m?2 μ m左右的厚度形成金膜作為金屬膜123。應(yīng)予說明，在形成金屬膜123前,可以在柱108和犧牲膜121上用濺射法以50nm?IOOnm左右的厚度形成鈦膜作為密合膜。
[0288]接下來，對(duì)到得到如圖27 (b)所示的截面結(jié)構(gòu)為止的工序進(jìn)行說明。
[0289]首先，在金屬膜123上用濺射法以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜，將該鉻膜作為導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜124。
[0290]而且，在導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜124上用濺射法交替地多層層疊鈦膜和鎳膜作為形狀記憶合金膜125。此時(shí)，鈦膜和鎳膜的膜厚均為5nm?IOOnm左右。另外，這樣層疊得到的形狀記憶合金膜125的膜厚為I μ m?3 μ m左右。
[0291]而且，形狀記憶合金膜125中的最終的鈦與鎳的原子數(shù)比可以通過鈦膜與鎳膜的各自的膜厚之比來調(diào)整。
[0292]通過這樣將鈦膜與鎳膜的層疊膜作為形狀記憶合金膜125，從而形狀記憶合金膜的原子數(shù)比的控制變得容易。
[0293]應(yīng)予說明，也可以利用調(diào)整了鈦與鎳的原子數(shù)比的形狀記憶合金的濺射靶代替上述的層疊膜，用濺射法形成單層的TiNi合金作為形狀記憶合金膜125。
[0294]其后，利用派射法在形狀記憶合金膜125上再次以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜，將該鉻膜作為導(dǎo)電性防氧化膜126。
[0295]該導(dǎo)電性防氧化膜126以防止形狀記憶合金膜125被大氣中的氧所氧化，抑制因氧化引起形狀記憶合金膜125的原子數(shù)比偏離而其轉(zhuǎn)變溫度Tth變動(dòng)的方式發(fā)揮作用。
[0296]另一方面，形狀記憶合金膜125的下方的導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜124具有防止絕緣性基板101中的硅、柱108中的金等擴(kuò)散到形狀記憶合金膜125內(nèi)，抑制形狀記憶合金膜125中的Ti與Ni的原子數(shù)比變動(dòng)的功能。
[0297]通過到此為止的工序，形成了層疊各膜123?126而成的可動(dòng)上部電極130。
[0298]接著，如圖28 (a)所示，通過真空爐中的加熱對(duì)形狀記憶合金膜125進(jìn)行形狀記憶處理，使形狀記憶合金膜125記憶平坦的形狀。作為該形狀記憶合金處理的條件，例如采用基板溫度300°C?500°C、處理時(shí)間30分鐘?60分鐘。
[0299]另外，該形狀記憶合金處理也兼具對(duì)形狀記憶合金膜125的固溶處理，通過形狀記憶合金處理，形狀記憶合金膜125中的鈦膜和鎳膜合金化。
[0300]接下來，如圖28(b)所示，通過在可動(dòng)上部電極130上涂布光致抗蝕劑，使其曝光、顯影，從而形成平面形狀為矩形的第3抗蝕圖案131。
[0301]而且，將第3抗蝕圖案131作為掩模，同時(shí)通過使用氬氣的離子銑削使可動(dòng)上部電極130圖案化，將可動(dòng)上部電極130的平面形狀整形為矩形。
[0302]其后，除去第3抗蝕圖案131。
[0303]應(yīng)予說明，也可以這樣將可動(dòng)上部電極131圖案化后，進(jìn)行上述的形狀記憶處理(參照?qǐng)D28 (a))。
[0304]接下來，如圖29所示，通過濕式蝕刻除去犧牲膜121。以銅為材料的犧牲膜121可以通過使用氯化鐵溶液、乙酸和過氧化氫水的混合溶液、銅氨絡(luò)合物系的溶液等中的任一種作為蝕刻液來選擇性除去。
[0305]而且，通過這樣除去犧牲膜121，從而可動(dòng)上部電極130從犧牲膜121束縛中釋放，能夠利用由驅(qū)動(dòng)電極103a產(chǎn)生的靜電力而向下方彎曲。
[0306]通過以上，得到本實(shí)施方式的可變電容器140的基本結(jié)構(gòu)。
[0307]該可變電容器140中，通過在線路110和可動(dòng)上部電極130之間形成電容C，可動(dòng)上部電極130向下方彎曲，從而附加于線路110的電容C的大小成為可變的。由此，能夠改變線路110的分布常數(shù)，能夠改變高頻電路的電磁波傳播長(zhǎng)。這樣的可變電容器140適合用于例如可變?yōu)V波器。
[0308]另外，在本實(shí)施方式中，除了線路110還另外設(shè)置驅(qū)動(dòng)電極103a，對(duì)該驅(qū)動(dòng)電極103a施加直流電壓而產(chǎn)生用于吸引可動(dòng)上部電極130的靜電力。因而，不需要對(duì)線路110施加用于產(chǎn)生靜電力的直流電壓，能夠防止由于該直流電壓而導(dǎo)致介電膜112充電。
[0309]此外，即便不形成介電膜112時(shí)，通過控制施加于驅(qū)動(dòng)電極103a的直流電壓，也能夠減少線路110和可動(dòng)上部電極130接觸的危險(xiǎn)性。
[0310]另外，在本實(shí)施方式中，由于將鎳膜和鈦膜的層疊膜作為形狀記憶合金膜125，所以通過控制鎳膜和鈦膜的膜厚之比，從而能夠簡(jiǎn)單控制形狀記憶合金膜125中的鎳與鈦的原子數(shù)比。
[0311]以下，對(duì)這樣形成的形狀記憶合金膜125的物性本申請(qǐng)發(fā)明人進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)此進(jìn)行說明。
[0312]圖30 (a)、圖30 (b)是示意地表示該調(diào)查中使用的樣本的截面圖。
[0313]如圖30 Ca)所示，在該調(diào)查中，在以銅為材料的犧牲膜121上用濺射法形成鉻膜作為導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜124。
[0314]而且，在該導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜124上，厚度為15nm的鈦膜125a和厚度為IOnm的鎳膜125b交替地層疊而形成形狀記憶合金膜125。
[0315]該形狀記憶合金膜125中，鈦膜125a和鎳膜125b為一組，層疊120組的鈦膜125a和鎳膜125b。由此，形狀記憶合金膜125的總計(jì)的厚度為3 μ m，形狀記憶合金膜125中的原子數(shù)比為Ti:Ni=48:52o[0316]接著，如圖30 (b)所示，在真空爐中對(duì)形狀記憶合金膜125在基板溫度為300°C?500°C、處理時(shí)間為30分鐘?60分鐘的條件下進(jìn)行形狀記憶處理。如上述那樣，該形狀記憶處理兼具對(duì)形狀記憶合金膜125的固溶處理，通過形狀記憶合金處理使多個(gè)鈦膜125a和鎳膜125b分別合金化。
[0317]圖31是表示通過使完成后的樣本升溫而得到的形狀記憶合金膜125的DSC(Differential Scanning Calorimetry)曲線的圖,橫軸表示溫度(°C ),縱軸表示差示熱量(mff)o
[0318]如圖31所示，該形狀記憶合金膜125在385°C固溶。
[0319]另外，圖32是表不該形狀記憶合金膜125的另一 DSC曲線的圖。
[0320]圖32的下側(cè)的DSC曲線是通過在得到圖31的DSC曲線后冷卻形狀記憶合金膜125而得到的，圖32的上側(cè)的DSC曲線是其冷卻后再次使形狀記憶合金膜125升溫而得到的。
[0321]如圖32所示，可知形狀記憶合金膜125的Af點(diǎn)為33 °C，Ms點(diǎn)為31°C，具有幾乎
室溫的轉(zhuǎn)變溫度。
[0322]接下來，對(duì)本申請(qǐng)發(fā)明人進(jìn)行的其它調(diào)查進(jìn)行說明。
[0323]該調(diào)查中，調(diào)查了伴隨環(huán)境溫度變化的可動(dòng)上部電極130的彎曲量。作為該可動(dòng)上部電極130的一部分形成的形狀記憶合金膜125的膜厚為2 μ m，其轉(zhuǎn)變溫度為47°C。
[0324]另外，作為比較例，準(zhǔn)備不形成形狀記憶合金膜125而只將金屬膜123作為可動(dòng)上部電極130的樣本。該樣本中，形成厚度為Iym的金膜作為金屬膜123。應(yīng)予說明，在該金屬膜123的下表面形成厚度為50nm的鈦膜作為密合膜。
[0325]將該調(diào)查結(jié)果示于圖33。
[0326]圖33的各曲線圖的橫軸表示從柱108 (參照?qǐng)D29)向基板橫方向測(cè)定的可動(dòng)上部電極130的長(zhǎng)度(μ m)，縱軸是從任意的基準(zhǔn)點(diǎn)向基板垂直方向測(cè)定的可動(dòng)上部電極130的聞度(l.1 rn)。
[0327]應(yīng)予說明，圖33中，在本實(shí)施方式和比較例的各個(gè)中，從室溫時(shí)開始可動(dòng)上部電極130的中央部向上方位移的量以彎曲量Λ表示。
[0328]如圖33所示，在本實(shí)施方式中，從室溫?120°C可動(dòng)上部電極130的彎曲量Λ為
Oμ rn。
[0329]與此相對(duì)，比較例中，120°C時(shí)彎曲量Λ為約9μπι。
[0330]因此，可確認(rèn)像本實(shí)施方式那樣在可動(dòng)上部電極130的一部分使用形狀記憶合金膜125，對(duì)抑制由于環(huán)境溫度的變化而引起的可動(dòng)上部電極130的彎曲是有效的。
[0331](第8實(shí)施方式)
[0332]上述第I?第7實(shí)施方式中，利用靜電力使可動(dòng)部彎曲。與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，利用壓電元件使可動(dòng)部彎曲。
[0333]圖34 (a)、圖34 (b)是本實(shí)施方式的可變電容器170的截面圖。應(yīng)予說明，圖34(a)、圖34 (b)中，對(duì)與第7實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以相同的符號(hào)，以下省略其說明。
[0334]如圖34 Ca)所示，本實(shí)施方式的可變電容器170具有可動(dòng)上部電極160。
[0335]該可動(dòng)上部電極160是依次形成金屬膜123、形狀記憶合金膜125、上部金屬膜127、第I電極151、壓電元件152以及第2電極153而成的。
[0336]其中，作為壓電元件152，可形成例如厚度約Ιμπι~2μπι左右的PZT (leadzirconate titanate)膜。另外,作為上部金屬膜127的材料,使用像金、招以及銅等那樣電阻小于形狀記憶合金膜125的純金屬。
[0337]而且，作為第I電極151和第2電極153，均可形成厚度約300nm左右的鉬膜。
[0338]這樣的可變電容器170中，如圖34 (b)所示，通過對(duì)第I電極151施加負(fù)的電壓，對(duì)第2電極153施加正的電壓，從而壓電元件152彎曲。而且，利用該壓電元件152的彎曲，可動(dòng)上部電極160也彎曲，能夠調(diào)節(jié)由可動(dòng)上部電極160和線路110形成的電容C的大小。
[0339]此外，因?yàn)榭蓜?dòng)上部電極160具有形狀記憶合金膜125，所以即便金屬膜123、127因熱膨脹而要翹曲，形狀記憶合金膜125也以抑制其翹曲的方式發(fā)揮作用，能夠防止可動(dòng)上部電極160因周圍的溫度變化而發(fā)生翹曲。
[0340]其結(jié)果，即便周圍的溫度變化，也能夠通過第I電極151和第2電極153之間的電位差來對(duì)可動(dòng)上部電極160的翹曲量進(jìn)行精密控制，無論周圍的溫度如何變化都能夠得到規(guī)定的電容C。
[0341]接下來，對(duì)該可變電容器170的制造方法進(jìn)行說明。
[0342]圖35~圖37是本實(shí)施方式的可變電容器的制造中途的截面圖。
[0343]為了制造該可變電容器，首先，進(jìn)行第7實(shí)施方式中說明的圖25 (a)~圖28 (a)的工序。
[0344]應(yīng)予說明，在本實(shí)施方式中，如上述那樣利用壓電元件152使可動(dòng)上部電極160彎曲，所以不需要用于產(chǎn)生靜電力的驅(qū)動(dòng)電極103a (參照?qǐng)D26 (a))。
[0345]此外，像參照?qǐng)D27 (b)說明的那樣，分別在形狀記憶合金膜125的下表面和上表面形成導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜124和導(dǎo)電性防氧化膜126。
[0346]應(yīng)予說明，該導(dǎo)電性防氧化膜126兼具作為防止之后形成的壓電元件152(參照?qǐng)D34 Ca?的構(gòu)成原子擴(kuò)散到形狀記憶合金膜125中的防擴(kuò)散膜的功能。
[0347]接著，如圖35 (b)所示，用濺射法等形成金膜作為第2金屬膜127后，如圖36 (a)所示，在該第2金屬膜127上形成第3抗蝕圖案131。
[0348]而且，將第3抗蝕圖案131作為掩模，同時(shí)通過離子銑削分別將金屬膜123、形狀記憶合金膜125以及上部金屬膜127圖案化。
[0349]然后，除去第3抗蝕圖案131。
[0350]接下來，對(duì)到得到如圖36 (b)所示的截面結(jié)構(gòu)為止的工序進(jìn)行說明。
[0351]首先，在絕緣性基板101的上側(cè)整面用濺射法以約300nm的厚度形成鉬膜作為第I電極151。
[0352]接著，在該第I電極151上用溶膠-凝膠法以I μ m~2 μ m的厚度形成PZT涂膜，通過燈退火使該P(yáng)ZT涂膜固化，形成壓電元件152。
[0353]而且，在壓電元件152上用濺射法以約300nm的厚度形成鉬膜，將該鉬膜作為第2電極153。
[0354]其后，通過離子銑削等將第I電極151、壓電元件152以及第2電極153圖案化。
[0355] 通過到此為止的工序，形成了包含形狀記憶合金膜125和壓電元件152的可動(dòng)上部電極160。[0356]接下來，如圖37所示，通過濕式蝕刻除去犧牲膜121。以銅為材料的犧牲膜121可以通過使用氯化鐵溶液、乙酸和過氧化氫水的混合溶液、銅氨絡(luò)合物系的溶液等中的任一種作為蝕刻液來選擇性地除去。
[0357]而且，通過這樣除去犧牲膜121，從而可動(dòng)上部電極160從犧牲膜121的束縛中釋放，可動(dòng)上部電極160能夠利用壓電元件152向下方彎曲。
[0358]通過以上，得到本實(shí)施方式的可變電容器170的基本結(jié)構(gòu)。
[0359](第9實(shí)施方式)
[0360]上述的第8實(shí)施方式中，對(duì)具備壓電元件152和形狀記憶合金膜125的可變電容器進(jìn)行了說明。
[0361]與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，對(duì)具備壓電元件和形狀記憶合金膜的開關(guān)元件進(jìn)行說明。
[0362]圖38 (a)、圖38 (b)是本實(shí)施方式的開關(guān)元件的截面圖。應(yīng)予說明，圖38 (a)、圖38 (b)中，對(duì)與第5實(shí)施方式和第9實(shí)施方式中說明的要素相同的要素附以與這些實(shí)施方式相同的符號(hào)，以下省略其說明。
[0363]如圖38 (a)所示,本實(shí)施方式的開關(guān)元件190具有接點(diǎn)77、懸臂180以及絕緣體181。
[0364]其中，懸臂180是依次形成第I電極151、壓電兀件152、第2電極153、第I金屬膜91、形狀記憶合金膜79以及第2金屬膜92而成的。
[0365]另外，絕緣體181設(shè)置于懸臂180的前端，在該絕緣體181的下表面設(shè)置接點(diǎn)77。
[0366]這樣的開關(guān)元件190，如圖38 (b)所示，通過對(duì)第I電極151施加負(fù)的電壓，對(duì)第2電極153施加正的電壓,從而壓電兀件152彎曲。而且,通過該壓電兀件152的彎曲而懸臂180向絕緣性基板31側(cè)彎曲，因此接點(diǎn)77與第I導(dǎo)體圖案74抵接，開關(guān)元件190成為on狀態(tài)。
[0367]此外，因?yàn)閼冶?80具有形狀記憶合金膜79，所以即便各金屬膜91、92因熱膨脹而要向遠(yuǎn)離絕緣性基板31的方向翹曲，形狀記憶合金膜79也以抑制其翹曲的方式發(fā)揮作用。
[0368]因此，即便周圍的溫度變化，也能夠利用第I電極151和第2電極153之間的電位差來控制懸臂180的翹曲量，無論周圍的溫度如何變化都能夠使接點(diǎn)77和第I導(dǎo)體圖案74可靠地接觸。
[0369]接下來，對(duì)該開關(guān)元件190的制造方法進(jìn)行說明。
[0370]圖39?圖41是本實(shí)施方式的開關(guān)元件的制造中途的截面圖。
[0371]最初，對(duì)到得到圖39 (a)所示的截面結(jié)構(gòu)為止的工序進(jìn)行說明。
[0372]首先，通過進(jìn)行第4實(shí)施方式中說明的圖16 Ca)?圖17 (b)的工序，從而用第2犧牲膜86埋入柱72和接點(diǎn)77的周圍。
[0373]應(yīng)予說明，在本實(shí)施方式中，形成第2犧牲膜86前，在接點(diǎn)77上用濺射法選擇性形成氧化硅膜作為絕緣體181。
[0374]接下來，分別在柱72、第2犧牲膜86以及絕緣體181上用濺射法以約300nm的厚度形成鉬膜作為第I電極151。
[0375]接著，在該第I電極151上用溶膠-凝膠法以I μ m?2 μ m的厚度形成PZT涂膜，通過燈退火使該P(yáng)ZT涂膜固化，形成壓電元件152。[0376]此外，在壓電元件152上用濺射法以約300nm的厚度形成鉬膜，將該鉬膜作為第2電極153。
[0377]接著，如圖39 (b)所示，在第2電極153上利用濺射法以I μπι?2μπι左右的厚度形成金膜作為第I金屬膜91。應(yīng)予說明，可以形成鋁膜、銅膜，也可以形成它們的層疊膜來代替金膜。
[0378]而且，在第I金屬膜91上以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜，將該鉻膜作為導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜88。
[0379]此外，使用由TiNi合金構(gòu)成的濺射靶，并且使用氬氣作為濺射氣體，在導(dǎo)電性防擴(kuò)散膜88上用濺射法以2 μ m?3 μ m左右的厚度形成TiNi膜作為形狀記憶合金膜79。
[0380]該形狀記憶合金膜79，通過調(diào)節(jié)膜中的Ti與Ni的原子數(shù)比，從而使轉(zhuǎn)變溫度Tth為室溫左右或其以下，例如_20°C。
[0381]接著，在形狀記憶合金膜79上用濺射法以300nm?500nm左右的厚度形成鉻膜作為導(dǎo)電性防氧化膜89。
[0382]接下來，如圖40 Ca)所示，在氬等惰性氣體的環(huán)境內(nèi)或真空中對(duì)形狀記憶合金膜79進(jìn)行形狀記憶處理，使形狀記憶合金膜79記憶平坦的形狀。
[0383]該形狀記憶處理的條件沒有特別限定。作為該條件，例如，采用基板溫度350°C?500°C、處理時(shí)間30分鐘?60分鐘。
[0384]接著，如圖40 (b)所示，在形狀記憶合金膜79上形成金膜作為第2金屬膜92。
[0385]接下來，如圖41 (a)所示，在第2金屬膜92上形成第I抗蝕圖案93。而且，將第I抗蝕圖案93作為掩模，同時(shí)通過使用氬氣的離子銑削，從第2金屬膜92到第I電極151進(jìn)行圖案化，形成懸臂180。
[0386]其后，除去第I抗蝕圖案93。
[0387]其后，如圖41 (b)所示，通過濕式蝕刻除去種子層80和各犧牲膜83、86。各犧牲膜83、86為銅膜時(shí)，作為本工序中可使用的蝕刻液，有氯化鐵溶液、乙酸和過氧化氫水的混合溶液、銅氨絡(luò)合物系的溶液等中的任一種。
[0388]另外，可以利用RIE代替濕式蝕刻來進(jìn)行本工序。
[0389]通過這樣除去各犧牲膜83、86，從而懸臂180從犧牲膜83、86的束縛中釋放，懸臂180能夠利用壓電元件152向下方彎曲。
[0390]通過以上，完成本實(shí)施方式的開關(guān)元件190的基本結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種電子設(shè)備,其特征在于， 具備:基板、形成于所述基板上的第I電極、和設(shè)置于所述第I電極的上方并可彈性變形的可動(dòng)部， 所述可動(dòng)部包含形狀記憶合金膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述可動(dòng)部包含第2電極，通過在所述第I電極和所述第2電極間產(chǎn)生的靜電力而所述可動(dòng)部彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述可動(dòng)部包含被第3電極和第4電極夾持的壓電元件，通過所述壓電元件的彎曲而所述可動(dòng)部彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述可動(dòng)部具備防擴(kuò)散膜和防氧化膜， 所述形狀記憶合金膜被所述防擴(kuò)散膜和所述防氧化膜夾持。
5.根據(jù)權(quán)利 要求4所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述防擴(kuò)散膜和所述防氧化膜的至少一方含有鉻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述防擴(kuò)散膜和所述防氧化膜的至少一方含有鉬。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述形狀記憶合金膜是鈦膜和鎳膜的層疊膜、或者是對(duì)鈦膜和鎳膜的層疊膜進(jìn)行熱處理而得的膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述可動(dòng)部的一部分與所述基板機(jī)械連接， 所述形狀記憶合金膜只在從所述一部分到所述電極的上方的中途形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述可動(dòng)部是包含所述形狀記憶合金膜和金屬膜的層疊膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述金屬膜在所述層疊膜的最下層或最上層的任一方形成、或者在該最下層和該最上層這兩方形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任I項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述形狀記憶合金膜的轉(zhuǎn)變溫度為低于50°c的溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述可動(dòng)部是依次形成第I金屬膜、所述形狀記憶合金膜和第2金屬膜而成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~12中任I項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述第I電極是電容器的下部電極， 形成于所述可動(dòng)部側(cè)的電極中與所述第I電極最接近的電極是所述電容器的上部電極， 通過所述可動(dòng)部彎曲，從而所述電容器的電容成為可變。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~12中任I項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于， 在所述基板上進(jìn)一步具有與所述第I電極隔開間隔而形成的線路， 通過所述可動(dòng)部彎曲，從而所述線路和所述最接近的電極之間的電容成為可變。
15.根據(jù)權(quán)利要求1~12中任I項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于， 進(jìn)一步具有在所述基板上形成的第I導(dǎo)體圖案、和在所述基板上與所述第I導(dǎo)體圖案隔開間隔而形成的第2導(dǎo)體圖案，通過所述可動(dòng)部彎曲而分別與所述第I導(dǎo)體圖案和所述第2導(dǎo)體圖案抵接，從而所述第I導(dǎo)體圖案和所述第2導(dǎo)體圖案介由所述可動(dòng)部電連接。
16.一種電子設(shè)備的制造方法，其特征在于，具有: 在基板上形成第I電極的工序； 在所述基板和所述第I電極上形成上表面平坦的犧牲膜的工序； 在所述犧牲膜的所述上表面形成包含形狀記憶合金膜的可動(dòng)部的工序； 通過在所述平坦的上表面上對(duì)所述可動(dòng)部進(jìn)行熱處理，從而使所述形狀記憶合金膜記憶平坦的形狀的工序；和 通過在所述熱處理后除去所述犧牲膜，從而使所述可動(dòng)部能夠以利用由所述第I電極產(chǎn)生的靜電力而彎曲的方式彈性變形的工序。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于， 在形成所述可動(dòng)部的工序中，層疊鈦膜和鎳膜而形成所述形狀記憶合金膜， 并且通過所述熱處理將所述鈦膜和所述鎳膜合金化。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的電子設(shè)備的制造方法，其特征在于，形成所述可動(dòng)部的工序具有: 在所述犧牲膜的所述上表面的上方形成防擴(kuò)散膜的工序， 在所述第I防擴(kuò)散膜上形成所 述形狀記憶合金膜的工序，和 在所述形狀記憶合金膜上形成防氧化膜的工序。
【文檔編號(hào)】H01G5/01GK103477405SQ201180069633
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月29日
【發(fā)明者】豐田治 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社