微机电系统及其制造方法技术方案

本发明专利技术涉及MEMS及其制造方法。该MEMS包括：设置在基板上的第1电极；第1辅助构造体，与上述第1电极相邻地设置在上述基板上，处于电浮置状态；和第2电极，设置在上述第1电极和上述第1辅助构造体的上方，被向上述第1电极的方向驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及MEMS(Micro Electro Mechanical System :微机电系统)及其制造方法。
技术介绍
使用了 MEMS的可变电容元件(以下称为MEMS电容器)具有固定电极、在固定电极的上方设置的可动电极、以及设在固定电极与可动电极间的绝缘膜。可动电极形成在通过涂敷而形成于固定电极上的牺牲膜上。在具有这样构造的MEMS电容器中，存在由于牺牲膜的基底的凹凸、即位于牺牲膜之下的固定电极，使得可动电极没有平坦形成的情况。例如，在固定电极的端部的区域中，由于牺牲膜的涂覆特性，对应的可动电极会向下方弯曲。因此，当施加电压对可动电极进行驱动时，可动电极的弯曲部分与固定电极的端部接触，使得占据电容器面积的大部分的固定电极与可动电极的平面部不充分密接。结果，在由可动电极与固定电极(以及形成在固定电极上的绝缘膜)构成的MEMS电容器中，产生不能获得足够电容等不良情况。而且，在使用了 MEMS的开关元件中，产生开关动作变得不稳定等不良情况。这样，在采用以往的MEMS而形成的器件中，存在无法获得出色的元件特性这一问题。
技术实现思路
为了解决上述课题，本专利技术的一个方式提供一种MEMS，其包括设置在基板上的第I电极;第I辅助构造体，与上述第I电极相邻地设置在上述基板上，处于电浮置状态；和第2电极，设置在上述第I电极和上述第I辅助构造体的上，被向上述第I电极的方向驱动。另外，本专利技术的又一个方式提供一种MEMS的制造方法，其包括在基板上形成第I电极的步骤；按照与上述第I电极相邻的方式在上述基板上形成第I辅助构造体的步骤；在上述第I电极上、上述第I辅助构造体上以及上述基板上形成牺牲膜的步骤；在上述牺牲膜上形成第2电极的步骤；和将上述牺牲膜去除，隔着空洞在上述第I电极的上配置上述第2电极的步骤。附图说明图1A、1B是表示第I实施方式的MEMS的构造的俯视图以及剖视图。图2A 2E是表示上述第I实施方式的MEMS的制造方法的剖视图。图3A 3C是上述第I实施方式的MEMS的第I下部电极与第2下部电极间的剖视图。图4A 4C是上述第I实施方式的MEMS的下部电极的端部附近的剖视图。图5A、5B是表示第2实施方式的MEMS的构造的俯视图以及剖视图。图6A 6C以及7A 7C是表示上述第2实施方式的MEMS的制造方法的剖视图。图8A、8B是表示第3实施方式的MEMS的构造的俯视图以及剖视图。图9A 9C以及IOA IOC是表示上述第3实施方式的MEMS的制造方法的剖视图。图IlA IlC是上述第3实施方式的变形例的第I下部电极与第2下部电极间的 首1J视图。图12A 12C是上述第3实施方式的变形例的下部电极的端部附近的剖视图。图13A、13B是表示第I变形例的MEMS的构造的俯视图以及剖视图。图14A、14B是表示第2变形例的MEMS的构造的俯视图以及剖视图。图15A、15B是表示第3变形例的MEMS的构造的俯视图以及剖视图。具体实施例方式以下，参照附图对实施方式的MEMS进行说明。这里，以使用了 MEMS的可变电容元件为例进行说明。其中，在以下的说明中，针对具有同一功能以及构成的构成要素赋予同一附图标记，只在必要的情况下进行重复说明。作为本专利技术的最佳方案的具体例，提供一种MEMS，其包括设置在基板上的第I电极；第I辅助构造体，与上述第I电极相邻地设置在上述基板上，处于电浮置状态；和第2电极，设置在上述第I电极和上述第I辅助构造体的上，被向上述第I电极的方向驱动。[第I实施方式]对第I实施方式的MEMS进行说明。[I]构造图IA是表示第I实施方式的MEMS的构造的俯视图。图IB是沿着图IA中的1B-1B线的剖视图。如图IB所示，在支承基板10上形成有绝缘膜11。例如，支承基板10由硅半导体基板形成，绝缘膜11由硅氧化膜形成。在绝缘膜11上形成有第I下部电极12A、第2下部电极12B、第I辅助构造体13A、第2辅助构造体13B、第3辅助构造体13C以及布线层14。第I辅助构造体13A与第I下部电极12A和第2下部电极12B相邻地配置在第I下部电极12A和第2下部电极12B之间。第2辅助构造体13B按照与第I辅助构造体13A之间夹着第I下部电极12A的方式和第I下部电极12A相邻配置。第3辅助构造体13C按照与第I辅助构造体13A之间夹着第2下部电极12B的方式和第2下部电极12B相邻配置。第I下部电极12A以及第2下部电极12B是被固定在支承基板10上的固定电极，为信号用的电极、驱动用的电极、电源用的电极、或者基准电压(例如接地电压)用的电极。第I下部电极12A、第2下部电极12B以及布线层14由导电材料、例如铝(Al)或者钨(W)形成。第I辅助构造体13A、第2辅助构造体13B以及第3辅助构造体13C与第I、第2下部电极12A、12B以及布线层14绝缘，并且成为与其他的信号用、驱动用、电源用或者基准电压用的电极电绝缘的浮置(floating)状态。第I辅助构造体13A、第2辅助构造体13B以及第3辅助构造体13C可以由与第I、第2下部电极12A、12B以及布线层14相同的材料，例如铝(Al)或者钨(W)形成，也可以由不同的导电材料形成。在第I、第2下部电极12A、12B上、第I、第2、第3辅助构造体13A、13B、13C上以及布线层14上形成有绝缘膜15。绝缘膜15例如由娃氮化膜形成。在第I、第2下部电极12A、12B上及第I、第2、第3辅助构造体13A、13B、13C上的绝缘膜15的上方，隔着空洞21A形成有上部电极(可动电极)16。例如，通过由在作为驱动电极的下部电极与上部电极16之间施加的电压而产生的静电力，上部电极16被向下侧(第I、第2下部电极12A、12B侧)驱动。上部电极16由导电膜，例如铝(Al)或者钨(W)形成。而且，绝缘膜15配置在第I、第2下部电极12A、12B与上部电极16之间，作为可变电容元件的绝缘膜发挥作用。如图IA所示，在绝缘膜11上形成有锚体(anchor) 17，锚体17上固定有支承梁18。上部电极16通过支承梁18被保持在第I、第2下部电极12A、12B以及第I、第2、第3辅助构造体13A、13B、13C的上方。上部电极16还经由连接梁19以及锚体20与布线层14电连接。第I、第2、第3辅助构造体13A、13B、13C被配置在包括上部电极16、支承梁18以及连接梁19等的构造体与第I、第2下部电极12A、12B重合的区域的附近。由第I、第2下部电极12A、12B、上部电极16以及下部电极12A、12B与上部电极16间的绝缘膜15构成了可变电容元件。当通过在作为驱动电极的下部电极与上部电极16之间产生的静电力驱动了上部电极16时，上部电极16向下方向(下部电极侧)下降，上部电极16与下部电极12A、12B上的绝缘膜15接触。由此，能够改变可变电容元件所具有的电容。 [2]制造方法图2A 图2E是表示第I实施方式的MEMS的制造方法的剖视图。如图2A所示,例如通过CVD (Chemical Vapor Deposition :化学气相沉积)在支承基板10上形成绝缘膜11。进而，通过CMP(ChemicalMechanical Polish :化学机械抛光)对绝缘膜11进行研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.11 JP 054334/20111.一种微机电系统，其特征在于，包括 设置在基板上的第I电极； 第I辅助构造体，与上述第I电极相邻地设置在上述基板上，处于电浮置状态；和第2电极，设置在上述第I电极和上述第I辅助构造体的上方，被向上述第I电极的方向驱动。2.根据权利要求I所述的微机电系统，其特征在于， 上述第I辅助构造体被配置在上述第I电极与上述第2电极重合的区域的附近。3.根据权利要求I所述的微机电系统，其特征在于，还包括 以与上述第I电极之间夹着上述第I辅助构造体的方式设在上述基板上的第3电极。4.根据权利要求I所述的微机电系统，其特征在于，还包括 以与上述第I辅助构造体之间夹着上述第I电极的方式设在上述基板上的第2辅助构造体。5.根据权利要求3所述的微机电系统,其特征在于， 位于上述第I电极与上述第3电极之间的第2电极向与上述第I、第3电极相反一侧鼓出。6.根据权利要求3所述的微机电系统，其特征在于，还包括 以与上述第I辅助构造体之间夹着上述第3电极的方式设在上述基板上的第3辅助构造体。7.根据权利要求I所述的微机电系统，其特征在于， 上述第I辅助构造体被配置成包围上述第I电极。8.根据权利要求I所述的微机电系统，其特征在于， 上述第I辅助构造体包括多个岛状图案。9.根据权利要求I所述的微机电系统，其特征在于， 上述第2电极隔着空洞配置在上述第I电极及上述第I辅助构造体的上方。10.根据权利要求I所述的微机电系统，其特征在于，还包括 设置在上述第I电极及上述第I辅助构造体、与上述第2电极之间的绝缘膜。11.根据权利要求10所述的微机电系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤友博，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：