TW201408581A - Ｍｅｍｓ裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

根據一實施形態，提供一種MEMS裝置，包括：被固定於基板上的第1電極、對向配置於前述第1電極的上方，於上下方向可動的第2電極、設於前述基板上，支撐前述第2電極的第2錨部、以及連接前述第2電極與前述第2錨部的第2彈簧部。前述第2彈簧部，由前述第2電極的上面連接形成至前述第2錨部的上面，於其間下面被形成為平坦。

Description

MEMS裝置及其製造方法 相關申請案之相互參照

本申請案係根據2012年4月27日提出申請之日本專利申請案(申請案號：2012-103646)主張優先權，並併入該案所有內容。

本發明係關於MEMS裝置及其製造方法。

以可動電極與固定電極形成的MEMS(微機電系統；Micro-Electro-Mechanical Systems)裝置，有低損失、高絕緣性、高線形性的特徵，所以作為次世代的行動電話的關鍵裝置受到矚目。因此，於電極部分以使用Al(鋁)等低電阻的金屬材料為佳。

但是，作為MEMS的特徵有必要使電極構造上下驅動。使用於可動電極的Al等為延性材料，所以反覆驅動的話會發生潛變現象(應力導致的形狀變化)以致於無法保持初期的構造。對此，可以把塑性變形比Al更小的，例如W(鎢)等材料用於可動電極。然而，W的電阻值 高，會失去低電阻之MEMS的特性，所以不佳。

為了解決前述問題，被提出了在連接以延性材料構成的可動電極以及支撐彼之支撐部(錨部)的彈簧部使用脆性材料的方法。在此場合，被連接於可動電極的彈簧部為脆性材料，所以即使驅動可動電極也不會發生潛變現象，不會發生長時間後由初期構造變形的問題。

但是，由脆性材料構成的彈簧部，在形成可動電極及錨部之後，最終以覆蓋成為中空部分的犧牲層與可動電極之階差部，以及犧牲層與錨部之階差部的方式被形成。被形成於這些階差部上的彈簧部(脆性材料)膜質會劣化。特別是位於階差部上的彈簧部的曲部，膜質會劣化。因此，被形成於階差部上的脆性材料，比起被形成於平坦部(犧牲層、可動電極、及錨部的上面)上的脆性材料，蝕刻速率變高。結果，於彈簧部加工時，階差部上之脆性材料，會被切斷。此外，即使不被切斷，也會變細，反覆驅動時的耐久性變弱。

(1)根據本發明之一實施形態之MEMS裝置，特徵為包括：被固定於基板上的第1電極、對向配置於前述第1電極的上方，於上下方向可動的第2電極、設於前述基板上，支撐前述第2電極的第2錨部、以及連接前述第2電極與前述第2錨部的第2彈簧部；前述第2彈簧部，由前述第2電極的上面連接形成至前述第2錨部的上面，於 其間下面被形成為平坦。

(2)根據本發明之一實施形態之MEMS裝置之製造方法，其特徵為包含：在基板上，形成被固定的第1電極的步驟、於全面形成犧牲層的步驟、於前述犧牲層上形成金屬層的步驟、於前述金屬層上形成第2彈簧部的步驟、以及藉由蝕刻前述金屬層，形成藉由前述第2彈簧部連接的第2電極與錨部的步驟。

10‧‧‧支撐基板

11‧‧‧層間絕緣層

12‧‧‧下部電極

13‧‧‧虛設層

14‧‧‧配線

15‧‧‧配線

16‧‧‧絕緣層

17‧‧‧犧牲層

18‧‧‧金屬層

20‧‧‧上部電極

21‧‧‧第2錨部

22‧‧‧第1錨部

23‧‧‧第1彈簧部

30‧‧‧第2彈簧部

圖1係顯示相關於實施型態的MEMS裝置的構造之平面圖。

圖2係顯示相關於實施型態的MEMS裝置的構造之剖面圖。

圖3~圖9係顯示相關於實施型態的MEMS裝置的製造步驟之剖面圖。

圖10~圖11係顯示相關於實施型態的MEMS裝置的製造步驟之擴大平面圖。

圖12~圖13係顯示相關於實施型態的MEMS裝置的製造步驟的變形例之擴大平面圖。

一般而言，根據一實施形態，提供一種MEMS裝置，包括：被固定於基板上的第1電極、對向配置於前述第1電極的上方，於上下方向可動的第2電極、設於前述 基板上，支撐前述第2電極的第2錨部、以及連接前述第2電極與前述第2錨部的第2彈簧部。前述第2彈簧部，由前述第2電極的上面連接形成至前述第2錨部的上面，於其間下面被形成為平坦。

以下參照圖式說明本實施型態。於圖式，同一部分賦與同一參照符號。此外，重複的說明則是因應需要而進行。

<實施型態>

使用圖1至圖13，說明相關於本實施型態的MEMS裝置。在本實施型態，連接上部電極20與第2錨部21的第2彈簧部30，由上部電極20的上面起連接形成至第2錨部21的上面，其間無階差地被形成為水平。藉此，於MEMS裝置，可以形成具備所要特性的形狀之第2彈簧部30。以下，詳細說明本實施型態。

[構造]

首先，使用圖1及圖2，說明相關於本實施型態的MEMS裝置的構造。

圖1係顯示相關於本實施型態的MEMS裝置的構造之平面圖。圖2係顯示相關於本實施型態的MEMS裝置的構造之剖面圖，係沿著圖1的A-A線的剖面圖。

如圖1及圖2所示，相關於本實施形態的MEMS裝置，具有設於支撐基板10上的層間絕緣層11上之下部電 極12，以及上部電極20。

支撐基板10，例如為矽基板。層間絕緣層11，為了減少其寄生電容，以採介電率低的材料構成為較佳。層間絕緣層11，例如以SiH₄或TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate)為原料之氧化矽(SiO_X)來構成。此外，為了減少寄生電容，層間絕緣層11的膜厚以越厚越好，層間絕緣層11的膜厚，例如以10μm以上為佳。

於支撐基板10的表面，設有場效應電晶體等元件亦可。這些元件，構成邏輯電路或記憶電路。層間絕緣層11，以覆蓋這些電路的方式，設於支撐基板10上。而且，MEMS裝置，設於支撐基板10上的電路的上方。

又，例如，振盪器(oscillator)之類的成為雜訊發生源的電路，以不配置於MEMS裝置的下方為佳。此外，亦可於層間絕緣層11內設遮蔽金屬，抑制來自下層的電路的雜訊傳播到MEMS裝置。此外，替代支撐基板10及層間絕緣層11，使用玻璃基板等絕緣性基板亦可。於以下的說明，亦有把支撐基板10及層間絕緣層11稱為基板的場合。

下部電極12，被形成、固定於基板上。下部電極12，例如為平行於基板的表面的平板形狀。下部電極12，例如以鋁(Al)、以Al為主成分的合金、銅(Cu)、金(Au)、或者鉑(Pt)來構成。下部電極12，被連接於以與下部電極12相同的材料構成的配線14，中介其而被連接於種種電路。於下部電極12的表 面，例如被形成以SiO_X、氮化矽(SiN)、或者高k值材料構成的絕緣層16。

上部電極20，被形成於下部電極12的上方，被支撐為中空狀態，可動於上下方向(對基板垂直的方向)。上部電極20，為平行於基板的表面之平板形狀，對向於下部電極12而配置。亦即，上部電極20，在擴展於第1方向(圖1之左右方向)以及正交於第1方向的第2方向(圖1之上下方向)的平面(平行於基板的表面之平面，以下，簡稱為平面)重疊於下部電極12。上部電極20，例如以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au、或Pt構成。亦即，上部電極20，以延性材料構成。所謂延性材料，是指在對由該材料所構成的構件施以應力而破壞的場合，其構件會產生大的塑性變化(延展)之後才被破壞的材料。

又，於圖式，下部電極12及上部電極20之平面的形狀，為長方形，但是不以此為限，亦可為正方形、圓形或橢圓形。此外，平面之下部電極12的面積，比上部電極20的面積更大，但是不以此為限。

於被支撐為中空的可動的上部電極20，被連接第1彈簧部23及複數第2彈簧部30。這些第1彈簧部23及第2彈簧部30，以不同的材料構成。

第1彈簧部23，連接上部電極20與支撐上部電極20的第1錨部22。

更具體地說，第1彈簧部23的一端，被連接於上部 電極20的第1方向之一端(端部)。第1彈簧部23，例如與上部電極20形成為一體。亦即，上部電極20與第1彈簧部23，係連接為1個的單層構造，被形成於相同高度。第1彈簧部23，例如具有蜿蜒(meander)狀的平面形狀。換句話說，第1彈簧部23，於平面被形成為細且長，具有彎曲的形狀。

第1彈簧部23，例如由具有導電性的延性材料構成，以與上部電極20相同的材料構成。亦即，第1彈簧部23，例如以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au或Pt等金屬材料構成。

第1彈簧部23的另一端，被連接於第1錨部22。藉由此第1錨部22，支撐上部電極20。第1錨部22，例如與第1彈簧部23形成為一體。因此，第1錨部22，例如由具有導電性的延性材料構成，以與上部電極20以及第1彈簧部23相同的材料構成。第1錨部22，例如以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au或Pt等金屬材料構成。又，第1錨部22，亦可以與上部電極20及第1彈簧部23不同的材料構成。

第1錨部22，設於配線15上。配線15，設於層間絕緣膜11上。配線15表面，藉由未圖示的絕緣層覆蓋。絕緣層，例如與絕緣層16形成為一體。於此絕緣層設有開口部，第1錨部22經由此開口部直接接觸於配線15。亦即，上部電極20，中介第1彈簧部23及第1錨部22被導電連接於配線15連接於種種電路。藉此，於上部電極 20，中介著配線15、第1錨部22、及第1彈簧部23被供給電位(電壓)。

此外，於長方形狀的上部電極20的四角落(第1方向及第2方向之各端部)，1個個第2彈簧部30被連接。又，在本例，第2彈簧部30設有4個，此個數未被限制。此第2彈簧部30，連接上部電極20與支撐上部電極20的第2錨部21。稍後詳細說明相關於本實施形態的第2彈簧部30。

第2錨部21，設於虛設層13上。第2錨部21，例如由具有導電性的延性材料構成，以與上部電極20以及第1彈簧部23相同的材料構成。第2錨部21，例如以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au或Pt等金屬材料構成。又，第2錨部21，亦可以與上部電極20及第1彈簧部23不同的材料構成。

虛設層13，設於層間絕緣膜11上。虛設層13表面，例如藉由與絕緣層16形成為一體的絕緣層來覆蓋。於此絕緣層設有開口部，第2錨部21經由此開口部直接接觸於虛設層13。又，第2錨部21，未直接接觸於虛設層13亦可。

又，配線15及虛設層13，例如以與下部電極12相同的材料構成。此外，配線15及虛設層13的膜厚，係與下部電極12的膜厚相同程度。

本實施形態之第2彈簧部30，由上部電極20的上面連續形成至第2錨部21的上面，期間無階差地形成為水 平。又，此處以MEMS裝置的動作初期狀態的構造為例進行說明。

更具體地說，第2彈簧部30的一端，設於上部電極20上。因此，第2彈簧部30接於上部電極的上面而形成，第2彈簧部30與上部電極20的接合部為層積構造。第2彈簧部30的另一端，設於第2錨部21上。因此，第2彈簧部30接於第2錨部21的上面而形成，第2彈簧部30與第2錨部21的接合部為層積構造。藉由此第2錨部21，支撐上部電極20。

第2彈簧部30，於上部電極20與第2錨部21之間，為中空狀態。接著，第2彈簧部30，於上部電極20之上面上，第2錨部21之上面上，以及中空狀態，被形成為水平。換句話說，第2彈簧部30，於上部電極20之上面上，第2錨部21之上面上，以及中空狀態，其下面被形成為平坦。亦即，上部電極20的上面及第2錨部21的上面為相同水平(同等高度)，所以第2彈簧部30於上部電極20的上面上、第2錨部21的上面上，及中空狀態，被形成為同高度。因此，第2彈簧部30的下面，與上部電極20及第2錨部21的上面為同高。換句話說，第2彈簧部30，於上部電極20的上面上與中空狀態之界面、以及第2錨部21的上面上與中空狀態之界面沒有階差。又，第2彈簧部30，亦可不僅其下面，連上面也被形成為平坦。此第2彈簧部30，於上部電極20與第2錨部21之間，例如具有蜿蜒(meander)狀的平面形狀。

藉由具有前述構造，可以抑制第2彈簧部30被切斷，或者因被形成為很細而使耐久性劣化。

又，第2彈簧部30，於上部電極20之上面上，第2錨部21之上面上，以及中空狀態，只要大致為水平即可。這是因為在後述的製程，使第2彈簧部30為中空狀態時，有產生彎曲的可能性。亦即，此處所謂「水平」，也包含在第2彈簧部30不產生階差部，其膜質不劣化的程度之「大致水平」。同樣的，第2彈簧部30的下面為「平坦」，也包含「大致平坦」。

此外，第2彈簧部30，例如以脆性材料構成。所謂脆性材料，是指在對由該材料所構成的構件施以應力而破壞的場合，其構件幾乎不會產生塑性變化(形狀變化)而破壞的材料。一般而言，要破壞使用脆性材料的構件之能量(應力)，比要破壞使用延性材料的構件之能量更小。總之，使用脆性材料的構件，比使用延性材料的構件更容易被破壞。作為脆性材料，例如可以舉出SiO_X、SiN、或者氧氮化矽(SiON)等。

使用脆性材料的第2彈簧部30的彈簧常數k2，例如藉由適當設定第2彈簧部30的線寬幅、第2彈簧部30的膜厚、及第2彈簧部30的彎曲部(撓曲部(Flexure))之中至少1個，而設定為比使用延性材料的第1彈簧部23的彈簧常數k1更大。又，作為第2彈簧部30的脆性材料，以使用彈性常數比較大的SiN為較佳。

如本例這樣，延性材料的第1彈簧部23及脆性材料 的第2彈簧部30被連接於可動的上部電極20的場合，上部電極20被拉起至上方的狀態(以下，稱為up-state)之電容電極間的間隔，藉由使用脆性材料的第2彈簧部30的彈簧常數k2來實質決定。

以脆性材料構成的第2彈簧部30，不容易引起潛變現象。因此，即使反覆進行複數次MEMS裝置的驅動，up-state時之電容電極間(上部電極20及下部電極12間)的間隔的變動很少。又，材料的潛變現象，是指在經年變化，或者對某個構件施加應力時，構件的應變(形狀的變化)會增大的現象。

以延性材料構成的第1彈簧部23，藉由複數次的驅動，會產生潛變現象。但是，第1彈簧部23的彈簧常數k1，與使用脆性材料的第2彈簧部30的彈簧常數k2相比被設定為比較小。因此，up-state時之電容電極間的間隔，對於使用延性材料的第1彈簧部23的形狀變化(撓曲)，不會造成大的影響。

因此，在本例，可以在可動的上部電極(可動構造)20，使用具有導電性的延性材料。亦即，可以不考慮潛變現象，而把電阻率低的材料使用於可動的上部電極20，所以可減低MEMS裝置的損失。

[製造方法]

其次，使用圖3至圖11，說明相關於本實施型態的MEMS裝置的製造方法。

圖3至圖9係顯示相關於本實施型態的MEMS裝置的製造步驟之剖面圖，係沿著圖1的II-II線的剖面圖。此外，圖10及圖11係顯示相關於本實施型態的MEMS裝置的製造步驟之擴大平面圖。更具體地說，圖10為圖1的A區域的擴大圖，圖11為圖1的B區域的擴大圖。

首先，如圖3所示，例如藉由P-CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)法於支撐基板10上形成層間絕緣層11。層間絕緣層11，例如採用以SiH₄或TEOS為原料的SiO_X來構成。其後，例如藉由濺鍍法，於層間絕緣層11上一樣地形成金屬層。金屬層，例如以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au、或Pt構成。

其次，例如藉由光蝕刻及RIE(Reactive Ion Etching)，把金屬層圖案化。藉此，於層間絕緣層11上形成下部電極12。此外，同時於層間絕緣層11上，被形成虛設層13、配線14、15。

其後，例如藉由P-CVD法，於全面形成絕緣層16。藉此，下部電極12、虛設層13及配線14、15的表面，藉由絕緣層16覆蓋。絕緣層16，例如以SiO_X、SiN、或者高k值材料構成。

其次，如圖4所示，於絕緣層16上，被塗布犧牲層17。犧牲層17，例如以聚醯亞胺等有機材料構成。其後，例如藉由光蝕刻及RIE，圖案化犧牲層17，露出絕緣層16的一部分。其後，例如藉由RIE，蝕刻露出的絕緣層16。藉此，在位於成為第1錨部22及第2錨部21的 處所(配線15及虛設層13的上部)的犧牲層17及絕緣層16被形成開口部，露出配線15及虛設層13。又，此時，虛設層13不露出亦可。

其次，如圖5所示，例如藉由濺鍍法，於全面形成金屬層18。更具體地說，金屬層18，被形成於開口部外的犧牲層17的上面上，及開口部內的犧牲層17(及絕緣層16)的側面上。亦即，金屬層18以埋入開口部的方式被形成。藉此，金屬層18，於開口部的底面，接於配線15及虛設層13而形成。金屬層18，例如以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au、或Pt構成。此金屬層18，於之後的步驟，係成為上部電極20、第2錨部21、第1錨部22、及第1彈簧部23的層。

其次，如圖6所示，例如藉由P-CVD法，於金屬層18上，形成之後會成為第2彈簧部30之層30a。層30a，例如以脆性材料構成。作為脆性材料，例如可以舉出SiO_X、SiN、或SiON等。

其後，於層30a上形成光阻40之後，例如藉由光蝕刻圖案化光阻40。此時，在第2彈簧部30被形成的區域殘留光阻40。

其次，如圖7所示，例如藉由以光阻40為遮罩之RIE，蝕刻以脆性材料構成的層30a。藉此，形成連接之後被形成的上部電極20與第2錨部21的第2彈簧部30。此時，之後形成上部電極20、第2錨部21、第1錨部22、及第1彈簧部23的金屬層18未被加工，被形成 為一面。因此，被形成於其上部的第2彈簧部30，無階差地，以一定的膜厚形成為水平。換句話說，第2彈簧部30，其下面被形成為平坦。又，第2彈簧部30，亦可不僅其下面，連上面也被形成為平坦。

其次，如圖8所示，全面被形成光阻41之後，例如藉由光蝕刻圖案化光阻41。此時，在被形成上部電極20、第1錨部22、第2錨部21及配線23的區域，殘留光阻41。又，如稍後所述，金屬層18係藉由向同性蝕刻來蝕刻的，所以光阻41被形成為比被形成上部電極20、第1錨部22、第2錨部21、及配線23的區域更大。

其次，如圖9所示，藉由向同性蝕刻，例如濕式蝕刻，圖案化金屬層18。藉此，於犧牲層17上被形成對向於下部電極12的上部電極20。此外，於開口部的虛設層13上，被形成第2錨部21。此外，於開口部的配線15上被形成第1錨部22，於犧牲層17上被形成與上部電極20與第1錨部22連接的第1彈簧部23。

此時，被形成上部電極20、第2錨部21、第1錨部22、及第1彈簧部23的區域以外的金屬層18是不要的。亦即，有必要除去位於第2彈簧部30的下部的金屬層18(位於第2彈簧部20底下的金屬層18)。因此，如前所述，金屬層18，不是以向異性蝕刻，而使藉由向同性蝕刻來進行蝕刻。

此外，如圖10所示，向同性蝕刻的場合，位於第2彈簧部30下部的金屬層18，由其側邊被蝕刻。因此，為 了要充分除去位於第2彈簧部30的下部的金屬層18，要使根據向同性蝕刻之蝕刻量至少為第2彈簧部30的寬幅W₁的一半(W₁/2)以上。

另一方面，如圖11所示，金屬層18之具有最小寬幅的金屬層圖案(例如第1彈簧部23)，於其上部被形成光阻41，藉由向同性蝕刻由側邊蝕刻而形成。此時，第1彈簧部23的由側邊蝕刻的蝕刻量，與第2彈簧部30的蝕刻量(W₁/2)為相同程度。因此，為了形成(殘存)第1彈簧部23，使其上部的光阻41的寬幅W₂比第2彈簧部30的寬幅幅W₁更大。

又，進行向同性蝕刻之前，進行以光阻41及第2彈簧部30為遮罩的向異性蝕刻，例如藉由REI蝕刻金屬層18亦可。亦即，藉由RIE除去位於光阻41及第2彈簧部30的下部以外之金屬層18以後，藉由向同性蝕刻除去位於第2彈簧部30的下部之金屬層18。通常，RIE(向異性蝕刻)比向同性蝕刻更容易控制。因此，藉由事前進行根據RIE的蝕刻，可以減少根據向同性蝕刻之蝕刻量，可提高蝕刻的控制性。

其次，如圖2所示，被除去光阻41後，藉由向同性的乾蝕刻，例如O₂系及Ar系的灰化處理，除去犧牲層17。藉此，使第1彈簧部23、第2彈簧部30、及上部電極20為中空狀態。換句話說，在下部電極12與上部電極20之間(上部電極20下)，被形成上部電極20之可動區域。

又，實際上於上部電極20也有必要形成可動區域。關於上部電極20上的可動區域的形成方法，藉由習知的種種方法來形成，省略詳細說明。

例如，上部電極20、第2錨部21、第1錨部22、及第1彈簧部23形成後，於上部電極20、第1彈簧部23、第2錨部21、第1錨部22、及第2彈簧部30上被形成未圖示的犧牲層，於犧牲層上被形成未圖示的絕緣層(圓頂構造)。其後，藉由圖案化加工於絕緣層形成貫通孔，使犧牲層17及未圖示的犧牲層，藉由向同性的乾蝕刻，例如藉由O₂系及Ar系的灰化處理統括除去。藉此，不僅上部電極20下，連上部電極20上，也被形成上部電極20的可動區域。

如此進行，形成相關於本實施形態之MEMS裝置。

[效果]

根據前述本實施型態，連接上部電極20與第2錨部21的第2彈簧部30，由上部電極20的上面起連接形成至第2錨部21的上面，其間無階差地被形成為水平。亦及，第2彈簧部30，於上部電極20之上面上，第2錨部21之上面上，以及中空狀態，被形成為同高度。藉此，可以抑制第2彈簧部30具有階差部而使膜質劣化。亦即，可以抑制第2彈簧部30被切斷，或者因被形成為很細而使耐久性劣化。亦即，於MEMS裝置，可以形成具備所要特性的形狀之第2彈簧部30。

[變形例]

圖12及圖13係顯示相關於本實施型態的MEMS裝置的製造步驟的變形例之擴大平面圖。更具體地說，圖12及圖13係圖1之A區域的擴大圖。

如圖12所示，於藉由向同性蝕刻圖案化金屬層18的步驟，亦可使位於第2彈簧部30的下部的金屬層18殘存。換句話說，作為彈簧部，形成第2彈簧部30(脆性材料)與金屬層18(延性材料)之層積構造亦可。位於第2彈簧部30的下部之金屬層18，被形成為與上部電極20及第2錨部21為一體。根據此層積構造，可以藉由金屬層18導電連接上部電極20及第2錨部21。藉此，中介著金屬層18、第2錨部21、及虛設層13，可以把上部電極20連接於種種電路。

此外，如圖13所示，第2彈簧部30具有分歧部50的場合，於藉由向同性蝕刻圖案化金屬層18的步驟，使位於第2彈簧部30的分歧部50下部的金屬層18殘存亦可。這是考慮到要抑制金屬層18的蝕刻量(蝕刻時間)的增加的緣故。位於第2彈簧部30的分歧部50的下部之金屬層18，與其他區域相比，不容易藉由向同性蝕刻除去。因此，要除去位於分歧部50的下部的金屬層18的場合，比第2彈簧部30沒有分歧部50的場合，蝕刻量更為增加。對此，藉由除去位於分歧部50以外的區域的金屬層18，而使位於分歧部50的下部的金屬層18殘存，可 以抑制蝕刻量的增加。

又，本實施形態之MEMS裝置不限定於前述構造及製造方法。

於本實施形態，例如，由脆性材料構成的第2彈簧部30，亦可不是單層構造。例如，由上部電極20與第2錨部21之密接性的觀點來看，第2彈簧部30亦可為下層SiO_X上層SiN的層積構造。在此場合，可以在蝕刻SiN層之後，進行蝕刻SiO_X層，以進行第2彈簧部30的圖案化。

此外，於本實施形態，可以適用對上部電極20及下部電極12間施加電壓以靜電力驅動的方式，但也可以適用於使上部電極20與下部電極12形成為異種金屬的層積構造而以其壓電力驅動的方式。

此外，本實施形態，不僅可變電容，也可以適用於MEMS開關。在此場合，被形成於下部電極12上的電容器絕緣層(絕緣層16)的一部分，例如藉由蝕刻與上部電極20接觸的處所而除去使露出下部電極12表面。藉此，被形成上部電極20與下部電極12構成的開關，藉由驅動上部電極20而使開關動作。

此外，於本實施型態，說明了具有可動的上部電極20與被固定的下部電極12的2個電極的場合，但哪一方為可動的場合都可以適用，此外，具有3個以上的電極(例如，被固定的上部電極、被固定的下部電極、可動的中間電極)的場合也可以適用。

此外，平面之上部電極20及下部電極12的面積可以適宜設定。此外，把上部電極20及下部電極12所構成的MEMS構造配置於CMOS等電晶體電路上亦為可能。進而，覆蓋MEMS構造，形成保護的圓頂構造亦為可能。

以上所示之特定實施型態僅為例示，並不用於限制本發明之範疇，實際上此處所描述之新穎方法及系統可以有種種變形，此外，各種省略，替換與變化，只要方法和系統不偏離本發明之精神均屬於本文所述的發明。隨附的請求項與其均等的手段意圖涵蓋本發明的範圍與精神。

10‧‧‧支撐基板

11‧‧‧層間絕緣層

12‧‧‧下部電極

13‧‧‧虛設層

16‧‧‧絕緣層

20‧‧‧上部電極

21‧‧‧第2錨部

30‧‧‧第2彈簧部

Claims (16)

1. 一種MEMS裝置，其特徵為包括：被固定於基板上的第1電極、對向配置於前述第1電極的上方，於上下方向可動的第2電極、設於前述基板上，支撐前述第2電極的第2錨部、以及連接前述第2電極與前述第2錨部的第2彈簧部；前述第2彈簧部，由前述第2電極的上面連接形成至前述第2錨部的上面，於其間下面被形成為平坦。
2. 如申請專利範圍第1項之MEMS裝置，其中前述第2彈簧部係以脆性材料構成。
3. 如申請專利範圍第2項之MEMS裝置，其中前述脆性材料包含SiO_X、SiN、或者SiON。
4. 如申請專利範圍第1項之MEMS裝置，其中進而包含被形成於前述第2彈簧部的下部，連接前述第2電極與前述第2錨部的金屬層。
5. 如申請專利範圍第4項之MEMS裝置，其中前述金屬層，係以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au、或者Pt構成。
6. 如申請專利範圍第4項之MEMS裝置，其中前述金屬層，與前述第2電極及前述第2錨部為一體。
7. 如申請專利範圍第1項之MEMS裝置，其中進而包含被形成於前述第2彈簧部的下部的金屬層；前述第2彈簧部有分歧部，前述金屬層被形成於前述分歧部的下部。
8. 如申請專利範圍第7項之MEMS裝置，其中前述金屬層，係以Al、以Al為主成分的合金、Cu、Au、或者Pt構成。
9. 如申請專利範圍第1項之MEMS裝置，其中前述第2彈簧部的下面，與前述第2電極及前述第2錨部的上面為相同高度。
10. 如申請專利範圍第1項之MEMS裝置，其中進而包含設於前述基板上，支撐前述第2電極的第1錨部，及連接前述第2電極與前述第1錨部的第1彈簧部。
11. 如申請專利範圍第10項之MEMS裝置，其中前述第1彈簧部係以延性材料構成。
12. 如申請專利範圍第10項之MEMS裝置，其中前述第2彈簧部的彈簧常數，比前述第1彈簧部的彈簧常數更大。
13. 一種MEMS裝置之製造方法，其特徵為包含：在基板上，形成被固定的第1電極的步驟、於全面形成犧牲層的步驟、於前述犧牲層上形成金屬層的步驟、 於前述金屬層上形成第2彈簧部的步驟、以及藉由蝕刻前述金屬層，形成藉由前述第2彈簧部連接的第2電極與錨部的步驟。
14. 如申請專利範圍第13項之MEMS裝置之製造方法，其中進而包含：在前述金屬層的蝕刻之前，於前述金屬層上形成光阻，圖案化前述光阻的步驟；前述金屬層之具有藉由蝕刻形成的最小寬幅的金屬層圖案上之前述光阻的寬幅，比前述第2彈簧部的寬幅更大。
15. 如申請專利範圍第13項之MEMS裝置之製造方法，其中前述金屬層的蝕刻，係藉由向同性蝕刻來進行的。
16. 如申請專利範圍第13項之MEMS裝置之製造方法，其中前述金屬層的蝕刻，係藉由向異性蝕刻以及前述向異性蝕刻後的向同性蝕刻來進行的。