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JP4601528B2 - Manufacturing method of micromachining switch using pull-up type contact pad - Google Patents
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JP4601528B2 - Manufacturing method of micromachining switch using pull-up type contact pad - Google Patents

Manufacturing method of micromachining switch using pull-up type contact pad Download PDF

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JP4601528B2 JP2005269126A JP2005269126A JP4601528B2 JP 4601528 B2 JP4601528 B2 JP 4601528B2 JP 2005269126 A JP2005269126 A JP 2005269126A JP 2005269126 A JP2005269126 A JP 2005269126A JP 4601528 B2 JP4601528 B2 JP 4601528B2
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Description

本発明は各種の通信システムで用いられる半導体スイッチの製造法に関し、より詳細にはマイクロマシーニング技術を利用したプルアップ型静電気電極と可動型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの製造法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor switch used in various communication systems, and more particularly to a method of manufacturing a micromachining switch using a pull-up type electrostatic electrode and a movable contact pad using a micromachining technique.

従来のマイクロマシーニング技術を利用して製作された半導体スイッチは、酸化シリコン(SiO2)または窒化シリコン(Si34)などの誘電薄膜に高い直流電圧を印加して、これにより発生する静電気的な力で信号の通路役割をするキャンチレバー(cantilever)もしくは接触パッドなどの接触手段が信号伝送線路に短絡(on)と開放(off)を繰り返すことによりスイッチが作動する。 A semiconductor switch manufactured using conventional micromachining technology applies static electricity generated by applying a high DC voltage to a dielectric thin film such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ). The switch is actuated by a contact means such as a cantilever or a contact pad that acts as a signal path with a specific force repeatedly shorting (on) and opening (off) the signal transmission line.

図1、図2は従来のプルダウン型のキャンチレバーを有するマイクロマシーニング技術を利用した半導体スイッチの例を示したものである。図1は並列形態のマイクロマシーニングスイッチであり、図2は直列形態のマイクロマシーニングスイッチである。図2aは信号の伝送線路11とキャンチレバー12を駆動するための直流電圧印加用パッド13が別途に構成されており、図2bは信号伝送線路と直流電圧印加用パッド14が同一線上に構成されている。ここで15はプルダウン電極、16はコンタクト領域、17はアンカーを示す。   1 and 2 show an example of a semiconductor switch using a micromachining technology having a conventional pull-down cantilever. FIG. 1 shows a parallel micromachining switch, and FIG. 2 shows a serial micromachining switch. In FIG. 2a, a signal transmission line 11 and a DC voltage application pad 13 for driving the cantilever 12 are separately configured, and in FIG. 2b, the signal transmission line and the DC voltage application pad 14 are configured on the same line. Yes. Here, 15 is a pull-down electrode, 16 is a contact region, and 17 is an anchor.

このような従来の技術を利用して製作された従来のプルダウン型のマイクロマシーニングスイッチは、短絡および開放間の高い隔離特性を有しているため、信号の損失が少ないので、マイクロ波帯域および30GHz以上のミリメーター波帯域の周波数領域に亘る広い周波数範囲で使用可能である。   A conventional pull-down type micromachining switch manufactured by using such a conventional technique has a high isolation characteristic between a short circuit and an open circuit, and therefore has a low signal loss. It can be used in a wide frequency range over a frequency region of a millimeter wave band of 30 GHz or more.

図1と図2の従来のプルダウン型のマイクロマシーニングスイッチは、キャンチレバーを構成する金属の弾性力以上の静電気力が発生するように直流電圧を印加して信号の伝送線路とキャンチレバーを短絡させ、金属の弾性力でキャンチレバーが復元されて開放される構造を有している。   The conventional pull-down micromachining switch shown in FIGS. 1 and 2 applies a DC voltage so as to generate an electrostatic force greater than the elastic force of the metal constituting the cantilever to short-circuit the signal transmission line and the cantilever. The cantilever is restored and opened by the elastic force of the metal.

既存のマイクロマシーニング技術を利用して開発された半導体スイッチは、キャンチレバーを信号の伝送線路に短絡させるためにキャンチレバーを構成している金属を引っ張るためには20V以上の高い直流電圧を印加しなければならないので、通信システムに適用するためにはシステムを駆動させるための電圧を昇圧する別の回路を必要とする問題点があった。   Semiconductor switches developed using existing micromachining technology must apply a high DC voltage of 20V or higher to pull the metal that forms the cantilever in order to short-circuit the cantilever to the signal transmission line. Therefore, in order to be applied to the communication system, there is a problem that another circuit for boosting the voltage for driving the system is required.

また、信号の伝送線路に開放させる方法がキャンチレバーを構成する金属の弾性による回復力を要求するため、キャンチレバーの変形に因り使用時間が短く信頼度が低い問題点を有していた。   Further, since the method of opening to the signal transmission line requires a recovery force by the elasticity of the metal constituting the cantilever, there is a problem that the use time is short and the reliability is low due to the deformation of the cantilever.

従来のマイクロマシーニングスイッチは、プルアップ型の静電気力電極とキャンチレバーを使用しており、通信システムに使用できるように5V以下の低直流電圧で駆動可能で、半永久的に使用出来なかった。   A conventional micromachining switch uses a pull-up type electrostatic force electrode and a cantilever, and can be driven with a low DC voltage of 5 V or less so that it can be used in a communication system, and cannot be used semipermanently.

本発明に係わるマイクロマシーニンスイッチは、プルアップ型の静電気力電極とキャンチレバーの代わりに、接触パッドを利用する。   The micromachine switch according to the present invention uses a contact pad instead of a pull-up type electrostatic force electrode and a cantilever.

前記課題を達成するために、本発明ではシリコン基板21での信号の伝送損失を防止するために基板両面にシリコン酸化膜もしくは窒化膜22を積層する第1段階;シリコン酸化膜もしくは窒化膜22が積層された基板下部に信号伝送線路23とプルアップ電極24形成のための金属配線工程の第2段階;前記プルアップ電極24上に接触パッド27駆動のための静電気力発生誘電薄膜25を化学気相蒸着方法(CVD)を利用して積層し、所定のパターンにエッチングする第3段階;鍍金方法を利用して接触パッド27と、前記伝送線路23上に前記接触パッド27の安定的な動作具現のためのガードポール26前記接触パッド27が介在される形態で形成する第4段階;前記接触パッド27の遺失を防止し前記接触パッド27と信号伝送線路23間の一定な距離を維持するためのカバー用ガラス板28に溝を形成する第5段階;前記接触パッド27の重さの測定と前記接触パッド27に直流電圧印加するために金属配線工程による拡張伝送線路29を形成する第6段階;両極接合方法を利用して前記ガラス板28前記シリコン基板21を接合する第7段階;前記接触パッド27の重さの測定と前記接触パッド27に直流電圧を印加するために前記シリコン基板21の上部に形成される測定用パッドと直流電圧印加用パッドの駆動を開放(off)するシリコンエッチング工程である第8段階を含むプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの製造法を利用して製作し、接触パッドをプルアップ構造にして低い直流電圧で接触パッドと伝送線路を短絡させ、接触パッドを厚い金属層で構成して接触パッドの重さによる重力を利用して開放する構造のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの製造法を提供する。 In order to achieve the above object, in the present invention, in order to prevent signal transmission loss in the silicon substrate 21, a first step of laminating a silicon oxide film or nitride film 22 on both surfaces of the substrate; the pull-up electrode 24 electrostatic force generation dielectric thin film 25 for the contact pads 27 driven on; the laminated substrate lower signal Goden transmission line 23 and the pull-up electrode 24 second stage metal wiring process for forming A third step of stacking using a chemical vapor deposition method (CVD) and etching into a predetermined pattern ; a contact pad 27 using a plating method, and a stable contact pad 27 on the transmission line 23 the contact pads 27 and the signal to prevent the loss of the contact pads 27; the fourth stage of the contact pad 27 and a guard pawl 26 for operation embodied form in a form which is interposed Metal in order to apply a DC voltage to the weigh measurement of the contact pads 27 of the contact pads 27; the fifth step of forming a groove in the cover glass plate 28 for maintaining a constant distance between the feed line 23 the contact with the weight measurement of the contact pad 27; sixth step to form an extended transmission line 29 by the wiring step; seventh stage using both poles bonding method for bonding the silicon substrate 21 and the glass plate 28 A pull-up type including an eighth stage which is a silicon etching process in which driving of the measurement pad and the DC voltage application pad formed on the silicon substrate 21 to apply a DC voltage to the pad 27 is turned off. Manufactured using a manufacturing method for micromachining switches that use contact pads, the contact pads are pulled up, and the contact pads and transmission lines are short-circuited at a low DC voltage. So, to provide a manufacturing method of micromachining switch using a pull-up type contact pad structure which opens by utilizing gravity by the weight of the contact pads to constitute a contact pad with a thick metal layer.

プルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの製造法は、シリコン基板21での信号の伝送損失を防止するために基板両面にシリコン酸化膜もしくは窒化膜22を積層する第1段階;シリコン酸化膜もしくは窒化膜22が積層された基板下部に信号伝送線路23とプルアップ電極24形成のための金属配線工程の第2段階;前記プルアップ電極24上に接触パッド駆動のための静電気力発生用誘電薄膜25を化学気相蒸着方法(CVD)を利用して積層し、所定のパターンにエッチングする第3段階;鍍金方法を利用して接触パッド27と、前記伝送線路23上に前記接触パッド27の安定的な動作具現のためのガードポール26前記接触パッド27が介在される形態で形成する第4段階;前記接触パッド27の遺失を防止し前記接触パッド27と信号伝送線路23間の一定な距離を維持するためのカバー用ガラス板28に溝を形成する第5段階;前記接触パッド27の重さの測定と前記接触パッド27に直流電圧印加するための金属配線工程によりガラスに拡張伝送線路29を形成する第6段階;両極接合方法を利用して前記ガラス板28前記シリコン基板21を接合する第7段階;前記接触パッド27の重さの測定と前記接触パッド27に直流電圧を印加するために前記シリコン基板21の上部に形成される測定用パッドと直流電圧印加用パッドの駆動を開放(off)するシリコンエッチング工程である第8段階を含む。 The manufacturing method of the micromachining switch using the pull-up type contact pad is a first step of laminating a silicon oxide film or a nitride film 22 on both sides of the substrate in order to prevent signal transmission loss in the silicon substrate 21; electrostatic force for the contact pad drive on the pull-up electrode 24; the second phase of the film or Shin Goden the substrate lower nitride film 22 are laminated transmission lines 23 and the pull-up electrode 24 metal wiring process for forming A third stage of depositing a dielectric thin film 25 for generation using a chemical vapor deposition method (CVD) and etching it into a predetermined pattern ; a contact pad 27 using a plating method and the contact on the transmission line 23 fourth step the contact pad 27 and a guard pawl 26 for stable operation embodying the pad 27 is formed in a form that is interposed; heritage of the contact pads 27 Fifth stage forming grooves in the cover glass plate 28 for maintaining a constant distance between the contact pads 27 and the signal transmission line 23 to prevent; measurement of weight and the contact pads 27 of the contact pads 27 stage 7 joined with the glass plate 28 by using both poles bonding method of the silicon substrate 21; sixth step of forming an extended transmission line 29 to the glass by a metal wiring process for applying a DC voltage to the weight of measuring the open driving of the contact DC voltage applying pad for measurement pad formed on an upper portion of the silicon substrate 21 in order to apply a DC voltage to the pads 27 of the contact pads 27 (off) to silicon etch It includes an eighth stage which is a process.

本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチは、高い短絡/開放隔離特性を有し、低い駆動電圧により通信システム内部に駆動電圧を昇圧するための回路が不要であるため、システムのサイズを小型化することができる。   The micromachining switch using the pull-up type contact pad of the present invention has a high short-circuit / open-isolation characteristic, and does not require a circuit for boosting the drive voltage inside the communication system with a low drive voltage. Can be reduced in size.

また、駆動時に接触パッドを構成する金属の変形が生じないため、長時間使用後にも特性変化が殆んど無く、半永久的に使用することができる効果がある。   Further, since the metal constituting the contact pad is not deformed during driving, there is almost no change in characteristics even after long-term use, and there is an effect that it can be used semipermanently.

以下、添付図面を参照して本発明の特徴的な構成と作用・効果を詳細に説明する。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a characteristic configuration, operation and effect of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1、図2は従来のプルダウン型のキャンチレバーを有するマイクロマシーニング技術を利用した半導体スイッチの例を示したものである。図1は並列形態のマイクロマシーニングスイッチであり、図2は直列形態のマイクロマシーニングスイッチであり、図3は本発明のプルダウン型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した図である。   1 and 2 show an example of a semiconductor switch using a micromachining technology having a conventional pull-down cantilever. FIG. 1 shows a parallel type micromachining switch, FIG. 2 shows a series type micromachining switch, and FIG. 3 sequentially shows the steps of the micromachining switch using the pull-down contact pad of the present invention. FIG.

図3aはシリコン基板21を示した図であり、図3bは基板での信号損失を防止するために図3aのシリコン基板21両面にシリコン基板での信号の伝送損失を防止するために基板両面にシリコン酸化膜もしくは窒化膜22を積層する第1段階を図示した図である。   3A is a diagram showing a silicon substrate 21, and FIG. 3B is a diagram showing both sides of the silicon substrate 21 of FIG. 3A to prevent signal loss on the substrate, and both sides of the substrate to prevent signal transmission loss on the silicon substrate. FIG. 6 is a diagram illustrating a first stage in which a silicon oxide film or a nitride film 22 is stacked.

一般的なシリコン基板は不純物の濃度が高いため低い抵抗を有しているので、シリコン基板に直接形成された伝送線路に信号が伝送される場合、基板での信号損失が生じるようになる。前記のごとき理由で金属配線形成工程前にシリコン酸化膜もしくは窒化膜をシリコン基板両面に形成して基板での信号損失を防止することができる。第1段階で用いられるシリコン酸化膜としては酸化ケイ素(SiO2)があり、代表的な窒化膜としては窒化ケイ素(Si34)がある。これら酸化ケイ素と窒化ケイ素は熱酸化またはCVD(化学気相蒸着方法:chemical vapor deposition)などの方法を利用して積層される。 Since a general silicon substrate has a low resistance due to a high impurity concentration, when a signal is transmitted to a transmission line directly formed on the silicon substrate, a signal loss occurs in the substrate. For the reasons described above, a silicon oxide film or a nitride film can be formed on both sides of the silicon substrate before the metal wiring forming step to prevent signal loss on the substrate. Silicon oxide (SiO 2 ) is used as the silicon oxide film used in the first stage, and silicon nitride (Si 3 N 4 ) is used as a typical nitride film. These silicon oxide and silicon nitride are laminated using a method such as thermal oxidation or CVD (chemical vapor deposition).

図3cはシリコン酸化膜もしくは窒化膜が積層された基板下部に信号の伝送線路23とプルダウン電極24形成のための金属配線工程の第2段階を示した図であって、シルクスクリーン印刷法(孔版捺染法:silk-screen printing)と感光薄膜を利用してパターンを形成(パターニング)した後、スパッタリングまたは蒸着などの方法を利用して金属配線を形成する。   FIG. 3c is a diagram illustrating a second stage of a metal wiring process for forming a signal transmission line 23 and a pull-down electrode 24 under a substrate on which a silicon oxide film or a nitride film is laminated. After forming a pattern using a printing method (silk-screen printing) and a photosensitive thin film (patterning), a metal wiring is formed using a method such as sputtering or vapor deposition.

図3dは接触パッド駆動のための静電気力発生用誘電薄膜25を積層し蝕刻する第3段階を示したものである。静電気力発生用誘電薄膜としては酸化ケイ素と窒化ケイ素が利用される。これら誘電薄膜は化学気相蒸着方法を利用して容易く積層され望むパターンへのエッチング容易である。エッチング方法はガスとプラズマを利用したドライエッチングが主に利用されており、エッチングに用いられるガスは6フッ化イオウ(SF6)、3フッ化メタン(CHF3)、6フッ化エタン(C26)および4フッ化ケイ素(SiF4)などの弗素系列のガスが用いられる。湿エットエッチングを利用する場合には弗酸(HF)系列のエッチング溶液を利用する。静電気力発生用誘電薄膜エッチング工程で金属配線が形成された部分を除いた基板下部の残り部分でシリコン酸化膜もしくは窒化膜がエッチングされるようにできる限り長時間エッチング工程を施す。酸化膜もしくは窒化膜が除去された部分は第7段階の両極接合工程でガラス板と接合される部分になる。 FIG. 3d shows a third step of laminating and etching the electrostatic force generating dielectric thin film 25 for driving the contact pad. Silicon oxide and silicon nitride are used as the dielectric thin film for generating electrostatic force. These dielectric thin films are easily stacked using a chemical vapor deposition method and can be easily etched into a desired pattern. As the etching method, dry etching using gas and plasma is mainly used, and gases used for etching are sulfur hexafluoride (SF 6 ), trifluoride methane (CHF 3 ), and hexafluoroethane (C 2). Fluorine series gases such as F 6 ) and silicon tetrafluoride (SiF 4 ) are used. When wet etching is used, a hydrofluoric acid (HF) series etching solution is used. The etching process is performed for as long a time as possible so that the silicon oxide film or the nitride film is etched in the remaining part of the lower part of the substrate except the part where the metal wiring is formed in the dielectric thin film etching process for generating electrostatic force. The portion from which the oxide film or nitride film has been removed becomes a portion to be bonded to the glass plate in the seventh step bipolar bonding step.

図3eは鍍金方法を利用して接触パッド27と接触パッドの安定的な動作具現のためのガードポール26を形成する第4段階を示したもので、接触パッドが従来のプルダウン型でないプルアップ型に製作される。プルアップ型に製作される場合には次のような特徴を有する。   FIG. 3e shows a fourth step of forming a contact pad 27 and a guard pole 26 for realizing stable operation of the contact pad using a plating method. The contact pad is a pull-up type that is not a conventional pull-down type. To be produced. When manufactured as a pull-up type, it has the following characteristics.

第一、低い直流電圧によっても接触パッドの駆動が可能である。従来のプルダウン型の接触パッドは、これを構成している金属の弾性力以上の静電気力が印加されなければ接触パッドが駆動されなかったが、本発明による接触パッドは弾性力でない接触パッドの重さによる重力以上の静電気力が要求されるため駆動電圧が低い。   First, the contact pad can be driven by a low DC voltage. In the conventional pull-down contact pad, the contact pad is not driven unless an electrostatic force greater than the elastic force of the metal constituting the pull-down contact pad is applied. Driving voltage is low because electrostatic force more than gravity due to the height is required.

第二、接触パッドが既存のスイッチのように基板に取り付けられていなく基板とは独立的な構造になっている。これにより長時間の使用にも接触パッドの変形が生じなく半永久的に使用することができる。   Second, the contact pad is not attached to the substrate like the existing switch, and has a structure independent of the substrate. Thereby, even if it uses for a long time, a deformation | transformation of a contact pad does not arise but it can be used semipermanently.

第三、接触パッドと接触パッドとの短絡と開放は接触パッドの重さに依存する。重さが軽いと接触パッドの駆動電圧は低くなるが開放が難しくなり、重いと開放は容易になされるが駆動電圧が高くなる短点がある。これのために接触パッドは信号伝送線路の短絡と開放のための重さを確保し得る厚さの金属層の構造を有するようにする。   Third, the shorting and opening of the contact pad depends on the weight of the contact pad. If the weight is light, the driving voltage of the contact pad is low, but it is difficult to open it. If the weight is heavy, the opening is easy, but the driving voltage is high. For this purpose, the contact pad has a metal layer structure with a thickness that can secure a weight for short-circuiting and opening the signal transmission line.

図3fは接触パッドの遺失を防止し接触パッドと信号伝送線路間の一定な距離を維持するためのカバー用ガラス板28に溝を形成する第5段階を示したものである。ガラス蝕刻は弗酸を利用してなされ、エッチングされる深さは接触パッドの厚さと接触パッドとの間隔を計算して決定される。   FIG. 3f shows a fifth step of forming a groove in the cover glass plate 28 to prevent the contact pad from being lost and to maintain a constant distance between the contact pad and the signal transmission line. Glass etching is performed using hydrofluoric acid, and the etching depth is determined by calculating the thickness of the contact pad and the distance between the contact pads.

図3gは測定と直流電圧印加のための金属配線工程によりガラスに拡張伝送線路29を形成する第6段階を示したもので、シルクスクリーン印刷法(孔版捺染法)と感光薄膜を利用してパターンを形成した後、スパッタリングまたは蒸着などの方法を利用して拡張電極を形成する。   FIG. 3g shows a sixth step of forming an extended transmission line 29 on the glass by a metal wiring process for measurement and application of a DC voltage. A pattern using a silk screen printing method (stencil printing method) and a photosensitive thin film is used. Then, an extended electrode is formed using a method such as sputtering or vapor deposition.

図3hはガラス板とシリコン基板間のパターン整列後に両極接合方法を利用してガラス板とシリコン基板を接合する第7段階を示した図である。両極接合方法はシリコン基板またはガリウムヒ素(GaAs)などの半導体基板を同一の半導体基板やガラスなどの他の基板と付着する一種の接合方法である。本発明では接触パッドを支持し接触パッドと接触パッドが常に一定の間隔を維持するようにするために両極接合によりシリコン基板とガラスを接合する。   FIG. 3h is a view illustrating a seventh stage of bonding the glass plate and the silicon substrate using a bipolar bonding method after pattern alignment between the glass plate and the silicon substrate. The bipolar bonding method is a kind of bonding method in which a silicon substrate or a semiconductor substrate such as gallium arsenide (GaAs) is attached to the same semiconductor substrate or another substrate such as glass. In the present invention, the silicon substrate and the glass are bonded to each other by bipolar bonding in order to support the contact pad and maintain a constant distance between the contact pad and the contact pad.

図3iは測定と直流電圧を印加するために測定用パッドと直流電圧印加用パッドを開放するためのシリコンエッチング工程の第8段階を示した図である。パターン整列後にライまたはウエットエッチング方法を利用して高い選択度を有するようにシリコンのみをエッチングされる。ドライエッチングは6フッ化イオウ(SF6)、3フッ化メタン(CHF3)、6フッ化エタン(C26)および4フッ化ケイ素(SiF4)などの弗素系列または塩素(Cl2)、3塩化ホウ素(BCl3)および4塩化ケイ素(SiCl4)などの塩素系列のガスを利用してなされる。ウエットエッチングは水酸化カリウム(KOH)またはTMAH(trimethyl ammonium hydroxide)などの非等方性エッチング溶液を用いてなされる。ドライエッチング方法はウエットエッチング方法に比べて垂直に近い界面を得られるが、ウエットエッチングに比べて荒い界面が現れる問題点を有している。 FIG. 3i is a diagram illustrating an eighth stage of a silicon etching process for opening the measurement pad and the DC voltage application pad in order to apply the measurement and the DC voltage. After pattern alignment, only silicon is etched to have high selectivity using a lie or wet etching method. Dry etching is based on fluorine series such as sulfur hexafluoride (SF 6 ), trifluoride methane (CHF 3 ), ethane hexafluoride (C 2 F 6 ) and silicon tetrafluoride (SiF 4 ) or chlorine (Cl 2 ). This is done using chlorine series gases such as boron trichloride (BCl 3 ) and silicon tetrachloride (SiCl 4 ). The wet etching is performed using an anisotropic etching solution such as potassium hydroxide (KOH) or TMAH (trimethyl ammonium hydroxide). The dry etching method can obtain a substantially vertical interface as compared with the wet etching method, but has a problem that a rough interface appears as compared with the wet etching method.

図4は本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの構造を示した図面で、接触パッド27がシリコン基板21とは独立的な構造で成っている。   FIG. 4 is a view showing a structure of a micromachining switch using a pull-up type contact pad according to the present invention. The contact pad 27 has a structure independent of the silicon substrate 21.

図4で短絡時に信号は拡張伝送線路と信号の伝送線路と接触パッドにより伝送される。接触パッドの駆動は電流電圧を印加することによりなされる。   In FIG. 4, a signal is transmitted by an extended transmission line, a signal transmission line, and a contact pad when short-circuited. The contact pad is driven by applying a current voltage.

従来のプルダウン型キャンチレバーを利用した、並列形のマイクロマシーニングスイッチである。This is a parallel micromachining switch using a conventional pull-down cantilever. 従来のプルダウン型キャンチレバーを利用した、直列形のマイクロマシーニングスイッチを示す外観説明図である。It is external appearance explanatory drawing which shows the serial type micromachining switch using the conventional pull-down type cantilever. 図2aのマイクロマシーニングスイッチの断面説明図である。It is a cross-sectional explanatory drawing of the micromachining switch of FIG. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図のシリコン基板を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the silicon substrate of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention sequentially. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図のシリコン基板両面に窒化ケイ素を積層した状態を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the state which laminated | stacked the silicon nitride on both surfaces of the silicon substrate of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention sequentially. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図の信号伝送線路およびプルアップ型電極配線の形成を示した断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which showed formation of the signal transmission line of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention in order, and the pull-up type electrode wiring. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図の接触パッド駆動用誘電薄膜積層およびエッチングを示した断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which showed the dielectric thin film lamination for contact pad drive of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention in order, and etching. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図の接触パッドおよびガードポールの形成を示した断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which showed formation of the contact pad and guard pole of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention sequentially. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図のガラス板に接触パッドカバー用溝の形成を示した断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which showed formation of the groove | channel for a contact pad cover in the glass plate of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention sequentially. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図のガラス板に拡張伝送線路の形成を示した断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which showed formation of the extended transmission line in the glass plate of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention sequentially. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図の両極接合によるシリコン基板とガラスの接合を示した断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which showed joining of the silicon substrate and glass by bipolar | dipolar joining of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention sequentially. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの工程を順次に示した工程説明図の測定および直流電圧印加用パッド部分開放のためのシリコンエッチングを示した断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which showed the silicon etching for the measurement of the process explanatory drawing which showed the process of the micromachining switch using the pull-up type contact pad of this invention in order, and the pad part for DC voltage application. 本発明のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの構造図である。FIG. 4 is a structural diagram of a micromachining switch using the pull-up type contact pad of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11、23 信号の伝送線路
12 キャンチレバー
13、14 直流電圧印加用パッド
15 プルダウン電極
16 コンタクト領域
17 アンカー
21 シリコン基板
22 シリコン酸化膜もしくは窒化膜
24 プルアップ電極
25 静電気力発生のための誘電薄膜
26 ガードポール
27 接触パッド
28 ガラス板
29 拡張伝送線路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 23 Signal transmission line 12 Cantilever 13, 14 DC voltage application pad 15 Pull-down electrode 16 Contact region 17 Anchor 21 Silicon substrate 22 Silicon oxide film or nitride film 24 Pull-up electrode 25 Dielectric thin film for generating electrostatic force 26 Guard Paul 27 Contact pad 28 Glass plate 29 Extended transmission line

Claims (2)

シリコン基板(21)での信号の伝送損失を防止するために基板の両面にシリコン酸化膜もしくは窒化膜(22)を積層する第1段階、
シリコン酸化膜もしくは窒化膜(22)が積層された基板下部に信号伝送線路(23)とプルアップ電極(24)を形成する金属配線工程の第2段階、
前記プルアップ電極(24)上に接触パッド駆動のための静電気力発生用誘電薄膜(25)を化学気相蒸着方法(CVD)を利用して積層し、所定のパターンにエッチングする第3段階、
鍍金方法を利用して接触パッド(27)と、前記信号伝送線路(23)上に前記接触パッド(27)の安定的な動作具現のためのガードポール(26)前記接触パッド(27)が介在される形態で形成する第4段階、
前記接触パッド(27)の遺失を防止し前記接触パッド(27)と信号伝送線路(23)間の一定な距離を維持するためのカバー用ガラス板(28)に溝を形成する第5段階、
前記接触パッド(27)の重さの測定と前記接触パッド(27)に直流電圧印加するための金属配線工程によりガラスに拡張伝送線路(29)を形成する第6段階
極接合方法を利用して前記ガラス板(28)前記シリコン基板(21)を接合する第7段階、および
前記接触パッド(27)の重さの測定と前記接触パッド(27)に直流電圧を印加するために前記シリコン基板(21)の上部に形成される測定用パッドと直流電圧印加用パッドの駆動を開放(off)する第8段階
を含むことを特徴とするプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの製造法。
A first step of laminating a silicon oxide film or a nitride film (22) on both sides of the substrate to prevent signal transmission loss on the silicon substrate (21);
The second step of the metal wiring process for forming a silicon oxide film or a nitride film (22) signal to the substrate lower portion which are stacked Goden feed line (23) to pull up electrode (24),
A third step of laminating a dielectric thin film (25) for generating an electrostatic force for driving a contact pad on the pull-up electrode (24) using a chemical vapor deposition method (CVD), and etching into a predetermined pattern ;
Contact utilizing plating method pads (27) and said signal transmission line guard Paul (26) for the stable operation embodying the contact pads on the (23) (27) and said contact pads (27) A fourth step of forming in an intervening form ,
Fifth step of forming grooves in the cover glass plate (28) for maintaining a constant distance between the contact pads to prevent loss of the contact pads (27) (27) and the signal transmission line (23),
A sixth step of forming an extended transmission line (29) on the glass by measuring the weight of the contact pad (27) and a metal wiring process for applying a DC voltage to the contact pad (27) ;
Seventh step of bonding the silicon substrate and the glass plate by using the two electrode joining method (28) (21), and
In order to measure the weight of the contact pad (27) and to apply a DC voltage to the contact pad (27), the measurement pad and the DC voltage application pad formed on the silicon substrate (21) are driven . A method of manufacturing a micromachining switch using a pull-up type contact pad, comprising an eighth step of opening (off) .
前記第4段階の接触パッドは信号線路短絡と開放のための重さを確保し得る厚さの金属層の構造を有することを特徴とする請求項1記載のプルアップ型接触パッドを利用したマイクロマシーニングスイッチの製造法。 2. The micro of the pull-up type contact pad according to claim 1, wherein the contact pad of the fourth step has a structure of a metal layer having a thickness capable of securing a weight for shorting and opening the signal line. Machining switch manufacturing method.
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