可変キャパシタ及びその製造方法
【課題】 小型の構成であっても、大きな容量と大きな容量変化とを得ることができ、容量の微調整も可能である可変キャパシタを提供する。
【解決手段】 上部側の可動電極２は平らであるが、下部側の可動電極１は凸状に変形されている。可動電極１の対向面には、誘電体層３が設けられている（ａ）。可動電極１と可動電極２との間に印加する電圧を調整することで、両電極１，２間に発生する静電引力により両電極１，２間に任意の距離を確保して、所望の静電容量を得る。両電極１，２間の距離を短くしていった場合、可動電極１が凸状となっているため、まず、中央部分において、可動電極１の一部と可動電極２の一部とが誘電体層３を介して接触される（ｂ）。その後、その接触部分から順に周縁部側に向かって可動電極２と誘電体層３（可動電極１）とが接触していき、接触領域が徐々に広がっていく（ｃ）。
【解決手段】 上部側の可動電極２は平らであるが、下部側の可動電極１は凸状に変形されている。可動電極１の対向面には、誘電体層３が設けられている（ａ）。可動電極１と可動電極２との間に印加する電圧を調整することで、両電極１，２間に発生する静電引力により両電極１，２間に任意の距離を確保して、所望の静電容量を得る。両電極１，２間の距離を短くしていった場合、可動電極１が凸状となっているため、まず、中央部分において、可動電極１の一部と可動電極２の一部とが誘電体層３を介して接触される（ｂ）。その後、その接触部分から順に周縁部側に向かって可動電極２と誘電体層３（可動電極１）とが接触していき、接触領域が徐々に広がっていく（ｃ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変キャパシタ及びその製造方法に関し、特に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System)技術を用いた可変キャパシタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変キャパシタは、可変周波数発振器、同調増幅器、位相シフタ、インピーダンス整合回路などを含む電気回路において重要な部品であり、近年、携帯機器への搭載が増えてきている。現在主に使用されているバラクダダイオードに比べて、ＭＥＭＳ技術を用いて作製された可変キャパシタは、損失が小さくてＱ値を高くできるという利点があり、その開発が急がれている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
可変キャパシタは、対向する２つの電極の片方または両方を可動電極とし、この可動電極をアクチュエータにて駆動して、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる構成が一般的である。
【０００４】
図１４は、従来の一般的な可変キャパシタの構成図である。基板４４には固定電極４１が設けられ、基板４４には可動電極４２が、固定電極４１と対向する態様で弾性的に支持されている。図１４では、この弾性支持を示すためにバネ５１を機能的に記載している。固定電極４１と可動電極４２との間に印加する電圧を調整することにより、両電極４１，４２間に発生する静電引力とバネ５１の強さとのバランスを制御して、両電極４１，４２間に任意の距離ｄを確保する。そして、この距離ｄを変化させることで、所望の静電容量が得られる。
【特許文献１】特開２００３−１８８０４９号公報
【特許文献２】特開平９−１６２０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１４に示す従来の可変キャパシタには、次のような問題がある。両電極４１，４２間の距離ｄが初期値の２／３を超えて近接した場合にプルイン現象が起こって、可動電極４２が固定電極４１に急激に引き付けられて接触し、両電極４１，４２間がショートする。このため、このような構造を有する可変キャパシタでは、両電極４１，４２間の距離ｄを初期値の２／３までしか近接できないため、容量を初期値の１．５倍までしか変化できない。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、小型の構成であっても、大きな容量と大きな容量変化とを得ることができ、また容量の微調整も可能である可変キャパシタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る可変キャパシタは、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極間の距離を短縮させた場合に、前記２つの電極の一部同士が前記誘電体層を介して接触し、その接触部分を起点に接触領域が広がっていくように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極間の距離を短くしていった場合に、まず両電極の一部が誘電体層を介して接触し、次いでその接触部分を起点にして接触領域が徐々に広がっていくように構成してあり、プルイン現象の影響を受けずに、大きな容量と大きな容量変化とが得られる。
【０００９】
本発明に係る可変キャパシタは、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極の片方または両方が、凸状部分及び／または凹状部分を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の可変キャパシタにあっては、２つの電極の少なくとも一方に、凸状部分及び／または凹状部分を設けるようにしており、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成が容易に得られる。
【００１１】
本発明に係る可変キャパシタは、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明の可変キャパシタにあっては、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させており、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成が容易に得られる。
【００１３】
本発明に係る可変キャパシタは、前記誘電体層は前記２つの電極の片方または両方の電極の対向面に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極間に介在させる誘電体層を少なくとも一方の電極の対向面に設けており、電極間をショートさせないための誘電体層が安定的に設けられる。
【００１５】
本発明に係る可変キャパシタは、前記電極の対向面及び／または前記誘電体層の対向面に疎水処理を施してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極の対向面及び／または誘電体層の対向面に疎水処理を施してあり、両電極同士のスティッキング現象の発生を抑止する。
【００１７】
本発明に係る可変キャパシタは、前記凸状部分及び／または凹状部分を、前記２つの電極間の距離を変化させる際にバネとして利用するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極間の距離を変化させる際に、その凸状部分及び／または凹状部分をバネとして利用するようにしており、この凸状部分及び／または凹状部分を起点とした接触の広がりを容易に行える。
【００１９】
本発明に係る可変キャパシタは、前記凸状部分及び／または凹状部分を、材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成してあることを特徴とする。
【００２０】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極の凸状部分及び／または凹状部分を材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成しており、この凸状部分及び／または凹状部分が簡単に形成される。
【００２１】
本発明に係る可変キャパシタの製造方法は、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、前記電極となる電極膜と、該電極膜と応力または熱膨張係数が異なる誘電体膜とを積層する工程を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の可変キャパシタの製造方法にあっては、例えば、圧縮応力を持つ電極膜上に、引張応力を持つ誘電体膜を積層させることにより、中央部が凹状をなす構成を容易に作製する。
【００２３】
本発明に係る可変キャパシタの製造方法は、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、基板上に犠牲層を形成する工程と、該犠牲層上に凸状のレジストパターンを形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターン上に前記電極となる電極膜を形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターンを除去する工程とを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明の可変キャパシタの製造方法にあっては、部分的に凸形状をなす電極を容易に作製する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極間の距離を短縮させた場合に、両電極の一部が誘電体層を介して接触し、その接触部分を起点に接触領域が徐々に増加していくように構成したので、プルイン現象の影響を受けることなく、大きな容量と大きな容量変化とを得ることができる。
【００２６】
本発明の可変キャパシタでは、２つの電極の片方または両方が凸状部分及び／または凹状部分を有するようにしたので、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成を容易に得ることができる。
【００２７】
本発明の可変キャパシタでは、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させるようにしたので、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成を容易に得ることができる。
【００２８】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極間に介在させる誘電体層を少なくとも一方の電極の対向面に設けるようにしたので、電極間をショートさせないための誘電体層が安定的に設けることができる。
【００２９】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極の対向面及び／または誘電体層の対向面に疎水処理を施すようにしたので、両電極同士のスティッキング現象の発生を抑止することができる。
【００３０】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極間の距離を変化させる際に、その凸状部分及び／または凹状部分をバネとして利用するようにしたので、この凸状部分及び／または凹状部分を起点とした接触の広がりを容易に行うことができる。
【００３１】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極の凸状部分及び／または凹状部分を材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成するようにしたので、この凸状部分及び／または凹状部分を簡単に形成することができる。
【００３２】
本発明の可変キャパシタの製造方法では、応力の方向が反対である電極膜と誘電体膜とを積層するようにしたので、中央部が凸状または凹状をなす電極を容易に作製することができる。
【００３３】
本発明の可変キャパシタの製造方法では、基板上に犠牲層を形成し、犠牲層上に凸状のレジストパターンを形成し．犠牲層及びレジストパターンを覆うように電極膜を形成した後、犠牲層及びレジストパターンを除去するようにしたので、部分的に凸形状をなす電極を容易に作製することができる。。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明について図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明に係る可変キャパシタの平面図、図２は同じくその分解斜視図である。
【００３５】
図中４は、シリコン，化合物半導体などで形成される基板である。基板４の中央部に十字状の開口３１が形成され、基板４の上面には絶縁層３２が設けられている。図中、１，２は、何れも例えばアルミニウムからなる下部側の可動電極，上部側の可動電極である。
【００３６】
可動電極１は、両端側の線路部１ａ，１ａと中央のキャパシタ部１ｂとから構成され、一方の線路部１ａの端部は信号パッド３３に接続され、他方の線路部１ａの端部は絶縁層３２上に接続されて接地電極３４とは電気的に分離されている。これらの端部にて可動電極１は基板４に支持され、これらの端部を除く可動電極１の他の部分は開口３１上に位置している。また、可動電極２は、両端側の線路部２ａ，２ａと中央のキャパシタ部２ｂとから構成され、両方の線路部２ａ，２ａの端部は何れも接地電極３４に接続されている。これらの端部にて可動電極２は基板４に支持され、これらの端部を除く可動電極２の他の部分は開口３１上に位置している。
【００３７】
これらの可動電極１及び可動電極２は、基板４の開口３１に合わせて十字状に配置されており、可動電極１のキャパシタ部１ｂと可動電極２のキャパシタ部２ｂとが空気層を介して対向されている。この対向するキャパシタ部１ｂ及びキャパシタ部２ｂにてキャパシタとして機能する。なお、互いに電気的に分離された可動電極１及び可動電極２は、何れもグランドから浮かせた状態で使用しても良いが、浮遊容量を抑える目的から、可動電極２を接地電極３４に接続している。
【００３８】
信号パッド３３及び接地電極３４間に電源回路３５が設けられており、信号パッド３３（可動電極１）と接地電極３４（可動電極２）との間に電圧を印加できるようになっている。電源回路３５により可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加し、両電極１，２間に発生する静電引力で両電極１，２間の距離を制御する。そして、この両電極１，２間の距離を調整することにより、所望の静電容量を得る。
【００３９】
（第１実施の形態）
図３は、第１実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図３（ａ）に示すように、可動電極１と可動電極２とが、そのキャパシタ部１ｂ，２ｂを対向させた態様で、基板４に弾性的に支持されている。上部側の可動電極２は平らであるが、下部側の可動電極１は凸状に変形されている。可動電極１の可動電極２に対向する側の対向面には、例えばアルミナからなる誘電体層３が設けられている。なお、可動電極１の線路部１ａ，１ａ及び可動電極２の線路部２ａ，２ａは、バネ部材として機能しており、図３（ａ）〜（ｃ）では、この弾性支持を示すためにバネ１１及び１２を機能的に記載している。
【００４０】
可動電極１と可動電極２との間に印加する電圧を調整することで、両電極１，２間に発生する静電引力により両電極１，２間に任意の距離を確保し、この距離を変化させることで、所望の静電容量が得られるように構成されている。
【００４１】
可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加して両電極１，２間の距離を短縮していった場合、可動電極１が凸形状を有するため、まず、中央部分において、可動電極１の一部と可動電極２の一部とが誘電体層３を介して接触される（図３（ｂ））。その後、その接触部分から順に周縁部側に向かって可動電極２と誘電体層３（可動電極１）とが接触していき、接触領域が徐々に広がっていく（図３（ｃ））。
【００４２】
可動電極１または可動電極２を支持しているバネ１１，１２のバネ定数は、可動電極１（キヤパシタ部１ｂ）または可動電極２（キヤパシタ部２ｂ）自身のバネ定数より小さく設定している。したがって、可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加していく場合、図３（ｂ）に示すように、可動電極１と可動電極２とが接触するまでは、各電極１，２を支持しているバネ１１，１２のバネ定数と両電極１，２間の静電引力とのバランスにより、容量変化を得ることができる。さらに、両電極１，２間に電圧を印加していった場合、図３（ｃ）に示すように、可動電極１または可動電極２自身のバネ定数と両電極１，２間の静電引力とのバランスにより、容量変化を得ることができる。
【００４３】
対向する平行平板の間隔を小さくするように働く静電引力Ｆは、下記式（１）で表される。電極間の距離ｄが小さいほど、発生する静電引力Ｆが大きくなるため、同じ大きさの静電引力Ｆを得る場合に、電極間の距離ｄが小さければ、より小さな印加電圧Ｖで済むことになる。
Ｆ＝Ｓε0 εr Ｖ2 ／２ｄ2 …（１）
但し、Ｓ：電極の面積 ｄ：電極間の距離 ε0 ：真空中の誘電率
εr ：電極間の比誘電率 Ｖ：印加電圧
【００４４】
図３（ｂ）または（ｃ）に示す両電極１，２間の距離は、両電極１，２が接触する部分で０であり、その周辺部分では限りなく０に近くなるので、これらの部分では小さい印加電圧で接触させることが可能となる。静電容量Ｃは下記式（２）で表されるため、電極間の距離ｄが小さいほど静電容量Ｃは大きくなり、また、電極間の距離ｄが小さい領域での電極間の距離の変化は大きな容量変化として現れる。
Ｃ＝ε0 εr Ｓ／ｄ …（２）
【００４５】
以上のことから、本発明の可変キャパシタでは、小さな駆動電圧にて大きな静電容量と大きな静電容量変化とを併せて実現することが可能である。また、従来の可変キャパシタに比べて、同じ静電容量を確保する場合に、サイズを小型化することができる。
【００４６】
可変キャパシタを構成する可動電極１，２自身がバネ性を有しているため、両電極同士のスティッキング現象が起こりにくくなる。スティッキング現象に関しては、接触部分にジメチルジクロロシラン，オクタデシルトリクロロシランなどの疎水剤を塗布して表面に疎水化処理を施しておくようにすれば、キャパシタ部１ｂ，２ｂ周辺雰囲気中の水分の影響がなくなり、スティッキング現象をより抑止することが可能となる。
【００４７】
（第２実施の形態）
図４は、第２実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図４において、図３と同一部分には同一番号を付している。図４に示す第２実施の形態では、上部側の可動電極２は平らであるが、下部側の可動電極１は凹状に変形されている。この例では、周縁部で最初に接触し、その後中央部に向けて接触領域が広がっていく。第２実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４８】
（第３実施の形態）
図５は、第３実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図５において、図３と同一部分には同一番号を付している。図５に示す第３実施の形態では、上部側の可動電極２及び下部側の可動電極１が何れも凸状に変形されている。この例では、第１実施の形態と同様に、中央部で最初に接触し、その後周縁部に向けて接触領域が広がっていく。第３実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４９】
（第４実施の形態）
図６は、第４実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図６において、図３と同一部分には同一番号を付している。図６に示す第４実施の形態では、上部側の可動電極２及び下部側の可動電極１が何れも凹状に変形されている。この例では、第２実施の形態と同様に、周縁部で最初に接触し、その後中央部に向けて接触領域が広がっていく。第４実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５０】
（第５実施の形態）
図７は、第５実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図７において、図３と同一部分には同一番号を付している。図７に示す第５実施の形態では、下部側の可動電極１が凸状に変形されており、上部側の可動電極２が凹状に変形されている。第５実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。この第５実施の形態では、同時に全域で接触しないように、可動電極１の凸形状と可動電極２の凹形状との形状か異なること、つまりそれぞれの曲率が異なることが好ましい。
【００５１】
（第６実施の形態）
図８は、第６実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図８において、図３と同一部分には同一番号を付している。上述した第１〜第５実施の形態では可動電極が全体的に凸状または凹状をなすようにしているが、図８に示す第６実施の形態では、全域が平らである上部側の可動電極２に対して、下部側の可動電極１は平らな電極の一部が凸状に変形されている。この例では、凸形状部で最初に接触し、その後その周囲に向けて接触領域が広がっていく。第６実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５２】
（第７実施の形態）
図９は、第７実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図９において、図３と同一部分には同一番号を付している。図９に示す第７実施の形態では、全域が平らである上部側の可動電極２に対して、下部側の可動電極１が凸形状，凹形状を交互に有する波形状をなしている。この例では、凸形状部で最初に接触し、その後その周囲に向けて接触領域が広がっていく。第７実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
以下、このような凸形状，凹形状の作製方法について説明する。可動電極が単層で構成される場合、つまり表面に誘電体層が設けられない場合には、電極形成時の成膜手法、アニール温度などを制御することにより、凸形状または凹形状を作製できる。
【００５４】
表面に誘電体層が設けられる可動電極の場合には、使用する材料の内部応力の差、または熱膨張係数の差を利用して、凸形状または凹形状を作製することが可能である。例えば、可動電極１の材料として圧縮応力を持つ材料を使用し、誘電体層３の材料として引張応力を持つ材料を使用して、図１０に示すように、それらの材料の電極膜１３及び誘電体膜１４を積層することにより、第２，第４実施の形態に記載した、中央部が凹状をなす構成を作製できる。
【００５５】
また、図１１に示すように、可動電極１及び／または誘電体層３の膜厚を部分的に変化させるようにして、部分的に凸形状または凹形状を作製することも可能である。
【００５６】
図１２は、可動電極の製造工程の一例を示す断面図である。例えばシリコンからなる基板２１上に犠牲層２２を形成し、犠牲層２２上にレジスト２３のパターンを形成する（図１２（ａ））。加熱処理によって、レジスト２３のパターンを凸状に変形した後（図１２（ｂ）），犠牲層２２及びレジスト２３を覆うように、例えばアルミニウムからなる電極膜２４を形成する（図１２（ｃ））。最後に、犠牲層２２及びレジスト２３を除去して、部分的に凸形状をなす可動電極を得る（図１２（ｄ））。
【００５７】
（第８実施の形態）
図１３（ａ）〜（ｃ）は、第８実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図１３において、図３と同一部分には同一番号を付している。可動電極１及び／または可動電極２に凸形状または凹形状を設けた上述の第１〜第７実施の形態とは異なり、第８実施の形態では、可動電極１及び可動電極２の何れもが平板電極である。
【００５８】
図１３（ａ）に示すように、可動電極１と可動電極２とが、そのキャパシタ部１ｂ，２ｂを対向させた態様で、基板４に弾性的に支持されている。可動電極１と可動電極２とは平行状態ではなく、可動電極１を可動電極２に対して傾斜させた状態で両電極１，２が配置されている。
【００５９】
可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加して両電極１，２間の距離を短縮していった場合、可動電極１が可動電極２に対して傾斜しているため、まず、可動電極１の一部と可動電極２の一部とが誘電体層３を介して接触される（図１３（ｂ）の左端部）。その後、その接触部分から順に可動電極２と誘電体層３（可動電極１）とが接触していき、接触領域が徐々に広がっていく（図１３（ｃ））。この第８実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６０】
なお、上述した各実施の形態では、下部側の可動電極１に誘電体層３を設けることとしたが、上部側の可動電極２の可動電極１と対向する側の面に誘電体層３を設けるようにしても良い。また、可動電極１及び可動電極２の両方の対向面に誘電体層３を設けるようにしても良い。また、誘電体層３を可動電極１及び／または可動電極２に設けることは必須ではなく、可動電極１と可動電極２とが接触する際に、その電極１，２間に誘電体層３が介在される構成であれば、誘電体層３の設置手法は任意である。
【００６１】
また、上述した各実施の形態では、対向する２つの電極が何れも可動電極である場合について説明したが、一方が固定電極で他方が可動電極であっても、本発明は適用可能である。
【００６２】
また、対向する２つの電極間の距離を変化させるために静電アクチュエータを用いる構成としたが、圧電アクチュエータ，サーマルアクチュエータ，電磁アクチュエータなどの他の駆動手段を用いるようにしても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る可変キャパシタの平面図である。
【図２】本発明に係る可変キャパシタの分解斜視図である。
【図３】第１実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図４】第２実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図５】第３実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図６】第４実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図７】第５実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図８】第６実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図９】第７実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図１０】可動電極の作製方法を示す断面図である。
【図１１】可動電極の作製方法を示す断面図である。
【図１２】可動電極の製造工程の一例を示す断面図である。
【図１３】第８実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図１４】従来の一般的な可変キャパシタの構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 可動電極
２ 可動電極
３ 誘電体層
４ 基板
１１，１２ バネ
１３ 電極膜
１４ 誘電体膜
２１ 基板
２２ 犠牲層
２３ レジスト
２４ 電極膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変キャパシタ及びその製造方法に関し、特に、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System)技術を用いた可変キャパシタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変キャパシタは、可変周波数発振器、同調増幅器、位相シフタ、インピーダンス整合回路などを含む電気回路において重要な部品であり、近年、携帯機器への搭載が増えてきている。現在主に使用されているバラクダダイオードに比べて、ＭＥＭＳ技術を用いて作製された可変キャパシタは、損失が小さくてＱ値を高くできるという利点があり、その開発が急がれている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
可変キャパシタは、対向する２つの電極の片方または両方を可動電極とし、この可動電極をアクチュエータにて駆動して、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる構成が一般的である。
【０００４】
図１４は、従来の一般的な可変キャパシタの構成図である。基板４４には固定電極４１が設けられ、基板４４には可動電極４２が、固定電極４１と対向する態様で弾性的に支持されている。図１４では、この弾性支持を示すためにバネ５１を機能的に記載している。固定電極４１と可動電極４２との間に印加する電圧を調整することにより、両電極４１，４２間に発生する静電引力とバネ５１の強さとのバランスを制御して、両電極４１，４２間に任意の距離ｄを確保する。そして、この距離ｄを変化させることで、所望の静電容量が得られる。
【特許文献１】特開２００３−１８８０４９号公報
【特許文献２】特開平９−１６２０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１４に示す従来の可変キャパシタには、次のような問題がある。両電極４１，４２間の距離ｄが初期値の２／３を超えて近接した場合にプルイン現象が起こって、可動電極４２が固定電極４１に急激に引き付けられて接触し、両電極４１，４２間がショートする。このため、このような構造を有する可変キャパシタでは、両電極４１，４２間の距離ｄを初期値の２／３までしか近接できないため、容量を初期値の１．５倍までしか変化できない。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、小型の構成であっても、大きな容量と大きな容量変化とを得ることができ、また容量の微調整も可能である可変キャパシタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る可変キャパシタは、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極間の距離を短縮させた場合に、前記２つの電極の一部同士が前記誘電体層を介して接触し、その接触部分を起点に接触領域が広がっていくように構成してあることを特徴とする。
【０００８】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極間の距離を短くしていった場合に、まず両電極の一部が誘電体層を介して接触し、次いでその接触部分を起点にして接触領域が徐々に広がっていくように構成してあり、プルイン現象の影響を受けずに、大きな容量と大きな容量変化とが得られる。
【０００９】
本発明に係る可変キャパシタは、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極の片方または両方が、凸状部分及び／または凹状部分を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の可変キャパシタにあっては、２つの電極の少なくとも一方に、凸状部分及び／または凹状部分を設けるようにしており、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成が容易に得られる。
【００１１】
本発明に係る可変キャパシタは、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させてあることを特徴とする。
【００１２】
本発明の可変キャパシタにあっては、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させており、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成が容易に得られる。
【００１３】
本発明に係る可変キャパシタは、前記誘電体層は前記２つの電極の片方または両方の電極の対向面に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極間に介在させる誘電体層を少なくとも一方の電極の対向面に設けており、電極間をショートさせないための誘電体層が安定的に設けられる。
【００１５】
本発明に係る可変キャパシタは、前記電極の対向面及び／または前記誘電体層の対向面に疎水処理を施してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極の対向面及び／または誘電体層の対向面に疎水処理を施してあり、両電極同士のスティッキング現象の発生を抑止する。
【００１７】
本発明に係る可変キャパシタは、前記凸状部分及び／または凹状部分を、前記２つの電極間の距離を変化させる際にバネとして利用するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極間の距離を変化させる際に、その凸状部分及び／または凹状部分をバネとして利用するようにしており、この凸状部分及び／または凹状部分を起点とした接触の広がりを容易に行える。
【００１９】
本発明に係る可変キャパシタは、前記凸状部分及び／または凹状部分を、材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成してあることを特徴とする。
【００２０】
本発明の可変キャパシタにあっては、対向する２つの電極の凸状部分及び／または凹状部分を材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成しており、この凸状部分及び／または凹状部分が簡単に形成される。
【００２１】
本発明に係る可変キャパシタの製造方法は、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、前記電極となる電極膜と、該電極膜と応力または熱膨張係数が異なる誘電体膜とを積層する工程を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の可変キャパシタの製造方法にあっては、例えば、圧縮応力を持つ電極膜上に、引張応力を持つ誘電体膜を積層させることにより、中央部が凹状をなす構成を容易に作製する。
【００２３】
本発明に係る可変キャパシタの製造方法は、対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、基板上に犠牲層を形成する工程と、該犠牲層上に凸状のレジストパターンを形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターン上に前記電極となる電極膜を形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターンを除去する工程とを有することを特徴とする。
【００２４】
本発明の可変キャパシタの製造方法にあっては、部分的に凸形状をなす電極を容易に作製する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極間の距離を短縮させた場合に、両電極の一部が誘電体層を介して接触し、その接触部分を起点に接触領域が徐々に増加していくように構成したので、プルイン現象の影響を受けることなく、大きな容量と大きな容量変化とを得ることができる。
【００２６】
本発明の可変キャパシタでは、２つの電極の片方または両方が凸状部分及び／または凹状部分を有するようにしたので、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成を容易に得ることができる。
【００２７】
本発明の可変キャパシタでは、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させるようにしたので、両電極間の距離を短くしていく場合に両電極の一部が誘電体層を介して接触する構成を容易に得ることができる。
【００２８】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極間に介在させる誘電体層を少なくとも一方の電極の対向面に設けるようにしたので、電極間をショートさせないための誘電体層が安定的に設けることができる。
【００２９】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極の対向面及び／または誘電体層の対向面に疎水処理を施すようにしたので、両電極同士のスティッキング現象の発生を抑止することができる。
【００３０】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極間の距離を変化させる際に、その凸状部分及び／または凹状部分をバネとして利用するようにしたので、この凸状部分及び／または凹状部分を起点とした接触の広がりを容易に行うことができる。
【００３１】
本発明の可変キャパシタでは、対向する２つの電極の凸状部分及び／または凹状部分を材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成するようにしたので、この凸状部分及び／または凹状部分を簡単に形成することができる。
【００３２】
本発明の可変キャパシタの製造方法では、応力の方向が反対である電極膜と誘電体膜とを積層するようにしたので、中央部が凸状または凹状をなす電極を容易に作製することができる。
【００３３】
本発明の可変キャパシタの製造方法では、基板上に犠牲層を形成し、犠牲層上に凸状のレジストパターンを形成し．犠牲層及びレジストパターンを覆うように電極膜を形成した後、犠牲層及びレジストパターンを除去するようにしたので、部分的に凸形状をなす電極を容易に作製することができる。。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明について図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明に係る可変キャパシタの平面図、図２は同じくその分解斜視図である。
【００３５】
図中４は、シリコン，化合物半導体などで形成される基板である。基板４の中央部に十字状の開口３１が形成され、基板４の上面には絶縁層３２が設けられている。図中、１，２は、何れも例えばアルミニウムからなる下部側の可動電極，上部側の可動電極である。
【００３６】
可動電極１は、両端側の線路部１ａ，１ａと中央のキャパシタ部１ｂとから構成され、一方の線路部１ａの端部は信号パッド３３に接続され、他方の線路部１ａの端部は絶縁層３２上に接続されて接地電極３４とは電気的に分離されている。これらの端部にて可動電極１は基板４に支持され、これらの端部を除く可動電極１の他の部分は開口３１上に位置している。また、可動電極２は、両端側の線路部２ａ，２ａと中央のキャパシタ部２ｂとから構成され、両方の線路部２ａ，２ａの端部は何れも接地電極３４に接続されている。これらの端部にて可動電極２は基板４に支持され、これらの端部を除く可動電極２の他の部分は開口３１上に位置している。
【００３７】
これらの可動電極１及び可動電極２は、基板４の開口３１に合わせて十字状に配置されており、可動電極１のキャパシタ部１ｂと可動電極２のキャパシタ部２ｂとが空気層を介して対向されている。この対向するキャパシタ部１ｂ及びキャパシタ部２ｂにてキャパシタとして機能する。なお、互いに電気的に分離された可動電極１及び可動電極２は、何れもグランドから浮かせた状態で使用しても良いが、浮遊容量を抑える目的から、可動電極２を接地電極３４に接続している。
【００３８】
信号パッド３３及び接地電極３４間に電源回路３５が設けられており、信号パッド３３（可動電極１）と接地電極３４（可動電極２）との間に電圧を印加できるようになっている。電源回路３５により可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加し、両電極１，２間に発生する静電引力で両電極１，２間の距離を制御する。そして、この両電極１，２間の距離を調整することにより、所望の静電容量を得る。
【００３９】
（第１実施の形態）
図３は、第１実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図３（ａ）に示すように、可動電極１と可動電極２とが、そのキャパシタ部１ｂ，２ｂを対向させた態様で、基板４に弾性的に支持されている。上部側の可動電極２は平らであるが、下部側の可動電極１は凸状に変形されている。可動電極１の可動電極２に対向する側の対向面には、例えばアルミナからなる誘電体層３が設けられている。なお、可動電極１の線路部１ａ，１ａ及び可動電極２の線路部２ａ，２ａは、バネ部材として機能しており、図３（ａ）〜（ｃ）では、この弾性支持を示すためにバネ１１及び１２を機能的に記載している。
【００４０】
可動電極１と可動電極２との間に印加する電圧を調整することで、両電極１，２間に発生する静電引力により両電極１，２間に任意の距離を確保し、この距離を変化させることで、所望の静電容量が得られるように構成されている。
【００４１】
可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加して両電極１，２間の距離を短縮していった場合、可動電極１が凸形状を有するため、まず、中央部分において、可動電極１の一部と可動電極２の一部とが誘電体層３を介して接触される（図３（ｂ））。その後、その接触部分から順に周縁部側に向かって可動電極２と誘電体層３（可動電極１）とが接触していき、接触領域が徐々に広がっていく（図３（ｃ））。
【００４２】
可動電極１または可動電極２を支持しているバネ１１，１２のバネ定数は、可動電極１（キヤパシタ部１ｂ）または可動電極２（キヤパシタ部２ｂ）自身のバネ定数より小さく設定している。したがって、可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加していく場合、図３（ｂ）に示すように、可動電極１と可動電極２とが接触するまでは、各電極１，２を支持しているバネ１１，１２のバネ定数と両電極１，２間の静電引力とのバランスにより、容量変化を得ることができる。さらに、両電極１，２間に電圧を印加していった場合、図３（ｃ）に示すように、可動電極１または可動電極２自身のバネ定数と両電極１，２間の静電引力とのバランスにより、容量変化を得ることができる。
【００４３】
対向する平行平板の間隔を小さくするように働く静電引力Ｆは、下記式（１）で表される。電極間の距離ｄが小さいほど、発生する静電引力Ｆが大きくなるため、同じ大きさの静電引力Ｆを得る場合に、電極間の距離ｄが小さければ、より小さな印加電圧Ｖで済むことになる。
Ｆ＝Ｓε0 εr Ｖ2 ／２ｄ2 …（１）
但し、Ｓ：電極の面積 ｄ：電極間の距離 ε0 ：真空中の誘電率
εr ：電極間の比誘電率 Ｖ：印加電圧
【００４４】
図３（ｂ）または（ｃ）に示す両電極１，２間の距離は、両電極１，２が接触する部分で０であり、その周辺部分では限りなく０に近くなるので、これらの部分では小さい印加電圧で接触させることが可能となる。静電容量Ｃは下記式（２）で表されるため、電極間の距離ｄが小さいほど静電容量Ｃは大きくなり、また、電極間の距離ｄが小さい領域での電極間の距離の変化は大きな容量変化として現れる。
Ｃ＝ε0 εr Ｓ／ｄ …（２）
【００４５】
以上のことから、本発明の可変キャパシタでは、小さな駆動電圧にて大きな静電容量と大きな静電容量変化とを併せて実現することが可能である。また、従来の可変キャパシタに比べて、同じ静電容量を確保する場合に、サイズを小型化することができる。
【００４６】
可変キャパシタを構成する可動電極１，２自身がバネ性を有しているため、両電極同士のスティッキング現象が起こりにくくなる。スティッキング現象に関しては、接触部分にジメチルジクロロシラン，オクタデシルトリクロロシランなどの疎水剤を塗布して表面に疎水化処理を施しておくようにすれば、キャパシタ部１ｂ，２ｂ周辺雰囲気中の水分の影響がなくなり、スティッキング現象をより抑止することが可能となる。
【００４７】
（第２実施の形態）
図４は、第２実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図４において、図３と同一部分には同一番号を付している。図４に示す第２実施の形態では、上部側の可動電極２は平らであるが、下部側の可動電極１は凹状に変形されている。この例では、周縁部で最初に接触し、その後中央部に向けて接触領域が広がっていく。第２実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４８】
（第３実施の形態）
図５は、第３実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図５において、図３と同一部分には同一番号を付している。図５に示す第３実施の形態では、上部側の可動電極２及び下部側の可動電極１が何れも凸状に変形されている。この例では、第１実施の形態と同様に、中央部で最初に接触し、その後周縁部に向けて接触領域が広がっていく。第３実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４９】
（第４実施の形態）
図６は、第４実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図６において、図３と同一部分には同一番号を付している。図６に示す第４実施の形態では、上部側の可動電極２及び下部側の可動電極１が何れも凹状に変形されている。この例では、第２実施の形態と同様に、周縁部で最初に接触し、その後中央部に向けて接触領域が広がっていく。第４実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５０】
（第５実施の形態）
図７は、第５実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図７において、図３と同一部分には同一番号を付している。図７に示す第５実施の形態では、下部側の可動電極１が凸状に変形されており、上部側の可動電極２が凹状に変形されている。第５実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。この第５実施の形態では、同時に全域で接触しないように、可動電極１の凸形状と可動電極２の凹形状との形状か異なること、つまりそれぞれの曲率が異なることが好ましい。
【００５１】
（第６実施の形態）
図８は、第６実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図８において、図３と同一部分には同一番号を付している。上述した第１〜第５実施の形態では可動電極が全体的に凸状または凹状をなすようにしているが、図８に示す第６実施の形態では、全域が平らである上部側の可動電極２に対して、下部側の可動電極１は平らな電極の一部が凸状に変形されている。この例では、凸形状部で最初に接触し、その後その周囲に向けて接触領域が広がっていく。第６実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５２】
（第７実施の形態）
図９は、第７実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図９において、図３と同一部分には同一番号を付している。図９に示す第７実施の形態では、全域が平らである上部側の可動電極２に対して、下部側の可動電極１が凸形状，凹形状を交互に有する波形状をなしている。この例では、凸形状部で最初に接触し、その後その周囲に向けて接触領域が広がっていく。第７実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５３】
以下、このような凸形状，凹形状の作製方法について説明する。可動電極が単層で構成される場合、つまり表面に誘電体層が設けられない場合には、電極形成時の成膜手法、アニール温度などを制御することにより、凸形状または凹形状を作製できる。
【００５４】
表面に誘電体層が設けられる可動電極の場合には、使用する材料の内部応力の差、または熱膨張係数の差を利用して、凸形状または凹形状を作製することが可能である。例えば、可動電極１の材料として圧縮応力を持つ材料を使用し、誘電体層３の材料として引張応力を持つ材料を使用して、図１０に示すように、それらの材料の電極膜１３及び誘電体膜１４を積層することにより、第２，第４実施の形態に記載した、中央部が凹状をなす構成を作製できる。
【００５５】
また、図１１に示すように、可動電極１及び／または誘電体層３の膜厚を部分的に変化させるようにして、部分的に凸形状または凹形状を作製することも可能である。
【００５６】
図１２は、可動電極の製造工程の一例を示す断面図である。例えばシリコンからなる基板２１上に犠牲層２２を形成し、犠牲層２２上にレジスト２３のパターンを形成する（図１２（ａ））。加熱処理によって、レジスト２３のパターンを凸状に変形した後（図１２（ｂ）），犠牲層２２及びレジスト２３を覆うように、例えばアルミニウムからなる電極膜２４を形成する（図１２（ｃ））。最後に、犠牲層２２及びレジスト２３を除去して、部分的に凸形状をなす可動電極を得る（図１２（ｄ））。
【００５７】
（第８実施の形態）
図１３（ａ）〜（ｃ）は、第８実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。図１３において、図３と同一部分には同一番号を付している。可動電極１及び／または可動電極２に凸形状または凹形状を設けた上述の第１〜第７実施の形態とは異なり、第８実施の形態では、可動電極１及び可動電極２の何れもが平板電極である。
【００５８】
図１３（ａ）に示すように、可動電極１と可動電極２とが、そのキャパシタ部１ｂ，２ｂを対向させた態様で、基板４に弾性的に支持されている。可動電極１と可動電極２とは平行状態ではなく、可動電極１を可動電極２に対して傾斜させた状態で両電極１，２が配置されている。
【００５９】
可動電極１と可動電極２との間に電圧を印加して両電極１，２間の距離を短縮していった場合、可動電極１が可動電極２に対して傾斜しているため、まず、可動電極１の一部と可動電極２の一部とが誘電体層３を介して接触される（図１３（ｂ）の左端部）。その後、その接触部分から順に可動電極２と誘電体層３（可動電極１）とが接触していき、接触領域が徐々に広がっていく（図１３（ｃ））。この第８実施の形態でも、第１実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６０】
なお、上述した各実施の形態では、下部側の可動電極１に誘電体層３を設けることとしたが、上部側の可動電極２の可動電極１と対向する側の面に誘電体層３を設けるようにしても良い。また、可動電極１及び可動電極２の両方の対向面に誘電体層３を設けるようにしても良い。また、誘電体層３を可動電極１及び／または可動電極２に設けることは必須ではなく、可動電極１と可動電極２とが接触する際に、その電極１，２間に誘電体層３が介在される構成であれば、誘電体層３の設置手法は任意である。
【００６１】
また、上述した各実施の形態では、対向する２つの電極が何れも可動電極である場合について説明したが、一方が固定電極で他方が可動電極であっても、本発明は適用可能である。
【００６２】
また、対向する２つの電極間の距離を変化させるために静電アクチュエータを用いる構成としたが、圧電アクチュエータ，サーマルアクチュエータ，電磁アクチュエータなどの他の駆動手段を用いるようにしても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る可変キャパシタの平面図である。
【図２】本発明に係る可変キャパシタの分解斜視図である。
【図３】第１実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図４】第２実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図５】第３実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図６】第４実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図７】第５実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図８】第６実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図９】第７実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図１０】可動電極の作製方法を示す断面図である。
【図１１】可動電極の作製方法を示す断面図である。
【図１２】可動電極の製造工程の一例を示す断面図である。
【図１３】第８実施の形態に係る可変キャパシタの要部構成図である。
【図１４】従来の一般的な可変キャパシタの構成図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 可動電極
２ 可動電極
３ 誘電体層
４ 基板
１１，１２ バネ
１３ 電極膜
１４ 誘電体膜
２１ 基板
２２ 犠牲層
２３ レジスト
２４ 電極膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極間の距離を短縮させた場合に、前記２つの電極の一部同士が前記誘電体層を介して接触し、その接触部分を起点に接触領域が広がっていくように構成してあることを特徴とする可変キャパシタ。
【請求項２】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極の片方または両方が、凸状部分及び／または凹状部分を有することを特徴とする可変キャパシタ。
【請求項３】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させてあることを特徴とする可変キャパシタ。
【請求項４】
前記誘電体層は前記２つの電極の片方または両方の電極の対向面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可変キャパシタ。
【請求項５】
前記電極の対向面及び／または前記誘電体層の対向面に疎水処理を施してあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の可変キャパシタ。
【請求項６】
前記凸状部分及び／または凹状部分を、前記２つの電極間の距離を変化させる際にバネとして利用するように構成してあることを特徴とする請求項２記載の可変キャパシタ。
【請求項７】
前記凸状部分及び／または凹状部分を、材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成してあることを特徴とする請求項２記載の可変キャパシタ。
【請求項８】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、前記電極となる電極膜と、該電極膜と応力または熱膨張係数が異なる誘電体膜とを積層する工程を有することを特徴とする可変キャパシタの製造方法。
【請求項９】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、基板上に犠牲層を形成する工程と、該犠牲層上に凸状のレジストパターンを形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターン上に前記電極となる電極膜を形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターンを除去する工程とを有することを特徴とする可変キャパシタの製造方法。
【請求項１】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極間の距離を短縮させた場合に、前記２つの電極の一部同士が前記誘電体層を介して接触し、その接触部分を起点に接触領域が広がっていくように構成してあることを特徴とする可変キャパシタ。
【請求項２】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、前記２つの電極の片方または両方が、凸状部分及び／または凹状部分を有することを特徴とする可変キャパシタ。
【請求項３】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタにおいて、前記２つの電極間に誘電体層を設けており、一方の電極を他方の電極に対して傾斜させてあることを特徴とする可変キャパシタ。
【請求項４】
前記誘電体層は前記２つの電極の片方または両方の電極の対向面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の可変キャパシタ。
【請求項５】
前記電極の対向面及び／または前記誘電体層の対向面に疎水処理を施してあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の可変キャパシタ。
【請求項６】
前記凸状部分及び／または凹状部分を、前記２つの電極間の距離を変化させる際にバネとして利用するように構成してあることを特徴とする請求項２記載の可変キャパシタ。
【請求項７】
前記凸状部分及び／または凹状部分を、材料の内部応力または熱膨張係数の差を利用して形成してあることを特徴とする請求項２記載の可変キャパシタ。
【請求項８】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、前記電極となる電極膜と、該電極膜と応力または熱膨張係数が異なる誘電体膜とを積層する工程を有することを特徴とする可変キャパシタの製造方法。
【請求項９】
対向する２つの電極間の距離を変化させて容量を変化させる可変キャパシタを製造する方法において、基板上に犠牲層を形成する工程と、該犠牲層上に凸状のレジストパターンを形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターン上に前記電極となる電極膜を形成する工程と、前記犠牲層及び前記レジストパターンを除去する工程とを有することを特徴とする可変キャパシタの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−２１０８４３（Ｐ２００６−２１０８４３Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４１５３（Ｐ２００５−２４１５３）
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、独立行政法人情報通信研究機構、「新世代移動機用適応アンテナシステムに関する研究開発」委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度、独立行政法人情報通信研究機構、「新世代移動機用適応アンテナシステムに関する研究開発」委託研究、産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]