マイクロ波帯のMEMS応用技術の動向　――RF MEMSは課題を克服し，無線機器の性能向上に貢献できるか？

　RF MEMSは，これから無線通信機器に搭載されることが期待されている．ここでは，まずRF MEMSスイッチの特徴やそれらの応用回路を紹介する．また，実用化についての課題も説明する．　　（編集部）

　マイクロマシン技術が注目されています．近年センサをはじめとして非常に多くの分野で応用され，急激に進歩しています．情報通信分野やIT（information technology）分野においても，各種の応用技術が研究・開発されてきています^1），19）．マイクロマシン技術は，最近MEMS（メムス）（micro electro mechanical systems）技術と呼ばれることが多く，高周波（RF）帯のMEMS技術は「RF MEMS」と呼ばれています．

　MEMS技術の一般的な特徴として，次のようなことが挙げられます．

1）大量生産が可能なデバイス製作法である
2）微小な3次元構造の製作が可能である
3）製作されたMEMSデバイスはリニアに動作する
4）Si（シリコン）系回路との整合性が良い

　3）についてもう少し詳しく説明します．例えばスイッチなどの場合，従来の半導体デバイスでは非線形性を用いていましたが，この場合，信号が余分な周波数成分に変換され，それだけ損失が増えてしまいます．これに対してMEMS技術を応用したメカニカルなスイッチでは機械的にほぼ完全なON/OFFが行われるため，効率が良くなります．さらに4）のように，MEMSデバイスの材料としてプロセス技術の進んでいるSiを用いることが多いので，ベースバンド系の信号処理に使用されるCMOS回路との混載が容易です．

　図1は，本誌2001年11月号で紹介されたRFトランシーバの構成です^20）．この図の中ので示されているブロックが，将来RF MEMS技術で製作され，トランシーバ全体の小型化，また高性能化につながると期待されています．

　本稿では，まず，近い将来（この3年以内に）実用化されると言われているRF MEMS技術を利用した高周波スイッチとその応用回路について述べます．その後，そのほかのマイクロ波帯応用技術について，現状と今後の実用化に関する課題などについて説明します．

〔図1〕RFトランシーバの構成
，の部分は外付け部品である．で示されているものについては，現在MEMS化が進んでおり，集積化またはコストダウン，性能改善を実現しようとしている部品である．