(57)【要約】      （修正有）【課題】振動周波数の変移と、破損とを抑制したＭＥＭＳ振動子を提供する。【解決手段】ＭＥＭＳ振動子１は、絶縁部１２と、絶縁部１２の一方面に設けられている第１の電極２０と、固定部３６と、機能部４０と、第１の電極２０に対して間隙を置いて少なくとも一部が重なる様に設けられている第２の電極３０と、を備え、第２の電極３０は、機能部４０と当接し、固定部３６から延設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部と、
前記絶縁部の一方面に設けられている第１の電極と、固定部と、機能部と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に設けられている第２の電極と、を備え、
前記第２の電極は、前記機能部と当接し、前記固定部から延設されていることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＥＭＳ振動子であって、
前記絶縁部の一方面には、前記固定部から配線が延設されていることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項３】
請求項２に記載のＭＥＭＳ振動子であって、
前記第２の電極、前記固定部、及び前記配線は、同じ部材で形成されていることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項４】
絶縁部を形成する工程と、
前記絶縁部の一方面に第１の電極と、固定部と、機能部と、を形成する工程と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に第２の電極を形成する工程と、を含み、
前記第２の電極を形成する工程は、前記第２の電極が前記機能部と当接し、前記第２の電極を前記固定部から延伸させて形成することを特徴とするＭＥＭＳ振動子の製造方法。
【請求項５】
絶縁部と、
前記絶縁部の一方面に設けられている第１の電極と、固定部と、機能部と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に設けられている第２の電極と、を備え、
前記第２の電極には梁部が設けられ、前記梁部は前記機能部と当接し、前記第２の電極から前記固定部に向かって延設されていることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項６】
絶縁部を形成する工程と、
前記絶縁部の一方面に第１の電極と、固定部と、機能部と、を形成する工程と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に第２の電極を形成する工程と、を含み、
前記第２の電極を形成する工程は、前記第２の電極から前記固定部に向かって延伸する梁部を前記機能部に当接させて形成すること、を特徴とするＭＥＭＳ振動子の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項３、又は請求項５のいずれか一項に記載されたＭＥＭＳ振動子が搭載されていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１から請求項３、又は請求項５のいずれか一項に記載されたＭＥＭＳ振動子が搭載されていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ振動子、ＭＥＭＳ振動子の製造方法、電子機器、及び移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体微細加工技術を利用して形成されたＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  System）デバイスと呼ばれる機械的に変位可能な構造体を備えた電気機械系構造体（例えば、振動子、フィルター、加速度センサー、モーター等）が知られている。この中で、ＭＥＭＳ振動子は、水晶や誘電体を使用した振動子・共振子と比較して、振動子の駆動回路や振動の変化を増幅する回路を組み込んで製造することが容易であり、微細化、高機能化に対し有利であることから、その用途が広がっている。
【０００３】
従来のＭＥＭＳ振動子の代表例としては、基板の厚さ方向に振動する梁型振動子が知られている。梁型振動子は、基板上に設けられた下部電極（固定電極）と、この下部電極に対して間隙を介して設けられた上部電極（可動電極）等からなる振動子である。梁型振動子としては、可動電極の支持の方法によって、片持ち梁型（clamped−free beam）、両持ち梁型（clamped−clamped beam）、両端自由梁型（free−free beam）等が知られている。
【０００４】
特許文献１には、基板上に設けられた絶縁部と交差する方向に当該絶縁部から固定部が延設され、更に固定部と交差する方向に当該固定部から可動電極が延設されている構造のＭＥＭＳ振動子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８５０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、交差して設けられた可動電極と固定部との間、及び交差して設けられた固定部と絶縁部との間、で可動電極から漏洩した振動が屈折して伝搬されるため、可動電極と固定部、及び固定部と絶縁部のそれぞれの交点で漏洩した振動から生じる歪みによってＭＥＭＳ振動子のＱ値の低下や振動周波数等の特性が変動する虞があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例に係るＭＥＭＳ振動子は、絶縁部と、絶縁部の一方面に設けられている第１の電極と、固定部と、機能部と、第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に設けられている第２の電極と、を備え、第２の電極は、機能部と当接し、固定部から延設されていることを特徴とする。
【０００９】
この様なＭＥＭＳ振動子によれば、可動電極としての第２の電極は、絶縁部の一方面に設けられた機能部と当接するとともに固定部から延設されている。これによって、第２の電極から漏洩する振動を機能部で屈折させ、固定部への振動漏洩が抑制されることから、第２の電極から漏洩する振動によって、第２の電極と固定部との間、及び固定部と絶縁部との間、に生じる歪みが抑制される。従って、歪みから生じる第２の電極の振動周波数の変移と、ＭＥＭＳ振動子のＱ値の低下と、を抑制することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例に係るＭＥＭＳ振動子の絶縁部の一方面には、固定部から配線が延設されていることが好ましい。
【００１１】
この様なＭＥＭＳ振動子によれば、固定部から配線が延設されていることで第２の電極の振動による信号を容易に出力することができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例に係るＭＥＭＳ振動子は、第２の電極、固定部、及び配線が同じ部材で形成されていることが好ましい。
【００１３】
この様なＭＥＭＳ振動子によれば、第２の電極、固定部、及び配線が同じ部材で形成されることで、これらの間の導電率を高め、固定部及び配線を介して出力される第２電極の振動による信号の損失を抑制することができる。
【００１４】
［適用例４］
本適用例に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法は、絶縁部を形成する工程と、絶縁部の一方面に第１の電極と、固定部と、機能部と、を形成する工程と、第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に第２の電極を形成する工程と、を含み、第２の電極を形成する工程は、第２の電極が機能部と当接し、第２の電極を固定部から延伸させて形成することを特徴とする。
【００１５】
この様なＭＥＭＳ振動子の製造方法によれば、絶縁部の一方面に機能部を形成する工程を含み、第２の電極を機能部と当接させ、固定部から延設させて形成することができる。
これにより、第２の電極から漏洩する振動を機能部で屈折させ、固定部への振動漏洩が抑制されることから、第２の電極から漏洩する振動によって、第２の電極と固定部との間、及び固定部と絶縁部との間、に生じる歪みが抑制される。従って、歪みから生じる第２の電極の振動周波数の変移と、ＭＥＭＳ振動子のＱ値の低下と、を抑制したＭＥＭＳ振動素子を製造することができる。
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係るＭＥＭＳ振動子は、絶縁部と、絶縁部の一方面に設けられている第１の電極と、固定部と、機能部と、第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に設けられている第２の電極と、を備え、第２の電極には梁部が設けられ、梁部は機能部と当接し、第２の電極から固定部に向かって延設されていることを特徴とする。
【００１７】
この様なＭＥＭＳ振動子によれば、可動電極としての第２の電極から固定部に向かって延設されている梁部は、絶縁部の一方面に設けられた機能部と当接させて設けられている。
これによって、第２の電極から梁部に漏洩する振動を機能部で屈折させ、固定部へ振動漏洩が抑制されることから、第２の電極から漏洩する振動によって、梁部と固定部との間、及び固定部と絶縁部との間に生じる歪みが抑制される。従って、歪みから生じる第２の電極の振動周波数の変移と、ＭＥＭＳ振動子のＱ値の低下と、を抑制することができる。
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法は、絶縁部を形成する工程と、絶縁部の一方面に第１の電極と、固定部と、機能部と、を形成する工程と、第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に第２の電極を形成する工程と、を含み、第２の電極を形成する工程は、第２の電極から固定部に向かって延伸する梁部を機能部に当接させて形成することを特徴とする。
【００１９】
この様なＭＥＭＳ振動子の製造方法によれば、可動電極としての第２の電極から固定部に向かって延設されている梁部は、絶縁部の一方面に設けられた機能部と当接させて形成することができる。
これにより、第２の電極から梁部へ漏洩する振動を機能部で屈折させ、固定部への漏洩を抑制されることから、第２の電極から漏洩する振動によって、梁部と固定部との間、及び固定部と絶縁部との間、に生じる歪みが抑制される。従って、歪みから生じる第２の電極の振動周波数の変移と、ＭＥＭＳ振動子のＱ値の低下と、を抑制したＭＥＭＳ振動素子を製造することができる。
【００２０】
［適用例７］
本適用例に係る電子機器は、上述したいずれかのＭＥＭＳ振動子が搭載されていることを特徴とする。
【００２１】
この様な電子機器は、上述したいずれかのＭＥＭＳ振動子が搭載されていることで、振動周波数の変移と、ＭＥＭＳ振動子のＱ値の低下と、が抑制された信頼度の高い精度の電子機器を得ることができる。
【００２２】
［適用例８］
本適用例に係る移動体は、上述したいずれかのＭＥＭＳ振動子が搭載されていることを特徴とする。
【００２３】
この様な移動体によれば、上述したいずれかのＭＥＭＳ振動子が搭載されていることで、振動周波数の変位と、ＭＥＭＳ振動子のＱ値の低下と、が抑制された信頼度の高い移動体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の動作を模式的に示す斜視図。
【図４】第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す平面及び断面図。
【図７】第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の動作を模式的に示す断面図。
【図８】第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】実施例に係る電子機器としてのパーソナルコンピューターを模式的に示す図。
【図１２】実施例に係る電子機器としての携帯電話機を模式的に示す図。
【図１３】実施例に係る電子機器としてのデジタルスチールカメラを模式的に示す図。
【図１４】実施例に係る移動体としての自動車を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について各図面を用いて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００２６】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子について、図１から図５を用いて説明する。
図１は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の概略を模式的に示す平面図である。図２は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分のＭＥＭＳ振動子の断面を模式的に示す断面図である。図３は、ＭＥＭＳ振動子の動作を説明する斜視図である。図４及び図５は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分のＭＥＭＳ振動子の断面を模式的に示し、その製造工程を説明する断面図である。
また、図１から図５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は基板に各電極が積層される厚み方向を示す軸である。
【００２７】
（ＭＥＭＳ振動子１の構造）
第１実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１は、いわゆる片持ち梁型のＭＥＭＳ振動子である。
ＭＥＭＳ振動子１は、図１及び図２に示す様に、基板１０と、第１の電極としての下部電極２０（固定電極）と、第２の電極としての上部電極３０（可動電極）と、機能部４０と、配線部５０と、が設けられている。
【００２８】
（基板１０）
基板１０は、後述する絶縁部１２、下部電極２０、上部電極３０、機能部４０、及び配線部５０等が設けられる主面１０ａを有する。基板１０は、その材料として、例えば、シリコン基板やガラス基板等を用いることができる。本実施形態のＭＥＭＳ振動子１は、基板１０としてシリコン基板を用いている。
以降の説明において主面１０ａ側と称する場合は、絶縁部１２等が設けられる一方面として説明する。
【００２９】
（絶縁部１２）
絶縁部１２は、基板１０の主面１０ａに積層して設けられている。
絶縁部１２は、主面１０ａ側から順に配設された第１絶縁部１２１と、第２絶縁部１２２と、で構成されている。第１絶縁部１２１は、その材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等を用いることができる。また、第２絶縁部１２２は、その材料として、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）等を用いることができる。絶縁部１２の構成及び材料は、特に限定されることなく、基板１０と、後述する下部電極２０等と、の間の絶縁性能を確保することができれば適宜変更しても良い。また、絶縁部１２の構成及び材料は、後述する上部電極３０等を形成する際に基板１０を保護と、前述の絶縁性能を確保と、することができれば適宜変更しても良い。
以降の説明において主面１２ａ側と称する場合は、絶縁部１２の第２絶縁部１２２が設けられている一方面として説明する。
【００３０】
ＭＥＭＳ振動子１の基板１０上に、絶縁部１２の主面１２ａを介して下部電極２０と、上部電極３０と、機能部４０と、配線部５０と、が設けられている。
【００３１】
（上部電極３０、固定部３６、配線部５０）
固定部３６は、主面１２ａと交差する方向に絶縁部１２から延設されている。配線部５０は、固定部３６の絶縁部１２側の一端から主面１２ａに沿って延設されている。上部電極３０は、配線部５０が設けられた一端とは反対側の他端から当該固定部３６と交差する方向に延設されている。
【００３２】
上部電極３０には、基部３１と、第１腕部３２と、第２腕部３４と、が設けられている。
第１腕部３２は、基部３１から延設されている。第２腕部３４は、基部３１から延設され第１腕部３２と間隙３３を置いて並んで設けられている。
【００３３】
上部電極３０を形成する材料として、ポリシリコン（Polycrystalline Silicon）や、アモルファスシリコン（amorphous silicon）を用いることができる。ポリシリコンは一般的に導電性を有するため、上部電極３０は、電極膜等を設けることなく電極としての機能を得ることができる。
また、固定部３６、及び配線部５０の材料としてもポリシリコンや、アモルファスシリコン等を用いることが好適である。上部電極３０、固定部３６、及び配線部５０の材料として同一の材料を用いることで、これらを一体として形成することが可能であり、上部電極３０、固定部３６、及び配線部５０相互の接続に伴う電気抵抗を抑制することができる。また、上部電極３０、固定部３６、及び配線部５０の材料として同一の材料を用いることで、温度変化による応力が均等に生じ、ＭＥＭＳ振動子１の特性変動を抑制することができる。
【００３４】
（下部電極２０）
下部電極２０には、第１電極２２と、第２電極２４と、が設けられている。
図１に示す様に下部電極２０、及び上部電極３０をＺ軸方向から平面視した場合に、下部電極２０は、第１電極２２と、上部電極３０の第１腕部３２と、の少なくとも一部が重なる様に絶縁部１２上（主面１２ａ上）に設けられている。また、下部電極２０は、第２電極２４と、上部電極３０の第２腕部３４と、の少なくとも一部が重なる様に絶縁部１２上（主面１２ａ上）に設けられている。
なお、下部電極２０及び上部電極３０を平面視した場合に、第２電極２４と第１腕部３２、及び第１電極２２と第２腕部３４が相互に重ならない様に、絶縁部１２上（主面１２ａ側）に下部電極２０が設けられている。また、第１電極２２と、第２電極２４と、は電気的に絶縁されている。
【００３５】
下部電極２０は、その材料として、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、または、これらを含む合金を用いることができる。
【００３６】
（機能部４０）
機能部４０は、絶縁部１２の主面１２ａ上に固定部３６と連接して設けられている。
機能部４０には、固定部３６から延設されている上部電極３０が当接する様に設けられている。具体的には、固定部３６から延設されている上部電極３０の基部３１が機能部４０と当接する様に設けられている。
これにより、上部電極３０の振動が漏洩した場合に、機能部４０で振動が屈折して固定部３６への伝導を抑制することができる。
【００３７】
機能部４０は、上部電極３０や配線部５０と同じ材料を用いることが好ましく、例えば、ポリシリコンや、アモルファスシリコン等を用いることができる。また、機能部４０は、上部電極３０と材料の物理定数が等しいことが好ましい。
機能部４０は、上部電極３０や配線部５０と物理定数の等しい同じ材料を用いることで、温度変化に伴う応力の発生が上部電極３０及び固定部３６と等しくなり、上部電極３０との密着性を高めることができる。
【００３８】
（ＭＥＭＳ振動子１の動作）
本実施形態のＭＥＭＳ振動子１は、回路部（不図示）で生成された駆動信号を、下部電極２０と、上部電極３０と、に供給（伝達）することができる。なお、上部電極３０への駆動信号の供給は、固定部３６と、固定部３６から延設される配線部５０と、を介して供給（伝達）することができる。また、上部電極３０が振動することによって得られた電気信号を、下部電極２０と、上部電極３０に接続されている固定部３６及び配線部５０と、を介して取り出すことができる。
【００３９】
駆動信号を下部電極２０及び上部電極３０に供給することによって、第１腕部３２と、第２腕部３４と、を互い違いに上下振動させることができる。
具体的には、上部電極３０の第２腕部３４と、下部電極２０の第２電極２４と、の間は、例えば逆位相の電圧を印加する。または、上部電極３０の第２腕部３４と、下部電極２０の第２電極２４と、の間を短絡させて、電圧を印加しない状態であっても良い。または、下部電極２０の第２電極２４は、フローティングの状態であっても良い。
従って、図３に矢印で示す様に，第１腕部３２の振動方向と、第２腕部３４の振動方向とは逆向きに（逆方向と）なり、駆動信号の印加によって生じた電荷により、第１腕部３２と、第２腕部３４と、が互い違いに上下運動を行う。この様に、上部電極３０を３腕構造とすることにより、例えば、図３に示すＺ軸方向である上下運動を用いる振動モードにおいてもＱ値を高めることが可能となる。
【００４０】
（ＭＥＭＳ振動子１の製造方法）
本実施形態のＭＥＭＳ振動子１を製造する工程は、絶縁部１２、下部電極２０、及び上部電極３０等が形成される主面１０ａを有する基板１０を準備する工程を含む。また、ＭＥＭＳ振動子１を製造する工程は、基板１０の主面１０ａ側に絶縁部１２を形成する工程と、絶縁部１２の主面１２ａ上に下部電極２０を形成する工程と、機能部４０を形成する工程と、下部電極２０に対して間隙６０を置いて上部電極３０を形成する工程と、を含む。
以下、図４及び図５を用いて、工程順にＭＥＭＳ振動子１の製造方法について説明をする。なお、図４及び図５に示す各図は、図１に示す線分Ａ−Ａ’の断面における状態を示している。
【００４１】
（基板１０の準備工程）
図４（ａ）は、ＭＥＭＳ振動子１を形成する基板１０が準備された状態を示している。
基板１０を準備する工程は、後述する各工程で絶縁部１２、下部電極２０、上部電極３０等が形成される基板１０を準備する工程である。基板１０は、例えば、シリコン基板を用いることができる。なお、ＭＥＭＳ振動子１の製造方法の説明においても絶縁部１２、下部電極２０、上部電極３０等が形成される側の基板１０の一方面を主面１０ａと称する。
【００４２】
（絶縁部１２の形成工程）
図４（ｂ）は、基板１０の主面１０ａに絶縁部１２が形成された状態を示している。
絶縁部１２を形成する工程は、上述の工程で準備をした基板１０の主面１０ａ側に絶縁部１２を形成する工程である。
本実施形態のＭＥＭＳ振動子１の絶縁部１２は、基板１０の主面１０ａ側から第１絶縁部１２１と、第２絶縁部１２２と、の順で構成されている。なお、ＭＥＭＳ振動子１の製造方法の説明においても第２絶縁部１２２が形成された側の絶縁部１２の一方面を主面１２ａと称している。
【００４３】
第１絶縁部１２１を形成する工程は、例えば、第１絶縁部１２１として酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜をＣＶＤ（chemical vapor deposition）法によって形成することができる。第１絶縁部１２１を形成する工程は、ＣＶＤ法に限定されること無く、熱酸化法によって基板１０としてのシリコン基板の主面１０ａに酸化シリコン膜を形成しても良い。
なお、第１絶縁部１２１は、基板１０の主面１０ａに対応して、その略全面に形成されるものである。
【００４４】
第２絶縁部１２２を形成する工程は、例えば、第２絶縁部１２２としての窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）膜をＣＶＤ法によって形成することができる。第２絶縁部１２２を形成する工程は、ＣＶＤ法に限定されること無く、窒素ガスと水素ガスとの雰囲気中で、基板１０としてのシリコン基板を加熱することで窒化シリコン膜を形成しても良い。
なお、第２絶縁部１２２は、第１絶縁部１２１に対応して、その略全面に形成されるものである。
【００４５】
（下部電極２０の形成工程）
図４（ｃ）は、絶縁部１２の主面１２ａ上に下部電極２０と、機能部４０と、が形成された状態を示している。
【００４６】
下部電極２０を形成する工程は、上述した絶縁部１２の主面１２ａ側、即ち、第２絶縁部１２２上に下部電極２０を形成する工程である。
下部電極２０を形成する工程は、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の導電性材料を含む第１電極２２と、第２電極２４と、をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によって形成することができる。
なお、第２絶縁部１２２上には下部電極２０の他に、後述する工程で機能部４０を形成するため、下部電極２０の形成を欲しない第２絶縁部１２２上の部分（領域）にマスクを施し、下部電極２０の形成を行う。これにより、電気的に分離した第１電極２２と、第２電極２４と、を含む下部電極２０を形成することができる。また、下部電極２０は、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることで形成しても良い。
下部電極２０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ（Physical Vapour Deposition）法等を用いて、各種導電性材料を含む下部電極２０を形成しても良い。
【００４７】
（機能部４０の形成工程）
機能部４０を形成する工程は、上述した絶縁部１２の主面１２ａ側、即ち、第２絶縁部１２２上に機能部４０を形成する工程である。
機能部４０を形成する工程は、例えば、窒化シリコン等の絶縁性材料を含む機能部４０をＣＶＤ法によって形成することができる。
なお、第２絶縁部１２２上には機能部４０の他に、前述した下部電極２０を形成するため、機能部４０の形成を欲しない第２絶縁部１２２上の部分（領域）にマスクを施し、機能部４０の形成を行う。また、機能部４０は、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることで形成しても良い。機能部４０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ法等を用いて、機能部４０を形成しても良い。
【００４８】
（犠牲層２１０の形成工程）
図４（ｄ）は、下部電極２０と、上部電極３０と、の間に間隙６０を設けるための犠牲層２１０が、下部電極２０と、機能部４０と、を覆う様に設けられた状態を示している。
犠牲層２１０を形成する工程は、下部電極２０と、上部電極３０と、の間に間隙６０を設けるための中間層である犠牲層２１０を形成する工程である。
ＭＥＭＳ振動子１は上述の通り、下部電極２０に対して、間隙６０を置いて上部電極３０が設けられている。犠牲層２１０上に後述する工程で上部電極３０を形成し、上部電極３０の形成の後に犠牲層２１０を除去することで、下部電極２０との間に間隙６０を設けることができる。
犠牲層２１０を形成する工程は、例えば、酸化シリコンを含む犠牲層２１０をＣＶＤ法によって形成することができる。犠牲層２１０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ法等を用いて、酸化シリコンを含む犠牲層２１０を形成しても良い。
なお、後述する工程で下部電極２０、上部電極３０、及び機能部４０を残置しつつ、犠牲層２１０は除去される。よって、犠牲層２１０を構成する材料は、選択的に当該犠牲層２１０を除去（エッチング）することができる酸化シリコン、もしくは酸化シリコンを含む化合物が好適である。
犠牲層２１０は、酸化シリコン、もしくは酸化シリコンを含む化合物に限定されることは無く、選択的に当該犠牲層２１０を除去することができる材料であれば適宜変更して良い。
【００４９】
図５（ｅ）は、上部電極３０と機能部４０とが当接する部分、及び固定部３６と配線部５０とが設けられる部分の犠牲層２１０が部分的に除去された状態を示している。
犠牲層２１０を部分的に除去する工程は、上部電極３０（基部３１）と機能部４０とが当接する部分と、及び固定部３６と絶縁部１２とを形成する部分と、に形成されている犠牲層２１０をフォトリソグラフィー法によって除去する工程である。
犠牲層２１０を除去する工程は、基部３１と当接される機能部４０、及び固定部３６と配線部５０とが形成される絶縁部１２が、露出される様に犠牲層２１０の除去を行う。
【００５０】
（上部電極３０の形成工程）
図５（ｆ）は、主面１２ａ（主面１０ａ）上に犠牲層２１０を介して上部電極３０が形成された状態を示している。
上部電極３０を形成する工程は、主面１２ａ上に犠牲層２１０を介して上部電極３０を形成する工程である。また、上部電極３０の形成工程は、前述の工程で犠牲層２１０が除去された部分に上部電極３０の固定部３６から延伸する配線部５０を形成する工程でもある。
上部電極３０を形成する工程は、絶縁部１２上に上部電極３０、固定部３６、及び配線部５０を、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコン等の導電性材料を用いてＣＶＤ法によって形成することができる。
また、上部電極３０を形成する工程は、例えば、当該工程で形成したポリシリコンやアモルファスシリコン等の導電性材料を含む上部電極３０となる層を形成するとともに、形成された上部電極３０となる導電性材料を含む層をフォトリソグラフィー法によってパターニングを行い第１腕部３２、第２腕部３４、固定部３６、配線部５０等の形成を行う。
【００５１】
なお、上部電極３０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ法等を用いて、各種導電性材料を含む上部電極３０、固定部３６、配線部５０を形成しても良い。また、上部電極３０を形成する工程は、例えば、犠牲層２１０上に上部電極３０の形成を欲する部分が開口したマスクパターンを施し、ＣＶＤ法やＰＶＤ法等で上部電極３０となる層を形成しても良い。
【００５２】
（犠牲層２１０の除去工程）
図５（ｇ）は、上述の工程で形成した犠牲層２１０が除去された状態を示している。
犠牲層２１０を除去する工程は、先の工程で形成した犠牲層２１０を選択的に除去する工程である。
犠牲層２１０を除去する工程は、選択的に犠牲層２１０を除去することが求められる。そこで、犠牲層２１０を除去する工程は、例えば、ウエットエッチング法によって犠牲層２１０のエッチング（除去）を行う。ウエットエッチング法による犠牲層２１０の除去は、フッ酸を含むエッチャント（洗浄液）を用いると好適である。フッ酸を含むエッチャントを用いることで、酸化シリコンを含む犠牲層２１０に対するエッチング速度が、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）等を含む下部電極２０や、上部電極３０のエッチング速度に比べて早いことから犠牲層２１０を選択的、かつ効率的に除去することができる。
【００５３】
また、下部電極２０、固定部３６、機能部４０、及び配線部５０の下地膜として第２絶縁部１２２に耐フッ酸性を有する窒化シリコンを含むことで当該第２絶縁部１２２が、いわゆるエッチングストッパーとして機能することができる。これにより、ＭＥＭＳ振動子１は、犠牲層２１０がエッチングされることによる基板１０と、下部電極２０、固定部３６、機能部４０、及び配線部５０と、の間の絶縁低下を抑制することができる。
なお、犠牲層２１０を除去する工程は、ウエットエッチング法に限定されること無く、ドライエッチング法によって行っても良い。
ＭＥＭＳ振動子１は、犠牲層２１０を除去されることで、下部電極２０と、上部電極３０と、の間に間隙６０が生じ、上部電極３０が振動可能となる。
【００５４】
上述した犠牲層２１０を除去することで、ＭＥＭＳ振動子１を製造する工程が完了する。
【００５５】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様なＭＥＭＳ振動子１によれば、上部電極３０から漏洩する振動を機能部４０で屈折させ、固定部３６への振動漏洩が抑制される。よって、上部電極３０から漏洩する振動による上部電極３０と固定部３６との間、及び固定部３６と絶縁部１２との間、に生じる歪みが抑制される。従って、歪みから生じる上部電極３０の振動周波数の変移と、ＭＥＭＳ振動子１のＱ値の低下と、を抑制することができる。
また、上部電極３０、固定部３６、及び配線部５０が同じ部材で形成されることで、導電率を高め、固定部３６及び配線部５０を介して出力される上部電極３０の振動による信号の損失を抑制することができる。
また、機能部４０に当接する様に上部電極３０（基部３１）が固定部３６から延設されているため、上部電極３０と固定部３６とを水平（Ｙ軸方向）に連接させて設けることができる。よって、上部電極３０と固定部３６とが屈折して接続される場合に比して不要な振動モードを抑制することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子について、図６から図１０を用いて説明する。
図６は、第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す平面図及び断面図である。図７は、第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の動作を説明する当該ＭＥＭＳ振動子の断面図である。図８から図１０は、図６中の線分Ａ１−Ａ１’で示す部分のＭＥＭＳ振動子の断面を模式的に示し、本実施形態のＭＥＭＳ振動素子の製造工程を説明する断面図である。
また、図６から図１０では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は基板と各電極が積層される厚み方向を示す軸である。
【００５７】
（ＭＥＭＳ振動子２の構造）
第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子２は、いわゆる両端自由梁型のＭＥＭＳ振動子である。
ＭＥＭＳ振動子２は、図６に示す様に、基板１１０と、第１の電極としての下部電極１２０（固定電極）と、第２の電極としての上部電極１３０（可動電極）と、機能部１４０と、が設けられている。また、上部電極１３０には、当該上部電極１３０から延設されている梁部１３３と、梁部１３３と連接する固定部１３６と、が設けられている。また、ＭＥＭＳ振動子２には、絶縁部１２及び梁部１３３に当接する機能部１４０が設けられている。なお、本実施形態のＭＥＭＳ振動子２は、図６に示す様に上部電極１３０から複数の梁部１３３が延設され、その１つに配線部１５０が設けられている。
【００５８】
（基板１１０）
基板１１０は、後述する絶縁部１１２、下部電極１２０、及び上部電極１３０等が設けられる主面１１０ａを有する。基板１１０は、その材料として、例えば、シリコン基板やガラス基板等を用いることができる。本実施形態のＭＥＭＳ振動子２は、基板１１０としてシリコン基板を用いている。
以降の説明において主面１１０ａ側と称する場合は、後述する絶縁部１１２等が設けられる一方面として説明する。
【００５９】
（絶縁部１１２）
絶縁部１１２は、基板１１０の主面１１０ａに積層して設けられている。
絶縁部１１２は、例えば、主面１１０ａ側から順に配設された第１絶縁部１１２１と、第２絶縁部１１２２と、で構成されている。第１絶縁部１１２１は、その材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等を用いることができる。また、第２絶縁部１１２２は、その材料として、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）等を用いることができる。絶縁部１１２の構成及び材料は、基板１１０と、後述する下部電極１２０等と、の間の絶縁性能を確保することができれば適宜変更しても良い。また、絶縁部１１２の構成及び材料は、特に限定されることなく、後述する上部電極１３０等を形成する際に基板１１０を保護と、前述の絶縁性能を確保と、をするこができれば適宜変更しても良い。
以降の説明において主面１１２ａ側と称する場合は、絶縁部１１２の第２絶縁部１１２２が設けられている一方面として説明する。
【００６０】
（下部電極１２０、導電部１３５、機能部１４０）
基板１１０上には、絶縁部１１２の主面１１２ａを介して下部電極１２０と、導電部１３５と、機能部１４０と、が設けられている。
【００６１】
下部電極１２０は、例えば、矩形状にパターニングされた電極であり、その材料として、ポリシリコン（Polycrystalline Silicon）、アモルファスシリコン（amorphous silicon）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の導電性材料が用いられている。
【００６２】
導電部１３５は、例えば、矩形状にパターニングされた電極であり、その材料として、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の導電性材料を用いることができる。導電部１３５は、後述する上部電極１３０を形成する際に、下部電極１２０と対面する上部電極１３０の面に不陸が生じることを抑制し、ＭＥＭＳ振動子２が所望の振動モードを得るために設けられている。また、導電部１３５は、下部電極２０と上部電極３０との間に生じる電荷に影響を及ぼさない様にするため、導電性を有する材料を用いて下部電極２０と略同じ厚みを有して設けられていることが好ましい。なお、導電部１３５は、下部電極２０と略同じ厚みを有して設けられ、下部電極２０と上部電極３０との間に生じる電荷に影響を及ぼさなければ、その材料として絶縁性を有する材料を用いても良い。
【００６３】
（上部電極１３０、梁部１３３、固定部１３６）
上部電極１３０は、基板１１０上に絶縁部１１２を介し、間隙１６０を置いて設けられている。また、上部電極１３０は、当該上部電極１３０から延設されている梁部１３３によって固定部１３６に接続され基板１１０に固定されている。
梁部１３３は、上部電極１３０から固定部１３６に向かって延設され、固定部１３６に接続されている。固定部１３６は、梁部１３３と交差する方向の絶縁部１１２に向かって延設して導電部１３５に接続されている。
【００６４】
上部電極１３０は、例えば、矩形状にパターンニングされ、導電性を有し、可動電極として機能するものである。上部電極１３０は、その材料として例えば、ポリシリコン（Polycrystalline Silicon）、アモルファスシリコン（amorphous silicon）を用いることができる。また、梁部１３３、及び固定部１３６は、上部電極１３０と同様にその材料として、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンを用いることができる。
【００６５】
（機能部１４０）
機能部１４０は、基板１１０上に主面１１２ａを介して設けられている。
機能部１４０は、図６（ｂ）に示す様に梁部１３３と当接する様に設けられている。
機能部１４０は、上部電極１３０の振動が梁部１３３に漏洩した場合に、その振動が固定部１３６へ伝導されることを抑制するために設けられている。機能部１４０は、その材料としてポリシリコン、アモルファスシリコン、等を用いることができる。本実施形態では、機能部１４０の材料としてポリシリコンを用いている。
【００６６】
（配線部１５０）
配線部１５０は、上部電極１３０から延設されている梁部１３３の端部に設けられた固定部１３６の一つに接続され延設されている。
配線部１５０は、上部電極１３０の振動に伴う電気信号を取り出すために用いられ、その材料として、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性材料が用いられている。なお、配線部１５０は、いずれか１つの固定部１３６と接続されていれば、複数の固定部１３６から配線部１５０が延設されていても良い。
【００６７】
（ＭＥＭＳ振動子２の動作）
図７は、図６に示す線分Ｂ１−Ｂ１’におけるＭＥＭＳ振動子２の断面図であり、上部電極１３０の振動動作を示している。
本実施形態のＭＥＭＳ振動子２は、回路部（不図示）で生成された駆動信号を、下部電極１２０と、上部電極１３０と、に供給（伝達）することができる。なお、上部電極１３０への駆動信号の供給は、梁部１３３と、固定部１３６と、固定部１３６から延設される配線部１５０と、を介して供給（伝達）することができる。また、上部電極１３０が振動することによって得られた電気信号を、下部電極１２０と、上部電極１３０から延設されている梁部１３３、固定部１３６、及び配線部１５０と、を介して取り出すことができる。
【００６８】
可動電極としての上部電極１３０は、当該上部電極１３０と、下部電極１２０と、の間に電位が印加されることに伴い発生する電荷の静電引力により、上部電極１３０が下部電極１２０の方向αに誘引される。また、電位の印加が解かれることで上部電極１３０は下部電極１２０と異なる方向α’に遊離する。上部電極１３０は、上述した誘引と遊離とを繰り返すことで屈曲振動運動が可能である。また、それぞれの電極間には、上部電極１３０の屈曲振動運動に伴う信号が出力される。
上部電極１３０（可動電極）の振動は、下部電極１２０と上部電極１３０とが重なる中央部分、及び上部電極１３０の両端部が振動の腹となり、また、振動の腹の間に振動の節１３１となる部分を有する撓み振動動作となる。換言すると、上部電極１３０の振動は、節１３１を支点とする屈曲運動動作となる。
上述した屈曲運動動作を可能とするため上部電極１３０には、振動の節１３１となる部分に梁部１３３が接続されている。換言すると、上部電極１３０の振動の節１３１から梁部１３３が延設されている。
【００６９】
図６に示す本実施形態のＭＥＭＳ振動子２は、梁部１３３が上部電極１３０から複数延設されている形態を説明した。上部電極１３０を支持する梁部１３３は、図６に示す振動の節１３１毎に上部電極１３０を中心とする両側に２対（２組）の梁部１３３が延設され固定部１３６にそれぞれ接続されると好適である。
なお、これに限定されることなく、上部電極１３０の振動の節１３１から一方向に梁部１３３が設けられていても良い。また、振動の節１３１毎に上部電極１３０から互い違いの方向に梁部１３３が設けられていても良い。
また、上部電極１３０の延伸する方向（長手方向）の中心を通る仮想線上（例えば、図６に示す線分Ｂ１−Ｂ１’）の点（不図示）を軸とする点対称の位置となる位置に有する振動の節１３１から梁部１３３が延設されていても良い。
また、いずれかの振動の節１３１に梁部１３３が設けられていても良い。即ち、一つの梁部１３３で上部電極１３０を支持しても良い。
【００７０】
（ＭＥＭＳ振動子２の製造方法）
次に、ＭＥＭＳ振動子２の製造方法について説明する。
図８から図１０は、第２実施形態に係るＭＥＭＳ振動子２の製造方法を工程順に説明する断面図である。なお、図８から図１０は、図６において示すＭＥＭＳ振動子２の線分Ｂ１−Ｂ１’の断面を模式的に示すものである。
【００７１】
本実施形態のＭＥＭＳ振動子２を製造する工程は、絶縁部１１２、下部電極１２０、及び上部電極１３０等が形成される主面１１０ａを有する基板１１０を準備する工程を含む。
また、ＭＥＭＳ振動子２を製造する工程は、基板１１０の主面１１０ａ側に絶縁部１１２を形成する工程と、絶縁部１１２の主面１１２ａ上に下部電極１２０、導電部１３５、機能部１４０、及び配線部１５０を形成する工程と、を含む。
さらに、ＭＥＭＳ振動子２を製造する工程は、下部電極１２０に対して間隙１６０を置いて上部電極１３０を形成する工程と、を含む。
以下、図８から図１０を用いて、工程順にＭＥＭＳ振動子２の製造方法について説明をする。
【００７２】
（基板１１０の準備工程）
図８（ａ）は、ＭＥＭＳ振動子２を形成する基板１１０が準備された状態を示している。
基板１１０を準備する工程は、後述する各工程で絶縁部１１２、下部電極１２０、上部電極１３０、導電部１３５、機能部１４０等が形成される基板１１０を準備する工程である。基板１１０は、例えば、シリコン基板を用いることができる。なお、ＭＥＭＳ振動子２の製造方法の説明においても絶縁部１１２、下部電極１２０、上部電極１３０、機能部１４０等が形成される側の基板１１０の一方面を主面１１０ａと称する。
【００７３】
（絶縁部１１２の形成工程）
図８（ｂ）は、基板１１０の主面１１０ａに絶縁部１１２が形成された状態を示している。
絶縁部１１２を形成する工程は、上述の工程で準備をした基板１１０の主面１１０ａ側に絶縁部１１２を積層する工程である。
本実施形態のＭＥＭＳ振動子２の絶縁部１１２は、基板１１０の主面１１０ａ側から第１絶縁部１１２１と、第２絶縁部１１２２と、の順で構成されている。なお、ＭＥＭＳ振動子２の製造方法の説明においても第２絶縁部１１２２が形成された側の絶縁部１１２の一方面を主面１１２ａと称する。
【００７４】
第１絶縁部１１２１を形成する工程は、例えば、第１絶縁部１１２１として酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜をＣＶＤ（chemical vapor deposition）法によって形成することができる。第１絶縁部１１２１を形成する工程は、ＣＶＤ法に限定されること無く、熱酸化法によって基板１１０としてのシリコン基板の主面１１０ａに酸化シリコン膜を形成しても良い。なお、第１絶縁部１１２１は、基板１１０の主面１１０ａに対応して、その略全面に形成されるものである。
【００７５】
第２絶縁部１１２２を形成する工程は、例えば、第２絶縁部１１２２としての窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）膜をＣＶＤ法によって形成することができる。第２絶縁部１１２２を形成する工程は、ＣＶＤ法に限定されること無く、窒素ガスと水素ガスとの雰囲気中で、基板１１０としてのシリコン基板を加熱することで窒化シリコン膜を形成しても良い。
なお、第２絶縁部１１２２は、第１絶縁部１１２１に対応して、その略全面に形成されるものである。
【００７６】
（下部電極１２０、導電部１３５、機能部１４０及び配線部１５０の形成工程）
図８（ｃ）は、絶縁部１１２の主面１１２ａ上に下部電極１２０（図８から図１０において不図示）と、導電部１３５と、機能部１４０と、配線部１５０と、が形成された状態を示している。
【００７７】
下部電極１２０を形成する工程は、上述した絶縁部１１２の主面１１２ａ側、即ち、第２絶縁部１２２上に下部電極１２０を形成する工程である。
下部電極１２０を形成する工程は、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の導電性材料を含む下部電極１２０をＣＶＤ法によって形成することができる。
なお、第２絶縁部１１２２上には下部電極１２０の他に、後述する工程で導電部１３５及び機能部１４０を形成するため、下部電極１２０の形成を欲しない第２絶縁部１１２２上の領域にマスクを施し、下部電極１２０の形成を行う。
下部電極１２０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ（Physical Vapour Deposition）法等を用いて、各種導電性材料を含む下部電極１２０を形成しても良い。
【００７８】
導電部１３５を形成する工程は、上述した絶縁部１１２の主面１１２ａ側、即ち、第２絶縁部１１２２上に導電部１３５を形成する工程である。
導電部１３５を形成する工程は、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等を含む導電部１３５をＣＶＤ法によって形成することができる。導電部１３５を形成する工程は、下部電極１２０と略等しい厚みを有する導電部１３５を形成することが好ましい。後述する下部電極１２０及び導電部１３５等の上に形成される犠牲層２１０の厚みを均一化し、犠牲層２１０上に形成される上部電極１３０の不陸を抑制するためである。なお、第２絶縁部１１２２上には導電部１３５の他に、前述した下部電極１２０を形成されるため、導電部１３５の形成を欲しない第２絶縁部１１２２上の領域にマスクを施し、導電部１３５の形成を行うことが好ましい。導電部１３５を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ法等を用いて、各種導電性材料を含む導電部１３５を形成しても良い。
【００７９】
機能部１４０を形成する工程は、上述した絶縁部１１２の主面１１２ａ側、即ち、第２絶縁部１１２２上に機能部１４０を形成する工程である。
機能部１４０を形成する工程は、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン等を含む機能部１４０をＣＶＤ法によって形成することができる。なお、第２絶縁部１１２２上には機能部１４０の他に、前述した下部電極１２０や導電部１３５が形成されるため、機能部１４０の形成を欲しない第２絶縁部１１２２上の領域にマスクを施し、機能部１４０の形成を行うことが好ましい。機能部１４０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ法等を用いて機能部１４０を形成しても良い。
【００８０】
配線部１５０を形成する工程は、固定部１３６に接続される配線部１５０を形成する工程である。
配線部１５０を形成する工程は、絶縁部１１２の主面１１２ａ上に、例えば、ポリシリコン、アモルファスシリコン、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）等の導電性材料を含む配線部１５０をＣＶＤ法によって形成することができる。なお、第２絶縁部１１２２上には配線部１５０の他に、前述した下部電極１２０、導電部１３５、及び機能部１４０が形成されるため、配線部１５０の形成を欲しない第２絶縁部１１２２上の領域にマスクを施し、導電部１３５の形成を行うことが好ましい。配線部１５０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ法等を用いて配線部１５０を形成しても良い。
【００８１】
上述した、下部電極１２０、導電部１３５、機能部１４０、及び配線部１５０の各形成工程は、例えば、同一の材料を用いることで同時にＣＶＤ法やＰＶＤ法によって下部電極１２０、導電部１３５、機能部１４０、及び配線部１５０を形成しても良い。これらを同時に形成することで、下部電極１２０と導電部１３５との厚みを同じ厚みに容易に形成することができる。
【００８２】
（犠牲層２１０の形成工程）
図９（ｄ）は、上部電極１３０と、下部電極１２０及び導電部１３５と、の間に間隙１６０を設けるため、下部電極１２０と、導電部１３５と、機能部１４０と、を覆う様に犠牲層２１０が設けられた状態を示している。
【００８３】
犠牲層２１０を形成する工程は、上述した間隙１６０を設けるための中間層である犠牲層２１０を形成する工程である。
ＭＥＭＳ振動子２は上述の通り、下部電極１２０及び導電部１３５に対して、間隙１６０を置いて上部電極１３０が設けられている。上部電極１３０は、後述する工程で当該犠牲層２１０上に形成され、後の工程によって犠牲層２１０が除去されることで上部電極１３０と、下部電極１２０及び導電部１３５と、の間に間隙１６０を設けることができる。
犠牲層２１０を形成する工程は、例えば、酸化シリコンを含む犠牲層２１０をＣＶＤ法によって形成することができる。犠牲層２１０を形成する方法は、ＣＶＤ法に限定されること無く、ＰＶＤ法等を用いて、酸化シリコンを含む犠牲層２１０を形成しても良い。
なお、犠牲層２１０を構成する材料は、後述する工程で下部電極１２０、上部電極１３０、機能部１４０等を残置しつつ、犠牲層２１０を除去するため、選択的に当該犠牲層２１０を除去（エッチング）可能な材料である酸化シリコン、もしくは酸化シリコンを含む化合物を用いることが好適である。犠牲層２１０は、酸化シリコン、もしくは酸化シリコンを含む化合物に限定されることは無く、選択的に当該犠牲層２１０を除去することができる材料であれば適宜変更して良い。
【００８４】
（上部電極１３０の形成工程）
図９（ｅ）は、絶縁部１１２と固定部１３６、及び機能部１４０と梁部１３３が接続される部分の犠牲層２１０が部分的に除去された状態を示している。
上部電極１３０の形成工程は、先ず絶縁部１１２と固定部１３６が接続される部分、及び機能部１４０と梁部１３３が接続される部分に形成されている犠牲層２１０の部分的な除去を行う。
犠牲層２１０を部分的に除去する工程は、絶縁部１１２と固定部１３６が接続される部分、及び機能部１４０と梁部１３３が接続される部分に形成されている犠牲層２１０をフォトリソグラフィー法によって除去をする工程である。犠牲層２１０を除去する工程は、固定部１３６と接続される絶縁部１１２、及び梁部１３３と接続される機能部１４０が露出される様に犠牲層２１０の除去を行う。
【００８５】
図９（ｆ）は、主面１１２ａ側の犠牲層２１０上に上部電極１３０、梁部１３３、及び固定部１３６としてのポリシリコン層２３０が形成された状態を示している。
上部電極１３０を形成する工程は、次に上部電極１３０、梁部１３３、及び固定部１３６としてのポリシリコン層２３０を犠牲層２１０上に形成する。ポリシリコン層２３０を形成する工程は、犠牲層２１０上に上部電極１３０、梁部１３３、及び固定部１３６を構成するポリシリコン層２３０を、例えばＣＶＤ法によって形成することができる。
【００８６】
図１０（ｇ）は、上部電極１３０を形成する工程で形成したポリシリコン層２３０の平坦化が行われ、上部電極１３０、梁部１３３、及び固定部１３６を形成（パターニング）するためのマスクパターン２５０が形成された状態を示している。
次に、上部電極１３０を形成する工程は、先の工程で形成したポリシリコン層２３０の平坦化を行う。先の工程で形成したポリシリコン層２３０は、固定部１３６と絶縁部１１２とが接続される部分等の犠牲層２１０が除去されているため、当該部分に窪み（図９（ｆ）参照）が生じている。上部電極１３０となるポリシリコン層２３０に窪みが含まれるとＭＥＭＳ振動子２の振動特性に影響を及ぼす虞があるため、ポリシリコン層２３０の平坦化を行うことが好ましい。ポリシリコン層２３０の平坦化は、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法によって行うことができる。
【００８７】
次に、上部電極１３０を形成する工程は、当該上部電極１３０、梁部１３３、及び固定部１３６として不要な部分のポリシリコン層２３０を除去するためのマスクパターン２５０を形成する。次に、マスクパターン２５０が形成されていない部分、即ち、上部電極１３０、梁部１３３、及び固定部１３６として不要な部分のポリシリコン層２３０の除去を行う。マスクパターン２５０の形成、及びポリシリコン層２３０の除去は、フォトリソグラフィー法によって行うことができる。
なお、図１０（ｈ）は、上述した上部電極１３０を形成する工程で形成したポリシリコン層２３０のうち、上部電極１３０、梁部１３３、及び固定部１３６として不要な部分が除去された状態を示している。
【００８８】
（犠牲層２１０の除去工程）
図１０（ｉ）は、先の工程で形成した犠牲層２１０が除去された状態を示している。
犠牲層２１０を除去する工程は、下部電極１２０及び導電部１３５と、上部電極１３０及び梁部１３３と、の間に間隙１６０を設けるために一時的に形成された犠牲層２１０を除去する工程である。
犠牲層２１０を除去する工程は、犠牲層２１０を選択的に除去することが求められる。そこで、犠牲層２１０を除去する工程は、例えば、ウエットエッチング法によって犠牲層２１０のエッチング（除去）を行う。ウエットエッチング法による犠牲層２１０の除去は、フッ酸を含むエッチャント（洗浄液）を用いると好適である。フッ酸を含むエッチャントを用いることで、酸化シリコンを含む犠牲層２１０に対するエッチング速度が、下部電極１２０や上部電極１３０のエッチング速度に比べて早いことから犠牲層２１０を選択的、かつ効率的に除去することができる。
【００８９】
また、下部電極１２０、導電部１３５、機能部１４０、及び配線部１５０の下地膜である第２絶縁部１１２２に耐フッ酸性を有する窒化シリコンを含むことで当該第２絶縁部１１２２が、いわゆるエッチングストッパーとして機能することができる。これにより、ＭＥＭＳ振動子２は、犠牲層２１０がエッチングされることによる基板１１０と、下部電極１２０、導電部１３５、機能部１４０、及び配線部１５０と、の間の絶縁低下を抑制することがきる。
なお、犠牲層２１０を除去する工程は、ウエットエッチング法に限定されること無く、ドライエッチング法によって行っても良い。
ＭＥＭＳ振動子２は、犠牲層２１０を除去されることで、下部電極１２０及び導電部１３５と、上部電極３０及び梁部１３３と、の間に間隙１６０が生じ、上部電極１３０が振動可能となる。
【００９０】
上述した犠牲層２１０を除去することで、ＭＥＭＳ振動子２を製造する工程が完了する。
【００９１】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様なＭＥＭＳ振動子によれば、上部電極１３０から梁部１３３に漏洩する振動を梁部１３３に当接する機能部１４０で屈折させ、固定部１３６への振動漏洩が抑制される。よって、上部電極１３０から漏洩する振動による梁部１３３と固定部１３６との間、及び固定部１３６と絶縁部１１２との間に生じる歪みが抑制される。従って、歪みから生じる上部電極１３０の振動周波数の変移と、ＭＥＭＳ振動子２のＱ値の低下と、を抑制することができる。
【００９２】
（実施例）
次いで、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１及びＭＥＭＳ振動子２（以下、総括してＭＥＭＳ振動子１として説明する。）のいずれかを適用した実施例について、図１１から図１４を参照しながら説明する。
【００９３】
［電子機器］
先ず、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１を適用した電子機器について、図１１から図１３を参照しながら説明する。
【００９４】
図１１は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を備える電子機器としてのノート型（又はモバイル型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、ノート型パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１００８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなノート型パーソナルコンピューター１１００には、そのノート型パーソナルコンピューター１１００に加えられる加速度等を検知して表示ユニット１１０６に加速度等を表示するための加速度センサー等として機能するＭＥＭＳ振動子１が内蔵されている。
【００９５】
図１２は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、携帯電話機１２００に加えられる加速度等を検知して、当該携帯電話機１２００の操作を補助するための加速度センサー等として機能するＭＥＭＳ振動子１が内蔵されている。
【００９６】
図１３は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３０８が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３０８は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部１３０８に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３１０に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示される様に、ビデオ信号出力端子１３１２には液晶ディスプレイ１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３１０に格納された撮像信号が、液晶ディスプレイ１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、その落下からデジタルスチールカメラ１３００を保護する機能を動作させるため、落下による加速度を検知する加速度センサーとして機能するＭＥＭＳ振動子１が内蔵されている。
【００９７】
なお、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１は、図１１のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１２の携帯電話機、図１３のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
【００９８】
［移動体］
次に、図１４は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００は本発明に係るＭＥＭＳ振動子１を備える。例えば、同図に示す様に、移動体としての自動車１５００には、当該自動車１５００の加速度を検知するＭＥＭＳ振動子１を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic  Control  Unit）１５０８が車体１５０７に搭載されている。加速度を検知して車体１５０７の姿勢に応じた適切な出力にエンジンを制御することで、燃料等の消費を抑制した効率的な移動体としての自動車１５００を得ることができる。
また、ＭＥＭＳ振動子１は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire  Pressure  Monitoring  System）、に広く適用できる。
【符号の説明】
【００９９】
１，２…ＭＥＭＳ振動子、１０…基板、１０ａ…主面、１２…絶縁部、１２ａ…主面、２０…下部電極、３０…上部電極、３３…間隙、３６…固定部、４０…機能部、５０…配線部、６０…間隙、１１０…基板、１１０ａ…主面、１１２…絶縁部、１１２ａ…主面、１２０…下部電極、１３０…上部電極、１３１…節、１３３…梁部、１３５…導電部、１３６…固定部、１４０…機能部、１５０…配線部、１６０…間隙、２１０…犠牲層、２３０…ポリシリコン層、２５０…マスクパターン、１１００…ノート型パーソナルコンピューター、１２００…携帯電話機、１３００…デジタルスチールカメラ、１５００…自動車。
【図１】
2014170997.tif 000003
【図２】
2014170997.tif 000004
【図３】
2014170997.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014170997.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2014170997.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月31日(2014.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部と、
前記絶縁部の一方面に設けられている第１の電極と、固定部と、機能部と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に設けられている第２の電極と、を備え、
前記第２の電極は、前記機能部と当接し、前記固定部から延設されていることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＥＭＳ振動子であって、
前記絶縁部の一方面には、前記固定部から配線が延設されていることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項３】
請求項２に記載のＭＥＭＳ振動子であって、
前記第２の電極、前記固定部、及び前記配線は、同じ部材で形成されていることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項４】
絶縁部を形成する工程と、
前記絶縁部の一方面に第１の電極と、固定部と、機能部と、を形成する工程と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に第２の電極を形成する工程と、を含み、
前記第２の電極を形成する工程は、前記第２の電極が前記機能部と当接し、前記第２の電極を前記固定部から延伸させて形成することを特徴とするＭＥＭＳ振動子の製造方法。
【請求項５】
絶縁部と、
前記絶縁部の一方面に設けられている第１の電極と、固定部と、機能部と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に設けられている第２の電極と、
前記第２の電極から前記固定部に向かって延設されている梁部と、を備え、
前記梁部は前記機能部と当接していることを特徴とするＭＥＭＳ振動子。
【請求項６】
絶縁部を形成する工程と、
前記絶縁部の一方面に第１の電極と、固定部と、機能部と、を形成する工程と、
前記第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が前記一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に第２の電極を形成し、かつ、前記第２の電極から前記固定部に向かって延伸する梁部を形成する工程と、を含み、
前記第２の電極および前記梁部を形成する工程は、前記梁部を前記機能部に当接させて形成すること、を特徴とするＭＥＭＳ振動子の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項３、又は請求項５のいずれか一項に記載されたＭＥＭＳ振動子が搭載されていることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１から請求項３、又は請求項５のいずれか一項に記載されたＭＥＭＳ振動子が搭載されていることを特徴とする移動体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
［適用例５］
本適用例に係るＭＥＭＳ振動子は、絶縁部と、絶縁部の一方面に設けられている第１の電極と、固定部と、機能部と、第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に設けられている第２の電極と、第２の電極から固定部に向かって延設されている梁部と、を備え、梁部は機能部と当接していることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
［適用例６］
本適用例に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法は、絶縁部を形成する工程と、絶縁部の一方面に第１の電極と、固定部と、機能部と、を形成する工程と、第１の電極に対して間隙を置いて少なくとも一部が一方面に対し垂直方向からの平面視において重なる様に第２の電極を形成し、かつ、第２の電極から固定部に向かって延伸する梁部を形成する工程と、を含み、第２の電極および梁部を形成する工程は、梁部を機能部に当接させて形成することを特徴とする。