(57)【要約】  パッケージ化された共振装置において、共振周波数の調整を行う。  縮退していないシリコンから成る下蓋と、縮退したシリコンから成り、下蓋と対向する下面を有する基板と、当該基板に積層された第１電極層及び第２電極層と、第１電極層及び第２電極層の間に形成され、第１電極層を介して基板の上面と対向する面を有する圧電膜と、を有する共振子と、共振子を間に挟んで下蓋と対向する上蓋とを備え、基板の下面は、当該基板の下面における他の領域よりも表面に形成されている凹凸の深さないし高さが大きい領域、又は凹凸が占める面積が大きい領域である調整部を有する。
2017090380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮退していないシリコンから成る下蓋と、
縮退したシリコンから成り、前記下蓋と対向する下面を有する基板と、当該基板に積層された第１電極層及び第２電極層と、前記第１電極層及び前記第２電極層の間に形成され、前記第１電極層を介して前記基板の上面と対向する面を有する圧電膜と、を有する共振子と、
前記共振子を間に挟んで前記下蓋と対向する上蓋と
を備え、
前記基板の下面は、当該基板の下面における他の領域よりも表面に形成されている凹凸の深さないし高さが大きい領域、又は凹凸が占める面積が大きい領域である調整部を有する、
共振装置。
【請求項２】
前記共振子における、前記上蓋と対向する面は、
第１領域と、当該第１領域とは異なる領域であり、当該共振子の振動による変位が前記第１領域より大きい第２領域とを含み、
前記調整部は、
前記基板の下面における、前記第２領域に対応する位置に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の共振装置。
【請求項３】
前記第１領域は、第１調整膜で覆われており、
前記第２領域は、エッチングによる質量低減速度が前記第１調整膜より大きい第２調整膜で覆われている、ことを特徴とする請求項２に記載の共振装置。
【請求項４】
前記共振子における、前記第１電極層、前記第２電極層、及び前記圧電膜は、屈曲振動する振動腕を形成し、
前記第２領域は、前記振動腕の先端近傍に形成されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の共振装置。
【請求項５】
前記共振子における、前記第１電極層、前記第２電極層、及び前記圧電膜は、輪郭振動する略矩形の振動部を形成し、
前記第２領域は、前記振動部の四隅に対応する領域であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の共振装置。
【請求項６】
前記基板は、
前記下面にシリコン酸化膜を含むことを特徴とする、請求項１〜５いずれか一項に記載の共振装置。
【請求項７】
縮退されていないシリコンから成る下蓋を用意する工程と、
縮退したシリコンから成る基板を、当該基板の下面が前記下蓋と対向するように配置し、前記基板の上面に、第１電極層、圧電膜、第２電極層を順に形成して、共振子を形成する工程と、
前記共振子を挟んで、前記下蓋と対向するように、シリコンから成る上蓋を配置する工程と、
前記下蓋を介して、前記基板の下面に、レーザーを照射して、前記基板の下面に、当該基板の下面における他の領域よりも表面に形成されている凹凸の深さないし高さが大きい領域、又は凹凸が占める面積が大きい領域である調整部を形成する工程と、
を含む共振装置製造方法。
【請求項８】
前記共振子を形成する工程は、
前記第２電極層の表面に、さらに、第１調整膜、及び当該第１調整膜よりエッチングによる質量低減速度の大きい第２調整膜を順に形成する工程と、
前記共振子における第１領域において、前記第２調整膜を除去して前記第１調整膜を露出させる工程と、
前記共振子における、前記第１領域よりも振動による変位の大きい第２領域に残された前記第２調整膜の膜厚を調整する工程と、
を含み、
前記調整部を形成する工程において、
前記調整部を、前記基板の下面における、前記第２領域に対応する位置に形成する、
ことを特徴とする請求項７に記載の共振装置製造方法。
【請求項９】
前記膜厚を調整する工程は、
前記圧電膜、及び前記第１調整膜の膜厚を測定する工程と、測定した前記膜厚に基づいて、前記第２調整膜の膜厚を調整工程とを含むことを特徴とする、請求項８に記載の共振装置製造方法。
【請求項１０】
前記膜厚を調整する工程は、
前記共振子の共振周波数を測定する工程と、測定した前記共振周波数に基づいて、前記第２調整膜の膜厚を調整することを特徴とする、請求項８に記載の共振装置製造方法。
【請求項１１】
前記共振子を形成する工程は、
前記基板の下面にシリコン酸化膜を形成する工程を含み、
前記調整部を形成する工程は、
前記シリコン酸化膜、又は当該シリコン酸化膜と前記基板とに前記調整部を形成する工程を含む、請求項７〜１０いずれか一項に記載の共振装置製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン基板から形成される共振装置、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いた共振装置が例えばタイミングデバイスとして用いられている。この共振装置は、スマートフォンなどの電子機器内に組み込まれるプリント基板上に実装される。共振装置は、下側基板と、下側基板との間でキャビティを形成する上側基板と、下側基板及び上側基板の間でキャビティ内に配置された共振子と、を備えている。【０００３】
例えば特許文献１には、複数の振動腕を備えた面外屈曲共振子が開示されている。この共振子では、振動腕はその固定端で基部の前端に接続されており、基部は、前端とは反対側の後端で支持部に接続されている。支持部は、例えば下側基板及び上側基板の間に挟み込まれる基台に接続されている。特許文献１の図１の例では、振動腕に印加される電界が互いに逆方向に設定されることによって、内側の振動腕と外側の２本の振動腕との間で互いに逆位相の振動が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５０７１０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているような従来の共振装置では、共振周波数の調整は、例えば共振子を製造する工程において、共振子を構成する材料の膜厚を調整することによって行われる。しかし、このように共振装置の製造途中の工程において共振周波数を調整した場合、その後の製造工程において、熱や応力による負荷が共振子にかかることによって、調整した共振周波数が変動してしまう。【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、パッケージ化された共振装置において、共振周波数の調整を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る共振装置は、縮退していないシリコンから成る下蓋と、縮退したシリコンから成り、下蓋と対向する下面を有する基板と、当該基板に積層された第１電極層及び第２電極層と、第１電極層及び第２電極層の間に形成され、第１電極層を介して基板の上面と対向する面を有する圧電膜と、を有する共振子と、共振子を間に挟んで下蓋と対向する上蓋とを備え、基板の下面は、当該基板の下面における他の領域よりも表面に形成されている凹凸の深さないし高さが大きい領域、又は凹凸が占める面積が大きい領域である調整部を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パッケージ化された共振装置において、共振周波数の調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る共振装置の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る共振装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】上側基板を取り外した本発明の第１実施形態に係る共振子の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る共振子を下蓋側からみた平面図、及び側面図である。
【図５】図１のＡＡ´線に沿った断面図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｃ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｄ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｅ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｆ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｇ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｈ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る共振周波数微調工程前後における、共振周波数のシフト量を示すグラフである。
【図８Ａ】本発明の第１実施形態に係る、スポット照射によって形成される調整部の形状の一例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態に係る、スポット照射によって形成される調整部の形状の一例を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の第１実施形態に係る、スポット照射によって形成される調整部の形状の一例を示す図である。
【図９】マルチスキャン照射した場合における、照射本数と周波数シフト量との関係を示す図である。
【図１０】図３に対応し、上側基板を取り外した本発明の第２実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１１】図４に対応し、本発明の第２実施形態に係る共振子を下蓋側からみた平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１の実施形態］
以下、添付の図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の外観を概略的に示す斜視図である。また、図２は、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【００１１】
この共振装置１は、共振子１０と、共振子１０を挟んで互いに対向するように設けられた上蓋３０及び下蓋２０と、を備えている。すなわち、共振装置１は、下蓋２０と、共振子１０と、上蓋３０とがこの順で積層されて構成されている。
【００１２】
また、共振子１０と下蓋２０及び上蓋３０とが接合され、これにより、共振子１０が封止され、共振子１０の振動空間が形成される。共振子１０、下蓋２０及び上蓋３０は、それぞれＳｉ基板を用いて形成されている。そして、共振子１０、下蓋２０及び上蓋３０は、Ｓｉ基板同士が互いに接合されて、互いに接合される。共振子１０及び下蓋２０は、ＳＯＩ基板を用いて形成されてもよい。
【００１３】
共振子１０は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるＭＥＭＳ共振子である。なお、本実施形態においては、共振子１０はシリコン基板を用いて形成されるものを例として説明する。
以下、共振装置１の各構成について詳細に説明する。
【００１４】
（１．上蓋３０）
上蓋３０はＸＹ平面に沿って平板状に広がっており、その裏面に例えば平たい直方体形状の凹部３１が形成されている。凹部３１は、側壁３３に囲まれており、共振子１０が振動する空間である振動空間の一部を形成する。
【００１５】
（２．下蓋２０）
下蓋２０は、ＸＹ平面に沿って設けられる矩形平板状の底板２２と、底板２２の周縁部からＺ軸方向（すなわち、下蓋２０と共振子１０との積層方向）に延びる側壁２３とを有する。下蓋２０には、共振子１０と対向する面において、底板２２の表面と側壁２３の内面とによって形成される凹部２１が設けられる。凹部２１は、共振子１０の振動空間の一部を形成する。上述した上蓋３０と下蓋２０とによって、この振動空間は気密に封止され、真空状態が維持される。この振動空間には、例えば不活性ガス等の気体が充填されてもよい。
【００１６】
（３．共振子１０）
図３は、本実施形態に係る、共振子１０の構造を概略的に示す平面図である。図３を用いて本実施形態に係る共振子１０の、各構成について説明する。共振子１０は、振動部１２０と、保持部１４０と、保持腕１１０とを備えている。
【００１７】
（ａ）振動部１２０
振動部１２０は、図３の直交座標系におけるＸＹ平面に沿って広がる矩形の輪郭を有している。振動部１２０は、保持部１４０の内側に設けられており、振動部１２０と保持部１４０との間には、所定の間隔で空間が形成されている。図３の例では、振動部１２０は、基部１３０と４本の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄ（まとめて「振動腕１３５」とも呼ぶ。）とを有している。なお、振動腕の数は、４本に限定されず、例えば２本以上の任意の数に設定される。
本実施形態において、各振動腕１３５と、基部１３０とは、一体に形成されている。
【００１８】
基部１３０は、Ｘ軸方向に長辺１３１ａ、１３１ｂ、Ｙ軸方向に短辺１３１ｃ、１３１ｄを有している。基部１３０は、長辺１３１ｂにおいて、後述する保持腕１１０によって保持部１４０に接続され、保持されている。なお、基部１３０は、図３の例では平面視において、略長方形の形状を有しているがこれに限定されず、長辺１３１ａの垂直二等分線に沿って規定される平面に対して略面対称に形成されていればよい。基部１３０は、例えば、長辺１３１ｂが１３１ａより短い台形や、長辺１３１ａを直径とする半円の形状であってもよい。また、長辺１３１ａ、１３１ｂ、短辺１３１ｃ、１３１ｄは直線に限定されず、曲線であってもよい。
【００１９】
振動腕１３５は、それぞれが基部１３０と保持部１４０との間にＹ軸方向に平行に設けられ、一端は、基部１３０の一方の長辺１３１ａと接続されて固定端となっており、他端は自由端となっている。また、振動腕１３５は、それぞれ、Ｘ軸方向に所定の間隔で、並列して設けられている。
さらに振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄの自由端側には、固定端側と比べてＸ軸方向の幅が大きい錘部１３６Ａ〜１３６Ｄ（以下、錘部１３６Ａ〜１３６Ｄをまとめて「錘部１３６」とも呼ぶ。）がそれぞれ形成されている。
【００２０】
本実施形態の振動部１２０では、Ｘ軸方向において、外側に２本の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄが配置されており、内側に２本の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃが配置されている。Ｘ軸方向における、振動腕１３５Ｂと１３５Ｃとの間隔Ｗ１は、Ｘ軸方向における、外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）と当該外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）に隣接する内側の振動腕１３５Ｂ（１３５Ｃ）との間の間隔Ｗ２よりも大きく設定される。間隔Ｗ１は例えば２５μ程度、間隔Ｗ２は例えば１０μｍ程度である。間隔Ｗ２は間隔Ｗ１より小さく設定することにより、振動特性が改善される。また、共振装置１の小型化できるように、間隔Ｗ１を間隔Ｗ２よりも小さく設定してもよいし、等間隔にしても良い。
【００２１】
振動部１２０の表面（上蓋３０に対向する面）は、全面を覆うように保護膜２３５（第１調整膜の一例である。）が形成されている。さらに、振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄの錘部１３６Ａ〜１３６Ｄにおける保護膜２３５の表面には、それぞれ、調整膜２３６Ａ〜２３６Ｄ（第２調整膜の一例である。以下、調整膜２３６Ａ〜２３６Ｄをまとめて「調整膜２３６」とも呼ぶ。）が形成されている。保護膜２３５及び調整膜２３６によって、振動部１２０の共振周波数を調整することができる。
【００２２】
調整膜２３６は、振動部１２０における、振動による変位の比較的大きい領域において、その表面が露出するように形成されている。具体的には、調整膜２３６は、振動腕１３５の錘部１３６（第２領域の一例である。）に形成される。他方、保護膜２３５は、振動腕１３５におけるその他の領域（第１領域の一例である。）において、その表面が露出している。
【００２３】
図４を用いて、振動腕１３５の表面の形状について説明する。図４（Ａ）は、振動腕１３５における下蓋２０側の面（以下、「下面」とも呼ぶ。）を模式的に示す平面図である。また、図４（Ｂ）は、振動腕１３５Ｄにおける側面図である。
【００２４】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄの錘部１３６Ａ〜１３６Ｄの下面には、調整部１３７Ａ〜１３７Ｄ（以下、まとめて「調整部１３７」とも呼ぶ。）が形成されている。調整部１３７は、振動腕１３５の下面において、当該調整部１３７と隣接する領域よりも、その表面に形成されている凹凸の深さないし高さが大きい領域、又は他の領域に比べて、その表面において凹凸が占める面積が大きい領域をいう。調整部１３７は、振動腕１３５の下面における、調整膜２３６に対応する位置に設けられることが好ましい。
【００２５】
詳細については後述するが、調整部１３７は、共振装置１を製造するプロセスにおいて、共振子１０の共振周波数を調整するために、振動部１２０の下面に形成される。
【００２６】
なお、図２に示すように、本実施形態では、共振子１０は、ＸＹ平面に沿った形状として説明するが、これに限定されず、Ｚ軸方向に湾曲した略直方体の形状でもよい。この場合、例えば各振動腕１３５は、Ｙ軸方向に延び、Ｚ軸方向に湾曲した略角柱形状に形成される。具体的には、振動腕１３５は、自由端から固定端に向かうにつれて、保持部１４０に沿って規定されるＸＹ平面から徐々にＺ軸方向に向かって離れる立体形状を有してもよい。
【００２７】
（ｂ）保持部１４０
図３に戻って共振子１０の構成の続きを説明する。
保持部１４０は、ＸＹ平面に沿って矩形の枠状に形成される。保持部１４０は、平面視において、ＸＹ平面に沿って振動部１２０の外側を囲むように設けられる。なお、保持部１４０は、振動部１２０の周囲の少なくとも一部に設けられていればよく、枠状の形状に限定されない。例えば、保持部１４０は、振動部１２０を保持し、また、上蓋３０及び下蓋２０と接合できる程度に、振動部１２０の周囲に設けられていればよい。
【００２８】
本実施形態においては、保持部１４０は一体形成される角柱形状の枠体１４０ａ〜１４０ｄからなる。
【００２９】
枠体１４０ａは、図３に示すように、振動腕１３５の自由端に対向して、長手方向がＸ軸に平行に設けられる。枠体１４０ｂは、基部１３０の長辺１３１ｂに対向して、長手方向がＸ軸に平行に設けられる。枠体１４０ｃは、基部１３０の短辺１３１ｃ及び振動腕１３５Ａに対向して、長手方向がＹ軸に平行に設けられ、その両端で枠体１４０ａ、１４０ｂの一端にそれぞれ接続される。枠体１４０ｄは、基部１３０の短辺１３１ｄ及び振動腕１３５Ｄに対向して、長手方向がＹ軸に平行に設けられ、その両端で枠体１４０ａ、１４０ｂの他端にそれぞれ接続される。
本実施形態においては、保持部１４０は、保護膜２３５で覆われているとして説明するが、これに限定されず、保護膜２３５は、保持部１４０の表面には形成されていなくてもよい。
【００３０】
（ｃ）保持腕１１０
保持腕１１０は、保持部１４０の内側に設けられ、基部１３０の長辺１３１ｂと枠体１４０ｂとを接続する。なお、この構成に限定されず、例えば、保持腕１１０は、屈曲部を有する複数（例えば２本）の腕から形成され、基部１３０の長辺１３１ｂと、保持部１４０の枠体１４０ｃ、１４０ｄとを接続する構成でもよい。
【００３１】
また、図２において、保持腕１１０は、保持部１４０に沿って規定されるＹＸ平面に沿って広がる構成であるが、これに限定されない。例えば、Ｚ軸方向に湾曲した形状であってもよい。さらに、本実施形態においては、保持腕１１０は、保護膜２３５で覆われているとして説明するが、これに限定されず、保護膜２３５は、保持腕１１０の表面には形成されていなくてもよい。
【００３２】
（４．積層構造）
図５を用いて共振装置１の積層構造について説明する。図５は、図１のＡＡ´断面図である。
【００３３】
図５に示すように、本実施形態に係る共振装置１では、下蓋２０の側壁２３上に共振子１０の保持部１４０が接合され、さらに共振子１０の保持部１４０と上蓋３０の側壁３３とが接合される。このように下蓋２０と上蓋３０との間に共振子１０が保持され、下蓋２０と上蓋３０と共振子１０の保持部１４０とによって、振動腕１３５が振動する振動空間が形成される。
【００３４】
下蓋２０の底板２２及び側壁２３は、Ｓｉ（シリコン）ウエハＳ１により、一体的に形成されている。また、下蓋２０は、側壁２３の上面によって、共振子１０の保持部１４０と接合されている。Ｚ軸方向に規定される下蓋２０の厚みは例えば、１５０μｍ、凹部２１の深さは例えば５０μｍである。なお、ＳｉウエハＳ１は、縮退されていないシリコンから形成されており、その抵抗率は例えば１６ｍΩ・ｃｍ以上である。
【００３５】
上蓋３０は、所定の厚みのＳｉ（シリコン）ウエハＳ２により形成されている。図４に示すように、上蓋３０はその周辺部（側壁３３）で共振子１０の保持部１４０と接合されている。上蓋３０における、共振子１０に対向する表面、及び裏面は、酸化ケイ素層Ｓ２´に覆われていることが好ましい。上蓋３０の周縁部と保持部１４０との間には、上蓋３０と保持部１４０とを接合するために、接合部Ｈが形成されている。接合部Ｈは、例えばＡｌ（アルミニウム）膜及びＧｅ（ゲルマニウム）膜によって形成されている。なお、接合部Ｈは、Ａｕ（金）膜及びＳｎ（錫）膜によって形成されてもよい。
【００３６】
共振子１０では、保持部１４０、基部１３０、振動腕１３５、保持腕１１０は、同一プロセスで一体的に形成される。共振子１０では、まず、Ｓｉ（シリコン）基板Ｆ２（基板の一例である。）の上に、圧電薄膜Ｆ３´が積層され、さらに圧電薄膜Ｆ３´の上には、金属層Ｅ１（第１電極層の一例である。）が積層されている。そして、金属層Ｅ１の上には、金属層Ｅ１を覆うように、圧電薄膜Ｆ３（圧電膜の一例である。）が積層されており、さらに、圧電薄膜Ｆ３の上には、金属層Ｅ２（第２電極層の一例である。）が積層されている。金属層Ｅ２の上には、金属層Ｅ２を覆うように、保護膜２３５が積層されている。
【００３７】
振動部１２０上においては、さらに、保護膜２３５上に、調整膜２３６が積層されている。他方、保持部１４０上においては、保護膜２３５上には、絶縁体から形成される、絶縁膜Ｆ４が積層されている。
【００３８】
Ｓｉ基板Ｆ２は、例えば、厚さ６μｍ程度の縮退したｎ型Ｓｉ半導体から形成されており、ｎ型ドーパントとしてＰ（リン）やＡｓ（ヒ素）、Ｓｂ（アンチモン）などを含むことができる。Ｓｉ基板Ｆ２に用いられる縮退Ｓｉの抵抗値は、例えば１６ｍΩ・ｃｍ未満であり、より好ましくは１．２ｍΩ・ｃｍ以下である。さらにＳｉ基板Ｆ２の下面には酸化ケイ素（例えばＳｉＯ2）層Ｆ２´（温度特性補正層の一例である。）が形成されている。これにより、温度特性を向上させることが可能になる。
【００３９】
本実施形態において、温度特性補正層とは、当該温度特性補正層をＳｉ基板Ｆ２に形成しない場合と比べて、Ｓｉ基板Ｆ２に温度補正層を形成した時の振動部における周波数の温度係数（すなわち、温度当たりの変化率）を、少なくとも常温近傍において低減する機能を持つ層をいう。振動部１２０が温度特性補正層を有することにより、例えば、Ｓｉ基板Ｆ２と金属層Ｅ１、Ｅ２と圧電薄膜Ｆ３及び酸化ケイ素層（温度補正層）Ｆ２´による積層構造体の共振周波数の、温度に伴う変化を低減することができる。
【００４０】
共振子１０においては、酸化ケイ素層Ｆ２´は、均一の厚みで形成されることが望ましい。なお、均一の厚みとは、酸化ケイ素層Ｆ２´の厚みのばらつきが、厚みの平均値から±２０％以内であることをいう。
【００４１】
なお、酸化ケイ素層Ｆ２´は、Ｓｉ基板Ｆ２の上面に形成されてもよいし、Ｓｉ基板Ｆ２の上面と下面の双方に形成されてもよい。
また、保持部１４０においては、Ｓｉ基板Ｆ２の下面に酸化ケイ素層Ｆ２´が形成されなくてもよい。
【００４２】
また、金属層Ｅ２、Ｅ１は、例えば厚さ０．１〜０．２μｍ程度のＭｏ（モリブデン）やアルミニウム（Ａｌ）等を用いて形成される。
【００４３】
金属層Ｅ２、Ｅ１は、エッチング等により、所望の形状に形成される。金属層Ｅ１は、例えば振動部１２０上においては、下部電極（電極層の一例である。）として機能するように形成される。また、金属層Ｅ１は、保持腕１１０や保持部１４０上においては、共振子１０の外部に設けられた交流電源に下部電極を接続するための配線として機能するように形成される。
【００４４】
他方で、金属層Ｅ２は、振動部１２０上においては、上部電極（電極層の一例である。）として機能するように形成される。また、金属層Ｅ２は、保持腕１１０や保持部１４０上においては、共振子１０の外部に設けられた回路に上部電極を接続するための配線として機能するように形成される。
【００４５】
なお、交流電源から下部配線または上部配線への接続にあたっては、上蓋３０の外面に電極を形成して、当該電極が回路と下部配線または上部配線とを接続する構成や、上蓋３０内にビアを形成し、当該ビアの内部に導電性材料を充填して配線を設け、当該配線が交流電源と下部配線または上部配線とを接続する構成が用いられてもよい。
【００４６】
圧電薄膜Ｆ３、Ｆ３´は、印加された電圧を振動に変換する圧電体の薄膜であり、例えば、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）等の窒化物や酸化物を主成分とすることができる。具体的には、圧電薄膜Ｆ３、Ｆ３´は、ＳｃＡｌＮ（窒化スカンジウムアルミニウム）により形成することができる。ＳｃＡｌＮは、窒化アルミニウムにおけるアルミニウムの一部をスカンジウムに置換したものである。また、圧電薄膜Ｆ３は、例えば、１μｍの厚さを有するが、０．２μｍから２μｍ程度を用いることも可能である。
【００４７】
圧電薄膜Ｆ３は、金属層Ｅ２、Ｅ１によって圧電薄膜Ｆ３に印加される電界に応じて、ＸＹ平面の面内方向すなわちＹ軸方向に伸縮する。この圧電薄膜Ｆ３の伸縮によって、振動腕１３５は、下蓋２０及び上蓋３０の内面に向かってその自由端を変位させ、面外の屈曲振動モードで振動する。
【００４８】
本実施形態では、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄに印加される電界の位相と、内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃに印加される電界の位相とが互いに逆位相になるように設定される。これにより、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄと内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃとが互いに逆方向に変位する。例えば、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄが上蓋３０の内面に向かって自由端を変位すると、内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃは下蓋２０の内面に向かって自由端を変位する。
【００４９】
保護膜２３５は、エッチングによる質量低減の速度が調整膜２３６より遅い材料により形成される。例えば、保護膜２３５は、ＡｌＮやＳｉＮ等の窒化膜やＴａ2Ｏ5（５酸化タンタル）やＳｉＯ2等の酸化膜により形成される。なお、質量低減速度は、エッチング速度（単位時間あたりに除去される厚み）と密度との積により表される。
【００５０】
調整膜２３６は、エッチングによる質量低減の速度が保護膜２３５より速い材料により形成される。例えば、調整膜２３６は、モリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）や金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属により形成される。
なお、保護膜２３５と調整膜２３６とは、質量低減速度の関係が上述のとおりであれば、エッチング速度の大小関係は任意である。
【００５１】
調整膜２３６は、振動部１２０の略全面に形成された後、エッチング等の加工により所定の領域のみに形成される。
【００５２】
保護膜２３５及び調整膜２３６に対するエッチングは、例えば、保護膜２３５及び調整膜２３６に同時にイオンビーム（例えば、アルゴン（Ａｒ）イオンビーム）を照射することによって行われる。イオンビームは共振子１０よりも広い範囲に照射することが可能である。なお、本実施形態では、イオンビームによりエッチングを行う例を示すが、エッチング方法は、イオンビームによるものに限られない。
【００５３】
以上のような共振装置１では、逆位相の振動時、すなわち、図５に示す振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂとの間でＹ軸に平行に延びる中心軸ｒ１回りに振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂとが上下逆方向に振動する。また、振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄとの間でＹ軸に平行に延びる中心軸ｒ２回りに振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄとが上下逆方向に振動する。これによって、中心軸ｒ１とｒ２とで互いに逆方向の捩れモーメントが生じ、基部１３０で屈曲振動が発生する。
【００５４】
（５．プロセスフロー）
図６は、本実施形態に係る共振子１０のプロセスフローの一例を示す図である。なお、図６では、便宜上、ウエハに形成される複数の共振装置１のうち、１つの共振装置１を示して説明するが、共振装置１は、通常のＭＥＭＳプロセスと同様に、１つのウエハに複数形成された後に、当該ウエハが分割されることによって得られる。
【００５５】
図６Ａに示す最初の工程では、用意したＳｉ基板Ｆ２に、熱酸化によって、酸化ケイ素層Ｆ２´を形成する。次に、凹部２１を有する下蓋２０を用意し、当該下蓋２０と、酸化ケイ素層Ｆ２´が形成されたＳｉ基板Ｆ２とを、Ｓｉ基板Ｆ２の下面が下蓋２０と対向するように配置し、側壁２３で接合する。なお、図６においては図示を省略するが、接合後に化学的機械研磨や、エッチバック等の処理によって、Ｓｉ基板Ｆ２の表面を平坦化することが望ましい。
【００５６】
さらにＳｉ基板Ｆ２の表面には、圧電薄膜Ｆ３´が積層され、さらに圧電薄膜Ｆ３´の上に金属層Ｅ１が積層される。金属層Ｅ１は、エッチング等の加工により望ましい形状となるように成形される。次に、金属層Ｅ１の表面に、圧電薄膜Ｆ３と、金属層Ｅ２とがこの順に積層される。金属層Ｅ２は、積層された後、エッチング等の加工により望ましい形状となるように成形される（図６Ｂ）。
【００５７】
さらに、成形された金属層Ｅ２の表面に、保護膜２３５が積層される（図６Ｃ）。
【００５８】
さらに、保護膜２３５の表面に、モリブデン等の金属層が積層され、この金属層がエッチング等によって加工されることにより、振動腕１３５（図６Ｆ参照）の自由端となる部分の近傍に調整膜２３６が形成される（図６Ｄ）。
【００５９】
次に、図６Ｅに示す工程において、共振子１０に、下部電極及び上部電極をそれぞれ外部電源と接続させるためのビアＥ１Ｖ、Ｅ２Ｖが形成される。ビアＥ１Ｖ、Ｅ２Ｖが形成されると、ビアＥ１Ｖ、Ｅ２Ｖにアルミニウム等の金属が充填され、金属層Ｅ１、Ｅ２を保持部１４０に引き出す引出線Ｃ１、Ｃ２が形成される。さらに、保持部１４０に接合部Ｈが形成される。
【００６０】
その後、エッチング等の加工によって、金属層Ｅ２、圧電薄膜Ｆ３、金属層Ｅ１、Ｓｉ基板Ｆ２、酸化ケイ素層Ｆ２´が順に除去されることによって、振動部１２０、保持腕１１０、が形成され、共振子１０が形成される（図６Ｆ）。
【００６１】
図６Ｆに示す工程において共振子１０が形成された後、調整膜２３６の膜厚を調整するトリミング工程が行われる。トリミング工程によって、同一ウエハにおいて製造される複数の共振装置１の間で、周波数のばらつきを抑えることができる。
【００６２】
トリミング工程では、まず各共振子１０の共振周波数を測定し、周波数分布を算出する。次に、算出した周波数分布に基づき、調整膜２３６の膜厚を調整する。調整膜２３６の膜厚の調整は、例えばアルゴン（Ａｒ）イオンビームを共振装置１の全面に対して照射して、調整膜２３６をエッチングすることによって行うことができる。さらに、調整膜２３６の膜厚が調整されると、共振子１０の洗浄を行い、飛び散った膜を除去することが望ましい。
【００６３】
なお、トリミング工程では、周波数を測定するかわりに、圧電薄膜Ｆ３と保護膜２３５との膜厚を測定し、当該膜厚から周波数を推定することも可能である。この場合、まず、圧電薄膜Ｆ３と保護膜２３５との膜厚を測定する。そして、圧電薄膜Ｆ３と保護膜２３５との膜厚に基づいて、調整膜２３６の膜厚の調整を、エッチング等によって行ってもよい。
【００６４】
次に、図６Ｇに示す工程において、共振子１０を挟んで上蓋３０と下蓋２０とを対向させる。上蓋３０における凹部３１と、下蓋２０における凹部２１とが一致するように、位置合わせされた上蓋３０が、接合部Ｈを介して下蓋２０に接合される。また、上蓋３０には引出線Ｃ１、Ｃ２と接続する電極Ｃ１´、Ｃ２´が形成されている。電極Ｃ１´、Ｃ２´は例えばアルミニウム層とゲルマニウム層とから成る。電極Ｃ１´、Ｃ２´を介して、金属層Ｅ１、Ｅ２は外部に設けられた回路へ接続される。
【００６５】
下蓋２０と上蓋３０とが接合され、ダイシングによって、複数の共振装置１が形成されると、図６Ｈに示す工程において、共振周波数を微調整する微調工程が行われる。微調工程においては、共振周波数を測定しながら、下蓋２０の下方から、共振子１０の振動腕１３５における錘部１３６の領域Ａに焦点を合わせてレーザーＬを照射する。
【００６６】
微調工程に用いられるレーザーは、赤外から近赤外領域の波長を有するものである。具体的には１０６４ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザーを用いることが好ましい。この領域の波長は、縮退していないシリコンは透過する一方で、縮退したシリコンには吸収される。従って、縮退したシリコンで形成されたＳｉ基板Ｆ２の下面には、レーザーＬのエネルギーが吸収される。吸収されたエネルギーは熱に変わるため、レーザーＬの照射位置である領域Ａ（振動腕１３５の自由端近傍）に配置した酸化ケイ素層Ｆ２´を溶解・再蒸発させることができる。なおレーザーを照射させることで、酸化ケイ素層Ｆ２´とＳｉ基板Ｆ２との両方を溶融・再蒸発させることもできる。さらに、金属層Ｅ１や圧電薄膜Ｆ３、金属層Ｅ２、保護膜２３５、調整膜２３６も溶融・再蒸発させても良い。なお、調整したい周波数量が１０００ｐｐｍ以下の微小量である場合には、酸化ケイ素層Ｆ２´のみを溶解・再蒸発させ、除去することが望ましい。他方で、調整したい周波数量が１０００ｐｐｍ以上の場合には、Ｓｉ基板Ｆ２と酸化ケイ素層Ｆ２´との両方を溶解・再蒸発させ、除去することが望ましい。このように、当該下面において凹凸を有する調整部１３７を形成することで、共振周波数の調整を行うことができる。
【００６７】
図７は、微調工程の前後における周波数のシフト量を示すグラフである。図７において、縦軸はインピーダンス（Ω）を、横軸は周波数（ｋＨｚ）を示し、破線は微調工程前の波形を、実線は微調工程後の波形を示している。図７では、以下のパラメータでレーザーをスポット照射し、図４において示した形状の調整部１３７の形成した場合の周波数のシフト量を示している。なお、スポット照射は、単一の照射位置に所定の時間レーザーを照射する照射方法をいう。スポット照射された振動腕１３５の表面には、それぞれ１箇所の調整部１３７が形成される。
【００６８】
・照射パワー  ０．０８Ｗ
・照射時間  １秒／ポイント
・フォーカス位置  振動腕１３５の下面より数１０μｍ手前（下蓋２０側）
【００６９】
図７に示すように、本実施形態では、微調工程によって、周波数が正の方向に７５０ｐｐｍ程度シフトすることが分かる。
【００７０】
なお、微調工程には、スポット照射以外の照射方法を用いることも可能である。図８は、スキャン照射した場合における、振動腕１３５の下面の形状を模式的に示す図である。なお、スキャン照射は、所定の方向に、一定速度でレーザーを照射する照射方法をいう。
【００７１】
図８Ａでは、錘部１３６の幅が７０μｍの振動腕１３５に対して、以下のパラメータでレーザーをスキャン照射した場合における、振動腕１３５の下面の形状を示している。
【００７２】
・照射パワー  １．５Ｗ
・スキャン速度  １００ｍｍ／秒
・照射幅（Ｘ軸方向）  ４０μｍ
・フォーカス位置  振動腕１３５の下面より数μｍ奥（上蓋３０側）
【００７３】
図８Ａの例では、スキャン照射された振動腕１３５の表面には、振動腕１３５の自由端に対して略平行な方向に長手方向を有する調整部１３７が形成されている。なお、振動腕１３５の自由端に対して略平行に複数の調整部１３７が、互いに離間して形成されてもよい。また、各振動腕１３５に形成された調整部１３７は、各振動腕１３５間で、同一直線上に整列している。
【００７４】
図８Ａの形状の調整部１３７を形成した場合、周波数シフト量は、例えば正の方向に３８ｐｐｍである。
【００７５】
また、図８Ｂでは、錘部１３６の幅が７０μｍの振動腕１３５に対して、以下のパラメータでレーザーをマルチスキャン照射した場合における、振動腕１３５の下面の形状を示している。
・照射パワー  １．５Ｗ
・スキャン速度  １００ｍｍ／秒
・照射幅（Ｘ軸方向）  ４０μｍ
・照射本数  ５μｍ間隔で２０本
・フォーカス位置  振動腕１３５の下面より数μｍ奥（上蓋３０側）
【００７６】
図８Ｂの例では、マルチスキャン照射された各振動腕１３５の表面には、図８Ａに示した調整部１３７が、互いに平行に略等間隔で複数整列している。さらに、各振動腕１３５に形成された複数の調整部１３７は、各振動腕１３５間で、それぞれ同一直線上に整列している。なお、複数の調整部１３７は、互いに接触するように形成されてもよい。
【００７７】
図８Ｂの形状の調整部１３７を形成した場合、周波数シフト量は、例えば正の方向に１００ｐｐｍである。
【００７８】
なお、マルチスキャン照射された各振動腕１３５の表面の形状は、図８Ｂの例に限定されない。例えば、図８Ｃの例では、振動腕１３５の表面に、複数の調整部１３７が同一直線上に整列するようにほぼ等間隔で形成されている。さらに、同一直線上に整列した調整部１３７の列は、振動腕１３５の表面に複数形成されている。図８Ｃの例では、各列に含まれる調整部１３７の数はいずれも同一で、各列間において、異なる列に含まれる調整部１３７同士は同一直線上に整列している。なお、異なる列に含まれる調整部１３７同士は、一列おきに同一直線上に整列するように形成されてもよいし、いずれも同一直線上に整列しなくてもよい。
【００７９】
図９は、以下のパラメータでスキャン照射した場合における、照射本数と周波数シフト量との関係を示す図である。
・照射パワー  ０．４Ｗ
・スキャン速度  １００ｍｍ／秒
・照射幅（Ｘ軸方向）  ４０μｍ
・フォーカス位置  振動腕１３５の下面
【００８０】
この場合、例えば図８Ｂや図８Ｃに示した形状の調整部１３７が振動腕１３５の下面に形成される。図９に示すグラフでは、縦軸は周波数シフト量を、横軸は照射本数（加工ライン数）を示している。図９に示すように、周波数シフト量は、照射本数に比例し、照射本数を増やすことで周波数シフト量を増加可能であることが分かる。
【００８１】
このように本実施形態に係る共振装置１では、下蓋２０に縮退していないシリコンを用いて、共振子１０に縮退したシリコンを用いることによって、パッケージした後に共振周波数を調整することができる。これにより、微調工程以降に熱負荷や応力負荷がかかる加工工程がないため、周波数変動が起こることを防ぐことができる。
【００８２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００８３】
図１０は、本実施形態に係る、共振子１０の平面図の一例を示す図である。以下に、本実施形態に係る共振装置１の詳細構成のうち、第１の実施形態との差異点を中心に説明する。
【００８４】
本実施形態では、共振子１０は、ＸＹ平面面内において輪郭振動する面内振動子である。本実施形態において、金属層Ｅ１、Ｅ２及び圧電薄膜Ｆ３は矩形の振動部１２０を形成する。
【００８５】
振動部１２０は、図１０の直交座標系におけるＸＹ平面に沿って平板状に広がる略直方体の輪郭を有している。また、振動部１２０は、Ｘ軸方向に短辺１２１ａ、１２１ｂを有し、Ｙ軸方向に長辺１２１ｃ、１２１ｄを有している。振動部１２０は、短辺１２１ａ、１２１ｂにおいて、保持腕１１０によって保持部１４０に接続され、保持されている。また、振動部１２０の全面を覆うように、保護膜２３５が形成されている。さらに、保護膜２３５の表面には、振動部１２０の四隅に４つの調整膜２３６Ａ〜２３６Ｄが積層されている。
【００８６】
図１１は、振動部１２０における下蓋２０側の下面を模式的に示す図である。図１１に示すように、本実施形態において、調整部１３７は、振動部１２０の四隅に形成されている。
その他の振動部１２０の構成・機能は第１の実施形態と同様である。
【００８７】
図１０に戻り、第２の実施形態における共振子１０の構成について説明する。
本実施形態において、保持腕１１０は、Ｙ軸方向に長辺を、Ｘ軸方向に短辺を有する略矩形の２本の腕１１０Ａ、１１０Ｂを有している。
【００８８】
腕１１０Ａは、一端が振動部１２０における短辺１２１ａの中心近傍と接続し、そこからＹ軸方向に沿って略垂直に延びている。また、腕１１０Ａの他端は、保持部１４０における枠体１４０ａの中心近傍と接続している。
【００８９】
他方、腕１１０Ｂは、一端が振動部１２０における短辺１２１ｂの中心近傍と接続し、そこからＹ軸方向に沿って略垂直に延びている。また、腕１１０Ｂの他端は、保持部１４０における枠体１４０ｂの中心近傍と接続している。
その他の保持腕１１０の構成・機能は第１の実施形態と同様である。
【００９０】
その他の共振装置１の構成、機能は第１の実施形態と同様である。
【００９１】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。本実施形態に係る共振装置１では、縮退していないシリコンから成る下蓋２０と、縮退したシリコンから成り、下蓋２０と対向する下面を有するＳｉ基板Ｆ２と、当該Ｓｉ基板Ｆ２に積層された金属層Ｅ１、Ｅ２と、金属層Ｅ１、Ｅ２の間に形成され、金属層Ｅ１を介してＳｉ基板Ｆ２の上面と対応する面を有する圧電薄膜Ｆ３と、を有する共振子１０と、共振子１０を間に挟んで下蓋２０と対向する上蓋３０と、を備え、Ｓｉ基板Ｆ２の下面は、当該Ｓｉ基板Ｆ２の下面における他の領域よりも、表面に形成されている凹凸の深さ乃至高さが大きい領域、又は凹凸が占める面積が大きい領域である調整部１３７を有する。従って本実施形態に係る共振装置１に対して、縮退していないシリコンを透過し、縮退したシリコンに吸収される波長を有するレーザーを用いることによって、パッケージ化した後でも、共振周波数の調整を行うことができる。
【００９２】
また、共振子１０における、上蓋３０と対向する面は、第１領域と、第１領域とは異なる領域であり、共振子１０の振動による変位が第１領域より大きい第２領域とを含み、調整部１３７は、Ｓｉ基板Ｆ２の下面における、第２領域に対応する位置に設けられることが好ましい。より好ましくは、第１領域は、保護膜２３５で覆われており、第２領域は、エッチングによる質量低減速度が保護膜２３５より大きい調整膜２３６で覆われている。
【００９３】
また、共振子１０における、金属層Ｅ１、Ｅ２、及び圧電薄膜Ｆ３は、屈曲振動する振動腕１３５を形成し、第２領域は、振動腕１３５の先端近傍に形成されることが好ましい。
【００９４】
また、共振子１０における、金属層Ｅ１、Ｅ２、及び圧電薄膜Ｆ３は、輪郭振動する略矩形の振動部１２０を形成し、第２領域は、振動部１２０の四隅に対応する領域であることが好ましい。また、Ｓｉ基板Ｆ２は、下面に酸化ケイ素層Ｆ２´を含むことが好ましい。
【００９５】
また、本実施形態に係る共振装置１の製造方法は、縮退されていないシリコンから成る下蓋２０を用意する工程と、縮退したシリコンから成るＳｉ基板Ｆ２を、当該Ｓｉ基板Ｆ２の下面が下蓋２０と対向するように配置し、Ｓｉ基板Ｆ２の上面に、金属層Ｅ１、圧電薄膜Ｆ３、金属層Ｅ２を順に形成して、共振子１０を形成する工程と、共振子１０を挟んで、下蓋２０と対向するように、シリコンから成る上蓋３０を配置する工程と、下蓋２０を介して、Ｓｉ基板Ｆ２の下面に、レーザーを照射して、Ｓｉ基板Ｆ２の下面に当該Ｓｉ基板Ｆ２の下面における他の領域よりも、表面に形成されている凹凸の深さ乃至高さが大きい領域、又は凹凸が占める面積が大きい領域である調整部１３７を形成する工程と、を含む。従って、本実施形態に係る共振装置１の製造方法では、縮退していないシリコンを透過し、縮退したシリコンに吸収される波長を有するレーザーを用いることによって、パッケージ化した後でも、共振周波数の調整を行うことができる。
【００９６】
また、共振子１０を形成する工程は、金属層Ｅ２の表面に、さらに、保護膜２３５、及び当該保護膜２３５よりエッチングにより質量低減速度の大きい調整膜２３６を順に形成する工程と、共振子１０における第１領域において、第２調整膜を除去して第１調整膜を露出させる工程と、共振子１０における、第１領域よりも振動による変位の大きい第２領域に残された調整膜２３６の膜厚を調整する工程と、を含み、調整部１３７を形成する工程において、調整部１３７を、Ｓｉ基板Ｆ２の下面における、第２領域に対応する位置に形成する、ことが好ましい。
【００９７】
また、膜厚を調整する工程は、圧電薄膜Ｆ３、及び保護膜２３５の膜厚を測定する工程と、測定した膜厚に基づいて、調整膜２３６の膜厚を調整する工程を含むことが好ましい。
【００９８】
特に、膜厚を調整する工程は、共振子１０の共振周波数を測定する工程と、測定した共振周波数に基づいて、調整膜２３６の膜厚を調整する工程を含むことが好ましい。この好ましい態様では、共振子１０の寸法に基づく共振周波数のばらつきも共慮して、調整膜２３６の膜厚を調整することが可能になる。また、共振子１０を形成する工程は、Ｓｉ基板Ｆ２の下面に酸化ケイ素層Ｆ２´を形成する工程を含み、調整膜２３６を形成する工程は、酸化ケイ素層Ｆ２´、又は酸化ケイ素層Ｆ２´とＳｉ基板Ｆ２とに調整膜２３６を形成する工程を含むことが好ましい。
【００９９】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１００】
１                        共振装置
１０                      共振子
３０                      上蓋
２０                      下蓋
１４０                    保持部
１４０ａ〜ｄ              枠体
１１０                    保持腕
１２０                    振動部
１３０                    基部
１３５Ａ〜Ｄ              振動腕
１３６Ａ〜Ｄ              錘部
１３７Ａ〜Ｄ              調整部
Ｆ２                      Ｓｉ基板
Ｆ２´                    酸化ケイ素層（温度特性補正層）
２３５                    保護膜
２３６                    調整膜
【図１】
2017090380.tif 000003
【図２】
2017090380.tif 000004
【図３】
2017090380.tif 000005
【図４】
2017090380.tif 000006
【図５】
2017090380.tif 000007
【図６Ａ】
2017090380.tif 000008
【図６Ｂ】
2017090380.tif 000009
【図６Ｃ】
2017090380.tif 000010
【図６Ｄ】
2017090380.tif 000011
【図６Ｅ】
2017090380.tif 000012
【図６Ｆ】
2017090380.tif 000013
【図６Ｇ】
2017090380.tif 000014
【図６Ｈ】
2017090380.tif 000015
【図７】
2017090380.tif 000016
【図８Ａ】
2017090380.tif 000017
【図８Ｂ】
2017090380.tif 000018
【図８Ｃ】
2017090380.tif 000019
【図９】
2017090380.tif 000020
【図１０】
2017090380.tif 000021
【図１１】
2017090380.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月25日(2018.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る共振装置の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る共振装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】上側基板を取り外した本発明の第１実施形態に係る共振子の平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る共振子を下蓋側からみた平面図、及び側面図である。
【図５】図１のＡＡ´線に沿った断面図である。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｃ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｄ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｅ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｆ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｇ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図６Ｈ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る共振周波数微調工程前後における、共振周波数のシフト量を示すグラフである。
【図８Ａ】本発明の第１実施形態に係る、スキャン照射によって形成される調整部の形状の一例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態に係る、スキャン照射によって形成される調整部の形状の一例を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の第１実施形態に係る、スキャン照射によって形成される調整部の形状の一例を示す図である。
【図９】マルチスキャン照射した場合における、照射本数と周波数シフト量との関係を示す図である。
【図１０】図３に対応し、上側基板を取り外した本発明の第２実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１１】図４に対応し、本発明の第２実施形態に係る共振子を下蓋側からみた平面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本実施形態の振動部１２０では、Ｘ軸方向において、外側に２本の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄが配置されており、内側に２本の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃが配置されている。Ｘ軸方向における、振動腕１３５Ｂと１３５Ｃとの間隔Ｗ１は、Ｘ軸方向における、外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）と当該外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）に隣接する内側の振動腕１３５Ｂ（１３５Ｃ）との間の間隔Ｗ２よりも大きく設定される。間隔Ｗ１は例えば２５μｍ程度、間隔Ｗ２は例えば１０μｍ程度である。間隔Ｗ２は間隔Ｗ１より小さく設定することにより、振動特性が改善される。また、共振装置１の小型化できるように、間隔Ｗ１を間隔Ｗ２よりも小さく設定してもよいし、等間隔にしても良い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
（５．プロセスフロー）
図６Ａ〜図６Ｈは、本実施形態に係る共振子１０のプロセスフローの一例を示す図である。なお、図６Ａ〜図６Ｈでは、便宜上、ウエハに形成される複数の共振装置１のうち、１つの共振装置１を示して説明するが、共振装置１は、通常のＭＥＭＳプロセスと同様に、１つのウエハに複数形成された後に、当該ウエハが分割されることによって得られる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図６Ａに示す最初の工程では、用意したＳｉ基板Ｆ２に、熱酸化によって、酸化ケイ素層Ｆ２´を形成する。次に、凹部２１を有する下蓋２０を用意し、当該下蓋２０と、酸化ケイ素層Ｆ２´が形成されたＳｉ基板Ｆ２とを、Ｓｉ基板Ｆ２の下面が下蓋２０と対向するように配置し、側壁２３で接合する。なお、図６Ａ〜図６Ｈにおいては図示を省略するが、接合後に化学的機械研磨や、エッチバック等の処理によって、Ｓｉ基板Ｆ２の表面を平坦化することが望ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
なお、微調工程には、スポット照射以外の照射方法を用いることも可能である。図８Ａ〜図８Ｃは、スキャン照射した場合における、振動腕１３５の下面の形状を模式的に示す図である。なお、スキャン照射は、所定の方向に、一定速度でレーザーを照射する照射方法をいう。
【国際調査報告】
2017090380.tif 000023
2017090380.tif 000024
2017090380.tif 000025
2017090380.tif 000026