(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の主面上に第１層を形成する工程と、
前記第１層をパターニングして空隙形成部を形成する工程と、
前記基板の前記一方の主面上に、少なくとも前記空隙形成部の一部を覆うように第２層を形成する工程と、
前記基板の平面視で、前記空隙形成部と前記第２層とが重なる領域の少なくとも一部と重なっており、かつ前記第２層上に少なくとも第１電極、第２電極、および前記第１電極と前記第２電極との間に配置されている圧電体層を備えた駆動部を形成する工程と、
前記第２層をパターニングして、前記基板の前記一方の主面に接続している支持部と、前記支持部から延出していて前記駆動部が積層されている振動部と、を形成する工程と、
前記空隙形成部を除去し、前記振動部と前記基板との間に空隙部を形成する工程と、を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
【請求項２】
前記第１層が酸化物層であり、前記第２層が半導体層であることを特徴とする請求項１に記載の振動子の製造方法。
【請求項３】
前記第１層を形成する工程の前に前記基板の前記一方の主面上に第３層を形成する工程と、
前記第３層上に第４層を積層する工程と、
前記第４層をパターニングして、前記第３層の一部を露出させる工程と、を更に含み、
その後、前記第１層を形成する工程にて前記第１層を、前記第４層および前記露出された前記第３層上に積層し、
前記空隙形成部を形成する工程にて前記基板を平面視で、前記空隙形成部を、少なくとも前記露出された前記第３層の一部に重なる領域に形成し、
前記空隙形成部および前記第３層の一部を除去し、前記振動部と前記基板との間に前記空隙部を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動子の製造方法。
【請求項４】
前記第３層が酸化物層であり、前記第４層が窒化物層であることを特徴とする請求項３に記載の振動子の製造方法。
【請求項５】
前記第２層を形成する工程の後であり、かつ前記駆動部を形成する工程の前に前記第２層上に絶縁膜を形成し、
前記駆動部を形成する工程にて前記絶縁膜上に前記駆動部を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動子の製造方法。
【請求項６】
基板の一方の主面上に第１層を形成する工程と、
前記第１層をパターニングして空隙形成部を形成する工程と、
前記基板の前記一方の主面上に、少なくとも前記空隙形成部の一部を覆うように第２層を形成する工程と、
前記基板の平面視で、前記空隙形成部と前記第２層とが重なる領域の少なくとも一部と重なっており、かつ前記第２層上に圧電体層を形成すると共に、少なくとも第１電極、および第２電極が前記圧電体層上に配置されている駆動部を形成する工程と、
前記第２層をパターニングして、前記基板の一方の主面に接続している支持部と、前記支持部から延出していて前記駆動部が積層されている振動部と、を形成する工程と、
前記空隙形成部を除去し、前記振動部と前記基板との間に空隙部を形成する工程と、を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
【請求項７】
前記第１層が酸化物層であり、前記第２層が半導体層であることを特徴とする請求項６に記載の振動子の製造方法。
【請求項８】
前記基板の前記一方の主面上に第３層を形成する工程と、
前記第３層上に第４層を積層する工程と、
前記第４層をパターニングして、前記第３層の一部を露出させる工程と、を更に含み、
前記第１層を、前記第４層および露出された前記第３層上に積層し、
前記基板を平面視で、前記空隙形成部を、少なくとも露出された前記第３層の一部に重なる領域に形成し、
前記空隙形成部および前記第３層の一部を除去し、前記振動部と前記基板との間に前記空隙部を形成することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の振動子の製造方法。
【請求項９】
前記第３層が酸化物層であり、前記第４層が窒化物層であることを特徴とする請求項８に記載の振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
時計を始めとして、携帯電話、パソコンなどの情報機器には、圧電素子を用いたタイミングデバイスが広く使われている。その中で、情報機器の高性能化、小型化、省電力化に伴い、タイミングデバイスを用いたクロックモジュールに対しては、優れた周波数特性やより一層の小型化が要求されている。例えば、特許文献１に記載されているように、クロックモジュールの小型化、高性能化を目的として、半導体回路を作り込むことのできる圧電振動子およびその製造方法が知られている。また、例えば、特許文献２に記載されているように、従来の数十ｋＨｚ帯の音叉型水晶振動子に代わる、極めて小型で、また半導体回路を作り込むことのできる音叉振動子およびその製造方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５３９４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２６７１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の振動子の製造方法によると、より精度の高い振動子を得ようとした場合には、製造工程のばらつきを更に抑えることが難しく、安定して簡便に製造することが困難であるという課題があった。具体的には、特許文献１に記載の圧電振動子の場合、振動部の長さがウェットエッチングによりばらつきやすいという課題であり、特許文献２に記載の音叉振動子の場合、ビーム部を支える支持部の下方の空隙部の長さがウェットエッチングによりばらつきやすいという課題である。つまり、振動特性に影響を与える部分の長さを決定するエッチング処理において、精度ばらつきを抑えるためには、エッチングされる層の厚みばらつきや、エッチング液の濃度、温度、エッチング時間などの管理を厳格に行なう必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の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、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動子の製造方法は、基板の一方の主面に第１層を形成する工程と、前記第１層をパターニングして空隙形成部を形成する工程と、前記基板の一方の主面に、少なくとも前記空隙形成部の一部を覆うように第２層を積層する工程と、前記基板の一方の主面側から前記基板を平面視したときに、少なくとも前記空隙形成部の一部に重なる領域において、前記第２層に積層するように、電極と圧電体層とを備える駆動部を形成する工程と、前記第２層をパターニングして、支持部と、前記支持部から延出し前記駆動部が積層された振動部と、を形成し、前記空隙形成部の一部を露出させる工程と、前記空隙形成部を除去し、前記振動部と前記基板との間に空隙部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本適用例の製造方法によれば、基板の一方の主面に形成された第１層をパターニングすることで空隙形成部が形成され、空隙形成部を覆う部分を含む第２層をパターニングすることで振動子の平面形状が作られる。振動子は、支持部と、支持部から延出し駆動部が積層された振動部とを含み構成され、空隙形成部を除去することによって、基板との間に空隙部を有する振動部が形成される。つまり、空隙形成部は、空隙部を形成する抜き型として機能するため、加工精度の高い空隙形成部をパターニングしておくことで、空隙部を精度良く形成することができ、製造工程における空隙部の寸法ばらつきを低減することができる。具体的には、空隙部を形成するためのエッチング工程は、空隙形成部を除去するエッチング処理であれば良く、第２層をストッパーとしたウェットエッチングで行なうことができる。従って、上述した従来の製造方法によるウェットエッチングのようにエッチング液の濃度、温度、エッチング時間などの管理を厳格に行なう必要がなく、より高精度の振動子を安定して簡便に製造することができる。
なお、パターニングとは、半導体製造工程で一般に使われるフォトリソグラフィ技術などを用いてパターンを形成することをいう。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に係る振動子の製造方法において、前記第１層が酸化物層であり、前記第２層が半導体層であることを特徴とする。
【０００９】
本適用例のように、第１層が酸化物層であり、第２層が半導体層であることが好ましい。このように構成することで、空隙形成部を形成する第１層のエッチングを、第２層をストッパーとして行なうことができる。また、第２層の半導体層には、半導体回路を作り込むことができるため、振動子を含むクロックモジュールなどを小型に構成することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に係る振動子の製造方法において、前記基板の一方の主面に第３層を形成する工程と、前記第３層上に第４層を積層する工程と、前記第４層をパターニングして、前記第３層の一部を露出させる工程と、を更に含み、前記第１層を、前記第４層および露出された前記第３層上に積層し、前記基板の一方の主面側から前記基板を平面視したときに、前記空隙形成部を、少なくとも露出された前記第３層の一部に重なる領域に形成し、前記空隙形成部および前記第３層の一部を除去し、前記振動部と前記基板との間に空隙部を形成することを特徴とする。
【００１１】
本適用例の製造方法によれば、空隙形成部および第３層の一部を除去し、振動部と基板との間に空隙部を形成するため、振動部と基板との空隙の間隔をより大きく構成することができる。その結果、例えば、第１層の層厚を充分な厚みに形成することが難しい場合であっても、第３層の層厚と合わせて空隙部を構成することができるため、振動部に必要な基板との空隙の形成をよりフレキシブルに行なうことができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に係る振動子の製造方法において、前記第３層が酸化物層であり、前記第４層が窒化物層であることを特徴とする。
【００１３】
本適用例のように、第３層が酸化物層であり、第４層が窒化物層であることが好ましい。このように構成することで、空隙形成部を形成する第３層のエッチングを、第４層をマスクとして行なうことができる。その結果、第４層によるパターンを活用することで、第１層による空隙形成部の領域に合わせて選択的に第３層のエッチングを行なうことができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に係る振動子の製造方法において、前記電極は、少なくとも第１電極と第２電極とを含み、前記圧電体層が、前記第１電極と前記第２電極との間に挟まれていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、電極は、少なくとも第１電極と第２電極とからなり、圧電体層が、第１電極と第２電極との間に挟まれている。このように構成することで、第１電極と第２電極から圧電体層に駆動電界を印加することにより振動部を振動させる駆動部を構成することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に係る振動子の製造方法において、前記第２層と前記電極との間に絶縁膜を備えていることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、第２層と電極との間に絶縁膜を備えている。このように構成することで、第２層に複数の電極を形成した場合や、第２層に集積回路を構成した場合などにおいても、第２層を通じて電極の電荷がリークせず、圧電体層に所定の駆動電界をかけることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に係る振動子の製造方法において、前記圧電体層が、前記第２層と前記電極との間に挟まれていることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、圧電体層が、第２層と電極との間に挟まれている。このようにすることで、第２層を対向電極とした駆動部を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）実施形態１に係る振動子を模式的に示す平面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面概略図、（ｃ）Ｂ−Ｂ断面概略図。
【図２】（ａ）〜（ｆ）実施形態１に係る振動子の製造工程を説明する断面概略図。
【図３】（ａ）実施形態２に係る振動子を模式的に示す平面図、（ｂ）Ａ−Ａ断面概略図、（ｃ）Ｂ−Ｂ断面概略図。
【図４】（ａ）〜（ｆ）実施形態２に係る振動子の製造工程を説明する断面概略図。
【図５】（ａ）実施形態１に係る振動子の駆動部および振動部を示す断面概略図、（ｂ）変形例１に係る振動子の駆動部および振動部を示す断面概略図。
【図６】（ａ），（ｂ）変形例２に係る振動子の駆動部および振動部を示す断面概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。特に断面図においては、積層構造を分かりやすくするために積層方向に１０倍程度拡大して表示している。
【００２２】
（実施形態１）
まず、実施形態１に係る振動子１について説明する。
図１（ａ）は、振動子１を模式的に示す平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面概略図、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面概略図である。
振動子１は、シリコン基板１０と、シリコン基板１０の一方の主面に積層された第２層としてのポリシリコン層１２を基体とした支持部１００と支持部１００から延出し駆動部２００が積層された振動部３００とを含み構成されている。ポリシリコン層１２の厚みは、振動子の小型化のために１０μｍ以下であることが好ましく、振動子１の場合には、例えば１〜２μｍである。また、シリコン基板１０やポリシリコン層１２には、図示するＣの領域などにおいて各種の半導体回路を作り込むことができるため、振動子１と半導体集積回路とを一体化して構成することができる。
なお、以下の説明においては、シリコン基板１０の一方の主面側の方向、つまりシリコン基板１０に対しポリシリコン層１２が積層される方向を上方向、その反対方向を下方向として説明する。
【００２３】
支持部１００は、ポリシリコン層１２により構成された例えば矩形の枠状体であり、振動部３００を支持している。
振動部３００は、ポリシリコン層１２により構成された片持ち梁であり、一方の端が枠状の支持部１００の内側に支持されている。つまり、振動部３００を構成しているポリシリコン層１２は、シリコン基板１０との間に空隙部９０を有するように形成されている。振動部３００の平面形状は、例えば長方形であり、長手方向の長さＬは例えば３００μｍであり、短手方向の幅Ｗは例えば３μｍである。
振動部３００の上面には、駆動部２００が積層されている。
なお、図１（ａ）に示す例では、２つの振動部３００が枠状の支持部１００の内側に支持部１００から平行して延出しているが、振動部３００の数は２つに限定するものではない。
【００２４】
駆動部２００は、第１駆動部２００ａと第２駆動部２００ｂとの１対の駆動部から構成されている。第１駆動部２００ａと第２駆動部２００ｂは、振動部３００が支持部１００に支持される端部（根元の部分）から振動部３００が延出する方向の略中央部分まで長手方向に沿って平行して形成されている。
第１駆動部２００ａおよび第２駆動部２００ｂは、それぞれ第１電極としての電極２０１ａ、第２電極としての電極２０１ｂ、圧電体層２０２などから構成されており、振動部３００との間に絶縁層２０３を備えている。圧電体層２０２は、電極２０１ａと電極２０１ｂとの間に挟まれており、電極２０１ａと電極２０１ｂから圧電体層２０２に駆動電界（交流電界）が印加されることによって変形し、振動部３００を振動させる。なお、駆動電界を印加する駆動回路および配線（図示省略）は、振動部３００を振動させる様々なモードに対応して適宜構成することができる。
【００２５】
絶縁層２０３は、好適例として、酸化シリコン（ＳｉＯ2）層、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）層などの絶縁層であり、２層以上の複合層で構成されていても良い。絶縁層２０３の厚さは、例えば０．１μｍである。
電極２０１ａ，２０１ｂには、好適例として窒化チタン（ＴｉＮ）を用いているがこれに限定するものではない。電極２０１ａ，２０１ｂの厚さは、充分に低い電気抵抗値が得られる厚さであれば良く、例えば１０ｎｍ〜１μｍとすることができる。
圧電体層２０２は、好適例として窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いているがこれに限定するものではなく、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3：ＰＺＴ）、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ3：ＰＺＴＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの圧電材料であっても良い。圧電体層２０２の厚さは、例えば０．１μｍ〜１μｍとすることができる。
なお、図示の例では、駆動部２００において、電極２０１ａ，２０１ｂの間には圧電体層２０２のみが存在するが、電極２０１ａ，２０１ｂの間に圧電体層２０２以外の層を有していても良い。圧電体層２０２の膜厚は、共振条件に応じて適宜変更することができる。
【００２６】
以上のような構成の振動子１において、その振動特性は、振動部３００の固有振動特性や駆動部２００の構成、駆動電界のモードなどによって設定することができる。換言すると、例えば、製造段階において、振動部３００の固有振動特性がばらつくことによって振動子１の振動特性がばらつくことになる。振動部３００の固有振動は、振動部３００を形成する材料や、振動部３００の形状、大きさ、振動部３００と支持部１００との結合の形状、構造などによって決まるため、安定した精度の振動子１を得るためには、これらのばらつきを抑える必要がある。半導体製造工程で使われるフォトリソグラフィ技術などを用いてパターンを形成する場合、一般に、エッチングストッパーとして機能する境界層が無い場合のエッチングは、ウェットエッチングに比較して、ドライエッチングによる加工の方が、その加工精度を高めやすい。そのため、振動特性に係わる部分の加工は、エッチングストッパーを形成したウェットエッチング、あるいはドライエッチングによることが好ましい。
なお、振動特性とは、振動子を一般的な等価回路で表した場合のＬＣＲの各特性、およびそれらで決定する振動周波数などをいう。
以下に、実施形態１に係る振動子１の製造方法の一例について説明する。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｆ）は、主だった製造工程における振動子１のＡ−Ａ断面概略図（図１（ａ））、およびＢ−Ｂ断面概略図である。
図２（ａ）：まず、シリコン基板１０を準備し、シリコン基板１０の主面（図において上方）に第１層としての酸化シリコン層１１をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などにより積層して形成する。
図２（ｂ）：次に、酸化シリコン層１１をパターニングして空隙形成部１１ｐを形成する。パターニングは、半導体製造工程で一般に使われるフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によって行なうことができる。また、ここで形成される空隙形成部１１ｐは、後述する工程において空隙部９０を形成する抜き型として機能する。空隙形成部１１ｐの形成は、振動特性に係わる部分の加工であるため、加工寸法のばらつきを抑える必要がある。そのため、ドライエッチングなど、ばらつきを低減できる方法によって行なう。
図２（ｃ）：次に、シリコン基板１０および空隙形成部１１ｐを覆うように第２層（半導体層）としてのポリシリコン層１２をＣＶＤ法などにより積層する。ポリシリコン層１２は、後述する工程においてパターニングし、支持部１００、振動部３００などが形成される。
【００２８】
図２（ｄ）：次に、ポリシリコン層１２に積層するように、駆動部２００を形成する。具体的には、ポリシリコン層１２の上に絶縁層２０３、電極２０１ａ、圧電体層２０２、電極２０１ｂを順次形成する。また、駆動部２００の位置は、シリコン基板１０の上からシリコン基板１０を平面視したときに、空隙形成部１１ｐに重なる領域に形成する。
絶縁層２０３は、熱酸化法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などにより積層して形成する。絶縁層２０３は、パターニングして、上述した駆動部２００の最下層を構成する形状となるように形成する。
電極２０１ａは、絶縁層２０３の上に、蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成することができる。電極２０１ａは、パターニングして、上述した駆動部２００を構成する形状を有するように形成する。
圧電体層２０２は、蒸着法、スパッタリング法、レーザーアブレーション法、ＣＶＤ法などの種々の方法で形成することができる。圧電体層２０２は、パターニングして、上述した駆動部２００を構成する形状を有するように形成する。
電極２０１ｂは、圧電体層２０２の上に、蒸着法、スパッタリング法などを用いて形成することができる。電極２０１ｂは、パターニングして、上述した駆動部２００を構成する形状を有するように形成する。
【００２９】
なお、駆動部２００を形成するための各層のパターニングは、上記のように各層の形成に引き続いて個別に行なっても良いが、各層を積層させた後に合わせてパターニングを行なっても良い。また、ポリシリコン層１２の上に電極２０１ａと電気的に絶縁するための絶縁層２０３を設けているが、ポリシリコン層１２が充分高抵抗に形成されている場合や、第２層がポリシリコン層１２ではなく、何らかの絶縁材料で構成されている場合などにおいては、絶縁層２０３を省くことができる。
【００３０】
図２（ｅ）：次に、ポリシリコン層１２をパターニングして、支持部１００と、支持部１００から延出し駆動部２００が積層された振動部３００と、を形成し、空隙形成部１１ｐの一部を露出させる。ここでのパターニングは、支持部１００や振動部３００などの形状を決定する振動特性に係わる部分の加工であるため、これらのばらつきを抑える必要がある。そのため、ドライエッチングなど、ばらつきを低減できる方法によって行なう。
【００３１】
図２（ｆ）：次に、空隙形成部１１ｐを除去し、振動部３００とシリコン基板１０との間に空隙部９０を形成する。具体的には、シリコン基板１０およびポリシリコン層１２をエッチングストッパーとして、ウェットエッチングにより空隙形成部１１ｐを除去する。ウェットエッチングには、エッチング液として、例えば、フッ化水素酸などを用いることができる。
【００３２】
以上説明した製造工程により、振動子１を形成することができる。なお、上記の製造工程の説明では、電極２０１ａ，２０１ｂへの配線、駆動回路および半導体回路などを形成する工程についての説明を省いている。
【００３３】
以上述べたように、本実施形態による振動子の製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
シリコン基板１０の一方の主面に形成された酸化シリコン層１１（第１層）をパターニングすることで空隙形成部１１ｐが形成され、空隙形成部１１ｐを覆う部分を含むポリシリコン層１２（第２層）をパターニングすることで振動子１の平面形状が作られる。振動子１は、支持部１００と、支持部１００から延出し駆動部２００が積層された振動部３００とを含み構成され、空隙形成部１１ｐを除去することによって、シリコン基板１０との間に空隙部９０を有する振動部３００が形成される。つまり、空隙形成部１１ｐは、空隙部９０を形成する抜き型として機能するため、加工精度の高い空隙形成部１１ｐをパターニングしておくことで、空隙部９０を精度良く形成することができ、製造工程における空隙部９０の寸法ばらつきを低減することができる。具体的には、空隙部９０を形成するためのエッチング工程は、空隙形成部１１ｐを除去するエッチング処理であれば良く、ポリシリコン層１２をストッパーとしたウェットエッチングで簡便に行なうことができる。従って、本実施形態による振動子の製造方法によれば、エッチング液の濃度、温度、エッチング時間などの管理を厳格に行なう必要がなく、より高精度の振動子を安定して簡便に製造することができる。
【００３４】
（実施形態２）
次に、実施形態２に係る振動子２の製造方法の一例について説明する。なお、説明にあたり、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【００３５】
図３（ａ）は、振動子２を模式的に示す平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面概略図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面概略図である。
振動子２は、空隙形成部１１ｐとシリコン基板１０との間に、更に第３層を形成しておき、空隙形成部１１ｐおよび第３層の一部を除去することで、更に深い空隙部を形成することを特徴としている。
振動子２は、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、枠状の支持部１００とシリコン基板１０との間に第３層としての酸化シリコン層１３および第４層としての窒化シリコン層１４とを有し、空隙部９０が酸化シリコン層１３および窒化シリコン層１４の領域まで及んでいる点を除き、振動子１と同じである。
以下に、実施形態２に係る振動子２の製造方法の一例について説明する。
【００３６】
図４（ａ）〜（ｇ）は、主だった製造工程における振動子２のＡ−Ａ断面概略図（図３（ａ））である。
図４（ａ）：まず、シリコン基板１０を準備し、シリコン基板１０の主面に第３層としての酸化シリコン層１３をＣＶＤ法などにより積層して形成する。次に、酸化シリコン層１３の上に第４層としての窒化シリコン層１４をＣＶＤ法などにより積層して形成する。
図４（ｂ）：次に、窒化シリコン層１４をパターニングして中央領域の窒化シリコン層１４を除去して酸化シリコン層１３が露出する空隙形成窓１４ｈを形成する。空隙形成窓１４ｈを形成する領域は、以降の工程で形成する空隙形成部１１ｐよりやや狭い領域である。パターニングは、半導体製造工程で一般に使われるフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によって行なうことができる。次に、酸化シリコン層１１（実施形態１における第１層）をＣＶＤ法などにより積層して形成する。
図４（ｃ）：次に、酸化シリコン層１１をパターニングして空隙形成部１１ｐを形成する。空隙形成部１１ｐは、空隙形成窓１４ｈを覆うよう形成する。つまり空隙形成窓１４ｈにおいては、露出した酸化シリコン層１３に空隙形成部１１ｐが積層するように形成される。
【００３７】
図４（ｄ）〜（ｆ）：次に、実施形態１において図２（ｃ）〜（ｅ）を参照して説明した工程と同様の工程を進める。具体的には、支持部１００と、シリコン基板１０との間に空隙形成部１１ｐおよび酸化シリコン層１３を挟んだ状態で、支持部１００から延出し駆動部２００が積層された振動部３００とを形成する。
図４（ｇ）：次に、空隙形成部１１ｐおよび酸化シリコン層１３の一部を除去し、振動部３００とシリコン基板１０との間に空隙部９０を形成する。具体的には、シリコン基板１０、ポリシリコン層１２、および窒化シリコン層１４をエッチングストッパーとして、ウェットエッチングにより空隙形成部１１ｐおよび酸化シリコン層１３の一部を除去する。ウェットエッチングには、エッチング液として、例えば、フッ化水素酸などを用いることができる。
【００３８】
なお、酸化シリコン層１３のエッチングは、下層のシリコン基板１０と上層の窒化シリコン層１４とがエッチングストッパーとして働くが、横方向（面方向）にはエッチングストッパーが無い。従って、枠状の支持部１００とシリコン基板１０との間に酸化シリコン層１３が充分に残るようにエッチング時間を設定する必要がある。但し、支持部１００下方の酸化シリコン層１３の寸法精度は、支持部１００や振動部３００など振動特性に直接影響を与える部分ではない。そのため、厳格なエッチング管理を必要とはしていない。
【００３９】
以上説明した製造工程により、振動子２を形成することができる。なお、上記の製造工程の説明では、電極２０１ａ，２０１ｂへの配線、駆動回路および半導体回路などを形成する工程についての説明を省いている。
【００４０】
以上述べたように、本実施形態による振動子の製造方法によれば、実施形態１の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
空隙形成部１１ｐおよび酸化シリコン層１３の一部を除去することで、振動部３００とシリコン基板１０との間に空隙部９０を形成するため、振動部３００とシリコン基板１０との空隙の間隔をより大きく構成することができる。その結果、例えば、酸化シリコン層１１（第１層）の層厚を充分な厚みに形成することが難しい場合であっても、酸化シリコン層１３（第３層）の層厚と合わせて空隙部９０を構成することができるため、振動部３００に必要なシリコン基板１０との空隙の形成をよりフレキシブルに行なうことができる。
【００４１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。ここで、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略している。
【００４２】
（変形例１）
図５（ａ）は、振動子１の駆動部２００および振動部３００を示す断面概略図、図５（ｂ）は、変形例１に係る振動子の駆動部および振動部を示す断面概略図である。いずれも、図１（ａ）に示すＡ−Ａ方向の断面概略図である。
実施形態１，２の製造方法では、図１（ｂ）、図３（ｂ）または図５（ａ）に示すように、駆動部２００は、振動部３００の上に絶縁層２０３、電極２０１ａ、圧電体層２０２、電極２０１ｂを順次積層して形成するとして説明したが、この構成に限定するものではなく、振動部３００に所望の振動を発生させる電界が圧電体層２０２に加えられる構成であれば良い。
例えば、シリコン基板１０の主面と平行な方向、つまり図５（ａ）に図示する矢印の方向に振動部３００を振動させる場合には、振動子１において、第１駆動部２００ａおよび第２駆動部２００ｂには、図示するような極性（＋，−）の関係で交流電界を印加する。
【００４３】
変形例１に係る振動子（図５（ｂ））は、駆動部２００ｖおよび振動部３００を含み構成されている。
駆動部２００ｖは、一対の駆動部２００ａｖ，２００ｂｖからなり、振動部３００の上に圧電体層２０２、電極２０１（２０１ａｖ，２０１ｂｖ）を順次積層して形成されている。振動部３００を構成するポリシリコン層１２が導電性を有する場合、振動部３００と駆動部２００ａｖ，２００ｂｖのそれぞれの圧電体層２０２との界面は、電極２０１ａｖと電極２０１ｂｖの電位の中間の電位となる。従って、図示するような極性の関係で交流電界を印加することで、振動子１と同様に図５（ｂ）に図示する矢印の方向に振動部３００を振動させることができる。なお、図５（ｂ）では、振動部３００を接地電位に接続しているが、必ずしも接地電位に接続される必要は無い。
【００４４】
本変形例のように、圧電体層２０２が、第２層としてのポリシリコン層１２と電極２０１との間に挟まれる構成で製造しても良い。このようにすることで、ポリシリコン層１２を対向電極とした駆動部を構成することができ、上述した実施形態での効果に加えて、より簡便に振動子を構成することができる。
【００４５】
（変形例２）
図６（ａ），（ｂ）は、変形例２に係る振動子の駆動部および振動部を示す断面概略図である。いずれも、図１（ａ）に示すＡ−Ａ方向の断面概略図である。
実施形態１の製造方法では、図１（ａ），（ｂ）に示すように駆動部２００は、第１駆動部２００ａと第２駆動部２００ｂとの１対の駆動部から構成されると説明したが、この構成に限定するものではなく、例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように１つ（１組の電極および圧電体層）の駆動部からなる構成で製造しても良い。
【００４６】
図６（ａ）に示す例では、駆動部２００ｓａは、第１電極としての電極２０１ａ、第２電極としての電極２０１ｂ、圧電体層２０２などからなり、振動部３００の上に電極２０１ａ、圧電体層２０２、電極２０１ｂを順次積層して形成している。図６（ａ）では、振動部３００との間に絶縁層２０３を形成していないが、必要に応じ絶縁層２０３を形成しても良い。圧電体層２０２は、電極２０１ａと電極２０１ｂから圧電体層２０２に駆動電界（交流電界）がかけられることによって変形し、振動部３００を図に示す矢印の方向に振動させる。
図６（ｂ）に示す例では、駆動部２００ｓｂは、第２電極としての電極２０１ｂ、圧電体層２０２などからなり、振動部３００の上に圧電体層２０２、電極２０１ｂを順次積層して形成している。振動部３００を構成するポリシリコン層１２は導電性を有し、圧電体層２０２は、電極２０１ｂと振動部３００から圧電体層２０２に駆動電界（交流電界）がかけられることによって変形し、振動部３００を図に示す矢印の方向に振動させる。
本変形例のような振動子であっても、上述した実施形態での効果が得られる振動子の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１，２…振動子、１０…シリコン基板、１１…酸化シリコン層、１１ｐ…空隙形成部、１２…ポリシリコン層、１３…酸化シリコン層、１４…窒化シリコン層、１４ｈ…空隙形成窓、９０…空隙部、１００…支持部、２００…駆動部、２００ａ…第１駆動部、２００ｂ…第２駆動部、２０１，２０１ａ，２０１ｂ…電極、２０２…圧電体層、２０３…絶縁層、３００…振動部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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