(57)【要約】【課題】狙いの共振周波数の信号を出力させる共振周波数調整方法を実現する。【解決手段】ＭＥＭＳデバイス１０の共振周波数調整方法は、下部電極５０と、下部電極５０の表面に空間を有して延在される第１駆動腕６２を有する第１発振器７０と、第１駆動腕６２に対して平行、且つ対向する方向に延在される第２駆動腕６４を有する第２発振器７１と、を備えるＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法であって、第１発振器７０の出力信号と第２発振器７１の出力信号とを第１ミキサー８１によりミキシングし、第１発振器７０の共振周波数と第２発振器７１の共振周波数との和の共振周波数の信号を出力する工程と、第１分周器を用いて第１ミキサー８１から出力される信号を１／２分周し、第１発振器７０の共振周波数と第２発振器７１の共振周波数の中央値の共振周波数の信号を出力する工程と、を含む。【選択図】図３
2011091672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極と、前記下部電極の表面に空間を有して延在される第１駆動腕を有する第１発振器と、前記第１駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第１駆動腕の延在方向に向かって延在される第２駆動腕を有する第２発振器と、
前記第１発振器の出力信号と前記第２発振器の出力信号とをミキシングし、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の和または差の共振周波数を有する信号を出力するミキサーと、
前記ミキサーから出力される信号を分周し出力する分周器と、が備えられ、
前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
前記ミキサーからの出力信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の和の場合、前記分周器の分周率が１／２であることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
前記ミキサーからの出力信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の差の場合、前記分周器の分周率が１／２であり、
前記分周器から出力される信号と、前記第１発振器または前記第２発振器の出力信号とをミキシングする第２ミキサーが、さらに備えられていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
前記下部電極と、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕の延在方向に対して直角方向に延在される第３駆動腕を有する第３発振器と、前記第３駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第３駆動腕の延在方向に向かって延在される第４駆動腕を有する第４発振器と、
前記第３発振器の出力信号と前記第４発振器の出力信号とをミキシングし、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の和または差の共振周波数を有する信号を出力するミキサーと、
前記ミキサーから出力される信号を分周し出力する分周器と、がさらに備えられ、
前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
前記ミキサーからの出力信号が、前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数の和の場合、前記分周器の分周率が１／２であることを特徴とする請求項４に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
前記ミキサーからの出力信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の差の場合、前記分周器の分周率が１／２であり、
前記分周器から出力される信号と、前記第１発振器または前記第２発振器の出力信号とをミキシングする第３ミキサーが、さらに備えられていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
下部電極と、前記下部電極の表面に空間を有して延在される第１駆動腕を有する第１発振器と、前記第１駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第１駆動腕の延在方向に向かって延在される第２駆動腕を有する第２発振器と、を備えるＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法であって、
前記第１発振器の出力信号と前記第２発振器の出力信号とをミキサーによりミキシングし、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との和または差の共振周波数の信号を出力する工程と、
分周器を用いて前記ミキサーから出力される信号を分周する工程と、を含み、
前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法。
【請求項８】
前記ミキサーから出力される信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との和の場合、前記ミキサーから出力される信号を前記分周器により１／２分周して出力することを特徴とする請求項７に記載のＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法。
【請求項９】
前記ミキサーから出力される信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との差の場合、
前記分周器により、前記ミキサーから出力される信号を１／２分周する工程と、
１／２分周された信号と、前記第１発振器または前記第２発振器の出力信号と、を第３ミキサーによりミキシングする工程と、
をさらに含み、前記第１発振器と前記第２発振器の中央値の共振周波数を有する信号を出力することを特徴とする請求項７に記載のＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法。
【請求項１０】
前記下部電極と、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕の延在方向に対して直角方向に延在される第３駆動腕を有する第３発振器と、前記第３駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第３駆動腕の延在方向に向かって延在される第４駆動腕を有する第４発振器と、をさらに備えるＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法であって、
前記第３発振器の出力信号と前記第４発振器の出力信号とをミキサーによりミキシングし、前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数との和または差の共振周波数の信号を出力する工程と、
分周器を用いて前記ミキサーから出力される信号を分周する工程と、を含み、
前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することを特徴とする請求項７に記載のＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳデバイスの構成と、このＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Ｍiｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）は、微小構造体形成技術の１つで、微細な機械電気システムであって、半導体製造技術を用いて製造され、ＭＥＭＳ構造体は微小な弾性体、回転体等の立体的な可動体を有している。
【０００３】
半導体製造で規定されるプロセス規格は、作成される回路の電気特性を保証する範囲で決定される。そのために規格内のわずかなずれであれば回路特性（電気特性）に問題はないとされている。しかし、半導体製造技術を用いて作成されるＭＥＭＳデバイスの振動特性は、可動体の長さの精度に大きく依存される。
【０００４】
ＭＥＭＳデバイスとしての代表的なものとして、基板表面に下部電極を形成し、この下部電極の表面に空間を有して可動体としての片持ち梁状の駆動腕を形成し、駆動腕と下部電極との間に電位差を発生させ静電気で駆動腕を駆動するＭＥＭＳデバイスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７００２４３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように構成されるＭＥＭＳデバイスの振動特性は、特に駆動腕の長さに依存するため、駆動腕の製造工程と、下部電極を含む他の機能要素の製造工程が別工程の場合、駆動腕と下部電極や他の機能要素との相対的な寸法誤差が発生することがあり、これらの合わせ精度が駆動腕の振動特性に影響する。
【０００７】
このようなＭＥＭＳデバイスを共振器として用いる場合には、この合わせ誤差により駆動腕の長さ誤差が生じることにより所望の共振周波数が得られないということがある。また、このＭＥＭＳデバイスをスイッチとして用いる場合には所望の電圧で駆動しないことも考えられる。
【０００８】
これらの問題を解決するためには、駆動腕の長さ寸法や下部電極の形成位置、寸法を直接測定することにより、これらの誤差を製造条件を変えて０に近づける方法がとられる。しかし、前述したように、ＭＥＭＳデバイスは半導体製造技術を用いて製造するような微小構造体であるため、測定に手間がかかること、測定そのものに誤差が発生しやすいこと、測定器の精度そのものに影響されてしまうことがあり、評価できる寸法精度に限界があるという課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］本適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、下部電極と、前記下部電極の表面に空間を有して延在される第１駆動腕を有する第１発振器と、前記第１駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第１駆動腕の延在方向に向かって延在される第２駆動腕を有する第２発振器と、前記第１発振器の出力信号と前記第２発振器の出力信号とをミキシングし、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の和または差の共振周波数を有する信号を出力するミキサーと、前記ミキサーから出力される信号を分周し出力する分周器と、が備えられ、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、第１駆動腕と第２駆動腕とが、互いに平行で向き合う方向に延在されているため、製造工程中において駆動腕の延在方向にずれが発生した場合、一方の駆動腕が駆動腕の延在方向にずれるとき、他方の駆動腕も同じ方向に同じずれ量で平行移動する。このことにより、一方の駆動腕の長さが長くなるときには他方の駆動腕の長さは短くなる。
【００１２】
このように、駆動腕の長さに寸法誤差が生じると第１駆動腕及び第２駆動腕の共振周波数に影響がでる。そこで、第１発振器と第２発振器の出力信号をミキサーでミキシングし、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数の和または差の共振周波数の信号を出力させる。そして、和または差を有する共振周波数の信号を分周器で所望の共振周波数となるように分周して出力することで、第１駆動腕と第２駆動腕の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。このような構成では、第１駆動腕のずれ量と第２駆動腕のずれ量が等しくなることから、それぞれの共振周波数の中央値は、長さ誤差を排除した設計値（狙い値）にとなる。
【００１３】
従って、前述した従来技術に対して、駆動腕の長さ寸法を実測し、製造条件を変えて共振周波数調整をすることなく、狙いの共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００１４】
また、第１発振器、第２発振器それぞれの共振周波数から第１駆動腕、第２駆動腕の長さを計算することが可能で、中央値から計算する駆動腕の長さと比較すれば、直接、各駆動腕の長さを測定しなくても、第１駆動腕と第２駆動腕の長さ誤差を評価することができる。
【００１５】
［適用例２］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、前記ミキサーからの出力信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の和の場合、前記分周器の分周率が１／２であることが好ましい。
【００１６】
ミキサーから出力される信号の共振周波数が、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との和である場合は、分周器により１／２分周することで、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力できる。
【００１７】
［適用例３］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、前記ミキサーからの出力信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の差の場合、前記分周器の分周率が１／２であり、前記分周器から出力される信号と、前記第１発振器または前記第２発振器の出力信号とをミキシングする第２ミキサーが、さらに備えられていることが好ましい。
【００１８】
ミキサーからの出力信号の共振周波数が、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との差である場合は、この差を有する信号を分周器で１／２分周し、第２ミキサーで、分周器からの出力信号と第１発振器または第２発振器の出力信号とをミキシングして第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００１９】
［適用例４］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、前記下部電極と、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕の延在方向に対して直角方向に延在される第３駆動腕を有する第３発振器と、前記第３駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第３駆動腕の延在方向に向かって延在される第４駆動腕を有する第４発振器と、前記第３発振器の出力信号と前記第４発振器の出力信号とをミキシングし、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の和または差の共振周波数を有する信号を出力するミキサーと、前記ミキサーから出力される信号を分周し出力する分周器と、がさらに備えられ、前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力することが好ましい。
【００２０】
この適用例によれば、前述した第１発振器と第２発振器に加え、第１駆動腕及び第２駆動腕の延在方向に対して、直角方向に延在される第３駆動腕を有する第３発振器と、第４駆動腕を有する第４発振器が備えられ、それぞれから出力される信号をミキサーによりミキシングし、ミキサーからの出力信号を分周器で分周信号に変換し、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力する。
【００２１】
従って、第１駆動腕と第２駆動腕の延在方向と、直角方向と、の２方向において、それぞれの発振器の中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００２２】
［適用例５］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、前記ミキサーからの出力信号が、前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数の和の場合、前記分周器の分周率が１／２であることが望ましい。
【００２３】
ミキサーから出力される信号の共振周波数が、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との和である場合は、分周器により１／２分周された信号の共振周波数は、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との中央値となる。
【００２４】
また、共振周波数から第１駆動腕、第２駆動腕の長さ誤差に加え、直交する第３駆動腕及び第４駆動腕の長さ誤差を計算することが可能で、中央値から計算する駆動腕の長さと比較すれば、直接、各駆動腕の長さを測定しなくても、直交する２方向の各駆動腕の長さ誤差を評価することができる。
【００２５】
［適用例６］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスは、前記ミキサーからの出力信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数の差の場合、前記分周器の分周率が１／２であり、前記分周器から出力される信号と、前記第１発振器または前記第２発振器の出力信号とをミキシングする第３ミキサーが、さらに備えられていることが望ましい。
【００２６】
ミキサーからの出力信号の共振周波数が、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との差である場合は、この差を有する信号を分周器で１／２分周し、分周器からの出力信号と、第３発振器または第４発振器の出力信号と、を第３ミキサーでミキシングすることで第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００２７】
［適用例７］本適用例に係るＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法は、下部電極と、前記下部電極の表面に空間を有して延在される第１駆動腕を有する第１発振器と、前記第１駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第１駆動腕の延在方向に向かって延在される第２駆動腕を有する第２発振器と、を備えるＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法であって、前記第１発振器の出力信号と前記第２発振器の出力信号とをミキサーによりミキシングし、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との和または差の共振周波数の信号を出力する工程と、分周器を用いて前記ミキサーから出力される信号を分周する工程と、を含み、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との中央値の共振周波数の信号を出力することを特徴とする。
【００２８】
本適用例によれば、第１発振器と第２発振器の出力信号をミキサーでミキシングし、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数の和または差の共振周波数の信号を出力させる。そして、和または差を有する共振周波数の信号を分周器で所望の共振周波数となるように分周することで、第１駆動腕と第２駆動腕の共振周波数の中央値の共振周波数の信号を出力することができる。このような構成では、第１駆動腕のずれ量と第２駆動腕のずれ量が等しくなることから、それぞれの共振周波数の中央値は、長さ誤差を排除した設計値（狙い値）にとなる。
【００２９】
従って、前述した従来技術に対して、駆動腕の長さ寸法を実測し、製造条件を変えることなく、狙いの共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００３０】
また、第１発振器、第２発振器それぞれの共振周波数から第１駆動腕及び第２駆動腕の長さを計算することが可能で、共振周波数の中央値から計算する駆動腕の長さと比較すれば、直接、各駆動腕の長さを測定しなくても、第１駆動腕と第２駆動腕の長さ誤差（ずれ量）を評価することができる。
【００３１】
［適用例８］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法は、前記ミキサーから出力される信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との和の場合、前記ミキサーから出力される信号を前記分周器により１／２分周して出力することが好ましい。
【００３２】
ミキサーから出力される信号の共振周波数が、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との和である場合、分周器により１／２分周することで、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力できる。
【００３３】
［適用例９］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法は、前記ミキサーから出力される信号の共振周波数が、前記第１発振器の共振周波数と前記第２発振器の共振周波数との差の場合、前記分周器により、前記ミキサーから出力される信号を１／２分周する工程と、１／２分周された信号と、前記第１発振器または前記第２発振器の出力信号と、を第３ミキサーによりミキシングする工程と、をさらに含み、前記第１発振器と前記第２発振器の中央値の共振周波数の信号を出力することが望ましい。
【００３４】
ミキサーからの出力信号の共振周波数が、第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との差である場合は、この差を有する信号を分周器で１／２分周し、分周器からの出力信号と、第１発振器または第２発振器の出力信号と、を第３ミキサーでミキシングすることで第１発振器の共振周波数と第２発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００３５】
［適用例１０］上記適用例に係るＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法は、前記下部電極と、前記第１駆動腕及び前記第２駆動腕の延在方向に対して直角方向に延在される第３駆動腕を有する第３発振器と、前記第３駆動腕の延在方向に対して平行、且つ前記第３駆動腕の延在方向に向かって延在される第４駆動腕を有する第４発振器と、をさらに備えるＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法であって、前記第３発振器の出力信号と前記第４発振器の出力信号とをミキサーによりミキシングし、前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数との和または差の共振周波数の信号を出力する工程と、分周器を用いて前記ミキサーから出力される信号を分周する工程と、を含み、前記第３発振器の共振周波数と前記第４発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することが望ましい。
【００３６】
この適用例によれば、前述した第１駆動腕及び第２駆動腕の延在方向へのずれが発生する場合と、第３駆動腕及び第４駆動腕の延在方向へのずれが発生する場合と、の２方向へのずれに対して、それぞれの中央値の共振周波数を有する信号を出力できる。
【００３７】
なお、ミキサーから出力される信号の共振周波数が、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との和である場合は、分周器によって１／２分周することで、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００３８】
また、ミキサーからの出力信号の共振周波数が、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との差である場合は、この差を有する信号を分周器で１／２分周し、さらに備えられるミキサーで、分周器からの出力信号と第１発振器または第２発振器の出力信号とをミキシングすれば、第３発振器の共振周波数と第４発振器の共振周波数との中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００３９】
従って、第１駆動腕、第２駆動腕の長さ誤差に加え、直交する第３駆動腕及び第４駆動腕の長さ誤差を計算することが可能で、中央値から計算する駆動腕の長さと比較すれば、直接、駆動腕の長さを測定しなくても、直交する２方向の各駆動腕の長さ誤差を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態１に係るＭＥＭＳデバイスの構成を示す平面図。
【図２】図１のＢ−Ｂ切断面を示す断面図。
【図３】実施形態１に係るＭＥＭＳデバイスの主たる回路構成を示す構成説明図。
【図４】ウエハーのレイアウト図。
【図５】実施形態１に係るＭＥＭＳデバイスの主要な製造工程を示す断面図。
【図６】第１駆動腕及び第２駆動腕のずれを模式的に示す平面説明図。
【図７】実施形態１に係るミキサーの作用を模式的に表す説明図。
【図８】実施形態１に係る共振周波数調整方法のフローを表す工程説明図。
【図９】実施形態２に係るＭＥＭＳデバイスの主たる回路構成を示す構成説明図。
【図１０】実施形態２に係る共振周波数調整方法のフローを表す工程説明図。
【図１１】駆動腕の長さと共振周波数の関係を示す説明図。
【図１２】変形例２に係るＭＥＭＳデバイスを示す平面図。
【図１３】変形例３に係るＭＥＭＳデバイスを示す平面図。
【図１４】実施形態３に係るＭＥＭＳデバイスの１例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明のＭＥＭＳデバイスは、共振器、スイッチ、ジャイロセンサー、加速度センサー等に適合できるが、以下の実施形態では共振器を例示して説明する。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
【００４２】
図１は、実施形態１に係るＭＥＭＳデバイスの構成を示す平面図、図２は、図１のＢ−Ｂ切断面を示す断面図である。図１、図２において、ＭＥＭＳデバイス１０は、ＸＹ平面に展在されるシリコンからなる基板２０と、基板２０の表面全体に形成される窒化物層３０と、窒化物層３０の表面に形成される下部電極５０と、第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２としての導電体層と、ポリシリコンからなる第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とから構成されている。なお、第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２と下部電極５０とは、本実施形態ではポリシリコンからなり、同じ工程で形成される。
【００４３】
第１駆動腕６２は、第１アンカー部６１により第１アンカーベース４１に接続され、第２駆動腕６４に向かって−Ｘ方向に延在されている。第２駆動腕６４は、第２アンカー部６３により第２アンカーベース４２に接続され、第１駆動腕６２に向かって＋Ｘ方向に延在されている。つまり、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とはＸ方向に平行で、互いに対向するよう延在されている。第１駆動腕６２と第２駆動腕６４は、それぞれ第１アンカー部６１、第２アンカー部６３を固定端とする同じ形状を有する片持ち梁構造である。
【００４４】
第１駆動腕６２と第２駆動腕６４は、下部電極５０の表面と空間５５を有して形成されており、それぞれの先端部がＺ方向に面外振動可能である。
【００４５】
基板２０内部には、図示しない発振回路と、混合器（ミキサー）と、分周回路（分周器）等が形成されている。これらの構成要素は、半導体製造技術を用いて形成される。ＭＥＭＳデバイス１０は、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４と、下部電極５０との間に電位差を発生させ、静電力でＺ方向に振動される。
【００４６】
なお、発振回路と下部電極５０と第１駆動腕６２とを含んで第１発振器７０が構成され、発振回路と下部電極５０と第２駆動腕６４とを含んで第２発振器７１が構成されている（図３、参照）。なお、分周器及びミキサーを含むＭＥＭＳデバイス１０の構成及び作用については、図３、図７を参照して後述する。
【００４７】
ここで、ＭＥＭＳデバイス１０が設計値通りに形成されている場合、第１駆動腕６２の長さＬ１と第２駆動腕６４の長さＬ２とは等しい。なお、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の厚さをｔ、空間５５の高さをｄで表す。
【００４８】
なお、本実施形態では、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とをＸ方向に直線上に延在する例を表しているが、Ｙ方向に延在する構成としてもよい。
【００４９】
続いて、回路構成について説明する。
図３は、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの主たる回路構成を示す構成説明図である。図３において、ＭＥＭＳデバイス１０は、第１発振器７０と、第２発振器７１と、第１発振器７０からの出力信号と第２発振器７１の出力信号とをミキシング（掛け合わせて混合）するミキサー８１（本実施形態では第１ミキサー８１と表す）と、第１ミキサー８１からの出力信号を所望の共振周波数の信号に分周する分周器９０（本実施形態では第１分周器９０と表す）と、から構成されている。
【００５０】
第１発振器７０は、発振回路（図示せず）と、下部電極５０と第１駆動腕６２からなるＭＥＭＳ構造体（以降、第１ＭＥＭＳ構造体と表すことがある）とから構成される。なお、発振回路は周知の構成を用いることが可能であるため、説明を省略する。
【００５１】
第２発振器７１は、発振回路（図示せず）と、下部電極５０と第２駆動腕６４からなるＭＥＭＳ構造体（以降、第２ＭＥＭＳ構造体と表すことがある）とから構成される。なお、発振回路は周知の構成を用いることが可能であるため、説明を省略する。また、各信号出力の過程でノイズキャンセル回路や増幅回路を用いる場合があるが、ここでは省略する。
（ＭＥＭＳデバイスの製造方法）
【００５２】
続いて、本実施形態のＭＥＭＳデバイス１０の製造方法について図面を参照して説明する。
図４は、複数のＭＥＭＳデバイスを配列可能な大判の基板としてのウエハーのレイアウト図である。ＭＥＭＳデバイス１０は、ウエハー１００の表面にＸ方向及びＹ方向に複数個整列させて半導体製造技術を用いて製造される。製造工程としては、ウエハー１００を固定位置で一括処理する場合と、ＭＥＭＳデバイス一個毎（図示、塗りつぶし領域毎）にウエハー１００をＸ方向またはＹ方向に移動させて処理する場合と、がある。
続いて、ＭＥＭＳデバイス１０の具体的な製造方法について説明する。
【００５３】
図５は、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの主要な製造工程を示す断面図である。なお、図５は、図１のＢ−Ｂ切断面を表している。また、図１、図２も参照する。なお、前述した発振回路、第１ミキサー８１、第１分周器９０、及びこれらを接続する接続電極は、周知の半導体製造技術を用いて製造可能であるため説明を省略し、ここでは第１ＭＥＭＳ構造体及び第２ＭＥＭＳ構造体の製造方法について説明する。
【００５４】
まず、図５（ａ）に示すように、ウエハー１００の表面全体にＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、またはＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの膜形成手段を用いて窒化物層３０を形成し、窒化物層３０の表面全体に下部電極５０及び第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２となるポリシリコン層をＣＶＤ法またはＰＶＤ法等の膜形成手段を用いて形成する。
【００５５】
そして、エッチング法により、下部電極５０、第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２を形成する。この下部電極５０、第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２の形成は、ウエハー１００において複数のＭＥＭＳデバイス１０の形成領域全体を一括工程で形成する。従って、複数のＭＥＭＳデバイス１０の形成領域毎の下部電極５０と、第１アンカーベース４１と、第２アンカーベース４２の形成位置、形状、厚さ寸法のばらつきは極めて小さい。
【００５６】
次に、図５（ｂ）に示すように、犠牲層１１０を下部電極５０及び第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２の表面を含むウエハー１００全面にＣＶＤ法、またはＰＶＤ法を用いて形成する。犠牲層１１０の厚さは、空間５５の高さｄ（図２、参照）に相当する。
【００５７】
次に、図５（ｃ）に示すように、第１アンカーホール１１１、第２アンカーホール１１２をエッチング法等の手段を用いてウエハー１００の全領域で一括形成する。第１アンカーホール１１１は第１アンカーベース４１に達するまで開口され、第２アンカーホール１１２は第２アンカーベース４２に達するまで開口される。第１アンカーホール１１１及び第２アンカーホール１１２は、第１アンカー部６１及び第２アンカー部６３の平面位置及び平面サイズに相当する（図１、参照）。
【００５８】
次に、図５（ｄ）に示すように、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４となるポリシリコン層１２０を犠牲層１１０の表面全体及び第１アンカーホール１１１、第２アンカーホール１１２の内部に充填するようＣＶＤ法、またはＰＶＤ法を用いて形成する。
【００５９】
続いて、図５（ｅ）に示すように、露光工程、エッチング工程の順に加工処理し、第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４の平面形状を形成する。形状形成のための露光工程は、ＭＥＭＳデバイス１０形成領域の一つ毎単独で行われる。従って、図４に図示したウエハー１００における一つのＭＥＭＳデバイス形成領域を加工処理した後、Ｘ方向隣の形成領域の加工処理を行う。本実施形態では、露光装置（図示せず）は固定した状態で、ウエハー１００を１形成領域ずつＸ方向（つまり、第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４の延在方向）に移動させる場合について説明する。
【００６０】
続いて、犠牲層１１０を除去する。この工程は、ウエハー１００をエッチング液に浸漬することで行われる。よって、第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４の下部に形成された犠牲層１１０が除去されて、図２に示すような第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とが立体形成される。
続いて、ウエハー１００をダイシング工程により、図１、図２に示すようなＭＥＭＳデバイス１０の単体に個片化する。
【００６１】
このような製造方法によれば、下部電極５０を形成する工程と、第１アンカーホール１１１及び第２アンカーホール１１２を形成する工程と、第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４を形成する工程を、それぞれ別工程で形成する。また、下部電極５０、第１アンカーホール１１１、第２アンカーホール１１２の形成は、ウエハー１００全体で一括して行い、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４形成のための露光工程は、ＭＥＭＳデバイスの１形成領域毎行う。
【００６２】
従って、下部電極５０と第１アンカーホール１１１及び第２アンカーホール１１２との位置ずれ、第１アンカーホール１１１と第１駆動腕６２、第２アンカーホール１１２と第２駆動腕６４との位置ずれ、下部電極５０と第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４との位置ずれが発生することがある。しかし、下部電極５０、第１アンカーホール１１１、第２アンカーホール１１２の形成は、ウエハー１００を固定した状態で行うため、半導体製造におけるプロセス規格の範囲内のずれ量であり極めて小さく問題ない。
【００６３】
しかし、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４形成のための露光工程は、ＭＥＭＳデバイスの１形成領域毎ウエハー１００を移動させて行うため、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４は、ウエハー１００内のＭＥＭＳデバイスの１形成領域毎にウエハー１００の移動方向に長さ誤差が発生することがある。
【００６４】
次に、上述した長さ誤差について図面を参照して説明する。
図６は、第１駆動腕及び第２駆動腕のずれを模式的に示す平面説明図である。ＭＥＭＳデバイス１０が、設計値通りに形成された場合（図示、二点鎖線で表す）、第１駆動腕６２の長さＬ１と第２駆動腕６４の長さＬ２は等しい。
【００６５】
ここで、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の露光工程において、ウエハー１００が設計値よりも露光装置（マスク）に対して＋Ｘ方向にずれた場合について説明する。このような場合、第１アンカー部６１と第２アンカー部６３との相対的な位置ずれはないため、第１駆動腕６２の長さは設計値の長さＬ１よりも短くなる方向にずれ、このときの長さをＬ３とすると、Ｌ１−Ｌ３だけ長さが短くなる。
【００６６】
また、第２駆動腕６４の長さは、設計値の長さＬ２よりも長くなる方向にずれ、このときの長さをＬ４とすると、Ｌ４−Ｌ２だけ長さが長くなる。第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とは、同時形成されるため、長さのずれ量は等しい。つまり、Ｌ１−Ｌ３＝Ｌ４−Ｌ２となる。
【００６７】
このように、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４に長さ誤差が生じた場には、各駆動腕の共振周波数に影響がでる。このようなＭＥＭＳデバイスを共振器として用いる場合には、この駆動腕の長さ誤差が生じることにより所望の共振周波数が得られないということがあり、また、このＭＥＭＳデバイスをスイッチとして用いる場合には所望の電圧で駆動しないことも考えられる。
【００６８】
これらの問題を解決するためには、従来、駆動腕の長さ寸法や下部電極の形成位置、寸法を直接測定することにより、これらの誤差を製造条件を変えて０に近づける方法がとられる。しかし、前述したように、ＭＥＭＳ構造体は半導体製造技術を用いて製造するような微小構造体であるため、測定に手間がかかること、測定そのものに誤差が発生しやすいこと、測定器の精度そのものに影響されてしまうことがあり、評価できる寸法精度に限界があるという課題がある。そこで、第１発振器７０の共振周波数と、第２発振器７１の共振周波数とから、設計値（狙い値）の共振周波数を有する信号に調整して出力することが求められる。
（ＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法）
【００６９】
次に、実施形態１に係るＭＥＭＳデバイス１０の共振周波数調整方法について説明する。ＭＥＭＳ構造体の駆動腕の共振周波数は、次式で計算することができる。
【００７０】
【数１】
2011091672.tif 000003
【００７１】
ここで、共振周波数をｆ、駆動腕の密度をρ、ヤング率をＥ、駆動腕の厚さをｔ、駆動腕の長さをＬで表す。密度ρとヤング率Ｅは材質が同じであるため一定、厚さｔはポリシリコン層１２０をウエハー全体で一括形成するため、ＭＥＭＳデバイスの１形成領域毎の誤差は無視できる程度である。そこで、長さＬの影響について説明する。共振周波数ｆは数式１で示すように、駆動腕の長さＬの二乗に反比例する。よって、駆動腕の長さＬが長くなった場合には共振周波数は低くなり、駆動腕の長さＬが短くなった場合には共振周波数は高くなる。
【００７２】
次に、駆動腕の共振周波数の誤差を所定の共振周波数の出力信号に変換して出力する方法を図３、図７、図８を参照して説明する。図６も参照する。
図７は、第１ミキサーの作用を模式的に表す説明図、図８は、共振周波数調整方法のフローを表す工程説明図である。図８の工程説明図のフローに沿って説明する。
【００７３】
まず、第１発振器７０と第２発振器７１とを励振させる（ＳＴ１０）。そして、第１発振器７０の共振周波数と、第２発振器７１の共振周波数を測定する（ＳＴ２０）。ここで、第１発振器７０からの出力信号の共振周波数をｆ１、第２発振器７１からの出力信号の共振周波数をｆ２とする。なお、図６に表す状態の場合、第１駆動腕６２の長さＬ３と第２駆動腕６４の長さＬ４は、Ｌ３＜Ｌ４の関係にあり、数式１から第１発振器７０（第１駆動腕６２）の共振周波数ｆ１と、第２発振器７１（第２駆動腕６４）の共振周波数ｆ２は、ｆ１＞ｆ２の関係にある。
【００７４】
次に、第１発振器７０と第２発振器７１それぞれの共振周波数に差があるか判定する（ＳＴ３０）。差が無い場合（ＮＯ）は、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４に長さ誤差が発生していないので、狙い値（設計値）の共振周波数の信号であると判断し、そのまま信号を出力する（ＳＴ４０）。
【００７５】
工程３０（ＳＴ３０）で、共振周波数に差があると判定した場合（ＹＥＳ）には、第１ミキサー８１により、第１発振器７０からの出力信号と第２発振器からの出力信号とをミキシングする（ＳＴ５０）。
【００７６】
ここで、第１ミキサー８１によるミキシング工程は、第１発振器７０の出力信号と第２発振器７１の出力信号とを掛け合わせる工程である。このようなミキシングでは、図７に示すように、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２の和（ｆ１＋ｆ２）の共振周波数の信号、及び共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２の差の共振周波数の信号と、が出力可能である。本実施形態では、共振周波数の和の場合を説明する。
【００７７】
ミキシングにより、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２の和の共振周波数を有する信号は、第１分周器９０に入力され分周する（ＳＴ６０）。第１分周器９０では、第１ミキサー８１からの出力信号を分周率１／２で分周し、共振周波数ｆ０の信号を出力する。第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の長さ誤差の絶対値は同じであるため、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２の１／２（つまり、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２との中央値）が出力したい共振周波数ｆ０とほぼ一致する。よって、第１分周器９０からの信号を出力することで、ＭＥＭＳデバイス１０の共振周波数を狙い値に調整することができる。
【００７８】
なお、前述した各工程において、ノイズキャンセル回路や増幅回路を用いる場合があるが、ここでは省略する。
【００７９】
従って、本実施形態によるＭＥＭＳデバイス１０、及びこのＭＥＭＳデバイス１０の共振周波数調整方法によれば、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とが、互いに平行で対向する方向に延在されているため、製造工程中において一方の駆動腕が駆動腕の延在方向にずれる場合、他方の駆動腕も同じ方向に同じずれ量で平行移動する。このことにより、一方の駆動腕の長さが長くなるときには他方の駆動腕の長さは短くなる。
【００８０】
そこで、第１発振器７０と第２発振器７１の出力信号を第１ミキサー８１でミキシングし、第１発振器７０の共振周波数と第２発振器７１の共振周波数の和の共振周波数の信号を出力させる。そして、第１分周器で１／２分周して出力することで、第１発振器７０（第１駆動腕６２）と第２発振器７１（第２駆動腕６４）の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。つまり、狙い（設計値）の共振周波数の信号を出力することができる。
【００８１】
また、第１駆動腕６２のずれ量（長さ誤差）と第２駆動腕６４のずれ量（長さ誤差）の絶対値が等しくなることから、共振周波数の中央値は、長さ誤差を排除した設計値（狙い値）になる。
【００８２】
従って、前述した従来技術に対して、駆動腕の長さ寸法を実測し、製造条件を変えることなく狙いの共振周波数の信号を出力することができる。
【００８３】
また、第１発振器７０、第２発振器７１それぞれの共振周波数から数式１を用いて第１駆動腕６２、第２駆動腕６４の長さを計算することが可能で、共振周波数の中央値から計算する駆動腕の長さと比較すれば、直接、各駆動腕の長さを測定しなくても、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の長さ誤差を評価することができる。
（実施形態２）
【００８４】
続いて、実施形態２に係るＭＥＭＳデバイスの構成、及びＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法について図面を参照して説明する、実施形態２は、前述した実施形態１が、第１ミキサーにより第１発振器７０と第２発振器７１の共振周波数の和の共振周波数を有する信号を出力する構成、及び共振周波数調整方法であることに対して、差の共振周波数の信号を出力させることを特徴としている。従って、第１ＭＥＭＳ構造体と第２ＭＥＭＳ構造体の構成、及び製造方法は実施形態１と同じであるため説明を省略する。なお、実施形態１と共通部分には、同じ符号を附して説明する。
【００８５】
図９は、実施形態２に係るＭＥＭＳデバイスの主たる回路構成を示す構成説明図、図１０は、実施形態２に係る共振周波数調整方法のフローを表す工程説明図である。図９に示すように、本実施形態のＭＥＭＳデバイス１０は、第１発振器７０と、第２発振器７１と、第１発振器７０からの出力信号と第２発振器７１の出力信号とをミキシング（掛け合わせて混合）するミキサー８２（ここでは、第１ミキサー８１と区別するため第２ミキサー８２と表す）と、第２ミキサー８２からの出力信号を所望の共振周波数の信号に分周変換する分周器９１（第１分周器９０と区別するため第２分周器９１と表す）と、第２発振器７１の出力信号と、第２分周器９１の出力信号をミキシングする第３ミキサー８３と、から構成されている。第１発振器７０及び第２発振器７１の構成は、実施形態１と同じ構成である。
（実施形態２に係るＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法）
【００８６】
次に、実施形態２に係るＭＥＭＳデバイス１０の共振周波数調整方法について図９、図１０を参照して説明する。図１０の工程説明図のフローに沿って説明する。
【００８７】
まず、第１発振器７０と第２発振器７１とを励振させる（ＳＴ１０）。そして、第１発振器７０の共振周波数と、第２発振器７１の共振周波数を測定する（ＳＴ２０）。ここで、第１発振器７０からの出力信号の共振周波数をｆ１、第２発振器７１からの出力信号の共振周波数をｆ２とする。なお、実施形態１と同様に、図６に表す状態の場合、第１駆動腕６２の長さＬ３と第２駆動腕６４の長さＬ４は、Ｌ３＜Ｌ４の関係にあり、数式１から第１発振器７０（第１駆動腕６２）の共振周波数ｆ１と、第２発振器７１（第２駆動腕６４）の共振周波数ｆ２は、ｆ１＞ｆ２の関係にある。
【００８８】
次に、第１発振器７０と第２発振器７１それぞれの共振周波数に差があるか判定する（ＳＴ３０）。差が無い場合（ＮＯ）は、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４に長さ誤差が発生していないので、狙い値（設計値）の共振周波数の信号であると判断し、そのまま信号を出力する（ＳＴ４０）。
【００８９】
工程３０（ＳＴ３０）で、共振周波数に差があると判定した場合（ＹＥＳ）には、第２ミキサー８２により、第１発振器７０からの出力信号と第２発振器７１からの出力信号とをミキシングする（ＳＴ５０）。
【００９０】
ここで、第２ミキサー８２によるミキシング工程は、第１発振器７０の出力信号と第２発振器７１の出力信号とを掛け合わせる工程である。このようなミキシングでは、図７に示すように、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２の和の共振周波数の信号、及び共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２の差の共振周波数の信号と、が出力可能である。本実施形態では、共振周波数の差の場合を説明する。
【００９１】
ミキシングにより、共振周波数ｆ１と共振周波数ｆ２の差（ｆ１−ｆ２）の共振周波数を有する信号は、第２分周器９１に入力され分周する（ＳＴ６０）。第２分周器９１では、第２ミキサー８２からの出力信号を１／２分周し、共振周波数ｆ３の信号を出力する。共振周波数ｆ３は、ｆ３＝（ｆ１−ｆ２）／２で表される。
【００９２】
続いて、共振周波数ｆ３の信号と、第２発振器７１の信号（共振周波数ｆ２）を第３ミキサー８３に入力し、この二つの信号をミキシングする（ＳＴ７０）。前述したように、第３ミキサー８３によるミキシング工程は、第２分周器９１により分周された出力信号と、第２発振器７１の出力信号とを掛け合わせる工程である。このミキシング工程では、共振周波数ｆ２と、共振周波数ｆ３（ｆ３＝（ｆ１−ｆ２）／２）との和の共振周波数の信号を形成して出力する。従って、ｆ３＋ｆ２で表される共振周波数の信号を出力する。
【００９３】
従って、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の長さ誤差の絶対値は同じであるため、第１発振器７０の共振周波数ｆ１と第２発振器７１の共振周波数ｆ２の中央値の共振周波数の信号、つまり、狙いの共振周波数の信号を出力することができる。
【００９４】
なお、第２分周器９１において、共振周波数ｆ３の信号を得た後、第３ミキサー８３で、第１発振器７０の出力信号と、第２分周器９１からの出力信号とをミキシングして、ｆ１−ｆ３の共振周波数の信号を出力するようにしてもよい。つまり、ｆ０＝ｆ１−ｆ３＝ｆ２＋ｆ３の関係が得られ、どちらでも、第１発振器７０と第２発振器７１の中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【００９５】
以上の考え方で、サンプルを作成し測定した結果を図１１に表し説明する。
図１１は、駆動腕の長さと共振周波数の関係を示す説明図である。ここでは、１枚のウエハーに形成した複数のＭＥＭＳデバイスのうちの５個の作成サンプルの共振周波数の測定結果を例示している。各サンプルにおいて、仮に第１駆動腕６２の長さが短くなると共振周波数が高くなり、第２駆動腕６４の長さが長くなると共振周波数が低くなることを示している。そして、これらの共振周波数の測定値をもとに、前述した実施形態１及び実施形態２による方法でミキシング及び分周することにより、第１発振器７０と第２発振器７１の共振周波数の中央値の共振周波数を有する信号に変換し出力すると、各サンプルの共振周波数の中央値はほぼ一定となり、上述した方法が妥当であることを示している。
なお、算出された共振周波数の中央値は、設計値（狙い値）とほぼ同じになる。
【００９６】
従って、本実施形態によるＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法においても、前述した実施形態１と同様な効果を得ることができる。
【００９７】
なお、実施形態１及び実施形態２では、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とをＸ方向に延在する構成について説明したが、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とをＹ方向に延在する構成とすることができる。
【００９８】
このようにすれば、露光工程において、ウエハーをＹ方向に移動させ第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の長さ誤差が発生した場合においても、第１発振器７０と第２発振器７１の共振周波数の中央値の信号を出力することができる。
【００９９】
なお、前述した実施形態１及び実施形態２のＭＥＭＳデバイス１０の構成は、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とを直線上に共通の下部電極５０に交差するよう対向して延在する構成を例示して説明しているが、これらの相対的なレイアウトを変えることが可能である。
（変形例１）
【０１００】
例えば、図示は省略するが、図１、図２に示す下部電極５０を、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４のそれぞれに対応するように２分割してもよい。この場合、２分割された下部電極と、第１駆動腕６２との交差寸法、第２駆動腕６４との交差寸法を同じすることで、実施形態１と実施形態２と同様な効果を奏することが可能である。
（変形例２）
【０１０１】
図１２は、変形例２に係るＭＥＭＳデバイスを示す平面図である。図１２において、ＭＥＭＳデバイス１０は、第２駆動腕６４が、第１駆動腕６２の延在方向に対して＋Ｙ方向にずれた位置に配設されている。なお、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の長さ寸法、第１駆動腕６２と下部電極５１との交差寸法、第２駆動腕６４と下部電極５２との交差寸法は同じである。また、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とは、互いに平行に延在されている。
【０１０２】
このような変形例２でも、前述した実施形態１または実施形態２による共振周波数調整方法を用いることで、実施形態１または実施形態２と同様な効果を奏することができる。また、各駆動腕のレイアウト設計に柔軟性を持たせることができるという効果がある。
（変形例３）
【０１０３】
図１３は、変形例３に係るＭＥＭＳデバイスを示す平面図である。変形例３は、上述した変形例２に対して、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とを、互いに、平面的に交差する位置に配設させていることに特徴を有している。他の構成は、変形例２（図１２、参照）と同じにすることができる。
【０１０４】
第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の長さ寸法、第１駆動腕６２と下部電極５１との交差寸法、第２駆動腕６４と下部電極５２との交差寸法は同じである。また、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とは、互いに平行に延在されている。
【０１０５】
このような変形例３でも、前述した実施形態１または実施形態２による共振周波数調整方法を用いることで、実施形態１または実施形態２と同様な効果を奏することができる。また、基板２０のＸ方向の長さを短くすることができるという効果がある。
【０１０６】
なお、変形例２及び変形例３において、下部電極５１，５２を連続した一つの下部電極としてもよい。
（実施形態３）
【０１０７】
続いて、実施形態３に係るＭＥＭＳデバイス１０の構成について図面を参照して説明する。実施形態３は、前述した実施形態１及び実施形態２が、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４とをＸ方向またはＹ方向の一方向に延在させていることに対して、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の延在方向に対して直角方向にも駆動腕を配設していることを特徴としている。従って、実施形態１との相違箇所を中心に説明する。なお、実施形態１と共通部分には同じ符号を附している。
【０１０８】
図１４は、実施形態３に係るＭＥＭＳデバイスの１例を示す平面図である。図１４において、ＭＥＭＳデバイス１０は、ＸＹ平面に展在されるシリコンからなる基板２０と、基板２０の表面全体に形成される窒化物層３０と、窒化物層３０の表面に形成される第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２、第３アンカーベース４３、第４アンカーベース４４と、下部電極５０と、ポリシリコンからなる第１駆動腕６２と、第２駆動腕６４と、第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４に対して直角方向に延在される第３駆動腕６５と第４駆動腕６６と、から構成されている。
【０１０９】
なお、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の構成は、前述した実施形態１（図１、図２、参照）と同じであるため、説明を省略する。
【０１１０】
第３駆動腕６５は、第３アンカー部６７が第３アンカーベース４３に接続され、第４駆動腕６６に向かって−Ｙ方向に延在されている。第４駆動腕６６は、第４アンカー部６８が第４アンカーベース４４に接続され、第３駆動腕６５に向かって＋Ｙ方向に延在されている。つまり、第３駆動腕６５と第４駆動腕６６とはＹ方向に互いに平行で、互いに対向するよう延在されている。第３駆動腕６５と第４駆動腕６６はそれぞれ、第３アンカー部６７、第４アンカー部６８を固定端とし、同じ形状を有する片持ち梁構造である。
【０１１１】
なお、第３駆動腕６５と第４駆動腕６６とは、延在方向が異なる以外の構成は第１駆動腕６２と第２駆動腕６４と共通にしてもよく、第３駆動腕６５と第４駆動腕６６とが同じ形状（サイズを含む）であれば、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４に対して異なる寸法にしてもよい。
【０１１２】
また、本実施形態の製造方法は、実施形態１と同じ方法を適合することができる。図５を参照して説明する。
まず、ウエハー１００の表面に窒化物層３０を形成し、窒化物層３０の表面全体に下部電極５０及び第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２、第３アンカーベース４３、第４アンカーベース４４となるポリシリコン層を形成する。
【０１１３】
そして、エッチング法により、下部電極５０、第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２、第３アンカーベース４３、第４アンカーベース４４を形成する。この下部電極５０、第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２、第３アンカーベース４３、第４アンカーベース４４の形成もウエハー１００において複数のＭＥＭＳデバイス１０の形成領域を一括工程で形成する。従って、複数のＭＥＭＳデバイス１０の形成領域毎の下部電極５０及び第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２、第３アンカーベース４３、第４アンカーベース４４の形成位置、形状、厚さ寸法のばらつきは極めて小さい。
【０１１４】
次に、犠牲層１１０を下部電極５０及び第１アンカーベース４１、第２アンカーベース４２、第３アンカーベース４３、第４アンカーベース４４の表面を含むウエハー１００全面に形成し、次に、第１アンカーホール１１１、第２アンカーホール１１２、第３アンカーホール１１３、第４アンカーホール１１４をウエハー１００全体で一括形成する。
【０１１５】
次に、第１駆動腕６２、第２駆動腕６４、第３駆動腕６５、第４駆動腕６６となるポリシリコン層１２０を犠牲層１１０の表面全体及び第１アンカーホール１１１、第２アンカーホール１１２、第３アンカーホール１１３、第４アンカーホール１１４の内部に充填するよう形成する。
【０１１６】
そして、露光工程、エッチング工程の順に加工処理し、第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４、第３駆動腕６５、第４駆動腕６６の平面形状を形成する。形状形成のための露光工程は、ＭＥＭＳデバイス１０形成領域の一つ毎単独で行われる。従って、図３に図示したウエハー１００における一つのＭＥＭＳデバイス形成領域を加工処理した後、露光装置は固定したままでＸ方向（第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の延在方向）隣の形成領域の加工処理を行う。そして、＋Ｘ方向の最終列に達すると、ウエハー１００を＋Ｙ方向（第３駆動腕６５と第４駆動腕６６の延在方向）に１行移動し、１領域ずつ加工処理を行い−Ｘ方向に移動させる。この工程を、すべての形成領域が終了するまで繰り返す。
【０１１７】
続いて、犠牲層１１０を除去する。この工程により、第１駆動腕６２、第２駆動腕６４、第３駆動腕６５、第４駆動腕６６の下部に形成された犠牲層１１０が除去されて、これら駆動腕が立体形成される。
続いて、ウエハー１００をダイシング工程により、第１駆動腕６２、第２駆動腕６４、第３駆動腕６５、第４駆動腕６６が形成されたＭＥＭＳデバイス単体に個片化する。
【０１１８】
なお、図示は省略するが、基板２０の内部には、第３駆動腕６５を励振する発振回路、第４駆動腕を励振する発振回路、が形成されておりそれぞれ第３発振器と第４発振器とを構成し、さらにミキサー及び分周器が内蔵されている。
（実施形態３に係るＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法）
【０１１９】
本実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの共振周波数調整方法は、Ｙ方向に延在される第３駆動腕６５と第４駆動腕６６を実施形態１における第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４に置き換えることで前述した実施形態１または実施形態２と同様な方法を採用できる。
【０１２０】
例えば、実施形態１と同じ共振周波数調整方法を採用する場合、第３発振器からの出力信号と第４発振器からの出力信号とをミキサーでミキシングして、第３発振器の共振周波数ｆ４と第４発振器の共振周波数ｆ５の和（ｆ４＋ｆ５）の共振周波数を有する信号を出力する。ここで、第３発振器の共振周波数をｆ４、第４発振器の共振周波数をｆ５とする。
【０１２１】
次に、分周器により、この和の共振周波数を有する信号を１／２分周して、第３発振器と第４発振器の中央値の共振周波数（ｆ４＋ｆ５）／２を有する信号を分周器から出力する。
【０１２２】
また、実施形態２と同じ共振周波数調整方法を採用する場合、第３発振器からの出力信号と第４発振器からの出力信号とをミキサーでミキシングして、第３発振器の共振周波数ｆ４と第４発振器の共振周波数ｆ５の差（ｆ４−ｆ５）の共振周波数を有する信号を出力する。
【０１２３】
次に、分周器により、この差の共振周波数を有する信号を１／２分周して、共振周波数（ｆ４−ｆ５）／２を有する信号を分周器から出力する。
【０１２４】
そして、共振周波数がｆ４＞ｆ５の場合には、分周器から出力される共振周波数（ｆ４−ｆ５）／２の信号と、第３発振器の出力信号と、をミキサーでミキシングして共振周波数ｆ５＋（ｆ４−ｆ５）／２の信号、つまり、第３発振器と第４発振器の中央値の共振周波数を有する信号を出力する。
【０１２５】
なお、共振周波数がｆ４＜ｆ５の場合には、分周器から出力される共振周波数（ｆ４−ｆ５）／２の信号と、第４発振器の出力信号と、をミキサーでミキシングして共振周波数ｆ４−（ｆ４−ｆ５）／２の信号、つまり、第３発振器と第４発振器の中央値の共振周波数を有する信号を出力する。
【０１２６】
従って、本実施形態によれば、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４に加え、第１駆動腕６２及び第２駆動腕６４の延在方向に対して直角方向に延在される第３駆動腕６５と第４駆動腕６６とを設けることにより、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の延在方向（Ｘ方向）と、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４に直交する方向の２方向の長さ誤差に起因する共振周波数の誤差を、それぞれの方向の発振器の中央値の共振周波数を有する信号を出力することができる。
【０１２７】
なお、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４に加え、第３駆動腕６５と第４駆動腕６６とを設けることによる、製造負荷が増加することはない。
【０１２８】
また、第３駆動腕及び第４駆動腕のそれぞれの長さＬ３，Ｌ４が同じであれば、第１駆動腕６２と第２駆動腕６４の長さとは同じでも異なっていてもよい。
さらに、本実施形態でも、前述の変形例１〜変形例３の構成を適用できる。
【符号の説明】
【０１２９】
１０…ＭＥＭＳデバイス、５０…下部電極、５５…空間、６２…第１駆動腕、６４…第２駆動腕、７０…第１発振器、７１…第２発振器、８１…第１ミキサー、９０…第１分周器。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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