(57)【要約】【課題】優れた周波数特性を有するＭＥＭＳ構造体を提供すること、また、かかるＭＥＭＳ構造体を備える電子機器および移動体を提供すること。【解決手段】本発明のＭＥＭＳ構造体１は、基板２と、基板２に配置されている下部電極５１と、下部電極５１に対して離間して対向配置されている可動部５３１を有する上部電極５３と、可動部５３１が拡がる方向に沿って延びて上部電極５３に配置されていて、上部電極５３よりもヤング率が大きい材料で構成されている補強部５４１、５４２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置されている固定電極と、
前記固定電極に対して離間して対向配置されている可動部を有する可動電極と、
前記可動部が拡がる方向に沿って延びて前記可動電極に配置されていて、前記可動電極よりもヤング率が大きい材料を含む補強部と、
を備えることを特徴とするＭＥＭＳ構造体。
【請求項２】
前記補強部は、前記可動部の幅方向に沿って延びている部分を有する請求項１に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項３】
前記可動電極は、前記可動部と繋がっていて前記基板に対して固定されている固定部を有し、
前記補強部は、前記可動部と前記固定部とが平面視で並ぶ方向に沿って延びている部分を有する請求項１または２に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項４】
前記可動電極は、前記可動部と繋がっていて前記基板上に固定されている固定部を有し、
前記補強部は、前記可動部と前記固定部とに跨って配置されている部分を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項５】
前記補強部は、金属を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項６】
前記金属は、タングステンを含む請求項５に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項７】
前記補強部は、前記可動電極の厚さ方向に貫通している請求項１ないし６のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項８】
前記補強部は、前記可動電極の両面にそれぞれ配置されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項９】
前記可動部の数が複数である請求項１ないし８のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ構造体を備え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構造体、電子機器および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製造したＭＥＭＳ構造体は、可動部を有する様々な構造体（例えば、振動子、フィルター、センサー、モーター等）に適用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のＭＥＭＳ加速度センサーは、センサー筐体枠と、センサー筐体枠の枠内に配置された円板形状の可動錘と、可動錘の周囲とセンサー枠体の内側壁面とを接続する板ばねと、を備え、これらがシリコンで一体形成されている。また、このＭＥＭＳ加速度センサーは、可動錘を介して対向して配置されている上側容量電極および下側容量電極を備えている。そして、このＭＥＭＳ加速度センサーでは、測定対象物の動きに応じて可動錘が変位し、これに伴って、上側容量電極と下側容量電極との間の静電容量が変化する。したがって、上側容量電極と下側容量電極との間の静電容量に基づいて、測定対象物の加速度を測定することができる。
【０００４】
また、特許文献１に記載のＭＥＭＳ加速度センサーは、可動錘への気体分子の衝突に起因するノイズを低減する目的で、可動錘の中心に厚さ方向に貫通する孔に金ゲルマニウム等の高密度部材を充填することによって、可動錘の質量を増加させている。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のＭＥＭＳ加速度センサーでは、高密度部材が可動錘の中心のみに局所的に設けられているため、不要な振動モードの周波数が基本振動モードの周波数に近くなる等して、周波数特性が悪化してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７６３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、優れた周波数特性を有するＭＥＭＳ構造体を提供すること、また、かかるＭＥＭＳ構造体を備える電子機器および移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
［適用例１］
本発明のＭＥＭＳ構造体は、基板と、
前記基板上に配置されている固定電極と、
前記固定電極に対して離間して対向配置されている可動部を有する可動電極と、
前記可動部が拡がる方向に沿って延びて前記可動電極に配置されていて、前記可動電極よりもヤング率が大きい材料を含む補強部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
このようなＭＥＭＳ構造体によれば、可動電極が補強部により補強されることにより、可動電極の剛性を高めることができる。そのため、可動部の不要振動モードの周波数を基本振動モード（正規の振動モード）の周波数から遠ざけたり、可動部の周波数を調整したりすることができる。その結果、優れた周波数特性を有するＭＥＭＳ構造体を提供することができる。
【００１０】
［適用例２］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記補強部は、前記可動部の幅方向に沿って延びている部分を有することが好ましい。
【００１１】
これにより、可動部のスプリアス振動モードの周波数を基本振動モードの周波数から効果的に遠ざけることができる。
【００１２】
［適用例３］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記可動電極は、前記可動部と繋がっていて前記基板に対して固定されている固定部を有し、
前記補強部は、前記可動部と前記固定部とが平面視で並ぶ方向に沿って延びている部分を有することが好ましい。
【００１３】
これにより、許容入力電圧を高めたり、例えば固定部に片持ち支持された可動部を含む振動系のバネ定数（可動部のバネ力）を高めて、基本振動モードの周波数を高めたり、固定電極に対する可動電極のスティッキングを低減したりすることができる。
【００１４】
［適用例４］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記可動電極は、前記可動部と繋がっていて前記基板上に固定されている固定部を有し、
前記補強部は、前記可動部と前記固定部とに跨って配置されている部分を有することが好ましい。
【００１５】
これにより、例えば固定部に片持ち支持された可動部を含む振動系のバネ定数を効果的に高めることができる。
【００１６】
［適用例５］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記補強部は、金属を含むことが好ましい。
【００１７】
これにより、可動電極の導電性を優れたものとし、可動電極の電気的特性を優れたものとすることができる。また、成膜により補強部を簡単かつ高精度に形成することができる。また、一般に可動電極はシリコンを用いて形成されるが、多くの金属は、シリコンよりも比重が大きい。そのため、補強部を金属で構成することにより、可動部を含む振動系の質量を大きくして、可動部の小型化を図ったり、かかる振動系の低周波数化を図ったりすることもできる。
【００１８】
［適用例６］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記金属は、タングステンを含むことが好ましい。
【００１９】
タングステンは、硬度（ヤング率）が極めて高い。そのため、可動電極を補強部により効果的（効率的）に補強することができる。
【００２０】
［適用例７］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記補強部は、前記可動電極の厚さ方向に貫通していることが好ましい。
【００２１】
これにより、簡単かつ高精度に可動電極に補強部を形成することができる。また、補強部と可動電極との熱膨張係数差により可動電極が撓むのを防止または低減することができる。
【００２２】
［適用例８］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記補強部は、前記可動電極の両面にそれぞれ配置されていることが好ましい。
【００２３】
これにより、補強部を可動電極の厚さ方向に対称に配置することができる。そのため、補強部と可動電極との熱膨張係数差により可動電極が撓むのを防止または低減することができる。また、補強部の一部を必要に応じてレーザー等により除去することにより、比較的簡単に、可動部を含む振動系の共振周波数を調整することもできる。
【００２４】
［適用例９］
本発明のＭＥＭＳ構造体では、前記可動部の数が複数であることが好ましい。
これにより、可動部から外部への振動漏れを低減することができる。
【００２５】
［適用例１０］
本発明の電子機器は、本発明のＭＥＭＳ構造体を備えることを特徴とする。
【００２６】
これにより、優れた周波数特性を有するＭＥＭＳ構造体を備える電子機器を提供することができる。
【００２７】
［適用例１１］
本発明の移動体は、本発明のＭＥＭＳ構造体を備えることを特徴とする。
【００２８】
これにより、優れた周波数特性を有するＭＥＭＳ構造体を備える移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のＭＥＭＳ構造体の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すＭＥＭＳ構造体が備える振動素子を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】図１に示すＭＥＭＳ構造体の製造工程（固定電極形成工程）を示す図である。
【図４】図１に示すＭＥＭＳ構造体の製造工程（可動電極形成工程）を示す図である。
【図５】図１に示すＭＥＭＳ構造体の製造工程（キャビティ形成工程）を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＭＥＭＳ構造体が備える振動素子を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るＭＥＭＳ構造体が備える振動素子を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図である。
【図８】本発明のＭＥＭＳ構造体の第４実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の電子機器の第１例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の電子機器の第２例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の電子機器の第３例であるディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【図１２】本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明のＭＥＭＳ構造体、電子機器および移動体を添付図面に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
＜第１実施形態＞
１．ＭＥＭＳ構造体
図１は、本発明のＭＥＭＳ構造体の第１実施形態を示す断面図である。また、図２は、図１に示すＭＥＭＳ構造体が備える振動素子を示す図であって、図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は平面図である。
【００３２】
図１に示すＭＥＭＳ構造体１は、基板２（基体）と、基板２上に配置されている振動素子５と、振動素子５を収納している空洞部Ｓ（キャビティ）を基板２との間に形成している積層構造体６と、を有している。本実施形態では、基板２の振動素子５側の面上には、振動素子５の他に、導体層３１が配置され、また、基板２と積層構造体６との間には、絶縁層３２が配置されている。以下これらの各部について順次説明する。
【００３３】
−基板２−
基板２は、半導体基板２１と、半導体基板２１の一方の面上に設けられた絶縁膜２２と、絶縁膜２２の半導体基板２１とは反対側の面上に設けられた絶縁膜２３と、を有している。
【００３４】
半導体基板２１は、シリコン等の半導体で構成されている。なお、半導体基板２１は、シリコン基板のような単一材料で構成された基板に限定されず、例えば、ＳＯＩ基板のような積層構造を有する基板であってもよい。
【００３５】
絶縁膜２２は、例えば、シリコン酸化膜であり、絶縁性を有する。また、絶縁膜２３は、例えば、シリコン窒化膜であり、絶縁性を有するとともに、フッ酸を含むエッチング液に対する耐性をも有する。ここで、半導体基板２１（シリコン基板）と絶縁膜２３（シリコン窒化膜）との間に絶縁膜２２（シリコン酸化膜）が介在していることにより、絶縁膜２３の成膜時に生じた応力が半導体基板２１に伝わるのを絶縁膜２２により緩和することができる。また、絶縁膜２２は、半導体基板２１およびその上方に半導体回路を形成する場合、素子間分離膜として用いることもできる。なお、絶縁膜２２、２３は、前述した構成材料に限定されず、また、必要に応じて、絶縁膜２２、２３のうちのいずれか一方を省略してもよい。
【００３６】
このような基板２の絶縁膜２３上には、パターニングされた導体層３１が配置されている。この導体層３１は、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン（ポリシリコン）またはアモルファスシリコンにリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）して構成されており、導電性を有する。また、導体層３１は、図示しないが、振動素子５に電気的に接続される配線を構成する第１部分と、その第１部分と離間して電気的に絶縁された第２部分とを有するようにパターニングされている。
【００３７】
また、導体層３１上には、絶縁層３２が配置されている。この絶縁層３２は、例えば、シリコン酸化膜である。なお、この絶縁層３２は、省略してもよい。
【００３８】
−振動素子５−
図２に示すように、振動素子５は、基板２の絶縁膜２３上に配置されている１対の下部電極５１、５２と、下部電極５２に支持されている上部電極５３と、を有している。
【００３９】
下部電極５１、５２は、それぞれ、基板２に沿った板状またはシート状なし、互いに離間して配置されている。また、図示しないが、下部電極５１、５２は、それぞれ、前述した導体層３１が有する配線に電気的に接続されている。ここで、下部電極５１は、「固定電極」を構成している。なお、下部電極５２は、省略することができる。この場合、上部電極５３を絶縁膜２３に対して直接固定すればよい。
【００４０】
上部電極５３は、下部電極５１に対して間隔を隔てて対向している板状またはシート状の可動部５３１と、下部電極５２に固定されている固定部５３２と、可動部５３１と固定部５３２とを連結している連結部５３３と、を有している。この上部電極５３は、前述した下部電極５２に電気的に接続されている。ここで、上部電極５３は、「可動電極」を構成している。
【００４１】
このような下部電極５１、５２および上部電極５３は、それぞれ、単結晶シリコン、多結晶シリコン（ポリシリコン）またはアモルファスシリコンにリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）して構成されており、導電性を有する。
【００４２】
また、下部電極５１、５２の膜厚は、それぞれ、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下とすることができる。また、上部電極５３の膜厚は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上、１．０μｍ以下とすることができる。
【００４３】
このような振動素子５が有する上部電極５３（可動電極）には、複数の補強部５４１および複数の補強部５４２が配置されている。これら補強部５４１、５４２は、上部電極５３を補強する機能を有する。これにより、上部電極５３の不要な振動を低減したり、上部電極５３の共振周波数を調整したりして、ＭＥＭＳ構造体１の周波数特性を優れたものとすることができる。なお、補強部５４１、５４２については、後に詳述する。
【００４４】
−積層構造体６−
積層構造体６は、振動素子５を収納している空洞部Ｓを画成するように形成されている。この積層構造体６は、基板２上に平面視で振動素子５を取り囲むように形成された層間絶縁膜６１と、層間絶縁膜６１上に形成された配線層６２と、配線層６２および層間絶縁膜６１上に形成された層間絶縁膜６３と、層間絶縁膜６３上に形成され、複数の細孔６４２（開孔）が形成された被覆層６４１を有する配線層６４と、配線層６４および層間絶縁膜６３上に形成された表面保護膜６５と、被覆層６４１上に設けられた封止層６６と、を有している。
【００４５】
層間絶縁膜６１、６３は、それぞれ、例えば、シリコン酸化膜である。また、配線層６２、６４および封止層６６は、それぞれ、アルミニウム等の金属で構成されている。また、表面保護膜６５は、例えば、シリコン窒化膜である。
【００４６】
なお、半導体基板２１上およびその上方には、上述した構成以外に、半導体回路が作り込まれていてもよい。この半導体回路は、ＭＯＳトランジスタ等の能動素子、その他必要に応じて形成されたコンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線（下部電極５１に接続されている配線や上部電極５３に接続されている配線、配線層６２、６４を含む）等の回路要素を有している。また、図示しないが、配線層６２と絶縁膜２３との間には、前述した振動素子５に電気的に接続された配線が空洞部Ｓの内外を跨って配置されており、配線層６２は、かかる配線に対して離間するように形成されている。
【００４７】
基板２と積層構造体６とによって画成された空洞部Ｓは、振動素子５を収容する収容部として機能している。また、空洞部Ｓは、密閉された空間である。本実施形態では、空洞部Ｓが真空状態（３００Ｐａ以下）となっている。これにより、振動素子５の振動特性を優れたものとすることができる。ただし、空洞部Ｓは、真空状態でなくてもよく、大気圧であってもよいし、大気圧よりも気圧が低い減圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が高い加圧状態であってもよい。また、空洞部Ｓには、窒素ガス、希ガス等の不活性ガスが封入されていてもよい。
以上、ＭＥＭＳ構造体１の構成について簡単に説明した。
【００４８】
このように構成されたＭＥＭＳ構造体１では、下部電極５１と上部電極５３との間に周期的に変化する電圧を印加することにより、可動部５３１が下部電極５１に対して接近する方向と離間する方向とに交互に変位して屈曲振動する。このように、ＭＥＭＳ構造体１は、下部電極５１と可動部５３１との間に周期的に変化する電界を生じさせて可動部５３１を振動させる静電駆動型の振動子として用いることができる。
【００４９】
このようなＭＥＭＳ構造体１は、例えば、発振回路（駆動回路）と組み合わせることにより、所定の周波数の信号を取り出す発振器として用いることができる。なお、かかる発振回路は、基板２上に半導体回路として設けることができる。また、ＭＥＭＳ構造体１は、ジャイロセンサー、圧力センサー、加速度センサー、傾斜センサー等の各種のセンサーにも適用できる。
【００５０】
（補強部）
ここで、補強部５４１、５４２について詳述する。
【００５１】
図２に示すように、振動素子５の上部電極５３には、複数（本実施形態では２つ）の補強部５４１および複数（本実施形態では３つ）の補強部５４２が配置されている。本実施形態では、これら補強部５４１、５４２は、それぞれ、上部電極５３をその厚さ方向に貫通している。
【００５２】
特に、各補強部５４１および各補強部５４２は、それぞれ、板状の可動部５３１が拡がる方向に沿って延びて上部電極５３に配置されている。
【００５３】
具体的には、複数の補強部５４１は、固定部５３２に対して片持ち支持されている可動部５３１の自由端側の部分に配置されている。そして、複数の補強部５４１は、下部電極５１と可動部５３１とが並ぶ方向から見たときに（以下、「平面視」とも言う）可動部５３１の固定端と自由端とを結ぶ方向（以下、「長さ方向」とも言う）に沿って並んでいる。また、複数の補強部５４１は、それぞれ、平面視で可動部５３１の固定端と自由端とが並ぶ方向に対して垂直な方向（以下、「幅方向」とも言う）に沿って延びている。
【００５４】
複数の補強部５４２は、それぞれ、複数の補強部５４１からなる群に対して固定部５３２側において、可動部５３１と固定部５３２とを跨って配置されている。そして、複数の補強部５４２は、平面視で可動部５３１の幅方向に沿って並んでいる。また、複数の補強部５４２は、それぞれ、可動部５３１の長さ方向に沿って延びている。
【００５５】
そして、このように配置された補強部５４１、５４２は、それぞれ、上部電極５３よりもヤング率が大きい材料で構成されている。
【００５６】
このような補強部５４１、５４２は、上部電極５３を補強する機能を有する。これにより、上部電極５３の剛性を高めることができる。そのため、可動部５３１の不要振動モードの周波数を基本振動モード（正規の振動モード）の周波数から遠ざけたり、可動部５３１の周波数を調整したりすることができる。その結果、優れた周波数特性を有するＭＥＭＳ構造体１を提供することができる。
【００５７】
ここで、補強部５４１が可動部５３１の幅方向に沿って延びているため、可動部５３１の長さ方向に沿った軸まわりの捩れを低減し、可動部５３１のスプリアス振動モードの周波数を基本振動モードの周波数から効果的に遠ざけることができる。また、本実施形態では、補強部５４１が可動部５３１の自由端側の部分に配置されているため、補強部５４１の質量がかかる振動系の質量に与える影響が大きい。そのため、補強部５４１の質量を大きくすることにより、かかる振動系の共振周波数を低めたり、可動部５３１の長さ方向の寸法を小さくしたりすることが効果的に行える。
【００５８】
また、補強部５４２が、可動部５３１と、可動部５３１と繋がっていて基板２に対して固定されている固定部５３２とが並ぶ方向に沿って延びているため、許容入力電圧を高めたり、固定部５３２に片持ち支持された可動部５３１を含む振動系のバネ定数（可動部５３１のバネ力）を高めて、基本振動モードの周波数を高めたり、下部電極５１に対する上部電極５３のスティッキングを低減したりすることができる。
【００５９】
また、補強部５４２が可動部５３１と固定部５３２とに跨って配置されている。そのため、固定部５３２に片持ち支持された可動部５３１を含む振動系のバネ定数を効果的に高めることができる。これは、可動部５３１の固定部５３２に近い部分ほど、かかる振動系のバネとして寄与するからである。また、本実施形態では、補強部５４２の固定部５３２側の端部は、下部電極５２に接触している。これにより、補強部５４２が下部電極５２と強固に接合し、固定部５３２を下部電極５２に対して安定的に固定することができる。その結果、ＭＥＭＳ構造体１の信頼性を高めることができる。
【００６０】
また、補強部５４１、５４２が上部電極５３の厚さ方向に貫通しているため、後に詳述するように、半導体製造プロセスまたはそれに近似するプロセスを用いて簡単かつ高精度に上部電極５３に補強部５４１、５４２を形成することができる。また、補強部５４１、５４２が上部電極５３の厚さ方向の一方側と他方側とにそれぞれ存在する部分を有することとなる。そのため、補強部５４１、５４２と上部電極５３との熱膨張係数差により上部電極５３が撓むのを防止または低減することができる。
【００６１】
このような補強部５４１の長さは、特に限定されないが、可動部５３１の幅に対して、０．６以上１以下の範囲内にあることが好ましく、０．７以上０．９以下の範囲内にあることがより好ましい。これにより、可動部５３１のスプリアス振動モードの周波数を基本振動モードの周波数から効果的に遠ざけることができる。
【００６２】
また、補強部５４２の長さは、特に限定されないが、可動部５３１の長さに対して０．１以上１．５以下の範囲内にあることが好ましい。これにより、補強部５４２が必要以上に大きくなるのを防止しつつ、補強部５４２を可動部５３１と固定部５３２とに跨って配置することができる。
【００６３】
また、補強部５４１、５４２の幅は、それぞれ、特に限定されないが、例えば、可動部５３１の厚さに対して、０．１以上３以下の範囲内にあることが好ましい。これにより、補強部５４１、５４２の形成を容易なものとしつつ、可動部５３１の振動特性を優れたものとすることができる。
【００６４】
また、図示では、補強部５４１、５４２のそれぞれの幅は、上部電極５３の厚さ方向での全域にわたって一定であるが、幅の異なる部分を有していてもよい。例えば、補強部５４１、５４２のそれぞれの幅は、上部電極５３の一方の面側から他方の面側に向けて連続的または断続的に拡がっていてもよい。
【００６５】
また、図示では、補強部５４１、５４２の厚さは、上部電極５３の厚さと同じであるが、上部電極５３の厚さよりも薄くても厚くてもよく、厚い場合、上部電極５３の両面のうちのいずれか一方の面から補強部５４１、５４２の一部が突出することとなる。補強部５４１、５４２の一部が上部電極５３の下部電極５１側の面から突出する場合、その突出した部分が下部電極５１に対する上部電極５３の固着（スティッキング）を防止する機能を発揮する。
【００６６】
また、補強部５４１、５４２を構成する材料としては、上部電極５３を構成する材料（例えばシリコン）よりもヤング率が大きいものであれば、特に限定されず、例えば、金属、セラミック等を用いることができるが、金属を用いることが好ましい。これにより、上部電極５３の導電性を優れたものとし、上部電極５３の電気的特性を優れたものとすることができる。また、成膜により補強部５４１、５４２を簡単かつ高精度に形成することができる。また、一般に上部電極５３はシリコンを用いて形成されるが、多くの金属は、シリコンよりも比重が大きい。そのため、補強部５４１、５４２を金属（上部電極５３を構成する材料よりも比重の大きい材料）で構成することにより、可動部５３１を含む振動系の質量を大きくして、可動部５３１の小型化を図ったり、かかる振動系の低周波数化を図ったりすることもできる。
【００６７】
補強部５４１、５４２の構成材料として用いる金属としては、特に限定されず、例えば、金、白金、イリジウム、銅、ニッケル、タングステン、タンタルまたはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金等が挙げられるが、タングステンまたはタングステン合金を用いることが好ましい。タングステンは、硬度（ヤング率）が極めて高い。そのため、上部電極を補強部により効果的（効率的）に補強することができる。また、タングステンは、成膜が容易であり、半導体製造プロセスとの親和性も高い。
【００６８】
（ＭＥＭＳ構造体の製造方法）
次に、ＭＥＭＳ構造体１の製造方法を簡単に説明する。
【００６９】
図３は、図１に示すＭＥＭＳ構造体の製造工程（固定電極形成工程）を示す図、図４は、図１に示すＭＥＭＳ構造体の製造工程（可動電極形成工程）を示す図、図５は、図１に示すＭＥＭＳ構造体の製造工程（キャビティ形成工程）を示す図である。以下、これらの図に基づいて説明する。
【００７０】
［振動素子形成工程］
−基板を準備する工程−
まず、図３（ａ）に示すように、半導体基板２１（シリコン基板）を用意する。
【００７１】
なお、半導体基板２１上およびその上方に半導体回路を形成する場合には、半導体基板２１の上面のうち絶縁膜２２および絶縁膜２３を形成しない部分に、半導体回路のＭＯＳトランジスタのソースおよびドレインをイオンドープして形成する。
【００７２】
次に、図３（ｂ）に示すように、半導体基板２１の上面に絶縁膜２２（シリコン酸化膜）を形成する。
【００７３】
絶縁膜２２（シリコン酸化膜）の形成方法としては、特に限定されず、例えば、熱酸化法（ＬＯＣＯＳ法、ＳＴＩ法を含む）、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いることができる。なお、絶縁膜２２は、必要に応じてパターニングしてもよく、例えば、半導体基板２１の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、半導体基板２１の上面の一部が露出するように絶縁膜２２をパターニングする。
【００７４】
その後、図３（ｃ）に示すように、絶縁膜２２上に絶縁膜２３（シリコン窒化膜）を形成する。
【００７５】
絶縁膜２３（シリコン窒化膜）の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いることができる。なお、絶縁膜２３は、必要に応じてパターニングしてもよく、例えば、半導体基板２１の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、半導体基板２１の上面の一部が露出するように絶縁膜２３をパターニングする。
【００７６】
−固定電極形成用膜を形成する工程−
次に、図３（ｄ）に示すように、絶縁膜２３上に、導体層３１および下部電極５１、５２を形成するための導体膜７１（固定電極形成用膜）を形成する。
【００７７】
具体的には、例えば、絶縁膜２３上に、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンで構成されたシリコン膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成した後に、そのシリコン膜にリン等の不純物をドープすることにより導体膜７１を形成する。なお、絶縁膜２３の構成によっては、エピタキシャル成長させたシリコン膜にリン等の不純物をドープすることによって導体膜７１を形成してもよい。
【００７８】
次に、導体膜７１をパターニングして、図３（ｅ）に示すように、導体層３１および下部電極５１、５２を形成する。
【００７９】
具体的には、例えば、導体膜７１上にフォトレジストを塗布し、導体層３１および下部電極５１、５２の形状（平面視形状）にパターニングして、フォトレジスト膜を形成する。そして、そのフォトレジスト膜をマスクとして用いて、導体膜７１をエッチングした後、フォトレジスト膜を除去する。これにより、導体層３１および下部電極５１、５２が形成される。
【００８０】
なお、半導体基板２１の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、例えば、下部電極５１、５２等のパターンニングと同時に導体膜７１をパターンニングして、半導体回路のＭＯＳトランジスタのゲート電極を形成する。
【００８１】
−犠牲層を形成する工程−
次に、図４（ａ）に示すように、下部電極５１上に、犠牲層７２を形成する。本実施形態では、下部電極５２上の一部（固定部５３２が形成される部分）以外の全域にわたって犠牲層７２を形成する。この犠牲層７２には、固定部５３２が形成される部分に対応して開口７２１が形成されている。
【００８２】
本実施形態では、犠牲層７２は、シリコン酸化膜であり、後述する工程において、一部が除去され、残部が絶縁層３２となる。なお、絶縁層３２を省略する場合、犠牲層７２は、下部電極５１のみを覆うように形成してもよい。また、犠牲層７２は、ＰＳＧ（リンドープガラス）等で構成されていてもよい。
【００８３】
また、犠牲層７２の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリング法またはＣＶＤ法等を用いることができる。
【００８４】
−可動電極形成用膜を形成する工程−
次に、図４（ｂ）に示すように、開口７２１内および犠牲層７２上に、上部電極５３を形成するための導体膜７３（可動電極形成用膜）を形成する。
【００８５】
具体的には、例えば、開口７２１内および犠牲層７２上に、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを堆積させてシリコン膜を形成した後に、そのシリコン膜にリン等の不純物をドープすることにより導体膜７３を形成する。なお、犠牲層７２の構成によっては、エピタキシャル成長させたシリコン膜にリン等の不純物をドープすることによって導体膜７３を形成してもよい。また、シリコン膜は、エッチバックまたはＣＭＰ（chemical mechanical plishing）等により平坦化してもよい。
【００８６】
−補強部を形成する工程−
次に、図４（ｃ）に示すように、導体膜７３に貫通孔７３１、７３２を形成する。
【００８７】
貫通孔７３１、７３２の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、ドライエッチングを用いることができる。また、ドライエッチングの際には、フォトリソグラフィを利用したレジスト膜をマスクとして用いることができる。
【００８８】
次に、貫通孔７３１、７３２内に金属を充填して、図４（ｄ）に示すように、補強部５４１、５４２を形成する。
【００８９】
具体的には、例えば、貫通孔７３１内および導体膜７３上に、スパッタリング法、ＣＶＤ法等によりタングステン等の金属を堆積させて金属膜を形成した後に、その金属膜をエッチバックまたはＣＭＰ等により貫通孔７３１、７３２内以外の不要部分を除去し、貫通孔７３１、７３２内のみに金属を残す。これにより、補強部５４１、５４２を形成することができる。なお、金属膜を形成する際、複数回に分けて金属を堆積させてもよく、この場合、１回目または２回目の金属の堆積において、金属としてチタンや窒化チタン等を用いてグルーレイヤを形成してもよい。
【００９０】
次に、図４（ｅ）に示すように、導体膜７３をパターニングして、上部電極５３を形成する。
【００９１】
具体的には、例えば、導体膜７３上にフォトレジストを塗布し、上部電極５３の形状（平面視形状）にパターニングして、フォトレジスト膜を形成する。そして、そのフォトレジスト膜をマスクとして用いて、導体膜７３をエッチングした後、フォトレジスト膜を除去する。これにより、上部電極５３が形成される。
【００９２】
以上のようにして、下部電極５１、５２および上部電極５３を有する振動素子５が形成される。
【００９３】
［キャビティ形成工程］
図５（ａ）に示すように、振動素子５および犠牲層７２の上側に、層間絶縁膜７４、７５、配線層６２、６４および表面保護膜６５を形成する。
【００９４】
具体的には、例えば、振動素子５および犠牲層７２上に、シリコン酸化膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、そのシリコン酸化膜をエッチングによりパターニングすることにより、配線層６２に対応した形状をなす貫通孔が形成された層間絶縁膜７４を形成する。そして、層間絶縁膜７４の貫通孔を埋めるように、層間絶縁膜７４上に、アルミニウムからなる膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、その膜をエッチングによりパターニング（不要部分を除去）することにより、配線層６２を形成する。
【００９５】
その後、層間絶縁膜７４と同様にして、層間絶縁膜７５を形成した後、配線層６２と同様にして、配線層６４を形成する。また、配線層６４の形成後、スパッタリング法、ＣＶＤ法等によりシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜、エポキシ樹脂等である表面保護膜６５を形成する。
【００９６】
なお、このような層間絶縁膜と配線層との積層構造は、通常のＣＭＯＳプロセスにより形成され、その積層数は、必要に応じて適宜に設定される。すなわち、必要に応じてさらに多くの配線層が層間絶縁膜を介して積層される場合もある。また、半導体基板２１の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、例えば、配線層６２、６４の形成と同時に、半導体回路のＭＯＳトランジスタのゲート電極等に電気的に接続される配線層を形成する。
【００９７】
−犠牲層をエッチングする工程−
次に、図５（ｂ）に示すように、犠牲層７２および層間絶縁膜７４、７５の一部を除去することにより、空洞部Ｓおよび層間絶縁膜６１、６３を形成する。
【００９８】
具体的には、被覆層６４１に形成された複数の細孔６４２を通じたエッチングにより、振動素子５の周囲や下部電極５１と可動部５３１との間にある犠牲層７２および層間絶縁膜７４、７５を除去する。これにより、振動素子５が収納される空洞部Ｓが形成されるとともに、下部電極５１と可動部５３１との間に空隙が形成され、振動素子５が駆動し得る状態となる。
【００９９】
ここで、層間絶縁膜７４、７５および犠牲層７２の除去（リリース工程）は、例えば、複数の細孔６４２からエッチング液としてのフッ酸、緩衝フッ酸等を供給するウェットエッチングや、複数の細孔６４２からエッチングガスとしてフッ化水素酸ガス等を供給するドライエッチングにより行うことができる。このとき、絶縁膜２３および配線層６２、６４は、リリース工程において実施されるエッチングに対する耐性を有しており、いわゆるエッチングストップ層として機能する。なお、エッチングの前に、必要に応じて、エッチングの対象となる部分を含む構造体の外表面にフォトレジスト等で保護膜を形成してもよい。
【０１００】
次に、図５（ｃ）に示すように、被覆層６４１上に、封止層６６を形成する。
具体的には、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＡＬ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の金属膜等で構成された封止層６６をスパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成し、各細孔６４２を封止する。
以上のような工程により、ＭＥＭＳ構造体１を製造することができる。
【０１０１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１０２】
図６は、本発明の第２実施形態に係るＭＥＭＳ構造体が備える振動素子を示す図であって、図６（ａ）は断面図、図６（ｂ）は平面図である。
【０１０３】
以下、本発明の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第２実施形態は、補強部の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１０４】
図６に示すＭＥＭＳ構造体１Ａは、振動素子５Ａを備えている。振動素子５Ａは、１対の下部電極５１、５２と、下部電極５２に支持されている上部電極５３Ａと、を有している。そして、上部電極５３Ａ（可動電極）は、下部電極５１に対して間隔を隔てて対向している可動部５３１Ａと、下部電極５２上に設けられている固定部５３２Ａと、可動部５３１Ａと固定部５３２Ａとを連結している連結部５３３Ａと、を有している。
【０１０５】
図６（ａ）に示すように、上部電極５３Ａの両面には、それぞれ、複数の補強部５４１Ａおよび複数の補強部５４２Ａが配置されている。これにより、補強部５４１Ａ、５４２Ａを上部電極５３の厚さ方向に対称に配置することができる。そのため、補強部５４１Ａ、５４２Ａと上部電極５３との熱膨張係数差により上部電極５３Ａが撓むのを防止または低減することができる。また、上部電極５３の一方の面と他方の面との応力を相殺するように補強部５４１Ａ、５４２Ａを配置することもできる。また、補強部５４１Ａ、５４２Ａの一部を必要に応じてレーザー等により除去することにより、比較的簡単に、可動部５３１Ａを含む振動系の共振周波数を調整することもできる。すなわち、補強部５４１Ａ、５４２Ａ（特に下部電極５１とは反対側の補強部５４１Ａ、５４２Ａ）は、かかる振動系の共振周波数を調整する調整部としても用いることができる。
【０１０６】
本実施形態では、上部電極５３Ａの一方の面側に配置された補強部５４１Ａ、５４２Ａと、上部電極５３Ａの他方の面側に配置された補強部５４１Ａ、５４２Ａとは、上部電極５３Ａに対して対称となるように配置されている。なお、補強部５４１Ａ、５４２Ａの配置は、上部電極５３Ａに対して非対称であってもよい。
【０１０７】
このような補強部５４１Ａ、５４２Ａによっても、上部電極５３Ａを補強し、上部電極５３Ａの剛性を高めることができる。
【０１０８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【０１０９】
図７は、本発明の第３実施形態に係るＭＥＭＳ構造体が備える振動素子を示す図であって、図７（ａ）は、断面図、図７（ｂ）は、平面図である。
【０１１０】
以下、本発明の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１１１】
第３実施形態は、可動電極および固定電極の数が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１１２】
図７に示すＭＥＭＳ構造体１Ｂは、振動素子５Ｂを備えている。振動素子５Ｂは、４つの下部電極５１と、下部電極５２Ｂと、下部電極５２Ｂに支持されている上部電極５３Ｂと、を有している。
【０１１３】
４つの下部電極５１（固定電極）は、平面視で、下部電極５２Ｂを挟んで第１方向（図７（ｂ）中の左右方向）に沿って並んでいる２つの下部電極５１ａ、５１ｂと、下部電極５２Ｂを挟んで第１方向に直交する第２方向（図７（ｂ）中の上下方向）に沿って並んでいる２つの下部電極５１ｃ、５１ｄと、で構成されている。また、４つの下部電極５１は、それぞれ、平面視で、下部電極５２Ｂに対して離間して配置されている。
【０１１４】
２つの下部電極５１ａ、５１ｂは、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されていて、互いに同電位となるように構成されている。同様に、２つの下部電極５１ｃ、５ｄは、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されていて、互いに同電位となるように構成されている。
【０１１５】
上部電極５３Ｂ（可動電極）は、４つの可動部５３１Ｂと、下部電極５２Ｂに固定されている固定部５３２Ｂと、各可動部５３１Ｂと固定部５３２Ｂとを連結している連結部５３３Ｂと、を有している。
【０１１６】
４つの可動部５３１Ｂは、前述した４つの下部電極５１に対応して設けられており、各可動部５３１Ｂは、対応する下部電極５１に対して間隔を隔てて対向している。すなわち、４つの可動部５３１Ｂは、固定部５３２Ｂを挟んで第１方向（図７（ｂ）中の左右方向）に沿って並んでいる２つの可動部５３１ａ、５３１ｂと、固定部５３２Ｂを挟んで第１方向に直交する第２方向（図７（ｂ）中の上下方向）に沿って並んでいる２つの可動部５３１ｃ、５３１ｄと、で構成されている。
【０１１７】
このような上部電極５３Ｂの各可動部５３１Ｂには、複数の補強部５４１および複数の補強部５４２Ｂ、５４３が配置されている。
【０１１８】
このように構成されたＭＥＭＳ構造体１Ｂでは、下部電極５１ａ、５１ｂと上部電極５３Ｂとの間に周期的に変化する第１電圧（交番電圧）が印加されるとともに、下部電極５１ｃ、５１ｄと上部電極５３Ｂとの間に位相が１８０°ずれている以外は第１電圧と同様の第２電圧が印加される。
【０１１９】
すると、可動部５３１ａ、５３１ｂが下部電極５１ａ、５１ｂに対して接近する方向と離間する方向とに交互に変位して屈曲振動するとともに、可動部５３１ａ、５３１ｂとは逆相で、可動部５３１ｃ、５３１ｄが下部電極５１ｃ、５１ｄに対して接近する方向と離間する方向とに交互に変位して屈曲振動する。すなわち、可動部５３１ａ、５３１ｂが下部電極５１ａ、５１ｂに対して接近する方向に変位しているとき、可動部５３１ｃ、５３１ｄが下部電極５１ｃ、５１ｄに対して離間する方向に変位し、一方、可動部５３１ａ、５３１ｂが下部電極５１ａ、５１ｂに対して離間する方向に変位しているとき、可動部５３１ｃ、５３１ｄが下部電極５１ｃ、５１ｄに対して接近する方向に変位する。
【０１２０】
このように可動部５３１ａ、５３１ｂと可動部５３１ｃ、５３１ｄとを逆相で振動させることにより、可動部５３１ａ、５３１ｂから固定部５３２Ｂに伝わる振動と、可動部５３１ｃ、５３１ｄから固定部５３２Ｂに伝わる振動とを互いに相殺させることができる。その結果、これらの振動が固定部５３２Ｂを介して外部に漏れること、いわゆる振動漏れを低減し、ＭＥＭＳ構造体１Ｂの振動効率を高めることができる。このように、ＭＥＭＳ構造体１Ｂは、可動部５３１Ｂの数が複数であることにより、可動部５３１Ｂから外部への振動漏れを低減することができる。
【０１２１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図８は、本発明のＭＥＭＳ構造体の第４実施形態を示す断面図である。
【０１２２】
以下、本発明の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１２３】
第４実施形態は、ダイヤフラム部を備えている以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１２４】
図８に示すＭＥＭＳ構造体１Ｃは、圧力を検出可能に構成されている。このＭＥＭＳ構造体１Ｃは、第１実施形態のＭＥＭＳ構造体１において、基板２に代えて、ダイヤフラム部２０を有する基板２Ｃを備えている。
【０１２５】
基板２Ｃは、半導体基板２１Ｃと、半導体基板２１Ｃの一方の面に設けられた絶縁膜２２と、絶縁膜２２上に設けられた絶縁膜２３と、を有している。
【０１２６】
この基板２Ｃには、周囲の部分よりも薄肉であり、受圧によって撓み変形するダイヤフラム部２０が設けられている。ダイヤフラム部２０は、半導体基板２１Ｃの下面に有底の凹部２１１を設けることで形成されている。このようなダイヤフラム部２０は、その下面が受圧面２１３となっている。なお、凹部２１１は、エッチングにより形成することができる。
【０１２７】
本実施形態の基板２Ｃでは、凹部２１１が半導体基板２１Ｃを貫通しておらず、ダイヤフラム部２０が半導体基板２１Ｃの薄肉部分２１２、絶縁膜２２および絶縁膜２３の３層で構成されている。
【０１２８】
このようなダイヤフラム部２０の受圧面２１３とは反対側の面上には、振動素子５が設けられている。本実施形態では、振動素子５は、平面視で、ダイヤフラム部２０の中央部に配置されている。
【０１２９】
また、振動素子５を収納している空洞部Ｓは、ＭＥＭＳ構造体１Ｃが検出する圧力の基準値となる圧力基準室として機能する。空洞部Ｓを真空状態とすることによって、ＭＥＭＳ構造体１Ｃを、真空状態を基準として圧力を検出する「絶対圧センサー」として用いることができ、その利便性が向上する。
【０１３０】
このような構成のＭＥＭＳ構造体１Ｃは、受圧面２１３に圧力が加わると、ダイヤフラム部２０が、空洞部Ｓ側に撓み変形する。その変形に伴って、上部電極５３の可動部５３１と下部電極５１との間のギャップ（離間距離）が変化する。
【０１３１】
上部電極５３の可動部５３１と下部電極５１との間のギャップが変化すると、下部電極５１および上部電極５３で構成される振動系の共振周波数が変化するため、この共振周波数の変化から、受圧面２１３で受けた圧力の大きさ（絶対圧）を求めることができる。
【０１３２】
２．電子機器
次いで、本発明の振動片を適用した電子機器（本発明の電子機器）について、図９〜図１１に基づき、詳細に説明する。
【０１３３】
図９は、本発明の電子機器の第１例であるモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、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２０００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。このようなパーソナルコンピューター１１００には、ＭＥＭＳ構造体１（発振器）が内蔵されている。
【０１３４】
図１０は、本発明の電子機器の第２例である携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成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および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部２０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、ＭＥＭＳ構造体１（発振器）が内蔵されている。
【０１３５】
図１１は、本発明の電子機器の第３例であるディジタルスチルカメラの構成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、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）など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。
【０１３６】
ディジタルスチルカメラ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などを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【０１３７】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン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１３０８に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ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、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１４３０が、デ−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１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター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。このようなディジタルスチルカメラ１３００には、ＭＥＭＳ構造体１（発振器）が内蔵されている。
以上説明したような電子機器は、優れた信頼性を有する。
【０１３８】
なお、本発明の振動片を備える電子機器は、図１０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１１の携帯電話機、図１２のディジタルスチルカメラの他にも、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、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、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に適用することができる。
【０１３９】
３．移動体
図１２は、本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
【０１４０】
この図において、移動体１５００は、車体１５０１と、４つの車輪１５０２とを有しており、車体１５０１に設けられた図示しない動力源（エンジン）によって車輪１５０２を回転させるように構成されている。このような移動体１５００には、ＭＥＭＳ構造体１（発振器）が内蔵されている。
【０１４１】
以上説明したような移動体は、優れた信頼性を有する。なお、本発明の移動体は、自動車に限定されず、例えば、航空機、船舶、オートバイ等の各種移動体に適用可能である。
【０１４２】
以上、本発明のＭＥＭＳ構造体、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１４３】
例えば、本実施形態では、補強部５４１の数が２つであるとともに、補強部５４２の数が３つであるが、これに限定されず、補強部５４１の数が１または３つ以上であってもよいし、補強部５４２の数が１つ、２つまたは４つ以上であってもよい。
【０１４４】
また、本実施形態では、複数の補強部５４１の長さが互いに等しくなるように形成されているとともに、複数の補強部５４２の長さが互いに等しくなるように形成されているが、複数の補強部５４１の長さが互いに異なっていてもよいし、複数の補強部５４２の長さが互いに異なっていてもよい。
【０１４５】
また、本実施形態では、各補強部５４１、５４２が直線的に延びている形状をなしているが、各補強部５４１、５４２の形状は、これに限定されず、例えば、少なくとも１つの補強部５４１が屈曲または湾曲した部分を有していてもよい。
【０１４６】
また、本実施形態では、補強部５４１と補強部５４２とが互いに離間して配置されているが、補強部５４１と補強部５４２とが一体的に形成されていてもよい。例えば、補強部は、可動部５３１の長さ方向に延びる部分と幅方向に延びる部分とを有する１つの構造体で構成されていてもよい。
【０１４７】
また、前述した実施形態では、固定電極の平面視における面積が、可動電極の可動部の面積よりも大きい場合について説明したが、固定電極の平面視における面積は、可動電極の可動部の面積と同じであってもよいし、可動電極の可動部の面積よりも小さくてもよい。
【０１４８】
また、前述した実施形態では、振動素子の可動部が片持ち支持されている構成について説明したが、これに限定されず、可動部が両端固定されていてもよい。また、固定部および連結部の数は、それぞれ、複数であってもよい。また、可動部と固定部とを連結する連結部は、梁のような長手形状をなしていてもよく、可動部の振動モードは、前述した実施形態のような屈曲振動のみに限定されるものではなく、可動部および連結部の形状、可動部に作用する駆動力の方向等を適宜変更することで、様々な振動モードを実現し得る。
【０１４９】
また、前述した実施形態では、可動部の長さ方向に延びる補強部と、可動部の幅方向に延びる補強部の双方を設けた場合を例に説明したが、いずれかの方向に延びる補強部を省略してもよい。
【０１５０】
また、補強部は、可動部の長さ方向または幅方向に対して傾斜する方向に沿って延びている部分を有してもよく、また、可動部の板面に沿ったシート状をなしていてもよい。
【０１５１】
また、前述した実施形態では、固定電極および可動電極を成膜により形成した場合を例に説明したが、これに限定されず、例えば、基板をエッチングすることにより固定電極または可動電極を形成してもよい。
【符号の説明】
【０１５２】
１‥‥ＭＥＭＳ構造体
１Ａ‥‥ＭＥＭＳ構造体
１Ｂ‥‥ＭＥＭＳ構造体
１Ｃ‥‥ＭＥＭＳ構造体
２‥‥基板
２Ｃ‥‥基板
５‥‥振動素子
５Ａ‥‥振動素子
５Ｂ‥‥振動素子
６‥‥積層構造体
２０‥‥ダイヤフラム部
２１‥‥半導体基板
２１Ｃ‥‥半導体基板
２２‥‥絶縁膜
２３‥‥絶縁膜
３１‥‥導体層
３２‥‥絶縁層
５１‥‥下部電極
５１ａ‥‥下部電極
５１ｂ‥‥下部電極
５１ｃ‥‥下部電極
５１ｄ‥‥下部電極
５２‥‥下部電極
５２Ｂ‥‥下部電極
５３‥‥上部電極
５３Ａ‥‥上部電極
５３Ｂ‥‥上部電極
６１‥‥層間絶縁膜
６２‥‥配線層
６３‥‥層間絶縁膜
６４‥‥配線層
６５‥‥表面保護膜
６６‥‥封止層
７１‥‥導体膜
７２‥‥犠牲層
７３‥‥導体膜
７４‥‥層間絶縁膜
７５‥‥層間絶縁膜
２１１‥‥凹部
２１２‥‥薄肉部分
２１３‥‥受圧面
５３１‥‥可動部
５３１Ａ‥‥可動部
５３１Ｂ‥‥可動部
５３１ａ‥‥可動部
５３１ｂ‥‥可動部
５３１ｃ‥‥可動部
５３１ｄ‥‥可動部
５３２‥‥固定部
５３２Ａ‥‥固定部
５３２Ｂ‥‥固定部
５３３‥‥連結部
５３３Ａ‥‥連結部
５３３Ｂ‥‥連結部
５４１‥‥補強部
５４１Ａ‥‥補強部
５４２‥‥補強部
５４２Ａ‥‥補強部
５４２Ｂ‥‥補強部
５４３‥‥補強部
６４１‥‥被覆層
６４２‥‥細孔
７２１‥‥開口
７３１‥‥貫通孔
７３２‥‥貫通孔
１１００‥‥パーソナルコンピューター
１１０２‥‥キーボード
１１０４‥‥本体部
１１０６‥‥表示ユニット
１２００‥‥携帯電話機
１２０２‥‥操作ボタン
１２０４‥‥受話口
１２０６‥‥送話口
１３００‥‥ディジタルスチルカメラ
１３０２‥‥ケース
１３０４‥‥受光ユニット
１３０６‥‥シャッタボタン
１３０８‥‥メモリー
１３１２‥‥ビデオ信号出力端子
１３１４‥‥入出力端子
１４３０‥‥テレビモニター
１４４０‥‥パーソナルコンピューター
１５００‥‥移動体
１５０１‥‥車体
１５０２‥‥車輪
２０００‥‥表示部
Ｓ‥‥空洞部
【図１】
2015223640.tif 000003
【図２】
2015223640.tif 000004
【図３】
2015223640.tif 000005
【図４】
2015223640.tif 000006
【図５】
2015223640.tif 000007
【図６】
2015223640.tif 000008
【図７】
2015223640.tif 000009
【図８】
2015223640.tif 000010
【図９】
2015223640.tif 000011
【図１０】
2015223640.tif 000012
【図１１】
2015223640.tif 000013
【図１２】
2015223640.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月6日(2015.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
具体的には、例えば、貫通孔７３１、７３２内および導体膜７３上に、スパッタリング法、ＣＶＤ法等によりタングステン等の金属を堆積させて金属膜を形成した後に、その金属膜をエッチバックまたはＣＭＰ等により貫通孔７３１、７３２内以外の不要部分を除去し、貫通孔７３１、７３２内のみに金属を残す。これにより、補強部５４１、５４２を形成することができる。なお、金属膜を形成する際、複数回に分けて金属を堆積させてもよく、この場合、１回目または２回目の金属の堆積において、金属としてチタンや窒化チタン等を用いてグルーレイヤを形成してもよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
図６（ａ）に示すように、上部電極５３Ａの両面には、それぞれ、複数の補強部５４１Ａおよび複数の補強部５４２Ａが配置されている。これにより、補強部５４１Ａ、５４２Ａを上部電極５３Ａの厚さ方向に対称に配置することができる。そのため、補強部５４１Ａ、５４２Ａと上部電極５３Ａとの熱膨張係数差により上部電極５３Ａが撓むのを防止または低減することができる。また、上部電極５３Ａの一方の面と他方の面との応力を相殺するように補強部５４１Ａ、５４２Ａを配置することもできる。また、補強部５４１Ａ、５４２Ａの一部を必要に応じてレーザー等により除去することにより、比較的簡単に、可動部５３１Ａを含む振動系の共振周波数を調整することもできる。すなわち、補強部５４１Ａ、５４２Ａ（特に下部電極５１とは反対側の補強部５４１Ａ、５４２Ａ）は、かかる振動系の共振周波数を調整する調整部としても用いることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
２つの下部電極５１ａ、５１ｂは、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されていて、互いに同電位となるように構成されている。同様に、２つの下部電極５１ｃ、５１ｄは、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されていて、互いに同電位となるように構成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
２．電子機器
次いで、本発明のＭＥＭＳ構造体を適用した電子機器（本発明の電子機器）について、図９〜図１１に基づき、詳細に説明する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
なお、本発明のＭＥＭＳ構造体を備える電子機器は、図９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１０の携帯電話機、図１１のディジタルスチルカメラの他にも、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）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、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、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に適用することができる。