(57)【要約】【課題】電極端子間の寄生容量を無くし、振動子としての特性を十分に生かすことのできる振動子およびそれらの製造方法を提供する。【解決手段】シリコン基板２上に設けられた電極端子５ａ，５ｂと、電極端子５ａ，５ｂに電圧が印加されると振動する可動部４とを備えた振動子であって、シリコン基板２の電極端子５ａ，５ｂの下面５ｅ側を除去して穴７を形成したもので、その振動子からなるマイクロレゾネーター１、弾性表面波素子および薄膜バルク振動の少なくとも１つを搭載した電子機器であり、シリコン基板２の電極端子５ａ，５ｂの下面５ｅ側を除去する工程を含む製造方法である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板上に設けられた電極端子と、前記電極端子に電圧が印加されると振動する可動部とを備えた振動子であって、
前記シリコン基板の前記電極端子の下面側を除去したことを特徴とする振動子。
【請求項２】
シリコン基板と、前記シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜または圧電膜を含む積層部と、前記積層部上に設けられた可動部と、前記積層部上に設けられた少なくとも２つの電極端子とを備えた振動子であって、前記シリコン基板の前記電極端子のそれぞれの下面側を除去したことを特徴とする振動子。
【請求項３】
シリコン基板と、前記シリコン基板上の上下方向に設けられた一対の電極端子と、前記一対の電極端子の間に設けられた圧電膜とを備えた振動子であって、
前記シリコン基板の前記一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分を除去したことを特徴とする振動子。
【請求項４】
前記シリコン基板の除去部は、上部側が前記電極端子の下面または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動子。
【請求項５】
前記シリコン基板の除去部は、上部側が前記電極端子の下面または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい穴によって構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動子。
【請求項６】
前記シリコン基板の除去部は、上部側が前記電極端子の下面または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい空間部によって構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の振動子。
【請求項７】
可動部は、絶縁膜からなる積層部上に設けられた２組の一対の櫛歯状電極を有することを特徴とする請求項１，２，４，５または６のいずれかに記載の振動子。
【請求項８】
可動部は、圧電膜からなる積層部上に設けられたＩＤＴ電極を有することを特徴とする請求項１，２，４，５または６のいずれかに記載の振動子。
【請求項９】
請求項１，２，４，５，６または７のいずれかに記載の振動子からなることを特徴とするマイクロレゾネーター。
【請求項１０】
請求項１，２，４，５，６または８のいずれかに記載の振動子からなることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項１１】
請求項１，３，４，５または６のいずれかに記載の振動子からなることを特徴とする薄膜バルク振動子。
【請求項１２】
請求項９記載のマイクロレゾネーター、請求項１０記載の弾性表面波素子および請求項１１記載の薄膜バルク振動子の少なくとも１つを搭載してなることを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
シリコン基板上に設けられた電極端子と、前記電極端子に電圧が印加されると振動する可動部とを備えた振動子の製造方法であって、
前記シリコン基板の前記電極端子の下面側を除去する工程を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
【請求項１４】
シリコン基板と、前記シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜または圧電膜を含む積層部と、前記積層部上に設けられた可動部と、前記積層部上に設けられた少なくとも２つの電極端子とを備えた振動子の製造方法であって、
前記シリコン基板の前記電極端子のそれぞれの下面側を除去する工程を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
【請求項１５】
シリコン基板と、前記シリコン基板上の上下方向に設けられた一対の電極端子と、前記一対の電極端子の間に設けられた圧電膜とを備えた振動子の製造方法であって、
前記シリコン基板の前記一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分を除去する工程を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
【請求項１６】
前記シリコン基板の前記電極端子の下面が対向する位置または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分に、上部側が前記電極端子の下面または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい穴を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかに記載の振動子の製造方法。
【請求項１７】
前記シリコン基板の前記電極端子の下面が対向する位置または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分に、上部側が前記電極端子の下面または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい空間部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかに記載の振動子の製造方法。
【請求項１８】
（ａ）前記シリコン基板の上面または前記積層部の上面および前記シリコン基板の下面にフォトレジスト膜を形成する工程と、
（ｂ）前記シリコン基板の下面側の前記フォトレジスト膜を露光し、前記シリコン基板の前記電極端子の下面が対向する位置または前記一対の電極端子および圧電膜が積層された部分に対応する位置の前記フォトレジスト膜を除去する工程と、
（ｃ）前記フォトレジスト膜が除去された部分に対応する前記シリコン基板をエッチングにより除去して穴を形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項１３乃至１６に記載の振動子の製造方法。
【請求項１９】
可動部は、絶縁膜からなる積層部上に設けられた２組の一対の櫛歯状電極を有することを特徴とする請求項１３，１４，１６，１７または１８のいずれかに記載の振動子の製造方法。
【請求項２０】
可動部は、圧電膜からなる積層部上に設けられたＩＤＴ電極を有することを特徴とする請求項１３，１４，１６，１７または１８のいずれかに記載の振動子の製造方法。
【請求項２１】
請求項１３，１４，１６，１７，１８または１９のいずれかに記載の振動子の製造方法によって製造されることを特徴とするマイクロレゾネーター。
【請求項２２】
請求項１３，１４，１６，１７，１８または２０のいずれかに記載の振動子の製造方法によって製造されることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２３】
請求項１３，１５，１６，１７または１８のいずれかに記載の振動子の製造方法によって製造されることを特徴とする薄膜バルク振動子。
【請求項２４】
請求項２１記載のマイクロレゾネーター、請求項２２記載の弾性表面波素子および請求項２３記載の薄膜バルク振動子の少なくとも１つを搭載してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家電機器、通信機器、電子応用機器等において、基準発振子、フィルタ、遅延回路などに使用される例えばマイクロレゾネーターおよび弾性表面波素子の如き振動子と、そのマイクロレゾネーター、弾性表面波素子、薄膜バルク振動子および電子機器と、それらの製造方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、弾性表面波素子の如き振動子は、高性能、小型および量産性などの優れた特徴を有することから、図７に示すように、通信機器の一つである例えば携帯電話機などにも多く用いられている。例えば弾性表面波素子（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅフィルタ）は、主に携帯電話機のアンテナ分波器、変調器および復調回路などに用いられている。また、近年ではマイクロレゾネーターやＦＢＡＲ（薄膜バルク（音響）振動子）などの振動子も開発が進んでいる。
【０００３】
まず、マイクロレゾネーターについて説明する。
図８は従来のアクチュエータ型のマイクロレゾネーターの構成を示す平面図、図９は模式的に示した図８のＸ−Ｘ断面図である。図において、１は例えば携帯電話機や時計などの基準振動子として用いられるマイクロレゾネーターで、シリコンからなる基板２と、シリコン基板２の上面に形成された例えば１〜２μｍの厚さの絶縁膜である酸化膜３と、酸化膜３上に設けられた可動部４と、酸化膜３上の可動部４の外周に設けられた電極端子５ａ，５ｂ，５ｃとによって構成されている。
【０００４】
可動部４は、例えばポリシリコンなどからなる一対の櫛歯状電極４ａ，４ｂを２組と、２組の櫛歯状電極４ａ，４ｂの間に位置するシリコン基板２（酸化膜３）上に設けられた一対の支持部４ｃ，４ｄと、一方側が支持部４ｃ，４ｄに固定され他方側が浮いて自由端となっている一対の梁４ｅ，４ｆとを備えている。また、一対の櫛歯状電極４ａ，４ｂの外側に位置するそれぞれの櫛歯部の基部側は、シリコン基板２（酸化膜３）上に固定されており、内側に位置するそれぞれの櫛歯部は一体に形成されていて、シリコン基板２（酸化膜３）との間に空間を有している。そして、電極端子５ａ，５ｂは、可動部４の櫛歯状電極４ａ，４ｂの外側に位置する櫛歯部にそれぞれ接続され、電極端子５ｃは支持部４ｃ，４ｄにそれぞれ接続されている。なお、シリコン基板２をＩＣのシリコン基板とすれば、各電極端子５ａ，５ｂ，５ｃをワイヤ線６を用いてＩＣの電極端子（図示せず）にワイヤボンディングにて接続することにより、ＩＣのシリコン基板にマイクロレゾネーター１が実装される。
【０００５】
このように構成されたマイクロレゾネーター１を、例えば共振子として使用する場合、電極端子５ｃを接地電極として電極端子５ａに電圧をかけると、可動部４の櫛歯状電極４ａの櫛歯の間に静電力が加わり、櫛歯状電極４ａの内側に位置する櫛歯部が、シリコン基板２（酸化膜３）の平面方向に沿ってかみ合う方向に引っ張られ、これに伴って櫛歯状電極４ｂの櫛歯状電極４ａと一体に形成された櫛歯部が離れる方向に引っ張られる。そして、接地電極である電極端子５ｃには逆電圧が加わり、櫛歯状電極４ａ，４ｂの内側の櫛歯部を元の位置に戻そうとする。このとき、可動部４の梁４ｅ，４ｆが振動し、図１０（ａ）に示すように、可動部４が機械的に固有する周波数ｆ０になると大きく共振して、電極端子５ａより共振周波数を発振する。なお、このように共振子として使用されるマイクロレゾネーター１は、例えばコルピッツ発振回路あるいはハートレー発振回路などと組み合わせて発振回路を構成することができる。
【０００６】
また、マイクロレゾネーター１をフィルタとして使用する場合、電極端子５ｃを接地電極として電極端子５ａに電圧をかけると、可動部４は上述したように静電力によって振動する。このとき、図１０（ｂ）に示すように、可動部４が機械的に固有する共振幅で選択する周波数の帯域幅Ｗが決定され、決定された帯域幅に該当する周波数だけが電極端子５ｂから出力される。
【０００７】
次に、弾性表面波素子について説明する。
図１１は従来の弾性表面波素子を用いたトランスバーサル型の弾性表面波（ＳＡＷ）フィルタの構成を示す平面図、図１２は模式的に示した図１１のＹ−Ｙ断面図である。図において、１１は弾性表面波素子（ここでは第１の弾性表面波素子）で、シリコンからなる基板１２と、シリコン基板１２の上面に形成された例えば１〜２μｍの厚さの圧電膜１３と、例えばアルミまたはアルミ−銅などからなり、圧電膜１３上に設けられた一対の櫛歯状電極（櫛歯部１４ａ，１４ｂ）であるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極（ここでは第１のＩＤＴ電極）１４と、ＩＤＴ電極１４を挟むように圧電膜１３上に対向して設けられた一対の電極端子１５ａ，１５ｂとによって構成されている。
【０００８】
圧電膜１３は、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３　）またはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３　）などによって構成されている。また、弾性表面波素子（ここでは第２の弾性表面波素子）１６も第１の弾性表面波素子１１と同様に、シリコン基板１２と、圧電膜１３と、一対の櫛歯状電極（櫛歯部１７ａ，１７ｂ）であるＩＤＴ電極（ここでは第２のＩＤＴ電極）１７と、一対の電極端子１８ａ，１８ｂとによって構成される。
【０００９】
そして、２個の弾性表面波素子１１，１６によりトランスバーサル型のＳＡＷフィルタ１９が形成される。また、シリコン基板１２をＩＣのシリコン基板とすれば、各弾性表面波素子１１，１６の電極端子１５ａ，１５ｂ，１８ａ，１８ｂをワイヤ線２０を用いてＩＣの電極端子（図示せず）にワイヤボンディングにて接続することにより、ＩＣのシリコン基板にＳＡＷフィルタ１９が実装される。なお、シリコン基板１２と圧電膜１３との間に絶縁膜を設けてもよい。
【００１０】
このように構成されたＳＡＷフィルタ１９は、第１の弾性表面波素子１１のＩＤＴ電極１４を受信側とし、第２の弾性表面波素子１６のＩＤＴ電極１７を送信側として、第１の弾性表面波素子１１の電極端子１５ａ，１５ｂの間に電圧をかけると、第１の弾性表面波素子１１のＩＤＴ電極１４は電気信号を弾性表面波に変換して振動し、その振動が圧電膜１３の圧電作用によって第２の弾性表面波素子１６のＩＤＴ電極１７方向に伝搬する。このとき、伝搬される振動はＩＤＴ電極１４，１７の固有の周波数に対応したものだけが伝搬される。そして、第２の弾性表面波素子１６のＩＤＴ電極１７は伝搬された振動を受け取って弾性表面波から電気信号に変換し、電極端子１８ａ，１８ｂより出力する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のマイクロレゾネーター１および弾性表面波素子１１，１６は、シリコン基板２，１２上に少なくとも絶縁膜３または圧電膜１３を含む積層部を介して電極端子５ａ〜５ｃ，１５ａ，１５ｂ，１８ａ，１８ｂが設けられているので、半導体であるシリコン基板２，１２では、電極端子５ａ〜５ｃ，１５ａ，１５ｂ，１８ａ，１８ｂ間の容量が問題となる。
【００１２】
つまり、絶縁膜３または圧電膜１３を含む積層部が、例えば１００〜２００μｍのように十分な厚さを有する場合は問題ないが、例えば１〜２μｍのように薄い場合は電極端子５ａ〜５ｃ，１５ａ，１５ｂ，１８ａ，１８ｂ間での寄生容量が大きくなり、振動子としての振動特性が阻害されるという問題があった。
【００１３】
この問題について、図１３および図１４を用いてもう少し詳しく説明する。
図１３に示すように、例えば弾性表面波素子１１のシリコン基板１２上に圧電膜１３（積層部）を介して電極端子１５ａ，１５ｂが形成されると、シリコン基板１２は半導体であるため、圧電膜１３（積層部）が誘電体となって電極端子１５ａ，１５ｂとシリコン基板１２との間に圧電膜１３（積層部）の固有の誘電率を持つコンデンサ２１，２２が形成されたような状態となってしまい、電極端子１５ａと電極端子１５ｂとが接続されたように寄生容量となって出てしまう。
【００１４】
これを回路図で示すと、図１４のようになり、本来、抵抗Ｒ、コンデンサＣ１、コイルＬからなる振動子の特性を示す直列共振回路と、ＩＤＴ電極１４の容量Ｃ０とを有する弾性表面波素子１１であるのに対し、形成されてしまったコンデンサ２１，２２の寄生容量Ｃｐ０も含まれる弾性表面波素子１１となってしまう。この寄生容量Ｃｐ０が含まれると、弾性表面波素子１１を共振子として用いた場合、振動させたい周波数（弾性表面波素子１１固有の周波数）でするどく共振するはずが、コンデンサ２１，２２側（寄生容量Ｃｐ０側）に電気がくわれてしまうため、共振がにぶくなったり共振されなくなってしまって、共振子（例えば基準振動子）としての役目を果たすことができないという問題があった。また、弾性表面波素子１１をフィルタとして用いた場合、通常結合係数Ｃ１／（Ｃ０＋Ｃ１）で定義される周波数の帯域幅が通常の帯域幅よりも狭くなって帯域幅に制限を受けてしまい、フィルタとしての役目を果たすことができないという問題があった。
なお、このような電極端子間の寄生容量の問題はマイクロレゾネーター１も同様に有する。
【００１５】
そこで、このような電極端子間の寄生容量の問題を回避するために、例えばマイクロレゾネーター１および弾性表面波素子１１，１６に対して直接的ではなく、これらが実装されるＩＣに電極端子間の寄生容量を低減するための回路を特別に設けることが考えられる。しかしながら、ＩＣ自身が小さいため、寄生容量低減回路を加えることは難しく、また加えたとしても全体的に回路がより複雑になってしまうとともに、加えた回路では寄生容量を十分に低減することができないという問題があった。
【００１６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電極端子間の寄生容量を無くし、振動子としての特性を十分に生かすことのできる振動子、マイクロレゾネーター、弾性表面波素子、薄膜バルク振動子、電子機器およびそれらの製造方法を提供することを目的としたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係る振動子は、シリコン基板上に設けられた電極端子と、電極端子に電圧が印加されると振動する可動部とを備えた振動子であって、シリコン基板の電極端子の下面側を除去したものである。本発明においては、シリコン基板の電極端子の下面側を除去したので、電極端子間の寄生容量を回避することができる。これにより、振動子としての特性を十分に生かすことができる。
【００１８】
（２）本発明に係る振動子は、シリコン基板と、シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜または圧電膜を含む積層部と、積層部上に設けられた可動部と、積層部上に設けられた少なくとも２つの電極端子とを備えた振動子であって、シリコン基板の電極端子のそれぞれの下面側を除去したものである。これにより、電極端子間の寄生容量を無くし、振動子としての特性を十分に生かすことができる。
【００１９】
（３）本発明に係る振動子は、シリコン基板と、シリコン基板上の上下方向に設けられた一対の電極端子と、一対の電極端子の間に設けられた圧電膜とを備えた振動子であって、シリコン基板の一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分を除去したものである。これにより、電極端子間の寄生容量を無くすことができ、振動子としての特性を十分に生かすことができる。
【００２０】
（４）本発明に係る振動子は、上記（１）乃至（３）のいずれかの振動子において、シリコン基板の除去部は、上部側が電極端子の下面または一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きいものである。これにより、確実に電極端子間の寄生容量を無くすことができる。
【００２１】
（５）本発明に係る振動子は、上記（１）乃至（３）のいずれかの振動子において、シリコン基板の除去部は、上部側が電極端子の下面または一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい穴によって構成したものである。このように、シリコン基板に穴を設けたので、この穴により電極端子間の寄生容量を確実に無くすことができる。
【００２２】
（６）本発明に係る振動子は、上記（１）乃至（３）のいずれかの振動子において、シリコン基板の除去部は、上部側が電極端子の下面または一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい空間部によって構成したものである。このように、シリコン基板に空間部を設けたので、この空間部により電極端子間の寄生容量を確実に無くすことができる。
【００２３】
（７）本発明に係る振動子は、上記（１）、（２）、（４）、（５）または（６）のいずれかの振動子において、可動部は、絶縁膜からなる積層部上に設けられた２組の一対の櫛歯状電極を有するものである。
（８）本発明に係る振動子は、上記（１）、（２）、（４）、（５）または（６）のいずれかの振動子において、可動部は、圧電膜からなる積層部上に設けられたＩＤＴ電極を有するものである。
【００２４】
（９）本発明に係るマイクロレゾネーターは、上記（１）、（２）、（４）、（５）、（６）または（７）のいずれかの振動子からなるものである。これにより、振動特性が阻害されず、マイクロレゾネーターとしての特性を十分生かすことができるマイクロレゾネーターが得られる。
【００２５】
（１０）本発明に係る弾性表面波素子は、上記（１）、（２）、（４）、（５）、（６）または（８）のいずれかの振動子からなるものである。これにより、振動特性が阻害されず、弾性表面波素子としての特性を十分生かすことができる弾性表面波素子が得られる。
【００２６】
（１１）本発明に係る薄膜バルク振動子は、上記（１）、（３）、（４）、（５）または（６）のいずれかの振動子からなるものである。これにより、振動特性が阻害されず、薄膜バルク振動子としての特性を十分生かすことができる薄膜バルク振動子が得られる。
【００２７】
（１２）本発明に係る電子機器は、上記（９）のマイクロレゾネーター、上記（１０）の弾性表面波素子および上記（１１）の薄膜バルク振動子の少なくとも１つを搭載してなるものである。
【００２８】
（１３）本発明に係る振動子の製造方法は、シリコン基板上に設けられた電極端子と、電極端子に電圧が印加されると振動する可動部とを備えた振動子の製造方法であって、シリコン基板の電極端子の下面側を除去する工程を含む方法である。これにより、電極端子間の寄生容量を回避することができ、振動子としての特性を十分に生かすことができる振動子を得ることができる。
【００２９】
（１４）本発明に係る振動子の製造方法は、シリコン基板と、シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜または圧電膜を含む積層部と、積層部上に設けられた可動部と、積層部上に設けられた少なくとも２つの電極端子とを備えた振動子の製造方法であって、シリコン基板の電極端子のそれぞれの下面側を除去する工程を含む方法である。これにより、電極端子間の寄生容量を無くし、振動子としての特性を十分に生かすことができる振動子を得ることができる。
【００３０】
（１５）本発明に係る振動子の製造方法は、シリコン基板と、シリコン基板上の上下方向に設けられた一対の電極端子と、一対の電極端子の間に設けられた圧電膜とを備えた振動子の製造方法であって、シリコン基板の一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分を除去する工程を含む方法である。これにより、電極端子間の寄生容量を無くし、振動子としての特性を十分に生かすことができる振動子を得ることができる。
【００３１】
（１６）本発明に係る振動子の製造方法は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかの振動子の製造方法において、シリコン基板の電極端子の下面が対向する位置または一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分に、上部側が電極端子の下面または一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい穴を形成する工程を含む方法である。これにより、シリコン基板に穴を形成することができ、この穴によって電極端子間の寄生容量を確実に無くすことができる振動子が得られる。
【００３２】
（１７）本発明に係る振動子の製造方法は、上記（１３）乃至（１５）のいずれかの振動子の製造方法において、シリコン基板の電極端子の下面が対向する位置または一対の電極端子および圧電膜が積層された位置に対応する部分に、上部側が電極端子の下面または一対の電極端子および圧電膜が積層された部分の下面より大きい空間部を形成する工程を含む方法である。これにより、シリコン基板に空間部を形成することができ、この空間部によって電極端子間の寄生容量を確実に無くすことができる振動子が得られる。
【００３３】
（１８）本発明に係る振動子の製造方法は、上記（１３）乃至（１６）のいずれかの振動子の製造方法において、（ａ）シリコン基板の上面または積層部の上面およびシリコン基板の下面にフォトレジスト膜を形成する工程と、（ｂ）シリコン基板の下面側のフォトレジスト膜を露光し、シリコン基板の電極端子の下面が対向する位置または一対の電極端子および圧電膜が積層された部分に対応する位置のフォトレジスト膜を除去する工程と、（ｃ）フォトレジスト膜が除去された部分に対応するシリコン基板をエッチングにより除去して穴を形成する工程とを含む方法である。これにより、シリコン基板に穴を形成することができ、この穴によって電極端子間の寄生容量を確実に無くすことができる振動子が得られる。
【００３４】
（１９）本発明に係る振動子の製造方法は、上記（１３）、（１４）、（１６）、（１７）または（１８）のいずれかの振動子の製造方法において、可動部は、絶縁膜からなる積層部上に設けられた２組の一対の櫛歯状電極を有する方法である。
（２０）本発明に係る振動子の製造方法は、上記（１３）、（１４）、（１６）、（１７）または（１８）のいずれかの振動子の製造方法において、可動部は、圧電膜からなる積層部上に設けられたＩＤＴ電極を有する方法である。
【００３５】
（２１）本発明に係るマイクロレゾネーターは、上記（１３）、（１４）、（１６）、（１７）、（１８）または（１９）のいずれかの振動子の製造方法によって製造されるものである。これにより、振動特性が阻害されず、その特性を十分生かすことができるマイクロレゾネーターを得ることができる。
【００３６】
（２２）本発明に係る弾性表面波素子は、上記（１３）、（１４）、（１６）、（１７）、（１８）または（２０）のいずれかの振動子の製造方法によって製造されるものである。これにより、振動特性が阻害されず、その特性を十分生かすことができる弾性表面波素子を得ることができる。
【００３７】
（２３）本発明に係る薄膜バルク振動子は、上記（１３）、（１５）、（１６）、（１７）または（１８）のいずれかの振動子の製造方法によって製造されるものである。これにより、振動特性が阻害されず、その特性を十分生かすことができる薄膜バルク振動子を得ることができる。
【００３８】
（２４）本発明に係る電子機器は、上記（２１）のマイクロレゾネーター、上記（２２）の弾性表面波素子および上記（２３）の薄膜バルク振動子の少なくとも１つを搭載してなるものである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１の模式的に示した断面図、図２は本発明の実施の形態１の下面図である。図において、１はマイクロレゾネーターで、従来の技術で説明したマイクロレゾネーターと同様にシリコン基板２と、酸化膜（絶縁膜）３と、２組の一対の櫛歯状電極４ａ，４ｂ、一対の支持部４ｃ，４ｄおよび一対の梁４ｅ，４ｆからなる可動部４と、電極端子５ａ，５ｂ，５ｃとを備えている。そして、シリコン基板２の電極端子５ａ，５ｂ，５ｃの下面５ｅに対向する位置に、下面５ｅより大きい上面開口部７ａを有し、シリコン基板２の上面から下面に貫通した穴７が設けられている。なお、穴７の上面開口部７ａの形状は矩形状または円形状など、特に限定されない。また、このマイクロレゾネーター１は、図７に示す携帯電話機などの電子機器に搭載され、その携帯電話機では、アンテナ分波器、変調器および復調回路などに用いられる。
【００４０】
ここで、シリコン基板２における穴７の形成工程を、図３の工程図を用いて説明する。
（ａ）シリコン基板２上に酸化膜３を介して図示しない可動部４とともに電極端子５ａ（５ｂ，５ｃ）を形成する。
（ｂ）シリコン基板２の電極端子５ａ等が形成された上面および下面にフォトレジスト膜３１ａ，３１ｂを形成する。
（ｃ）シリコン基板２の下面側のフォトレジスト膜３１ｂを露光し、シリコン基板２の穴７を形成する部分３２に対応するフォトレジスト膜３１ｂを除去する。
【００４１】
（ｄ）例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）などのエッチング液を用いてシリコン基板２の穴形成予定部分３２を選択的にエッチングするウェットエッチング、または、例えばＣＦ４　などのエッチングガスをシリコン基板２の穴形成予定部分３２に吹き付けて垂直方向にエッチングするドライエッチングにより、シリコン基板２の下面側からエッチングして穴７を形成する。
（ｅ）シリコン基板２の上面および下面のフォトレジスト膜３１ａ，３１ｂを除去し、穴７が設けられたシリコン基板２を有するマイクロレゾネーター１を形成する。
【００４２】
このように構成された実施の形態１に係るマイクロレゾネーター１を、例えば共振子として使用する場合、電極端子５ｃを接地電極として電極端子５ａに電圧をかけると、可動部４の櫛歯状電極４ａの櫛歯の間に静電引が加わり、櫛歯状電極４ａの内側に位置する櫛歯部が、シリコン基板２（酸化膜３）の平面方向に沿ってかみ合う方向に引っ張られ、これに伴って櫛歯状電極４ｂの櫛歯状電極４ａと一体に形成された櫛歯部が離れる方向に引っ張られる。そして、接地電極である電極端子５ｃには逆電圧が加わり、櫛歯状電極４ａ，４ｂの内側の櫛歯部を元の位置に戻そうとする。このとき、可動部４の梁４ｅ，４ｆが振動し、可動部４が機械的に固有する周波数になると大きく共振して、電極端子５ａより共振周波数を発振する。
【００４３】
そして、シリコン基板２の電極端子５ａ，５ｃ（５ｂ）の下面５ｅに対向する位置には穴７が設けられているので、動作中のマイクロレゾネーター１においては、シリコン基板２と電極端子５ａ，５ｃ（５ｂ）の下面５ｅとの間にはコンデンサは形成されず、電極端子５ａ，５ｃ（５ｂ）間の寄生容量は低減され、コンデンサ側に電気がくわれることなく本来の回路側に電気が送られて、確実に共振される。
なお、マイクロレゾネーター１をフィルタとして使用した場合も同様に電極端子５ａ，５ｂ，５ｃ間の寄生容量は低減され、通常の帯域幅に制限を受けることなくフィルタとしての役目が果たされる。
【００４４】
このように、シリコン基板２の電極端子５ａ，５ｂ，５ｃの下面５ｅに対向する位置に、下面５ｅより大きい上面開口部７ａを有し、シリコン基板２の上面から下面に貫通した穴７を設けたので、シリコン基板２と電極端子５ａ，５ｂ，５ｃの間にコンデンサが形成されたような状態を回避することができ、電極端子５ａ，５ｂ，５ｃ間の寄生容量を低減することができる。これにより、マイクロレゾネーター１の振動特性が阻害されず、マイクロレゾネーター１としての特性を十分生かすことができる。
【００４５】
なお、上述の実施の形態１では、一対の櫛歯状電極４ａ，４ｂと一対の支持部４ｃ，４ｄと一対の梁４ｅ，４ｆとを備えた可動部４を例示して説明したが、可動部４はこれに限定するものではなく、例えば一端が固定された棒状の可動部または中心部が固定された円盤状の可動部などとしてもよい。これらの場合も同様の効果を奏する。
【００４６】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２の模式的に示した断面図である。図において、１９はＳＡＷフィルタで、従来技術で説明したＳＡＷフィルタと同様に、シリコン基板１２、圧電膜１３、一対の櫛歯状電極（櫛歯部１４ａ，１４ｂ）である第１のＩＤＴ電極１４および一対の電極１５ａ，１５ｂによって構成される第１の弾性表面波素子１１と、シリコン基板１２、圧電膜１３、一対の櫛歯状電極（櫛歯部１７ａ，１７ｂ）である第２のＩＤＴ電極１７および一対の電極端子１８ａ，１８ｂによって構成される第２の弾性表面波素子１６とを備えている。そして、第１および第２の弾性表面波素子１１，１６のシリコン基板１２の電極端子１５ａ，１５ｂ（１８ａ，１８ｂ）の下面１５ｃ（１８ｃ）に対向する位置に、下面１５ｃ（１８ｃ）より大きい上面開口部８ａを有し、シリコン基板１２の上面から下面に貫通した穴８が設けられている。なお、穴８は、図３の工程図で示すような工程によってシリコン基板１２に形成される。また、このＳＡＷフィルタ１９は、図７に示す携帯電話機などの電子機器に搭載される。
【００４７】
このように構成したことにより、実施の形態１とほぼ同じ作用および効果が得られ、シリコン基板１２に設けられた穴８により、シリコン基板１２と電極端子１５ａ，１５ｂ（１８ａ，１８ｂ）の間にコンデンサが形成されたような状態を回避することができ、電極端子１５ａ，１５ｂ（１８ａ，１８ｂ）間の寄生容量を「０」とすることができる。これにより、弾性表面波素子１１，１６（ＳＡＷフィルタ１９）の振動特性が阻害されず、弾性表面波素子１１，１６（ＳＡＷフィルタ１９）としての特性を十分生かすことができる。
【００４８】
なお、上述の実施の形態１，２では、シリコン基板２，１２にその上面から下面に貫通した穴７，８を設けた場合を示したが、穴７，８に代えて、図５に示すように、電極端子５ａの下面５ｅより大きい上面開口部を有する空間部Ｇとしてもよい。この場合も同様の効果を奏する。
【００４９】
また、上述の実施の形態１，２では、振動子として、マイクロレゾネーター１および弾性表面波素子１１，１６を備えたＳＡＷフィルタ１９を例示して説明したが、図６に示すように、シリコン基板４２と、シリコン基板４２上に設けられ、それぞれの一部が上下方向に対向するように位置された一対の電極端子４３，４４と、一対の電極端子４３，４４の対向する部分の間に設けられた圧電体（圧電膜）４５とを備えた薄膜バルク（音響）振動子（以下、「ＦＢＡＲ」（Ｆｉｌｍ　ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）という）４１においても、本発明を実施することができる。ＦＢＡＲ４１のシリコン基板４２に設けられた穴９により、実施の形態１，２とほぼ同じ作用および効果が得られ、ＦＢＡＲ４１としての特性を十分生かすことができる。また、このＦＢＡＲ４１も図７に示す携帯電話機などの電子機器に搭載される。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る振動子およびその製造方法によれば、シリコン基板上に設けられた電極端子と、電極端子に電圧が印加されると振動する可動部とを備えた振動子であって、シリコン基板の電極端子の下面側を除去したので、電極端子間の寄生容量を無くすことができ、振動子としての特性を十分に生かすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の下面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るシリコン基板における穴の形成工程図である。
【図４】本発明の実施の形態２の模式的に示した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る穴の変形例を示す要部の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１，２の他の変形例を示す要部の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るマイクロレゾネーターおよびＳＡＷフィルタが搭載された携帯電話機の構成を示すブロック図である。
【図８】従来のアクチュエータ型のマイクロレゾネーターの構成を示す平面図である。
【図９】模式的に示した図８のＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】マイクロレゾネーターの作用説明図である。
【図１１】従来の弾性表面波素子を用いたトランスバーサル型のＳＡＷフィルタの構成を示す平面図である。
【図１２】模式的に示した図１１のＹ−Ｙ断面図である。
【図１３】従来の弾性表面波素子の作用説明図である。
【図１４】従来の弾性表面波素子の作用を説明する回路図である。
【符号の説明】
１　マイクロレゾネーター
２，１２，４２　シリコン基板
３　酸化膜（絶縁膜）
４　可動部
４ａ，４ｂ　櫛歯状電極
５ａ，５ｂ，５ｃ，１５ａ，１５ｂ，１８ａ，１８ｂ，４３，４４　電極端子
５ｅ，１５ｃ，１８ｃ　下面
７，８，９　穴
７ａ，８ａ　上面開口部
１１，１６　弾性表面波素子
１３　圧電膜
１４，１７　ＩＤＴ電極
１９　ＳＡＷフィルタ
４１　ＦＢＡＲ
４５　圧電体
Ｇ　空間部
【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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【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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