(57)【要約】【課題】  固定電極及び接続端子等の電気抵抗が低減された高い性能を有するマイクロレゾネータ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  マイクロレゾネータ１０は、櫛歯部２１を有する固定電極２２と櫛歯部３１を有する固定電極３２との間に共振子４０が配置された構成である。固定電極２２，３２にはリード線２５，３５を介して接続端子２６，３６がそれぞれ接続されている。共振子４０は、櫛歯部２３が固定電極２２の櫛歯部２１と噛み合うよう配置された可動電極２４と、櫛歯部３３が固定電極３２の櫛歯部３１と噛み合うよう配置された可動電極３４とを有している。固定電極２２、リード線２５、及び接続端子２６上、固定電極３２、リード線３５、及び接続端子３６上、並びに共振子４０上には抵抗低減のための金属層Ｍ１〜Ｍ３がそれぞれ形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板と、当該シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜を含む積層部と、当該積層部上に形成された固定電極、可動電極、及び前記固定電極と導通する電極端子とを備えるマイクロレゾネータであって、
前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子上の少なくとも一部に、電気抵抗を低減するための金属層を備えることを特徴とするマイクロレゾネータ。
【請求項２】
前記金属層は、前記電極端子上に設けられることを特徴とする請求項１記載のマイクロレゾネータ。
【請求項３】
前記金属層は、前記固定電極、前記電極端子、及び前記固定電極と前記電極端子とを接続する接続部に設けられることを特徴とする請求項１記載のマイクロレゾネータ。
【請求項４】
前記金属層は、前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子上の全体に亘って設けられることを特徴とする請求項１記載のマイクロレゾネータ。
【請求項５】
前記金属層は、耐食性を有する金属又は合金で形成されてなることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のマイクロレゾネータ。
【請求項６】
前記金属層は、金又は白金で形成されてなることを特徴とする請求項５記載のマイクロレゾネータ。
【請求項７】
前記固定電極及び前記可動電極は、一部が櫛歯形状であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のマイクロレゾネータ。
【請求項８】
シリコン基板と、当該シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜を含む積層部と、当該積層部上に形成された固定電極、可動電極、及び前記固定電極と導通する電極端子とを備えるマイクロレゾネータの製造方法であって、
前記積層部上に形成されている半導体層の前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子を形成する部位の少なくとも一部の上部に金属層を形成する工程と、
前記半導体層に対して所定の処理を施して前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子を形成する工程と
を含むことを特徴とするマイクロレゾネータの製造方法。
【請求項９】
前記金属層を形成する前に、前記半導体層の前記金属層を形成する部位に不純物を添加する工程を含むことを特徴とする請求項８記載のマイクロレゾネータの製造方法。
【請求項１０】
前記半導体層上に金属層を形成した後で熱処理を施し、前記半導体層に対して前記金属層を合金化する工程を含むことを特徴とする請求項９記載のマイクロレゾネータの製造方法。
【請求項１１】
前記半導体層に対して前記金属層を合金化する工程は、前記熱処理時の温度を１０００℃以下に設定して行うことを特徴とする請求項１０記載のマイクロレゾネータの製造方法。
【請求項１２】
前記金属層を形成する工程は、耐食性を有する金属で前記金属層を形成する工程であることを特徴とする請求項８から請求項１１の何れか一項に記載のマイクロレゾネータの製造方法。
【請求項１３】
前記耐食性を有する金属は、金又は白金であることを特徴とする請求項１２記載のマイクロレゾネータの製造方法。
【請求項１４】
前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子を形成する工程は、前記固定電極及び前記可動電極を、一部に櫛歯形状を有する形状に形成する工程であることを特徴とする請求項８から請求項１３の何れか一項に記載のマイクロレゾネータの製造方法。
【請求項１５】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載のマイクロレゾネータ、又は請求項８から請求項１４の何れか一項に記載のマイクロレゾネータの製造方法を用いて製造されたマイクロレゾネータを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定電極と可動電極との間に電圧を印加して可動電極を固有の共振周波数で微小振動させるマイクロレゾネータ及びその製造方法、並びに当該マイクロレゾネータを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて超小型・超高性能の電子部品を製造する研究・開発が盛んに行われている。ＭＥＭＳ技術を用いた電子部品は多岐に亘るが、その一種としてマイクロレゾネータがある。マイクロレゾネータは、例えばシリコン基板等の基板上に酸化膜からなる絶縁膜が形成され、その絶縁膜上に櫛歯状の固定電極の櫛歯と櫛歯状の可動電極の櫛歯とが基板表面に対して平行に噛み合わされるように形成された構造である。
【０００３】
また、上記の櫛歯状の可動電極はシリコン基板上に支持されたバネ性を有する支持部に結合されており、このような互いに噛み合う櫛歯状の固定電極と櫛歯状の可動電極との組を支持部の両側に１組ずつ配置した構成となっている。尚、上記の櫛歯状の可動電極と支持部とが共振子を構成している。更に、絶縁膜上には、櫛歯状の固定電極の各々に接続された２つの電極端子と、これら２つの電極端子に共通した接地電極としての電極端子とが設けられている。以上の櫛歯状の固定電極、櫛歯状の可動電極、支持部、及び電極端子は、例えば上記の絶縁膜上に形成したポリシリコン膜又はＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板の絶縁膜上に結晶化されているシリコン層を利用して形成される。
【０００４】
このようなマイクロレゾネータは、一方の櫛歯状の固定電極の電極端子と接地電極としての電極端子との間に交流電圧を印加することにより、その櫛歯状の固定電極と櫛歯状の可動電極との間に静電引力を発生させ、この静電引力により櫛歯状の可動電極を櫛歯の噛み合い方向（櫛歯の長さ方向）に平面的に押し引きすることによって振動させる。この振動は櫛歯状の可動電極と一体化されたバネ性を持つ支持部に伝達され、他方の同様に噛み合い状態にある櫛歯状の可動電極を平面的に振動させる。
【０００５】
入力側である一方の櫛歯状の固定電極と櫛歯状の可動電極との間で発生した振動が、可動電極の質量とバネ性を持つ支持部の構造で定まるバネ定数で決定される共振周波数に一致したところで共振現象が生じ、この共振周波数が出力側である他方の櫛歯状の固定電極の電極端子から取り出される。かかる構成のマイクロレゾネータは、特定周波数の電気信号を発振する発振子又は複数の周波数を含む電気信号から特定周波数の電気信号をフィルタリングするフィルタとして用いられる。発振子又はフィルタをマイクロレゾネータで形成することで、これらの電子部品を他の電子部品と集積することができるため、電子回路の小型化を図ることができる。尚、マイクロレゾネータの詳細については、例えば以下の特許文献１，２を参照されたい。
【特許文献１】米国特許第５０２５３４６号明細書（第３欄第３７行−第６欄第２行、第６欄第５５行−第７欄第５２行、図１−図４）
【特許文献２】米国特許第５５３７０８３号明細書（第４欄第４３行−第１０欄第３３行、図４−図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年においては、上述した固定電極及び可動電極を単結晶シリコンで形成する試みが行われている。これは、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等で形成されたポリシリコン膜を用いて形成した固定電極及び可動電極よりも、単結晶シリコンで形成した固定電極及び可動電極の方が機械的な特性が安定しているからである。固定電極及び可動電極を単結晶シリコンで形成する場合には、固定電極及び可動電極を極力低抵抗にする必要がある。このためには、予め不純部が高濃度に添加（ドープ）された材料を用いるか、又は低濃度にドープされた材料に対して後から高い濃度で不純物をドープする必要がある。
【０００７】
しかしながら、マイクロレゾネータの固定電極及び可動電極としての使用に耐え得る程度に高い濃度で不純物がドープされた低抵抗の材料は、半導体集積回路を形成するには不純物の濃度が高すぎるため製造される事は殆ど無い。また、マイクロレゾネータの固定電極及び可動電極は、数μｍ〜数十μｍ程度の厚みを有しており、この厚みまで均一に不純物をドープするのは、長時間を要するとともに熱的ダメージもあることから、後から材料に不純物をドープして低抵抗にする方法も非現実的である。更に、ポリシリコン膜又はＳＯＩ基板の絶縁膜上に結晶化されているシリコン層を利用して形成している現在の固定電極及び可動電極も、可動電極の共振時における電流変化を効率よく取り出すためには抵抗を更に低減する必要がある。
【０００８】
また、固定電極等に接続される電極端子は、可動電極の共振時における電流変化を外部に取り出すために、一般的な電極材料であるＡｌ（アルミニウム）を用いて形成されている。マイクロレゾネータでは、可動電極を基板上に浮き上がらせた状態にするため、可動電極、固定電極、及び電極端子を形成した後で、可動電極と基板との間に設けられる絶縁膜をフッ化水素酸を用いてエッチングにより除去する工程が行われる。かかる工程を行う際に、電極端子に用いられるＡｌ（アルミニウム）がフッ化水素酸によって溶解してしまうという問題があった。
【０００９】
可動電極と基板との間に設けられる絶縁膜をエッチングにより除去した後で、電極端子上にＡｌ（アルミニウム）からなる膜を形成すれば上記の問題は生じないが、可動電極は基板上に浮き上がった状態にあり機械的な強度が弱いため、蒸着によって金属層を形成するとともに所定の形状に金属層をパターニングすることは困難である。また、マスクを用いて金属層を所望の形状に蒸着することも可能であるが、この方法で形成すると微細な形状の金属層を形成することができない。不要に大きな面積を有する金属層を形成すると寄生容量が生じて、マイクロレゾネータの性能を低下させてしまう。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、固定電極及び接続端子等の電気抵抗が低減された高い性能を有するマイクロレゾネータを提供するとともに、かかる高い性能を有するマイクロレゾネータを容易に製造することができるマイクロレゾネータの製造方法を提供し、更に上記マイクロレゾネータ又は上記の方法を用いて製造されたマイクロレゾネータを備える電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のマイクロレゾネータは、シリコン基板と、当該シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜を含む積層部と、当該積層部上に形成された固定電極、可動電極、及び前記固定電極と導通する電極端子とを備えるマイクロレゾネータであって、前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子上の少なくとも一部に、電気抵抗を低減するための金属層を備えることを特徴としている。
この発明によれば、固定電極、可動電極、及び前記電極端子上の少なくとも一部に、電気抵抗を低減するための金属層を備えているため、固定電極、可動電極、電極端子の少なくとも一部の抵抗を低減することができ、可動電極の振動により生ずる微小な電流を効率的に取り出すことができる。これにより、マイクロレゾネータの性能を向上させることができる。
また、本発明のマイクロレゾネータは、前記金属層が、前記電極端子上に設けられることを特徴としている。
この発明によれば、金属層を電極端子上に設けることで電極端子の抵抗を低減することができるため、可動電極の振動による微小な電流を外部に取り出す際に効率良く取り出すことができる。
また、本発明のマイクロレゾネータは、前記金属層が、前記固定電極、前記電極端子、及び前記固定電極と前記電極端子とを接続する接続部に設けられることを特徴としている。
この発明によれば、金属層を固定電極、電極端子、及び接続部に設けることで固定電極から電極端子までの抵抗を低減することができるため、固定電極に対する可動電極の相対的な振動により生ずる電流を増加させることができるとともに、この電流を効率よく外部に取り出すことができる。
また、本発明のマイクロレゾネータは、前記金属層が、前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子上の全体に亘って設けられることを特徴としている。
この発明によれば、金属層を固定電極、可動電極、及び電極端子上の全体に亘って設けることで、可動電極を振動させるための電圧を効率的に印加することができ、且つ可動電極の振動により生ずる電流を増加させることができるとともに効率よく外部に取り出すことができる。
また、本発明のマイクロレゾネータは、前記金属層が、耐食性を有する金属又は合金で形成されてなることを特徴としている。
この発明によると、金属層が耐食性を有する金属又は合金で形成されているため、金属層を形成することによるマイクロレゾネータの製造プロセスの大幅な変更を強いられることはないとともに、例えば酸化等の化学変化による抵抗率の変化が生ずることはない。
また、本発明のマイクロレゾネータは、前記金属層が、金又は白金で形成されてなることを特徴としている。
この発明によれば、金属層が金又は白金で形成されているため、マイクロレゾネータの製造プロセスの大幅な変更及び抵抗率の変化を生ずることがないとともに、既存のプロセスを応用して安価に金属層の形成を行うことができる。
また、本発明のマイクロレゾネータは、前記固定電極及び前記可動電極が、一部が櫛歯形状であることを特徴としている。
この発明によれば、固定電極及び可動電極が櫛歯形状を有する形状であるため、固定電極及び可動電極は幅が狭くなって高抵抗になる箇所が多い構造であるが、固定電極及び可動電極上に金属層が設けられている、固定電極及び可動電極の抵抗を低減することができる。また、櫛歯の長手方向の振動、又は共振子のねじれ又は共振子の回転による振動等の共振モードを得ることができ、マイクロレゾネータの共振周波数の設定範囲を広くする上で好適である。勿論、かかる構成であれば単一の共振周波数を得ることもできる。但し、本発明は、共振子が櫛歯状電極を有する形状のものに限定されることを意図しているわけではなく、櫛歯状電極を有する形状以外に、梁（ビーム）形状又は円板形状を採用することもできる。
上記課題を解決するために、本発明のマイクロレゾネータの製造方法は、シリコン基板と、当該シリコン基板上に形成された少なくとも絶縁膜を含む積層部と、当該積層部上に形成された固定電極、可動電極、及び前記固定電極と導通する電極端子とを備えるマイクロレゾネータの製造方法であって、前記積層部上に形成されている半導体層の前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子を形成する部位の少なくとも一部の上部に金属層を形成する工程と、前記半導体層に対して所定の処理を施して前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子を形成する工程とを含むことを特徴としている。
この発明によれば、シリコン基板上に形成された半導体層の固定電極、可動電極、及び電極端子を形成する部位の少なくとも一部の上部に金属層を形成し、半導体層に対して所定の処理を施して固定電極、可動電極、及び電極端子を形成しているため、固定電極、可動電極、及び電極端子の少なくとも一部の抵抗が低減された高い性能を有するマイクロレゾネータを製造することができる。
また、本発明のマイクロレゾネータの製造方法は、前記金属層を形成する前に、前記半導体層の前記金属層を形成する部位に不純物を添加する工程を含むことを特徴としている。
この発明によれば、金属層を形成する部位に不純物を添加してから金属層を形成しているため、金属層が形成される部位の不純物濃度が高められて金属層と半導体層とをオーミックコンタクトとすることができ、余分な抵抗の増加を防止することができる。
また、本発明のマイクロレゾネータの製造方法は、前記半導体層上に金属層を形成した後で熱処理を施し、前記半導体層に対して前記金属層を合金化する工程を含むことを特徴としている。
この発明によると、半導体層上に金属層を形成した後で熱処理を施すことにより、半導体層に対して金属層を合金化しているため、半導体層に対する金属層の密着性を増大させることができるとともに、金属層と半導体層とをオーミックコンタクトとする上で好適である。
また、本発明のマイクロレゾネータの製造方法は、前記半導体層に対して前記金属層を合金化する工程は、前記熱処理時の温度を１０００℃以下に設定して行うことを特徴としている。
この発明によれば、１０００℃以下の温度で半導体層に対して金属層を合金化しており、シリコン基板に甚大な熱負荷をかけることがないため、歩留まり低下を防止する上で好適である。
また、本発明のマイクロレゾネータの製造方法は、前記金属層を形成する工程が、耐食性を有する金属で前記金属層を形成する工程であることを特徴としている。
この発明によると、耐食性を有する金属で金属層を形成しているため、金属層を形成した後で半導体層に対して所定の処理を施して固定電極、可動電極、前記電極端子を形成する際に金属層が腐食されるのを防止することができる。また、金属層を耐食性を有する金属又は合金で形成することで、例えば酸化等の化学変化による抵抗率の変化を防止することができる。
また、本発明のマイクロレゾネータの製造方法は、前記耐食性を有する金属が、金又は白金であることを特徴としている。
この発明によれば、金属層を金又は白金で形成しているため、既存のプロセスを応用して安価に金属層の形成を行うことができる。
また、本発明のマイクロレゾネータの製造方法は、前記固定電極、前記可動電極、及び前記電極端子を形成する工程が、前記固定電極及び前記可動電極を、一部に櫛歯形状を有する形状に形成する工程であることを特徴としている。
この発明によれば、固定電極及び可動電極を櫛歯形状を有する形状に形成しているため、固定電極及び可動電極は幅が狭くなって高抵抗になる箇所が多い構造となるが、固定電極及び可動電極上に金属層を形成しているため、固定電極及び可動電極の抵抗を低減することができる。また、櫛歯の長手方向の振動、又は共振子のねじれ又は共振子の回転による振動等の共振モードを得ることができ、マイクロレゾネータの共振周波数の設定範囲を広くする上で好適である。勿論、かかる構成であれば単一の共振周波数を得ることもできる。但し、本発明は、共振子が櫛歯状電極を有する形状のものに限定されることを意図しているわけではなく、櫛歯状電極を有する形状以外に、梁（ビーム）形状又は円板形状を採用することもできる。
本発明の電子機器は、上記の何れかに記載のマイクロレゾネータ、又は上記の何れかに記載のマイクロレゾネータの製造方法を用いて製造されたマイクロレゾネータを備えることを特徴としている。
この発明によれば、半導体素子を製造する技術を用いてシリコン基板上に所望の共振周波数を有するマイクロレゾネータを形成することができるため、マイクロレゾネータを応用したフィルタ及び発振子等を半導体チップ内に集積化することができる。この結果、例えば、発振子、フィルタ、アンプ、混合器、及び検波器等からなる受信回路を１チップ化した半導体素子等の超小型・超高機能の半導体素子を備えた電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態によるマイクロレゾネータ及びその製造方法並びに電子機器について詳細に説明する。
【００１３】
〔マイクロレゾネータ〕
図１は、本発明の一実施形態によるマイクロレゾネータを示す平面図であり、図２は、図１中のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。図１及び図２に示すマイクロレゾネータ１０は、トランスバーサル型のＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：弾性表面波素子）フィルタと同様な働きをするフィルタとして構成したものである。尚、以下の説明においては、必要があれば図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。図１及び図２中のＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がシリコン基板５０の表面に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がシリコン基板５０の表面に対して直交する方向に設定されている。
【００１４】
図１に示すマイクロレゾネータ１０は、シリコン基板５０の表面に形成された酸化膜を含む絶縁膜５１上において、Ｘ方向に沿って送信側ＩＤＴ（Inter Digital Transducer）２０と受信側ＩＤＴ３０とを配置し、これらの間に共振子４０を配置した構成である。送信側ＩＤＴ２０、受信側ＩＤＴ３０、及び共振子４０は、例えばシリコン基板５０上に形成された導電層としてのポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）膜を利用して形成される。或いは、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板の絶縁膜上に結晶化されているシリコン層を利用して形成される。
【００１５】
送信側ＩＤＴ２０は櫛歯部２１を有する固定電極２２と櫛歯部２３を有する可動電極２４とから構成されている。送信側ＩＤＴ２０の固定電極２２は、リード線２５を介して電極端子２６に接続されている。同様に、受信側ＩＤＴ３０は、櫛歯部３１を有する固定電極３２と櫛歯部３３を有する可動電極３４とから構成されている。受信側ＩＤＴ３０の固定電極３２は、リード線３５を介して電極端子３６に接続されている。尚、図１中の３８は、電極端子２６，３６に対して共通に設定された接地電極としての電極端子である。
【００１６】
上記の可動電極２４と可動電極３４とは、Ｘ方向延びる連結ビーム４１で連結されている。共振子４０は、この連結ビーム４１、可動電極２４，３４、及び後述する方形状のフレームからなる梁部４２とから構成されている。共振子４０は、連結ビーム４１の−Ｘ方向における端部に連結された可動電極２４の櫛歯部２３が固定電極２２の櫛歯部２１と平面的に噛み合うように、且つ連結ビーム４１の＋Ｘ方向における端部に連結された可動電極３４の櫛歯部３３が固定電極３２の櫛歯部３１と平面的に噛み合うように、固定電極２２と固定電極３２との間に配置されている。
【００１７】
また、固定電極２２の櫛歯部２１と可動電極２４の櫛歯部２３とは、それぞれ複数の櫛歯が所定の平面上の隙間（櫛歯ギャップ）をもって、シリコン基板５０の表面に平行に噛み合っている。同様に、固定電極３２の櫛歯部３１と可動電極３４の櫛歯部３３とは、それぞれ複数の櫛歯が所定の平面上の隙間をもって、シリコン基板５０の表面に平行に噛み合っている。櫛歯部２３を有する可動電極２４及び櫛歯部３３を有する可動電極３４が共振子４０に設けられているため、櫛歯部２３，３３の長手方向の振動、又は共振子４０のねじれ又は回転による振動等の共振モードを得ることができ、共振周波数の設定範囲を広くする上で好適である。勿論、かかる構成であれば単一の共振周波数を得ることもできる。
【００１８】
可動電極２４，３４に対して一体的に形成されたフレーム状の梁部４２は、梁部４２に結合された片持ち梁４３によって支持されており、片持ち梁４３の支持部４４がシリコン基板５０上に固定された構造になっている。支持部４４は接地電極としての電極端子３８と導通しているため、共振子４０は電位がほぼ接地電位になる。尚、梁部４２の外形形状は、特に方形形状に限定されるものではなく、円形形状、長円形状、紡錘形状等の任意の形状に設定することができる。
【００１９】
図２に示す通り、連結ビーム４１はシリコン基板５０の絶縁膜５１の表面よりも上方（＋Ｚ方向）に基板面に対して平行に浮き上がった状態で支持されている。従って、連結ビーム４１の両端に連結された櫛歯状の可動電極２４，３４も同様に基板面に平行に浮き上がった状態に配置される。また、可動電極２４，３４に噛み合う櫛歯状の固定電極２２，３２も櫛歯の部分が基板面に平行に浮き上がった状態に支持されている。可動電極２４，３４及び固定電極２２，３２の浮上高さ、即ち、シリコン基板５０上に形成された絶縁膜５１との間隔は２〜３μｍ程度である
【００２０】
本実施形態のマイクロレゾネータ１０は、図１及び図２に示す通り、電極端子２６、リード線２５、及び固定電極２２上に金属層Ｍ１が設けられており、電極端子３６、リード線３５、及び固定電極３２上に金属層Ｍ２が設けられている。また、可動電極２４，３４を含めた共振子４０上に金属層Ｍ３が設けられている。更に、電極端子３８上の一部には、金属層Ｍ４が設けられている。金属層Ｍ１〜Ｍ３は、ポリシリコン又はＳＯＩ基板の絶縁膜上に結晶化されているシリコン層を利用して形成される電極端子２６，３６、リード線２５，３５、固定電極２２，３２、及び可動電極２４，３４を含めた共振子４０の電気抵抗を低減するために設けられる。
【００２１】
つまり、図１に示すマイクロレゾネータ１０の全体の大きさは、平面内において１００μｍ四方程度の大きさであるため、電極端子２６，３６、リード線２５，３５、固定電極２２，３２、及び可動電極２４，３４を含めた共振子４０の電気抵抗が大きくなる。特に、固定電極２２，３２の櫛歯部２１，３１、可動電極２４，３４の櫛歯部２３，３３、及びリード線２５，３５は構造上幅が狭くなるため抵抗値が大きくなる。
【００２２】
仮に、金属層Ｍ１〜Ｍ３が無いとした場合に、電極端子２６と電極端子３８との間に交流電流を印加すると、共振子４０が共振している状態においても、電極端子３６から出力される電流はｎＡ（ナノアンペア）オーダーの微弱な電流であり、特定の周波数領域の電気信号のみを通過させるフィルタとしての性能はさほど良くはない。金属層Ｍ１〜Ｍ３は、電極端子２６，３６、リード線２５，３５、固定電極２２，３２、及び可動電極２４，３４を含めた共振子４０の電気抵抗を低減してマイクロレゾネータ１０の性能を向上させるために設けられる。また、電極端子２６上の金属層Ｍ１、電極端子３６上の金属層Ｍ２、及び電極端子３８上の金属層Ｍ４は外部からの電流を効率的にマイクロレゾネータ１０に入力し、又はマイクロレゾネータ１０内を流れる電流を効率的に外部に出力するために設けられる。
【００２３】
金属層Ｍ１〜Ｍ４は、耐食性を有する金属又は合金で形成され、例えば金（Ａｕ）又は白金（Ｐｔ）等の金属によって形成される。これらの金属は半導体素子の配線等を形成する場合にも用いられており、製造プロセスが確立しているために形成が容易である上に、電極端子２６，３６、リード線２５，３５、固定電極２２，３２、及び可動電極２４，３４を含めた共振子４０に対する密着性が十分に得られる。尚、後述する通り、本実施形態では熱処理を施して電極端子２６，３６、リード線２５，３５、固定電極２２，３２、及び可動電極２４，３４を含めた共振子４０に対して金属層Ｍ１〜Ｍ４を合金化して密着性を更に増大させるとともに、金属層と半導体層とをオーミックコンタクトをとっている。
【００２４】
以上説明した構成のマイクロレゾネータ１０を、例えば発振子として用いる場合には、櫛歯状の固定電極２２の電極端子２６と接地電極としての電極端子３８との間に交流電圧を印加する。これらの電極端子間に交流電圧を印加すると、固定電極２２の櫛歯部２１と可動電極２４の櫛歯部２３との間に静電引力が発生する。これによって可動電極２４が、櫛歯の噛み合い方向（櫛歯の長さ方向、即ちＸ方向）にバネ性を有する梁部４２を介して引き押しされて振動する。この振動は可動電極２４と一体化されたバネ性を持つ梁部４２に伝達され、他方の同様に固定電極３２の櫛歯部３１と噛み合い状態にある櫛歯部３３を備える可動電極３４がＸ方向に振動する。
【００２５】
入力側である一方の櫛歯状の固定電極２２と可動電極２４との間で発生した振動が、共振子４０の固有振動数に達すると、共振子４０はその振動数で共振する。共振子４０が共振することによって、他方の櫛歯部３１を有する固定電極３２に接続された電極端子３６から、その固有振動数に応じた発振周波数を有する電気信号が出力される。発振周波数（共振周波数）は、可動電極２４，３４を含む共振子４０の質量と梁部４２のバネ定数で定まる変位に対する復元力（梁部４２の弾性力）とによって定まる。
【００２６】
ここで、共振子４０の質量をｍとし、梁部４２のバネ定数をｋとすると、固定電極３２から出力される電気信号の発振周波数ｆ０は以下の（１）式で表される。
ｆ０＝（１／（２・π））・（ｋ／ｍ）１／２    ……（１）
図１及び図２に示すマイクロレゾネータ１０を発振子として用いる場合には、その発振周波数の設計目標値として、例えば１６ｋＨｚ、３２ｋＨｚ、７２ｋＨｚ等が設定される。
【００２７】
また、マイクロレゾネータ１０をフィルタとして用いる場合には、図３に示す通り、共振子４０の固有振動数ｆ０を中心とした共振幅Ｗの通過帯域幅を有するフィルタとして用いられる。図３は、マイクロレゾネータ１０をフィルタとして用いる場合の通過特性の一例を示す図である。マイクロレゾネータ１０をフィルタとして用いる場合には、櫛歯状の固定電極２２の電極端子２６と接地電極としての電極端子３８との間に交流電圧が印加される。
【００２８】
これらの電極端子間に印加された交流電圧の周波数が、図３に示す帯域幅Ｗに含まれる周波数であれば、共振子４０が静電力によってＸ方向に振動して、その周波数を有する電気信号が電極端子３６から出力される。一方、帯域幅Ｗに含まれない周波数の交流電圧が入力された場合には、共振子３０が共振しない。この結果として、その周波数は除去される。このような動作によりマイクロレゾネータ１０がフィルタとして用いられる。
【００２９】
以上説明した本発明の一実施形態によるマイクロレゾネータ１０は、共振子４０が櫛歯部２３を有する可動電極２４及び櫛歯部３３を有する可動電極３４を備え、可動電極２４，３４を挟むように櫛歯部２１を有する固定電極２２及び櫛歯部３１を有する固定電極３２が配置され、電極端子２６、リード線２５、及び固定電極２２上に金属層Ｍ１、電極端子３６、リード線３５、及び固定電極３２上に金属層Ｍ２、共振子４０上に金属層Ｍ３を設けた構成であった。マイクロレゾネータ１０の共振子４０の形態は、かかる形態以外に梁（ビーム）形状又は円板形状の形態のものを採用することができる。これらの形態のものを採用した場合であっても、共振子及び共振子に近接して設けられた固定電極上に金属層を形成し、共振子（可動電極）と固定電極との抵抗値を低減することができる。
【００３０】
〔マイクロレゾネータの製造方法〕
図４〜図６は、本発明の一実施形態によるマイクロレゾネータの製造方法を示す工程図である。尚、図４〜図６において、図１及び図２に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。尚、以下の説明においてはＳＯＩ基板を用いてマイクロレゾネータ１０を製造する場合を例に挙げて説明するが、シリコン基板５０上に絶縁膜及びポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）膜を形成することで、ＳＯＩ基板を用いる場合と同様の工程でマイクロレゾネータ１０を製造することができる。
【００３１】
本実施形態では、図４（ａ）に示す通り、シリコン基板５０上に絶縁膜としての二酸化珪素（ＳｉＯ２）からなる酸化膜５１及び減圧気相成長（減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition））法を用いて形成され、その半導体層としてのシリコン層５２が順に形成されたＳＯＩ基板を用いる。上記シリコン基板５０は両面が研磨されており、厚さが約５００μｍ程度である。また、酸化膜５１は厚さが０．１μｍ程度に形成され、シリコン層５２は１０〜２９μｍ程度に形成される。
【００３２】
まず、図４（ａ）に示すＳＯＩ基板に対して熱酸化処理を行って、図４（ｂ）に示す通り、シリコン基板５０の裏面及びシリコン層５２の表面に二酸化珪素（ＳｉＯ２）を形成して拡散マスク５３を形成する。尚、この拡散マスク５３は熱酸化処理以外に、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）を用いた処理を行って、シリコン基板５０の裏面及びシリコン層５２の表面に正珪酸四エチル（Tetra Ethyl Ortho Silicate：Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４：ＴＥＯＳ）を形成することで形成しても良い。
【００３３】
拡散マスク５３を形成すると、シリコン層５２上に形成された拡散マスク５３の上面全体に亘ってフォトレジスト（不図示）を塗布し、このフォトレジストに対して露光処理及び現像処理を行って、図４（ｃ）に示す通り、所定形状のレジストパターンを形成する。この処理で形成されるレジストパターンは、シリコン層５２を利用して形成される電極端子２６，３６、リード線２５，３５、及び固定電極２２，３２の外形形状に沿った開口部Ｈ１，Ｈ２並びに可動電極２４，３４を含めた共振子４０の外形形状に沿った開口部Ｈ３を有する形状である。
【００３４】
次いで、図５（ａ）に示す通り、拡散マスク５３に形成された開口部Ｈ１〜Ｈ３からシリコン層５２に対して不純物をドープ（添加）・拡散して、シリコン層５２に不純物添加領域５４を形成する工程が行われる。ここで用いられる不純物は、例えばＢ（ホウ素）である。この処理によって、シリコン層５２を利用して形成される電極端子２６，３６、リード線２５，３５、及び固定電極２２，３２、並びに、可動電極２４，３４を含めた共振子４０が形成される部位に不純物がドープ・拡散される。不純物のドープ・拡散を終えると、ＢＨＦ（緩衝性フッ化水素酸）溶液（ＨＦ：ＮＨ４Ｆ＝１：６）を用いてシリコン基板５０の裏面及びシリコン層５２の表面に形成された拡散マスク５３を除去する工程が行われる。図５（ｂ）は、拡散マスク５３を除去した状態を示す図である。
【００３５】
以上の工程を終えると、不純物添加領域５４を含めたシリコン層５２上の全体に亘って不図示のフォトレジストを塗布し、このフォトレジストに対して露光処理及び現像処理を行って、シリコン層５２を利用して形成される電極端子２６，３６、リード線２５，３５、及び固定電極２２，３２の外形形状に沿った開口部並びに可動電極２４，３４を含めた共振子４０の外形形状に沿った開口部を有する形状のレジストパターンを形成する。ここで形成されるレジストパターンは図５（ａ）に示す拡散マスク５３とほぼ同様の形状である。
【００３６】
レジストパターンを形成すると、真空蒸着法又はスパッタリング法を用いてレジストパターンが形成された面に白金（Ｐｔ）と金（Ａｕ）とからなる金属膜を形成し、剥離液を用いてレジストパターンを剥離してレジストパターン上に形成された金属膜を除去してリフトオフ処理を行う。この工程を終えると、図５（ｃ）に示す通り、シリコン層５２上に白金（Ｐｔ）からなる第１金属層５５ａと金（Ａｕ）からなる第２金属層５５ｂとが形成される。
【００３７】
電極端子２６、リード線２５、及び固定電極２２の形成位置に形成された第１金属膜５５ａ及び第２金属膜５５ｂは図１，図２に示す金属層Ｍ１となり、電極端子３６、リード線３５、及び固定電極３２の形成位置に形成された第１金属膜５５ａ及び第２金属膜５５ｂは図１，図２に示す金属層Ｍ２となり、可動電極２４，３４を含めた共振子４０の系誠一に形成された第１金属膜５５ａ及び第２金属膜５５ｂは図１，図２に示す金属膜Ｍ３となる。
【００３８】
以上の工程によってシリコン層５２上に金属層Ｍ１〜Ｍ３を形成すると、金属層Ｍ１〜Ｍ３が形成されたシリコン基板５０を熱処理炉の中に配置して還元雰囲気中で熱処理し、シリコン層５２の不純物添加領域５４に対して金属層Ｍ１〜Ｍ３の白金（Ｐｔ）からなる第１金属膜５５ａの各々を合金化する。この処理を行うことで、金属層Ｍ１〜Ｍ３とシリコン層５２との密着性をより高めることができるとともに、金属層Ｍ１〜Ｍ３とシリコン層５２とをオーミックコンタクトとすることができる。この処理を行うときの熱処理炉中の温度は１０００℃以下、より好ましくは８００〜９００℃程度に設定し、熱的ダメージを軽減することが望ましい。
【００３９】
以上の処理を終えると、次に、金属層Ｍ１〜Ｍ３を含めたシリコン層５２上の全体に亘って不図示のフォトレジストを塗布し、このフォトレジストに対して露光処理及び現像処理を行って、シリコン層５２を利用して形成される電極端子２６，３６、リード線２５，３５、及び固定電極２２，３２の外形形状、及び、可動電極２４，３４を含めた共振子４０の外形形状のレジストパターンを形成する。レジストパターンを形成すると、シリコン層２０に対してドライエッチング処理を行い、最終的に固定電極２２，３２、共振子４０（連結ビーム４１、可動電極２４，３４、及び梁部４２）、片持ち梁４３、電極端子２６，３６、及びリード部２５，３５となるべき部分を残し、それ以外の部分を除去する。エッチング処理を終えて、金属層Ｍ１〜Ｍ３を含めたシリコン層５２上に形成されているレジストパターンを除去すると、図６（ａ）に示す状態になる。尚、ここでもちいるドライエッチング処理としては、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング：Reactive Ion Etching）又はＩＣＰ（誘導結合プラズマ：Inductively Coupled Plasma）によるエッチングを用いることができる。
【００４０】
次いで、固定電極２２の櫛歯部２１、固定電極３２の櫛歯部３１、共振子４０（可動電極２４，３４、連結ビーム４１、及び梁部４２）、及び片持ち梁４３の下方の絶縁膜５１をエッチングにより除去する。このようなエッチングは、エッチング時間を制御することにより可能である。かかるエッチングを行うことで、図６（ｂ）に示す通り、シリコン基板５０上において、２〜３μｍ程度の間隔をもって浮上した状態にある共振子４０を形成することができる。
【００４１】
以上説明した通り、本実施形態においては、電極端子２６、リード線２５、及び固定電極２２上に金属膜Ｍ１を形成し、電極端子３６、リード線３５、及び固定電極３２上に金属膜Ｍ２を形成し、可動電極２４，３４を含めた共振子４０上に金属層Ｍ３を形成しているため、これらの電気抵抗を例えば二桁程度低減することができる。また、シリコン層５２に不純物を添加して不純物添加領域５４を設けてから金属層Ｍ１〜Ｍ３を形成しているため、金属層Ｍ１〜Ｍ３とシリコン層５２とをオーミックコンタクトとすることができ、余分な抵抗の増加を防止することができる。
【００４２】
更に、耐食性を有する金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）を用いて金属層Ｍ１〜Ｍ３を形成しているため、固定電極２２の櫛歯部２１、固定電極３２の櫛歯部３１、共振子４０（可動電極２４，３４、連結ビーム４１、及び梁部４２）、及び片持ち梁４３の下方の絶縁膜５１をエッチングにより除去する際に、金属層Ｍ１〜Ｍ３が腐食されるのを防止することができる。また、金属層Ｍ１〜Ｍ３を耐食性のある金（Ａｕ）及び白金（Ｐｔ）で形成することで、例えば酸化等の化学変化による抵抗率の変化を防止することもできる。
【００４３】
尚、以上説明した実施形態においては、電極端子２６、リード線２５、及び固定電極２２上に金属膜Ｍ１を形成し、電極端子３６、リード線３５、及び固定電極３２上に金属膜Ｍ２を形成し、可動電極２４，３４を含めた共振子４０上に金属層Ｍ３を形成していたが、必ずしもこれらの部位の全体に亘って金属膜を形成する必要はない。例えば、マイクロレゾネータ１０においては、共振子４０の振動により生ずる電流を取り出す電流が極めて微小であることが問題となるため、電極端子２６、リード線２５、及び固定電極２２上に金属膜Ｍ１のみを形成しても良い。また更には、外部と接続される電極端子２６，３６，３８の少なくとも１つのみの上部に金属膜を形成しても良い。
【００４４】
更に、上記実施形態においては、共振子４０（可動電極２４，３４及び連結ビーム４１）上に金属層Ｍ３を設ける構成を例に挙げて説明したが、共振子４０の一部をなす梁部４２上に金属層を設けても良く、更には及び片持ち梁４３の上部にも金属層を設けて良い。これらの上部に金属層を設けることで、共振子４０と電極端子３８との間の電位差を少なくすることができる。また、上記実施形態では、第１金属層５５ａを白金（Ｐｔ）により形成し、第２金属層５５ｂを金（Ａｕ）により形成していたが、第１金属層５５ａをクロム（Ｃｒ）により形成し、第２金属層５５ｂを金（Ａｕ）により形成しても良い。
【００４５】
以上説明した工程を経てマイクロレゾネータ１０が製造される訳であるが、製造されたマイクロレゾネータ１０は共振子４０の共振周波数がばらつくことがある。共振子４０上に形成された金属層Ｍ３は共振子４０の共振周波数を微調整するためにも用いることができる。図７は、金属層Ｍ３を用いて共振周波数を微調整する様子を示す図である。図７に示す通り、レーザ７０から射出されるレーザ光を金属層Ｍ３に照射し、金属層Ｍ３を部分的に蒸散させることで金属層Ｍ３（共振子４０）の重さを調整する。金属層Ｍ３の重さの調整量は、形成された共振子４０の重さのばらつき及び片持ち梁４３のバネ定数に応じて変化する。このため、共振子４０を振動させながら共振子４０の共振周波数を計測しつつ共振子４０の重さの調整を行っている。
【００４６】
共振子４０を振動させながら共振子４０の共振周波数を計測するために、図７に示す通り、アンプ７１、センサヘッド７２、レーザドップラー振動計７３、及び周波数アナライザ７４からなる計測装置を用いる。アンプ７１は周波数アナライザ７４の信号出力端（ｓｉｇｎａｌ）から出力される所定の周波数（共振子４０の共振周波数又はその近傍の周波数）を有する交流信号を所定の増幅率で増幅して電極端子３６に与えるものである。
【００４７】
センサヘッド７２は、例えばＨｅ−Ｎｅレーザ等の光源を備えており、この光源から射出されるレーザ光を共振子４０に設けられた可動電極２４の櫛歯部２３に照射し、その反射光と基準光とを干渉させて得られる干渉光を受光して光電変換した受光信号を出力する。尚、センサヘッド７２から射出されるレーザ光の強度は、レーザ７０から射出されるレーザ光の強度より遙かに低く設定されており、レーザ光の照射によって可動電極２４の重さが変化する等の影響は生じない。
【００４８】
レーザドップラー振動計７３は、センサヘッド７２から出力される受光信号を周波数変調することにより、共振子４０の振動周波数・振動速度を検出した検出信号を出力する。周波数アナライザ７４は、周波数が可変である交流信号を出力するとともに、レーザドップラー振動計７３から出力されて入力端（ｃｈ１）に入力される検出信号と、信号出力端（ｓｉｇｎａｌ）から出力されて入力端（ｃｈ２）に入力される交流信号とを用いて共振子４０の共振周波数を求め、その結果を視覚的にＣＲＴ（Cathod Ray Tube）又は液晶表示装置等の表示装置７５に表示する。
【００４９】
以上の構成において、金属層Ｍ３（共振子４０）の重さの調整は、例えば以下の手順で行う。まず、レーザ７０からのレーザ光を金属層Ｍ３に照射しない状態で共振子４０の共振周波数を計測する。この計測のために、周波数アナライザ７４の信号出力端（ｓｉｇｎａｌ）から所定の周波数の電気信号を出力させてアンプ７１で増幅した後で電極端子３６に印加する。また、センサヘッド７２からレーザ光を共振子４０に設けられた可動電極２４の櫛歯部２３に照射する。
【００５０】
電極端子３６に印加された電気信号の周波数が共振子４０の共振周波数から離れた周波数であれば、共振子４０の振幅が小さいため、レーザドップラー振動計７３から出力される検出信号のうちの振動速度を示す信号の値は小さくなる。一方、電極端子３６に印加された電気信号の周波数が共振子４０の共振周波数に近づけば、共振子４０の振幅が大きくなるため、レーザドップラー振動計７３から出力される検出信号のうちの振動速度を示す信号の値は大きくなる。
【００５１】
このような計測を、周波数アナライザ７４の信号出力端から出力される電気信号の周波数を変えつつ行う。これにより、金属層Ｍ３の重さを調整していない状態における共振子４０の共振周波数が測定される。前述した通り、金属層Ｍ３は目標とする共振周波数が得られる重さよりも僅かに重めに形成されるため、以上の測定で得られる共振周波数は、目標とする共振周波数よりも低い値になる。
【００５２】
次に、周波数アナライザ７４の信号出力端からの電気信号が電極端子３６に印加されている状態で、レーザ７０から射出されるレーザ光を金属層Ｍ３に照射し、金属層Ｍ３を部分的に蒸散させる。このとき、センサヘッド７２からのレーザ光を共振子４０に設けられた可動電極２４の櫛歯部２３に照射して常時共振子４０の共振周波数を計測する。尚、共振子４０の共振周波数を測定するためには、周波数アナライザ７４からの電気信号の周波数を変化させる必要があるため時間を要する。このため、計測が終了するまではレーザ７０の照射を停止することが望ましい。勿論、金属層Ｍ３の蒸散量が少なければ、レーザ７０を照射しつつ共振周波数の計測を行うことができる。
【００５３】
このように、レーザ７０からのレーザ光を金属層Ｍ３に照射して金属層Ｍ３を部分的に蒸散させつつ共振子４０の共振周波数を計測する動作を繰り返し、計測される共振子４０の共振周波数が目標とする共振周波数まで高くなったとなったときに、レーザ７０からのレーザ光の照射を停止する。これにより、目標とする共振周波数を有する共振子４０を備えるマイクロレゾネータ１０が得られる。
【００５４】
金属層Ｍ３（共振子４０）の重さを調整する場合には、櫛歯部２３，３３の長手方向の振動のみの共振モードが生じている状態で共振周波数を変更する場合には、共振子４０の重心に対して対称に金属層Ｍ３を蒸散させて、共振子４０の重心に対して対称的に調整することが望ましい。他方、共振子４０のねじれ又は回転による共振モードを得たい場合には、共振子４０の重心に対して非対称に金属層Ｍ３を蒸散させて共振子４０の重心に対して非対称的に調整することが望ましい。このように、本実施形態においては、共振子４０上に形成される金属層４０を、共振子４０の電気抵抗を低減させるために用いることができるとともに、共振子４０の共振周波数及び共振モードを調整するためにも用いることができる。
【００５５】
以上説明した本実施形態のマイクロレゾネータの製造方法によれば、共振子４０の上部に形成された金属層Ｍ３の重さを調整することによって共振子４０の重さを調整するようにしているため、共振子４０等の製造誤差による重さのばらつきがあった場合でも共振子４０の重さを調整することができる。この結果、目標とする共振周波数を有するマイクロレゾネータ１０を高い歩留まりで、且つ安価に製造することができる。
【００５６】
また、上述した本実施形態のマイクロレゾネータの製造方法は、一部が櫛歯形状である可動電極２４，３４を有する共振子４０及び一部が櫛歯形状である固定電極２２，３２を備えるマイクロレゾネータ以外に、梁（ビーム）形状又は円板形状の共振子を備えるマイクロレゾネータを製造する場合にも適用することができる。
【００５７】
〔電子機器〕
図８は、本発明の一実施形態による電子機器としての携帯電話機の外観を示す斜視図である。図８に示す携帯電話機１００は、アンテナ１０１、受話器１０２、送話器１０３、液晶表示部１０４、及び操作釦部１０５等を備えて構成されている。図９は、図８に示した携帯電話機１００の内部に設けられる電子回路の電気的構成を示すブロック図である。
【００５８】
図９に示した電子回路は、携帯電話機１００内に設けられる電子回路の基本構成を示し、送話器１１０、送信信号処理回路１１１、送信ミキサ１１２、送信フィルタ１１３、送信電力増幅器１１４、送受分波器１１５、アンテナ１１６ａ，１１６ｂ、低雑音増幅器１１７、受信フィルタ１１８、受信ミキサ１１９、受信信号処理回路１２０、受話器１２１、周波数シンセサイザ１２２、制御回路１２３、及び入力／表示回路１２４を含んで構成される。尚、現在実用化されている携帯電話機は、周波数変換処理を複数回行っているため、その回路構成はより複雑となっている。
【００５９】
送話器１１０は、例えば音波を電気信号に変換するマイクロフォン等で実現され、図８中の送話器１０３に相当するものである。送信信号処理回路１１１は、送話器１１０から出力される電気信号に対して、例えばＤ／Ａ変換処理、変調処理等の処理を施す回路である。送信ミキサ１１２は、周波数シンセサイザ１２２から出力される信号を用いて送信信号処理回路１１１から出力される信号をミキシングする。尚、送信ミキサ１１２に供給される信号の周波数は、例えば３８０ＭＨｚ程度である。送信フィルタ１１３は、中間周波数（ＩＦ）の必要となる周波数の信号のみを通過させ、不要となる周波数の信号をカットする。尚、送信フィルタ１１３から出力される信号は不図示の変換回路によりＲＦ信号に変換される。このＲＦ信号の周波数は、例えば１．９ＧＨｚ程度である。送信電力増幅器１１４は、送信フィルタ１１３から出力されるＲＦ信号の電力を増幅し、送受分波器１１５へ出力する。
【００６０】
送受分波器１１５は、送信電力増幅器１１４から出力されるＲＦ信号をアンテナ１１６ａ，１１６ｂへ出力し、アンテナ１１６ａ，１１６ｂから電波の形で送信する。また、送受分波器１１５はアンテナ１１６ａ，１１６ｂで受信した受信信号を分波して、低雑音増幅器１１７へ出力する。尚、送受分波器１１５から出力される受信信号の周波数は、例えば２．１ＧＨｚ程度である。低雑音増幅１１７は送受分波器１１５からの受信信号を増幅する。尚、低雑音増幅器１１７から出力される信号は、不図示の変換回路により中間信号（ＩＦ）に変換される。
【００６１】
受信フィルタ１１８は不図示の変換回路により変換された中間周波数（ＩＦ）の必要となる周波数の信号のみを通過させ、不要となる周波数の信号をカットする。受信ミキサ１１９は、周波数シンセサイザ１２２から出力される信号を用いて送信信号処理回路１１１から出力される信号をミキシングする。尚、受信ミキサ１１９に供給される中間周波数は、例えば１９０ＭＨｚ程度である。受信信号処理回路１２０は受信ミキサ１１９から出力される信号に対して、例えばＡ／Ｄ変換処理、復調処理等の処理を施す回路である。受話器１２１は、例えば電気信号を音波に変換する小型スピーカ等で実現され、図８中の受話器１０２に相当するものである。
【００６２】
周波数シンセサイザ１２２は送信ミキサ１１２へ供給する信号（例えば、周波数３８０ＭＨｚ程度）及び受信ミキサ１１９へ供給する信号（例えば、周波数１９０ＭＨｚ）を生成する回路である。尚、周波数シンセサイザ１２２は、例えば７６０ＭＨｚの発振周波数で発振するＰＬＬ回路を備え、このＰＬＬ回路から出力される信号を分周して周波数が３８０ＭＨｚの信号を生成し、更に分周して周波数が１９０ＭＨｚの信号を生成する。制御回路１２３は、送信信号処理回路１１１、受信信号処理回路１２０、周波数シンセサイザ１２２、及び入力／表示回路１２４を制御することにより携帯電話機の全体動作を制御する。入力／表示回路１２４は、携帯電話機１００の使用者に対して機器の状態を表示するとともに操作者の指示を入力するためのものであり、例えば図８に示した液晶表示部１０４及び操作釦部１０５に相当する。
【００６３】
以上の構成の電子回路において、送信フィルタ１１３及び受信フィルタ１１８として前述したマイクロレゾネータが用いられている。これら送信フィルタ１１３及び受信フィルタ１１８がフィルタリングする周波数（通過させる周波数帯域）は、送信ミキサ１１２から出力される信号の内の必要となる周波数、及び、受信ミキサ１１９で必要となる周波数に応じて送信フィルタ１１３及び受信フィルタ１１８で個別に設定されている。
【００６４】
また、周波数シンセサイザ１２２内に設けられるＰＬＬ回路の一部として前述したマイクロレゾネータが用いられている。周波数シンセサイザ１２２内に設けられるＰＬＬ回路は、上述した通り特定の周波数で発振する回路であるため、このＰＬＬ回路の一部として設けられるマイクロレゾネータは、単一の共振モードで共振し、上記の特定の周波数でてＱ値が高くなるように設定されている。尚、送信フィルタ１１３と送信電力増幅器１１４との間及び低雑音増幅器１１７と受信フィルタ１１８との間に設けられる不図示の変換回路にも上述したマイクロレゾネータが用いられている。
【００６５】
送信フィルタ１１３及び受信フィルタ１１８並びに周波数シンセサイザ１２２等に相当する従来の部品は、受信ミキサ１１９等と集積化することはできなかったため、集積化された受信ミキサ１１９等とは別個の部品として基板上に搭載されていた。これに対し、図９に示す電子回路では、送信フィルタ１１３及び受信フィルタ１１８並びに周波数シンセサイザ１２２等にマイクロレゾネータが用いられているため、受信ミキサ１１９等と一緒に集積化することができ、その結果として携帯電話機１００の小型化・軽量化を図ることができる。
【００６６】
図１０は、本発明の他の実施形態による電子機器としての腕時計の外観を示す斜視図である。図１０に示す腕時計２００は、発振子として上述したマイクロレゾネータ１０を備えている。このマイクロレゾネータ１０の発振周波数は、例えば３２ｋＨｚ程度に設定されている。現在一般に設けられている腕時計は発振子としてクオーツ（水晶）発振子を備えるものが多いが、マイクロレゾネータ１０を発振子として用いることにより、腕時計２００の更なる小型・軽量化を図ることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態によるマイクロレゾネータ及びその製造方法並びに電子機器について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば上記実施形態においては電子機器として携帯電話機及び腕時計を例に挙げて説明した。しかしながら、本発明の電子機器は携帯電話機及び腕時計に限定される訳ではなく、計時機能を有するコンピュータ、電波時計、ディジタルカメラ、各種の家電製品等の種々の電子機器が含まれる。
【００６８】
また、携帯電話機等の携帯性を有する電子機器のみならずＢＳ放送及びＣＳ放送を受信するチューナ等の据置状態で使用される通信機器も含まれる。更には、通信キャリアとして空中を伝播する電波を使用する通信機器のみならず、同軸ケーブル中を伝播する高周波信号又は光ケーブル中を伝播する光信号を用いるＨＵＢ等の電子機器も含まれる。これらの電子機器は、所定の周波数をフィルタリングするため、及び計時機能を実現するためにマイクロレゾネータが用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態によるマイクロレゾネータを示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。
【図３】マイクロレゾネータ１０をフィルタとして用いる場合の通過特性の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるマイクロレゾネータの製造方法を示す工程図である。
【図５】本発明の一実施形態によるマイクロレゾネータの製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の一実施形態によるマイクロレゾネータの製造方法を示す工程図である。
【図７】金属層Ｍ３を用いて共振周波数を微調整する様子を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態による電子機器としての携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図９】図８に示した携帯電話機１００の内部に設けられる電子回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による電子機器としての腕時計の外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０……マイクロレゾネータ
２２……固定電極
２４……可動電極
２５……リード線（接続部）
２６……電極端子
３２……固定電極
３４……可動電極
３５……リード線（接続部）
３６……電極端子
４０……共振子
５０……シリコン基板
５１……絶縁膜（積層部）
Ｍ１〜Ｍ３……金属層
【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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