(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１支持部と、前記第１支持部から水平方向に延在する第１腕部とを有する第１電極と、
第２支持部と、前記第２支持部から前記第１電極の方向に向かって水平方向に延在する第２腕部とを有する第２電極と、
前記第１腕部と前記第２腕部の下方に配置され、前記第１支持部に電気的に接続された出力電極と、を有し、
前記第１電極又は前記第２電極は、少なくとも一方が複数の前記第１腕部又は前記第２腕部を含み、
前記第１腕部と前記第２腕部は、互いに離間して平行且つ互い違いに並列配置されていることを特徴とする共振器。
【請求項２】
第１支持部と、前記第１支持部から水平方向に延在する第１腕部とを有する第１電極と、
第２支持部と、前記第２支持部から前記第１電極の方向に向かって水平方向に延在する第２腕部とを有する第２電極と、
前記第１腕部と前記第２腕部の下方に配置され、前記第１支持部に電気的に接続された出力電極と、を有し、
前記第１腕部と前記第２腕部は、互いに離間して平行に並列配置され、
前記出力電極は前記第１支持部に接続された電極とスイッチ群に接続された複数の電極とから構成され、前記複数の電極のそれぞれに独立して電圧を印加可能であることを特徴とする共振器。
【請求項３】
第１支持部と、前記第１支持部から水平方向に延在する第１腕部とを有する第１電極と、
第２支持部と、前記第２支持部から前記第１電極の方向に向かって水平方向に延在する第２腕部とを有する第２電極と、
前記第１腕部と前記第２腕部の下方に配置され、前記第１支持部に電気的に接続された出力電極と、
前記第２腕部の上方に配置され、前記第２腕部に接続された並行平板電極と、を有し、
前記第１腕部と前記第２腕部は、互いに離間して平行に並列配置されていることを特徴とする共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は共振周波数を出力する共振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、Ｓｉ等の基板の上に超微細加工プロセスを利用してエレクトロメカニカルな機構が形成され、機械的な機能と電気的な機能とを併せ持った極めて小型の装置であるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）が、これまでに実現されていない機能を実現可能にするということで注目を集めてきた。基板上に形成されたエレクトロメカニカルな機構とは、機械要素部品、センサー、アクチュエータ及び電子回路等を１つの基板上に集積化したものである。
【０００３】
ＭＥＭＳに用いられるアクチュエータとしては、静電力を用いたもの、電磁力を用いたもの、圧電効果を用いたもの、熱歪みを用いたもの等がある。特に構造が簡単で小型化が容易な静電力を用いたものが最も使用されている駆動原理である。また、静電力を利用した駆動原理とて、平行平板型静電アクチュエータ、櫛歯形静電アクチュエータ又は静電モータ等が使用されている。
【０００４】
実際にＭＥＭＳを利用した市販製品としては、インクジェットプリンタ、圧力センサー、加速度センサー、ジャイロスコープ及びＤＭＤ（プロジェクター）等が存在している。また、ＭＥＭＳ技術によって共振器を製造することも可能であり、かかる共振器は小型で高いＱ値を実現できることから水晶フィルタ、水晶振動子と置き換えて使用することが出来る。
【０００５】
上述した共振器においては、入出力間に加わるバイアス電圧と出力される共振周波数とが重要あり、平行平板型の共振器においては以下のような関係式である数式１が成り立つ。（非特許文献１の式１２参照）
【０００６】
【数１】
0004538503.tif 000002
【０００７】
ここで、ｍは共振器の質量、ｋｅは共振器の電気的バネ定数、ｋｍは共振器の機械的バネ定数である。一般的には、数式２が成立することから数式１をテイラー展開すると数式３が得られる。
【０００８】
【数２】
0004538503.tif 000003
【０００９】
【数３】
0004538503.tif 000004
【００１０】
また、共振器の電気的バネ定数ｋｅは数式４で示される。
【００１１】
【数４】
0004538503.tif 000005
【００１２】
数式４を数式３に代入すると数式５が得られる。
【００１３】
【数５】
0004538503.tif 000006
【００１４】
ここで、Ａは共振器の電極の対向面積、Ｖは共振器の電極間のバイアス電圧、ｄは共振器の電極間の距離、εは誘電材料の誘電率である。
【００１５】
数式５から共振周波数ｆは−Ｖ２に比例することが判る。また、バイアス電圧依存性の大きさを表わす値は数式５のＶ２の係数であることから、電極の対向面積Ａ、電極間の距離ｄ、誘電材料の誘電率ε、共振器の質量ｍ及び共振器の機械的バネ定数ｋｍによって決定される。
【００１６】
また、櫛歯形状の電極を備える共振器として、特許文献１に記載されているような、水晶基板上にＳＡＷ共振用のＩＤＴ及び一対の分布形反射器を形成した弾性表面波素子が知られている。
【非特許文献１】F. T. Bannon, J. R. Clark, C. T. -C. Neuyen, "High-Q HF Microelectromechanical Filters" proceedings, IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CERCUITS, VOL. 35M NO.4, APRIL 2000, pp. 512-526.
【特許文献１】特開平６−１３８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した平行平板型の共振器においては、数式５から判るようにバイアス電圧を増加すると共振周波数は必ず減少するため、バイアス電圧を増加させた場合に共振周波数の維持又は増加を行うことができない。また、バイアス電圧を増加させたときの共振周波数の減少を抑えるには、バイアス電圧依存性の大きさを調整すべく、数式５に示されたＶ２の係数を調整する必要があった。従って、バイアス電圧依存性によって使用上及び設計上の制限がなされてしまう。
【００１８】
本発明は、以上の如き事情に鑑みてなされたものであり、バイアス電圧依存性による使用上及び設計上の制限を緩和し、使用条件及び設計条件を容易に決定することが出来る共振器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上述した課題を解決するために、第１支持部と、前記第１支持部から水平方向に延在する第１腕部とを有する第１電極と、第２支持部と、前記第２支持部から前記第１電極の方向に向かって水平方向に延在する第２腕部とを有する第２電極と、前記第１腕部と前記第２腕部の下方に配置され、前記第１支持部に電気的に接続された出力電極と、を有し、前記第１電極又は前記第２電極は、少なくとも一方が複数の前記第１腕部又は前記第２腕部を含み、前記第１腕部と前記第２腕部は、互いに離間して平行且つ互い違いに並列配置されていることを特徴とする共振器が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の共振器においては、固定電極及び前記固定電極に対向してこれを挟む可動電極を設け、更に、前記固定電極及び前記可動電極の対向面に交差する平面に沿った延長部を設けることにより、バイアス電圧依存性による使用上及び設計上の制限を緩和し、使用条件及び設計条件を容易に決定することが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１及び図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照しつつ、本発明の実施例の共振器１０を詳細に説明する。
【００２５】
図１及び図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されているように、シリコン基板１１上には、絶縁膜であるＳｉＮ膜１２がシリコン基板１１の上面を覆うように形成されている。ＳｉＮ膜１２上には、出力電極１３及び入力電極１４の２つの電極が形成されている。例えば、出力電極１３及び入力電極１４の電極の主面形状（すなわち、Ｚ軸をよぎる平面の形状）は略長方形状（Ｘ軸方向よりもＹ軸方向が長い）であり、かかる２つの電極は、Ｚ軸方向において所定の厚みを有している。かかる２つの電極間に所定のバイアス電圧が掛けられることとなる。また、入力電極１４に所定の入力信号が入力され、出力電極１３から共振周波数が出力されることとなる。
【００２６】
出力電極１３上には、固定電極（請求項における第１電極）１５が形成されている。固定電極１５は、出力電極１３に接続された支持部１５ａと、シリコン基板１１と平行であり、且つ、支持部１５ａから入力電極１４の方向（すなわち、Ｘ軸マイナス方向）に向かって形成された３つの腕部１５ｂと、から構成されている。すなわち、固定電極１５は、出力電極１３と接続されていない一端が櫛歯形状になっている。また、支持部１５ａの主面形状（すなわち、Ｚ軸をよぎる平面の形状）は略長方形（Ｘ軸方向よりもＹ軸方向が長い）であって、出力電極１３よりも小さく、その厚みは出力電極１３の約２倍である。腕部１５ｂは支持部１５ａの約半分の厚みであって、支持部１５ａの上部から入力電極１４の方向（すなわち、Ｘ軸マイナス方向）に向かって形成されている。従って、腕部１５ｂと出力電極１３とは、出力電極１３の厚みだけ離間していることとなる。また、出力電極１３のＸ軸方向の長さは、支持部１５ａのＸ軸のマイナス方向に向かって更に、長さＬだけ長くなっている。なお、腕部１５ｂの数量は、３つに限定されることはなく、出力する共振周波数によって変更可能である。
【００２７】
入力電極１４上には、可動電極（請求項における第２電極）１６が形成されている。可動電極１６は、入力電極１４に接続された支持部１６ａと、シリコン基板１１に平行であり、且つ、支持部１６ａから出力電極１３の方向（すなわちＸ軸プラス方向）に向かって形成された梁部１６ｂと、梁部１６ｂの支持部１６ａに接続されていない側である先端部分に形成された４つの腕部１６ｃと、から構成されている。梁部１６ｂは、Ｚ軸をよぎる平面においては略Ｔ字形状であり、Ｔ字形状のＹ軸方向に広がった部分（すなわち、先端部分）から腕部１６ｃがＸ軸プラス方向に延びている。可動電極１６は、入力電極１４に接続されていない一端が櫛歯形状になっている。
【００２８】
支持部１６ａの主面形状（すなわち、Ｚ軸をよぎる平面の形状）は略長方形（Ｘ軸方向よりもＹ軸方向が長い）であって、入力電極１４よりも小さく、その厚みは入力電極１４の約２倍である。梁部１６ｂ及び腕部１６ｃは支持部１６ａの約半分の厚みであって、支持部１６ａの上部から出力電極１３の方向（すなわち、Ｘ軸プラス方向）に向かって形成されている。従って、梁部１６ｂ及び腕部１６ｃと入力電極１４とは、入力電極１４の厚みだけ離間していることとなる。なお、腕部１６ｃの数量は、４つに限定されることはなく、出力する共振周波数によって変更可能である。
【００２９】
固定電極１５の腕部１５ｂと可動電極１６の腕部１６ｃとは、ＳｉＮ膜１２からＺ軸方向に同じ距離だけ離間して形成されている。当該２つの腕部の側面は互いに対向しており、一方の腕部間に他方の腕部が挟まれるように配置されている。また、可動電極１６の腕部１６ｃの底面は、出力電極１３と部分的に対向することとなる。
【００３０】
次に、図３を参照しつつ、本発明の実施例の共振器１０の製造方法の一例を詳細に説明する。
【００３１】
先ず、シリコン基板１１上に絶縁層としてのＳｉＮ膜１２をＬＰ−ＣＶＤ法により約５００ｎｍ成膜する（図３（ａ））。次に、出力電極１３及び入力電極１４となるＰｏｌｙ−Ｓｉ層３１をＬＰ−ＣＶＤ法によって堆積する（図３（ｂ））。Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層３１の堆積時に、リンをドープするため、原料ガスであるＳｉＨ４以外にも不純物ガスとしてＰＨ３を同時に導入することとなる。リンをドープすることで、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層３１の抵抗値を低減させることが出来、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層３１を導体とみなすことが可能となる。
【００３２】
Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層３１の成膜後、既知のフォトリソグラフィとドライエッチング技術によって、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層３１に開口３２を形成することで、出力電極１３及び入力電極１４を形成する（図３（ｃ））。出力電極１３及び入力電極１４を形成した後に、ＬＰ−ＣＶＤ法によって、その厚さが約１μｍの犠牲層であるＳｉＯ２膜３３を成膜する（図３（ｄ））。次に、固定電極１５の支持部１５ａ及び可動電極１６の支持部１６ａ用の枠を形成するために、ＳｉＯ２膜３３を既知のドライエッチング技術によってパターンニングして開口３４、３５を形成する（図３（ｅ））。
【００３３】
ＳｉＯ２膜３３のパターンニング後に、固定電極１５及び可動電極１６を形成するために、厚さが約１μｍのＰｏｌｙ−Ｓｉ層３６をＬＰ−ＣＶＤ法によって堆積させる（図３（ｆ））。具体的な堆積方法は図３（ｂ）で示されたＰｏｌｙ−Ｓｉ層３１の堆積方法と同じである。Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層３６の堆積後に、既知のドライエッチング技術によって所望の形状にパターンニングする（図３（ｇ））。従って、かかるパターンニングによって、図１及び図２（ａ）で示されている腕部１５ｂ、梁部１６ｂ及び腕部１６ｃが形成されることとなる。
【００３４】
パターンニング後に、梁部１６ｂ及び腕部１６ｃが振動可能となるように、ＳｉＯ２膜３３を除去する（図３（ｈ））。例えば、フッ酸を使用したウエットエッチングによりＳｉＯ２膜のみを除去する。
【００３５】
次に、印加するバイアス電圧の変化に応じて出力される共振器１０の共振周波数の変化を、図４（ａ）、（ｂ）を参照しつつ詳細に説明する。
【００３６】
共振器１０は、出力電極１３と入力電極１４との間に所定のバイアス電圧を印加しつつ、所定の入力信号を入力電極１４に入力すると、静電力及び復元力によって梁部１６ｂ及び腕部１６ｃがＺ軸方向に振動することとなる。例えば、入力電極１４を基準電源（図示せず）に接続し、出力電極１３を接地電位に接続しても良い。かかる振動による共振周波数が出力電極１３から出力される。
【００３７】
ここで、静電力は梁部１６ｂ及び腕部１６ｃと出力電極１３との間に発生し、静電力の大きさは出力電極１３の梁部１６ｂ及び腕部１６ｃとの対向する面積によって変動する。すなわち、出力電極１３のＸ軸方向の長さに依存して静電力は変化することとなる。かかる静電力の変化の結果を図４（ａ）に示す。
【００３８】
図４（ａ）に示されたグラフにおいて、横軸は印加するバイアス電圧を示し、縦軸は腕部１６ｃの先端部分（すなわち、櫛歯形状の先端部分）のＺ軸方向の変動量を示している。また、図４（ａ）に示されたグラフにおいては、図１に示された出力電極１３の長さＬ毎に、バイアス電圧とＺ軸方向の変動量の関係曲線が示されている。
【００３９】
図４（ａ）に示されたグラフから判るように、長さＬがＸ軸に沿って延長されることによって、腕部１６ｃがより大きな静電力によってＺ軸マイナス方向に変位することとなる。また、バイアス電圧を増加することによっても静電力が増加し、腕部１６ｃがより大きな静電力によって、Ｚ軸マイナス方向に変位することとなる。腕部１６ｃが静電力によってＺ軸マイナス方向に変位すると、出力電極１３と腕部１６ｃとの距離が減少することとなる。また、固定電極１５の腕部１５ｂと可動電極１６の腕部１６ｃの対向面積も減少することとなる。従って、数式（５）で示されたＶ２の係数であるバイアス電圧依存性の大きさを表わす値が、バイアス電圧の変化とともに変動することとなる。
【００４０】
すなわち、バイアス電圧を変動させても、バイアス電圧依存性の大きさを表わす値であるＶ２の係数を変動することが出来ない従来の共振器とは異なり、共振器１０はバイアス電圧を変化させつつ、バイアス電圧の係数である電極の対向面積及び電極間の距離をも同時に変化させることが出来ることとなる。かかるバイアス電圧の変化と共に、電極の対向面積及び電極間の距離が変化する場合の共振周波数の変化を図４（ｂ）に示す。
【００４１】
図４（ｂ）に示されたグラフにおいて、横軸は印加するバイアス電圧を示し、縦軸は出力電極１３から出力される共振周波数を示している。また、図４（ｂ）に示されたグラフにおいては、図１に示された出力電極１３のＸ軸方向に沿って延長された長さＬ毎に、バイアス電圧と共振周波数の関係曲線が示されている。
【００４２】
図４（ａ）に示されたグラフから判るように、出力電極１３の長さＬが増加することによって、バイアス電圧の変化に伴う共振周波数の変化を制御することができる。例えば、バイアス電圧が２４Ｖから２５Ｖに変化すると、長さＬが０μｍの場合に共振周波数の変化は約８ｋＨｚ、長さＬが２μｍの場合に共振周波数の変化は約４ｋＨｚ、長さＬが６μｍの場合に共振周波数の変化は約−１ｋＨｚ、長さＬが１０μｍの場合に共振周波数の変化は約−１２ｋＨｚと設定することが出来る。また、長さＬを６μｍに設定することで、バイアス電圧の変化に伴った共振周波数の変動が少なくなり、かかる変動の少ない共振周波数を利用するような機器に共振器１０を使用することが出来ることとなる。
【００４３】
以上のように、本実施例による共振器によれば、出力電極１３が固定電極１５の延長部として形成されていることによって、バイアス電圧依存性による使用上及び設計上の制限を緩和し、使用条件及び設計条件の決定を容易に行うことが出来る。
【実施例２】
【００４４】
実施例１における出力電極以外の構成を同様として、出力電極のＺ軸方向の長さを変更可能とするように、出力電極を複数の電極の集合電極とし、且つ、複数の電極の各々がスイッチ手段に接続されている構成にしても良い。かかる共振器５０を図５及び図６を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施例１と同様の部分については同じ符号を付して、説明は省略することとする。
【００４５】
図５及び図６に示されているように、出力電極５１は固定電極１５の支持部１５ａに接続された電極５１ａと、スイッチ群５２に接続された５つの電極５１ｂと、から構成されている。電極５１ｂの各々は、スイッチ５３の一端に接続されている。スイッチ５３の電極５１ｂに接続されていない他端側は、基準電圧Ｖｒｅｆに接続されている。また、電極５１ａは、スイッチ５３を介することなく、基準電圧Ｖｒｅｆに接続されている。従って、ＯＮ状態になっているスイッチ５３に接続されている電極５１ｂは、電極５１ａと同じ電圧が印加されていることとなる。一方、ＯＦＦ状態になっているスイッチ５３に接続されている電極５１ｂは接地電位となる。
【００４６】
出力電極５１は上述した構成によって、可動電極１６の腕部１６ｃをＺ軸方向に変位させるための静電力の大きさを調整することが出来る。すなわち、電極５１ｂに接続されたスイッチ５３が全てＯＮ状態であれば、出力電極５１の面積は最大となり、可動電極１６の腕部１６ｃのＺ方向の変位が最大となる。一方で、スイッチ５３が全てＯＦＦ状態となると、可動電極１６の腕部１６ｃのＺ方向の変位が最小となる。スイッチ５３のＯＮ−ＯＦＦを調整することによって、可動電極の腕部１６ｃと出力電極５１との距離を調整することができることなる。
【００４７】
なお、固定電極５１が基準電圧Ｖｒｅｆに接続されているため、入出力間にはバイアス電圧がかかることになる。従って、入力電極１４は、接地電位に接続されていても良い。また、電極５１ｂの数量は上述した数量に限られることなく、入力電極１３の面積調整に合わせて、適宜数量を変更することとしても良い。また、スイッチ５３は、図６に示されているものに限られず、ＭＯＳスイッチ、トランジスタスイッチ等であっても良い。
【００４８】
次に、図７及び図８を参照しつつ、本発明の実施例２の共振器５０の製造方法の一例を詳細に説明する。
【００４９】
先ず、シリコン基板１１を準備し（図７（ａ））、シリコン基板１１上にスイッチ５３を形成する（図７（ｂ））。シリコン基板１１及びスイッチ５３の上面を覆うように絶縁層としてのＳｉＮ膜１２をＬＰ−ＣＶＤ法により約５００ｎｍ成膜する（図７（ｃ））。ＳｉＮ膜１２形成後に、スイッチ５３の端子部分を露出させるべく、既知のドライエッチ技術によって開口７１を形成する（図７（ｄ））。
【００５０】
次に、出力電極１３及び入力電極５１となるＰｏｌｙ−Ｓｉ層７２をＬＰ−ＣＶＤ法によって堆積する（図７（ｅ））。Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層７２は、開口７１の内部にも堆積されるため、スイッチ５３の端子部分と電極５１ｂとが電気的に導通していることとなる。
【００５１】
Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層７２の成膜後、既知のフォトリソグラフィとドライエッチ技術によって、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層７３に開口７４及び開口７４を形成する（図７（ｆ））。開口７３によって出力電極５１と入力電極１４が形成され、開口７４によって出力電極５１を分離して電極５１ａ及び電極５１ｂを形成する。
【００５２】
出力電極５１及び入力電極１４を形成した後に、ＬＰ−ＣＶＤ法によって、その厚さが約１μｍの犠牲層であるＳｉＯ２膜７５を成膜する（図７（ｇ））。次に、固定電極１５の支持部１５ａ及び可動電極１６の支持部１６ａ用の枠を形成するために、ＳｉＯ２膜７５を既知のドライエッチング技術によってパターンニングして開口８１及び開口８２を形成する（図８（ｈ））。
【００５３】
ＳｉＯ２膜７５のパターンニング後に、固定電極１５及び可動電極１６を形成するために、厚さが約１μｍのＰｏｌｙ−Ｓｉ層８３をＬＰ−ＣＶＤ法によって堆積させる（図８（ｉ））。Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層８３の堆積後に、既知のドライエッチ技術によって所望の形状にパターンニングする（図８（ｊ））。従って、かかるパターンニングによって、図５で示されている腕部１５ｂ、梁部１６ｂ及び腕部１６ｃが形成されることとなる。
【００５４】
パターンニング後に、梁部１６ｂ及び腕部１６ｃが振動可能となるように、ＳｉＯ２膜７５を除去する（図８（ｋ））。例えば、フッ酸を使用したウエットエッチングによりＳｉＯ２膜のみを除去する。
【００５５】
実施例２においては、スイッチ群５２を操作することで出力電極５１の面積を変化させ、出力電極５１の面積の変化によって可動電極１６の腕部１６ｃをＺ軸方向に変位量を調整し、共振周波数を調整することができる。また、実施例２においては、共振器５０の製造後においても出力電極５１の面積を変化することができるため、バイアス電圧に依存することなく、常に最適な共振周波数を出力することが出来る。
【実施例３】
【００５６】
実施例１における出力電極及び可動電極以外の構成を同様として、出力電極の支持部と接続された部分からＸ軸マイナス方向に延びた電極部分をなくし、且つ、可動電極の腕部の一部上面を覆うように平行平板電極を設けても良い。かかる構成を有する共振器９０を図９及び図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施例１と同様の部分については同じ符号を付して、説明は省略することとする。
【００５７】
図９及び図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されているように、出力電極９１は、支持部１５ａとの接続部分から入力電極１４に向かった方向（すなわち、Ｘ軸のマイナス方向）には形成されていない。従って、出力電極９１が腕部１６ｃをＺ軸方向に変位させる静電力は非常に小さくなる。
【００５８】
また、梁部１６ｂのＹ軸方向に広がった部分（すなわち、腕部１６ｃと接続している端部）の上面には、平行平板電極９２が形成されている。平行平板電極９２は、梁部１６ｂに接続された平板支持部９２ａと、平板支持部９２ａから腕部１６ｃと平行に形成された振動部９２ｂと、から構成されている。平行支持部９２のＺ軸方向の厚みは、腕部１６ｃの約２倍の厚みである。また、振動部９２ｂは平行支持部９２ａの上部からＸ軸に沿って伸びているため、振動部９２ｂと腕部１５ｂ及び腕部１６ｃとは、振動部９２ｂのＺ軸方向の厚みと同じ距離だけ離間している。従って、振動部９２ｂは、腕部同士の対向面に平行な方向（すなわち、Ｚ軸方向）に振動可能に支持されている。
【００５９】
入出力電極間に所定のバイアス電圧が印加されると、平行平板電極９２と固定電極１５との間に電位差が生じることとなり、振動部９２ｂが静電力によってＺ軸方向に変位することとなる。従って、腕部１６ｃがＺ軸方向に変位することがなくても、数式（５）に示された電極間の距離（すなわち、腕部１５ｂと振動部９２ｂと距離）が変動することなり、実施例１と同様にバイアス電圧の依存性の大きさを変化させることが可能となる。
【００６０】
次に、図１１を参照しつつ、本発明の実施例３の共振器９０の製造方法の一例を詳細に説明する。
【００６１】
実施例１の製造方法である図３（ａ）から（ｇ）に示された製造工程については、本実施例における製造工程でも同様であるため、かかる工程については説明を省略する。なお、出力電極９１の大きさは実施例１と異なるため、本実施例における入出力電極形成のＰｏｌｙ−Ｓｉ層３１のパターンニングについては、図３（ｃ）によって示されたパターンニングとは異なる。具体的には、出力電極９１と支持部１５ｂとの一端がＸ軸方向において揃うように、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層３１のパターンニングが行われる。
【００６２】
腕部１５ｂ及び腕部１６ｃのパターンニング後に、ＬＰ−ＣＶＤ法によって、その厚さが約１μｍの犠牲層であるＳｉＯ２膜１１１を成膜する（図１１（ｂ））。次に、平行平板電極９２の平行支持示部９２ａの枠を形成するために、ＳｉＯ２膜１１１を既知のドライエッチング技術によってパターンニングして開口１１２を形成する（図１１（ｃ））。開口１１２の形成後、平行平板電極９２となるＰｏｌｙ−Ｓｉ層１１３をＬＰ−ＣＶＤ法によって堆積する（図１１（ｄ））。
【００６３】
Ｐｏｌｙ−Ｓｉ層１１３の堆積後に、既知のドライエッチング技術によって所望の形状にパターンニングする（図１１（ｅ））。すなわち、パターンニングによって、図９及び図１０（ａ）で示されている振動部９２ｂを形成することとなる。かかるパターンニング後に、梁部１６ｂ、腕部１６ｃ及び指示部９２ｂが振動可能となるように、ＳｉＯ２膜３３、１１１を除去する（図１１（ｆ））。例えば、フッ酸を使用したウエットエッチングによりＳｉＯ２膜のみを除去する。
【００６４】
また、図１２に示されているように、出力電極９１を実施例１と同様な出力電極１３に変更しても良い。すなわち、出力電極の面積を広げ、腕部１６ｃを静電力によってＺ軸方向に変位させることができる。従って、数式（５）で示された、バイアス電圧の依存性の大きさをさらわすＶ２の係数の変化をより大きくすることが出来る。
【００６５】
更に、図１３に示されているように、出力電極９１を実施例２と同様な出力電極５１に変更しても良い。このようにすると、出力電極の面積が製造後においても調整可能となり、腕部１６ｃの静電力によるＺ軸方向の変位を自在に調整しつつ、数式（５）で示された、バイアス電圧の依存性の大きさをさらわすＶ２の係数の変化をより大きくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施例としての共振器の斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１実施例としての共振器の電極のＸ−Ｙ平面図、（ｂ）は本発明の第１実施例としての共振器の電極のＸ−Ｚ平面図、（ｂ）は本発明の第１実施例としての共振器の電極のＹ−Ｚ平面図である。
【図３】本発明の第１実施例としての共振器の製造工程毎の断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１実施例としての共振器におけるバイアス電圧と腕部のＺ軸方向の変位との関係グラフ、（ｂ）は本発明の第１実施例としての共振器におけるバイアス電圧と共振周波数の関係グラフである。
【図５】本発明の第２実施例としての共振器の斜視図である。
【図６】本発明の第２実施例としての共振器の出力電極及び固定電極の構成図である。
【図７】本発明の第２実施例としての共振器の製造工程毎の断面図である。
【図８】本発明の第２実施例としての共振器の製造工程毎の断面図である。
【図９】本発明の第３実施例としての共振器の斜視図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第３実施例としての共振器の電極のＸ−Ｙ平面図、（ｂ）は本発明の第３実施例としての共振器の電極のＸ−Ｚ平面図、（ｂ）は本発明の第３実施例としての共振器の電極のＹ−Ｚ平面図である。
【図１１】本発明の第３実施例としての共振器の製造工程毎の断面図である。
【図１２】本発明の第３実施例としての共振器の変形例の斜視図である。
【図１３】本発明の第３実施例としての共振器の変形例の斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  共振器
１１  シリコン基板
１２  ＳｉＮ膜
１３  出力電極
１４  入力電極
１５  固定電極
１５ａ  支持部
１５ｂ  腕部
１６  可動電極
１６ａ  支持部
１６ｂ  梁部
１６ｃ  腕部
【図１】
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【図２】
0004538503.tif 000008
【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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