(57)【要約】【課題】駆動電圧を抑えつつ、所望の特性を有する振動子、および、かかる振動子を備える電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の振動子は、基体２と、基体２に固定された固定電極３と、板状をなし、固定電極３に間隙を隔てて対向し、板厚方向に変位可能に設けられた可動電極４とを有する。そして、固定電極３と可動電極４との間に電圧を印加することにより、これらの間に静電引力を生じさせて、可動電極を振動させる。本発明では、固定電極３と可動電極４との対向面に、複数の微小な凹部３１１および凸部４１１が形成され、固定電極３と可動電極４との間の静電容量を増大させていることを特徴とする。【選択図】図１
2007083353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体に固定された固定電極と、
板状をなし、前記固定電極に間隙を隔てて対向し、板厚方向に変位可能に設けられた可動電極とを有し、
前記固定電極と前記可動電極との間に電圧を印加することにより、これらの間に静電引力を生じさせて、前記可動電極を振動させる振動子であって、
前記固定電極と前記可動電極との対向面のうち少なくとも一方の対向面に、複数の微小な凹部および／または凸部が形成され、前記固定電極と前記可動電極との間の静電容量を増大させていることを特徴とする振動子。
【請求項２】
前記固定電極と前記可動電極との対向面の双方に、前記凹部および／または前記凸部が形成されている請求項１に記載の振動子。
【請求項３】
前記固定電極と前記可動電極との対向面は、互いに反転したような形状をなしている請求項２に記載の振動子。
【請求項４】
前記固定電極と前記可動電極との対向面のうち、一方の対向面に形成された前記凸部と、他方の対向面に形成された前記凹部とが対応した位置に形成されている請求項３に記載の振動子。
【請求項５】
前記凸部の横断面積は、その基端から先端へ向け漸減している請求項１ないし４のいずれかに記載の振動子。
【請求項６】
前記凸部の平面視形状は、略円形をなしている請求項５に記載の振動子。
【請求項７】
前記凸部は、略半球状をなしている請求項５に記載の振動子。
【請求項８】
前記凹部の横断面積は、その開口端から底面へ向け漸減している請求項１ないし７のいずれかに記載の振動子。
【請求項９】
前記凹部の平面視形状は、略円形をなしている請求項８に記載の振動子。
【請求項１０】
前記凹部は、略半球状をなしている請求項９に記載の振動子。
【請求項１１】
前記凹部または前記凸部は、前記凹部同士または前記凸部同士の間の距離が等しくなるように規則的に複数設けられている請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動子。
【請求項１２】
前記凹部および／または前記凸部は、前記対向面のほぼ全域に亘って形成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の振動子。
【請求項１３】
前記可動電極は、帯状をなし、その長手方向での両端部が前記基体に支持され、前記両端部以外の部分が変位する請求項１ないし１２のいずれかに記載の振動子。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の振動子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、振動子および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ある振動電流の周波数に同調して機械的に振動する振動子は、携帯電話等の通信機器用のバンドパスフィルター、基準クロック、振動式センサ等に応用されている。
このような振動子としては、シリコン基板に、半導体製造プロセスを利用したマイクロマシニング技術により、振動を発生するための構造を形成する方法が提案されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
振動を発生するための構造として、特許文献１に記載されているように、互いに間隙を隔てて対向する固定電極および可動電極を有するものが知られている。このような構造の振動子にあっては、例えば、固定電極と可動電極との間に交流電圧を印加することにより、これらの間に静電引力を断続的に生じさせ、可動電極を振動させる。
特許文献１にかかる振動子では、固定電極と可動電極との対向面が、それぞれ、平坦な面となっている。
【０００４】
したがって、可動電極の振動に必要な駆動力を大きくするために、固定電極と可動電極との間の静電容量を大きくすると、可動電極の大きさ（変位方向への投影面積）も大きくなって、可動電極の質量やバネ定数も大きくなり、駆動電圧の増加を招いてしまう。
また、可動電極の大きさ（変位方向への投影面積）が大きくなると、可動電極の周囲の気体との摩擦抵抗が大きくなって、この点でも、駆動電圧の増加を招いてしまう。
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００５１５５０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、駆動電圧を抑えつつ、所望の特性を有する振動子、および、かかる振動子を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の振動子は、基体と、
前記基体に固定された固定電極と、
板状をなし、前記固定電極に間隙を隔てて対向し、板厚方向に変位可能に設けられた可動電極とを有し、
前記固定電極と前記可動電極との間に電圧を印加することにより、これらの間に静電引力を生じさせて、前記可動電極を振動させる振動子であって、
前記固定電極と前記可動電極との対向面のうち少なくとも一方の対向面に、複数の微小な凹部および／または凸部が形成され、前記固定電極と前記可動電極との間の静電容量を増大させていることを特徴とする。
これにより、固定電極および可動電極の大きさ（変位方向への投影面積）を抑えつつ、これらの対向面の面積を大きくすることができる。したがって、可動電極の質量やバネ定数の増大を生じることなく、固定電極と可動電極との間の静電容量を大きくすることができる。
【０００８】
その結果、駆動電圧を抑えつつ、固定電極と可動電極との間に生じる静電引力を大きくして、可動電極の変位量を大きくすることができる。また、駆動時に固定電極と可動電極との間に生じる静電容量の変化量も大きくなるので、検出精度の向上を図ることができる。さらに、固定電極と可動電極との間の静電容量を大きくすることができるので、固定電極と可動電極との間の電気抵抗を小さくして、電気的な損失も低減することができる。また、固定電極と可動電極の大きさを抑えることができるので、振動子の小型化を図ることができる。
このように、本発明の振動子は、駆動電圧を抑えつつ、所望の特性を有するものとすることができる。
【０００９】
本発明の振動子では、前記固定電極と前記可動電極との対向面の双方に、前記凹部および／または前記凸部が形成されていることが好ましい。
これにより、固定電極および可動電極の大きさを抑えつつ、固定電極と可動電極との間の静電容量をより増大させることができる。
本発明の振動子では、前記固定電極と前記可動電極との対向面は、互いに反転したような形状をなしていることが好ましい。
これにより、凹凸部を比較的簡単に形成することができる。
【００１０】
本発明の振動子では、前記固定電極と前記可動電極との対向面のうち、一方の対向面に形成された前記凸部と、他方の対向面に形成された前記凹部とが対応した位置に形成されていることが好ましい。
これにより、固定電極と可動電極との間の距離を小さくしつつ、可動電極の変位可能なスペースを確保することができる。
【００１１】
本発明の振動子では、前記凸部の横断面積は、その基端から先端へ向け漸減していることが好ましい。
これにより、固定電極および可動電極の大きさを抑えつつ、固定電極と可動電極との間の静電容量をより増大させることができる。その結果、電圧印加に対する発生力や、可動部の動作に伴う出力電流も増大させることができる。
【００１２】
本発明の振動子では、前記凸部の平面視形状は、略円形をなしていることが好ましい。
これにより、複数の凸部をより密に対向面に配することができる。そのため、固定電極および可動電極の大きさを抑えつつ、固定電極と可動電極との間の静電容量をさらに増大させることができる。
本発明の振動子では、前記凸部は、略半球状をなしていることが好ましい。
これにより、可動電極に凹凸部を形成した場合に、可動電極の周辺の気体との摩擦抵抗を低減することができる。そのため、駆動電圧をより低減することができる。
【００１３】
本発明の振動子では、前記凹部の横断面積は、その開口端から底面へ向け漸減していることが好ましい。
これにより、固定電極および可動電極の大きさを抑えつつ、固定電極と可動電極との間の静電容量をより増大させることができる。
本発明の振動子では、前記凹部の平面視形状は、略円形をなしていることが好ましい。
これにより、複数の凹部をより密に対向面に配することができる。そのため、固定電極および可動電極の大きさを抑えつつ、固定電極と可動電極との間の静電容量をさらに増大させることができる。
【００１４】
本発明の振動子では、前記凹部は、略半球状をなしていることが好ましい。
これにより、ウェットエッチングにより比較的簡単に凹部を形成することができる。
本発明の振動子では、前記凹部または前記凸部は、前記凹部同士または前記凸部同士の間の距離が等しくなるように規則的に複数設けられていることが好ましい。
これにより、複数の凹部または凸部をより密に対向面に配することができる。そのため、固定電極および可動電極の大きさを抑えつつ、固定電極と可動電極との間の静電容量をさらに増大させることができる。
【００１５】
本発明の振動子では、前記凹部および／または前記凸部は、前記対向面のほぼ全域に亘って形成されていることが好ましい。
これにより、固定電極および可動電極の大きさを抑えつつ、固定電極と可動電極との間の静電容量をより増大させることができる。
本発明の振動子では、前記可動電極は、帯状をなし、その長手方向での両端部が前記基体に支持され、前記両端部以外の部分が変位することが好ましい。
これにより、構造体（帯状の可動電極）の変位に対する復元力が一端支持の構造体に比して大きくすることが可能になり、このようなバネ定数をパラメータとする振動子は、より高い共振周波数を同一の占有体で得ることができる。
本発明の電子機器は、本発明の振動子を備えることを特徴とする。
これにより、省電力で、優れた特性を有する電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の振動子および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜振動子＞
まず、本発明の振動子を説明する。なお、以下の説明では、本発明の振動子の一例であって、本発明の振動子は、図示の形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の振動子の実施形態を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図である。なお、以下の説明では、図１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」、図２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
図１および図２に示す振動子１は、基体２と、この基体２に対し固定された固定電極３と、固定電極３に間隙を隔てて対向し、その対向方向（厚さ方向）に変位可能に設けられた可動電極４とを有している。このような振動子１は、固定電極３と可動電極４との間に電圧を印加することにより、これらの間に静電引力を生じさせて、可動電極を振動させる。以下、振動子１の各部の構成について詳細に説明する。
【００１８】
基体２は、板状をなし、例えば、シリコンを主材料として構成され、固定電極３および可動電極４を支持する機能を有する。なお、基体２の構成材料は、固定電極３および可動電極４を支持することができるものであれば、前述したシリコンに限定されず、各種無機材料や各種有機材料などを用いることができ、導電性材料であっても、絶縁性材料であってもよい。
【００１９】
本実施形態では、基体２がシリコンで構成され導電性を有しているため、基体２には、絶縁層５を介して固定電極３が接合されているとともに、絶縁層６、７を介して可動電極４が接合されている。これにより、固定電極３と可動電極４とを絶縁することができる。
絶縁層５、６、７の構成材料は、絶縁性を有していれば、特に限定されず、各種絶縁材料を用いることができるが、ＳｉＯ２を好適に用いることができる。なお、基体２が絶縁性材料で構成されている場合には、絶縁層５、６、７を省略することができる。
【００２０】
固定電極３は、固定電極本体３１と、取出し電極３２とを有している。
固定電極本体３１には、その上面に、複数の微小な凹部３１１を有する。すなわち、固定電極３の可動電極４との対向面には、複数の微小な凹部３１１が形成されている。これにより、固定電極３の大きさを抑えつつ、固定電極３の可動電極４との対向面の面積を大きくすることができる。
【００２１】
各凹部３１１の直径は、１００〜１００００ｎｍであるのが好ましく、１０００〜２０００ｎｍであるのがより好ましい。これにより、効果的に固定電極本体３１の可動電極４側の面（すなわち可動電極４との対向面）の面積を増大させることができる。
また、凹部３１１の横断面積は、その開口端から底面へ向け漸減している。これにより、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をより増大させることができる。
【００２２】
また、凹部３１１の平面視形状は、略円形をなしている。これにより、複数の凹部３１１をより密に対向面に配することができる。そのため、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をさらに増大させることができる。
また、凹部３１１は、略半球状をなしている。これにより、後に詳述する振動子１の製造工程において、ウェットエッチングにより比較的簡単に凹部３１１を形成することができる。
【００２３】
また、凹部３１１は、凹部３１１同士の間の距離が等しくなるように規則的に複数設けられている。より具体的には、複数の凹部３１１は、略格子状に配置されている。これにより、複数の凹部３１１をより密に対向面（固定電極３の可動電極との対向面）に配することができる。そのため、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をさらに増大させることができる。
【００２４】
また、凹部３１１は、固定電極３の可動電極４との対向面のほぼ全域に亘って形成されている。これにより、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をより増大させることができる。
このような固定電極本体３１には、取出し電極３２が接続されている。これにより、外部から固定電極本体３１へ通電することができる。
【００２５】
このような固定電極３の上方に間隙８を隔てて対向するように、可動電極４が設けられている。
より具体的に説明すると、可動電極４は、帯状（板状）をなし、その両端部４２、４３が前述した絶縁層６、７を介して基体２に接合されている。そして、可動電極４は、その両端部４２、４３以外の部分に、前述した固定電極３の固定電極本体３１と間隔を隔てて対向する可動電極本体４１を有する。
【００２６】
このように、可動電極４は、帯状をなし、その長手方向での両端部４２、４３が基体２に支持され、両端部４３、４２以外の部分が変位するため、両端支持梁の構造となり変位に対する復元力をより大きくすることができる、ひいては振動子の設計パラメータであるバネ定数が大きくなることでより高い共振周波数を同一の占有面積で得ることができる。
このような可動電極４は、弾性を有する材料で構成され、可動電極本体４１を下方に変にすることが可能となっている。すなわち、可動電極４は、固定電極３に間隙を隔てて対向し、板厚方向に変位可能に設けられている。
【００２７】
可動電極本体４１には、その下面に、複数の凸部４１１を有する。すなわち、可動電極４の固定電極３との対向面には、複数の凸部４１１を有する凹凸部が形成されている。これにより、可動電極４の大きさを抑えつつ、可動電極４の固定電極３との対向面の面積を大きくすることができる。
複数の凸部４１１は、固定電極３と可動電極４との対向面が互いに反転したような形状をなすように、設けられている。これにより、後に詳述する振動子１の製造工程において、凸部４１１を比較的簡単に形成することができる。
【００２８】
また、複数の凸部４１１の形成位置は、前述した固定電極３の複数の凹部３１１の形成位置とほぼ一致し、凸部４１１と凹部３１１とが噛み合うように配置されている。すなわち、固定電極３と可動電極４との対向面のうち、一方の対向面に形成された凸部４１１と、他方の対向面に形成された凹部３１１とが対応した位置に形成されている。これにより、固定電極３と可動電極４との間の距離を小さくしつつ、可動電極４の変位可能なスペースを確保することができる。
【００２９】
また、凸部４１１の横断面積は、その基端から先端へ向け漸減している。これにより、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をより増大させることができる。
また、凸部４１１の平面視形状は、略円形をなしている。これにより、複数の凸部４１１をより密に対向面（可動電極４の固定電極との対向面）に配することができる。そのため、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をさらに増大させることができる。
【００３０】
また、凸部４１１は、略半球状をなしている。これにより、可動電極４に形成された凸部４１１と、可動電極４の周辺の気体との摩擦抵抗を低減することができる。そのため、駆動電圧をより低減することができる。
また、凸部４１１は、凸部４１１同士の間の距離が等しくなるように規則的に複数設けられている。より具体的には、複数の凸部４１１は、略格子状に配置されている。これにより、複数の凸部４１１をより密に対向面（可動電極４の固定電極３との対向面）に配することができる。そのため、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をさらに増大させることができる。
【００３１】
また、凸部４１１は、可動電極４の固定電極３との対向面のほぼ全域に亘って形成されている。これにより、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をより増大させることができる。
また、複数の凸部４１１のうち、左右方向での中央部側の凸部４１１の径を端部側の凸部４１１の径よりも小さくするのが好ましい。すなわち、可動電極４の両端部４２、４３（基体２に支持された部分）から遠い部位に形成された凸部４１１の径を、両端部４２、４３（基体２に支持された部分）から近い部位に形成された凸部４１１の径よりも小さくするのが好ましい。これにより、可動電極４の変位量の大きい部分が固定電極３に接触するのを防止することができる。この場合、中央部側の凸部４１１の配置密度を端部側の凸部４１１の配置密度よりも大きくすると、駆動電圧をより低減することができる。
【００３２】
このような可動電極本体４１に電気的に導通した可動電極４の端部４２は、取出し電極として機能する。これにより、外部から可動電極本体４１へ通電することができる。
このような可動電極４の構成材料としては、例えばシリコンを好適に用いることができる。
このような振動子１では、主として可動電極４の幅、厚さ等を調整することにより、共振周波数等の特性を所望のものに設定することができる。
このような振動子１では、固定電極３と可動電極４との間に電圧を印加すると、両電極３、４間に静電引力が発生し、可動電極４が固定電極３に接近するように移動する。
【００３３】
一方、この固定電極３と可動電極４との間への電圧の印加を停止すると、可動電極４が固定電極３に離反するように上方に向かって移動する。
このように、固定電極３と可動電極４との間に、交番電圧（交流電圧）を印加することにより、可動電極４が一定の周波数で往復動する。この周波数（振動周波数）は、主として可動電極４の可動電極本体４１の質量と、可動電極４の両端部４２、４３以外の部分のバネ定数で定まる変位に対する復元力によって定まる。
【００３４】
このような振動子１は、固定電極３と可動電極４との対向面において、固定電極３に複数の微小な凹部３１１が形成され、可動電極４に複数の微小な凸部４１１が形成され、これにより、固定電極３と可動電極４との間の静電容量を増大させている。
これにより、固定電極３および可動電極４の大きさ（可動電極４の変位方向への投影面積）を抑えつつ、これらの対向面の面積を大きくすることができる。したがって、可動電極４の質量やバネ定数の増大を生じることなく、固定電極３と可動電極４との間の静電容量を大きくすることができる。
【００３５】
その結果、駆動電圧を抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間に生じる静電引力を大きくして、可動電極４の変位量を大きくすることができる。また、駆動時に固定電極３と可動電極４との間に生じる静電容量の変化量も大きくなるので、検出精度の向上を図ることができる。さらに、固定電極３と可動電極４との間の静電容量を大きくすることができるので、固定電極３と可動電極４との間の電気抵抗を小さくして、電気的な損失も低減することができる。また、固定電極３と可動電極４の大きさを抑えることができるので、振動子１の小型化を図ることができる。
【００３６】
このように、本発明の振動子１は、駆動電圧を抑えつつ、所望の特性を有するものとすることができる。
特に、本実施形態では、固定電極３と可動電極４との対向面の双方に、凹部および／または凸部が形成されているので、固定電極３および可動電極４の大きさを抑えつつ、固定電極３と可動電極４との間の静電容量をより増大させることができる。
【００３７】
また、固定電極３と可動電極４との対向面が互いに反転したような形状をなしているので、凹部および／または凸部を比較的簡単に形成することができる。
また、固定電極３と可動電極４との対向面のうち、一方の対向面に形成された凸部４１１と、他方の対向面に形成された凹部３１１とが対応した位置に形成されているので、固定電極３と可動電極４との間の距離を小さくしつつ、可動電極４の変位可能なスペースを確保することができる。
【００３８】
＜振動子の製造方法＞
次に、図１および図２に示す振動子１の製造方法の一例を説明する。
図３は、図１および図２に示す振動子の製造方法を説明するための図である。なお、図３は、図１におけるＡ−Ａ線断面図に対応する断面図である。
また、以下では、説明の便宜上、図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
この振動子１の製造方法は、［１］３層構造の基板を用意する工程と、［２］この基板の最上層を加工して固定電極３を形成する工程と、［３］固定電極３上に間隙８の形状に対応するように犠牲層を形成する工程と、［４］犠牲層上に可動電極４を形成する工程と、［５］犠牲層を除去する工程とを有している。以下、各工程について、順次説明する。
【００３９】
［１］基板を用意する工程
まず、図３（ａ）に示すように、第１の層１０１、第２の層１０２、第３の層１０３がこの順積層されてなる基板１０を用意する。
この基板１０を構成する各層のうち、第１の層１０１は、前述した振動子１の基体２となる部分であり、第２の層１０２は、絶縁層５、６、７に加工される部分であり、第３の層１０３は、固定電極３に加工される部分である。
【００４０】
この基板１０としては、各層１０１、１０２、１０３の組み合わせで各種のものが挙げられるが、特に、主としてＳｉで構成された第１の層１０１上に、主としてＳｉＯ２で構成された第２の層１０２と、主としてＳｉで構成された第３の層（活性層）１０３とがこの順で積層されてなるＳＯＩ基板が好適である。これにより、比較的簡単に、高精度な振動子１を得ることができる。
【００４１】
［２］固定電極３を形成する工程
次に、基板１０の最上層である第３の層１０３を加工して、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、固定電極３を形成する。
より具体的に説明すると、基板１０の第３の層１０３上（第２の層１０２と反対側）に、例えば、フォトリソグラフィー法等を用いて、固定電極３の平面視形状をなすマスクを形成する。
【００４２】
マスクとしては、レジスト材料で構成されるマスク（レジストマスク）に代えて、例えばＡｌ等の金属材料で構成されるマスク（メタルマスク）を用いることもできる。
そして、形成されたマスクを用いて、第３の層１０３に対して第１のエッチングを施す。これにより、第３の層１０３は、図３（ｂ）に示すように、固定電極３の平面視形状に対応した形状にパターニングされ、パターン１０３ａを得る。
【００４３】
なお、第２の層１０２は、第１のエッチングにより実質的にエッチングされないものであり、第１のエッチングに際して、その侵攻を阻止するストップ層として機能する。
第１のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、ドライエッチング、特に、反応性イオンエッチングを用いるのが好適である。
【００４４】
第１のエッチングとしてドライエッチング（特に、反応性イオンエッチング）を用いることにより、第３の層１０３に対して異方性の高いエッチングを行うことができ、第３の層１０３のパターニングを寸法精度よく行うことができる。
そして、パターン１０３ａを加工して、図３（ｃ）に示すように、凹部３１１を形成し、固定電極３を得る。
凹部３１１の形成方法としては、特に限定されず、例えば、前述した第１のエッチングのような各種エッチング、レーザー、ブラスト処理などを用いることができる。
本工程［２］により、第３の層１０３が加工され、固定電極３が形成される。
【００４５】
［３］犠牲層を形成する工程
次に、図３（ｄ）に示すように、固定電極３上に、間隙８に対応する形状をなすように、犠牲層１０４を形成する。
より具体的には、例えば、固定電極３上を一様に覆うように、犠牲層１０４の構成材料で構成された膜を形成し、その膜の一部を除去して、犠牲層１０４を得る。この犠牲層１０４の上面には、可動電極４の凸部４１１に対応する凹部が形成されている。このような凹部は、前記膜の膜厚や構成材料によっては、前記膜を形成したときに、固定電極３の凹部３１１の影響を受けて、前記膜の上面に形成される。このような膜の膜厚や構成材料などを選択することにより、製造工程を簡略化しつつ、凹部３１１の位置と凸部４１１の位置とを一致させることができる。なお、この凹部の形成は、前記膜の形成とは別途行ってもよい。
【００４６】
犠牲層１０４は、後述する工程［５］でのエッチングにより、第２の層１０２の一部とともに除去されるものである。したがって、犠牲層１０４の構成材料としては、工程［５］でのエッチング（すなわち、第２の層１０２の一部の除去に用いるエッチング）により除去可能な材料が用いられる。
特に、犠牲層１０４の構成材料としては、ＳＯＧを主材料とするものが好ましい。これにより、第３の層１０３がシリコンを主材料として構成されている場合であっても、犠牲層１０４の形成後に、熱処理により、固定電極３にリン分を拡散させて導電性を付与する（すなわち、低抵抗とする）ことができる。
【００４７】
犠牲層１０４のための膜の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、薄膜の接合等が挙げられる。
また、犠牲層１０４の形成のために膜の一部を除去する方法としては、特に限定されず、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
［４］可動電極４を形成する工程
次に、犠牲層１０４上に、図３（ｅ）に示すように、可動電極４を形成する。
より具体的には、犠牲層１０４上を一様に覆うように膜を形成した後、その膜の一部を除去して、可動電極４を形成する。このとき、前述したように犠牲層１０４上に形成され凹部が型となり、可動電極４の凸部４１１が形成される。
【００４９】
可動電極４の構成材料としては、特に限定されないが、後述する工程［５］でのエッチングにより実質的にエッチングされないものであるのが好ましい。特に、可動電極４は、シリコンを主材料として構成されているものが好ましい。これにより、得られる振動子１の特性を優れたものとすることができる。
可動電極４の形成のための膜の形成およびその一部を除去する方法としては、特に限定されず、前述した犠牲層１０４のための膜の形成およびその一部を除去する方法と同様のものを用いることができる。
【００５０】
［５］犠牲層を除去する工程
次に、犠牲層１０４を第２のエッチングにより除去して、図３（ｆ）に示すように、間隙８を形成し、振動子１を得る。
この第２のエッチングでは、第２の層１０２に対して、第３の層１０３が実質的にエッチングされず、第２の層１０２をエッチング可能なエッチングを施す。これにより、図３（ｆ）に示すように、第２の層１０２の一部を除去して、絶縁層５、６、７を形成することができる。
【００５１】
この第２のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、ウェットエッチングを用いるのが好適である。
第２のエッチングとしてウェットエッチングを用いることにより、第２の層１０２を等方的にエッチングすることができる。このため、犠牲層１０４を効率よく除去することができる。
【００５２】
このウェットエッチングに用いるエッチング液としては、例えばフッ酸等が挙げられる。
以上のように、本発明の振動子１を製造することができる。
なお、振動子１において、各部の寸法、形状等は任意に変更することができる。
上述したような振動子１は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、省電力で、優れた特性を有するものとすることができる。
【００５３】
次に、このような電子機器（本発明の振動子を備える電子機器）について、図４〜図６に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
図４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータ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１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、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１１００には、例えば、基準クロック、計時用クロック、無線機器の発振回路、フィルタ等として機能する振動子１や、アンテナ１１０１が内蔵されている。
【００５４】
図５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（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、アンテナ１２０１、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、表示部が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、例えば、搬送波、検波用の発振回路、フィルタ、マイコン用クロック、計時用クロック等として機能する振動子１が内蔵されている。
【００５５】
図６は、本発明の電子機器を適用した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。
【００５６】
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。
【００５７】
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１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００５８】
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、例えば、マイクロコンピュータ用クロック、計時用クロック等として機能する振動子１が内蔵されている。
なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６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）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、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、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、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）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【００５９】
以上、本発明の振動子および電子機器について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の振動子は、前述した実施形態のものに限定されず、各種マイクロレゾネータや、ＭＥＭＳ応用のセンサ（圧力、加速度、角速度、姿勢）等に適用することができる。
また、前述した実施形態では、可動電極の長手方向での両端部が基体に支持されている形態（ブリッジ構造）のものについて説明したが、可動電極の一端を基体に支持したものについても本発明を適用することができる。
【００６０】
また、固定電極と可動電極との対向面に形成する凹部や凸部の形状、位置、数、大きさなどは、固定電極と可動電極との間の静電容量の増大を図ることができるものであれば、前述した実施形態のものに限定されず、任意である。例えば、凹部や凸部の平面視形状は、楕円形であってもよく、また、三角形、四角形、五角形などの多角形などでもよい。さらに、凹部や凸部が長尺であって、固定電極と可動電極との対向面が波状をなしていてもよい。
また、前述した実施形態では、固定電極と可動電極との対向面のうち、一方に複数の凹部、他方に複数の凸部を形成したが、固定電極と可動電極との対向面に形成する複数の凹部や複数の凸部は、固定電極と可動電極との対向面のうちの少なくとも一方に形成されていれば、本発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の振動子の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１および図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１および図２に示す振動子の製造方法を説明するための図（縦断面図）である。
【図４】本発明の電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。
【図５】本発明の電子機器（携帯電話機）である。
【図６】本発明の電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。
【符号の説明】
【００６２】
１……振動子  ２……基体  ３……固定電極  ３１……固定電極本体  ３１１……凹部  ３２……取出し電極  ４……可動電極  ４１……可動電極本体  ４１１……凸部  ４２、４３……端部  ５、６、７……絶縁層  ８……間隙  １０……基板  １０１……第１の層  １０２……第２の層  １０３……第３の層  １０３ａ……パターン  １０４……犠牲層  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０１……アンテナ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０１……アンテナ  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（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……メモリ  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ
【図１】
2007083353.tif 000003
【図２】
2007083353.tif 000004
【図３】
2007083353.tif 000005
【図４】
2007083353.tif 000006
【図５】
2007083353.tif 000007
【図６】
2007083353.tif 000008