(57)【要約】【課題】ねじり振動と別の振動モードが励振されることを抑制できるＭＥＭＳ振動子を提供する。【解決手段】本発明に係るＭＥＭＳ振動子１００は、ねじり振動する可動電極３０と、可動電極３０と間隙を介して形成された第１固定電極４０および第２固定電極５０と、を含み、可動電極３０は、第１面３２と、第１面３２に接続され互いに反対を向く第２面３４および第３面３６と、を有し、第１固定電極４０は、第１面３２と対向する第４面４２と、第２面３４と対向する第５面４４と、を有し、第２固定電極５０は、第１面３２と対向する第６面５２と、第３面３６と対向する第７面５４と、を有し、第２面３４と第５面４４との間隔Ｄ２は、第１面３２と第４面４２との間隔Ｄ１よりも大きく、第３面３６と第７面５４との間隔Ｄ４は、第１面３２と第６面５２との間隔Ｄ３よりも大きい。【選択図】図１
2013106053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじり振動する可動電極と、
前記可動電極と間隙を介して形成された第１固定電極および第２固定電極と、
を含み、
前記可動電極は、
第１面と、
前記第１面に接続された第２面と、
前記第１面に接続され、前記第２面の反対側の第３面と、
を有し、
前記第１固定電極は、
前記第１面と対向する第４面と、前記第２面と対向する第５面と、を有し、
前記第２固定電極は、
前記第１面と対向する第６面と、前記第３面と対向する第７面と、を有し、
前記第２面と前記第５面との間隔は、前記第１面と前記第４面との間隔よりも大きく、
前記第３面と前記第７面との間隔は、前記第１面と前記第６面との間隔よりも大きい、ＭＥＭＳ振動子。
【請求項２】
請求項１において、
前記第５面および前記第７面は、凹曲面である、ＭＥＭＳ振動子。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第２面および前記第３面は、凹曲面である、ＭＥＭＳ振動子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記可動電極は、
前記第１面と前記第４面との間の静電力、および前記第１面と前記第６面との間の静電力によって、ねじり振動する、ＭＥＭＳ振動子。
【請求項５】
基板の上方に第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の上方に可動電極を形成する工程と、
前記可動電極の側方および上方に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層の側方および上方に、第１固定電極および第２固定電極を形成する工程と、
前記第１絶縁層の前記基板と前記可動電極との間の部分、および前記第２絶縁層を除去する工程と、
を含み、
前記第２絶縁層を形成する工程では、
前記可動電極の上方に第１寸法の厚みを有し、前記可動電極の側方に前記第１寸法よりも大きい第２寸法の幅を有する前記第２絶縁層を形成する、ＭＥＭＳ振動子の製造方法。
【請求項６】
基板の上方に第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の上方に可動電極を形成する工程と、
前記可動電極の側方に第２絶縁層を形成する工程と、
前記可動電極の上方に第３絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層の側方および前記第３絶縁層の上方に、第１固定電極および第２固定電極を形成する工程と、
前記第１絶縁層の前記基板と前記可動電極とに挟まれた部分、前記第２絶縁層、および第３絶縁層を除去する工程と、
を含み、
前記第２絶縁層および前記第３絶縁層を形成する工程では、
前記可動電極の上方に第１寸法の厚みを有する前記第３絶縁層を形成し、前記可動電極の側方に前記第１寸法よりも大きい第２寸法の幅を有する前記第２絶縁層を形成する、ＭＥＭＳ振動子の製造方法。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記可動電極を形成する工程は、
前記第１絶縁層の上方に半導体層を形成する工程と、
前記半導体層に不純物を注入する工程と、
不純物が注入された前記半導体層をドライエッチングする工程と、
を含み、
前記不純物を注入する工程は、
前記半導体層の上面を含む第１部分の不純物濃度、および前記半導体層の下面を含む第２部分の不純物濃度よりも、前記第１部分と前記第２部分とに挟まれた前記半導体層の第３部分の不純物濃度の方が高くなるように行われる、ＭＥＭＳ振動子の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ振動子と、
前記ＭＥＭＳ振動子の、前記可動電極、前記第１固定電極、および前記第２固定電極と電気的に接続された回路部と、
を含む、発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ振動子およびその製造方法、並びに発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）は、微小構造体形成技術の１つで、例えば、ミクロンオーダーの微細な電子機械システムを作る技術やその製品のことをいう。
【０００３】
ＭＥＭＳ技術を用いて作製されたＭＥＭＳ振動子は、例えば、交流電圧に基づく静電力により振動体の機械的振動を励起することができ、安定的に共振することで発振器として用いられることができる。
【０００４】
例えば特許文献１には、振動子が２つの固定電極の間に配置され、振動子がねじり振動することが開示されている。例えば特許文献２には、共振子が２つの電極の間に配置され、共振子が水平方向（Ｘ方向）に伸縮して振動することが開示されている。このように、ＭＥＭＳ振動子は、所定のモードで振動することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０６１４０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、ねじり振動可能な可動電極を備えたＭＥＭＳ振動子において、ねじり振動の他に別の振動モードが励振されると、Ｑ値が低下してしまうことがある。また、周波数変動が生じることがある。したがって、ねじり振動可能な可動電極を備えたＭＥＭＳ振動子では、ねじり振動と別の振動モードが励振されることを抑制することが重要である。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、ねじり振動と別の振動モードが励振されることを抑制できるＭＥＭＳ振動子およびその製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記のＭＥＭＳ振動子を有する発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るＭＥＭＳ振動子は、
ねじり振動する可動電極と、
前記可動電極と間隙を介して形成された第１固定電極および第２固定電極と、
を含み、
前記可動電極は、
第１面と、
前記第１面に接続された第２面と、
前記第１面に接続され、前記第２面の反対側の第３面と、
を有し、
前記第１固定電極は、
前記第１面と対向する第４面と、前記第２面と対向する第５面と、を有し、
前記第２固定電極は、
前記第１面と対向する第６面と、前記第３面と対向する第７面と、を有し、
前記第２面と前記第５面との間隔は、前記第１面と前記第４面との間隔よりも大きく、
前記第３面と前記第７面との間隔は、前記第１面と前記第６面との間隔よりも大きい。
【０００９】
このようなＭＥＭＳ振動子によれば、第２面と第５面との間に生じる静電力は、第１面と第４面との間に生じる静電力よりも小さく、第３面と第７面との間に生じる静電力は、第１面と第６面との間に生じる静電力よりも小さい。したがって、このようなＭＥＭＳ振動子では、可動電極に、ねじり振動と別モードの振動（第２面と第５面との間および第３面と第７面との間の静電力に起因する振動）が励振されることを抑制できる。
【００１０】
本発明に係るＭＥＭＳ振動子において、
前記第５面および前記第７面は、凹曲面であってもよい。
【００１１】
このようなＭＥＭＳ振動子によれば、ねじり振動と別の振動モードが励振されることを抑制できる。
【００１２】
本発明に係るＭＥＭＳ振動子において、
前記第２面および前記第３面は、凹曲面であってもよい。
【００１３】
このようなＭＥＭＳ振動子によれば、ねじり振動と別の振動モードが励振されることを抑制できる。
【００１４】
本発明に係るＭＥＭＳ振動子において、
前記可動電極は、
前記第１面と前記第４面との間の静電力、および前記第１面と前記第６面との間の静電力によって、ねじり振動してもよい。
【００１５】
このようなＭＥＭＳ振動子によれば、ねじり振動と別の振動モードが励振されることを抑制できる。
【００１６】
本発明に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法は、
基板の上方に第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の上方に可動電極を形成する工程と、
前記可動電極の側方および上方に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層の側方および上方に、第１固定電極および第２固定電極を形成する工程と、
前記第１絶縁層の前記基板と前記可動電極との間の部分、および前記第２絶縁層を除去する工程と、
を含み、
前記第２絶縁層を形成する工程では、
前記可動電極の上方に第１寸法の厚みを有し、前記可動電極の側方に前記第１寸法よりも大きい第２寸法の幅を有する前記第２絶縁層を形成する。
【００１７】
このようなＭＥＭＳ振動子の製造方法によれば、第２面と第５面との間に生じる静電力を、第１面と第４面との間に生じる静電力よりも小さく、さらに、第３面と第７面との間に生じる静電力を、第１面と第６面との間に生じる静電力よりも小さくすることができる。したがって、可動電極に、ねじり振動と別モードの振動（第２面と第５面との間および第３面と第７面との間の静電力に起因する振動）が励振されることを抑制できる。
【００１８】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【００１９】
本発明に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法は、
基板の上方に第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層の上方に可動電極を形成する工程と、
前記可動電極の側方に第２絶縁層を形成する工程と、
前記可動電極の上方に第３絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層の側方および前記第３絶縁層の上方に、第１固定電極および第２固定電極を形成する工程と、
前記第１絶縁層の前記基板と前記可動電極とに挟まれた部分、前記第２絶縁層、および第３絶縁層を除去する工程と、
を含み、
前記第２絶縁層および前記第３絶縁層を形成する工程では、
前記可動電極の上方に第１寸法の厚みを有する前記第３絶縁層を形成し、前記可動電極の側方に前記第１寸法よりも大きい第２寸法の幅を有する前記第２絶縁層を形成する。
【００２０】
このようなＭＥＭＳ振動子の製造方法によれば、ねじり振動と別モードの振動が励振されることを抑制できるＭＥＭＳ振動子を形成することができる。
【００２１】
本発明に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法において、
前記可動電極を形成する工程は、
前記第１絶縁層の上方に半導体層を形成する工程と、
前記半導体層に不純物を注入する工程と、
不純物が注入された前記半導体層をドライエッチングする工程と、
を含み、
前記不純物を注入する工程は、
前記半導体層の上面を含む第１部分の不純物濃度、および前記半導体層の下面を含む第２部分の不純物濃度よりも、前記第１部分と前記第２部分とに挟まれた前記半導体層の第３部分の不純物濃度の方が高くなるように行われてもよい。
【００２２】
このようなＭＥＭＳ振動子の製造方法によれば、ねじり振動と別モードの振動が励振されることを抑制できるＭＥＭＳ振動子を形成することができる。
【００２３】
本発明に係る発振器は、
本発明に係るＭＥＭＳ振動子と、
前記ＭＥＭＳ振動子の、前記可動電極、前記第１固定電極、および前記第２固定電極と電気的に接続された回路部と、
を含む。
【００２４】
このような発振器によれば、安定して発振することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す断面図。
【図２】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す平面図。
【図３】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図および平面図。
【図４】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図および平面図。
【図５】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図および平面図。
【図６】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図および平面図。
【図７】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図および平面図。
【図８】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す断面図。
【図１１】第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１４】第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１５】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子を模式的に示す断面図。
【図１６】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１７】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１８】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１９】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図２０】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図２１】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図２２】第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図２３】第４の実施形態に係る発振器を示す回路図。
【図２４】第４の実施形態の変形例に係る発振器を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
１．  第１の実施形態
１．１．  ＭＥＭＳ振動子
まず、第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１００を模式的に示す断面図である。図２は、第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。また、便宜上、図１〜図３および後述する図４〜図２２では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。
【００２８】
ＭＥＭＳ振動子１００は、図１および図２に示すように、可動電極３０と、第１固定電極４０と、第２固定電極５０と、を含む。さらに、ＭＥＭＳ振動子１００は、基板１０と、絶縁層２０と、配線層６０，６２，６４と、パッシベーション層６６と、層間絶縁層７０を有することができる。なお、図２では、便宜上、配線層６２，６４，６６、パッシベーション層６６、および層間絶縁層７０の図示を省略している。
【００２９】
基板１０としては、例えば、シリコン基板等の半導体基板を用いる。基板１０として、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、ダイヤモンド基板、合成樹脂基板などの各種の基板を用いてもよい。
【００３０】
絶縁層２０は、基板１０上に形成されている。絶縁層２０としては、例えば、ＬＯＣＯＳ（local oxidation of silicon）絶縁層、セミリセスＬＯＣＯＳ絶縁層、トレンチ絶縁層を用いる。絶縁層２０によって、可動電極３０および固定電極４０，５０は、他の素子（例えばトランジスター、図示せず）と電気的に分離されていてもよい。
【００３１】
可動電極３０は、基板１０の上方に基板１０と間隙を介して形成されている。可動電極３０の平面形状は、特に限定されないが、図２に示す例では、矩形である。可動電極３０は、図２に示すように、支持部３８，３９によって支持されている。支持部３８，３９は、可動電極３０と一体的に形成されており、可動電極３０から延出して絶縁層２０上に固定されている。より具体的には、支持部３８は、可動電極３０から＋Ｙ方向に延出し、支持部３９は、可動電極３０から−Ｙ方向に延出している。支持部３８，３９によって、可動電極３０は、基板１０と間隙を介して配置されることができる。図示の例では、支持部３８，３９のＸ軸方向の長さは、可動電極３０のＸ軸方向の長さよりも小さい。
【００３２】
可動電極３０は、図１に示すように、例えば板状（より具体的には直方体）であり、第１面３２と、第２面３４と、第３面３６と、を有している。第２面３４は、第１面３２に接続された面である。第３面３６は、第１面３２に接続され、第２面３４の反対側の面である。第１面３２は、可動電極３０の上面ともいえ、第２面３４および第３面３６は、可動電極３０の側面ともいえる。図示の例では、第１面３２、第２面３４、および第３面３６は、平坦な面であり、第１面３２は、ＸＹ平面と平行であり、第２面３４および第３面３６は、ＹＺ平面と平行である。
【００３３】
第１固定電極４０は、可動電極３０と間隙を介して形成されている。第１固定電極４０の平面形状は、特に限定されないが、図２に示す例では、矩形である。第１固定電極４０は、図２に示すように、支持部４８によって支持されている。支持部４８は、第１固定電極４０と一体的に形成されており、可動電極４０から延出して（例えば−Ｘ方向に延出して）絶縁層２０上に固定されている。図示の例では、支持部４８のＹ軸方向の長さは、第１固定電極４０のＹ軸方向の長さよりも小さい。
【００３４】
第１固定電極４０は、図１に示すように、可動電極３０の第１面３２と対向する第４面４２と、可動電極３０の第２面３４と対向する第５面４４と、を有している。第４面４２は、第１面３２の上方に配置され、第５面４４は、第２面３４の側方に配置されている。図示の例では、第５面４４は、平坦な面であり、第２面３４と平行な面である。
【００３５】
図１に示すように、第１面３２と第４面４２との間隔をＤ１とし、第２面３４と第５面４４との間隔をＤ２とすると、少なくとも可動電極３０を振動させるための電圧を印加していない状態において、間隔Ｄ２は間隔Ｄ１よりも大きい。例えば、間隔Ｄ１は、数十ｎｍ程度であり、間隔Ｄ２は、数百ｎｍ程度である。なお、ここでは、間隔Ｄ１とは、第１面３２と第４面４２との間の最短距離とし、間隔Ｄ２とは、第２面３４と第５面４４との間の最短距離とする。
【００３６】
第２固定電極５０は、可動電極３０と間隙を介して形成されている。第２固定電極５０は、第１固定電極４０と離間しており、図示の例では、第１固定電極４０と対向配置されている。第２固定電極５０の平面形状は、特に限定されないが、図２に示す例では、矩形である。第２固定電極５０は、図２に示すように、支持部５８によって支持されている。支持部５８は、第２固定電極５０と一体的に形成されており、可動電極５０から延出して（例えば＋Ｘ方向に延出して）絶縁層２０上に固定されている。図示の例では、支持部５８のＹ軸方向の長さは、第２固定電極５０のＹ軸方向の長さよりも小さい。
【００３７】
第２固定電極５０は、図１に示すように、可動電極３０の第１面３２と対向する第６面５２と、可動電極３０の第３面３６と対向する第７面５４と、を有している。第６面５２は、第１面３２の上方に配置され、第７面５４は、第３面３６の側方に配置されている。図示の例では、第７面５４は、平坦な面であり、第３面３６と平行な面である。
【００３８】
図１に示すように、第１面３２と第６面５２との間隔をＤ３とし、第３面３６と第７面５４との間隔をＤ４とすると、少なくとも可動電極３０を振動させるための電圧を印加していない状態において、間隔Ｄ４は間隔Ｄ３よりも大きい。例えば、間隔Ｄ３は、数十ｎｍ程度であり、間隔Ｄ４は、数百ｎｍ程度である。なお、ここでは、間隔Ｄ３とは、第１面３２と第６面５２との間の最短距離とし、間隔Ｄ４は、第３面３６と第７面５４との間の最短距離とする。また、間隔Ｄ３は、間隔Ｄ１と同じ寸法であってもよく、間隔Ｄ４は、間隔Ｄ２と同じ寸法であってもよい。
【００３９】
可動電極３０、固定電極４０，５０、および支持部３８，３９，４８，５８の材質としては、例えば、所定の不純物をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【００４０】
可動電極３０と固定電極４０，５０との間に交流電圧を印加することにより、可動電極３０と固定電極４０，５０との間に静電力が生じ、可動電極３０は、ねじり振動する。図１に示す破線は、ねじり振動で励振された状態の可動電極３０を示している。
【００４１】
より具体的には、可動電極３０と第１固定電極４０との間に、第１位相の交流電圧を印加し、可動電極３０と第２固定電極５０との間に、第１位相と逆位相である第２位相の交流電圧を印加する。これにより、第１面３１と第４面４２との間、および第１面３１と第６面５２との間に静電力が生じ、可動電極３０には、図１に示すように可動電極３０の中心Ｏを通る軸（Ｙ軸に平行な軸）を回転軸とする回転モーメントが生じる。そして、可動電極３０は、間隔Ｄ１が間隔Ｄ３よりも大きい第１状態、および間隔Ｄ３が間隔Ｄ１よりも大きい第２状態を有することができ、第１状態と第２状態とを交互に繰り返す。このように、可動電極３０は、第１面３１と第４面４２との間の静電力、および第１面３１と第６面２５との間の静電力によって、ねじり振動することができる。
【００４２】
層間絶縁層７０は、支持部４８および５８の上方に形成されている。層間絶縁層７０としては、例えば、酸化シリコン層を用いる。
【００４３】
配線層６０は、層間絶縁層７０上に形成されている。
【００４４】
配線層６２は、配線層６０上に形成され、さらに、間隙を介して可動電極３０および固定電極４０，５０の上方に配置されている。配線６２の、可動電極３０および固定電極４０，５０の上方に位置する部分には、複数の貫通孔６３が形成されている。貫通孔６３の数は、特に限定されない。
【００４５】
配線層６４は、配線層６２上に形成されている。配線層６４は、貫通孔６３を塞いで配置されている。
【００４６】
配線層６０，６２，６４としては、例えば、アルミニウム層、銅層、チタン層、またはこれらの積層体を用いる。
【００４７】
図示の例では、基板１０、絶縁層２０、固定電極４０，５０、配線層６０，６２，６４、および層間絶縁層７０によって、空洞部１が形成されている。可動電極３０は、空洞部１内に配置され、空洞部１内で動作（振動）することができる。空洞部１内は、例えば、減圧状態に保たれ、これにより可動電極３０の動作精度の向上を図ることができる。
【００４８】
配線層６０，６２，６４には、一定の電位（例えば接地電位）が与えられることが望ましい。これにより、配線層６０，６２，６４を、電磁シールドとして機能させることができる。そのため、可動電極３０を外部と電気的に遮蔽することができ、可動電極３０は、より安定した特性を有することができる。
【００４９】
パッシベーション層６６は、配線層６２上に形成されている。パッシベーション層６６としては、例えば、窒化シリコン層を用いる。
【００５０】
なお、図示の例では、ＭＥＭＳ振動子１００は、３層の配線層６０，６２，６４を有しているが、空洞部１を形成することができれば、その数は特に限定されず、適宜変更可能である。
【００５１】
第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００５２】
ＭＥＭＳ振動子１００によれば、可動電極３０の第２面３４と第１固定電極４０の第５面４４との間隔Ｄ２は、可動電極３０の第１面３２と第１固定電極４０の第４面４２との間隔Ｄ１よりも大きい。そのため、第２面３４と第５面４４との間に生じる静電力は、第１面３２と第４面４２との間に生じる静電力よりも小さい。さらに、可動電極３０の第３面３６と第２固定電極の第７面５４との間隔Ｄ４は、可動電極３０の第１面３２と第２固定電極５０第６面５２との間隔Ｄ３よりも大きい。そのため、第３面３６と第７面５４との間に生じる静電力は、第１面３２と第６面５２との間に生じる静電力よりも小さい。したがって、ＭＥＭＳ振動子１００では、可動電極３０に、ねじり振動と別モードの振動（面３４，４４間および面３６，５４間の静電力に起因する振動（例えばＸ軸方向に変位する振動））が励振されることを抑制でき、中心Ｏを通る軸を回転軸とする回転モーメントによって、安定してねじり振動することができる。その結果、ＭＥＭＳ振動子１００は、高いＱ値を有することができ、所望の周波数で振動することができる。
【００５３】
例えば、間隔Ｄ２，Ｄ４が、それぞれ間隔Ｄ１，Ｄ３以下である場合は、第２面と第５面との間の静電力、および第３面と第７面との間の静電力が大きくなり、Ｘ軸方向に変位する振動が励振されることがある。すなわち、可動電極に、ねじり振動の他に、別の振動モードが励振され、Ｑ値が低下することがある。
【００５４】
１．２．  ＭＥＭＳ振動子の製造方法
次に、第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３〜図９は、第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１００の製造工程を模式的に示す図である。なお、図３〜図７では、図中の（ａ）に断面図を示し、図中の（ｂ）に平面図を示している。図８および図９では、断面図を図示している。図３〜図９において、断面図は図１に対応し、平面図は図２に対応している。
【００５５】
図３に示すように、基板１０上に絶縁層２０（第１絶縁層２０）を形成する。絶縁層２０は、例えば、ＬＯＣＯＳ法、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法により形成される。
【００５６】
図４に示すように、絶縁層２０上に、可動電極３０を形成する。より具体的には、絶縁層２０上に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法などによって半導体層（例えば多結晶シリコン層、図示せず）を成膜する。次に、該半導体層に対して、導電性を付与するために所定の不純物（例えばボロン）を注入する。次に、不純物が注入された該半導体層をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングする。以上により、可動電極３０を形成することができる。さらに、本工程において、絶縁層２０上に、可動電極３０と一体的に支持部３８，３９を形成することができる。なお、不純物の注入は、半導体層をパターニングした後に行ってもよい。
【００５７】
図５に示すように、可動電極３０を覆うように、絶縁層２１を成膜する。絶縁層２１は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法により成膜される。絶縁層２１は、可動電極３０上に、第１寸法Ｌ１の厚み（Ｚ軸方向の長さ）を有することできる。
【００５８】
図６に示すように、絶縁層２１をパターニングして、可動電極３０の上および側方に絶縁層２２（第２絶縁層２２）を形成する。より具体的には、絶縁層２１を、可動電極３０の側方に第２寸法Ｌ２の幅（Ｘ軸方向の長さ）を有するようにパターニングする。第２寸法Ｌ２は、第１寸法Ｌ１より大きい。例えば、第２寸法Ｌ２を、パターニングされることにより露出した絶縁層２２の露出面２２ａと、側面３４，３６と、の間の距離とすることができる。以上により、可動電極３０上に第１寸法Ｌ１の厚みを有し、可動電極３０の側方に第２寸法Ｌ２の幅を有する絶縁層２２を形成することができる。第１寸法Ｌ１によって、間隔Ｄ１，Ｄ３（図１参照）が規定され、第２寸法Ｌ２によって、間隔Ｄ２，Ｄ４（図１参照）が規定される。なお、便宜上、図２では、絶縁層２２の図示を省略している。
【００５９】
図７に示すように、絶縁層２２の上および側方に、第１固定電極４０および第２固定電極５０を形成する。より具体的には、絶縁層２２を覆うように、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法などによって半導体層（例えば多結晶シリコン層、図示せず）を成膜する。次に、該半導体層に対して、導電性を付与するために所定の不純物（例えばボロン）を注入する。次に、不純物が注入された該半導体層をフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングする。以上により、固定電極４０，５０を形成することができる。さらに、本工程において、絶縁層２０上に、第１固定電極４０と一体的に支持部４８を形成することができ、また、絶縁層２０上に、第２固定電極５０と一体的に支持部５８を形成することができる。なお、不純物の注入は、半導体層をパターニングした後に行ってもよい。
【００６０】
なお、図示はしないが、基板１０にトランジスターを形成する場合、固定電極４０，５０を形成する工程において、トランジスターのゲート電極を形成してもよい。これにより、製造工程の簡素化を図ることができる。
【００６１】
図８に示すように、可動電極３０および固定電極４０，５０を覆うように、層間絶縁層７０を形成する。次に、層間絶縁層７０上に配線層６０を形成する。次に、層間絶縁層７０上に層間絶縁層７４を形成する。次に、層間絶縁層７４をパターニングして、配線層６０上にコンタクトホール７６を形成する。そして、コンタクトホール７６内および層間絶縁層７４上に配線層６２を形成する。
【００６２】
層間絶縁層７０，７４は、例えば、ＣＶＤ法や塗布（スピンコート）法などで形成することができる。層間絶縁層７０，７４の各々を形成した後に、層間絶縁層７０，７４の各々の表面を平坦化する処理を行ってもよい。配線層６０，６２は、例えば、スパッタ法、めっき法により形成される。
【００６３】
図９に示すように、配線層６２をパターニングして、配線層６２の、可動電極３０および固定電極４０，５０の上方に位置する部分に、貫通孔６３を形成する。これにより、層間絶縁層７４の一部が露出される。次に、配線層６２上に、ＣＶＤ法やスパッタ法などによりパッシベーション層６６を形成する。パッシベーション層６６は、貫通孔６３を塞がないように形成される。
【００６４】
図１に示すように、貫通孔６３を通して、層間絶縁層７０，７４、絶縁層２２、および絶縁層２０の少なくとも可動電極３０下の部分（可動電極３０と基板１０との間の部分）をエッチングすることにより除去して、空洞部１を形成する（リリース工程）。これにより、可動電極３０および固定電極４０，５０が露出される。リリース工程は、例えば、フッ化水素酸や緩衝フッ酸（フッ化水素酸とフッ化アンモニウムとの混合液）などを用いたウェットエッチングによって行われる。なお、リリース工程では、配線層６０の下に層間絶縁層７０が残るように行われる。
【００６５】
次に、配線層６２およびパッシベーション層６６上に、貫通孔６３を塞ぐように、配線層６４を形成する。配線層６４は、例えば、スパッタ法、めっき法により形成される。
【００６６】
以上の工程により、第１の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子１００を製造することができる。
【００６７】
ＭＥＭＳ振動子１００の製造方法によれば、可動電極３０上に第１寸法Ｌ１の厚みを有し、可動電極３０の側方に第１寸法Ｌ１よりも大きい第２寸法Ｌ２の幅を有する絶縁層２２を形成することができる。これにより、第２寸法Ｌ２によって規定される間隔Ｄ２，Ｄ４を、第１寸法Ｌ１によって記載される間隔Ｄ１，Ｄ３よりも大きくすることができる。そのため、第２面３４と第５面４４との間に生じる静電力を、第１面３２と第４面４２との間に生じる静電力よりも小さく、さらに、第３面３６と第７面５４との間に生じる静電力を、第１面３２と第６面５２との間に生じる静電力よりも小さくすることができる。したがって、可動電極３０に、ねじり振動と別モードの振動（面３４，４４間および面３６，５４間の静電力に起因する振動）が励振されることを抑制でき、安定してねじり振動するＭＥＭＳ振動子１００を形成することができる。特に、ＭＥＭＳ振動子１００の製造方法では、絶縁層２２の第１寸法Ｌ１を、パターニングする際のマスク層（フォトレジスト）の形状で決定することができ、間隔Ｄ２，Ｄ４を任意に設定することができる。
【００６８】
２．  第２の実施形態
２．１．  ＭＥＭＳ振動子
次に、第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子について、図面を参照しながら説明する。図１０は、第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子２００を模式的に示す断面図である。以下、ＭＥＭＳ振動子２００において、上述したＭＥＭＳ振動子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略または簡略する。
【００６９】
ＭＥＭＳ振動子１００では、図１に示すように、第１固定電極４０の第５面４４および第２固定電極５０の第７面５４は、平坦な面であり、可動電極３０の第２面３４および第３面３６と平行な面であった。これに対し、ＭＥＭＳ振動子２００では、第１固定電極４０の第５面４４および第２固定電極５０の第７面５４は、凹曲面である。
【００７０】
ここで、間隔Ｄ２とは、第２面３４と第５面４４との間の最短距離とし、図示の例では、第１面３２と第２面３４との接続部から、Ｘ軸に沿って第５面４４まで引いた線分Ａの長さである。同様に、間隔Ｄ４とは、第３面３６と第７面５４との間の最短距離とし、図示の例では、第１面３２と第３面３６との接続部から、Ｘ軸に沿って第７面５４まで引いた線分Ｂの長さである。
【００７１】
ＭＥＭＳ振動子２００によれば、ＭＥＭＳ振動子１００と同様に、間隔Ｄ２は、間隔Ｄ１よりも大きく、間隔Ｄ４は、間隔Ｄ３よりも大きい。そのため、ＭＥＭＳ振動子２００では、可動電極３０に、ねじり振動と別モードの振動（面３４，４４間および面３６，５４間の静電力に起因する振動（例えばＸ軸方向に変位する振動）が励振されることを抑制でき、安定してねじり振動することができる。
【００７２】
ＭＥＭＳ振動子２００によれば、第５面４４および第７面５４は、凹曲面であり、第２面３４および第３面３６と平行な場合に比べて（ＹＺ平面と平行な面である場合に比べて）、可動電極３０に、Ｘ軸方向に変位する振動が励振されることを、よりいっそう抑制できる。
【００７３】
２．２．  ＭＥＭＳ振動子の製造方法
次に、第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１１〜図１４は、第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子２００の製造工程を模式的に示す断面図である。以下、ＭＥＭＳ振動子２００の製造方法において、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略または簡略する。
【００７４】
図１１に示すように、基板１０上に絶縁層２０（第１絶縁層２０）を形成し、絶縁層２０上に可動電極３０を形成する。可動電極３０を形成する工程において、絶縁層２０上に可動電極を支持する支持部を、可動電極３０と一体的に形成することができる。絶縁層２０および可動電極３０は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【００７５】
次に、可動電極３０の側方に絶縁層２４（第２絶縁層２４）を形成する。絶縁層２４は、絶縁層２０上であって可動電極３０の側面３４，３６に形成されている。より具体的には、絶縁層２４は、可動電極３０を覆うようにＣＶＤ法やスパッタ法などにより絶縁層（図示せず）を成膜し、側面３４，３６に該絶縁層が残るようにエッチングすることによって形成される。図示の例では、絶縁層２４は、サイドウォール形状であり、絶縁層２４をサイドウォール２４ということもできる。絶縁層２４としては、例えば、酸化シリコン層を用いる。
【００７６】
図１２に示すように、例えば可動電極３０を熱酸化して、可動電極３０上に絶縁層２６（第３絶縁層２６）を形成する。
【００７７】
図１２に示す状態において、絶縁層２６は、可動電極３０の上に、第１寸法Ｌ１の厚みを有している。絶縁層２４は、可動電極３０の側方に第２寸法Ｌ２の幅（Ｘ軸方向の長さ）を有している。第２寸法Ｌ２は、第１寸法Ｌ１より大きい。図示の例では、第２寸法Ｌ２は、例えば、図１２に示すように断面視において、第１面３２と第２面３４との接続部から、Ｘ軸に沿って絶縁層２４の外壁面２５まで引いた線分の長さであり、また、第１面３２と第３面３６との接続部から、Ｘ軸に沿って絶縁層２４の外壁面２５まで引いた線分の長さである。第１寸法Ｌ１によって、間隔Ｄ１，Ｄ３（図１０参照）が規定され、第２寸法Ｌ２によって、間隔Ｄ２，Ｄ４（図１０参照）が規定される。
【００７８】
なお、可動電極３０の側方に絶縁層２４（第２絶縁層２４）を形成する工程と、可動電極３０上に絶縁層２６（第３絶縁層２６）を形成する工程とは、先後を問わず、例えば、可動電極３０を熱酸化して絶縁層２６（第３絶縁層２６）を形成した後に、サイドウォール形状の絶縁層２４（第２絶縁層２４）を形成してもよい。
【００７９】
図１３に示すように、絶縁層２４の側方および絶縁層２６上に、第１固定電極４０および第２固定電極５０を形成する。図示の例では、絶縁層２４はサイドウォールの形状であるので、第１固定電極４０の第５面４４および第２固定電極５０の第７面５４は、絶縁層２４の形状が転写されて、凹曲面となる。本工程において、絶縁層２０上に、第１固定電極４０と一体的に支持部４８を形成することができ、また、絶縁層２０上に、第２固定電極５０と一体的に支持部５８を形成することができる。固定電極４０，５０は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【００８０】
なお、図示はしないが、基板１０にトランジスターを形成する場合、絶縁層２６を形成する工程において、トランジスターのゲート酸化膜を形成してもよいし、固定電極４０，５０を形成する工程において、トランジスターのゲート電極を形成してもよい。これにより、製造工程の簡素化を図ることができる。
【００８１】
図１４に示すように、可動電極３０および固定電極４０，５０を覆うように、層間絶縁層７０を形成する。そして、層間絶縁層７０上に配線層６０を形成する。次に、層間絶縁層７０上に層間絶縁層７４を形成し、層間絶縁層７４にコンタクトホール７６を形成する。そして、コンタクトホール７６内および層間絶縁層７４上に配線層６２を形成する。次に、配線層６２をパターニングして、貫通孔６３を形成する。次に、配線層６２上にパッシベーション層６６を形成する。
【００８２】
層間絶縁層７０，７４、配線層６０，６２、およびパッシベーション層６６は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【００８３】
図１０に示すように、貫通孔６３を通して、層間絶縁層７０，７４、絶縁層２４，２６、および絶縁層２０の少なくとも可動電極３０下の部分（可動電極３０と基板１０との間の部分）をエッチングすることにより除去して、空洞部１を形成する（リリース工程）。これにより、可動電極３０および固定電極４０，５０が露出される。リリース工程は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【００８４】
次に、貫通孔６３を塞ぐように配線層６４を形成する。配線層６４は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【００８５】
以上の工程により、第２の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子２００を製造することができる。
【００８６】
ＭＥＭＳ振動子２００の製造方法によれば、可動電極３０上に第１寸法Ｌ１の厚みを有する絶縁層２６を形成し、可動電極３０の側方に第１寸法Ｌ１よりも大きい第２寸法Ｌ２の幅を有する絶縁層２４を形成することができる。これにより、第２寸法Ｌ２によって規定される間隔Ｄ２，Ｄ４を、第１寸法Ｌ１によって記載される間隔Ｄ１，Ｄ３よりも大きくすることができる。そのため、第２面３４と第５面４４との間に生じる静電力を、第１面３２と第４面４２との間に生じる静電力よりも小さく、さらに、第３面３６と第７面５４との間に生じる静電力を、第１面３２と第６面５２との間に生じる静電力よりも小さくすることができる。したがって、可動電極３０に、ねじり振動と別モードの振動（面３４，４４間および面３６，５４間の静電力に起因する振動）が励振されることを抑制でき、安定してねじり振動するＭＥＭＳ振動子２００を形成することができる。特に、ＭＥＭＳ振動子２００の製造方法では、絶縁層２４をサイドウォールの形状とすることにより、第５面４４および第７面５４を、凹曲面とすることができる。
【００８７】
３．  第３の実施形態
３．１．  ＭＥＭＳ振動子
次に、第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子３００を模式的に示す断面図である。以下、ＭＥＭＳ振動子３００において、上述したＭＥＭＳ振動子１００，２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略または簡略する。
【００８８】
ＭＥＭＳ振動子１００では、図１に示すように、可動電極３０の第２面３４および第３面３６、第１固定電極４０の第５面４４、および第２固定電極５０の第７面５４は、平坦な面であり、第２面３４と第５面４４とは平行であり、第３面３６と第７面５４とは平行であった。これに対し、ＭＥＭＳ振動子３００では、ＭＥＭＳ振動子２００と同様に、第１固定電極４０の第５面４４および第２固定電極５０の第７面５４は、凹曲面であり、さらに、可動電極３０の第２面３４および第３面３６は、凹曲面である。
【００８９】
ＭＥＭＳ振動子３００では、可動電極３０は、厚み方向に、導電性を付与するために注入された不純物の濃度分布を有する。これにより、第２面３４および第３面３６を、凹曲面とすることができる（詳細は後述）。
【００９０】
ＭＥＭＳ振動子３００によれば、ＭＥＭＳ振動子２００と同様に、間隔Ｄ２は、間隔Ｄ１よりも大きく、間隔Ｄ４は、間隔Ｄ３よりも大きい。そのため、ＭＥＭＳ振動子３００では、可動電極３０に、ねじり振動とは別モードの振動（面３４，４４間および面３６，５４間の静電力に起因する振動（例えばＸ軸方向に変位する振動））が励振されることを抑制でき、安定してねじり振動することができる。
【００９１】
ＭＥＭＳ振動子３００によれば、第２面３４および第３面３６は、凹曲面であり、ＹＺ平面と平行な面である場合に比べて、可動電極３０に、Ｘ軸方向に変位する振動が励振されることを、よりいっそう抑制できる。
【００９２】
３．２．  ＭＥＭＳ振動子の製造方法
次に、第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１６〜図２２は、第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子３００の製造工程を模式的に示す断面図である。以下、ＭＥＭＳ振動子３００の製造方法において、上述したＭＥＭＳ振動子１００，２００の製造方法で説明した部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略または簡略する。
【００９３】
図１６に示すように、基板１０上に絶縁層２０（第１絶縁層２０）を形成する。絶縁層２０は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【００９４】
次に、絶縁層２０上に、半導体層３１（多結晶シリコン層）を成膜する。半導体層３１は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法により形成される。
【００９５】
図１７に示すように、半導体層３１に、導電性を付与するために所定の不純物（例えばボロン）を注入する。不純物の注入は、半導体層３１の上面３２（第１面３２ともいえる）を含む第１部分３１ａの不純物濃度、および半導体層３１の下面３７を含む第２部分３１ｂの不純物濃度よりも、第１部分３１ａと第２部分３１ｂとに挟まれた半導体層３１の第３部分３１ｃの不純物濃度が高くなるように行われる。例えば、不純物を注入する際の加速電圧を制御することにより、第３部分３１ｃの不純物濃度を、第１部分３１ａおよび第２部分３２ｂの不純物濃度よりも高くすることができる。
【００９６】
図１８に示すように、不純物が注入された半導体層３１をパターニングして、可動電極３０を形成する。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術によって行われる。ここで、不純物濃度が高い第３部分３１ｃは、第１部分３１ａおよび第２部分３１ｂに比べて、エッチング速度が大きい。そのため、可動電極３０の第２面３４および第３面３６は、凹曲面となる。なお、可動電極３０を形成する工程において、絶縁層２０上に可動電極を支持する支持部を、可動電極３０と一体的に形成することができる。
【００９７】
図１９に示すように、例えば可動電極３０を熱酸化して、可動電極３０上に絶縁層２６（第３絶縁層２６）を形成し、可動電極３０の側方に（第２面３４および第３面３６に）絶縁層２４ａを形成する。絶縁層２６は、可動電極３０の上に、第１寸法Ｌ１の厚みを有している。
【００９８】
図２０に示すように、絶縁層２４ａの側方に絶縁層２４ｂを形成して、可動電極３０の側方に絶縁層２４（第２絶縁層２４）を形成する。より具体的には、絶縁層２４ｂは、絶縁層２４ａ，２６を覆うようにＣＶＤ法やスパッタ法などにより絶縁層（図示せず）を成膜し、絶縁層２４ａの側方に該絶縁層が残るようにエッチングすることによって形成される。図示の例では、絶縁層２４ｂは、サイドウォール形状であり、絶縁層２４ｂをサイドウォールとよぶこともできる。
【００９９】
絶縁層２４は、可動電極３０の側方に第２寸法Ｌ２の幅（Ｘ軸方向の長さ）を有している。第２寸法Ｌ２は、第１寸法Ｌ１より大きい。図示の例では、第２寸法Ｌ２は、例えば、図２０に示すように断面視において、第１面３２と第２面３４との接続部から、Ｘ軸に沿って絶縁層２４の外壁面２５まで引いた線分の長さであり、また、第１面３２と第３面３６との接続部から、Ｘ軸に沿って絶縁層２４の外壁面２５まで引いた線分の長さである。第１寸法Ｌ１によって、間隔Ｄ１，Ｄ３（図１５参照）が規定され、第２寸法Ｌ２によって、間隔Ｄ２，Ｄ４（図１５参照）が規定される。
【０１００】
なお、絶縁層２４ａ，２６を形成する工程と、絶縁層２４ｂを形成する工程とは、その先後を問わない。
【０１０１】
また、熱酸化膜である絶縁層２４ａ，２６、およびサイドウォールである絶縁層２４ｂを形成する代わりに、図６に示したように、可動電極３０上に第１寸法Ｌ１の厚みを有し、可動電極３０の側方に第１寸法Ｌ１よりも大きい第２寸法Ｌ２の幅を有する絶縁層２２を形成してもよい。
【０１０２】
図２１に示すように、絶縁層２４の側方および絶縁層２６上に、第１固定電極４０および第２固定電極５０を形成する。図示の例では、絶縁層２４ｂはサイドウォールの形状であるので、第１固定電極４０の第５面４４および第２固定電極５０の第７面５４は、絶縁層２４ｂの形状が転写されて、凹曲面となる。本工程において、絶縁層２０上に、第１固定電極４０と一体的に支持部４８を形成することができ、また、絶縁層２０上に、第２固定電極５０と一体的に支持部５８を形成することができる。固定電極４０，５０は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【０１０３】
図２２に示すように、可動電極３０および固定電極４０，５０を覆うように、層間絶縁層７０を形成する。そして、層間絶縁層７０上に配線層６０を形成する。次に、層間絶縁層７０上に層間絶縁層７４を形成し、層間絶縁層７４にコンタクトホール７６を形成する。そして、コンタクトホール７６内および層間絶縁層７４上に配線層６２を形成する。次に、配線層６２をパターニングして、貫通孔６３を形成する。次に、配線層６２上にパッシベーション層６６を形成する。
【０１０４】
層間絶縁層７０，７４、配線層６０，６２、およびパッシベーション層６６は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【０１０５】
図１５に示すように、貫通孔６３を通して、層間絶縁層７０，７４、絶縁層２４，２６、および絶縁層２０の少なくとも可動電極３０下の部分（可動電極３０と基板１０との間の部分）をエッチングすることにより除去して、空洞部１を形成する（リリース工程）。これにより、可動電極３０および固定電極４０，５０が露出される。リリース工程は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【０１０６】
次に、貫通孔６３を塞ぐように配線層６４を形成する。配線層６４は、上述したＭＥＭＳ振動子１００の製造方法で説明した方法で形成される。
【０１０７】
以上の工程により、第３の実施形態に係るＭＥＭＳ振動子３００を製造することができる。
【０１０８】
ＭＥＭＳ振動子３００の製造方法によれば、ＭＥＭＳ振動子１００の製造方法と同様に、間隔Ｄ２を、間隔Ｄ１よりも大きくし、間隔Ｄ４を、間隔Ｄ３よりも大きくすることができる。そのため、可動電極３０に、ねじり振動とは別モードの振動（面３４，４４間および面３６，５４間の静電力に起因する振動）が励振されることを抑制でき、安定してねじり振動するＭＥＭＳ振動子３００を形成することができる。特に、ＭＥＭＳ振動子３００の製造方法では、厚み方向に濃度分布を有するように、半導体層３１に不純物を注入することにより、可動電極３０の第２面３４および第３面３６を、凹曲面とすることができる。
【０１０９】
４．  第４の実施形態
次に、第４の実施形態に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。図２３は、第４の実施形態に係る発振器４００を示す回路図である。
【０１１０】
発振器４００は、図２３に示すように、例えば、本発明に係るＭＥＭＳ振動子（例えばＭＥＭＳ振動子１００）と、反転増幅回路（回路部）４１０と、を含む。
【０１１１】
ＭＥＭＳ振動子１００は、可動電極３０と電気的に接続された第１端子１００ａと、固定電極４０，５０と電気的に接続された第２端子１００ｂと、を有している。ＭＥＭＳ振動子１００の第１端子１００ａは、反転増幅回路４１０の入力端子４１０ａと少なくとも交流的に接続する。ＭＥＭＳ振動子１００の第２端子１００ｂは、反転増幅回路４１０の出力端子４１０ｂと少なくとも交流的に接続する。
【０１１２】
図示の例では、反転増幅回路４１０は、１つのインバーターから構成されているが、所望の発振条件が満たされるように、複数のインバーター（反転回路）や増幅回路を組み合わせて構成されていてもよい。
【０１１３】
発振器４００は、反転増幅回路４１０に対する帰還抵抗を含んで構成されていてもよい。図２３に示す例では、反転増幅回路４１０の入力端子と出力端子とが抵抗４２０を介して接続されている。
【０１１４】
発振器４００は、反転増幅回路４１０の入力端子４１０ａと基準電位（接地電位）との間に接続された第１キャパシター４３０と、反転増幅回路４１０の出力端子４１０ｂと基準電位（接地電位）との間に接続された第２キャパシター４３２と、を含んで構成されている。これにより、ＭＥＭＳ振動子１００とキャパシター４３０，４３２とで共振回路を構成する発振回路とすることができる。発振器４００は、この発振回路で得られた発振信号ｆを出力する。
【０１１５】
発振器４００を構成するトランジスターやキャパシター（図示せず）等は、例えば、基板１０上に（図１参照）形成されていてもよい。これにより、ＭＥＭＳ振動子１００と反転増幅回路４１０をモノリシックに形成することができる。
【０１１６】
発振器４００によれば、ねじり振動とは別モードの振動が励振されることを抑制できるＭＥＭＳ振動子１００を含む。そのため、発振器４００は、安定して発振することができる。
【０１１７】
なお、発振器４００は、図２４に示すように、さらに、分周回路４４０を有していてもよい。分周回路４４０は、発振回路の出力信号Ｖｏｕｔを分周し、発振信号ｆを出力する。これにより、発振器４００は、例えば、出力信号Ｖｏｕｔの周波数よりも低い周波数の出力信号を得ることができる。
【０１１８】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１１９】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２０】
１  空洞部、１０  基板、２０，２１，２２  絶縁層、２２ａ  露出面、
２４，２４ａ，２４ｂ  絶縁層、２５  外壁面、３０  第１固定電極、３１  半導体層、
３１ａ  第１部分、３１ｂ  第２部分、３１ｃ  第３部分、３２  第１面、
３４  第２面、３６  第３面、３７  下面、３８  支持部、３９  支持部、
４０  第１固定電極、４２  第４面、４４  第５面、４８  支持部、
５０  第２固定電極、５２  第６面、５４  第７面、５８  支持部、
６０，６２  配線層、６３  貫通孔、６４  配線層、６６  パッシベーション層、
７０  層間絶縁層、７４  層間絶縁層、７６  コンタクトホール、
１００  ＭＥＭＳ振動子、１００ａ  第１端子、１００ｂ  第２端子、
２００，３００  ＭＥＭＳ振動子、４００  発振器、４１０  反転増幅回路、
４１０ａ  入力端子、４１０ｂ  出力端子、４２０  抵抗、４３０  第１キャパシター、
４３２  第２キャパシター、４４０  分周回路
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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