(57)【要約】共振子（１０）は、主面を有する基板（Ｆ２）、基板（Ｆ２）の主面上に形成された下部電極（Ｅ１）、下部電極（Ｅ１）上に形成された圧電膜（Ｆ３）、及び、圧電膜（Ｆ３）上に形成された上部電極（Ｅ２）を有する振動部（１２０）と、振動部（１２０）の少なくとも一部を囲むように設けられた保持部（１４０）と、を備えている。振動部（１２０）の周囲には、基板（Ｆ２）の主面の平面視における第１方向に異なる幅を有する開口溝が設けられている。基板（Ｆ２）の主面の平面視において、上部電極（Ｅ２）は、基板（Ｆ２）の外縁から第１方向に沿ったギャップを空けて設けられ、かつ、開口溝の幅が大きい領域のギャップの長さが開口溝の幅が小さい領域のギャップの長さよりも大きくなるように形成されている。
2019211926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する基板、前記基板の主面上に形成された下部電極、前記下部電極上に形成された圧電膜、及び、前記圧電膜上に形成された上部電極を有する振動部と、
前記振動部の少なくとも一部を囲むように設けられた保持部と、
を備え、
前記振動部の周囲には、前記基板の主面の平面視における第１方向に異なる幅を有する開口溝が設けられ、
前記基板の主面の平面視において、前記上部電極は、前記基板の外縁から前記第１方向に沿ったギャップを空けて設けられ、かつ、前記開口溝の幅が大きい領域の前記上部電極のギャップの長さが前記開口溝の幅が小さい領域の前記上部電極のギャップの長さよりも大きくなるように形成された、
共振子。
【請求項２】
前記振動部は、前記上部電極を覆うように設けられた絶縁膜を有する、
請求項１に記載の共振子。
【請求項３】
前記振動部は、前記絶縁膜の少なくとも一部を覆う導電膜を有し、
前記基板の主面の平面視において、前記導電膜は、前記基板の外縁から前記第１方向に沿ったギャップを空けて設けられ、かつ、前記開口溝の幅が大きい領域の前記上部電極のギャップの長さが前記開口溝の幅が小さい領域の前記導電膜のギャップの長さよりも大きくなるように形成された、
請求項２に記載の共振子。
【請求項４】
前記開口溝の幅が大きい領域の前記上部電極のギャップの長さは、前記開口溝の幅が大きい領域の前記導電膜のギャップの長さより大きくなるように形成され、前記開口溝の幅が小さい領域の前記上部電極のギャップの長さは前記開口溝の幅が小さい領域の前記導電膜のギャップの長さよりも大きくなるように形成された、
請求項３に記載の共振子。
【請求項５】
前記振動部は、
基部と、当該基部に接続された固定端及び当該基部から離れて設けられた開放端を有し、前記固定端から前記開放端まで延在する複数の振動腕とを備える
請求項１乃至４の何れか一項に記載の共振子。
【請求項６】
前記複数の振動腕は、４本以上の偶数本であり、
前記開口溝の幅が大きい領域は、前記複数の振動腕のうち最も内側に配置された２本の振動腕の間の領域であり、
前記開口溝の幅が小さい領域は、当該最も内側に配置された２本の振動腕以外のいずれかの隣り合う２本の振動腕の間の領域である、
請求項５に記載の共振子。
【請求項７】
前記基板の主面の平面視において、前記複数の振動腕は、前記開放端に向かって前記複数の振動腕が延在する方向と直交する方向の幅が広がるテーパー形状を有し、
前記開口溝の幅が大きい領域は、前記複数の振動腕のうち隣り合う２本の振動腕の前記固定端に近い側の領域であり、
前記開口溝の幅が小さい領域は、当該隣り合う２本の振動腕の前記開放端に近い側の領域である、
請求項５又は６に記載の共振子。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載の共振子と、
前記共振子の前記主面に対向して設けられた上蓋と、
前記共振子の前記主面に対向して設けられ、前記複数の振動腕のうち隣り合う２つの振動腕の間に突起する突起部を有する下蓋と、
を備え、
前記開口溝の幅が小さい領域は、前記複数の振動腕のうち隣り合う２本の振動腕のいずれか１本の振動腕と、前記突起部との間の領域である、
共振装置。
【請求項９】
前記保持部は、前記振動部の周囲を囲んで設けられ、
前記振動部は、輪郭振動を行う第１領域と、当該第１領域を前記保持部に接続させる第２領域とを有し、
前記開口溝の幅が大きい領域は、前記第２領域と前記保持部との間の領域であり、
前記開口溝の幅が小さい領域は、前記第１領域と前記保持部との間の領域である、
請求項１に記載の共振子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振子及び共振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器において計時機能を実現するためのデバイスとして、圧電振動子等の共振子が用いられている。電子機器の小型化に伴い、共振子も小型化が要求されており、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて製造される共振子（以下、「ＭＥＭＳ振動子」ともいう。）が注目されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｓｉ（シリコン）基板上に、下部電極、圧電膜、及び上部電極がこの順で形成された３本の振動腕を有する共振子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５５５２８７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
共振子において、振動腕を形成する際、通常、Ｓｉ基板上に電極や圧電膜を形成した後にエッチング等によってパターニング（リリース）する。このとき、リリース幅（すなわちエッチングによって除去される幅）が広いほどエッチング速度は速くなる。エッチング速度は厚み方向のみならず水平方向のエッチング量にも影響を与える。
ところが、特許文献１に記載されるような従来の共振子は、振動腕の外縁と電極の外縁との間の幅は、リリース幅によらず一定となっている。この場合、リリース幅の広い箇所においては狭い箇所よりも圧電膜が多くエッチングされるため、電極同士が短絡してしまうおそれがある。
また上部電極を保護膜で覆う構成とした場合でも、リリース幅が広いところでは同様に保護膜が多く除去されるため、上部電極が露出してしまう。【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、共振子において、エッチングによる電極の短絡を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る共振子は、主面を有する基板、基板の主面上に形成された下部電極、下部電極上に形成された圧電膜、及び、圧電膜上に形成された上部電極を有する振動部と、振動部の少なくとも一部を囲むように設けられた保持部と、を備え、振動部の周囲には、基板の主面の平面視における第１方向に異なる幅を有する開口溝が設けられ、基板の主面の平面視において、上部電極は、基板の外縁から第１方向に沿ったギャップを空けて設けられ、かつ、開口溝の幅が大きい領域のギャップの長さが開口溝の幅が小さい領域のギャップの長さよりも大きくなるように形成された。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、共振子において、エッチングによる電極の短絡を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る共振装置の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る共振装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】図２のＡＡ’線に沿った共振装置の断面図である。
【図４】上蓋を取り外した本発明の第１実施形態に係る共振子の平面図である。
【図５】振動腕の断面の写真である。
【図６】リリース幅とエッチング量の関係を示すグラフである。
【図７】図４のＤＤ’線に沿った複数の振動腕の断面図である。
【図８Ａ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図８Ｃ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る共振装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１４】図１３のＥＥ’線に沿った振動腕の断面図である。
【図１５】図１３のＦＦ’線に沿った振動腕の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
以下、添付の図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の外観を概略的に示す斜視図である。また、図２は、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の構造を概略的に示す分解斜視図である。さらに図３は、図２のＡＡ’線に沿った共振装置１の断面図である。
【００１１】
この共振装置１は、共振子１０と、共振子１０を挟んで互いに対向するように設けられた上蓋３０及び下蓋２０と、を備えている。すなわち、共振装置１は、下蓋２０と、共振子１０と、上蓋３０とがこの順で積層されて構成されている。
【００１２】
また、共振子１０と下蓋２０との接合、及び共振子１０と上蓋３０との接合により、共振子１０が封止され、共振子１０の振動空間が形成される。共振子１０、下蓋２０及び上蓋３０は、それぞれＳｉ（シリコン）基板を用いて形成されている。共振子１０及び下蓋２０のそれぞれのＳｉ基板同士が互いに接合され、また、共振子１０及び上蓋３０のそれぞれのＳｉ基板同士は互いに接合されている。共振子１０及び下蓋２０は、ＳＯＩ基板を用いて形成されてもよい。なお、下蓋２０と上蓋３０とが互いに接合され、下蓋２０及び上蓋３０によって形成される振動空間の内部に共振子１０が格納されてもよい。
【００１３】
共振子１０は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるＭＥＭＳ共振子である。なお、本実施形態においては、共振子１０はＳｉ基板を用いて形成されるものを例として説明する。以下の説明では、下蓋２０において、共振子１０と対向する面を表面、当該表面と対向する面を裏面とする。さらに上蓋３０において、共振子１０と対向する面を裏面、当該裏面に対向する面を表面とする。共振子１０において、下蓋２０と対向する面を裏面、上蓋３０と対向する面を表面とする。同様に、共振子１０の構成要素において、それぞれの下蓋２０と対向する面を裏面、それぞれの上蓋３０と対向する面を表面とする。下蓋２０から上蓋３０に向かう方向を上とし、その反対方向を下とする。
以下、共振装置１の各構成について詳細に説明する。
【００１４】
（１．上蓋３０）
上蓋３０はＸＹ平面に沿って平板状に広がっており、その裏面側に例えば平たい直方体形状の凹部３１が形成されている。凹部３１は、側壁３３及び底板３２に囲まれており、共振子１０が振動する空間である振動空間の一部を形成する。
【００１５】
上蓋３０は、所定の厚みのＳｉ（シリコン）ウエハＳ１により形成されている。上蓋３０は、ＸＹ平面に沿って設けられる矩形平板状の底板３２と、底板３２の周縁部から下蓋２０（共振子１０）に向けて延びる側壁３３とを有する。図３に示すように、上蓋３０はその側壁３３の裏面によって、後述する接合層４０により共振子１０の保持部１４０と接合されている。上蓋３０の表面及び裏面は、酸化ケイ素膜（不図示）に覆われていることが好ましい。酸化ケイ素膜は、例えばＳｉウエハＳ１の表面の酸化や、化学気相蒸着（ＣＶＤ: Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＳｉウエハＳ１の表面に形成される。
【００１６】
なお、図３には示さないが、上蓋３０の表面には、端子が形成されている。端子は上蓋３０に形成された貫通孔に不純物ドープされた多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）やＣｕ（銅）やＡｕ（金）や不純物ドープされた単結晶シリコン等の導電性材料が充填されて形成される。端子は、外部電源と共振子１０とを電気的に接続させる配線と接続されている。端子は、下蓋２０の裏面や、上蓋３０又は下蓋２０の側面に形成されてもよい。
【００１７】
（２．下蓋２０）
下蓋２０は、ＸＹ平面に沿って設けられる矩形平板状の底板２２と、底板２２の周縁部から上蓋３０（共振子１０）に向けて延びる側壁２３とを有する。下蓋２０には、表面側において、底板２２の表面と側壁２３の内面とによって形成される凹部２１が設けられる。凹部２１は、共振子１０の振動空間の一部を形成する。上述した上蓋３０と下蓋２０とによって、この振動空間は気密に封止され、真空状態が維持される。この振動空間には、例えば不活性ガス等の気体が充填されてもよい。
【００１８】
図３に示すように、下蓋２０の底板２２及び側壁２３は、所定の厚みのＳｉ（シリコン）ウエハＳ２により、一体的に形成されている。また、下蓋２０は、側壁２３の表面によって、共振子１０の保持部１４０と接合されている。Ｚ軸方向に規定される下蓋２０の厚みは例えば１５０μｍ、Ｚ軸方向に規定される凹部２１の深さは例えば５０μｍである。なお、ＳｉウエハＳ２は、縮退されていないシリコンから形成されており、その抵抗率は例えば１６ｍΩ・ｃｍ以上である。
【００１９】
（３．共振子１０）
次に、図１〜３に加え、図４を参照して共振子１０の構成について説明する。
図４は、本実施形態に係る、共振子１０の構造を概略的に示す平面図である。共振子１０は、振動部１２０と、保持部１４０と、保持腕１１０とを備えている。振動部１２０は、基部１３０と、当該基部１３０に接続された固定端及び当該基部１３０から離れて設けられた開放端を有し、固定端から開放端まで延在する複数の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄ（以下、まとめて「複数の振動腕１３５」ともいう。）と、を有している。さらに振動部１２０には、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４（以下、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４をまとめて「金属層Ｅ２」とも呼ぶ。）が形成されている。以下の説明では、金属層Ｅ２のうち、複数の振動腕１３５に形成されている金属層Ｅ２１〜Ｅ２４を特に上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４ともいう。また、図４においては上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４を外部の駆動電源に電気的に接続させるための配線や端子等は、記載を省略している。
【００２０】
（３−１．積層構造）
まず図３を参照して、共振子１０の積層構造について説明する。共振子１０では、保持部１４０、基部１３０、複数の振動腕１３５、保持腕１１０は、同一プロセスで一体的に形成される。共振子１０では、まず、Ｓｉ（シリコン）基板Ｆ２の上に、金属層Ｅ１（下部電極の一例である。）が積層されている。そして、金属層Ｅ１の上には、金属層Ｅ１を覆うように、圧電薄膜Ｆ３（圧電膜の一例である。）が積層されており、さらに、圧電薄膜Ｆ３の表面には、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４が積層されている。金属層Ｅ２１〜Ｅ２４の上には、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４を覆うように、保護膜２３５が積層されている。複数の振動腕１３５のそれぞれの先端（後述する錘部Ｇ）においては、さらに、保護膜２３５上に、導電膜２３６が積層されている。図４に示すような上蓋３０側からの平面視において、錘部Ｇに設けられた上部電極Ｅ２１のＸ軸方向において対向する一対の端部は、振動腕１３５Ａの導電膜２３６の内側に位置している。振動腕１３５Ｂ〜Ｄについても同様である。本実施例では、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４は、複数の振動腕１３５の先端まで延在しているが（図４参照）、先端までは延在しない構成でもよい。先端までは延在しない構成の場合、金属層Ｅ１や導電膜２３６との短絡による特性変化を抑制することができる。
なお、低抵抗となる縮退シリコン基板をＳｉ基板Ｆ２として用いる事で、Ｓｉ基板Ｆ２自体が下部電極を兼ねる事が可能となるため、金属層Ｅ１を省略する事も可能である。また、Ｓｉ基板Ｆ２と金属層Ｅ１との間には任意の層が形成されてもよい。
【００２１】
Ｓｉ基板Ｆ２は、例えば、厚さ６μｍ程度の縮退したｎ型Ｓｉ半導体から形成されており、ｎ型ドーパントとしてＰ（リン）やＡｓ（ヒ素）、Ｓｂ（アンチモン）などを含むことができる。特に、複数の振動腕１３５とｎ型Ｓｉ半導体から構成されたＳｉ基板Ｆ２の［１００］結晶軸またはこれと等価な結晶軸とのなす回転角は、０度より大きく１５度以下（又は０度以上１５度以下でもよい）、または７５度以上９０度以下の範囲内にあることが好ましい。なお、ここで回転角とは、Ｓｉ基板Ｆ２の［１００］結晶軸またはこれと等価な結晶軸に沿った線分に対して保持腕１１０が伸びる方向の角度をいう。
また、Ｓｉ基板Ｆ２に用いられる縮退Ｓｉの抵抗値は、例えば１．６ｍΩ・ｃｍ未満であり、より好ましくは１．２ｍΩ・ｃｍ以下である。さらにＳｉ基板Ｆ２の下面には、温度特性補正層に相当する酸化ケイ素（例えばＳｉＯ２）層Ｆ２１が形成されている。これにより、温度特性を向上させることが可能になる。
【００２２】
本実施形態において、温度特性補正層とは、振動部１２０における周波数の温度係数（すなわち、温度当たりの変化率）を、少なくとも常温近傍において低減する機能を持つ層をいう。振動部１２０が温度特性補正層に相当する酸化ケイ素層Ｆ２１を有することにより、例えば、Ｓｉ基板Ｆ２と、金属層Ｅ１、Ｅ２と、圧電薄膜Ｆ３と、酸化ケイ素層Ｆ２１とによる積層構造体の共振周波数の、温度に伴う変化を低減することができる。
【００２３】
共振子１０においては、酸化ケイ素層Ｆ２１は、均一の厚みで形成されることが望ましい。なお、均一の厚みとは、酸化ケイ素層Ｆ２１の厚みのばらつきが、厚みの平均値から±２０％以内であることをいう。
【００２４】
なお、酸化ケイ素層Ｆ２１は、Ｓｉ基板Ｆ２の上面に形成されてもよいし、Ｓｉ基板Ｆ２の上面と下面の双方に形成されてもよい。また、保持部１４０においては、Ｓｉ基板Ｆ２の下面に酸化ケイ素層Ｆ２１が形成されなくてもよい。
【００２５】
金属層Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ１は、例えば厚さ０．１〜０．２μｍ程度のＭｏ（モリブデン）やアルミニウム（Ａｌ）等を用いて形成される。金属層Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ１は、エッチング等により、所望の形状に形成される。金属層Ｅ１は、例えば振動部１２０においては、電圧が印加される印加電極または他の電極から電気的に分離されたフロート電極またはアースされたグランド電極として機能するように形成された下部電極である。本実施例では、下部電極はフロート電極となっている。
また、金属層Ｅ１は、保持腕１１１，１１２や保持部１４０においては、共振子１０の外部に設けられた交流電源に下部電極（印加電極）を電気的に接続するための下部配線、またはアースに下部電極（グランド電極）を電気的に接続するための下部配線として機能するように形成される。
【００２６】
他方で、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４は、振動部１２０においては、上部電極として機能するように形成される。また、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４は、保持腕１１０や保持部１４０においては、共振子１０の外部に設けられた回路または交流電源に上部電極を電気的に接続するための上部配線として機能するように形成される。
【００２７】
なお、外部の交流電源またはアースから下部配線への電気的な接続にあたっては、上蓋３０と共振子１０との接合部分に引出電極を形成して、当該引出電極が共振装置１の内部と外部とを電気的に接続する構成や、上蓋３０にビアを形成し、当該ビアの内部に導電性材料を充填してビア電極を設け、当該ビア電極が共振装置１の内部と外部とを電気的に接続する構成が用いられてもよい。このような引出電極やビア電極を用いた電気的接続は、外部の回路または交流電源から上部配線への電気的な接続についても同様に適用することができる。なお、金属層Ｅ１及び金属層Ｅ２の機能は入れ替わっていてもよい。すなわち、金属層Ｅ２（上部電極）が外部の交流電源またはアースに電気的に接続され且つ金属層Ｅ１（下部電極）が外部の回路または交流電源に電気的に接続されてもよい。
【００２８】
圧電薄膜Ｆ３は、印加された電圧を振動に変換する圧電体の薄膜であり、例えば、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）等の窒化物や酸化物を主成分とすることができる。具体的には、圧電薄膜Ｆ３は、ＳｃＡｌＮ（窒化スカンジウムアルミニウム）により形成することができる。ＳｃＡｌＮは、窒化アルミニウムにおけるアルミニウムの一部をスカンジウムに置換したものである。また、圧電薄膜Ｆ３の厚さは、例えば、１μｍ程度であるが、０．２μｍ〜２μｍ程度であってもよい。
【００２９】
圧電薄膜Ｆ３は、図３の断面図において、複数の振動腕１３５をリリースする際のエッチングの影響により、金属層Ｅ１から金属層Ｅ２１〜Ｅ２４に向かうにつれて、徐々に狭まる形状となっている。特に、外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）とそれに隣接する内側の振動腕１３５Ｂ（１３５Ｃ）とのそれぞれの錘部Ｇの間に形成された開口溝の幅（以下、「リリース幅」という。）Ｗ５、互いに隣接する内側の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃのそれぞれの錘部Ｇ同士の間のリリース幅Ｗ６、または外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）の錘部Ｇと保持部１４０との間のリリース幅Ｗ４が大きいほど、圧電薄膜Ｆ３における金属層Ｅ１から金属層Ｅ２１〜Ｅ２４に向かう斜度は大きくなる。図３の例では、リリース幅Ｗ６はリリース幅Ｗ４，Ｗ５より大きいため、振動腕１３５Ｂにおける振動腕１３５Ｃ側（すなわちリリース幅Ｗ６に面する側）の端部、及び振動腕１３５Ｃにおける振動腕１３５Ｂ側（すなわちリリース幅Ｗ６に面する側）の端部の斜度は、反対側（すなわちリリース幅Ｗ５に面する側）の端部、及び振動腕１３５Ａ，１３５Ｄの両端部（リリース幅Ｗ４に面する側及びリリース幅Ｗ５に面する側）よりも斜度が大きくなっている。
【００３０】
保護膜２３５は、絶縁体の層であり、エッチングによる質量低減の速度が導電膜２３６より遅い材料により形成される。例えば、保護膜２３５は、ＡｌＮやＳｉＮ等の窒化膜やＴａ2Ｏ5（５酸化タンタル）やＳｉＯ2等の酸化膜により形成される。なお、質量低減速度は、エッチング速度（単位時間あたりに除去される厚み）と密度との積により表される。保護膜２３５の厚さは、圧電薄膜Ｆ３の厚さ（Ｃ軸方向）の半分以下で形成され、本実施形態では、例えば０．２μｍ程度である。なお、保護膜２３５のより好ましい厚さは、圧電薄膜Ｆ３の厚さの４分の１程度である。さらに、保護膜２３５がＡｌＮ等の圧電体によって形成される場合には、圧電薄膜Ｆ３と同じ配向を持った圧電体が用いられることが好ましい。
【００３１】
導電膜２３６は、導電体の層であり、エッチングによる質量低減の速度が保護膜２３５より速い材料により形成される。導電膜２３６は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）や金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）等の金属により形成される。
【００３２】
なお、保護膜２３５と導電膜２３６とは、質量低減速度の関係が上述のとおりであれば、エッチング速度の大小関係は任意である。
【００３３】
導電膜２３６は、振動部１２０の略全面に形成された後、エッチング等の加工により所定の領域のみに形成される。
【００３４】
保護膜２３５及び導電膜２３６に対するエッチングは、例えば、保護膜２３５及び導電膜２３６に同時にイオンビーム（例えば、アルゴン（Ａｒ）イオンビーム）を照射することによって行われる。イオンビームは共振子１０よりも広い範囲に照射することが可能である。なお、本実施形態では、イオンビームによりエッチングを行う例を示すが、エッチング方法は、イオンビームによるものに限られない。
【００３５】
（３−２．平面構造）
次に、図４を参照して共振子１０の平面構造について説明する。
【００３６】
（ａ）振動部１２０
振動部１２０は、図４の直交座標系におけるＸＹ平面に沿って広がる櫛歯形状の輪郭を有している。振動部１２０は、保持部１４０の内側に設けられており、振動部１２０と保持部１４０との間には、所定の間隔で空間が形成されている。図４の例では、振動部１２０は、基部１３０と４本の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄとを有している。なお、振動腕の数は、４本に限定されず、例えば１本以上の任意の数に設定される。本実施形態において、複数の振動腕１３５と、基部１３０とは、一体に形成されている。
【００３７】
基部１３０は、平面視において、Ｘ軸方向に沿って延びる長辺１３１ａ、１３１ｂ、Ｙ軸方向に沿って延びる短辺１３１ｃ、１３１ｄを有している。長辺１３１ａは、基部１３０の前端の面１３１Ａ（以下、「前端１３１Ａ」とも呼ぶ。）の一つの辺であり、長辺１３１ｂは基部１３０の後端の面１３１Ｂ（以下、「後端１３１Ｂ」とも呼ぶ。）の一つの辺である。基部１３０において、前端１３１Ａと後端１３１Ｂとは、互いに対向するように設けられている。
【００３８】
基部１３０は、前端１３１Ａにおいて、複数の振動腕１３５に接続され、後端１３１Ｂにおいて、保持腕１１１、１１２に接続されている。なお、基部１３０は、図４の例では平面視において、略長方形の形状を有しているがこれに限定されず、長辺１３１ａの垂直二等分線に沿って規定される仮想平面Ｐに対して略面対称に形成されていればよい。基部１３０は、例えば、長辺１３１ｂ及び長辺１３１ａの一方が他方より短い台形や、長辺１３１ａ又は長辺１３１ｂを直径とする半円の形状であってもよい。また、長辺１３１ａ、１３１ｂ及び短辺１３１ｃ、１３１ｄは直線に限定されず、それぞれの少なくとも一部が曲線であってもよい。
【００３９】
基部１３０において、前端１３１Ａから後端１３１Ｂに向かう方向における、前端１３１Ａと後端１３１Ｂとの最長距離である基部長（図４においては短辺１３１ｃ、１３１ｄの長さ）は４０μｍ程度である。また、基部長方向に直交する幅方向であって、基部１３０の側端同士の最長距離である基部幅（図４においては長辺１３１ａ、１３１ｂの長さ）は２８５μｍ程度である。
【００４０】
複数の振動腕１３５は、Ｙ軸方向に延び、それぞれ同一のサイズを有している。複数の振動腕１３５は、それぞれが基部１３０と保持部１４０との間にＹ軸方向に平行に設けられ、一端は、基部１３０の前端１３１Ａと接続されて固定端となっており、他端は開放端となっている。また、複数の振動腕１３５は、それぞれ、Ｘ軸方向に所定の間隔で、並列して設けられている。なお、複数の振動腕１３５は、それぞれ、例えばＸ軸方向の幅が５０μｍ程度、Ｙ軸方向の長さが４２０μｍ程度である。
【００４１】
複数の振動腕１３５はそれぞれ開放端に、錘部Ｇを有している。錘部Ｇは、複数の振動腕１３５の他の部位よりもＸ軸方向の幅が広い。錘部Ｇは、例えば、Ｘ軸方向の幅が７０μｍ程度である。錘部Ｇは、複数の振動腕１３５の他の部位と同一プロセスによって一体形成される。錘部Ｇが形成されることで、複数の振動腕１３５のそれぞれにおける単位長さ当たりの重さが、固定端側よりも開放端側の方で重くなっている。従って、複数の振動腕１３５が開放端側にそれぞれ錘部Ｇを有することで、複数の振動腕１３５のそれぞれにおける上下方向の振動の振幅を大きくすることができる。
【００４２】
本実施形態の振動部１２０では、Ｘ軸方向において、外側に２本の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄが配置されており、内側に２本の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃが配置されている。
【００４３】
複数の振動腕１３５の固定端近傍から錘部Ｇが形成される箇所近傍に亘って、振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄにはそれぞれ上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４が形成されている。さらに、振動部１２０の表面（上蓋３０に対向する面）側には、その全面に亘って保護膜２３５が形成されている。さらに、複数の振動腕１３５における保護膜２３５の表面の一部には、それぞれ、導電膜２３６が形成されている。保護膜２３５及び導電膜２３６によって、振動部１２０の共振周波数を調整することができる。尚、必ずしも保護膜２３５は振動部１２０の全面に亘って設けられる必要はないが、共振周波数調整において下地の上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４及び圧電薄膜Ｆ３）をダメージから保護する上で、振動部１２０の全面に亘って設けられる方が望ましい。
【００４４】
導電膜２３６は、振動部１２０における、他の領域よりも振動による平均変位の大きい領域の少なくとも一部において、その表面が露出するように、保護膜２３５上に形成されている。具体的には、導電膜２３６は、複数の振動腕１３５のそれぞれの先端、即ち錘部Ｇにおいて、保護膜２３５上に形成される。他方、保護膜２３５は、複数の振動腕１３５における錘部Ｇ以外の領域において、その表面が露出している。この実施例では、複数の振動腕１３５のそれぞれの先端まで導電膜２３６が形成され、先端部では保護膜２３５は全く露出していない。しかし、保護膜２３５の一部が複数の振動腕１３５の少なくとも１つの先端部で露出する様に、導電膜２３６が複数の振動腕１３５の少なくとも１つの先端部には形成されなくてもよい。なお、複数の振動腕１３５のそれぞれの根本側（基部１３０と接続する側）に第２の導電膜が形成されてもよく、このような第２の導電膜は、例えば保護膜２３５上に形成される。この場合、共振周波数調整に伴う、周波数の温度特性の変化を抑制する事ができる。
【００４５】
（ｂ）保持部１４０
保持部１４０は、ＸＹ平面に沿って矩形の枠状に形成される。保持部１４０は、平面視において、ＸＹ平面に沿って振動部１２０の外側を囲むように設けられる。なお、保持部１４０は、振動部１２０の周囲の少なくとも一部に設けられていればよく、枠状の形状に限定されない。例えば、保持部１４０は、振動部１２０を保持し、また、上蓋３０及び下蓋２０と接合できる程度に、振動部１２０の周囲に設けられていればよい。
【００４６】
本実施形態においては、保持部１４０は一体形成される角柱形状の枠体１４０ａ〜１４０ｄからなる。枠体１４０ａは、図４に示すように、複数の振動腕１３５の開放端に対向して、長手方向がＸ軸に平行に設けられる。枠体１４０ｂは、基部１３０の後端１３１Ｂに対向して、長手方向がＸ軸に平行に設けられる。枠体１４０ｃは、基部１３０の側端（短辺１３１ｃ）及び振動腕１３５Ａに対向して、長手方向がＹ軸に平行に設けられ、その両端で枠体１４０ａ、１４０ｂの一端にそれぞれ接続される。枠体１４０ｄは、基部１３０の側端（短辺１３１ｄ）及び振動腕１３５Ｄに対向して、長手方向がＹ軸に平行に設けられ、その両端で枠体１４０ａ、１４０ｂの他端にそれぞれ接続される。
【００４７】
本実施形態においては、保持部１４０には、その略全面に亘って保護膜２３５が形成されているとして説明するが、これに限定されず、保護膜２３５は、保持部１４０の表面には形成されていなくてもよい。
【００４８】
（ｃ）保持腕１１０
保持腕１１０は、保持部１４０の内側に設けられ、基部１３０の後端１３１Ｂと枠体１４０ｂとを接続する。図４に示すように、保持腕１１０は、基部１３０のＸ軸方向の中心線に沿ってＹＺ平面に平行に規定される仮想平面Ｐに対して略面対称に形成される。なお、保持腕１１０の形状は図４の例に限定されず、例えば、複数回屈曲してから他端がそれぞれ枠体１４０ｃ、１４０ｄに接続される一対の保持腕でもよい。
【００４９】
（３−３．ギャップ幅とリリース幅との関係）
図３、４を参照し、ギャップ幅とリリース幅との関係について説明する。
振動部１２０の周囲には、Ｓｉ基板Ｆ２の主面の平面視における所定の方向（第１方向の一例である。）に異なる幅を有する開口溝が設けられている。本実施形態では、所定の方向はＸ軸方向として説明するが、これに限定されずＹ軸方向の他、図４のＸＹ平面内の任意の方向でもよい。
【００５０】
リリース幅は、開口溝の所定の方向（つまり本実施形態ではＸ軸方向）に沿った幅をいう。より詳細には、Ｓｉ基板Ｆ２を平面視したときの、開口溝の側壁を形成するＳｉ基板Ｆ２間の所定の方向（つまり本実施形態ではＸ軸方向）に沿った距離をいう。なお、Ｓｉ基板Ｆ２間の所定の方向に沿った距離は、例えば、Ｓｉ基板Ｆ２の下面（下蓋２０側）の縁の間の距離をいう。例えばリリース幅は、図３及び図４に示した振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂ（又は振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄ）のそれぞれの錘部Ｇの間に形成された開口溝のリリース幅Ｗ５や、振動腕１３５Ｂと振動腕１３５Ｃのそれぞれの錘部Ｇの間に形成された開口溝のリリース幅Ｗ６、振動腕１３５Ａの錘部Ｇと枠体１４０ｃ（又は振動腕１３５Ｄの錘部Ｇと枠体１４０ｄ）の間に形成された開口溝のリリース幅Ｗ４である。また、図４に示すように、振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂ（又は振動腕１３５Ｄと振動腕１３５Ｃ）のそれぞれの錘部Ｇ以外の部位の間にはリリース幅Ｗ１の開口溝が形成され、振動腕１３５Ｂと振動腕１３５Ｃの錘部Ｇ以外の部位の間にはリリース幅Ｗ２の開口溝が形成され、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位と枠体１４０ｃ（又は振動腕１３５Ｄの錘部Ｇ以外の部位と枠体１４０ｄ）の間にはリリース幅Ｗ３の開口溝が形成されている。なお、リリース幅は、上蓋側からＳｉ基板を平面視したときの、Ｓｉ基板の上面（上蓋側）の縁の間の距離であってもよい。
【００５１】
本実施形態では、リリース幅Ｗ２はリリース幅Ｗ１より大きく設定されており、リリース幅Ｗ２は例えば３５μｍ程度、リリース幅Ｗ１は例えば２５μｍ程度である。言い換えると、Ｘ軸方向における、振動腕１３５Ｂと振動腕１３５Ｃとの間のリリース幅Ｗ２は、Ｘ軸方向における、外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）と当該外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）に隣接する内側の振動腕１３５Ｂ（１３５Ｃ）との間のリリース幅Ｗ１よりも大きく設定される。リリース幅Ｗ２をリリース幅Ｗ１より大きく設定することにより、振動特性が改善される。なお、共振装置１を小型化できるように、リリース幅Ｗ２をリリース幅Ｗ１よりも小さく設定してもよいし、等間隔にしてもよい。また、本実施形態では、例えば、リリース幅Ｗ６はリリース幅Ｗ４，Ｗ５よりも大きく、リリース幅Ｗ４はリリース幅Ｗ５よりも大きく設定されている。また、リリース幅Ｗ６はリリース幅Ｗ２よりも小さく、リリース幅Ｗ５はリリース幅Ｗ１よりも小さく、リリース幅Ｗ４はリリース幅Ｗ３よりも小さく設定されている。
【００５２】
また本実施形態では、リリース幅Ｗ３はリリース幅Ｗ１と同じ幅で設定されているが、これに限定されず、リリース幅Ｗ３，Ｗ１の大小関係は任意である。
【００５３】
他方、上部電極のギャップ幅は、Ｓｉ基板Ｆ２を平面視したときの、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４の外縁と、当該上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４が形成されたＳｉ基板Ｆ２の外縁との間の距離をいう。また、導電膜のギャップ幅は、Ｓｉ基板Ｆ２を平面視したときの、導電膜２３６の外縁と、当該導電膜２３６が形成されたＳｉ基板Ｆ２の外縁との間の距離をいう。なお、Ｓｉ基板Ｆ２の外縁は、例えば、Ｓｉ基板Ｆ２の下面（下蓋２０側）の縁をいう。上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４の外縁は、例えば、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４の下面（下蓋２０側）の縁をいう。導電膜２３６の外縁は、例えば、導電膜２３６の下面（下蓋２０側）の縁をいう。以下、Ｓｉ基板、導電膜及び上部電極のそれぞれの「外縁」は、単に「縁」ともいう。なお、Ｓｉ基板Ｆ２の外縁は、Ｓｉ基板Ｆ２の上面（上蓋３０側）の縁であってもよい。
【００５４】
例えば振動腕１３５Ｂの錘部Ｇ以外の部位における上部電極のギャップ幅について、ギャップ幅Ｌ２は、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇ以外の部位に形成された上部電極Ｅ２２における振動腕１３５Ｃに対向する縁と、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇ以外の部位に形成されたＳｉ基板Ｆ２における振動腕１３５Ｃに対向する縁との間の距離である。また、ギャップ幅Ｌ１は、ギャップ幅Ｌ２が設定された縁と反対側における、上部電極Ｅ２２の縁と振動腕１３５Ｂの縁（すなわち、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇ以外の部位に形成された上部電極Ｅ２２の振動腕１３５Ａに対向する縁と、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇ以外の部位に形成されたＳｉ基板Ｆ２の振動腕１３５Ａに対向する縁）との間の距離である。
【００５５】
振動腕１３５Ｂの錘部Ｇにおける上部電極のギャップ幅について、ギャップ幅Ｌ６は、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成された上部電極Ｅ２２における振動腕１３５Ｃに対向する縁と、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２における振動腕１３５Ｃに対向する縁との間の距離である。また、ギャップ幅Ｌ５は、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成された上部電極Ｅ２２における振動腕１３５Ａに対向する縁と、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２における振動腕１３５Ａに対向する縁との間の距離である。
【００５６】
振動腕１３５Ｂの錘部Ｇにおける導電膜のギャップ幅について、ギャップ幅Ｌ１１は、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成された導電膜２３６における振動腕１３５Ｃに対向する縁と、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２における振動腕１３５Ｃに対向する縁との間の距離である。また、ギャップ幅Ｌ１０は、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成された導電膜２３６における振動腕１３５Ａに対向する縁と、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２における振動腕１３５Ａに対向する縁との間の距離である。
【００５７】
言い換えると、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇ以外の部位において、リリース幅Ｗ１に面する部分（リリース幅Ｗ１が設定されている領域）に上部電極のギャップ幅Ｌ１が形成され、リリース幅Ｗ２に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ２が形成されている。また、振動腕１３５Ｂの錘部Ｇにおいて、リリース幅Ｗ５に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ５及び導電膜のギャップ幅Ｌ１０が形成され、リリース幅Ｗ６に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ６及び導電膜のギャップ幅Ｌ１１が形成されている。
【００５８】
同様に、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位における上部電極のギャップ幅について、ギャップ幅Ｌ３は、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位に形成された上部電極Ｅ２１の枠体１４０ｃに対向する縁と、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位に形成されたＳｉ基板Ｆ２の枠体１４０ｃに対向する縁との間の距離である。また、ギャップ幅Ｌ１は、ギャップ幅Ｌ３が設定された縁と反対側における、上部電極Ｅ２１の縁と振動腕１３５Ａの縁（すなわち、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位に形成された上部電極Ｅ２１の振動腕１３５Ｂに対向する縁と、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位に形成されたＳｉ基板Ｆ２の振動腕１３５Ｂに対向する縁）との間の距離である。
【００５９】
振動腕１３５Ａの錘部Ｇにおける上部電極のギャップ幅について、ギャップ幅Ｌ４は、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成された上部電極Ｅ２１の枠体１４０ｃに対向する縁と、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２の枠体１４０ｃに対向する縁との間の距離である。また、ギャップ幅Ｌ５は、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成された上部電極Ｅ２１の振動腕１３５Ｂに対向する縁と、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２の振動腕１３５Ｂに対向する縁との間の距離である。
【００６０】
振動腕１３５Ａの錘部Ｇにおける導電膜のギャップ幅について、ギャップ幅Ｌ９は、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成された導電膜２３６の枠体１４０ｃに対向する縁と、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２の枠体１４０ｃに対向する縁との間の距離である。また、ギャップ幅Ｌ１０は、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成された導電膜２３６の振動腕１３５Ｂに対向する縁と、振動腕１３５Ａの錘部Ｇに形成されたＳｉ基板Ｆ２の振動腕１３５Ｂに対向する縁との間の距離である。
【００６１】
言い換えると、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位において、リリース幅Ｗ１に面する部分（リリース幅Ｗ１が設定されている領域）に上部電極のギャップ幅Ｌ１が形成され、リリース幅Ｗ３に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ３が形成されている。また、振動腕１３５Ａの錘部Ｇにおいて、リリース幅Ｗ５に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ５及び導電膜のギャップ幅Ｌ１０が形成され、リリース幅Ｗ４に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ４及び導電膜のギャップ幅Ｌ１０が形成されている。
【００６２】
なお、振動腕１３５Ｃ，１３５Ｄのギャップ幅は、振動腕１３５Ｂ，１３５Ａと対称な構成であるため説明は省略する。
【００６３】
なお、リリース幅Ｗ２が３５μｍ程度、リリース幅Ｗ１、Ｗ３が２５μｍに設定されている場合、ギャップ幅Ｌ１は０．３μｍ以上１０μｍ以下程度が好ましく、ギャップ幅Ｌ２は０．５μｍ以上１０μｍ以下程度が好ましく、ギャップ幅Ｌ３は、０．３μｍ以上１０μｍ以下程度が好ましい。
【００６４】
ここで、図５及び図６を用いて、リリース幅とエッチング量との関係について説明する。図５は振動腕の断面構造を示す写真である。エッチング量とは、エッチングによってＳｉ基板Ｆ２をリリースした際に、リリース幅より多くエッチングされた圧電薄膜Ｆ３の量をいう。例えば、図５の写真においてエッチング量とは、金属層Ｅ１側でのＳｉ基板Ｆ２の端部（Ｓｉ基板Ｆ２の上面の縁）と、金属層Ｅ２１側での圧電薄膜Ｆ３の端部（圧電薄膜Ｆ３の上面の縁）との位置の差Ａをいう。
【００６５】
図６は、リリース幅とエッチング量との関係を示すグラフである。図６のグラフにおいて、横軸はエッチングによってリリースする幅を示し、縦軸はエッチング量を示している。図６では、エッチング時間やエッチングに利用する反応ガス濃度等の条件を変えて行った２種類の測定結果を示している。図６に示すように、いずれの条件においても、リリース幅が大きいほど、エッチング量が大きくなる。
【００６６】
このため、リリース幅に関わらず、ギャップ幅を一定にして上部電極を形成した場合、エッチング量によっては、圧電薄膜Ｆ３が上部電極が形成される領域よりも内側まで削られてしまうことがある。この場合、上部電極が下部電極と短絡してしまう場合がある。そこで、本実施形態に係る共振子１０においては、リリース幅が大きい領域の上部電極のギャップ幅が、リリース幅が小さい領域の上部電極のギャップ幅よりも大きく設定されている。
【００６７】
具体的には、本実施形態では、リリース幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３のうちリリース幅Ｗ２が最も大きく設定されている。そのため、リリース幅Ｗ２が設定されている領域のギャップ幅Ｌ２は、リリース幅Ｗ１，Ｗ３が設定されている領域のギャップ幅Ｌ１，Ｌ３より大きく設定されている。他方、本実施形態ではリリース幅Ｗ１，Ｗ３は同じ大きさであるため、リリース幅Ｗ１が設定されている領域のギャップ幅Ｌ１と、リリース幅Ｗ３が設定されている領域のギャップ幅Ｌ３はほぼ同じ大きさで設定されている。また、本実施形態ではリリース幅Ｗ６がリリース幅Ｗ４よりも大きく且つリリース幅Ｗ４がリリース幅Ｗ５よりも大きく設定されている（Ｗ６＞Ｗ４＞Ｗ５）。そのため、ギャップ幅Ｌ６がギャップ幅Ｌ４よりも大きく且つギャップ幅Ｌ４がギャップ幅Ｌ５よりも大きく設定されることが望ましい（Ｌ６＞Ｌ４＞Ｌ５）。
【００６８】
本実施形態では、上部電極の幅が一定に形成されているのに対して、振動腕の幅は先端の錘部Ｇで広幅に形成されている。そのため、リリース幅Ｗ６はリリース幅Ｗ２よりも小さく設定されているが、ギャップ幅Ｌ６はギャップ幅Ｌ２よりも大きく設定されている（Ｗ６＜Ｗ２且つＬ６＞Ｌ２）。同様に、Ｗ５＜Ｗ１且つＬ５＞Ｌ１、及びＷ４＜Ｗ３且つＬ４＞Ｌ３と設定されている。
【００６９】
導電膜についても、下部電極と同様に、エッチング量によっては上部電極と短絡する場合がある。そこで、本実施形態に係る共振子１０においては、導電膜と上部電極との短絡を防止する観点から、リリース幅が大きい領域の上部電極のギャップ幅が、リリース幅が小さい領域の導電膜のギャップ幅よりも小さく設定されることが望ましい。
【００７０】
具体的には、本実施形態では、リリース幅Ｗ２が設定されている領域の上部電極Ｅ２２，Ｅ２３のギャップ幅Ｌ２は、リリース幅Ｗ２よりも小さなリリース幅Ｗ６が設定されている領域の導電膜２３６のギャップ幅Ｌ１１よりも大きく設定されている。リリース幅Ｗ１が設定されている領域の上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４のギャップ幅Ｌ１は、リリース幅Ｗ１よりも小さなリリース幅Ｗ５が設定されている領域の導電膜２３６のギャップ幅Ｌ１０よりも大きく設定されている。リリース幅Ｗ３が設定されている領域の上部電極Ｅ２１，Ｅ２４のギャップ幅Ｌ３は、リリース幅Ｗ３よりも小さなリリース幅Ｗ４が設定されている領域の導電膜２３６のギャップ幅Ｌ９よりも大きく設定されている。
【００７１】
また、リリース幅Ｗ６が設定されている領域の上部電極Ｅ２２，Ｅ２３のギャップ幅Ｌ６は、リリース幅Ｗ６よりも小さなリリース幅Ｗ４，Ｗ５が設定されている領域の導電膜２３６のギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０よりも大きく設定されている。リリース幅Ｗ４が設定されている領域の上部電極Ｅ２１，Ｅ２４のギャップ幅Ｌ４は、リリース幅Ｗ４よりも小さなリリース幅Ｗ５が設定されている領域の導電膜２３６のギャップ幅Ｌ１０よりも大きく設定されている。
【００７２】
本実施形態に係る共振子１０においては、導電膜と上部電極との短絡を防止する観点から、リリース幅が大きい領域において上部電極のギャップ幅が導電膜のギャップ幅よりも大きく、リリース幅が小さい領域においても上部電極のギャップ幅が導電膜のギャップ幅よりも大きく設定されることが望ましい。
【００７３】
具体的には、本実施形態では、リリース幅Ｗ６が設定されている領域において、上部電極Ｅ２２，Ｅ２３のギャップ幅Ｌ２は、導電膜２３６のギャップ幅Ｌ１１よりも大きく設定されている。また、リリース幅Ｗ５が設定されている領域において、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４のギャップ幅Ｌ５は、導電膜２３６のギャップ幅Ｌ１０よりも大きく設定されている。また、リリース幅Ｗ４が設定されている領域において、上部電極Ｅ２１，Ｅ２４のギャップ幅Ｌ４は、導電膜２３６のギャップ幅Ｌ９よりも大きく設定されている。
【００７４】
このように、本実施形態に係る共振子１０では、リリース幅が大きい領域の上部電極のギャップ幅が、リリース幅が小さい領域の上部電極のギャップ幅よりも大きく設定されることで、上部電極が下部電極と短絡することを防ぐことができる。また、リリース幅が大きい領域の上部電極のギャップ幅が、リリース幅が小さい領域の導電膜のギャップ幅よりも大きい設定されることで、導電膜と上部電極との短絡を防ぐことができる。また、リリース幅が大きい領域において上部電極のギャップ幅は導電膜のギャップ幅よりも大きく設定され、リリース幅が小さい領域においても上部電極のギャップ幅は導電膜のギャップ幅よりも大きく設定されることで、導電膜と上部電極との短絡を防ぐことができる。
【００７５】
（３−４．共振子の機能）
図７を参照して共振子１０の機能について説明する。図７は、図４のＤＤ’線に沿った複数の振動腕１３５の断面であり、複数の振動腕１３５の電気的な接続態様を模式的に示している。圧電薄膜Ｆ３は、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ１によって圧電薄膜Ｆ３に印加される電界に応じて、ＸＹ平面の面内方向すなわちＹ軸方向に伸縮する。この圧電薄膜Ｆ３の伸縮によって、複数の振動腕１３５は、下蓋２０及び上蓋３０の内面に向かってその開放端を変位させ、面外の屈曲振動モードで振動する。
【００７６】
本実施形態では、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄに印加される電界の位相と、内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃに印加される電界の位相とが互いに逆位相になるように設定される。これにより、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄと内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃとが互いに逆方向に変位する。例えば、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄが上蓋３０の内面に向かって開放端を変位すると、内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃは下蓋２０の内面に向かって開放端を変位する。
【００７７】
これによって、本実施形態に係る共振子１０では、逆位相の振動時、すなわち、図７に示す振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂとの間でＹ軸に平行に延びる中心軸ｒ１回りに振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂとが上下逆方向に振動する。また、振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄとの間でＹ軸に平行に延びる中心軸ｒ２回りに振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄとが上下逆方向に振動する。これによって、中心軸ｒ１とｒ２とで互いに逆方向の捩れモーメントが生じ、基部１３０で屈曲振動が発生する。
【００７８】
なお、本実施形態では、４本の振動腕１３５を備えて面外屈曲振動モードを主要振動とする共振子１０において、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４を分割して、それぞれ交流電源に電気的に接続する。外側の振動腕１３５Ａ，１３５Ｄの上部電極Ｅ２１，Ｅ２４には、内側の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃの上部電極Ｅ２２，Ｅ２３とは逆相の電圧を印加する。これにより、本実施形態は、内側の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃと外側の振動腕１３５Ａ，１３５Ｄとが互いに逆方向に屈曲振動する構成となっているが、振動腕の数や振動モードはこれに限定されない。本発明に係る実施形態は、例えば、振動腕が１〜３本の構成や５本以上の構成でもよく、面内屈曲振動モードで振動する構成でもよい。
【００７９】
（６．プロセスフロー）
次に、図８Ａ〜図８Ｃを参照して、共振装置１のプロセスフローについて説明する。図８Ａ〜図８Ｃは、図４のＤＤ'線の延長線に沿った共振装置の断面のプロセスフローである。
【００８０】
まず図８Ａを参照して、最初の工程では、下蓋２０となるハンドルＳｉ（ＳｉウエハＳ２）を用意する（ＳＴＥＰ１）。次に、ハンドルＳｉにエッチングでキャビティを形成し、下蓋２０を形成し（ＳＴＥＰ２）、ＳＴＥＰ３で別途用意したＳＯＩ基板（酸化ケイ素膜Ｆ２１が形成されたＳｉ基板Ｆ２）と熱接合する（ＳＴＥＰ４）。次に、ＳＯＩ基板上に、金属層Ｅ１、圧電薄膜Ｆ３、金属層Ｅ２をこの順で成膜する（ＳＴＥＰ５）。なお、金属層Ｅ１とＳｉ基板Ｆ２との間にシード層を成膜してもよい。シード層は、例えば、窒化アルミニウム層等である。この場合、金属層Ｅ１上に形成される圧電薄膜Ｆ３の結晶性を向上させることができる。
【００８１】
次に図８Ｂを参照して、上述のＳＴＥＰ５に続くＳＴＥＰ６では、金属層Ｅ２をエッチング等によってパターニングし、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４を形成する（ＳＴＥＰ６）。このとき、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４が形成された複数の振動腕１３５の錘部Ｇにおけるリリース幅（Ｗ４〜Ｗ６）に基づいて、各上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４のギャップ幅（Ｌ４〜Ｌ６）が設定される。
【００８２】
具体的には、リリース幅Ｗ６が設定される領域のギャップ幅Ｌ６をリリース幅Ｗ５が設定される領域のギャップ幅Ｌ５よりも大きく設定する。そして、振動腕１３５Ｂが形成される領域に形成された金属層Ｅ２は、振動腕１３５ＢにおけるＳｉ基板Ｆ２の振動腕１３５Ｃ側の端部よりもギャップ幅Ｌ６分除去され、また、振動腕１３５ＢにおけるＳｉ基板Ｆ２の振動腕１３５Ａ側の端部よりもギャップ幅Ｌ５分除去されて、上部電極Ｅ２２へと成形される。同様に、振動腕１３５Ａが形成される領域に形成された金属層Ｅ２は、振動腕１３５ＡにおけるＳｉ基板Ｆ２の振動腕１３５Ｂ側の端部よりもギャップ幅Ｌ５分除去され、また、振動腕１３５ＡにおけるＳｉ基板Ｆ２の枠体１４０ｃ側の端部よりもギャップ幅Ｌ４分除去されて、上部電極Ｅ２１へと成形される。なお、上部電極Ｅ２３，Ｅ２４は上部電極Ｅ２２、Ｅ２１と対称な構成のため詳細な説明は省略する。
【００８３】
なお、ＳＴＥＰ５において金属層Ｅ１、圧電薄膜Ｆ３、金属層Ｅ２を成膜する際に、金属層Ｅ１、圧電薄膜Ｆ３をパターニングしてもよい。次に、保護膜２３５、導電膜２３６をこの順で成膜する（ＳＴＥＰ７、ＳＴＥＰ８）。
【００８４】
次に図８Ｃを参照し、続くステップでは、導電膜２３６をパターニングする（ＳＴＥＰ９）。具体的には複数の振動腕１３５のそれぞれにおける錘部Ｇに導電膜２３６が残存するようにその他の領域から導電膜２３６を除去する。このとき保持部１４０には配線用に導電膜２３６を残存させてもよい。
【００８５】
さらに、振動部１２０の外形を形成するため、エッチング等により複数の振動腕１３５のそれぞれの間や、複数の振動腕１３５と保持部１４０との間をリリースする（ＳＴＥＰ１０）。エッチングによるリリースでは、例えば、パターニングされた導電膜２３６をマスクとして使用する。このとき、複数の振動腕１３５のそれぞれの断面形状は、導電膜２３６からＳｉ基板Ｆ２に向かうにつれて幅が大きくなるテーパー形状となる。これにより、振動腕１３５Ａにおいて、Ｘ軸方向に隣接する枠体１４０ｃ側にギャップ幅Ｌ９が形成され、Ｘ軸方向に隣接する振動腕１３５Ｂ側のギャップ幅Ｌ１０が形成される。同様に、振動腕１３５Ｂにおいて、Ｘ軸方向に隣接する振動腕１３５Ａ側にギャップ幅Ｌ１０が形成され、Ｘ軸方向に隣接する振動腕１３５Ｃ側にギャップ幅Ｌ１１が形成される。なお、振動腕１３５Ｃ，Ｄはそれぞれ振動腕１３５Ｂ，Ａと対称な構造のため、詳細な説明は省略する。その後別途用意した上蓋３０と接合され、共振装置１が形成される。
【００８６】
［第２実施形態］
第２実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００８７】
図９は、図４に対応し、本実施形態に係る共振子１１の平面構造の一例を概略的に示している。以下に、本実施形態に係る共振子１１の構成のうち、第１実施形態との差異点を中心に説明する。共振子１１は、第１実施形態で説明した振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄ、及び金属層Ｅ２１〜Ｅ２４に代えて、振動腕１３６Ａ〜１３６Ｄ及び金属層Ｅ３１〜Ｅ３４を有している。
【００８８】
振動腕１３６Ａは、固定端から開放端に向かうにつれて徐々に幅（すなわち、振動腕１３６Ａ〜１３６Ｄが並ぶ方向に沿った大きさ）が広がる形状をしている。そのため、振動腕１３６Ａとそれに隣接する振動腕１３６Ｂとの間の開口溝は、開放端側のリリース幅Ｗ４の方が固定端側のリリース幅Ｗ５よりも小さく設定されている。例えばリリース幅Ｗ５は３５μｍ程度であり、リリース幅Ｗ４は２５μｍ程度である。また、図９の例では、振動腕１３６Ａは錘部Ｇを有していないが、振動腕１３６Ａの開放端に錘部Ｇが形成される構成でもよい。振動腕１３６Ａのその他の構成は、振動腕１３５Ａと同様である。なお、振動腕１３６Ｂ〜１３６Ｄの構成は振動腕１３６Ａと同様のため説明を省略する。
【００８９】
金属層Ｅ３１は、振動腕１３６Ａに形成されている。金属層Ｅ３１の縁から振動腕１３６Ａの縁までのギャップ幅は、振動腕１３６Ａの固定端におけるギャップ幅Ｌ５の方が、振動腕１３６Ａの開放端におけるギャップ幅Ｌ４よりも大きく設定されている。例えばギャップ幅Ｌ５は１．０μｍ程度であり、ギャップ幅Ｌ４は０．５μｍ程度である。金属層Ｅ３１のその他の構成は金属層Ｅ２１と同様である。なお、金属層Ｅ３２〜Ｅ３４の構成は、金属層Ｅ３１と同様のため説明を省略する。
【００９０】
その他の共振子１１の構成、機能は共振子１０と同様である。
【００９１】
［第３実施形態］
図１０、１１を用いて第３実施形態に係る共振装置３の構成、機能について説明する。図１０は、図２に対応し、本実施形態における共振装置３の分解斜視図である。図１０に示すように共振装置３は、第１実施形態における下蓋２０、共振子１０に代えて、下蓋２５、共振子１２を有している。また図１１は、図４に対応し、本実施形態における共振装置３が有する共振子１２の平面構造を概略的に示す平面図である。
【００９２】
下蓋２５の内面、すなわち底板２２の表面には、振動空間に突出する突起部５１〜５３が形成されている。突起部５１は、振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂの間に突起するように下蓋２５に形成されている。突起部５２は、振動腕１３５Ｂと振動腕１３５Ｃの間に突起するように下蓋２５に形成されている。突起部５３は、振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄの間に突起するように下蓋２５に形成されている。本実施形態では、突起部５１〜５３は、振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄに平行に延びる角柱形状に形成されている。突起部５１〜５３の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄに沿った方向の長さは２４０μｍ程度、当該方向に直交する長さ（幅）は１５μｍ程度である。下蓋２５に突起部５１〜５３が形成されることで、例えば共振装置３を薄型化するために、下蓋２５の厚さを低減したとしても、下蓋２５の反りの発生を抑制することが可能になる。
【００９３】
共振子１２は、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４に代えて金属層Ｅ４１〜４４を有している。共振子１２は、突起部５１〜５３が振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄの間に突起して形成されている。そのため、振動腕１３５Ａのリリース幅は、突起部５１と対向する領域においては、振動腕１３５Ａと突起部５１との間に形成された開口溝のリリース幅Ｗ７であり、突起部５１と対向しない領域においては、振動腕１３５Ｂとの間に形成された開口溝のリリース幅Ｗ６となる。そのため、リリース幅Ｗ６は、リリース幅Ｗ７より大きくなる。例えばリリース幅Ｗ６は２５μｍ程度であり、リリース幅Ｗ７は５μｍ程度である。振動腕１３５Ｂ〜１３５Ｄのリリース幅は振動腕１３５Ａと同様であるため詳細な説明は省略する。
【００９４】
金属層Ｅ４１は、振動腕１３５Ａに形成されている。金属層Ｅ４１の縁から振動腕１３５Ａの縁までのギャップ幅は、突起部５１と対向する領域におけるギャップ幅Ｌ７よりも、突起部５１と対向しない領域におけるギャップ幅Ｌ６の方が大きく設定されている。例えばギャップ幅Ｌ６は１．０μｍ程度であり、ギャップ幅Ｌ７は０．５μｍ程度である。金属層Ｅ４１のその他の構成は金属層Ｅ２１と同様である。なお、金属層Ｅ４２〜Ｅ４４の構成は金属層Ｅ４１と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００９５】
その他の共振装置３の構成は第１実施形態における共振装置１の構成と同様である。
【００９６】
［第４実施形態］
図１２を用いて第４実施形態に係る共振子１３の構成、機能について説明する。図１２は、図４に対応し、本実施形態における共振子１３の平面図である。共振子１３は、振動部１２０、保持腕１１０、及び金属層Ｅ２１〜Ｅ２４に代えて、振動部１２１、及び金属層Ｅ５を有している。
【００９７】
振動部１２１は、第１領域１２２と、第２領域１２３、１２４とを有している。第１領域１２２は、図１２のＸＹ平面にそって平板状に広がる略長方形の輪郭を有している。また、第１領域１２２は、Ｘ軸方向に沿って延びる短辺１２１ａ、１２１ｂを有し、Ｙ軸方向に沿って延びる長辺１２１ｃ、１２１ｄを有している。第１領域１２２は、短辺１２１ａ、１２１ｂにおいて、それぞれ第２領域１２３、１２４によって保持部１４０に接続され、保持されている。また、振動部１２１の全面を覆うように、保護膜２３５が形成されている。
【００９８】
第２領域１２３、１２４は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って延びる一対の長辺と、Ｙ軸方向に沿って延びる一対の短辺とを有する略矩形の形状を有している。第２領域１２３、１２４は、それぞれ一端が第１領域１２２における短辺１２１ａ、１２１ｂの中心近傍と接続し、そこからＹ軸方向に沿って、つまり短辺１２１ａ、１２１ｂに対して略垂直に、延びている。また、第２領域１２３、１２４の他端は、それぞれ保持部１４０における枠体１４０ａ、１４０ｂの中心近傍と接続している。なお、第２領域１２３、１２４の形状は上記に限定されるものではなく、Ｙ軸方向において対向する一対の長辺を有する略矩形の形状であってもよい。また、円形状、楕円形状、多角形状、又はそれらを組み合わせた形状であってもよい。
その他の振動部１２１の構成は振動部１２０と同様である。
【００９９】
金属層Ｅ５は、振動部１２１の第１領域１２２の略全面に形成されている。さらに金属層Ｅ５は、第１領域１２２から第２領域１２３、１２４に亘って形成され、保持部１４０に引き出されている。なお、金属層Ｅ５は、保持部１４０において、外部電源と電気的に接続する端子（不図示）と電気的に接続されている。
【０１００】
振動部１２１の第１領域と保持部１４０との間のＸ軸方向に沿った開口溝のリリース幅Ｗ９は、第２領域１２３、１２４と保持部１４０の枠体１４０ｃ、１４０ｄとの間のＸ軸方向に沿った開口溝のリリース幅Ｗ８よりも小さく設定されている。例えばリリース幅Ｗ９は１０μｍ程度であり、リリース幅Ｗ８は７０μｍ程度である。したがって、第１領域１２２の金属層Ｅ５の縁と当該第１領域１２２のＳｉ基板Ｆ２の縁とのギャップ幅Ｌ９よりも、第２領域１２３、１２４上の金属層Ｅ５の縁と当該第２領域１２３、１２４のＳｉ基板Ｆ２の縁とのギャップ幅Ｌ８の方が大きい。例えばギャップ幅Ｌ９は０．５μｍ程度であり、ギャップ幅Ｌ８は１．０μｍ程度である。
その他の共振子１３の構成は第１実施形態における共振子１０の構成と同様である。
【０１０１】
［第５実施形態］
図１３、図１４及び図１５を用いて第５実施形態に係る共振子１４の構成、機能について、第１実施形態との差異点を中心に説明する。
【０１０２】
図１３は本実施形態に係る共振子１４の平面図である。本実施形態に係る共振子１４の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄには、それぞれ、上部電極Ｅ２５〜Ｅ２８が形成されている。上部電極Ｅ２５〜Ｅ２８は、複数の振動腕１３５と基部１３０との接続箇所近傍から、錘部Ｇの後端（基部１３０側の端部）近傍に亘って形成されている。また、錘部Ｇにおける後端側の領域には、複数のビアＶ１〜Ｖ４が形成されている。その他の共振子１４の平面構造は、共振子１０と同様である。
【０１０３】
なお、以下の説明では、外側の振動腕１３５Ａ，１３５Ｄの錘部Ｇと保持部１４０との間のリリース幅をＷ４、隣接する内側の振動腕１３５Ｂ（１３５Ｃ）の錘部Ｇと外側の振動腕１３５Ａ（１３５Ｄ）の錘部Ｇとの間のリリース幅をＷ５、内側の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃのそれぞれの錘部Ｇ同士のリリース幅をＷ６という。
【０１０４】
また、導電膜２３６のギャップ幅について、リリース幅Ｗ４に面する領域（すなわち、外側の振動腕１３５Ａ，１３５Ｄのそれぞれの錘部Ｇに形成された導電膜２３６の保持部１４０と対向する側の領域）のギャップ幅をＬ９といい、リリース幅Ｗ５に面する領域（すなわち、外側の振動腕１３５Ａ，１３５Ｄのそれぞれの錘部Ｇに形成された導電膜２３６の内側の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃと対向する側の領域、及び内側の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃのそれぞれの錘部Ｇに形成された導電膜２３６の外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄと対向する側の領域）のギャップ幅をＬ１０といい、リリース幅Ｗ６に面する領域（すなわち、内側の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃのそれぞれの錘部Ｇに形成された導電膜２３６の互いに対向する側の領域）のギャップ幅をＬ１１という。
【０１０５】
リリース幅Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６は例えば、以下の関係にあることが好ましい。
Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６＜Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３（錘部のリリース幅が狭い）
言い換えると、リリース幅Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６の少なくとも１つが、リリース幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３の少なくとも１つよりも小さい。この場合、リリース幅Ｗ４、Ｗ５、Ｗ６のいずれもが、リリース幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のいずれよりも小さくてもよい。また、１つの振動腕で見たとき、例えば、振動腕１３５Ｄにおいて、リリース幅Ｗ４はリリース幅Ｗ３よりも小さく、リリース幅Ｗ５はリリース幅Ｗ１よりも小さくてもよい。この点は、他の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｃについても同様であってもよい。なお、本実施形態においては、リリース幅Ｗ３はリリース幅Ｗ１よりも小さくなるように設定され、リリース幅Ｗ１はリリース幅Ｗ２と等しくなるように設定されている（Ｗ１＝Ｗ２＞Ｗ３）。
このとき、ギャップ幅Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１１は以下の関係になるように設定される。
Ｌ９，Ｌ１０，Ｌ１１＜Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３
言い換えると、ギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０，Ｌ１１の少なくとも１つが、ギャップ幅Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の少なくとも１つよりも小さい。この場合、ギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０，Ｌ１１のいずれもが、ギャップ幅Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれよりも小さくてもよい。また、１つの振動腕で見たとき、例えば、振動腕１３５Ｄにおいて、ギャップ幅Ｌ９はギャップ幅Ｌ３よりも小さく、ギャップ幅Ｌ１０はギャップ幅Ｌ１よりも小さくてもよい。この点は、他の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｃについても同様であってもよい。
【０１０６】
ただし、幅方向（Ｘ方向）に小型する場合、Ｗ４＝Ｗ５＝Ｗ６が望ましい。
なお、Ｗ４＝Ｗ５＝Ｗ６の場合には、Ｌ９＝Ｌ１０＝Ｌ１１＜Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３が望ましい。言い換えると、ギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０，Ｌ１１の何れもが、ギャップ幅Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の少なくとも１つよりも小さく設定されるのが望ましく、ギャップ幅Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のいずれよりも小さく設定されるのが望ましい。
【０１０７】
次に、複数の振動腕１３５のそれぞれの構造について、振動腕１３５を例に挙げて説明する。図１４は図１３のＥＥ’線に沿った振動腕１３５Ｄの断面を示す概略図であり、図１５は図１３のＦＦ’線に沿った振動腕１３５Ｄの断面を示す概略図である。なお、図１４において、ビアＶ４は断面の構成ではないが、説明のために破線で示している。図１４及び図１５に示すように、共振子１４において、振動腕１３５ＤにおけるビアＶ４は、金属層Ｅ１が露出するように圧電薄膜Ｆ３、金属層（上部電極）Ｅ２８、保護膜２３５が除去されて形成された孔に金属材料が充填されて形成されている。本実施形態に係る振動腕１３５Ｄにおいては、ビアＶ４によって、導電膜２３６と金属層（下部電極）Ｅ１とが電気的に接続されている。
さらに図１４に示すように、錘部Ｇに形成された導電膜２３６のギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０よりも、錘部Ｇ以外の部位に形成された上部電極Ｅ２８のギャップ幅Ｌ１，Ｌ３のほうが広くなるように設定されている。具体的には、Ｌ９＝Ｌ１０＜Ｌ３＜Ｌ１となるように設定されている。導電膜２３６は、下部電極Ｅ１に電気的に接続することで、電荷を逃がす効果がある。この効果は、導電膜２３６の成膜面積が広い方が高くなる。一方で、端部まで導電膜２３６を形成した場合、異電位の電極との間で短絡するリスクが発生する。本実施形態に係る共振子１４においては、錘部Ｇに形成された導電膜２３６のギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０を、当該導電膜２３６の端部が面するリリース幅Ｗ４，Ｗ５の大きさに応じて設定し、かつ、錘部Ｇ近傍に形成された上部電極Ｅ２８のギャップ幅Ｌ１，Ｌ３よりも小さくなるように設定することで、錘部Ｇの導電膜２３６と錘部Ｇ近傍の上部電極Ｅ２８との短絡のリスクを低減させつつ、電荷を逃がす効果を十分に得ることができる。
【０１０８】
なお、共振子１４における振動腕１３５Ａ〜１３５Ｃの構成は振動腕１３５Ｄと同様であるため説明を省略する。
【０１０９】
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。本発明の一実施形態に係る共振子１０は、主面を有する基板Ｆ２、基板Ｆ２の主面上に形成された下部電極Ｅ１、下部電極Ｅ１上に形成された圧電膜Ｆ３、及び、圧電膜Ｆ３上に形成された上部電極Ｅ２を有する振動部１２０と、振動部１２０の少なくとも一部を囲むように設けられた保持部１４０と、振動部１２０と保持部１４０とを接続する保持腕１１０と、を備え、振動部１２０の周囲には、基板Ｆ２の主面の平面視における第１方向に異なる幅を有する開口溝が設けられ、基板Ｆ２の主面の平面視において、上部電極Ｅ２は、基板Ｆ２の外縁から第１方向に沿ったギャップを空けて設けられ、かつ、開口溝の幅が大きい領域のギャップの長さが開口溝の幅が小さい領域のギャップの長さよりも大きくなるように形成された。この態様によると、上部電極Ｅ２と下部電極Ｅ１間の絶縁抵抗が向上し、短絡を防止することができる。
【０１１０】
また、振動部１２０は、上部電極Ｅ２を覆うように設けられた絶縁膜２３５を有してもよい。この態様によると、上部電極Ｅ２と下部電極Ｅ１間の絶縁抵抗がより向上し、短絡をより防止することができる。
【０１１１】
また、振動部１２０は、絶縁膜２３５の少なくとも一部を覆う導電膜２３６を有し、基板Ｆ２の主面の平面視において、導電膜２３６は、基板Ｆ２の外縁から第１方向に沿ったギャップを空けて設けられ、かつ、開口溝の幅が大きい領域の上部電極Ｅ２のギャップの長さが開口溝の幅が小さい領域の導電膜２３６のギャップの長さよりも大きくなるように形成されてもよい。このとき、開口溝の幅が大きい領域の上部電極Ｅ２のギャップの長さは、開口溝の幅が大きい領域の導電膜２３６のギャップの長さより大きくなるように形成され、開口溝の幅が小さい領域の上部電極Ｅ２のギャップの長さは開口溝の幅が小さい領域の導電膜２３６のギャップの長さよりも大きくなるように形成されてもよい。この態様によると、導電膜２３６と上部電極Ｅ２との短絡を防止することができる。
【０１１２】
また、振動部１２０は、基部１３０と、当該基部１３０に接続された固定端及び当該基部１３０から離れて設けられた開放端を有し、固定端から開放端まで延在する複数の振動腕１３５とを備えてもよい。このとき、複数の振動腕１３５は、４本以上の偶数本であり、開口溝の幅が大きい領域は、複数の振動腕１３５のうち最も内側に配置された２本の振動腕１３５Ｂ，１３５Ｃの間の領域であり、開口溝の幅が小さい領域は、当該最も内側に配置された２本の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃ以外のいずれかの隣り合う２本の振動腕の間の領域でもよい。この態様によると、内側の振動腕間のリリース幅が外側の振動腕のリリース幅よりも大きく設定されため振動特性を改善することができる。
【０１１３】
また基板Ｆ２の主面の平面視において、複数の振動腕１３５は、開放端に向かって複数の振動腕１３５が延在する方向と直交する方向の幅が広がるテーパー形状を有し、開口溝の幅が大きい領域は、複数の振動腕１３５のうち隣り合う２本の振動腕の固定端に近い側の領域であり、開口溝の幅が小さい領域は、当該隣り合う２本の振動腕の前記開放端に近い側の領域であってもよい。この態様によると、振動腕１３５の開放端側より固定端側のリリース幅が広く設定されるため、結合係数を大きくでき、その結果、発振特性を向上させることができる。さらに振動腕の幅が開放端側に向かって広がる形状であるため、開放端側の振動腕の重さが固定端側よりも重くなる。これによって、所望の周波数を維持したまま振動腕の延在方向の長さ短くできるため、共振子１０の小型化を図ることができる。
【０１１４】
また、本発明の一実施形態に係る共振装置３は、上述のいずれかに記載の共振子１０と、共振子１０の主面に対向して設けられた上蓋３０と、共振子１０の主面に対向して設けられ、複数の振動腕１３５のうち隣り合う２つの振動腕１３５の間に突起する突起部を有する下蓋２５と、を備え、開口溝の幅が小さい領域は、複数の振動腕１３５のうち隣り合う２本の振動腕のいずれか１本の振動腕と、突起部との間の領域である。この態様によると、下蓋２５に突起部が形成されることで、例えば共振装置３を薄型化するために、下蓋２５の厚さを低減したとしても、下蓋２５の反りの発生を抑制することが可能になる。
【０１１５】
また、本発明の一実施形態に係る共振子１２は、保持部１４０が、振動部１２１の周囲を囲んで設けられ、振動部１２１は、輪郭振動を行う第１領域１２２と、当該第１領域１２２を保持部１４０に接続させる第２領域１２３，１２４とを有し、開口溝の幅が大きい領域は、第２領域１２３，１２４と保持部１４０との間の領域であり、開口溝の幅が小さい領域は、第１領域１２２と保持部１４０との間の領域である。この態様によると、容量を維持しつつ、上部電極Ｅ２と下部電極Ｅ１との短絡を防ぐことができる。
【０１１６】
以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１１７】
１〜３                          共振装置
１０〜１２                      共振子
３０                            上蓋
２０、２５                      下蓋
１４０                          保持部
１４０ａ〜ｄ                    枠体
１１０                          保持腕
１２０、１２１                  振動部
１３０                          基部
１３５Ａ〜Ｄ                    振動腕
Ｆ２                            Ｓｉ基板
Ｆ２１                    酸化ケイ素層（温度特性補正層）
２３５                    保護膜
２３６                    導電膜
【図１】
2019211926.tif 000003
【図２】
2019211926.tif 000004
【図３】
2019211926.tif 000005
【図４】
2019211926.tif 000006
【図５】
2019211926.tif 000007
【図６】
2019211926.tif 000008
【図７】
2019211926.tif 000009
【図８Ａ】
2019211926.tif 000010
【図８Ｂ】
2019211926.tif 000011
【図８Ｃ】
2019211926.tif 000012
【図９】
2019211926.tif 000013
【図１０】
2019211926.tif 000014
【図１１】
2019211926.tif 000015
【図１２】
2019211926.tif 000016
【図１３】
2019211926.tif 000017
【図１４】
2019211926.tif 000018
【図１５】
2019211926.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月6日(2020.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る共振装置の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る共振装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】図２のＡＡ'線に沿った共振装置の断面図である。
【図４】上蓋を取り外した本発明の第１実施形態に係る共振子の平面図である。
【図５】振動腕の断面の写真である。
【図６】図４のＤＤ'線に沿った複数の振動腕の断面図である。
【図７Ａ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図７Ｃ】本発明の第１実施形態に係る共振装置のプロセスフローの一例を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る共振子の平面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る共振装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る共振子の平面図である。
【図１３】図１２のＥＥ'線に沿った振動腕の断面図である。
【図１４】図１２のＦＦ'線に沿った振動腕の断面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上蓋３０は、所定の厚みのＳｉ（シリコン）ウエハＳ１により形成されている。上蓋３０は、ＸＹ平面に沿って設けられる矩形平板状の底板３２と、底板３２の周縁部から下蓋２０（共振子１０）に向けて延びる側壁３３とを有する。図３に示すように、上蓋３０はその側壁３３の裏面によって、接合層４０により後述する共振子１０の保持部１４０と接合されている。上蓋３０の表面及び裏面は、酸化ケイ素膜（不図示）に覆われていることが好ましい。酸化ケイ素膜は、例えばＳｉウエハＳ１の表面の酸化や、化学気相蒸着（ＣＶＤ: Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＳｉウエハＳ１の表面に形成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
金属層Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ１は、例えば厚さ０．１〜０．２μｍ程度のＭｏ（モリブデン）やアルミニウム（Ａｌ）等を用いて形成される。金属層Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ１は、エッチング等により、所望の形状に形成される。金属層Ｅ１は、例えば振動部１２０においては、電圧が印加される印加電極または他の電極から電気的に分離されたフロート電極またはアースされたグランド電極として機能するように形成された下部電極である。本実施例では、下部電極はフロート電極となっている。
また、金属層Ｅ１は、保持腕１１０や保持部１４０においては、共振子１０の外部に設けられた交流電源に下部電極（印加電極）を電気的に接続するための下部配線、またはアースに下部電極（グランド電極）を電気的に接続するための下部配線として機能するように形成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
基部１３０は、前端１３１Ａにおいて、複数の振動腕１３５に接続され、後端１３１Ｂにおいて、保持腕１１０に接続されている。なお、基部１３０は、図４の例では平面視において、略長方形の形状を有しているがこれに限定されず、長辺１３１ａの垂直二等分線に沿って規定される仮想平面Ｐに対して略面対称に形成されていればよい。基部１３０は、例えば、長辺１３１ｂ及び長辺１３１ａの一方が他方より短い台形や、長辺１３１ａ又は長辺１３１ｂを直径とする半円の形状であってもよい。また、長辺１３１ａ、１３１ｂ及び短辺１３１ｃ、１３１ｄは直線に限定されず、それぞれの少なくとも一部が曲線であってもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
複数の振動腕１３５の固定端近傍から錘部Ｇが形成される箇所近傍に亘って、振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄにはそれぞれ上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４が形成されている。さらに、振動部１２０の表面（上蓋３０に対向する面）側には、その全面に亘って保護膜２３５が形成されている。さらに、複数の振動腕１３５における保護膜２３５の表面の一部には、それぞれ、導電膜２３６が形成されている。保護膜２３５及び導電膜２３６によって、振動部１２０の共振周波数を調整することができる。尚、必ずしも保護膜２３５は振動部１２０の全面に亘って設けられる必要はないが、共振周波数調整において下地の上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４及び圧電薄膜Ｆ３をダメージから保護する上で、振動部１２０の全面に亘って設けられる方が望ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
言い換えると、振動腕１３５Ａの錘部Ｇ以外の部位において、リリース幅Ｗ１に面する部分（リリース幅Ｗ１が設定されている領域）に上部電極のギャップ幅Ｌ１が形成され、リリース幅Ｗ３に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ３が形成されている。また、振動腕１３５Ａの錘部Ｇにおいて、リリース幅Ｗ５に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ５及び導電膜のギャップ幅Ｌ１０が形成され、リリース幅Ｗ４に面する部分に上部電極のギャップ幅Ｌ４及び導電膜のギャップ幅Ｌ９が形成されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
ここで、図５を用いて、リリース幅とエッチング量との関係について説明する。図５は振動腕の断面構造を示す写真である。エッチング量とは、エッチングによってＳｉ基板Ｆ２をリリースした際に、リリース幅より多くエッチングされた圧電薄膜Ｆ３の量をいう。例えば、図５の写真においてエッチング量とは、金属層Ｅ１側でのＳｉ基板Ｆ２の端部（Ｓｉ基板Ｆ２の上面の縁）と、金属層Ｅ２１側での圧電薄膜Ｆ３の端部（圧電薄膜Ｆ３の上面の縁）との位置の差Ａをいう。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
リリース幅に関わらず、ギャップ幅を一定にして上部電極を形成した場合、エッチング量によっては、圧電薄膜Ｆ３が上部電極が形成される領域よりも内側まで削られてしまうことがある。この場合、上部電極が下部電極と短絡してしまう場合がある。そこで、本実施形態に係る共振子１０においては、リリース幅が大きい領域の上部電極のギャップ幅が、リリース幅が小さい領域の上部電極のギャップ幅よりも大きく設定されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
導電膜についても、下部電極と同様に、エッチング量によっては上部電極と短絡する場合がある。そこで、本実施形態に係る共振子１０においては、導電膜と上部電極との短絡を防止する観点から、リリース幅が大きい領域の上部電極のギャップ幅が、リリース幅が小さい領域の導電膜のギャップ幅よりも大きく設定されることが望ましい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
（３−４．共振子の機能）
図６を参照して共振子１０の機能について説明する。図６は、図４のＤＤ'線に沿った複数の振動腕１３５の断面であり、複数の振動腕１３５の電気的な接続態様を模式的に示している。圧電薄膜Ｆ３は、金属層Ｅ２１〜Ｅ２４、Ｅ１によって圧電薄膜Ｆ３に印加される電界に応じて、ＸＹ平面の面内方向すなわちＹ軸方向に伸縮する。この圧電薄膜Ｆ３の伸縮によって、複数の振動腕１３５は、下蓋２０及び上蓋３０の内面に向かってその開放端を変位させ、面外の屈曲振動モードで振動する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
これによって、本実施形態に係る共振子１０では、逆位相の振動時、すなわち、図６に示す振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂとの間でＹ軸に平行に延びる中心軸ｒ１回りに振動腕１３５Ａと振動腕１３５Ｂとが上下逆方向に振動する。また、振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄとの間でＹ軸に平行に延びる中心軸ｒ２回りに振動腕１３５Ｃと振動腕１３５Ｄとが上下逆方向に振動する。これによって、中心軸ｒ１とｒ２とで互いに逆方向の捩れモーメントが生じ、基部１３０で屈曲振動が発生する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
（４．プロセスフロー）
次に、図７Ａ〜図７Ｃを参照して、共振装置１のプロセスフローについて説明する。図７Ａ〜図７Ｃは、図４のＤＤ'線の延長線に沿った共振装置の断面のプロセスフローである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
まず図７Ａを参照して、最初の工程では、下蓋２０となるハンドルＳｉ（ＳｉウエハＳ２）を用意する（ＳＴＥＰ１）。次に、ハンドルＳｉにエッチングでキャビティを形成し、下蓋２０を形成し（ＳＴＥＰ２）、ＳＴＥＰ３で別途用意したＳＯＩ基板（酸化ケイ素膜Ｆ２１が形成されたＳｉ基板Ｆ２）と熱接合する（ＳＴＥＰ４）。次に、ＳＯＩ基板上に、金属層Ｅ１、圧電薄膜Ｆ３、金属層Ｅ２をこの順で成膜する（ＳＴＥＰ５）。なお、金属層Ｅ１とＳｉ基板Ｆ２との間にシード層を成膜してもよい。シード層は、例えば、窒化アルミニウム層等である。この場合、金属層Ｅ１上に形成される圧電薄膜Ｆ３の結晶性を向上させることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
次に図７Ｂを参照して、上述のＳＴＥＰ５に続くＳＴＥＰ６では、金属層Ｅ２をエッチング等によってパターニングし、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４を形成する（ＳＴＥＰ６）。このとき、上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４が形成された複数の振動腕１３５の錘部Ｇにおけるリリース幅（Ｗ４〜Ｗ６）に基づいて、各上部電極Ｅ２１〜Ｅ２４のギャップ幅（Ｌ４〜Ｌ６）が設定される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
次に図７Ｃを参照し、続くステップでは、導電膜２３６をパターニングする（ＳＴＥＰ９）。具体的には複数の振動腕１３５のそれぞれにおける錘部Ｇに導電膜２３６が残存するようにその他の領域から導電膜２３６を除去する。このとき保持部１４０には配線用に導電膜２３６を残存させてもよい。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
図８は、図４に対応し、本実施形態に係る共振子１１の平面構造の一例を概略的に示している。以下に、本実施形態に係る共振子１１の構成のうち、第１実施形態との差異点を中心に説明する。共振子１１は、第１実施形態で説明した振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄ、及び金属層Ｅ２１〜Ｅ２４に代えて、振動腕１３６Ａ〜１３６Ｄ及び金属層Ｅ３１〜Ｅ３４を有している。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
振動腕１３６Ａは、固定端から開放端に向かうにつれて徐々に幅（すなわち、振動腕１３６Ａ〜１３６Ｄが並ぶ方向に沿った大きさ）が広がる形状をしている。そのため、振動腕１３６Ａとそれに隣接する振動腕１３６Ｂとの間の開口溝は、開放端側のリリース幅Ｗ４の方が固定端側のリリース幅Ｗ５よりも小さく設定されている。例えばリリース幅Ｗ５は３５μｍ程度であり、リリース幅Ｗ４は２５μｍ程度である。また、図８の例では、振動腕１３６Ａは錘部Ｇを有していないが、振動腕１３６Ａの開放端に錘部Ｇが形成される構成でもよい。振動腕１３６Ａのその他の構成は、振動腕１３５Ａと同様である。なお、振動腕１３６Ｂ〜１３６Ｄの構成は振動腕１３６Ａと同様のため説明を省略する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
［第３実施形態］
図９、１０を用いて第３実施形態に係る共振装置３の構成、機能について説明する。図９は、図２に対応し、本実施形態における共振装置３の分解斜視図である。図９に示すように共振装置３は、第１実施形態における下蓋２０、共振子１０に代えて、下蓋２５、共振子１２を有している。また図１０は、図４に対応し、本実施形態における共振装置３が有する共振子１２の平面構造を概略的に示す平面図である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
［第４実施形態］
図１１を用いて第４実施形態に係る共振子１３の構成、機能について説明する。図１１は、図４に対応し、本実施形態における共振子１３の平面図である。共振子１３は、振動部１２０、保持腕１１０、及び金属層Ｅ２１〜Ｅ２４に代えて、振動部１２１、及び金属層Ｅ５を有している。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
振動部１２１は、第１領域１２２と、第２領域１２３、１２４とを有している。第１領域１２２は、図１１のＸＹ平面にそって平板状に広がる略長方形の輪郭を有している。また、第１領域１２２は、Ｘ軸方向に沿って延びる短辺１２１ａ、１２１ｂを有し、Ｙ軸方向に沿って延びる長辺１２１ｃ、１２１ｄを有している。第１領域１２２は、短辺１２１ａ、１２１ｂにおいて、それぞれ第２領域１２３、１２４によって保持部１４０に接続され、保持されている。また、振動部１２１の全面を覆うように、保護膜２３５が形成されている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
［第５実施形態］
図１２、図１３及び図１４を用いて第５実施形態に係る共振子１４の構成、機能について、第１実施形態との差異点を中心に説明する。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
図１２は本実施形態に係る共振子１４の平面図である。本実施形態に係る共振子１４の振動腕１３５Ａ〜１３５Ｄには、それぞれ、上部電極Ｅ２５〜Ｅ２８が形成されている。上部電極Ｅ２５〜Ｅ２８は、複数の振動腕１３５と基部１３０との接続箇所近傍から、錘部Ｇの後端（基部１３０側の端部）近傍に亘って形成されている。また、錘部Ｇにおける後端側の領域には、複数のビアＶ１〜Ｖ４が形成されている。その他の共振子１４の平面構造は、共振子１０と同様である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
次に、複数の振動腕１３５のそれぞれの構造について、振動腕１３５を例に挙げて説明する。図１３は図１２のＥＥ'線に沿った振動腕１３５Ｄの断面を示す概略図であり、図１４は図１２のＦＦ'線に沿った振動腕１３５Ｄの断面を示す概略図である。なお、図１３において、ビアＶ４は断面の構成ではないが、説明のために破線で示している。図１３及び図１４に示すように、共振子１４において、振動腕１３５ＤにおけるビアＶ４は、金属層Ｅ１が露出するように圧電薄膜Ｆ３、金属層（上部電極）Ｅ２８、保護膜２３５が除去されて形成された孔に金属材料が充填されて形成されている。本実施形態に係る振動腕１３５Ｄにおいては、ビアＶ４によって、導電膜２３６と金属層（下部電極）Ｅ１とが電気的に接続されている。
さらに図１３に示すように、錘部Ｇに形成された導電膜２３６のギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０よりも、錘部Ｇ以外の部位に形成された上部電極Ｅ２８のギャップ幅Ｌ１，Ｌ３のほうが広くなるように設定されている。具体的には、Ｌ９＝Ｌ１０＜Ｌ３＜Ｌ１となるように設定されている。導電膜２３６は、下部電極Ｅ１に電気的に接続することで、電荷を逃がす効果がある。この効果は、導電膜２３６の成膜面積が広い方が高くなる。一方で、端部まで導電膜２３６を形成した場合、異電位の電極との間で短絡するリスクが発生する。本実施形態に係る共振子１４においては、錘部Ｇに形成された導電膜２３６のギャップ幅Ｌ９，Ｌ１０を、当該導電膜２３６の端部が面するリリース幅Ｗ４，Ｗ５の大きさに応じて設定し、かつ、錘部Ｇ近傍に形成された上部電極Ｅ２８のギャップ幅Ｌ１，Ｌ３よりも小さくなるように設定することで、錘部Ｇの導電膜２３６と錘部Ｇ近傍の上部電極Ｅ２８との短絡のリスクを低減させつつ、電荷を逃がす効果を十分に得ることができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2019211926.tif 000020
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７Ａ】
2019211926.tif 000021
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７Ｂ】
2019211926.tif 000022
【手続補正２８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７Ｃ】
2019211926.tif 000023
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2019211926.tif 000024
【手続補正３０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2019211926.tif 000025
【手続補正３１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2019211926.tif 000026
【手続補正３２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2019211926.tif 000027
【手続補正３３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2019211926.tif 000028
【手続補正３４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2019211926.tif 000029
【手続補正３５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2019211926.tif 000030
【手続補正３６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2019211926.tif 000031
2019211926.tif 000032
2019211926.tif 000033