JP2014078905A - 振動子、電子機器および振動子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程において、可動電極がスティッキングをおこすことがなく、安定して製造される振動子を提供する。
【解決手段】ＭＥＭＳ振動子１００は、ウェハー基板１と、ウェハー基板１の主面上に設けられた固定下部電極２０（第１の電極）と、一方の端部がウェハー基板１に固定された支持部材４０と、支持部材４０の他方の端部に継合され、固定下部電極２０に対して間隙を介して重なる領域を有する可動上部電極３０（第２の電極）と、を備え、支持部材４０は、支持部材４０のウェハー基板１の厚み方向の厚みが、可動上部電極３０のウェハー基板１の厚み方向の厚みより厚い補強領域４０ｓを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動子、電子機器および振動子の製造方法に関する。

一般に、微細加工技術を利用して形成されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）デバイスと呼ばれる機械的に可動な構造体を備えた電気機械系構造体（例えば、振動子、フィルター、センサー、モーターなど）が知られている。この中で、ＭＥＭＳ振動子は、これまで主に使用されてきた水晶や誘電体を使用した振動子・共振子と比較して、半導体回路を組み込んで製造することが容易であり、微細化、高機能化に対し有利であるために、その利用が活発になってきている。

従来のＭＥＭＳ振動子の代表例としては、基板面と平行な方向に振動する櫛型振動子と、基板の厚さ方向に振動する梁型振動子とが知られている。梁型振動子は、基板上に形成された下部電極（固定電極）と、この下部電極の上方に間隙を介して配置された上部電極（可動電極）などからなる振動子で、上部電極の支持の仕方により、片持ち梁型（clamped-free beam）、両持ち梁型（clamped-clamped beam）、両端自由梁型（free-free beam）などが知られている。

両端自由梁型のＭＥＭＳ振動子は、振動する上部電極の振動の節の部分が支持部材によって支持されるため、基板への振動洩れが少なく振動の効率が高い。特許文献１には、この支持部材の長さを振動の周波数に対して適切な長さとすることにより振動特性を改善する技術が提案されている。

米国特許第６９３０５６９Ｂ２号明細書

しかしながら、特許文献１に記載のＭＥＭＳ振動子を含め、上述した従来の技術では、小型化、薄型化、省電力化、高周波数化などのニーズに充分に応えられないという課題があった。具体的には、小型化、薄型化、省電力化、高周波数化などに対応するためには、両端自由梁型のＭＥＭＳ振動子を用いて、その上部電極や支持部のスティフネスを小さくしたり、電極間の間隙を小さくしたりすることが有効であったが、その結果、製造工程における上部電極のスティッキングを誘発し、充分な製造歩留まりが得られなくなってしまうという課題があった。スティッキングとは、ＭＥＭＳ構造体を形成するために、犠牲層をエッチング除去したときに、微細な構造体が基板や他の構造体に付着してしまう現象である。つまり、従来技術では、製造工程において、上部電極が下部電極にスティッキングしてしまうという課題が、上述のニーズへの対応と共に顕在化してきた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る振動子は、基板と、前記基板の主面上に設けられた第１の電極と、一方の端部が前記基板に固定された支持部材と、前記支持部材の他方の端部に継合され、前記第１の電極に対して間隙を介して重なる領域を有する第２の電極と、を備え、前記支持部材は、前記支持部材の前記基板の厚み方向の厚みが、前記第２の電極の前記基板の厚み方向の厚みより厚い補強領域を有していることを特徴とする。

本適用例によれば、第１の電極に対して間隙を介して重なる領域を有する第２の電極を支持する支持部材は、基板の厚み方向において、支持部材の厚みが第２の電極の厚みより厚い補強領域を有している。この補強領域により、基板の厚み方向における支持部材の剛性が増す。その結果、第２の電極を第１の電極に近づける方向に外力が働いた場合であっても、第２の電極は第１の電極に近づきにくくなる。従って、例えば、第２の電極と第１の電極とを形成するために、犠牲層をエッチング除去したとき、第２の電極と第１の電極間に、エッチング液や洗浄液の表面張力などが働いた場合であっても、第２の電極が第１の電極に付着してしまうスティッキング現象が起こりにくくなる。その結果、スティッキングによる歩留まり低下を抑制することができる。

［適用例２］上記適用例に係る振動子において、前記第２の電極は、前記基板の厚み方向に、撓み振動する振動板であり、前記第２の電極の前記撓み振動の節部分が前記支持部材の前記他方の端部に継合されていることを特徴とする。

本適用例によれば、第２の電極は、基板の厚み方向に、撓み振動する振動板であり、第２の電極の撓み振動の節部分が支持部材の他方の端部に継合されている。また、支持部材は、補強領域により基板の厚み方向においてその剛性が高められている。従って、支持部材の剛性が増し、そのスティフネスが大きくなっても、支持部材は第２の電極の振動の節部分を支えているため、振動を大きく妨げることがない。つまり、第２の電極に対し、振動特性に悪影響を与えることなく、より有効に支持することで、スティッキング現象を抑制することができる。

［適用例３］上記適用例に係る振動子において、前記第２の電極の前記撓み振動の節部分の両端が一対の前記支持部材によって支持され、前記第２の電極が、複数の前記一対の支持部材によって支持されていることを特徴とする。

本適用例によれば、第２の電極の振動の節部分の両端が一対の支持部材によって支持され、また、第２の電極は、複数の箇所において、この一対の支持部材によって支持されている。第２の電極は、複数の支持部材によって支えられることにより、より効果的にスティッキング現象が抑制される。また、第２の電極は、振動の節部分が支えられているため、その振動特性が劣化することもない。

［適用例４］上記適用例に係る振動子において、前記補強領域は、前記支持部材の前記基板の厚み方向の厚みが、前記第２の電極の前記基板の厚み方向の厚みより、前記基板の主面から離れる方向に厚い領域であることが好ましい。

本適用例のように、補強領域が、支持部材に対して基板の主面から離れる方向に厚い領域によって構成されることで、第２の電極と第１の電極との間隙の大きさ（距離）を変えることなく、支持部材の剛性を高めることができる。つまり、振動子としての特性を劣化させることなくスティッキング現象を抑制することができる。

［適用例５］上記適用例に係る振動子において、前記補強領域の前記基板の厚み方向の厚みが、前記支持部材の他方の端部から離れるに従い厚くなっていることを特徴とする。

本適用例によれば、補強領域の基板の厚み方向の厚みが、支持部材の他方の端部から離れるに従い厚くなっている。このように構成することで、支持部材と第２の電極との継合部分に支持部材からの応力が集中してしまうことが抑制されるため、振動や衝撃に伴って発生する継合部分のクラックの発生を抑えることができる。

［適用例６］本適用例に係る振動子の製造方法は、上記適用例に係る振動子の製造方法であって、前記支持部材、または、前記支持部材および前記第２の電極を形成する第１導電層を積層する工程と、前記支持部材が形成される領域を残して、前記第１導電層の少なくとも一部を除去する工程と、前記支持部材および前記第２の電極を形成する第２導電層を積層する工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、支持部材を形成する領域に選択的に第１導電層および第２導電層を積層することで、支持部材に補強領域を形成することができる。その結果、上述した適用例の振動子を簡便に製造することができる。

［適用例７］本適用例に係る振動子の製造方法は、上記適用例に係る振動子の製造方法であって、前記支持部材および前記第２の電極を形成する導電層を積層する工程と、前記支持部材が形成される領域を残して、前記導電層の一部を除去する工程と、を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、支持部材を形成する領域に積層された導電層が選択的に除去されずに残ることで、支持部材に補強領域を形成することができる。その結果、上述した適用例の振動子を簡便に製造することができる。

［適用例８］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に係る振動子を備えていることを特徴とする。

本適用例によれば、電子機器として、より高性能な特性を劣化させることなく、また、製造歩留まりを高く安定させた振動子が活用されることにより、より高性能で安価な電子機器を提供することができる。

（ａ）：実施形態１に係る振動子としてのＭＥＭＳ振動子を示す側断面図、（ｂ）：同、斜視図、（ｃ）：可動上部電極（第２の電極）の振動の様子を示す断面図。 （ａ），（ｂ）：従来技術によるＭＥＭＳ振動子を示す側断面図。 （ａ）〜（ｆ）：ＭＥＭＳ振動子の製造方法を順に示す工程図。 （ａ）電子機器の一例としてのモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図、（ｂ）電子機器の一例としての携帯電話機の構成を示す斜視図。 電子機器の一例としてのデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図。 （ａ），（ｂ）：変形例１，２に係るＭＥＭＳ振動子の側断面図。（ｃ）：変形例３に係るＭＥＭＳ振動子の可動上部電極（第２の電極）の振動の様子を示す概念図。 変形例４として、ＭＥＭＳ振動子の製造方法の変形例を順に示す工程図。

以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。

（実施形態１）
図１（ａ）は、実施形態１に係る振動子としてのＭＥＭＳ振動子１００を示す側断面図、図１（ｂ）は、同、斜視図である。図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面を示している。
ＭＥＭＳ振動子１００は、基板の主面に積層された犠牲層がエッチングされることにより形成される両端自由梁型の可動電極を備えたＭＥＭＳ振動子であり、ウェハー基板１、第１の電極としての固定下部電極２０、第２の電極としての可動上部電極３０、支持部材４０などを含み構成されている。
なお、犠牲層とは、その上下や周囲に必要な層を形成した後にエッチングにより除去される層であり、犠牲層が除去されることによって、上下や周囲の各層間に必要な間隙や空洞が形成されたり、必要な構造体が遊離して形成されたりする。

ウェハー基板１には、好適例としてシリコン基板を用いている。
固定下部電極２０、可動上部電極３０、支持部材４０は、ウェハー基板１に積層された第１酸化膜１１、窒化膜１２の上部に形成されている。
なお、ここでは、ウェハー基板１の厚み方向において、ウェハー基板１の主面に順に第１酸化膜１１および窒化膜１２が積層される方向を上方向、あるいは図１（ａ）に示すようにＺ方向として説明している。

固定下部電極２０は、矩形状にパターニングされた固定電極であり、窒化膜１２に積層された下部導電層１３が、フォトリソグラフィーによりパターニングされることで形成されている。
可動上部電極３０は、矩形板状の可動電極であり、下部導電層１３の上層に積層された犠牲層を介して積層された上部導電層１６が、フォトリソグラフィーによりパターニングされることで形成されている。
可動上部電極３０は、ウェハー基板１を平面視したときに、可動上部電極３０の中央領域が、固定下部電極２０に交差して重なるように配置されている。また、可動上部電極３０は、２対の支持部材４０によって長手方向側面の４点を継合され、ウェハー基板１の主面上に支持されている。可動上部電極３０と固定下部電極２０、および可動上部電極３０と窒化膜１２との間には、犠牲層がエッチング除去されることで形成された間隙２５が形成されている。
下部導電層１３および上部導電層１６は、それぞれ好適例として導電性のポリシリコンを用いているが、これに限定するものではない。

支持部材４０は、上部導電層１６をフォトリソグラフィーによりパターニングして得られる略長方形の板状体であり、その長手方向は、ウェハー基板１の主面と略平行な方向に、短手方向は、ウェハー基板１の厚み方向（主面と略垂直な方向）を向くように配置されている。
支持部材４０は、長手方向の一方の端部領域の下面が、固定部４０ｕ、窒化膜１２、第１酸化膜１１を介してウェハー基板１に固定されている。また、支持部材４０の長手方向の他方の端部の側面は、可動上部電極３０の長手方向側面に継合されている。
また、４つの支持部材４０が、２対の支持部材４０として、２つずつ、その間に可動上部電極３０を挟んで支持している。つまり、４つの支持部材４０は、２つずつ、その短手方向の側面（支持部材４０の他方の端部）が互いに向かい合うように位置し、支持部材４０のそれぞれの短手方向の側面が、可動上部電極３０の長手方向側面に継合されている。

支持部材４０の短手方向の長さ（支持部材４０のＺ方向の幅）は、可動上部電極３０の厚みより厚く形成されており、短手方向の側面の最下部において、支持部材４０と可動上部電極３０とが継合するようにしている。つまり、支持部材４０は、支持部材４０のウェハー基板１の厚み方向（つまりＺ方向）の厚みが、可動上部電極３０のＺ方向の厚みより厚い領域（以下補強領域４０ｓ）を有している。また、図１（ａ）に示すように、補強領域４０ｓは、支持部材４０のＺ方向の厚みが、可動上部電極３０のＺ方向の厚みより、ウェハー基板１の主面から離れる方向に厚い領域となるようにしている。
また、支持部材４０と可動上部電極３０との継合部分は、図１（ａ）の破線円で拡大視しているように、曲率半径Ｒをもって交わるように形成している。曲率半径Ｒの大きさは特に指定するものではないが、このように補強領域４０ｓからの応力が、可動上部電極３０との継合部分に集中しないようにすることが好ましい。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）で示す可動上部電極３０のＢ−Ｂ断面図であり、可動上部電極３０の振動の様子を示している。
ＭＥＭＳ振動子１００は、電極間（固定下部電極２０と可動上部電極３０との間）に印加される交流電圧に伴い発生する電荷の静電力により、可動上部電極３０が振動し、電極間には、振動子に固有の共振周波数信号が出力される。なお、図１（ａ）〜（ｃ）では、固定下部電極２０、および可動上部電極３０に接続する電気配線の図示を省略している。
可動上部電極３０は、固定下部電極２０と可動上部電極３０とが重なる中央部分、および可動上部電極３０の両端部が振動の腹となり、また、振動の腹の間に振動の節３１を有する撓み振動を行なう。

可動上部電極３０は、振動の節３１の部分が支持部材４０によって支持されている。具体的には、図１（ｂ）の一点鎖線で示される振動の節３１の両端部が１対の支持部材４０によって支持されている。

ここで、従来技術によるＭＥＭＳ振動子の構成例について説明する。
図２（ａ），（ｂ）は、従来技術によるＭＥＭＳ振動子９９を示す側断面図である。
ＭＥＭＳ振動子９９は、ＭＥＭＳ振動子１００と同様に両端自由梁型の可動電極を備えたＭＥＭＳ振動子であり、ウェハー基板１、固定下部電極２０、可動上部電極３０、支持部材４０９などを含み構成されている。
支持部材４０９は、支持部材４０と異なり、補強領域４０ｓを有していない。つまり、支持部材４０９のＺ方向の厚みは、可動上部電極３０のＺ方向の厚みと同じ厚みである。この点を除き、ＭＥＭＳ振動子９９は、ＭＥＭＳ振動子１００と同じである。

支持部材４０９は可動上部電極３０を形成する層と同じ層で形成され、フォトリソグラフィーによるパターニングを行なうことで同時に形成される。従って、それぞれの厚みは、略同じとなっている。
一般に、小型化、薄型化、省電力化、高周波数化などに対応するために、可動上部電極や支持部材のスティフネスを小さくしたり、可動上部電極と固定下部電極との間隙を小さくしたりすることが有効である。しかしながら、その結果、ＭＥＭＳ振動子９９は、図２（ｂ）に示すように、製造工程において可動上部電極３０が固定下部電極２０にスティッキングしやすくなり、充分な製造歩留まりが得られなくなってしまうという課題があった。ＭＥＭＳ振動子１００は、上述した構成により、このような課題に対応している。

次に、ＭＥＭＳ振動子１００の製造方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｆ）は、ＭＥＭＳ振動子１００の製造方法を順に示す工程図である。
ＭＥＭＳ振動子１００の製造方法は、支持部材４０、または、支持部材４０および可動上部電極３０を形成する上部導電層１６のうちの第１導電層１６ａを積層する工程と、支持部材４０が形成される領域を残して、第１導電層１６ａの少なくとも一部を除去する工程と、支持部材４０および可動上部電極３０を形成する上部導電層１６のうちの第２導電層１６ｂを積層する工程とを含む。
以下、図３（ａ）〜（ｆ）を順に参照して具体的に説明する。

図３（ａ）：ウェハー基板１を準備し、主面に第１酸化膜１１を積層する。第１酸化膜１１は、好適例として、半導体プロセスの素子分離層として一般的なＬＯＣＯＳ（Local Oxidation of Silicon）酸化膜で形成しているが、半導体プロセスの世代によって、例えば、ＳＴＩ（Shallow Trench Isolation）法による酸化膜などであっても良い。
次に窒化膜１２を積層する。窒化膜１２は、エッチング液としてのバッファードフッ酸に対して耐性があり、エッチングストッパーとして機能する。
次に、窒化膜１２の上に下部導電層１３を積層する。下部導電層１３は、固定下部電極２０および固定部４０ｕを構成するポリシリコン層であり、積層後にイオン注入をして所定の導電性を持たせる。
次に、下部導電層１３をフォトリソグラフィーによりパターニングして固定下部電極２０および固定部４０ｕを形成する。

図３（ｂ）：ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）酸化膜１４を積層し、フォトリソグラフィーによりパターニングして固定部４０ｕの一部が露出する開口１５を形成する。開口１５は、支持部材４０を基板に固定する部分であり、後に形成される支持部材４０の一方の端部領域の下面に対応する領域である。
このＣＶＤ酸化膜１４は、犠牲層として後にエッチング除去されることで、固定下部電極２０と可動上部電極３０と、および可動上部電極３０と窒化膜１２との間などに間隙２５を形成する。

図３（ｃ）：第１導電層１６ａを積層する。第１導電層１６ａは、ポリシリコン層であり、支持部材４０、または、支持部材４０および可動上部電極３０を形成する上部導電層１６のうちの第１層を構成する。

図３（ｄ）：第１導電層１６ａをフォトリソグラフィーによりパターニングして支持部材４０の下層部分を形成する。具体的には、ウェハー基板１を平面視したときに、支持部材４０が形成される領域を除き、第１導電層１６ａを除去する。支持部材４０の一方の端部領域の下面に対応する領域は、開口１５により固定部４０ｕに積層されるように形成される。

図３（ｅ）：第２導電層１６ｂを積層する。第２導電層１６ｂは、第１導電層１６ａと同じポリシリコン層であり、支持部材４０および可動上部電極３０を形成する上部導電層１６のうちの第２層を構成する。次に、第２導電層１６ｂをフォトリソグラフィーによりパターニングして支持部材４０の上層部分および可動上部電極３０を形成する。具体的には、ウェハー基板１を平面視したときに、支持部材４０および可動上部電極３０が形成される領域を除き、第２導電層１６ｂを除去する。
なお、第１導電層１６ａ、第２導電層１６ｂには、それぞれ積層後にイオン注入をして所定の導電性を持たせている。

第１導電層１６ａ、第２導電層１６ｂの積層とパターニングにより、支持部材４０の厚みは、第１導電層１６ａと第２導電層１６ｂの積層厚みとなり、可動上部電極３０の厚みは、第２導電層１６ｂのみの厚みとなる。この厚みの差分が、支持部材４０の補強領域４０ｓ（図１（ａ））を形成する。

図３（ｆ）：ウェハー基板１をエッチング液に晒し、犠牲層としてのＣＶＤ酸化膜１４をエッチング除去することで、固定下部電極２０と可動上部電極３０との間隙２５や、可動上部電極３０と窒化膜１２との間などに間隙２５を形成する。以上の工程によりＭＥＭＳ振動子１００が形成される。
なお、ＭＥＭＳ振動子１００のように振動子を含むＭＥＭＳ構造体は、良好な振動特性を発揮し、また維持するため、減圧空間に配置されることが好ましい。そのため、上記の工程を含む半導体製造プロセスにより、ＭＥＭＳ振動子１００を取り囲む側壁や、側壁により形成される空間を覆う被服層（封止層）や表面保護層などを形成し、ＭＥＭＳ振動子１００を減圧が維持された空洞内に配置することが好ましい。

以上述べたように、本実施形態による振動子および振動子の製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
固定下部電極２０に対して間隙２５を介して重なる領域を有する可動上部電極３０を支持する支持部材４０は、Ｚ方向において、支持部材４０の厚みが可動上部電極３０の厚みより厚い補強領域４０ｓを有している。この補強領域４０ｓにより、Ｚ方向における支持部材４０の剛性が増す。その結果、可動上部電極３０を固定下部電極２０に近づける方向に外力が働いた場合であっても、可動上部電極３０は固定下部電極２０に近づきにくくなる。従って、例えば、可動上部電極３０と固定下部電極２０とを形成するために、犠牲層（ＣＶＤ酸化膜１４）をエッチング除去したとき、可動上部電極３０と固定下部電極２０の間に、エッチング液や洗浄液の表面張力などが働いた場合であっても、可動上部電極３０が固定下部電極２０に付着してしまうスティッキング現象が起こりにくくなる。その結果、スティッキングによる歩留まり低下を抑制することができる。

また、可動上部電極３０は、Ｚ方向に、撓み振動する振動板であり、可動上部電極３０の撓み振動の節部分（振動の節３１）が支持部材４０の他方の端部に継合されている。また、支持部材４０は、補強領域４０ｓによりＺ方向においてその剛性が高められている。従って、支持部材４０の剛性が増し、スティフネスが大きくなっても、支持部材４０は可動上部電極３０の振動の節部分を支えているため、振動を大きく妨げることがない。つまり、可動上部電極３０に対し、振動特性に悪影響を与えることなく、より有効に支持することで、スティッキング現象を抑制することができる。

また、補強領域４０ｓが、支持部材４０に対してウェハー基板１の主面から離れる方向に厚い領域によって構成されている。このように構成することで、可動上部電極３０と固定下部電極２０との間隙２５の大きさ（距離）を変えることなく、支持部材４０の剛性を高めることができる。つまり、振動子としての特性を劣化させることなくスティッキング現象を抑制することができる。

また、支持部材４０と可動上部電極３０との継合部分は、曲率半径Ｒをもって交わるように形成している。このように構成することで、支持部材４０と可動上部電極３０との継合部分に支持部材４０からの応力が集中してしまうことが抑制されるため、振動や衝撃に伴って発生する継合部分のクラックの発生を抑えることができる。

［電子機器］
次いで、本発明の一実施形態に係る電子部品としてのＭＥＭＳ振動子１００を適用した電子機器について、図４（ａ），（ｂ）、図５に基づき説明する。

図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電子部品を備える電子機器としてのモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略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ー１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１０００を備えた表示ユニット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ー１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する電子部品としてのＭＥＭＳ振動子１００が内蔵されている。

図４（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る電子部品を備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、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１０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器、角速度センサー等として機能する電子部品（タイミングデバイス）としてのＭＥＭＳ振動子１００が内蔵されている。

図５は、本発明の一実施形態に係る電子部品を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略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。デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等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。
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行なう構成になっており、表示部１０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。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等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部１０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ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にはテレビモニター１４３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター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、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、フィルター、共振器、角速度センサー等として機能する電子部品としてのＭＥＭＳ振動子１００が内蔵されている。

上述したように、電子機器として、より高性能な特性を劣化させることなく、また、製造歩留まりを高く安定させたＭＥＭＳ振動子１００が活用されることにより、より高性能で安価な電子機器を提供することができる。

なお、本発明の一実施形態に係る電子部品としてのＭＥＭＳ振動子１００は、図４（ａ）のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図４（ｂ）の携帯電話機、図５のデジタルスチールカメラの他にも、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ー）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャー、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、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、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）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。ここで、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略している。

（変形例１）
図６（ａ）は、変形例１に係るＭＥＭＳ振動子１０１の側断面図である。
ＭＥＭＳ振動子１０１は、ＭＥＭＳ振動子１００と同様に両端自由梁型の可動電極を備えたＭＥＭＳ振動子であり、ウェハー基板１、固定下部電極２０、可動上部電極３０、支持部材４０ａなどを含み構成されている。
支持部材４０ａは、支持部材４０と異なり、補強領域の位置が異なる補強領域４０ｓａを有している。ＭＥＭＳ振動子１００では、補強領域４０ｓは、支持部材４０のＺ方向の厚みが、可動上部電極３０のＺ方向の厚みより、ウェハー基板１の主面から離れる方向に厚い領域となるようにしている。これに対して、ＭＥＭＳ振動子１０１では、補強領域４０ｓａは、支持部材４０aのＺ方向の厚みが、可動上部電極３０のＺ方向の厚みより、ウェハー基板１の主面に近い方向に厚い領域となるようにしている。換言すると、ＭＥＭＳ振動子１００では、可動上部電極３０が支持部材４０の下部で支えられていたのに対し、ＭＥＭＳ振動子１０１では、可動上部電極３０が支持部材４０の上部で支えられている。この点を除き、ＭＥＭＳ振動子１０１は、ＭＥＭＳ振動子１００と同じである。

本変形例に係るＭＥＭＳ振動子１０１のように、所望の振動特性を得るために、もともと間隙２５の大きさに補強領域４０ｓａを配置するだけの余裕がある場合には、補強領域４０ｓａを可動上部電極３０の位置より下に位置させることで、ＭＥＭＳ振動子１０１の厚さ（高さ）を変えずに、支持部材を補強することができる。

（変形例２）
図６（ｂ）は、変形例２に係るＭＥＭＳ振動子１０２の側断面図である。
ＭＥＭＳ振動子１０２は、ＭＥＭＳ振動子１００と同様に両端自由梁型の可動電極を備えたＭＥＭＳ振動子であり、ウェハー基板１、固定下部電極２０、可動上部電極３０、支持部材４０ｂなどを含み構成されている。
支持部材４０ｂは、支持部材４０と異なり、補強領域の形状が異なる補強領域４０ｓｂを有している。補強領域４０ｓｂの形状は、補強領域４０ｓｂのＺ方向の厚みが、可動上部電極３０と継合する部分（支持部材４０ｂの他方の端部）から離れるに従い上方向（ウェハー基板１の主面から離れる方向）に厚くなっている。この点を除き、ＭＥＭＳ振動子１０２は、ＭＥＭＳ振動子１００と同じである。

本変形例のように、補強領域４０ｓｂのＺ方向の厚みが、可動上部電極３０と継合する部分から離れるに従い厚くなっている。このように構成することで、支持部材４０ｂと可動上部電極３０との継合部分に支持部材４０ｂからの応力が集中してしまうことが抑制されるため、振動や衝撃に伴って発生する継合部分のクラックを少なくすることができる。

（変形例３）
図６（ｃ）は、変形例３に係るＭＥＭＳ振動子１０３（図示省略）の可動上部電極３０の振動の様子を示す概念図である。
ＭＥＭＳ振動子１０３は、ＭＥＭＳ振動子１００と同様に両端自由梁型の可動電極を備えたＭＥＭＳ振動子であり、ウェハー基板１、固定下部電極２０、可動上部電極３０、支持部材４０などを含み構成されている。
ＭＥＭＳ振動子１００は、図１（ｂ）に示すように、可動上部電極３０が、２対の支持部材４０によって支えられているとして説明したが、支持部材４０は２対に限定するものではない。例えば、図６（ｃ）に示すように、振動の節３１が、４つある振動の場合には、４対の支持部材４０によって支えられる構成であっても良い。つまり、振動の節３１の数が３つ以上有る場合には、振動の節３１の数までの支持部材４０の対で支える構成であっても良い。

本変形例のように、可動上部電極３０が、複数の箇所において、この一対の支持部材によって支持されることにより、よりＺ方向の剛性が増すために、効果的にスティッキング現象が抑制される。また、可動上部電極３０は、可動上部電極３０の振動の節３１の部分の両端が一対の支持部材によって支持されているため、その振動特性が大きく劣化することもない。

（変形例４）
図７（ａ）〜（ｅ）は、変形例４として、ＭＥＭＳ振動子１００の製造方法の変形例を順に示す工程図である。
本製造方法の変形例には、支持部材４０および可動上部電極３０を形成する導電層を積層する工程と、支持部材４０が形成される領域を残して、導電層の一部を除去する工程とを含んでいる。
図７（ａ），（ｂ）で説明する工程は、図３（ａ），（ｂ）と同様である。以下、図７（ｃ）〜（ｅ）を順に説明する。

図７（ｃ）：第１導電層１６ｃを積層する。第１導電層１６ｃは、ポリシリコン層であり、支持部材４０および可動上部電極３０を形成する層である。第１導電層１６ｃを積層する工程は、第１導電層１６ａを積層する工程と同じであるが、積層させる厚みが異なる。実施形態１で説明した製造方法では、図３（ｅ）に示すように、支持部材４０が第１導電層１６ａと第２導電層１６ｂとを積層することによって形成されたが、本変形例による製造方法では、支持部材４０は、第１導電層１６ｃで形成される。

図７（ｄ）：第１導電層１６ｃをフォトリソグラフィーによりパターニングして可動上部電極３０となる部分および支持部材４０を形成する。具体的には、ウェハー基板１を平面視したときに、可動上部電極３０および支持部材４０が形成される領域を除き、第１導電層１６ｃを除去する。支持部材４０の一方の端部領域の下面に対応する領域は、開口１５により固定部４０ｕに積層されるように形成される。

図７（ｅ）：残された第１導電層１６ｃをさらにフォトリソグラフィーによりパターニングして可動上部電極３０となる部分を形成する。具体的には、ウェハー基板１を平面視したときに、支持部材４０の領域を除く可動上部電極３０の領域の第１導電層１６ｃをハーフエッチングする。ハーフエッチングは、可動上部電極３０の厚みが、所望の厚みとなるところで終了する。

図７（ｅ）：ウェハー基板１をエッチング液に晒し、犠牲層としてのＣＶＤ酸化膜１４をエッチング除去することで、固定下部電極２０と可動上部電極３０との間隙２５や、可動上部電極３０と窒化膜１２との間などに間隙２５を形成する。以上の工程によりＭＥＭＳ振動子１００が形成される。

本変形例の製造方法によれば、支持部材４０を形成する領域に積層された第１導電層１６ｃが選択的に除去されずに残ることで、支持部材４０に補強領域４０ｓを形成することができる。その結果、上述した適用例の振動子を簡便に製造することができる。

１…ウェハー基板、１１…第１酸化膜、１２…窒化膜、１３…下部導電層、１４…ＣＶＤ酸化膜、１５…開口、１６…上部導電層、１６ａ，１６ｃ…第１導電層、１６ｂ…第２導電層、２０…固定下部電極、２５…間隙、３０…可動上部電極、３１…振動の節、４０…支持部材、４０ｓ…補強領域、４０ｕ…固定部、９９，１００…ＭＥＭＳ振動子、４０９…支持部材。

Claims (8)

1. 基板と、
   前記基板の主面上に設けられた第１の電極と、
   一方の端部が前記基板に固定された支持部材と、
   前記支持部材の他方の端部に継合され、前記第１の電極に対して間隙を介して重なる領域を有する第２の電極と、を備え、
   前記支持部材は、前記支持部材の前記基板の厚み方向の厚みが、前記第２の電極の前記基板の厚み方向の厚みより厚い補強領域を有していることを特徴とする振動子。
2. 前記第２の電極は、前記基板の厚み方向に、撓み振動する振動板であり、
   前記第２の電極の前記撓み振動の節部分が前記支持部材の前記他方の端部に継合されていることを特徴とする請求項１に記載の振動子。
3. 前記第２の電極の前記撓み振動の節部分の両端が一対の前記支持部材によって支持され、
   前記第２の電極が、複数の前記一対の支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動子。
4. 前記補強領域は、前記支持部材の前記基板の厚み方向の厚みが、前記第２の電極の前記基板の厚み方向の厚みより、前記基板の主面から離れる方向に厚い領域であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動子。
5. 前記補強領域の前記基板の厚み方向の厚みが、前記支持部材の他方の端部から離れるに従い厚くなっていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の振動子。
6. 請求項１ないし請求項５に記載の振動子の製造方法であって、
   前記支持部材、または、前記支持部材および前記第２の電極を形成する第１導電層を積層する工程と、
   前記支持部材が形成される領域を残して、前記第１導電層の少なくとも一部を除去する工程と、
   前記支持部材および前記第２の電極を形成する第２導電層を積層する工程と、を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
7. 請求項１ないし請求項５に記載の振動子の製造方法であって、
   前記支持部材および前記第２の電極を形成する導電層を積層する工程と、
   前記支持部材が形成される領域を残して、前記導電層の一部を除去する工程と、を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
8. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の振動子を備えていることを特徴とする電子機器。

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