JP2005065138A

JP2005065138A - マイクロ電気機械システムの共振器およびその調整方法

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Publication number: JP2005065138A
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Inventors: Koji Nanbada; 康治難波田
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Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-10
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Abstract

【課題】入力電極と出力電極との間に発生する寄生容量を調整することで、所望の帯域幅ｆ_dを得ることを可能とする。
【解決手段】信号を入力する入力電極１１と、信号を出力する出力電極１２と、入力電極１１および出力電極１２に対して空間２１を介して対向する振動子１３とを備えたマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）の共振器１において、入力電極１１と出力電極１２とは、共振器１が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生する間隔に配置されたものであり、入力電極１１に接続する第１容量調整部と、第１容量調整部に対向するとともに出力電極１２に接続する第２容量調整部とを備えることもできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、寄生容量の調整が容易なマイクロ電気機械システム（以下、ＭＥＭＳという）の共振器およびその調整方法に関するものである。

半導体プロセス技術を用いて形成された微小振動子は、デバイスの占有面積が小さいこと、高いＱ値を実現できること、他の半導体デバイスとの集積が可能であること等の特徴により、無線通信デバイスの中でもＩＦ（中間周波）フィルタ、ＲＦ（ラジオ周波）フィルタとしての利用がミシガン大学を始めとする研究機関から提案されている。その構造の代表例を図１１によって説明する。

図１１に示すように、微小振動子１０1は以下のような構成となっている。基板１１０上に設けられた出力電極１１１の上方に、空間１２１を介してポリシリコンからなる振動子電極１１２が配置されているものである。上記振動子電極１１２には、電極１１３を介して金からなる入力電極１１４が接続されている。

次に、上記微小振動子の動作を以下に説明する。上記入力電極１１４に特定の周波数電圧が印加された場合、出力電極１１１上に空間１２１を介して設けられた振動子電極１１２のビーム（振動部）が固有振動周波数で振動し、出力電極１１１とビーム（振動部）との間の空間１２１で構成されるキャパシタの容量が変化し、これが出力電極１１１から電圧として出力される（例えば、非特許文献１参照）。

しかし、これまでに提案され、検証された微小振動子の共振周波数は最高でも２００ＭＨｚを超えず、従来の表面弾性波（ＳＡＷ）あるいは薄膜弾性波（ＦＢＡＲ）によるＧＨｚ（ギガヘルツ）領域のフィルタに対して、微小振動子の特性である高いＱ値をＧＨz帯周波数領域で提供することは困難となっている。

現在のところ、一般に高い周波数領域では出力信号としての共振ピークが小さくなる傾向があり、良好なフィルタ特性を得るためには、共振ピークのＳＮ比を向上する必要がある。ミシガン大学の文献（Ｄｉｓｋ型の例）（例えば、非特許文献１参照）によれば、出力信号のノイズ成分は、入出力電極間に構成される寄生容量を直接透過する信号によっており、この信号を小さくするために、直流（ＤＣ）を印加した振動電極を入出力電極間に配置することで、ノイズ成分の低減が図れるとされている。

一方でＤｉｓｋ型の振動子で、十分な出力信号を得るには、３０Ｖを超えるＤＣ電圧が必要であるために、実用的な構造としては両持ち梁を用いたビーム型の構造が望ましい。上記のノイズ成分の低減方法をビーム型の構造に対して適用した場合、一例として図１２に示すような電極配置となる。

図１２に示すように、シリコン基板上に酸化シリコン膜および窒化シリコン膜の積層膜を形成した基板２１０上に、離間した状態で入力電極２１１と出力電極２１２とが平行して配設され、その上部に微小な空間２２１を介して上記入力電極２１１および上記出力電極２１２を横切るようにビーム型振動子２１３が配設されているものである。この場合、入力電極２１１と出力電極２１２との間の空間や下地膜を経由した寄生容量Ｃ₀が存在する。

ＭＥＭＳ共振器（例えば、ＲＦ共振器、ＩＦ共振器）においては、図１３に示す等価回路に置き換えることができる。図１３に示すように、寄生容量系のインピーダンスＺ₀と共振系のインピーダンスＺ_Xを考える。また、この共振器の共振ピークの周波数をｆ₀、反共振ピークをｆ₁、とすると、帯域幅ｆ_dは（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表される。この帯域幅ｆ_dはＺ₀／Ｚ_Xが大きいほど大きくなり、Ｚ₀／Ｚ_Xが小さいほど小さくなる。ここでＺ₀／Ｚ_Xを変化させようとしたとき、共振系のインピーダンスＺ_Xの値を変化させることは共振器の特性自体を変化させることになるため困難であるが、寄生容量系のインピーダンスＺ₀は寄生容量Ｃ₀を調整することにより変化させることができる。つまり寄生容量Ｃ₀を変化させることにより、Ｚ₀／Ｚ_Xの値が変わり、共振器の帯域幅ｆ_dを変えることができる。

フランクＤ．ボノン３世（Frank D.Bonnon III）他著「High-Q HF Microelectromechanical Filters」ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers） JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,VOL.35,NO.4,APRIL ２０００年ｐ．５１２−５２６

解決しようとする問題点は、入力電極と出力電極との間の空間や下地膜を経由した寄生容量の調整が困難な点である。本発明では、入力電極と出力電極との間に発生する寄生容量の調整を図ることにより、所望の周波数帯域幅の共振器を得ることを課題としている。

本発明のマイクロ電気機械システムの共振器は、信号を入力する入力電極と、信号を出力する出力電極と、前記入力電極および前記出力電極に対して空間を介して対向する振動子とを備えたマイクロ電気機械システムの共振器において、前記入力電極と前記出力電極とは、共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生する間隔に配置されることを最も主要な特徴とする。

本発明のマイクロ電気機械システムの共振器は、信号を入力する入力電極と、信号を出力する出力電極と、前記入力電極および前記出力電極に対して空間を介して対向する振動子とを備えたマイクロ電気機械システムの共振器において、前記入力電極に接続する第１容量調整部と、前記第１容量調整部に対向するとともに前記出力電極に接続する第２容量調整部とを備え、前記第１容量調整部と前記第２容量調整部とは、共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生する間隔に配置されることを最も主要な特徴とする。

本発明のマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法は、信号を入力する入力電極と、前記入力電極に接続する第１容量調整部と、信号を出力する出力電極と、前記第１容量調整部に対向するとともに前記出力電極に接続する第２容量調整部と、前記入力電極および前記出力電極に対して空間を介して対向する振動子とを備えたマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法であって、前記第１容量調整部と前記第２容量調整部との間隔を、共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生するような間隔に調整することを最も主要な特徴とする。

本発明のマイクロ電気機械システムの共振器（以下ＭＥＭＳ共振器という）は、入力電極と出力電極とが、ＭＥＭＳ共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生する間隔に配置されるので、入力電極と出力電極との間隔を設定するだけで所望の帯域幅ｆ_dを得ることができるという利点がある。

本発明のマイクロ電気機械システムの共振器およびその調整方法は、入力電極に接続する第１容量調整部と、第１容量調整部に対向するとともに出力電極に接続する第２容量調整部とを備えているため、第１容量調整部と第２容量調整部との間隔を、共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生するような間隔に調整することことができるので、第１容量調整部と第２容量調整部との間隔を設定するだけで所望の帯域幅ｆ_dを得ることができるという利点がある。

寄生容量を調整するという目的を、入力電極と出力電極との間隔を調整することにより、もしくは入力電極側と出力電極側とに容量調整部を設けることで、寄生容量の調整を可能としたものである。

本発明のＭＥＭＳ共振器に係る第１実施例を、図１の概略構成断面図および図２の平面レイアウト図によって説明する。

図１および図２に示すように、表面に絶縁膜（図示せず）が形成された基板１０上には、信号を入力する入力電極１１と、信号を出力する出力電極１２とが並行に形成されている。また、上記入力電極１１および上記出力電極１２を挟むように振動子の電極３４が形成されている。上記入力電極１１および上記出力電極１２上には、空間２１を介して対向するように、かつ電極３４に接続するように導電性材料からなる振動子１３が形成されている。上記入力電極１１と出力電極１２と振動子１３との間の空間２１は、例えば０．１μｍ程度の距離に形成されている。また上記入力電極１１と出力電極１２との間の空間２１（入力電極１１と出力電極１２との間隔）は、ＭＥＭＳ共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得る距離に設定されている。

上記共振周波数の帯域幅ｆ_dは、本ＭＥＭＳ共振器１における共振ピークの周波数をｆ₀、本ＭＥＭＳ共振器１における反共振ピークの周波数をｆ₁としたとき、（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表されるものとする。

本発明のＭＥＭＳ共振器１では、所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dが得られるようにするため、入力電極１１と出力電極１２との間隔を設定する。このＭＥＭＳ共振器１の共振ピークの周波数をｆ₀、反共振ピークをｆ₁とすると、帯域幅ｆ_d＝（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表される。この帯域幅ｆ_dは、（寄生容量系のインピーダンス）／（共振系のインピーダンス）＝Ｚ₀／Ｚ_Xが大きいほど大きくなり、Ｚ₀／Ｚ_Xが小さいほど小さくなる。ここでＺ₀／Ｚ_Xを変化させようとしたとき、共振系のインピーダンスＺ_Xの値を変化させることは共振器の特性自体を変化させることになるため困難であるが、寄生容量系のインピーダンスＺ₀は寄生容量Ｃ₀を調整することにより変化させることができる。つまり、本発明のＭＥＭＳ共振器１では、所望の共振器の帯域幅ｆ_dを得ることができるように入力電極１１と出力電極１２との間に発生する寄生容量を最適化するべく、入力電極１１と出力電極１２との間隔が設定されていることから、所望の共振器の帯域幅ｆ_dを得ることができる。

次に、本発明のＭＥＭＳ共振器１に係る製造方法の一例を、図３および図４の製造工程断面図によって説明する。

図３（１）に示すように、半導体基板３１に絶縁膜３２を形成する。半導体基板３１には、例えばシリコン基板を用い、絶縁膜３２には、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を用いる。この窒化シリコン膜は、例えば１μｍの厚さに形成する。なお、窒化シリコン膜の代わりに酸化シリコン膜と窒化シリコン膜との積層膜を用いてもよい。このように基板１０は、一例としてシリコン基板３１上に絶縁膜３２が形成されたものからなる。さらに、絶縁膜３２上に電極形成膜３３を形成する。この電極形成膜３３は、例えばポリシリコン膜で形成され、例えば０．５μｍの厚さに形成される。

次いで、図３（２）に示すように、レジスト塗布、リソグラフィー技術により入力電極と出力電極形状に上記電極形成膜３３を加工してレジストマスクを形成した後、このレジストマスクを用いてエッチング加工により、上記電極形成膜３３で入力電極１１と出力電極１２とを形成する。同時に、上記電極形成膜３３で後に形成される振動子の電極３４も形成しておく。このとき、入力電極１１と出力電極１２との間隔は、形成しようとしている共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得るような寄生容量を発生させる距離とする。この距離は、一例として、入力電極１１と出力電極１２との間隔を種々の間隔に形成したものを作製し、それぞれの間隔に対応する共振器の共振周波数の帯域幅ｆ_dを実験的に予め求めておいて、その実験結果に基づいて決定することができる。

次いで、図３（３）に示すように、上記入力電極１１、出力電極１２および振動子の電極３４を被覆する様にかつ上記入力電極１１および出力電極１２よりも厚く犠牲層３５を形成する。この犠牲層３５は、例えば酸化シリコン膜で形成され、その厚さは例えば０．５μｍとする。この犠牲層３５は、上記絶縁膜３２、各電極に対して選択的にエッチングされる材料であればよい。

次いで、図３（４）に示すように、化学的機械研磨を用いて、上記犠牲層３５の表面を平坦化する。このとき、入力電極１１上および出力電極１２上に、犠牲層３５が薄く残るようにする。この残す厚さは、その後に形成される振動子と入力電極１１および出力電極１２との間隔を決定することになるので、その間隔分だけ残す。例えば、入力電極１１上および出力電極１２上に犠牲層３５が０．１μｍの厚さだけ残るようにする。

次いで、図４（５）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術によるエッチングマスクの形成およびそのエッチングマスクを用いたエッチングにより、犠牲層３５の一部をエッチング加工して上記電極３４の一部を露出させる開口部３６を形成する。

次いで、図４（６）に示すように、犠牲膜３５が形成されている側の全面に振動子形成膜３７を形成する。この振動子形成膜３７は、例えばポリシリコン膜で形成し、例えば０．５μｍの厚さに形成する。

次いで、図４（７）に示すように、通常のレジスト塗布、リソグラフィー技術によるエッチングマスクの形成およびそのエッチングマスクを用いたエッチング加工により、振動子形成膜３７をエッチング加工してビーム状の振動子１３を形成する。この振動子１３は、上記開口部３６を通して電極３４に接続されている。

次いで、図４（８）に示すように、ウエットエッチングによって、犠牲層３５〔前記図４（７）参照〕をエッチング除去する。ここでは、犠牲層３５を酸化シリコンで形成しているので、フッ酸を用いた。この結果、入力電極１１、出力電極１２の各両側、および入力電極１１、出力電極１２と振動子１３との各間に空間２１が形成される。この空間２１は、入力電極１１、出力電極１２と振動子１３との各間の距離が０．１μｍ程度となっている。このようにして、ＭＥＭＳ共振器１を得る。

上記製造方法において成膜される各膜の成膜方法は、ＣＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法等を採用することができる。また、上記した各膜厚は適宜設計されるものである。また、上記絶縁膜３２の最表面を酸化シリコンで形成し、各電極をポリシリコンで形成した場合には、上記犠牲膜３５は窒化シリコンで形成することができる。この場合の犠牲膜３５のウエットエッチングは熱リン酸を用いればよい。

上記製造方法によれば、入力電極１１と出力電極１２との間隔は、所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得るような寄生容量を発生させる距離としていることから、共振器は所望の帯域幅ｆ_dを得ることができる。

本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る第２実施例を、図５の概略構成断面図および図６の平面レイアウト図によって説明する。

図５および図６に示すように、基板１０上には、信号を入力する入力電極１１と、信号を出力する出力電極１２とが並行に形成されている。上記入力電極１１には、第１容量調整部５１が接続されている。また上記第１容量調整部５１に対向するとともに上記出力電極１２には第２容量調整部５２が接続されている。上記入力電極１１および上記出力電極１２上には空間２１を介して対向する振動子１３が形成されている。上記入力電極１１と出力電極１２と振動子１３との間の空間２１は、例えば０．１μｍ程度の距離に形成されている。また上記第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間の空間２１（第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔）は、共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得る距離に設定されている。

上記共振周波数の帯域幅ｆ_dは、本ＭＥＭＳ共振器２における共振ピークの周波数をｆ₀、本ＭＥＭＳ共振器１における反共振ピークの周波数をｆ₁としたとき、（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表されるものとする。

本発明のＭＥＭＳ共振器２では、所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dが得られるようにするため、第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔を設定する。このＭＥＭＳ共振器１の共振ピークの周波数をｆ₀、反共振ピークをｆ₁とすると、帯域幅ｆ_d＝（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表される。この帯域幅ｆ_dは、（寄生容量系のインピーダンス）／（共振系のインピーダンス）＝Ｚ₀／Ｚ_Xが大きいほど大きくなり、Ｚ₀／Ｚ_Xが小さいほど小さくなる。ここでＺ₀／Ｚ_Xを変化させようとしたとき、共振系のインピーダンスＺ_Xの値を変化させることは共振器の特性自体を変化させることになるため困難であるが、寄生容量系のインピーダンスＺ₀は寄生容量Ｃ₀を調整することにより変化させることができる。つまり、本発明のＭＥＭＳ共振器２では、所望の共振器の帯域幅ｆ_dを得ることができるように入力電極１２と出力電極１３との間に発生する寄生容量を最適化するべく、第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔が設定されていることから、所望の共振器の帯域幅ｆ_dを得ることができる。

上記第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔は、一例として、入力電極１１と出力電極１２との間隔を一定にしておき、第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔を種々の間隔に形成したものを作製し、それぞれの間隔に対応するＭＥＭＳ共振器の共振周波数の帯域幅ｆ_dを実験的に予め求めておいて、その実験結果に基づいて決定することができる。

上記ＭＥＭＳ共振器２の製造方法は、前記図３および図４によって説明した製造方法において、入力電極１１、出力電極１２、振動子の電極３４等を形成する際に、入力電極１１に接続する第１容量調整部５１と出力電極１２に接続する第２容量調整部５２を、上記説明した第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔に関する条件を満足するように、同時にパターニングして形成すればよい。その他の工程は前記図３および図４によって説明した製造方法と同様である。

本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る第３実施例を、図７の概略構成断面図および図８の平面レイアウト図によって説明する。

図７および図８に示すように、基板１０上には、信号を入力する入力電極１１と、信号を出力する出力電極１２とが並行に形成されている。上記入力電極１１には、第１容量調整部５１が接続されている。この第１容量調整部５１は複数の容量調整部（図面では一例として２個の容量調整部を示す）５３が直列に接続されたものからなる。この容量調整部５３の個数は２個に限定されず、２個以上であればよい。また上記第１容量調整部５１に対向するとともに上記出力電極１２には第２容量調整部５２が接続されている。この第２容量調整部５２は複数の容量調整部（図面では一例として２個の容量調整部を示す）５４が直列に接続されたものからなる。この容量調整部５４の個数は２個に限定されず、２個以上であればよい。上記入力電極１１および上記出力電極１２上には空間２１を介して対向する振動子１３が形成されている。上記入力電極１１と出力電極１２と振動子１３との間の空間２１は、例えば０．１μｍ程度の距離に形成されている。そしてＭＥＭＳ共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得るように、上記第１容量調整部５１の容量調整部５３の接続箇所および上記第２容量調整部５２の容量調整部５４の接続箇所が切断されている。すなわち、上記容量調整部５３、５４の接続箇所を切断することによって、共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得る上記入力電極１１と出力電極１２と間の寄生容量となるように調整する。

上記共振周波数の帯域幅ｆ_dは、本ＭＥＭＳ共振器３における共振ピークの周波数をｆ₀、本ＭＥＭＳ共振器３における反共振ピークの周波数をｆ₁としたとき、（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表されるものとする。

上記ＭＥＭＳ共振器３の製造方法は、前記図３および図４によって説明した製造方法において、入力電極１１、出力電極１２、振動子の電極３４等を形成する際に、入力電極１１に接続する第１容量調整部５１と出力電極１２に接続する第２容量調整部５２を同時にパターニングして形成すればよい。その他の工程は前記図３および図４によって説明した製造方法と同様である。そして、犠牲膜３５を除去して振動子１３を完成させた後、上記説明した第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔に関する条件、すなわち、共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得る上記入力電極１１と出力電極１２と間の寄生容量となるように、容量調整部５２および容量調整部５４のうちの少なくとも１箇所を切断することで調整を行う。

本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る第４実施例を、図９の平面レイアウト図によって説明する。

図９に示すように、第４実施例は、前記第３実施例において、第１容量調整部５１のみ複数（図面では一例として２個）の容量調整部５３を形成したものである。その他の基板１０、入力電極１１、出力電極１２、振動子１３、空間（図示せず）、第２容量調整部５２等の構成は、前記図５、図６によって説明した構成と同様である。

上記ＭＥＭＳ共振器４の製造方法は、前記図３および図４によって説明した製造方法において、入力電極１１、出力電極１２、振動子の電極３４等を形成する際に、入力電極１１に接続する第１容量調整部５１と出力電極１２に接続する第２容量調整部５２を同時にパターニングして形成すればよい。その他の工程は前記図３および図４によって説明した製造方法と同様である。そして、犠牲膜３５を除去して振動子１３を完成させた後、上記説明した第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔に関する条件、すなわち、共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得る上記入力電極１１と出力電極１２と間の寄生容量となるように、容量調整部５２のうちの少なくとも１箇所を切断することで調整を行う。

本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る第５実施例を、図１０の平面レイアウト図によって説明する。

図１０に示すように、第５実施例は、前記第３実施例において、第２容量調整部５２のみ複数（図面では一例として２個）の容量調整部５４を形成したものである。その他の基板１０、入力電極１１、出力電極１２、振動子１３、空間（図示せず）、第１容量調整部５１等の構成は、前記図５、図６によって説明した構成と同様である。

上記ＭＥＭＳ共振器５の製造方法は、前記図３および図４によって説明した製造方法において、入力電極１１、出力電極１２、振動子の電極３４等を形成する際に、入力電極１１に接続する第１容量調整部５１と出力電極１２に接続する第２容量調整部５２を同時にパターニングして形成すればよい。その他の工程は前記図３および図４によって説明した製造方法と同様である。そして、犠牲膜３５を除去して振動子１３を完成させた後、上記説明した第１容量調整部５１と第２容量調整部５２との間隔に関する条件、すなわち、ＭＥＭＳ共振器が所望の共振周波数の帯域幅ｆ_dを得る上記入力電極１１と出力電極１２と間の寄生容量となるように、容量調整部５４のうちの少なくとも１箇所を切断することで調整を行う。

上記各実施例では、入力電極１１、出力電極１２、電極３４、第１容量調整部５１、第２容量調整部５２、容量調整部５３、容量調整部５４等の各電極はポリシリコン以外に金属を用いることができる。この金属としては、例えばアルミニウム、金、銅、タングステン等の半導体装置に金属配線として用いる材料を用いることができる。

本発明のマイクロ電気機械システムの共振器およびその調整方法は、周波数フィルタ（ＲＦフィルタ、ＩＦフィルタ等）、発振器等の用途に適用できる。

本発明のＭＥＭＳ共振器に係る実施例１を示す概略構成断面図である。本発明のＭＥＭＳ共振器に係る実施例１を示す平面レイアウト図である。本発明のＭＥＭＳ共振器の製造方法に係る一例を示す製造工程断面図である。本発明のＭＥＭＳ共振器の製造方法に係る一例を示す製造工程断面図である。本発明のＭＥＭＳ共振器に係る実施例２を示す概略構成断面図である。本発明のＭＥＭＳ共振器に係る実施例２を示す平面レイアウト図である。本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る実施例３を示す概略構成断面図である。本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る実施例３を示す平面レイアウト図である。本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る実施例４を示す平面レイアウト図である。本発明のＭＥＭＳ共振器およびその調整方法に係る実施例５を示す平面レイアウト図である。従来のＭＥＭＳ共振器の概略構成断面図である。従来のＭＥＭＳ共振器の概略構成断面図である。従来のＭＥＭＳ共振器の等価回路図である。

符号の説明

１…ＭＥＭＳ共振器、１１…入力電極、１２…出力電極、１３…振動子、２１…空間

Claims

信号を入力する入力電極と、
信号を出力する出力電極と、
前記入力電極および前記出力電極に対して空間を介して対向する振動子と
を備えたマイクロ電気機械システムの共振器において、
前記入力電極と前記出力電極とは、共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生する間隔に配置される
ことを特徴とするマイクロ電気機械システムの共振器。
前記帯域幅ｆ_dは、前記マイクロ電気機械システムの共振器の共振ピークの周波数をｆ₀、前記マイクロ電気機械システムの共振器の反共振ピークの周波数をｆ₁としたとき、（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表される
ことを特徴とする請求項１記載のマイクロ電気機械システムの共振器。
信号を入力する入力電極と、
信号を出力する出力電極と、
前記入力電極および前記出力電極に対して空間を介して対向する振動子と
を備えたマイクロ電気機械システムの共振器において、
前記入力電極に接続する第１容量調整部と、
前記第１容量調整部に対向するとともに前記出力電極に接続する第２容量調整部とを備え、
前記第１容量調整部と前記第２容量調整部とは、共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生する間隔に配置される
ことを特徴とするマイクロ電気機械システムの共振器。
前記帯域幅ｆ_dは、前記マイクロ電気機械システムの共振器の共振ピークの周波数をｆ₀、前記マイクロ電気機械システムの共振器の反共振ピークの周波数をｆ₁としたとき、（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表される
ことを特徴とする請求項３記載のマイクロ電気機械システムの共振器。
前記第１容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなる
ことを特徴とする請求項３記載のマイクロ電気機械システムの共振器。
前記第２容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなる
ことを特徴とする請求項３記載のマイクロ電気機械システムの共振器。
前記第１容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなり、
前記第２容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなる
ことを特徴とする請求項３記載のマイクロ電気機械システムの共振器。
信号を入力する入力電極と、
前記入力電極に接続する第１容量調整部と、
信号を出力する出力電極と、
前記第１容量調整部に対向するとともに前記出力電極に接続する第２容量調整部と、
前記入力電極および前記出力電極に対して空間を介して対向する振動子と
を備えたマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法であって、
前記第１容量調整部と前記第２容量調整部との間隔を、共振器が所望の帯域幅ｆ_dを得る寄生容量を発生するような間隔に調整する
ことを特徴とするマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法。
前記帯域幅ｆ_dは、前記マイクロ電気機械システムの共振器における共振ピークの周波数をｆ₀、前記マイクロ電気機械システムの共振器における反共振ピークの周波数をｆ₁としたとき、（ｆ₁−ｆ₀）／ｆ₀で表される
ことを特徴とする請求項８記載のマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法。
前記第１容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなり、
前記各容量調整部の接続箇所の少なくとも１箇所を切断することで前記第１容量調整部と前記第２容量調整部との間の容量を調整する
ことを特徴とする請求項８記載のマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法。
前記第２容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなり、
前記各容量調整部の接続箇所の少なくとも１箇所を切断することで前記第２容量調整部と前記第１容量調整部との間の容量を調整する
ことを特徴とする請求項８記載のマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法。
前記第１容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなり、
前記第２容量調整部は直列に接続された複数の容量調整部からなり、
前記第１容量調整部と前記第２容量調整部の各容量調整部の接続箇所の少なくとも１箇所を切断することで前記第１容量調整部と前記第２容量調整部との間の容量を調整する
ことを特徴とする請求項８記載のマイクロ電気機械システムの共振器の調整方法。