JP2007088639A - 振動子、振動子の製造方法、および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギーの損失を低減しつつ、優れた振動特性を有する振動子、振動子の製造方法、および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明の振動子（マイクロレゾネータ１）は、基部２と、基部２に対し変位可能に支持された可動部４とを有し、可動部４に通電することにより、可動部４を振動させ、および／または、可動部４の振動状態を検出する振動子であって、可動部４は、その一部に、可動部４の電気抵抗を低下させる処理を施した低抵抗部４８を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、振動子、振動子の製造方法、および電子機器に関するものである。

ある振動電流の周波数に同調して機械的に振動する振動子は、携帯電話等の電子機器に、通信機器用のバンドパスフィルター、基準クロック、振動式センサ等として、備えられている。
このような振動子としては、シリコンで構成された基板に、半導体製造プロセスを利用したマイクロマシニング技術により、振動を発生するための構造（可動部を有する構造）を形成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

例えば、このような振動子は、可動部と、これに間隙を隔てて対向する電極との間に、電圧を印加することにより、これらの間に静電引力を生じさせ、可動部を振動させる。また、可動部と電極との間の静電容量を検出することにより、可動部の振動状態を検出する。このような振動子の可動部は、振動特性や耐久性、加工精度などの観点から、前述したように、シリコンで構成されている。
しかしながら、可動部がシリコンのみで構成されているため、可動部の電気抵抗が高く、エネルギーの損失が大きい。そのため、振動子に与えたエネルギーに対して、振動子に蓄えられたエネルギーの比（Ｑ値）が小さい。その結果、特許文献１にかかる振動子は、駆動電圧を高くしなければならず、また、検出精度の低いものとなってしまう。

米国特許第５０２５３４６号明細書

本発明の目的は、エネルギーの損失を低減しつつ、優れた振動特性を有する振動子、振動子の製造方法、および電子機器を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の振動子は、基部と、
前記基部に対し変位可能に支持された可動部とを有し、
前記可動部に通電することにより、前記可動部を振動させ、および／または、前記可動部の振動状態を検出する振動子であって、
前記可動部は、その少なくとも一部に、前記可動部の電気抵抗を低下させる処理を施した低抵抗部を有することを特徴とする。
これにより、振動子のエネルギーの損失を低減しつつ、振動子の振動特性を優れたものとすることができる。

本発明の振動子では、前記基部に対し固定された固定電極を有し、前記可動部は、前記固定電極に対し間隙を隔てて対向しつつ変位可能に設けられており、前記固定電極と前記可動部との間に電圧を印加することにより前記可動部を振動させ、および／または、前記固定電極と前記可動部との間の静電容量に基づき前記可動部の振動状態を検出することが好ましい。
これにより、圧電素子のような高価な素子を用いることなく、可動部の振動および／または可動部の振動状態の検出を行うことができる。

本発明の振動子では、前記固定電極は、その少なくとも一部に、前記固定電極の電気抵抗を低下させる処理を施した他の低抵抗部を有することが好ましい。
これにより、固定電極でのエネルギー損失を低減することができる。また、可動部と同じ材料で固定電極を構成することができ、振動子の製造工程を簡単化することができる。
本発明の振動子では、前記可動部は、シリコンを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、振動特性を優れたものとしつつ、可動部の耐久性を優れたものとすることができる。また、可動部の製造に際し、可動部の寸法精度を優れたものとすることができる。

本発明の振動子では、前記低抵抗部は、シリサイドを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、低抵抗部の耐久性を優れたものとしつつ、可動部の電気抵抗を低減することができる。
本発明の振動子では、前記低抵抗部は、シリコンにイオンをドープしたものを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、低抵抗部の耐久性を優れたものとしつつ、可動部の電気抵抗を低減することができる。

本発明の振動子では、前記低抵抗部は、前記可動部の表面に設けられた金属層であることが好ましい。
これにより、可動部の構成材料に関わらず、可動部の電気抵抗を低減することができる。
本発明の振動子では、前記低抵抗部は、少なくとも、前記可動部の最短通電経路のほぼ全域に亘って形成されていることが好ましい。
これにより、振動子のエネルギーの損失を最大限に低減しつつ、振動子の振動特性を優れたものとすることができる。

本発明の振動子では、前記低抵抗部は、前記可動部の少なくとも一方の面のほぼ全域に亘って形成されていることが好ましい。
これにより、振動子のエネルギーの損失を低減しつつ、振動子の振動特性をより優れたものとすることができる。
本発明の振動子では、前記低抵抗部は、前記可動部の表面付近にのみ形成されていることが好ましい。
これにより、振動子の振動特性をより優れたものとすることができる。

本発明の振動子の製造方法は、本発明の振動子を製造する方法であって、
前記可動部を形成するための基板を用意する工程と、
前記基板を加工して、前記可動部に対応する形状のパターンを形成する工程と、
前記パターンの少なくとも一部に、その電気抵抗を低める処理を施して、前記低抵抗部を形成する工程とを有することを特徴とする。
これにより、エネルギーの損失を低減しつつ、優れた振動特性を有する振動子を製造することができる。

本発明の振動子の製造方法は、本発明の振動子を製造する方法であって、
前記可動部を形成するための基板を用意する工程と、
前記基板の少なくとも一部に、その電気抵抗を低める処理を施して、処理部を形成する工程と、
前記処理部を有する前記基板を加工して、前記低抵抗部を有する前記可動部を形成する工程とを有することを特徴とする。
これにより、エネルギーの損失を低減しつつ、優れた振動特性を有する振動子を製造することができる。
本発明の電子機器は、本発明の振動子を備えることを特徴とする。
これにより、振動子に必要な電力が少なくて済むため、省電力化を図ることができる。また、振動子の振動特性が優れているため、電子機器の信頼性を高めることができる。

以下、本発明における振動子の製造方法、振動子、および電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜振動子＞
まず、本発明の振動子の一例を図１ないし図３に基づき説明する。なお、以下の説明では、本発明の振動子をマイクロレゾネータに適用する場合を例に説明する。

図１は、振動子であるマイクロレゾネータの実施形態を示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１に示すマイクロレゾネータの拡大断面である。なお、図３（ａ）は、図１中のＢ−Ｂ線断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）中のＣ−Ｃ線断面である。また、以下の説明では、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図１および図２に示すマイクロレゾネータ１は、基部２と、この基部２に固定された一対の固定電極３１、３２（電極）と、固定電極３１、３２同士の間で基部２に対し変位可能に設けられた可動部４とを有している。

可動部４は、固定電極３１、３２に対し間隙を隔てて対向しつつ変位可能に設けられている。そして、可動部４は、固定電極３１、３２と可動部４との間に電圧を印加することにより可動部４を振動させ、および／または、固定電極３１、３２と可動部４との間の静電容量に基づき可動部４の振動状態を検出するものである。
より具体的には、可動部４は、各固定電極３１、３２にそれぞれ間隙を隔てて対向する可動電極４１、４２と、基部２に支持部５１、５２を介して固定された固定部４５、４６と、各可動電極４１、４２と各固定部４５、４６とを連結する梁部４３、４４と、可動電極４１と可動電極４２とを連結する連結部４７とを有している。

各可動電極４１、４２は、それぞれ、複数の電極指４１１、４２１が並設された櫛歯形状をなしている。
このような可動電極４１、４２と固定部４５、４６とを連結する梁部４３、４４は、所定のバネ定数の弾性を有している。また、可動電極４１と可動電極４２とを連結する連結部４７は、可動電極４１、４２間の距離を固定する機能を有するものである。したがって、可動電極４１、４２は、連結部４７の長手方向に振動可能となっている。

そして、このような可動部４は、可動電極４１、４２、固定部４５、４６、梁部４３、４４、および連結部４７のそれぞれの上面および側面に、可動部４の電気抵抗を低める処理が施されている。すなわち、図２および図３に示すように、可動部４は、その上面および側面のほぼ全域に亘って、可動部４の電気抵抗を低下させる処理（導電性を向上させる処理）を施した低抵抗部（高導電性部）４８を有している。

このように可動部４がその一部に可動部４の電気抵抗を低める処理を施した低抵抗部４８を有していると、マイクロレゾネータ１（振動子）のエネルギーの損失を低減しつつ、マイクロレゾネータ１（振動子）の振動特性を優れたものとすることができる。
また、可動部４（可動部４の低抵抗部４８以外の部分）の構成材料としては、シリコンが好適である。可動部４がシリコンを主材料として構成されていると、振動特性を優れたものとしつつ、可動部４の耐久性を優れたものとすることができる。また、可動部４の製造に際し、可動部４の寸法精度を優れたものとすることができる。

低抵抗部４８の構成材料としてシリコンを用いる場合、低抵抗部４８がシリサイドを主材料として構成されているのが好ましい。これにより、低抵抗部４８の耐久性を優れたものとしつつ、可動部４の電気抵抗を低減することができる。
また、低抵抗部４８の構成材料としてシリコンを用いる場合、低抵抗部４８がシリコンにイオンをドープしたものを主材料として構成されているのが好ましい。これにより、低抵抗部４８の耐久性を優れたものとしつつ、可動部４の電気抵抗を低減することができる。

また、低抵抗部４８を金属を主材料として構成することも可能である。この場合、可動部４の構成材料に関わらず、可動部４の電気抵抗を低減することができる。
また、低抵抗部４８が可動部４の最短通電経路のほぼ全域に亘って形成されている。これにより、マイクロレゾネータ１のエネルギーの損失を最大限に低減しつつ、マイクロレゾネータ１の振動特性を優れたものとすることができる。

また、低抵抗部４８が可動部４の一方の面のほぼ全域に亘って形成されている。これにより、マイクロレゾネータ１のエネルギーの損失を低減しつつ、マイクロレゾネータ１の振動特性をより優れたものとすることができる。
また、低抵抗部４８が可動部４の表面付近にのみ形成されている。これにより、可動部４にシリコンの特性を十分に残して、マイクロレゾネータ１の振動特性をより優れたものとすることができる。

一方、各固定電極３１、３２は、それぞれ、並設された複数の電極指３１１、３２１と、固定部３１２、３２２とを有している。
そして、各固定部３１２、３２２は、それぞれ、支持部５３、５４を介して基部２に固定されている。
図３に示すように、このような固定電極３１、３２にも、可動部４と同様に、固定電極３１、３２の電気抵抗を低下させる処理を施した低抵抗部３３を有している。

固定電極３１と可動電極４１とは、電極指３１１と電極指４１１とが交互に位置するように、すなわち、互いに噛み合うようにして配置されている。また、固定電極３２と可動電極４２とも、固定電極３１と可動電極４１と同様に配置されている。
マイクロレゾネータ１では、これらの電極指３１１、３２１および４１１、４２１の幅、間隔、厚さ等を調整することにより、共振周波数等の特性を所望のものに設定することができる。
本実施形態では、可動部４を構成する各部のうち、各可動電極４１、４２および各梁部４３、４４、連結部４７が、また、各固定電極３１、３２を構成する各部のうち、各電極指３１１、３２１が、それぞれ、基部２から浮いた状態、すなわち、所定の距離（後述する第２の層１０２の厚さ）離間した状態となっている。

一方、可動部４を構成する各部のうち、各固定部４５、４６が、また、各固定電極３１、３２を構成する各部のうち、各固定部３１２、３２２が、それぞれ、基部２に固定された状態となっている。
このようなマイクロレゾネータ１では、固定電極３１と可動電極４１との間に電圧を印加すると、両電極３１、４１間に静電引力が発生し、可動電極４１が固定電極３１に接近するように移動する。

一方、この固定電極３１と可動電極４１との間への電圧の印加を停止するとともに、固定電極３２と可動電極４２との間に電圧を印加すると、両電極３２、４２間に静電引力が発生し、可動電極４２が固定電極３２に向かって移動する。
このように、固定電極３１と可動電極４１との間、および、固定電極３２と可動電極４２との間に、交互に電圧を印加することにより、可動電極４１、４２が往復動（振動）する。そして、その振動周波数を可動部４の共振周波数とすると、可動部４を効率よく振動させることができる。このとき、共振周波数は、可動部４の質量（主に可動電極４１、４２、連結部４７の合計質量）と、梁部４３、４４のバネ定数で定まる変位に対する復元力によって定まる。

以上のようなマイクロレゾネータ１にあっては、可動部４がその一部に可動部４の電気抵抗を低める処理を施した低抵抗部４８を有するので、マイクロレゾネータ１（振動子）のエネルギーの損失を低減しつつ、マイクロレゾネータ１（振動子）の振動特性を優れたものとすることができる。
このようなマイクロレゾネータ１は、固定電極３１、３２と可動部４との間に電圧を印加することにより可動部４を振動させ、および／または、固定電極３１、３２と可動部４との間の静電容量に基づき可動部４の振動状態を検出するので、圧電素子のような高価な素子を用いることなく、可動部４の振動および／または可動部の振動状態の検出を行うことができる。
また、固定電極３１、３２の一部にも固定電極３１、３２の電気抵抗を低める処理を施した他の低抵抗部３３を有するので、固定電極３１、３２でのエネルギー損失を低減することができる。また、可動部４と同じ材料で固定電極３１、３２を構成することができ、後に詳述するようにマイクロレゾネータ１の製造工程を簡単化することができる。

＜マイクロレゾネータの製造方法＞
次に、前述したマイクロレゾネータ１を製造する場合の一例を図４ないし図６に基づき説明する。
図４は、図１ないし図３に示すマイクロレゾネータの製造方法の第１の例を説明するための図、図５は、図１ないし図３に示すマイクロレゾネータの製造方法の第２の例を説明するための図、図６は、図１ないし図３に示すマイクロレゾネータの製造方法の第３の例を説明するための図である。なお、図４ないし図６は、図１中のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示している。また、以下の説明では、図４中ないし図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

ここで、図４は、低抵抗部３３、４８がシリサイドを主材料として構成されている場合のマイクロレゾネータ１の製造方法の一例を示し、図５は、低抵抗部３３、４８がシリコンにイオンをドープしたものを主材料として構成されている場合のマイクロレゾネータ１の製造方法の一例を示し、図６は、低抵抗部３３、４８が金属を主材料として構成されている場合のマイクロレゾネータ１の製造方法の一例を示している。以下、マイクロレゾネータ１の製造方法として、第１の例ないし第３の例を順次詳細に説明する。

（第１の例）
まず、図４に示す第１の例に係るマイクロレゾネータ１の製造方法を説明する。
図４に示す第１の例にかかるマイクロレゾネータ１の製造方法は、［Ａ１］３層構成の基板を用意する工程と、［Ａ２］その基板の一層目を第１のエッチングを施して可動部４および固定電極３１、３２に対応した形状のパターンを形成する工程と、［Ａ３］そのパターンに低抵抗化処理（シリサイド化）を施して、低抵抗部４８を形成する工程と、［Ａ４］その基板の２層目に第２のエッチングを施して支持部５１〜５４を形成する工程とを有する。以下、各工程を順次説明する。

［Ａ１］基板の用意
まず、図４（ａ）に示すように、基部１０１上に、後述する第１のエッチングにより実質的にエッチングされない第２の層１０２と、第１のエッチングによりエッチングされる第１の層１０３とがこの順で積層されてなる３層構成の基板１０を用意する。
この基板１０を構成する各層のうち、第１の層１０３は、前述したマイクロレゾネータ１の可動部４および各固定電極３１、３２に、第２の層１０２は、各支持部５１、５２、５３、５４に加工される部分であり、基部１０１は、基部２となる部分である。

この基板１０としては、各層１０１、１０２、１０３の組み合わせで各種のものが挙げられるが、特に、主としてＳｉで構成された基部１０１上に、主としてＳｉＯ_２で構成された第２の層と、主としてＳｉで構成された第１の層（活性層）１０３とがこの順で積層されてなるＳＯＩ基板が好適である。以下では、基板１０としてＳＯＩ基板を用いる場合を例に説明する。

基板１０としてＳＯＩ基板を用いることにより、第１の層１０３の厚さが比較的厚いものを作製することができるようになる。このため、形成される各電極指３１１、３２１、４１１、４２１の厚さを大きくすることができるので、各電極指３１１、３２１、４１１、４２１の断面積（長手方向に対して垂直な方向での面積）を大きくすることができる。これにより、マイクロレゾネータ１では、静電容量を大きくすることができ、その結果、印加電圧に対する可動部４の変位量を増大させることができる。

また、各電極指３１１、３２１、４１１、４２１の厚さを大きく設定することができるので、必要とする断面積を確保しつつ、その幅を小さくすることができる。これにより、各固定電極３１、３２、４１、４２の小型化、ひいては、マイクロレゾネータ１全体の小型化を図ることができる。また、簡単に、高精度なマイクロレゾネータ１を得ることができる。

第１の層１０３の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．２〜１００μｍ程度であるのが好ましく、２０〜６０μｍ程度であるのがより好ましい。第１の層１０３の厚さが薄過ぎると、第１の層１０３の構成材料等によっては、マイクロレゾネータ１において、可動部４の印加電圧に対する変位量を十分に大きくするのが困難となるおそれがあり、一方、第１の層１０３の厚さを前記上限値を超えて大きくしても、それ以上の効果の増大が期待できないばかりでなく、エッチングを深く垂直に行うことが難しくなる。

［Ａ２］第１のエッチング工程
次に、図４（ｂ）に示すように、前述したような基板１０に対し、可動部４に対応した形状のパターン４ａを形成する。ここで、パターン４ａの大きさは、低抵抗部４８の厚さを考慮して、可動部４の大きさよりも小さくなっている。なお、このとき、図示されていないが、基板１０に対し、固定電極３１、３２に対応した形状のパターンもパターン４ａと同様に形成する。

具体的には、まず、基板１０の第１の層１０３上（第２の層１０２と反対側）のエッチング領域内に、例えばフォトリソグラフィー法等を用いて、可動部（構造体）４および固定電極３１、３２に対応する形状のマスクを形成する。
次に、形成されたマスクを用いて、第１の層１０３に対して第１のエッチングを施す。 このとき、第２の層１０２は、第１のエッチングにより実質的にエッチングされないものであり、第１のエッチングに際して、その侵攻を阻止するストップ層として機能する。

第１のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、ドライエッチング、特に、反応性イオンエッチングを用いるのが好適である。
第１のエッチングとしてドライエッチングを用いることにより、第１の層１０３に対して異方性の高いエッチングを行うことができ、第１の層１０３のパターニングを寸法精度よく行うことができる。

次に、前述のマスクを除去する。後述する第２のエッチングに先立ってマスクを除去することにより、後述する工程［４］において、ウェットエッチングを用いる場合には、マスク材料（レジスト材料や、金属材料）の溶解によるエッチング液の汚染を防止または抑制することができる。
このマスクの除去方法としては、例えば、マスクがレジスト材料で構成される場合には、レジスト剥離液、マスクが金属材料で構成される場合には、リン酸溶液のようなメタル剥離液等を用いることができる。
以上のような工程［Ａ２］により、第１の層１０３が可動部４、各固定電極３１、３２に対応する形状にパターンニングされ、パターン４ａが形成される。

［Ａ３］低抵抗化処理（シリサイド化）
次に、図４（ｃ）に示すように、パターン４ａ上に金属層４８ａを形成して、パターン４ｂを得た後に、図４（ｄ）に示すように、パターン４ｂに熱処理を施して低抵抗部４８を形成して可動部４を得る。また、これと同様にて、固定電極３１、３２に対応するパターンにもイオンを注入する。

より具体的に説明すると、金属層４８ａの形成は、例えば、パターン４ａおよび第２の層１０２上に一様に金属膜を形成し、この金属膜の一部を除去することにより行う。
金属膜の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング（低温スパッタリング）、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、ＭＯＤ法、薄膜の接合等が挙げられる。

金属膜の構成材料としては、熱処理によりシリコンと拡散してシリサイドを形成する金属であれば、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、金属膜の一部を除去する方法としては、特に限定されず、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、金属膜の一部の除去は、熱処理の後に行ってもよい。この場合、シリサイドにならずにパターン上に残存する金属も同時に除去することができる。

また、パターン４ａの熱処理は、パターン４ｂと金属層４８ａとを互いに拡散させて、シリコンと金属との化合物（シリサイド）を主材料として構成された低抵抗部４８を形成する。
この熱処理としては、シリサイドを主材料として構成された低抵抗部４８を形成することができるものであれば、特に限定されず、例えば、レーザー、ランプ、電熱ヒータ、電子ビーム等を用いることができる。
また、この熱処理後には、基板１０をＳＣ１、ＳＣ２洗浄するのが好ましい。

［Ａ４］第２のエッチング工程
次に、図４（ｅ）に示すように、第２の層１０２に対して、第１の層１０３が実質的にエッチングされず、第２の層１０２をエッチング可能な第２のエッチングを施す。これにより、第２の層１０２の一部が除去され、可動部４が形成される。なお、このとき、図示しないが、固定電極３１、３２も可動部４と同様にして形成される。

この第２のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、ウェットエッチングを用いるのが好適である。
第２のエッチングとしてウェットエッチングを用いることにより、第２の層１０２を等方的にエッチングすることができる。このため、前記工程［２］において加工されて残存する第１の層１０３直下の第２の層１０２も効率よく除去することができる。

このウェットエッチングに用いるエッチング液としては、例えばフッ酸等が挙げられる。
このようなエッチング液に基板１０を浸漬すると、まず、残存する第１の層１０３（可動部４、各固定電極３１、３２および各ダミー部（図示せず））によって覆われていない第２の層１０２は、上面からエッチングが開始し、等方的にエッチングが進行する。

次に、可動部４、各固定電極３１、３２の直下の第２の層１０２も、それぞれ、露出した側面側からエッチングが進行して、徐々に除去される。
そして、第２の層１０２が除去されていくことにより、基部１０１と第１の層１０３との間には、間隙が形成されていく。
ここで、固定部４５、４６は、それぞれ、平面視において、各可動電極４１、４２および各梁部４３、４４を構成する帯状体の面積（最大）より面積が大きく設定されている。このため、これらの面積の差により、固定部４５、４６以外の部分（各可動電極４１、４２および各梁部４３、４４）の直下の第２の層１０２がほぼ完全に除去された時点では、各固定部４５、４６の直下の第２の層１０２の一部が残存した状態となる。

このような時点（状態）で、第２のエッチングを終了すると、残存した第２の層１０２が支持部５１、５２となり、この支持部５１、５２を介して、可動部４は、各固定部４５、４６において基部１０１（基部２）に、それぞれ固定される。一方、可動部４の他の部分は、基部１０１から浮いた状態となる。
以上のような工程を経て、マイクロレゾネータ１が製造される。

（第２の例）
次に、図５に示す第２の例に係るマイクロレゾネータ１の製造方法を説明する。
図５に示す第２の例にかかるマイクロレゾネータ１の製造方法は、［Ｂ１］３層構成の基板を用意する工程と、［Ｂ２］その基板の一層目を第１のエッチングを施して可動部４および固定電極３１、３２に対応した形状のパターンを形成する工程と、［Ｂ３］そのパターンに低抵抗化処理（イオン注入）を施して、低抵抗部４８を形成する工程と、［Ｂ４］その基板の２層目に第２のエッチングを施して支持部５１〜５４を形成する工程とを有する。以下、各工程を順次説明する。

［Ｂ１］基板の用意
まず、図５（ａ）に示すように、前述した第１の例の工程［Ａ１］と同様の基板１０を用意する。
［Ｂ２］第１のエッチング工程
次に、図５（ｂ）に示すように、前述したような基板１０に対し、可動部４に対応した形状のパターン４ｃを形成する。ここで、パターン４ｃの大きさは、可動部４の大きさとほぼ同程度となっている。なお、このとき、図示されていないが、基板１０に対し、固定電極３１、３２に対応した形状のパターンもパターン４ｃと同様に形成する。
パターン４ｂの形成方法としては、前述した第１の例のパターン４ａの形成方法と同様のものを用いることができる。

［Ｂ３］低抵抗化処理（イオン注入）
次に、パターン４ｃに対しイオン注入法を用いてイオンを注入して、図５（ｃ）に示すように可動部４を得る。また、これと同様にて、固定電極３１、３２に対応するパターンにもイオンを注入する。
より具体的に説明すると、イオンの注入方法としては、特に限定されず、各種イオン注入法を用いることができる。

また、注入するイオン種は、特に限定されないが、リンイオン（Ｐ^３−）、ヒ素イオン（Ａｓ^３−）、ホウ素イオン（Ｂ^３＋）、フッ化ホウ素イオン（ＢＦ^２＋）、等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、イオン注入の際には、イオン注入したくない部分をレジスト材料により保護することができる。

［Ｂ４］第２のエッチング工程
次に、前述した第１の例の工程［Ａ４］と同様にして、図５（ｄ）に示すように、第２の層１０２に対して、第２のエッチングを施す。これにより、第２の層１０２の一部が除去され、可動部４が形成される。なお、このとき、図示しないが、固定電極３１、３２も可動部４と同様にして形成される。
以上のような工程を経て、マイクロレゾネータ１が製造される。

（第３の例）
次に、図６に示す第３の例にかかるマイクロレゾネータ１の製造方法を説明する。
図６に示す第３の例にかかるマイクロレゾネータ１の製造方法は、［Ｃ１］３層構成の基板を用意する工程と、［Ｃ２］その基板の一層目を第１のエッチングを施して可動部４および固定電極３１、３２に対応した形状のパターンを形成する工程と、［Ｃ３］そのパターンに低抵抗化処理（金属層の形成）を施して、低抵抗部４８を形成する工程と、［Ｃ４］その基板の２層目に第２のエッチングを施して支持部５１〜５４を形成する工程とを有する。以下、各工程を順次説明する。

［Ｃ１］基板の用意
まず、図６（ａ）に示すように、前述した第１の例の工程［Ａ１］と同様の基板１０を用意する。
［Ｃ２］第１のエッチング工程
次に、前述した第１の例の工程［Ａ２］と同様にして、図６（ｂ）に示すように、基板１０に対し、可動部４に対応した形状のパターン４ａを形成する。

［Ｃ３］低抵抗化処理（金属層の形成）
次に、図６（ｃ）に示すように、パターン４ａ上に金属層からなる低抵抗部４８を形成して可動部４を得る。
より具体的に説明すると、金属層からなる低抵抗部４８の形成は、例えば、パターン４ａおよび第２の層１０２上に一様に金属膜を形成し、この金属膜の一部を除去することにより行う。

すなわち、金属層からなる低抵抗部４８の形成方法としては、前述した第１の例の工程［Ａ３］における金属層４８ａの形成方法と同様の方法を用いることができる。
金属膜からなる低抵抗部４８の構成材料としては、低抵抗部４８を形成することができる金属であれば、特に限定されず、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄのような金属（金属単体）、これらの金属を含む合金、これらの金属を含む酸化物等が挙げられ、これらのうち１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

［Ｃ４］第２のエッチング工程
次に、前述した第１の例の工程［Ａ４］と同様にして、図６（ｄ）に示すように、第２の層１０２に対して、第２のエッチングを施す。これにより、第２の層１０２の一部が除去され、可動部４が形成される。なお、このとき、図示しないが、固定電極３１、３２も可動部４と同様にして形成される。

以上のような工程を経て、マイクロレゾネータ１が製造される。
以上説明したような第１〜３の例にかかる製造方法は、いずれも、可動部４を形成するための基板を用意する工程と、基板を加工して、可動部４に対応する形状のパターンを形成する工程と、パターンの少なくとも一部に、その電気抵抗を低める処理を施して、低抵抗部を形成する工程とを有するものである。このような製造方法により、エネルギーの損失を低減しつつ、優れた振動特性を有するマイクロレゾネータ１を製造することができる。

なお、マイクロレゾネータ１の製造方法は、前述したものに限定されない。例えば、パターンを形成する工程と低抵抗化処理とを前述した第１〜３の例と逆にしたものでもよい。すなわち、マイクロレゾネータ１の製造方法は、可動部を形成するための基板を用意する工程と、基板の少なくとも一部に、その電気抵抗を低下させる処理を施して、処理部を形成する工程と、前記処理部を有する前記基板を加工して、前記低抵抗部を有する前記可動部を形成する工程とを有するものでもよい。このような製造方法によっても、エネルギーの損失を低減しつつ、優れた振動特性を有する振動子を製造することができる。また、前述したような櫛歯状の電極を有するマイクロレゾネータ１の製造する際に、櫛歯間のギャップの高精度化を図ることができる。

上述したようなマイクロレゾネータ１は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、振動子に必要な電力が少なくて済むため、省電力化を図ることができる。また、振動子の振動特性が優れているため、電子機器の信頼性を高めることができる。
次に、このような電子機器（本発明の振動子を備える電子機器）について、図７〜図９に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。

図７は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、例えば、基準クロック、計時用クロック、無線機器の発振回路、フィルタ等として機能する振動子１や、アンテナ１１０１が内蔵されている。

図８は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ１２０１、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部が配置されている。

このような携帯電話機１２００には、例えば、搬送波、検波用の発振回路、フィルタ、マイコン用クロック、計時用クロック等として機能する振動子１が内蔵されている。

図９は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。

ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。

このようなディジタルスチルカメラ１３００には、例えば、マイクロコンピュータ用クロック、計時用クロック等として機能する振動子１が内蔵されている。
なお、本発明の電子機器は、図４のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図５の携帯電話機、図６のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。

以上、本発明の振動子、振動子の製造方法および電子機器について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の振動子は、前述した実施形態のものに限定されず、各種マイクロレゾネータや、ＭＥＭＳ応用のセンサ（圧力、加速度、角速度、姿勢）等に適用することができる。

また、本発明の振動子を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。
また、前述した実施形態では、可動部と固定電極との間に静電引力を生じさせることにより、可動部を駆動するものについて説明したが、可動部に圧電素子等の素子を設けて可動部を駆動するものについても、本発明を適用することができる。これと同様に、前述した実施形態では、可動部と固定電極との間の静電容量に基づいて可動部の駆動状態を検出するものについて説明したが、可動部に圧電素子等の素子を設けて可動部の駆動状態を検出するものについても、本発明を適用することができる。

また、低抵抗部４８は、可動部４の少なくとも一部に形成されていれば、本発明の効果を得ることができる。
例えば、前述した実施形態では低抵抗部３３、４８を可動部４や固定電極３１、３２の上面および側面に設けたものについて説明したが、可動部４や固定電極３１、３２の下面に設けてもよい。この場合、製造工程において、基部２に開口部を形成し、基部２の下方から低抵抗化処理を行うことができる。
また、可動部４の全部を低抵抗化してもよく、可動部４の内部のみを低抵抗化してもよい。例えば、前述した第１の例にかかる製造方法の工程［Ａ３］にてパターン４ｂの全体をシリサイド化してもよく、また、前述した第２の例にかかる製造方法の工程［Ｂ３］にてパターン４ｃの全体にイオン注入してもよい。

本発明の振動子の１実施形態を示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示すマイクロレゾネータの電極指を説明するための拡大断面である。 図１ないし図３に示すマイクロレゾネータの製造方法の第１の例を説明するための図（縦断面図）である。 図１ないし図３に示すマイクロレゾネータの製造方法の第１の例を説明するための図（縦断面図）である。 図１ないし図３に示すマイクロレゾネータの製造方法の第１の例を説明するための図（縦断面図）である。 本発明の電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。 本発明の電子機器（携帯電話機）である。 本発明の電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。

符号の説明

１……マイクロレゾネータ ２……基部 ３１、３２……固定電極 ３３……低抵抗部 ３１１、３２１……電極指 ３１２、３２２……固定部 ４……可動部 ４ａ、４ｂ、４ｃ……パターン ４１、４２……可動電極 ４１１、４２１……電極指 ４３、４４……梁部 ４５、４６……固定部 ４７……連結部 ４８……低抵抗部 ４８ａ……金属層 ５１、５２、５３、５４……支持部 １０……基板 １０１……基部 １０２……第２の層 １０３……第１の層 １１００‥‥パーソナルコンピュータ １１０１‥‥アンテナ １１０２‥‥キーボード １１０４‥‥本体部 １１０６‥‥表示ユニット １２００‥‥携帯電話機 １２０１‥‥アンテナ １２０２‥‥操作ボタン １２０４‥‥受話口 １２０６‥‥送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース（ボディー） １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥メモリ １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥データ通信用の入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ

Claims (13)

1. 基部と、
   前記基部に対し変位可能に支持された可動部とを有し、
   前記可動部に通電することにより、前記可動部を振動させ、および／または、前記可動部の振動状態を検出する振動子であって、
   前記可動部は、その少なくとも一部に、前記可動部の電気抵抗を低下させる処理を施した低抵抗部を有することを特徴とする振動子。
2. 前記基部に対し固定された固定電極を有し、前記可動部は、前記固定電極に対し間隙を隔てて対向しつつ変位可能に設けられており、前記固定電極と前記可動部との間に電圧を印加することにより前記可動部を振動させ、および／または、前記固定電極と前記可動部との間の静電容量に基づき前記可動部の振動状態を検出する請求項１に記載の振動子。
3. 前記固定電極は、その少なくとも一部に、前記固定電極の電気抵抗を低下させる処理を施した他の低抵抗部を有する請求項２に記載の振動子。
4. 前記可動部は、シリコンを主材料として構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の振動子。
5. 前記低抵抗部は、シリサイドを主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の振動子。
6. 前記低抵抗部は、シリコンにイオンをドープしたものを主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の振動子。
7. 前記低抵抗部は、前記可動部の表面に設けられた金属層である請求項１ないし４のいずれかに記載の振動子。
8. 前記低抵抗部は、少なくとも、前記可動部の最短通電経路のほぼ全域に亘って形成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の振動子。
9. 前記低抵抗部は、前記可動部の少なくとも一方の面のほぼ全域に亘って形成されている請求項１ないし８のいずれかに記載の振動子。
10. 前記低抵抗部は、前記可動部の表面付近にのみ形成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の振動子。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動子を製造する方法であって、
    前記可動部を形成するための基板を用意する工程と、
    前記基板を加工して、前記可動部に対応する形状のパターンを形成する工程と、
    前記パターンの少なくとも一部に、その電気抵抗を低める処理を施して、前記低抵抗部を形成する工程とを有することを特徴とする振動子の製造方法。
12. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動子を製造する方法であって、
    前記可動部を形成するための基板を用意する工程と、
    前記基板の少なくとも一部に、その電気抵抗を低める処理を施して、処理部を形成する工程と、
    前記処理部を有する前記基板を加工して、前記低抵抗部を有する前記可動部を形成する工程とを有することを特徴とする振動子の製造方法。
13. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の振動子を備えることを特徴とする電子機器。
    

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