JP2016174305A - Vibrator, electronic apparatus and moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動子、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to a vibrator, an electronic device, and a moving body.
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いて製造したMEMS構造体は、可動部を有する様々な構造体(例えば、振動子、フィルター、センサー、モーター等)に適用されている。MEMS振動子は、水晶や誘電体を用いた振動子や共振子と比較して、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、高機能化の観点から有利であるという利点がある。 A MEMS structure manufactured using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology is applied to various structures (for example, vibrators, filters, sensors, motors, etc.) having movable parts. The MEMS vibrator is easier to manufacture by incorporating a semiconductor circuit than a vibrator or resonator using a crystal or a dielectric, and is advantageous from the viewpoint of miniaturization and high functionality. is there.
例えば、特許文献1に記載のMEMS振動子は、基板と、基板の主面上に設けられた下部電極および固定部と、固定部から延出する支持部と、支持部によって基板から遊離して支えられた上部電極と、を有する。ここで、上部電極は、中央部から互いに異なる方向に延出する4つの振動部を有する十字形状をなし、その中央部が支持部によって支持されている。このようなMEMS振動子は、上部電極の振動の節部を支持部で支持することができ、その結果、振動漏れを抑制することができる。
For example, the MEMS vibrator described in
しかし、特許文献1に記載のMEMS振動子では、上部電極の隣り合う2つの振動部間での熱弾性損失の影響により、Q値を十分に大きくすることができないという問題があった。
However, the MEMS vibrator described in
本発明の目的は、Q値を向上させることができる振動子を提供すること、また、かかる振動子を備える電子機器および移動体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vibrator capable of improving the Q value, and to provide an electronic device and a moving body including the vibrator.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
[適用例1]
本発明の振動子は、基部と、
前記基部から互いに異なる方向に延出している複数の振動部と、
互いに隣り合う2つの前記振動部間を接続していて、貫通孔または凹部を有する接続部と、
を備えることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
[Application Example 1]
The vibrator of the present invention includes a base,
A plurality of vibrating portions extending in different directions from the base portion;
Connecting the two vibrating parts adjacent to each other, and a connecting part having a through hole or a recess,
It is characterized by providing.
このような振動子によれば、接続部が互いに隣り合う振動部間を接続しているため、当該2つの振動部間で生じる熱弾性損失を低減することができる。そのため、Q値を向上させることができる。しかも、接続部が貫通孔または凹部を有しているため、振動部の共振周波数の過度な上昇を低減することができる。 According to such a vibrator, since the connecting portions connect the vibrating portions adjacent to each other, it is possible to reduce the thermoelastic loss that occurs between the two vibrating portions. Therefore, the Q value can be improved. And since the connection part has a through-hole or a recessed part, the excessive raise of the resonant frequency of a vibration part can be reduced.
このようなことから、振動部の共振周波数を低減しつつ、Q値を向上させることができる。 For this reason, the Q value can be improved while reducing the resonance frequency of the vibration part.
[適用例2]
本発明の振動子では、基板と、
前記基板と前記基部とを接続している支持部と、
を備えることが好ましい。
これにより、基板に対して基部を介して振動部を振動可能に支持することができる。
[Application Example 2]
In the vibrator of the present invention, a substrate,
A support part connecting the substrate and the base part;
It is preferable to provide.
As a result, the vibration part can be supported to be vibrated with respect to the substrate via the base.
[適用例3]
本発明の振動子では、前記支持部の少なくとも一部が前記基板と前記基部との間にあることが好ましい。
[Application Example 3]
In the vibrator according to the aspect of the invention, it is preferable that at least a part of the support portion is between the substrate and the base portion.
これにより、振動部と基板との間に、振動部の振動を許容する隙間を容易に形成することができ、安定した振動特性を有する振動子を実現することができる。 Thereby, a clearance allowing vibration of the vibration part can be easily formed between the vibration part and the substrate, and a vibrator having stable vibration characteristics can be realized.
[適用例4]
本発明の振動子では、前記支持部が前記接続部と繋がっていることが好ましい。
[Application Example 4]
In the vibrator according to the aspect of the invention, it is preferable that the support portion is connected to the connection portion.
これにより、振動の節となる部位で振動部を支持することができ、その結果、振動漏れによるQ値の低下を低減することができる。 As a result, it is possible to support the vibration part at a site serving as a vibration node, and as a result, it is possible to reduce a decrease in Q value due to vibration leakage.
[適用例5]
本発明の振動子では、前記接続部は、前記2つの振動部間を接続している梁部を有し、
前記貫通孔または前記凹部は、前記梁部と前記2つの振動部との間に配置されていることが好ましい。
[Application Example 5]
In the vibrator according to the aspect of the invention, the connection portion includes a beam portion connecting the two vibration portions.
It is preferable that the through hole or the concave portion is disposed between the beam portion and the two vibration portions.
これにより、熱弾性損失の低減と振動部の共振周波数の低減とのバランスを優れたものとすることができる。 Thereby, the balance between the reduction of the thermoelastic loss and the reduction of the resonance frequency of the vibration part can be made excellent.
[適用例6]
本発明の振動子では、前記梁部と前記振動部とが接続している部分の幅をaとし、前記貫通孔または前記凹部の前記振動部の延出方向に沿った幅をbとしたとき、
0.6≦b/a≦1.6の関係を満たすことが好ましい。
[Application Example 6]
In the vibrator of the present invention, when the width of the portion where the beam portion and the vibration portion are connected is a, and the width of the through hole or the recess along the extending direction of the vibration portion is b. ,
It is preferable to satisfy the relationship of 0.6 ≦ b / a ≦ 1.6.
これにより、熱弾性損失の低減と振動部の共振周波数の低減とのバランスを優れたものとすることができる。 Thereby, the balance between the reduction of the thermoelastic loss and the reduction of the resonance frequency of the vibration part can be made excellent.
[適用例7]
本発明の振動子では、前記基板上に配置されている基板側電極を備え、
前記振動部は、前記基板側電極に対向している可動電極を有していることが好ましい。
これにより、静電駆動型の振動子を実現することができる。
[Application Example 7]
The vibrator according to the present invention includes a substrate-side electrode disposed on the substrate,
It is preferable that the vibration part has a movable electrode facing the substrate side electrode.
Thereby, an electrostatic drive type vibrator can be realized.
[適用例8]
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。
[Application Example 8]
An electronic apparatus according to the present invention includes the vibrator according to the present invention.
これにより、低い周波数で優れたQ値を有する振動子を備える電子機器を提供することができる。 Thereby, an electronic device provided with a vibrator having an excellent Q value at a low frequency can be provided.
[適用例9]
本発明の移動体は、本発明の振動子を備えることを特徴とする。
[Application Example 9]
The moving body of the present invention includes the vibrator of the present invention.
これにより、低い周波数で優れたQ値を有する振動子を備える移動体を提供することができる。 Accordingly, it is possible to provide a moving body including a vibrator having an excellent Q value at a low frequency.
以下、本発明の振動子、電子機器および移動体を添付図面に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a vibrator, an electronic device, and a moving body of the present invention will be described in detail based on each embodiment shown in the accompanying drawings.
1.振動子
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態を説明する。
1. Resonator <First Embodiment>
First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の第1実施形態に係る振動子を示す断面図である。図2は、図1に示す振動子が備える振動素子を示す図であって、図2(a)は断面図、図2(b)は平面図である。図3は、図1に示す振動子が備える振動素子の動作を説明するための模式的斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」という。また、図3では、説明の便宜上、接続部の図示を省略している。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vibrator according to the first embodiment of the present invention. 2A and 2B are diagrams illustrating a vibration element included in the vibrator illustrated in FIG. 1. FIG. 2A is a cross-sectional view, and FIG. 2B is a plan view. FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining the operation of the vibration element included in the vibrator shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. Further, in FIG. 3, illustration of the connection portion is omitted for convenience of explanation.
図1に示す振動子1は、基板2(基体)と、基板2上に配置されている振動素子5と、振動素子5を収納している空洞部S(キャビティ)を基板2との間に形成している積層構造体6と、を有している。本実施形態では、基板2と積層構造体6との間には、導体層3が配置されている。以下これらの各部について順次説明する。
The
−基板2−
基板2は、半導体基板21と、半導体基板21の一方の面上に設けられた絶縁膜22と、絶縁膜22の半導体基板21とは反対側の面上に設けられた絶縁膜23と、を有している。
-Substrate 2-
The
半導体基板21は、シリコン等の半導体で構成されている。なお、半導体基板21は、シリコン基板のような単一材料で構成された基板に限定されず、例えば、SOI基板のような積層構造を有する基板であってもよい。
The
絶縁膜22は、例えば、シリコン酸化膜であり、絶縁性を有する。また、絶縁膜23は、例えば、シリコン窒化膜であり、絶縁性を有するとともに、フッ酸を含むエッチング液に対する耐性をも有する。ここで、半導体基板21(シリコン基板)と絶縁膜23(シリコン窒化膜)との間に絶縁膜22(シリコン酸化膜)が介在していることにより、絶縁膜23の成膜時に生じた応力が半導体基板21に伝わるのを絶縁膜22により緩和することができる。また、絶縁膜22は、半導体基板21およびその上方に半導体回路を形成する場合、素子間分離膜として用いることもできる。なお、絶縁膜22、23は、前述した構成材料に限定されず、また、必要に応じて、絶縁膜22、23のうちのいずれか一方を省略してもよい。
The insulating
このような基板2の絶縁膜23上には、パターニングされた導体層3が配置されている。この導体層3は、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン(ポリシリコン)またはアモルファスシリコンにリン、ボロン等の不純物をドープ(拡散または注入)して構成されており、導電性を有する。また、導体層3は、図示しないが、振動素子5に電気的に接続される配線を構成する第1部分と、その第1部分と離間して電気的に絶縁された第2部分とを有するようにパターニングされている。
On the insulating
−振動素子5−
図2に示すように、振動素子5は、基板2の絶縁膜23上に配置されている4つの下部電極51および下部電極52と、上部電極53と、下部電極52と上部電極53との間に設けられたスペーサー54と、を有している。
-Vibration element 5-
As shown in FIG. 2, the
4つの下部電極51(固定電極)は、基板2の厚さ方向から見た平面視(以下、単に「平面視」という)で、図2(b)中の左右方向(第1方向)に沿って並んでいる2つの下部電極51a、51bと、2つの下部電極51a、51間の領域を跨いで図2(b)中の上下方向(第1方向に直交する第2方向)に沿って並んでいる2つの下部電極51c、51dと、で構成されている。
The four lower electrodes 51 (fixed electrodes) are along the left-right direction (first direction) in FIG. 2B in plan view (hereinafter simply referred to as “plan view”) viewed from the thickness direction of the
下部電極52は、平面視で、4つの下部電極51に囲まれるように配置されている。言い換えると、平面視で、2つの下部電極51a、51bが下部電極52を介して対向するとともに、2つの下部電極51b、51cが下部電極52を介して対向するように配置されている。
The
下部電極51、52は、それぞれ、基板2に沿った板状またはシート状をなし、互いに離間して配置されている。また、図示しないが、4つの下部電極51は、それぞれ、前述した導体層3が有する配線に電気的に接続されている。同様に、下部電極52は、前述した導体層3が有する配線に電気的に接続されている。ここで、下部電極51は、「基板側電極」を構成しており、2つの下部電極51a、51bは、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されていて、互いに同電位となるように構成されている。同様に、2つの下部電極51c、51dは、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されていて、互いに同電位となるように構成されている。なお、下部電極51、52の平面視形状は、図示のものに限定されない。また、下部電極52は、スペーサー54の高さによっては省略してもよい。
The
上部電極53は、基部531と、基部531から互いに異なる方向に延出している4つの振動部532と、互いに隣り合う2つの振動部間を接続している接続部533と、を有している。ここで、基部531および4つの振動部532からなる構造体は、基板2に対向している「振動体530」を構成している。
The
基部531は、下部電極52に対してスペーサー54を介して固定されている。スペーサー54は、平面視で四角形をなしている。ここで、スペーサー54および下部電極52は、基板2と基部531とを接続している「支持部」を構成している。これにより、基板2に対して基部531を介して振動部532を振動可能に支持することができる。また、スペーサー54が基板2と基部531との間にあるため、振動部532と基板2との間に、振動部532の振動を許容する隙間を容易に形成することができ、安定した振動特性を有する振動子1を実現することができる。なお、スペーサー54の平面視形状は、四角形に限定されず、例えば、四角形以外の多角形、円形、楕円形等であってもよい。
The
4つの振動部532は、基部531および4つの振動部532からなる構造体(振動体)が略十字形状をなすように基部531から互いに異なる方向に延出している。
The four vibrating
4つの振動部532は、前述した4つの下部電極51に対応して設けられており、それぞれ、対応する下部電極51に対して間隔を隔てて対向している。すなわち、4つの振動部532は、平面視で、基部531を挟んで図2(b)中の左右方向(第1方向)に沿って並んでいる2つの振動部532a、532bと、基部531を挟んで図2(b)中の上下方向(第1方向に直交する第2方向)に沿って並んでいる2つの振動部532c、532dと、で構成されている。
The four vibrating
このように、各振動部532の少なくとも一部が、平面視で、基板2上に配置されている下部電極51に重なっていることにより、静電駆動方式の振動子1を実現することができる。ここで、各振動部532は、下部電極51に対向している「可動電極」を有している。
Thus, at least a part of each vibrating
本実施形態では、各振動部532は、平面視で矩形をなしている。なお、各振動部532の平面視形状は、これに限定されず、例えば、基部531から離れるにしたがって幅が小さくなる形状であってもよい。
In the present embodiment, each
4つの接続部533は、互いに隣り合う2つの振動部532間に対応して設けられており、それぞれ、対応する2つの振動部532間を接続している。すなわち、4つの接続部533は、振動部532a、532c間を接続している接続部533aと、振動部532b、532d間を接続している接続部533bと、振動部532b、532c間を接続している接続部533cと、振動部532a、532d間を接続している接続部533dと、で構成されている。なお、各接続部533の構成については、後に詳述する。
The four connecting
このような下部電極51、52、上部電極53およびスペーサー54は、それぞれ、単結晶シリコン、多結晶シリコン(ポリシリコン)またはアモルファスシリコンにリン、ボロン等の不純物をドープ(拡散または注入)して構成されており、導電性を有する。なお、スペーサー54は、下部電極52または上部電極53と一体で形成されていてもよい。
The
また、下部電極51、52の膜厚は、それぞれ、特に限定されないが、例えば、0.1μm以上1.0μm以下であることが好ましい。また、上部電極53の膜厚は、特に限定されないが、例えば、0.1μm以上10.0μm以下であることが好ましい。また、スペーサー54の厚さは、振動部532の振動を許容し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、0.03μm以上2.0μm以下であることが好ましい。
Further, the film thicknesses of the
−積層構造体6−
積層構造体6は、振動素子5を収納している空洞部Sを画成するように形成されている。この積層構造体6は、基板2上に平面視で振動素子5を取り囲むように形成された層間絶縁膜61と、層間絶縁膜61上に形成された配線層62と、配線層62および層間絶縁膜61上に形成された層間絶縁膜63と、層間絶縁膜63上に形成され、複数の細孔642(開孔)が形成された被覆層641を有する配線層64と、配線層64および層間絶縁膜63上に形成された表面保護膜65と、被覆層641上に設けられた封止層66と、を有している。
-Laminated structure 6
The laminated structure 6 is formed so as to define a cavity S that houses the
層間絶縁膜61、63は、それぞれ、例えば、シリコン酸化膜である。また、配線層62、64および封止層66は、それぞれ、アルミニウム等の金属で構成されている。また、表面保護膜65は、例えば、シリコン窒化膜である。
Each of the interlayer insulating
なお、半導体基板21上およびその上方には、上述した構成以外に、半導体回路が作り込まれていてもよい。この半導体回路は、MOSトランジスタ等の能動素子、その他必要に応じて形成されたコンデンサ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線(下部電極51に接続されている配線や上部電極53に接続されている配線、配線層62、64を含む)等の回路要素を有している。また、図示しないが、配線層62と絶縁膜23との間には、前述した振動素子5に電気的に接続された配線が空洞部Sの内外を跨って配置されており、配線層62は、かかる配線に対して離間するように形成されている。
In addition to the above-described configuration, a semiconductor circuit may be built on and above the
基板2と積層構造体6とによって画成された空洞部Sは、振動素子5を収容する収容部として機能している。また、空洞部Sは、密閉された空間である。本実施形態では、空洞部Sが真空状態(300Pa以下)となっている。これにより、振動素子5の振動特性を優れたものとすることができる。ただし、空洞部Sは、真空状態でなくてもよく、大気圧であってもよいし、大気圧よりも気圧が低い減圧状態であってもよいし、大気圧よりも気圧が高い加圧状態であってもよい。また、空洞部Sには、窒素ガス、希ガス等の不活性ガスが封入されていてもよい。
以上、振動子1の構成について簡単に説明した。
The cavity S defined by the
The configuration of the
このように構成された振動子1では、下部電極51a、51bと上部電極53との間に周期的に変化する第1電圧(交番電圧)が印加されるとともに、下部電極51c、51dと上部電極53との間に位相が180°ずれている以外は第1電圧と同様の第2電圧が印加される。
In the
すると、振動部532a、532bが下部電極51a、51bに対して接近する方向と離間する方向とに交互に変位して屈曲振動するとともに、振動部532a、532bとは逆相で、振動部532c、532dが下部電極51c、51dに対して接近する方向と離間する方向とに交互に変位して屈曲振動する。すなわち、図3に示すように、振動部532a、532b、532c、532dが図3の実線矢印で示す方向に変位する状態と、振動部532a、532b、532c、532dが図3中の破線矢印で示す方向に変位する状態と、を交互に繰り返す。
Then, the
このように振動部532a、532bと振動部532c、532dとを逆相で振動させることにより、振動部532a、532bから基部531に伝わる振動と、振動部532c、532dから基部531に伝わる振動とを互いに相殺させることができる。その結果、これらの振動が基部531およびスペーサー54を介して外部(基板2)に漏れること、いわゆる振動漏れを低減し、振動子1の振動効率を高めることができる。このように、振動子1は、振動部532の数が複数であることにより、振動部532から外部への振動漏れを低減し、その結果、Q値を向上させることができる。
In this way, by vibrating the vibrating
このような振動子1は、例えば、発振回路(駆動回路)と組み合わせることにより、所定の周波数の信号を取り出す発振器として用いることができる。なお、かかる発振回路は、基板2上に半導体回路として設けることができる。また、振動子1は、ジャイロセンサー、圧力センサー、加速度センサー、傾斜センサー等の各種のセンサーにも適用できる。
Such a
(接続部)
以下、接続部533について詳述する。
(Connection part)
Hereinafter, the
図4(a)は、図2に示す振動素子の振動部および接続部を示す部分拡大平面図、図4(b)は、図4(a)中のA−A線断面図である。図5は、シミュレーションに用いた本発明に係る振動素子の各部の寸法を示す平面図である。図6(a)は、シミュレーションに用いた従来の振動素子の各部の寸法を示す平面図、図6(b)は、シミュレーションに用いた参考例の振動素子の各部の寸法を示す平面図である。図7は、振動部の共振周波数とQ値(熱弾性損失のみを考慮)との関係を示すグラフである。 4A is a partially enlarged plan view showing a vibrating portion and a connecting portion of the vibrating element shown in FIG. 2, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A. FIG. 5 is a plan view showing dimensions of each part of the vibration element according to the present invention used in the simulation. FIG. 6A is a plan view showing dimensions of each part of the conventional vibration element used in the simulation, and FIG. 6B is a plan view showing dimensions of each part of the vibration element of the reference example used in the simulation. . FIG. 7 is a graph showing the relationship between the resonance frequency of the vibrating portion and the Q value (considering only thermoelastic loss).
前述したように、上部電極53は、互いに隣り合う2つの振動部532間をそれぞれ接続している4つの接続部533を有する。これにより、互いに隣り合う2つの振動部532間で生じる熱弾性損失を低減することができる。そのため、Q値を向上させることができる。
As described above, the
特に、各接続部533は、梁部5331と、貫通孔5332と、を有している。このように、接続部533が貫通孔5332を有していることにより、接続部533の剛性が高くなりすぎるのを防止し、振動部532の共振周波数の過度な上昇を低減することができる。ここで、貫通孔5332が上部電極53を貫通していることにより、振動部532の共振周波数を効果的に低減することができる。また、後述するように振動部532とそれを支持する基板2との間の隙間をリリースエッチングにより形成する際、貫通孔5332を通じてエッチング液を供給することができ、リリースエッチングに要する時間を短くすることができる。
In particular, each
また、梁部5331は、互いに隣り合う2つの振動部532間を接続している。そして、貫通孔5332は、当該梁部5331と当該2つの振動部532との間に配置されている。言い換えると、貫通孔5332は、接続部533の基部531側の部分に配置されている。これにより、熱弾性損失の低減と振動部532の共振周波数の低減とのバランスを優れたものとすることができる。
Further, the
図5および図6(a)、(b)に示すような寸法で形成された各振動素子について、有限要素法による解析を行った。具体的には、図5に示す振動素子は、図2に示す振動素子5において、平面視で、各振動部532の幅が9.0μm、各振動部532の長さが6.3μm、梁部5331と振動部532とが接続している部分の幅を0.5μm、振動部532が延出している方向における貫通孔5332の幅を0.5μm、スペーサー54の各辺の長さが2μmであり、また、各部の厚さが1.3μmである。また、図6(a)に示す振動素子は、梁部5331を省略した以外は、図5に示す振動素子と同様であり、図6(b)に示す振動素子は、貫通孔5332を形成しない以外は、図5に示す振動素子と同様である。
Each vibration element formed with dimensions as shown in FIGS. 5 and 6A and 6B was analyzed by the finite element method. Specifically, the vibration element shown in FIG. 5 is the same as the
図7に示すように、図5に示す本発明に係る振動素子(接続部あり(孔あり))では、図6(a)に示す振動素子(接続部なし)に比べて、格段にQ値が向上している。また、図5に示す振動素子は、図6(a)に示す振動素子に比べて共振周波数が高くなるものの、図6(b)に示す振動素子(接続部あり(孔なし))に比べて共振周波数を低くすることができる。このように、振動子1は、振動部532の共振周波数を低くしながら、Q値を向上させることができる。なお、このような解析結果は、振動素子の各部の寸法をある程度変更しても得られている。
As shown in FIG. 7, the vibration element according to the present invention shown in FIG. 5 (with a connection portion (with a hole)) has a markedly higher Q value than the vibration element (without a connection portion) shown in FIG. Has improved. Further, the vibration element shown in FIG. 5 has a higher resonance frequency than the vibration element shown in FIG. 6 (a), but compared with the vibration element shown in FIG. 6 (b) (with a connecting portion (no hole)). The resonance frequency can be lowered. As described above, the
また、梁部5331と振動部532とが接続している部分の幅をaとし、振動部532の延出方向における貫通孔5332の幅をbとしたとき、0.6≦b/a≦1.6の関係を満たすことが好ましく、0.8≦b/a≦1.4の関係を満たすことがより好ましく、0.8≦b/a≦1.2の関係を満たすことがさらに好ましい。これにより、熱弾性損失の低減と振動部532の共振周波数の低減とのバランスを優れたものとすることができる。これに対し、b/aが小さすぎたり大きすぎたりすると、aの大きさや梁部5331の厚さ等によっては、Q値を十分に向上させることができなかったり、振動部532の共振周波数が高くなりすぎたりする場合がある。
Further, when the width of the portion where the
また、振動部532の長さをcとしたとき、4≦c/(a+b)≦10の関係を満たすことが好ましく、4≦c/(a+b)≦8の関係を満たすことがより好ましい。これにより、振動部532の振動特性を優れたものとしつつ、熱弾性損失の低減と振動部532の共振周波数の低減とのバランスを優れたものとすることができる。これに対し、c/(a+b)が小さすぎると、aの大きさや梁部5331の厚さ等によっては、熱弾性損失を十分に低減する効果が小さくなる傾向を示す。一方、c/(a+b)が大きすぎると、aの大きさや梁部5331の厚さ等によっては、振動部532の共振周波数を低減することが難しくなったり、振動部532の不要な振動が発生したりする場合がある。
Moreover, when the length of the
なお、梁部5331の延びている方向に対して垂直な方向に沿った幅wは、前述した幅aに対して0.7程度である。
The width w along the direction perpendicular to the direction in which the
また、本実施形態では、梁部5331の厚さは、振動部532の厚さと等しい。これにより、振動子1の製造を容易なものとすることができる。なお、梁部5331の厚さは、振動部532の厚さと異なっていてもよい。
In the present embodiment, the thickness of the
また、本実施形態では、梁部5331が一定幅で直線状に延びている。これにより、比較的簡単な構成で、隣り合う2つの振動部532間を接続することができる。なお、梁部5331の形状は、上述したものに限定されず、例えば、幅の異なる部分を有していてもよいし、分岐した部分や、湾曲または屈曲した部分を有していてもよい。また、貫通孔5332の平面視形状も、図示のものに限定されず、例えば、梁部5331の平面視形状に応じて適宜設定することができる。
Further, in the present embodiment, the
(振動子の製造方法)
次に、振動子1の製造方法を簡単に説明する。
(Manufacturing method of vibrator)
Next, a method for manufacturing the
図8〜図10は、図1に示す振動子の製造工程を示す図である。以下、これらの図に基づいて説明する。 8 to 10 are diagrams showing manufacturing steps of the vibrator shown in FIG. Hereinafter, description will be made based on these drawings.
[振動素子形成工程]
まず、図8(a)に示すように、半導体基板21(シリコン基板)を用意する。
[Vibration element forming process]
First, as shown in FIG. 8A, a semiconductor substrate 21 (silicon substrate) is prepared.
なお、半導体基板21上およびその上方に半導体回路を形成する場合には、半導体基板21の上面のうち絶縁膜22および絶縁膜23を形成しない部分に、半導体回路のMOSトランジスタのソースおよびドレインをイオンドープして形成する。
When a semiconductor circuit is formed on or above the
次に、図8(b)に示すように、半導体基板21の上面に絶縁膜22(シリコン酸化膜)を形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, an insulating film 22 (silicon oxide film) is formed on the upper surface of the
絶縁膜22(シリコン酸化膜)の形成方法としては、特に限定されず、例えば、熱酸化法(LOCOS法、STI法を含む)、スパッタリング法、CVD法等を用いることができる。なお、絶縁膜22は、必要に応じてパターニングしてもよく、例えば、半導体基板21の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、半導体基板21の上面の一部が露出するように絶縁膜22をパターニングする。
A method for forming the insulating film 22 (silicon oxide film) is not particularly limited, and for example, a thermal oxidation method (including a LOCOS method and an STI method), a sputtering method, a CVD method, and the like can be used. The insulating
その後、図8(c)に示すように、絶縁膜22上に絶縁膜23(シリコン窒化膜)を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 8C, an insulating film 23 (silicon nitride film) is formed on the insulating
絶縁膜23(シリコン窒化膜)の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリング法、CVD法等を用いることができる。なお、絶縁膜23は、必要に応じてパターニングしてもよく、例えば、半導体基板21の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、半導体基板21の上面の一部が露出するように絶縁膜23をパターニングする。
A method for forming the insulating film 23 (silicon nitride film) is not particularly limited, and for example, a sputtering method, a CVD method, or the like can be used. The insulating
次に、図8(d)に示すように、絶縁膜23上に、導体層3および下部電極51、52を形成するための導体膜71を形成する。
Next, as shown in FIG. 8D, a
具体的には、例えば、絶縁膜23上に、多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンで構成されたシリコン膜をスパッタリング法、CVD法等により形成した後に、そのシリコン膜にリン等の不純物をドープすることにより導体膜71を形成する。なお、絶縁膜23の構成によっては、エピタキシャル成長させたシリコン膜にリン等の不純物をドープすることによって導体膜71を形成してもよい。
Specifically, for example, after a silicon film made of polycrystalline silicon or amorphous silicon is formed on the insulating
次に、導体膜71をパターニングして、図8(e)に示すように、導体層3および下部電極51、52を形成する。
Next, the
具体的には、例えば、導体膜71上にフォトレジストを塗布し、導体層3および下部電極51、52の形状(平面視形状)にパターニングして、フォトレジスト膜を形成する。そして、そのフォトレジスト膜をマスクとして用いて、導体膜71をエッチングした後、フォトレジスト膜を除去する。これにより、導体層3および下部電極51、52が形成される。
Specifically, for example, a photoresist is applied onto the
なお、半導体基板21の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、例えば、下部電極51、52等のパターンニングと同時に導体膜71をパターンニングして、半導体回路のMOSトランジスタのゲート電極を形成する。
When a semiconductor circuit is formed on or above the upper surface of the
次に、図9(f)に示すように、下部電極52上にスペーサー54を形成する。
スペーサー54の形成は、前述した下部電極51、52および導体層3の形成と同様にして行うことができる。
Next, as shown in FIG. 9F, a
The formation of the
次に、図9(g)に示すように、下部電極51、52および導体層3を覆うとともに、スペーサー54を露出させるようにして、犠牲層72を形成する。
Next, as shown in FIG. 9G, a
本実施形態では、犠牲層72は、シリコン酸化膜であり、後述する工程において、一部が除去され、残部が層間絶縁膜61の一部となる。
In this embodiment, the
また、犠牲層72の形成方法としては、特に限定されず、例えば、スパッタリング法またはCVD法等を用いることができる。また、犠牲層72を形成する際には、必要に応じて、エッチバックまたはCMP(chemical mechanical polishing)等による平坦化を行う。なお、犠牲層72は、下部電極51、52上およびその近傍の基板2上のみに形成し、導体層3上に形成しなくてもよい。この場合、後述する工程において犠牲層72のほとんどすべてが除去されることとなる。
The method for forming the
次に、図9(h)に示すように、上部電極53を形成する。
具体的には、例えば、スペーサー54に接触するようにして犠牲層72上に、スパッタリング法、CVD法等により多結晶シリコンまたはアモルファスシリコンを堆積させてシリコン膜を形成した後に、そのシリコン膜にリン等の不純物をドープすることにより導体膜を形成し、その後、導体膜のパターニングを行う。なお、犠牲層72の構成によっては、エピタキシャル成長させたシリコン膜にリン等の不純物をドープすることによって導体膜を形成してもよい。また、シリコン膜は、エッチバックまたはCMP(chemical mechanical plishing)等により平坦化してもよい。
Next, as shown in FIG. 9H, the
Specifically, for example, after a polycrystalline silicon film or an amorphous silicon film is deposited on the
導体膜のパターニングでは、例えば、導体膜上にフォトレジストを塗布し、上部電極53の形状(平面視形状)にパターニングして、フォトレジスト膜を形成する。そして、そのフォトレジスト膜をマスクとして用いて、導体膜をエッチングした後、フォトレジスト膜を除去する。これにより、上部電極53が形成される。
In the patterning of the conductor film, for example, a photoresist is applied on the conductor film and patterned into the shape of the upper electrode 53 (a shape in plan view) to form a photoresist film. Then, the conductor film is etched using the photoresist film as a mask, and then the photoresist film is removed. Thereby, the
以上のようにして、下部電極51、52、上部電極53およびスペーサー54を有する振動素子5が形成される。
As described above, the
[キャビティ形成工程]
図9(i)に示すように、犠牲層72上に、犠牲層73を形成する。
[Cavity formation process]
As shown in FIG. 9I, a
本実施形態では、犠牲層73は、シリコン酸化膜であり、後述する工程において、一部が除去され、残部が層間絶縁膜61の一部となる。
In this embodiment, the
また、犠牲層73の形成は、前述した犠牲層72の形成と同様にして行うことができる。
The
次に、図9(j)に示すように、配線層62を形成する。
具体的には、例えば、犠牲層72、73からなる積層体をエッチングによりパターニングすることにより、配線層62に対応した形状をなす貫通孔を形成した後、その貫通孔を埋めるように、積層体上に、アルミニウムからなる膜をスパッタリング法、CVD法等により形成し、その膜をエッチングによりパターニング(不要部分を除去)することにより、配線層62を形成する。
Next, as shown in FIG. 9J, a
Specifically, for example, the stacked body including the
次に、図10(k)に示すように、犠牲層73上および配線層62上に、犠牲層74、配線層64および表面保護膜65をこの順で形成する。
Next, as shown in FIG. 10K, a
具体的には、犠牲層73上および配線層62上に、前述した犠牲層72、73の形成と同様にして、犠牲層74を形成した後、配線層62の形成と同様にして、配線層64を形成する。配線層64の形成後、スパッタリング法、CVD法等によりシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ポリイミド膜、エポキシ樹脂等である表面保護膜65を形成する。
Specifically, the
なお、このような層間絶縁膜と配線層との積層構造は、通常のCMOSプロセスにより形成され、その積層数は、必要に応じて適宜に設定される。すなわち、必要に応じてさらに多くの配線層が層間絶縁膜を介して積層される場合もある。また、半導体基板21の上面またはその上方に半導体回路を形成する場合には、例えば、配線層62、64の形成と同時に、半導体回路のMOSトランジスタのゲート電極等に電気的に接続される配線層を形成する。
Note that such a laminated structure of the interlayer insulating film and the wiring layer is formed by a normal CMOS process, and the number of laminated layers is appropriately set as necessary. In other words, more wiring layers may be stacked via an interlayer insulating film as necessary. When a semiconductor circuit is formed on or above the upper surface of the
次に、図10(l)に示すように、犠牲層72、73、74の一部を除去することにより、空洞部Sおよび層間絶縁膜61、63を形成する。
Next, as shown in FIG. 10 (l), the
具体的には、被覆層641に形成された複数の細孔642を通じたエッチングにより、振動素子5の周囲、下部電極51と振動部532との間、および、基板2と基部531との間にある犠牲層72、73、74を除去する。これにより、振動素子5が収納される空洞部Sが形成されるとともに、下部電極51と振動部532との間、および、基板2と基部531との間に空隙が形成され、振動素子5が駆動し得る状態となる。
Specifically, by etching through the plurality of
ここで、犠牲層72、73、74の除去(リリース工程)は、例えば、複数の細孔642からエッチング液としてのフッ酸、緩衝フッ酸等を供給するウェットエッチングや、複数の細孔642からエッチングガスとしてフッ化水素酸ガス等を供給するドライエッチングにより行うことができる。このとき、絶縁膜23および配線層62、64は、リリース工程において実施されるエッチングに対する耐性を有しており、いわゆるエッチングストップ層として機能する。また、振動素子5を構成する各部も、シリコンで構成されているため、リリース工程に用いるエッチングに対する耐性を有する。なお、エッチングの前に、必要に応じて、エッチングの対象となる部分を含む構造体の外表面にフォトレジスト等で保護膜を形成してもよい。
Here, the removal (release process) of the
次に、図10(m)に示すように、被覆層641上に、封止層66を形成する。
具体的には、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、Al、Cu、W、Ti、TiN等の金属膜等で構成された封止層66をスパッタリング法、CVD法等により形成し、各細孔642を封止する。
以上のような工程により、振動子1を製造することができる。
Next, as illustrated in FIG. 10M, the
Specifically, for example, a
The
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図11(a)は、本発明の第2実施形態に係る振動子が備える振動素子の振動部および接続部を示す部分拡大平面図、図11(b)は、図11(a)中のA−A線断面図である。 FIG. 11A is a partially enlarged plan view showing a vibrating portion and a connecting portion of a vibrating element included in the vibrator according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 11B is A in FIG. FIG.
以下、本発明の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第2実施形態は、接続部の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。
Hereinafter, although 2nd Embodiment of this invention is described, it demonstrates centering around difference with embodiment mentioned above, The description of the same matter is abbreviate | omitted.
The second embodiment is the same as the first embodiment described above except that the configuration of the connecting portion is different.
本実施形態の振動子1Aが備える振動素子5Aは、図11(a)に示すように、互いに隣り合う2つの振動部532間を接続している接続部533Aを有する。この接続部533Aは、図11(a)および図11(b)に示すように、梁部5331と、凹部5333と、を有する。
As shown in FIG. 11A, the
このような接続部533Aを用いた振動子1Aについて、前述した第1実施形態と同様、有限要素法による解析を行ったところ、図6(a)に示す振動素子(接続部なし)に比べて、格段にQ値が向上し、また、図6(b)に示す振動素子(接続部あり(孔なし))に比べて共振周波数が低くなることが確認されている。
The
ここで、梁部5331と振動部532とが接続している部分の幅をaとし、振動部532の延出方向における凹部5333の幅をbとしたとき、0.6≦b/a≦1.6の関係を満たすことが好ましく、0.8≦b/a≦1.4の関係を満たすことがより好ましく、0.8≦b/a≦1.2の関係を満たすことがさらに好ましい。これにより、熱弾性損失の低減と振動部532の共振周波数の低減とのバランスを優れたものとすることができる。これに対し、b/aが小さすぎたり大きすぎたりすると、aの大きさや梁部5331の厚さ等によっては、Q値を十分に向上させることができなかったり、振動部532の共振周波数が高くなりすぎたりする場合がある。
Here, when the width of the portion where the
また、凹部5333の深さをdとし、梁部5331の厚さをtとしたとき、d/tは、0.5以上であることが好ましく、0.8以上であることがより好ましい。これにより、振動部532の共振周波数を効率的に低減することができる。
Further, d / t is preferably 0.5 or more, and more preferably 0.8 or more, where d is the depth of the
なお、本実施形態では、接続部533Aの片面に凹部5333が形成されているが、接続部533Aの両面にそれぞれ凹部5333を形成してもよい。この場合、上記深さdは、2つの凹部5333の深さの合計である。
以上説明したような第2実施形態によっても、Q値を向上させることができる。
In this embodiment, the
The Q value can also be improved by the second embodiment as described above.
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図12は、本発明の第3実施形態に係る振動子が備える振動素子を示す図であって、図12(a)は断面図、図12(b)は平面図である。図13は、図12に示す振動素子の振動部、接続部および支持部を示す部分拡大平面図である。 12A and 12B are diagrams illustrating a vibration element included in a vibrator according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 12A is a cross-sectional view, and FIG. 12B is a plan view. FIG. 13 is a partially enlarged plan view showing a vibration part, a connection part, and a support part of the vibration element shown in FIG.
以下、本発明の第3実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
第3実施形態は、支持部の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described. The description will focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
3rd Embodiment is the same as that of 1st Embodiment mentioned above except the structure of a support part differing.
本実施形態の振動子1Bが備える振動素子5Bは、図12に示すように、接続部533に対応して設けられた4つの下部電極52B、4つのスペーサー54Bおよび4つの支持部534を有する。
As shown in FIG. 12, the
4つの下部電極52Bは、平面視で、下部電極51a、51c間に対応して配置された下部電極52aと、下部電極51b、51d間に対応して配置された下部電極52bと、下部電極51b、51c間に対応して配置された下部電極52cと、下部電極51a、51d間に対応して配置された下部電極52dと、で構成されている。
The four
また、4つのスペーサー54Bは、前述した4つの下部電極52Bに対応して設けられている。すなわち、4つのスペーサー54Bは、下部電極52aに対応するスペーサー54aと、下部電極52bに対応するスペーサー54bと、下部電極52cに対応するスペーサー54cと、下部電極52dに対応するスペーサー54dと、で構成されている。
The four spacers 54B are provided corresponding to the four
また、4つの支持部534は、前述した4つの下部電極52Bおよびスペーサー54Bに対応して設けられている。すなわち、4つの支持部534は、下部電極52aおよびスペーサー54aに対応する支持部534aと、下部電極52bおよびスペーサー54bに対応する支持部534bと、下部電極52cおよびスペーサー54cに対応する支持部534cと、下部電極52dおよびスペーサー54dに対応する支持部534dと、で構成されている。
The four
各支持部534は、図13に示すように、下部電極52Bに対してスペーサー54Bを介して固定されている固定部5341と、固定部5341と接続部533とを接続している梁部5342と、を有する。なお、固定部5341および梁部5342の形状は、図示のものに限定されない。例えば、固定部5341の平面視形状は、四角形に限定されず、例えば、円形、楕円形、四角形以外の多角形等であってもよい。また、梁部5342の平面視形状は、一定幅で直線状に延びているものに限定されず、例えば、幅の異なる部分を有していてもよいし、分岐した部分、屈曲または湾曲した部分等を有していてもよい。
As shown in FIG. 13, each
このような複数の支持部534を用いて、基部531および振動部532を含む構造体(「振動体530」)を支持することにより、かかる振動体530を安定的に支持することができ、その結果、振動子1Bの振動特性を優れたものとすることができる。
By using such a plurality of
また、各支持部534が接続部533(より具体的には梁部5331)と繋がっていることにより、振動の節となる部位で振動部532(振動体530)を支持することができ、その結果、振動漏れによるQ値の低下を低減することができる。特に、接続部533の梁部5331がバネ性を有するため、振動漏れを効果的に低減することができる。
In addition, since each
ここで、支持部534の梁部5342の幅w1は、接続部533の梁部5331の支持部534側(基部531とは反対側)の側面の長さL1よりも小さい。これにより、梁部5331の弾性を好適に発揮させることができる。
以上説明したような第3実施形態によっても、Q値を向上させることができる。
Here, the width w1 of the
The Q value can also be improved by the third embodiment as described above.
2.電子機器
次いで、本発明の振動子を適用した電子機器(本発明の電子機器)について、図14〜図16に基づき、詳細に説明する。
2. Electronic Device Next, an electronic device (electronic device of the present invention) to which the vibrator of the present invention is applied will be described in detail with reference to FIGS.
図14は、本発明の電子機器の第1例であるモバイル型(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2000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、振動子1(発振器)が内蔵されている。
FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer which is a first example of the electronic apparatus of the present invention. In this figure, a
図15は、本発明の電子機器の第2例である携帯電話機(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、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2000が配置されている。このような携帯電話機1200には、振動子1(発振器)が内蔵されている。
FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) as a second example of the electronic apparatus of the invention. In this figure, a
図16は、本発明の電子機器の第3例である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。
FIG. 16 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera which is a third example of the electronic apparatus of the invention. In this figure, connection with an external device is also simply shown. Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a
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2000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2000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などを含む受光ユニット1304が設けられている。
A
撮影者が表示部2000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、メモリー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。このようなディジタルスチルカメラ1300には、振動子1(発振器)が内蔵されている。
When the photographer confirms the subject image displayed on the
なお、本発明の振動子を備える電子機器は、図14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15の携帯電話機、図16のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、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、ビデオテープレコーダー、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、ワードプロセッサー、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に適用することができる。 Note that the electronic device including the vibrator of the present invention includes, for example, a smartphone, a tablet terminal, a watch, in addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 14, the mobile phone in FIG. 15, and the digital still camera in FIG. , Inkjet dispenser (for example, inkjet printer), laptop personal computer, TV, video camera, video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game machine , Word processor, workstation, video phone, security TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish school Machine, various measurements Equipment, instruments (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), can be applied to a flight simulator or the like.
3.移動体
図17は、本発明の移動体の一例である自動車の構成を示す斜視図である。
3. FIG. 17 is a perspective view showing a configuration of an automobile which is an example of the moving body of the present invention.
この図において、自動車1500(移動体)は、車体1501と、4つの車輪1502とを有しており、車体1501に設けられた図示しない動力源(エンジン)によって車輪1502を回転させるように構成されている。このような自動車1500には、振動子1(発振器)が内蔵されている。
In this figure, an automobile 1500 (moving body) has a
なお、本発明の移動体は、自動車に限定されず、例えば、航空機、船舶、オートバイ等の各種移動体に適用可能である。 In addition, the mobile body of this invention is not limited to a motor vehicle, For example, it can apply to various mobile bodies, such as an aircraft, a ship, a motorcycle.
以上、本発明の振動子、電子機器および移動体を図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。 As mentioned above, although the vibrator | oscillator, electronic device, and moving body of this invention were demonstrated based on each embodiment of illustration, this invention is not limited to these, The structure of each part is arbitrary which has the same function. It can be replaced with that of the configuration. Moreover, other arbitrary components may be added.
1‥‥振動子
1A‥‥振動子
1B‥‥振動子
2‥‥基板
3‥‥導体層
5‥‥振動素子
5A‥‥振動素子
5B‥‥振動素子
6‥‥積層構造体
21‥‥半導体基板
22‥‥絶縁膜
23‥‥絶縁膜
51‥‥下部電極
51a‥‥下部電極
51b‥‥下部電極
51c‥‥下部電極
51d‥‥下部電極
52‥‥下部電極
52B‥‥下部電極
52a‥‥下部電極
52b‥‥下部電極
52c‥‥下部電極
52d‥‥下部電極
53‥‥上部電極
54‥‥スペーサー
54B‥‥スペーサー
54a‥‥スペーサー
54b‥‥スペーサー
54c‥‥スペーサー
54d‥‥スペーサー
61‥‥層間絶縁膜
62‥‥配線層
63‥‥層間絶縁膜
64‥‥配線層
65‥‥表面保護膜
66‥‥封止層
71‥‥導体膜
72‥‥犠牲層
73‥‥犠牲層
74‥‥犠牲層
530‥‥振動体
531‥‥基部
532‥‥振動部
532a‥‥振動部
532b‥‥振動部
532c‥‥振動部
532d‥‥振動部
533‥‥接続部
533A‥‥接続部
533a‥‥接続部
533b‥‥接続部
533c‥‥接続部
533d‥‥接続部
534‥‥支持部
534a‥‥支持部
534b‥‥支持部
534c‥‥支持部
534d‥‥支持部
641‥‥被覆層
642‥‥細孔
1100‥‥パーソナルコンピューター
1102‥‥キーボード
1104‥‥本体部
1106‥‥表示ユニット
1200‥‥携帯電話機
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
1304‥‥受光ユニット
1306‥‥シャッタボタン
1308‥‥メモリー
1312‥‥ビデオ信号出力端子
1314‥‥入出力端子
1430‥‥テレビモニター
1440‥‥パーソナルコンピューター
1500‥‥自動車
1501‥‥車体
1502‥‥車輪
2000‥‥表示部
5331‥‥梁部
5332‥‥貫通孔
5333‥‥凹部
5341‥‥固定部
5342‥‥梁部
S‥‥空洞部
1 ...
Claims (9)
前記基部から互いに異なる方向に延出している複数の振動部と、
互いに隣り合う2つの前記振動部間を接続していて、貫通孔または凹部を有する接続部と、
を備えることを特徴とする振動子。 The base,
A plurality of vibrating portions extending in different directions from the base portion;
Connecting the two vibrating parts adjacent to each other, and a connecting part having a through hole or a recess,
A vibrator comprising:
前記基板と前記基部とを接続している支持部と、
を備える請求項1に記載の振動子。 A substrate,
A support part connecting the substrate and the base part;
The vibrator according to claim 1.
前記貫通孔または前記凹部は、前記梁部と前記2つの振動部との間に配置されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動子。 The connecting portion has a beam portion connecting the two vibrating portions,
5. The vibrator according to claim 1, wherein the through hole or the concave portion is disposed between the beam portion and the two vibrating portions.
0.6≦b/a≦1.6の関係を満たす請求項5に記載の振動子。 When the width of the part where the beam part and the vibration part are connected is a, and the width along the extending direction of the vibration part of the through hole or the recess is b,
The vibrator according to claim 5, satisfying a relationship of 0.6 ≦ b / a ≦ 1.6.
前記振動部は、前記基板側電極に対向している可動電極を有している請求項1ないし6のいずれか1項に記載の振動子。 Comprising a substrate side electrode disposed on the substrate;
The vibrator according to claim 1, wherein the vibration unit includes a movable electrode facing the substrate-side electrode.
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JP2018157377A (en) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | セイコーエプソン株式会社 | Oscillator, electronic apparatus, and movable body |
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- 2015-03-17 JP JP2015053899A patent/JP2016174305A/en active Pending
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