JP7369354B2 - 共振子及びそれを備えた共振装置 - Google Patents

Description

本発明は、共振子及びそれを備えた共振装置に関する。

共振装置は、移動通信端末、通信基地局、家電などの各種電子機器において、タイミングデバイス、センサ、発振器などの用途に用いられている。共振装置は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の一種である。このような共振装置は、例えば、下蓋と、下蓋との間で内部空間を形成する上蓋と、当該内部空間で振動可能に保持された振動部を有する共振子と、を備えている。振動部には、例えば、周波数の温度に依存した変化を補正する温度特性補正層や、一部を除去することで周波数を変化させる周波数調整膜などが設けられる。

特許文献１には、変位の大きな領域に周波数調整膜が形成され、変位の小さな領域に保護膜が形成された共振子が開示されている。

特許文献２には、変位の小さな領域に、周波数温度係数が正の第１温度特性調整膜と負の第２温度特性調整膜とからなる２つの膜が形成され、変位の大きな領域に周波数調整膜が形成された共振子が開示されている。

特許第６２４１６８４号公報 国際公開第２０１９／０５８６３２号

しかしながら、特許文献１及び２に記載の共振子においてイオンミリングによる周波数調整工程を実施したところ、単位時間当たりの周波数変化量が、周波数調整膜を備えていない共振子よりも小さい場合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、生産性が向上した共振子及びそれを備えた共振装置を提供することである。

本発明の一態様に係る共振子は、互いに逆位相で振動する２つの部分を有する振動部と、振動部の少なくとも一部を囲むように形成された保持部と、２つの部分の境界を支持するとともに振動部と保持部とを接続する保持ユニットと、を備え、振動部の表面における、保持ユニットの振動部との接続部分と、２つの部分の境界に沿って接続部分と対向する端部と、の間の領域に周波数調整膜が設けられている。

本発明の他の一態様に係る共振子は、互いに逆位相で振動する２つの部分を有する振動部と、振動部の表面のうち、振動部の２つの部分のそれぞれの中心部よりも２つの部分の境界に近い領域に設けられた周波数調整膜と、を備える。

本発明の他の一態様に係る共振子は、互いに逆位相で振動する２つの部分を有する振動部と、振動部の少なくとも一部を囲むように形成された保持部と、振動部と保持部とを接続する保持ユニットとを備え、振動部は、圧電膜と、圧電膜の一方の側に設けられた下部電極と、圧電膜の他方の側に設けられ、振動部の２つの部分のそれぞれにおいて圧電膜を挟んで下部電極と対向する２つの上部電極と、２つの上部電極を覆う保護膜と、圧電膜及び保護膜を挟んで下部電極と対向する周波数調整膜とを有し、振動部の表面を平面視したとき、周波数調整膜は、２つの上部電極のそれぞれの中心部よりも、２つの上部電極の互いに対向する端部に近い領域に設けられている。

本発明によれば、生産性が向上した共振子及びそれを備えた共振装置が提供できる。

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１に示した共振装置のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 第１実施形態に係る共振子の構造を概略的に示す平面図である。 第１実施形態に係る振動部の構造を概略的に示す平面図である。 図４に示した振動部のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。 第１実施形態に係る振動部に電圧を印加する構成を示す断面図である。 第１実施形態に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。 周波数変化量とイオンビーム照射時間との関係を示すグラフである。 ＴＣＦ変化量と周波数調整膜幅比率との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る振動部の構成を概略的に示す断面図である。 第３実施形態に係る振動部の構成を概略的に示す断面図である。 第４実施形態に係る振動部の構成を概略的に示す断面図である。 第５実施形態に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第５実施形態に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。 第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。 第６実施形態に係る振動部に電圧を印加する構成を示す断面図である。 第６実施形態に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。 第６実施形態の変形例に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。各実施形態の図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。

各々の図面には、各々の図面相互の関係を明確にし、各部材の位置関係を理解する助けとするために、便宜的にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸からなる直交座標系を付すことがある。Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸と平行な方向をそれぞれ、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向と呼ぶ。Ｘ軸及びＹ軸によって規定される面をＸＹ面と呼び、ＹＺ面及びＺＸ面についても同様とする。また、便宜的に、Ｚ軸方向の矢印の向き（Ｚ軸正方向側）を上、Ｚ軸方向の矢印とは反対の向き（Ｚ軸負方向側）を下と呼ぶことがある。但し、これは、共振装置１の向きを限定するものではない。

＜第１実施形態＞
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の概略構成について説明する。図１は、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は、図１に示した共振装置のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

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下蓋２０及び上蓋３０と、を備えている。下蓋２０と、共振子１０と、上蓋３０とは、この順でＺ軸方向に沿って積層されている。下蓋２０及び上蓋３０は、共振子１０を収容する蓋体を構成しており、共振子１０を介して互いに接合されている。下蓋２０と上蓋３０の間に形成される蓋体の内部空間は、真空状態で気密に封止されている。なお、蓋体の内部空間には、例えば不活性ガスなどの気体が充填されてもよい。

共振子１０は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるＭＥＭＳ振動素子である。共振子１０の周波数は、例えば、１ｋＨｚ以上１０ＭＨｚ以下である。共振子１０は、振動部１２０と、保持部１４０と、一対の保持ユニット１１０と、を備えている。振動部１２０は、蓋体の内部空間において、振動可能に保持されている。保持部１４０は、下蓋２０及び上蓋３０に接合され、共振子１０を蓋体に保持している。保持部１４０は、例えば、振動部１２０を囲むように枠状に設けられている。一対の保持ユニット１１０は、振動部１２０と保持部１４０とを接続している。尚、保持ユニットは１本だけでも良い。

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に向かって延びる側壁２３とを有している。側壁２３は、共振子１０の保持部１４０に接合されている。下蓋２０には、共振子１０の振動部１２０と対向する面において、底板２２と側壁２３とによって囲まれたキャビティ２１が形成されている。キャビティ２１は、上向きに開口する直方体状の開口部である。キャビティ２１は、蓋体の内部空間の一部である。

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に向かって延びる側壁３３とを有している。側壁３３は、共振子１０の保持部１４０に接合されている。上蓋３０には、共振子１０の振動部１２０と対向する面において、底板３２と側壁３３とによって囲まれたキャビティ３１が形成されている。キャビティ３１は、下向きに開口する直方体状の開口部である。キャビティ３１は、蓋体の内部空間の一部である。

ＸＹ平面を平面視したときの下蓋２０の底板２２及び上蓋３０の底板３２の形状は、矩形状に限定されるものではなく、円形状、楕円形状、多角形状又はこれらの組み合わせであってもよい。また、下蓋２０のキャビティ２１及び上蓋３０のキャビティ３１の形状は直方体状に限定されるものではなく、円、楕円又は多角形のいずれかの柱体状又は錐体状、若しくはこれらの組み合わせであってもよい。

下蓋２０のキャビティ２１及び上蓋３０のキャビティ３１の少なくとも一方の内面には、ゲッターが設けられてもよい。ゲッターは、蓋体の内部空間の残留ガスを吸着して真空度を向上させるものであり、例えばニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、バリウム（Ｂａ）などを用いて形成される金属膜である。

共振子１０、下蓋２０及び上蓋３０は、それぞれ、一例としてシリコン（Ｓｉ）基板を用いて形成されている。なお、共振子１０、下蓋２０及び上蓋３０は、それぞれ、シリコン層及びシリコン酸化膜が積層されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用いて形成されてもよい。また、共振子１０、下蓋２０及び上蓋３０は、それぞれ、微細加工技術による加工が可能な基板であればシリコン基板以外の基板、例えば、化合物半導体基板、ガラス基板、セラミック基板、樹脂基板などを用いて形成されてもよい。

次に、図３を参照しつつ、共振子１０の構成（振動部１２０、保持部１４０及び一対の保持ユニット１１０）について、より詳細に説明する。図３は、第１実施形態に係る共振子の構造を概略的に示す平面図である。

振動部１２０は、上蓋３０に対向する面を平面視（以下、単に「平面視」という。）したとき、ＸＹ平面に沿って広がる矩形状の輪郭を有している。振動部１２０は、Ｙ軸方向に延在する長辺と、Ｘ軸方向に延在する短辺とを有している。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。

平面視したとき、振動部１２０は、Ｙ軸方向に沿った長さＬ１（以下、単に「長さＬ１」とする。）と、Ｘ軸方向に沿った幅Ｗ１（以下、単に「幅Ｗ１」とする。）と、を有している。長さＬ１は、振動部１２０の長辺の長さに相当し、幅Ｗ１は、振動部１２０の短辺の長さに相当する。一例として、長さＬ１は２４０μｍ程度、幅Ｗ１は例えば１９０μｍ程度である。

振動部１２０は、隣り合う２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂを有している。第１の部分１３５Ａと第２の部分１３５Ｂとは、Ｘ軸方向に並んでいる。第２の部分１３５Ｂは、第１の部分１３５ＡのＸ軸負方向側に位置している。平面視において、第１の部分１３５Ａと第２の部分１３５Ｂとの境界は、振動部１２０のＸ軸方向における中心部をＹ軸方向に延在する、振動部１２０の二等分線に相当する。したがって、平面視において、第１の部分１３５Ａ及び第２の部分１３５ＢのＹ軸方向に沿った長さは、振動部１２０の長さＬ１と略等しい。また、第１の部分１３５Ａ及び第２の部分１３５ＢのＸ軸方向に沿った幅は、振動部１２０の幅Ｗ１の略半分の大きさである。

第１の部分１３５Ａ及び第２の部分１３５Ｂは、ＸＹ面に対する面外屈曲振動モードを主振動としてそれぞれ逆位相で振動する。第１の部分１３５Ａ及び第２の部分１３５Ｂの振動の詳細については、後述する。なお、第１の部分１３５Ａ及び第２の部分１３５Ｂの振動モードは上記に限定されるものではない。

保持部１４０は、下蓋２０と上蓋３０によって形成される内部空間に振動部１２０を保持するための部分であり、例えば振動部１２０を囲むように枠状に形成されている。図３に示した例では、保持部１４０の振動部１２０との間だけでなく、保持部１４０と一対の保持ユニット１１０との間にも所定の間隔で空間が形成されている。言い換えると、平面視したとき、保持部１４０は、振動部１２０及び一対の保持ユニット１１０の輪郭に沿って形成されている。なお、振動部１２０、保持部１４０及び一対の保持ユニット１１０のそれぞれの間に形成された間隔の幅は、１０μｍ程度である。

保持部１４０は、振動部１２０の周囲の少なくとも一部を囲むように設けられていればよく、枠状の形状に限定されるものではない。例えば、保持部１４０は、振動部１２０を保持し、また、下蓋２０及び上蓋３０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。

一対の保持ユニット１１０は、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界を挟持するとともに振動部１２０と保持部１４０とを接続している。一対の保持ユニット１１０は、第１の保持ユニット１１１と、第２の保持ユニット１１２とを有している。第１の保持ユニット１１１は、振動部１２０のＹ軸負方向側の端部（図３における左端部）に接続されている。第２の保持ユニット１１２は、振動部１２０のＹ軸正方向側の端部（図３における右端部）に接続されている。

第１の保持ユニット１１１は、ノード生成部１１１Ａと、接続部分１１１Ｂ，腕１１１Ｃとを有している。接続部分１１１Ｂはノード生成部１１１Ａと振動部１２０との間に設けられ、腕１１１Ｃはノード生成部１１１Ａの振動部１２０とは反対側に設けられている。第２の保持ユニット１１２は、ノード生成部１１２Ａと、接続部分１１２Ｂ，腕１１２Ｃとを有している。接続部分１１２Ｂはノード生成部１１２Ａと振動部１２０との間に設けられ、腕１１２Ｃはノード生成部１１２Ａの振動部１２０とは反対側に設けられている。

平面視したとき、ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａは、それぞれ、半径Ｒ１１を有する半円形状をなしている。ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａは、それぞれ、振動部１２０側に直線状の端部を有し、振動部１２０とは反対側に円弧状の端部を有している。一例として、半径Ｒ１１は８０μｍ程度である。

接続部分１１１Ｂは、ノード生成部１１１Ａと振動部１２０とを接続し、接続部分１１２Ｂは、ノード生成部１１２Ａと振動部１２０とを接続している。腕１１１Ｃは、ノード生成部１１１Ａと保持部１４０とを接続し、腕１１２Ｃは、ノード生成部１１２Ａと保持部１４０とを接続している。接続部分１１１Ｂは、第１の保持ユニット１１１の振動部１２０との接続部分に相当し、接続部分１１２Ｂは、第２の保持ユニット１１２の振動部１２０との接続部分に相当する。接続部分１１１Ｂ，腕１１１Ｃ及び接続部分１１２Ｂ，腕１１２Ｃは、振動部１２０の２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界の延長線上に位置している。すなわち、接続部分１１１Ｂ，１１２Ｂは、それぞれ、ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａの振動部１２０側の端部の中心部に接続され、振動部１２０の短辺を含む端部の中心部に接続されている。腕１１１Ｃ，１１２Ｃは、それぞれ、ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａの振動部１２０とは反対側の端部の中心部に接続されている。接続部分１１１Ｂ，腕１１１Ｃ及び接続部分１１２Ｂ，腕１１２Ｃは、それぞれ、Ｘ軸方向に沿った幅Ｗ１１（以下、単に「幅Ｗ１１」とする。）を有している。幅Ｗ１１は、一対の保持ユニット１１０のそれぞれの振動部１２０との接続部分の、Ｘ軸方向に沿った幅に相当する。一例として、幅Ｗ１１は１０μｍである。

なお、ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａの形状は上記に限定されるものではない。平面視したとき、ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａは、それぞれ、Ｘ軸方向に沿った幅が、Ｙ軸方向における中心よりも振動部１２０側において最大となり、そこから離れるにつれて小さくなる形状であればよい。例えば、ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａは、それぞれ、振動部１２０側に円弧状の端部を有し、振動部１２０とは反対側に直線状の端部を有してもよい。また、振動部１２０の２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界が支持可能であれば、第１の保持ユニット１１１又は第２の保持ユニット１１２が省略されてもよい。例えば、第２の保持ユニット１１２が省略され、振動部１２０が第１の保持ユニット１１１のみによって支持されてもよい。

次に、図４及び図５を参照しつつ、振動部１２０の構成について、より詳細に説明する。図４は、第１実施形態に係る振動部の構造を概略的に示す平面図である。図５は、図４に示した振動部のＶ－Ｖ線に沿った断面図である。

振動部１２０は、保持部１４０及び一対の保持ユニット１１０と同一プロセスによって一体的に形成される。共振子１０において、基板の一例であるシリコン基板Ｆ２の下蓋２０側には、シリコン基板Ｆ２を覆うようにシリコン酸化膜Ｆ２１が形成されている。シリコン基板Ｆ２の上蓋３０側には、シリコン基板Ｆ２を覆うようにシリコン酸化膜Ｆ２２が形成されている。シリコン酸化膜Ｆ２２の上には金属膜Ｅ１が積層されている。金属膜Ｅ１の上には、金属膜Ｅ１を覆うように圧電膜Ｆ３が積層されており、さらに、圧電膜Ｆ３の上には金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂが積層されている。金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの上には、金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂを覆うように保護膜Ｆ４が積層されている。保護膜Ｆ４の上には金属膜Ｅ３が積層されている。振動部１２０、保持部１４０及び一対の保持ユニット１１０のそれぞれの外形は、上記のシリコン酸化膜Ｆ２１、シリコン基板Ｆ２、シリコン酸化膜Ｆ２２、金属膜Ｅ１、圧電膜Ｆ３、金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂ、保護膜Ｆ４及び金属膜Ｅ３からなる積層体を、例えばアルゴン（Ａｒ）イオンビームを用いたドライエッチングによって除去加工し、パターニングすることによって形成される。

シリコン基板Ｆ２は、例えば、厚み１０μｍ程度の縮退したｎ型シリコン（Ｓｉ）半導体から形成されており、ｎ型ドーパントとしてリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などを含むことができる。シリコン基板Ｆ２に用いられる縮退シリコン（Ｓｉ）の抵抗値は、例えば１６ｍΩ・ｃｍ未満であり、より好ましくは１．２ｍΩ・ｃｍ以下である。

シリコン酸化膜Ｆ２１，Ｆ２２は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を主成分とする絶縁膜である。シリコン酸化膜Ｆ２１，Ｆ２２は、共振子１０の周波数温度係数（ＴＣＦ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を小さくする温度特性補正層として機能する。シリコン酸化膜Ｆ２１，Ｆ２２は、特に、常温近傍における温度変化に対する周波数の変化量を小さくする。したがって、振動部１２０がシリコン酸化膜Ｆ２１，Ｆ２２を有することにより、共振子１０の温度特性が向上する。また、シリコン酸化膜Ｆ２２の主成分である二酸化ケイ素は熱伝導率が低いため、シリコン酸化膜Ｆ２２は、熱伝導時間を長くして熱弾性損失（ＴＥＤ：ＴｈｅｒｍｏＥｌａｓｔｉｃ Ｄａｍｐｉｎｇ）を低減する熱伝導抑制層としても機能する。したがって、振動部１２０がシリコン酸化膜Ｆ２２を有することにより、共振子１０における共振振動のＱ値（以下、単に「Ｑ値」という。）が向上する。

シリコン酸化膜Ｆ２１，Ｆ２２の厚みは、例えば０．５μｍ程度である。シリコン酸化膜Ｆ２１，Ｆ２２は、シリコン基板Ｆ２の熱酸化によって形成可能なため、製造コストが抑制できる。但し、シリコン酸化膜Ｆ２１，Ｆ２２の代わりに二酸化ケイ素以外を主成分とする絶縁膜が設けられてもよい。温度特性補正層としては、好適な周波数温度係数となるように材質を選択してもよい。また、熱伝導抑制層としては、熱伝導率の低い材質であれば特に限定されるものではない。温度特性補正層及び熱伝導抑制層は、化学気相成長（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）や物理気相成長（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの成膜手段から選択された好適な方法によって成膜されてもよい。

金属膜Ｅ１，Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂは、振動部１２０において圧電膜Ｆ３を励振する励振電極として機能し、保持部１４０及び一対の保持ユニット１１０において励振電極を外部電源又はアースへと電気的に接続させる引出電極として機能する。振動部１２０において、圧電膜Ｆ３の一方の側に設けられた金属膜Ｅ１は下部電極に相当し、圧電膜Ｆ３の他方の側に設けられた金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂは２つの上部電極に相当する。金属膜Ｅ１は、振動部１２０の全体、すなわち２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂに亘って連続的に設けられている。金属膜Ｅ２Ａは第１の部分１３５Ａに設けられ、金属膜Ｅ２Ｂは第２の部分１３５Ｂに設けられている。

金属膜Ｅ１，Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂのそれぞれの厚みは、例えば０．１μｍ以上０．２μｍ以下程度である。金属膜Ｅ１，Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂは、成膜後に、エッチングなどの除去加工によって励振電極及び引出電極などにパターニングされる。金属膜Ｅ１，Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂは、例えば、結晶構造が体心立方構造である金属材料によって形成される。具体的には、Ｍｏ（モリブデン）、タングステン（Ｗ）などによって形成される。なお、シリコン基板Ｆ２が高い導電性を有し且つシリコン酸化膜Ｆ２２が省略される場合、金属膜Ｅ１が省略されシリコン基板Ｆ２が下部電極を兼ねてもよい。

圧電膜Ｆ３は、電気的エネルギーと機械的エネルギーとを相互に変換する圧電体の一種によって形成された薄膜である。圧電膜Ｆ３は、ウルツ鉱型六方晶構造の結晶構造を持つ材質によって形成されており、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化スカンジウムアルミニウム（ＳｃＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）などの窒化物又は酸化物を主成分とすることができる。なお、窒化スカンジウムアルミニウムは、窒化アルミニウムにおけるアルミニウムの一部がスカンジウムに置換されたものであり、スカンジウムの代わりに、マグネシウム（Ｍｇ）及びニオブ（Ｎｂ）、又は、マグネシウム（Ｍｇ）及びジルコニウム（Ｚｒ）、などの２元素で置換されていてもよい。圧電膜Ｆ３の厚みは、例えば０．８μｍ程度であるが、０．２μｍ～２μｍ程度であってもよい。

保護膜Ｆ４は、例えば金属膜Ｅ２を酸化から保護する。保護膜Ｆ４は金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂを覆うように、振動部１２０の全体に亘って設けられている。保護膜Ｆ４は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、シリコン（Ｓｉ）又はタンタル（Ｔａ）を含む酸化物、窒化物又は酸窒化物などによって形成される。保護膜Ｆ４は、圧電膜Ｆ３と同じ材質であってもよい。保護膜Ｆ４の厚みは、例えば０．２μｍ程度である。保護膜Ｆ４の表面には、金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの厚みを反映した凹凸が形成されている。保護膜Ｆ４は、厚みを充分に厚くすることで、表面の凹凸が小さくなるように形成されてもよい。

金属膜Ｅ３は、振動部１２０の表面における、一対の保持ユニット１１０のそれぞれの振動部１２０との接続部分１１１Ｂ，１１２Ｂの間の領域に設けられている。平面視したとき、金属膜Ｅ３は、振動部１２０の２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂのそれぞれの中心部よりも２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界に近い領域に設けられている。また、金属膜Ｅ３は、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂのそれぞれの中心部よりも、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの互いに対向する端部に近い領域に設けられている。２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの間において、金属膜Ｅ３は、圧電膜Ｆ３及び保護膜Ｆ４を挟んで金属膜Ｅ１と対向している。平面視において、金属膜Ｅ３は、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界、及び、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの互いに対向する端部、と重なっている。

金属膜Ｅ３は、周波数調整膜に相当する。製造工程の１つである周波数調整工程において、金属膜Ｅ３の一部を除去するトリミング処理によって、共振子１０の周波数が調整される。トリミング処理は、例えば、アルゴン（Ａｒ）イオンビームを照射するドライエッチングである。共振子１０の周波数を効率的に調整するためには、金属膜Ｅ３は、エッチングによる質量低減速度が保護膜Ｆ４よりも早い材料によって形成されることが望ましい。質量低減速度は、エッチング速度と密度との積により表される。エッチング速度とは、単位時間あたりに除去される厚みである。保護膜Ｆ４と金属膜Ｅ３との質量低減速度の関係が前述の通りであれば、保護膜Ｆ４と金属膜Ｅ３とのエッチング速度の大小関係は任意である。金属膜Ｅ３は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）又はチタン（Ｔｉ）などの金属材料によって形成される。なお、トリミング処理においては、保護膜Ｆ４の一部も除去されることがある。

なお、金属膜Ｅ３の位置は、振動部１２０の表面における接続部分１１１Ｂ，１１２Ｂの間の領域に限定されるものではない。金属膜Ｅ３は、保持ユニット１１０の振動部１２０との接続部分と、振動部１２０の２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界に沿って当該接続部分と対向する端部と、の間の領域に設けられればよい。言い換えれば、金属膜Ｅ３は、振動部１２０の隣接する部分同士の境界のうち、少なくとも１つの保持ユニットに支持された境界に沿った領域に設けられればよい。例えば、振動部１２０が互いに逆相で振動する３つ以上の部分を有し、一対の保持ユニット１１０のそれぞれが異なる境界を支持する場合、金属膜Ｅ３は、一対の保持ユニット１１０の少なくとも一方の保持ユニットが支持する境界に沿った領域に設けられればよく、他方の保持ユニットが支持する境界に沿った領域にも設けられてもよい。振動部１２０が１本の保持ユニットによって支持される場合、金属膜Ｅ３は、この１本の保持ユニットが支持する境界に沿った領域に設けられればよい。また、周波数調整膜として機能するならば、金属膜Ｅ３の代わりに絶縁膜や半導体膜を設けてもよい。

図５に示すように、金属膜Ｅ１のＸ軸方向に沿った幅は、振動部１２０の幅Ｗ１と同等である。金属膜Ｅ２Ａは、Ｘ軸方向に沿った幅Ｗ２Ａ（以下、単に「幅Ｗ２Ａ」とする。）を有している。金属膜Ｅ２Ｂは、Ｘ軸方向に沿った幅Ｗ２Ｂ（以下、単に「幅Ｗ２Ｂ」とする。）を有している。２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの間には、ギャップＧ２が形成されている。金属膜Ｅ３は、Ｘ軸方向に沿った幅Ｗ３（以下、単に「幅Ｗ３」とする。）を有している。幅Ｗ２Ａは第１の上部電極の幅に相当し、幅Ｗ２Ｂは第２の上部電極の幅に相当し、ギャップＧ２は、２つの上部電極の間のギャップに相当する。

幅Ｗ２Ａと幅Ｗ２Ｂとは略同等の大きさである。ギャップＧ２は幅Ｗ１１よりも大きい。本実施形態においては、幅Ｗ３は、幅Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｂよりも小さく、ギャップＧ２よりも大きい。一例として、幅Ｗ２Ａ，Ｗ２Ｂは６０μｍ程度であり、ギャップＧ２は３６μｍ程度であり、幅Ｗ３は４０μｍ程度である。

次に、図６及び図７を参照しつつ、振動部１２０の動作について説明する。図６は、第１実施形態に係る振動部に電圧を印加する構成を示す断面図である。図７は、第１実施形態に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。

圧電膜Ｆ３は、下部電極と上部電極との間に形成される電界に応じて、ＸＹ平面の面内方向のうちＸ軸方向に伸縮する。この圧電膜Ｆ３の伸縮によって、振動部１２０の２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂは、それぞれ、下蓋２０の底板２２及び上蓋３０の底板３２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。

図６に示すように、本実施形態では、金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂのそれぞれに交番電圧が印加される。金属膜Ｅ２Ａに印加される電圧の位相と、金属膜Ｅ２Ｂに印加される電圧の位相とは、互いに逆位相になるように設定されている。金属膜Ｅ１は、例えば接地されている。したがって、第１の部分１３５Ａにおいて金属膜Ｅ１と金属膜Ｅ２Ａとの間に形成される交番電界の位相は、第２の部分１３５Ｂにおいて金属膜Ｅ１と金属膜Ｅ２Ｂとの間に形成される交番電界の位相とは逆位相となる。この結果、図７に示すように、第１の
部分１３５Ａと第２の部分１３５Ｂとが互いに逆方向に変位する。例えば、第１の部分１３５Ａの中心部が上蓋３０の内面に向かってＺ軸正方向側に変位すると、第２の部分１３５Ｂの中心部は下蓋２０の内面に向かってＺ軸負方向側に変位する。なお、図７において、色の薄い部分は振動による変位が小さい領域であることを示し、色の濃い領域は振動による変位が大きい領域であることを示している。

２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界は、上部電極が設けられていないため、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂのそれぞれの固定端となる。言い換えると、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界は、振動部１２０におけるノードとなる。一対の保持ユニット１１０が当該ノードに接続されているため、振動の保持ロス又はアンカーロスを低減することが可能となる。したがって、Ｑ値の低下が抑制できる。

次に、図８及び図９を参照しつつ、本発明の効果について説明する。図８は、周波数変化量とイオンビーム照射時間との関係を示すグラフである。図９は、ＴＣＦ変化量と周波数調整膜幅比率との関係を示すグラフである。

図８は、ドライエッチングによる周波数調整工程において、周波数調整膜を除去するイオンビームの照射時間に対する周波数変化量を示したグラフである。横軸はイオンビームの照射時間を秒単位で示し、縦軸は周波数変化量をｐｐｍ単位で示している。図８には、２つの実施例と、１つの比較例とがプロットされている。２つの実施例は、それぞれ、周波数調整膜が異なっており、一方の実施例は周波数調整膜の幅が上部電極のギャップよりも大きい共振子であり、他方の実施例は周波数調整膜の幅が上部電極のギャップよりも小さい共振子である。比較例は、周波数調整膜を２つの部分の境界とは反対側の端部に設けた共振子である。

２つの実施例は、いずれも、比較例よりも単位時間当たりの周波数変化量が大きい。例えば、周波数を－３０００ｐｐｍ変化させるのに、比較例においては３５秒以上のイオンビーム照射を要するが、実施例では１５秒以下のイオンビーム照射で足りる。これは、本実施形態によれば、周波数調整工程に要する時間の短縮、及び消費エネルギーの低減が可能であることを示している。

図９は、本実施形態において、周波数調整膜の幅を変化させたときに、周波数調整工程におけるＴＣＦ変化量がどのように変化するかを示している。横軸は、振動部１２０の幅に対する周波数調整膜の幅の比率（以下、「幅比率」とする。）を％単位で示している。縦軸は、周波数調整工程の前後でのＴＣＦの変化量（以下、「ＴＣＦ変化量」とする。）をｐｐｍ／ｄｅｇ単位で示している。

ＴＣＦ量変化は、小さいことが望ましい。ＴＣＦ変化量は、幅比率が２０％のときに略０となり、幅比率に比例して大きくなっている。例えば幅比率が１０％以上３０％以下となるように設計すれば、ＴＣＦ変化量が±０．５ｐｐｍ／ｄｅｇ以内の共振子を製造可能である。

以上のように、第１実施形態では、周波数調整膜に相当する金属膜Ｅ３が、一対の保持ユニット１１０のそれぞれの振動部１２０との接続部分１１１Ｂ，１１２Ｂの間の領域に設けられている。平面視したとき、金属膜Ｅ３は、振動部１２０の２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂのそれぞれの中心部よりも２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界に近い領域に設けられている。また、金属膜Ｅ３は、２つの上部電極に相当する金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂのそれぞれの中心部よりも、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの互いに対向する端部に近い領域に設けられている。
これによれば、周波数調整の効率が向上するため、共振子１０の生産性が向上する。

金属膜Ｅ３の幅は、振動部１２０の幅に対して１０％以上３０％以下の大きさである。 これによれば、周波数調整工程の前後におけるＴＣＦ変化量が±０．５ｐｐｍ／ｄｅｇ以内となる。

共振子１０は、シリコン基板Ｆ２と金属膜Ｅ１との間にシリコン酸化膜Ｆ２２を備えている。
これによれば、熱弾性損失が低減され、Ｑ値が向上する。

共振子１０は、シリコン基板Ｆ２の金属膜Ｅ１とは反対側にシリコン酸化膜Ｆ２１を備えている。
これによれば、少なくとも常温近傍におけるＴＣＦが小さくなり、温度特性が改善される。

以下に、本発明の他の実施形態に係る共振子１０又は振動部１２０の構成について説明する。なお、下記の実施形態では、上記の第１実施形態と共通の事柄については記述を省略し、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逐次言及しない。

＜第２実施形態＞
次に、図１０を参照しつつ、第２実施形態に係る振動部１２０の構成について説明する。図１０は、第２実施形態に係る振動部の構成を概略的に示す断面図である。

平面視したとき、金属膜Ｅ３は、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの互いに対向する端部の両方から離れており、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの間に位置している。周波数調整膜に相当する金属膜Ｅ３の幅Ｗ３が、一対の保持ユニット１１０のそれぞれの振動部１２０との接続部分１１１Ｂ，１１２Ｂの幅Ｗ１１よりも大きく、２つの上部電極に相当する金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの間のギャップＧ２よりも小さい。
保護膜Ｆ４は、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの互いに対向する端部を覆う部分で薄肉化するため、当該部分で欠損が生じる場合がある。このような場合であっても、本実施形態によれば、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂのそれぞれと金属膜Ｅ３との間でのショートが抑制できる。

なお、金属膜Ｅ３は、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの互いに対向する端部の少なくとも一方から離れていればよい。これによれば、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの少なくとも一方と金属膜Ｅ３との間でのショートが抑制できる。

＜第３実施形態＞
次に、図１１を参照しつつ、第３実施形態に係る振動部１２０の構成について説明する。図１１は、第３実施形態に係る振動部の構成を概略的に示す断面図である。

周波数調整膜に相当する金属膜Ｅ３の幅Ｗ３が、一対の保持ユニット１１０のそれぞれの振動部１２０との接続部分１１１Ｂ，１１２Ｂの幅Ｗ１１よりも小さい。
これによれば、第２実施形態と同様の効果が得られる。

＜第４実施形態＞
次に、図１２を参照しつつ、第４実施形態に係る振動部１２０の構成について説明する。図１２は、第４実施形態に係る振動部の構成を概略的に示す断面図である。

周波数調整膜が２つの金属膜Ｅ３Ａ，Ｅ３Ｂによって構成されている。金属膜Ｅ３Ａ，Ｅ３Ｂは、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に間隔を空けて並んでいる。平面視したとき、金属膜Ｅ３Ａは金属膜Ｅ２Ａと重なり、金属膜Ｅ３Ｂは金属膜Ｅ２Ｂと重なっている。このように複数の周波数調整膜を備える振動部１２０であっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

平面視したとき、金属膜Ｅ３Ａは、金属膜Ｅ２Ａの金属膜Ｅ２Ｂと対向する端部から離れており、金属膜Ｅ３Ｂは、金属膜Ｅ２Ｂの金属膜Ｅ２Ａと対向する端部から離れている。これによれば、第２実施形態と同様の効果が得られる。

２つの金属膜Ｅ３Ａ，Ｅ３Ｂは、それぞれ、平面視したときに２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの互いに対向する端部に重なっていてもよく、２つの金属膜Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂの間に設けられてもよい。

＜第５実施形態＞
次に、図１３及び図１４を参照しつつ、第５実施形態に係る振動部１２０の構成について説明する。図１３は、第５実施形態に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。図１４は、第５実施形態に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。

振動部１２０は、Ｙ軸方向に沿って並ぶ２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂを有し、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界はＸ軸方向に沿って延在している。第１の部分１３５Ａは、第２の部分１３５ＢのＹ軸正方向側に位置している。

保持部１４０は、角柱形状の枠体１４０ａ～１４０ｄを有している。枠体１４０ａ，１４０ｂはＸ軸方向に沿って延在し、枠体１４０ａは振動部１２０のＹ軸正方向側に位置し、枠体１４０ｂは振動部１２０のＹ軸負方向側に位置している。枠体１４０ｃ，１４０ｄはＹ軸方向に沿って延在し、枠体１４０ｃは振動部１２０のＸ軸負方向側に位置し、枠体１４０ｄは振動部１２０のＸ軸正方向側に位置している。

一対の保持ユニットは、Ｘ軸方向に延在する角柱形状の第１の保持ユニット１１１，第２の保持ユニット１１２を有している。第１の保持ユニット１１１が一方の保持ユニットの振動部１２０との接続部分に相当し、第２の保持ユニット１１２が他方の保持ユニットの振動部１２０との接続部分に相当する。第１の保持ユニット１１１は、保持部１４０の枠体１４０ｃと、振動部１２０の一方の長辺を含む端部の中心部とを接続している。第２の保持ユニット１１２は、保持部１４０の枠体１４０ｄと、振動部１２０の他方の長辺を含む端部の中心部とを接続している。

図１４に示すように、逆位相で振動する２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂが振動部１２０の長辺に沿って並ぶ振動部１２０であっても、一対の保持ユニット（すなわち第１の保持ユニット１１１及び第２の保持ユニット１１２）のそれぞれの振動部１２０との接続部分の間の領域に、周波数調整膜に相当する金属膜Ｅ３を設けることで、第１実施形態と同様の効果が得られる。

＜第５実施形態の変形例＞
次に、図１５～図２１を参照しつつ、第５実施形態の変形例に係る振動部１２０の構成について説明する。図１５～図２１のそれぞれは、第５実施形態の変形例に係る共振子の構成を概略的に示す平面図である。

図１５に示す振動部１２０は、第１の部分１３５ＡにＹ軸方向に沿ったスリットＳＬＡが形成されている点で、図１３に示した振動部１２０と相違している。スリットＳＬＡは、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界とは反対側の端部から、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界に亘って形成されている。２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂは、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界を基準に非対称な構造となっている。

図１６に示す振動部１２０は、第１の部分１３５ＡにＹ軸方向に沿ったスリットＳＬＡが形成され且つ第２の部分１３５ＢにＹ軸方向に沿ったスリットＳＬＢが形成されている点で、図１３に示した振動部１２０と相違している。スリットＳＬＡ，ＳＬＢは、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界とは反対側の端部から、同一直線上に形成されている。スリットＳＬＡ，ＳＬＢは、第１の保持ユニット１１１，第２の保持ユニット１１２の幅と略同等の大きさの間隔で離れている。

図１７に示す振動部１２０は、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂが略台形状をなす点で、図１３に示した振動部１２０と相違している。図１８に示す振動部１２０は、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂが略三角形状をなす点で、図１３に示した振動部１２０と相違している。図１７及び図１８に示す変形例において、２つの部分１３５Ａ，１３５ＢのそれぞれのＸ軸方向に沿った幅は、２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界から離れるにつれて小さくなっている。金属膜Ｅ３は、振動部１２０の形状に合わせて、略八角形状をなしている。金属膜Ｅ３は、振動部１２０の形状に合わせて略六角形状をなしてもよく、矩形状でもよい。

図１９に示す振動部１２０は、２つの部分１３５Ａ，１３５ＢのそれぞれのＸ軸方向に沿った幅が２つの部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界から離れるにつれて大きくなる点で、図１７に示した振動部１２０と相違している。金属膜Ｅ３は、Ｘ軸方向に沿って両端から凹んでいる。

図２０及び図２１は、第１の保持ユニット１１１及び第２の保持ユニット１１２のそれぞれがノード生成部１１１Ａ，１１２Ａを有する点で、図１３に示した振動部１２０と相違している。図２０に示したノード生成部１１１Ａ，１１２Ａは矩形状であり、図２１に示したノード生成部１１１Ａ，１１２Ａは半円形状である。ノード生成部１１１Ａ，１１２Ａは、それぞれ、矩形状の接続部分１１１Ｂ，１１２Ｂによって振動部１２０に接続され、矩形状の腕１１１Ｃ，１１２Ｃによって保持部１４０に接続されている。

＜第６実施形態＞
次に、図２２及び図２３を参照しつつ、第６実施形態に係る振動部１２０の構成について説明する。図２２は、第６実施形態に係る振動部に電圧を印加する構成を示す断面図である。図２３は、第６実施形態に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。

振動部１２０は、隣り合う部分が互いに逆位相で振動する４つの部分１３５Ａ～１３５Ｄを有し、４次の面外屈曲振動モードを主振動として振動する。４つの部分１３５Ａ～１３５Ｄは、Ｙ軸方向に沿って並んでいる。部分１３５Ａ～１３５Ｄのそれぞれには、上部電極に相当する金属膜Ｅ２Ａ～Ｅ２Ｄが設けられている。金属膜Ｅ２Ａ～Ｅ２Ｄは、互いに離間している。

隣り合う部分１３５Ａ，１３５Ｂのそれぞれの中心よりも隣り合う部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界に近い領域に、金属膜Ｅ３Ａが設けられている。具体的には、隣り合う部分１３５Ａ，１３５Ｂの境界に金属膜Ｅ３Ａが設けられている。同様に、隣り合う部分１３５Ｂ，１３５Ｃの境界に金属膜Ｅ３Ｂが設けられ、隣り合う部分１３５Ｃ，１３５Ｄの境界に金属膜Ｅ３Ｃが設けられている。

このように、高次の偶数次モードで振動する振動部１２０にあっても、隣り合う部分のそれぞれの中心よりも隣り合う部分の境界に近い領域に周波数調整膜を設けることで、第１実施形態と同様の効果が得られる。なお、全ての隣り合う部分の境界に周波数調整膜を設ける必要はなく、図２２に示した例であれば、金属膜Ｅ３Ａ～Ｅ３Ｃのいずれか１つ又は２つを省略してもよい。

＜第６実施形態の変形例＞
次に、図２４を参照しつつ、第６実施形態の変形例に係る振動部１２０の構成について説明する。図２４は、第６実施形態の変形例に係る振動部の振動態様を模式的に示す斜視図である。

図２４に示す振動部１２０は、隣り合う部分が互いに逆位相で振動する６つの部分１３５Ａ～１３５Ｆを有し、６次の面外屈曲振動モードを主振動として振動する点で、図２３に示した振動部１２０とは相違している。

このように、任意の次数の高次振動モードを主振動として振動する振動部１２０においても、本発明は適用可能である。

以下に、本発明の実施形態の一部又は全部を付記し、その効果について説明する。なお、本発明は以下の付記に限定されるものではない。

本発明の一態様によれば、互いに逆位相で振動する２つの部分を有する振動部と、振動部の少なくとも一部を囲むように形成された保持部と、２つの部分の境界を支持するとともに振動部と保持部とを接続する保持ユニットと、を備え、振動部の表面における、保持ユニットの振動部と、２つの部分の境界に沿って接続部分と対向する端部と、の間の領域に周波数調整膜が設けられた、共振子が提供される。
一態様として、保持ユニットは、２つの部分の境界を挟持する一対の保持ユニットであり、周波数調整膜は、一対の保持ユニットのそれぞれの振動部との接続部分の間の領域に設けられる。
これによれば、周波数調整の効率が向上するため、共振子の生産性が向上する。

一態様として、周波数調整膜は、振動部の２つの部分のそれぞれの中心部よりも２つの部分の境界に近い領域に設けられる。

一態様として、振動部の２つの部分の並ぶ方向における周波数調整膜の幅は、振動部の幅に対して１０％以上３０％以下の大きさである。
これによれば、周波数調整工程の前後におけるＴＣＦ（周波数温度係数）変化量が±０．５ｐｐｍ／ｄｅｇ以内となる。

一態様として、振動部の２つの部分の並ぶ方向における周波数調整膜の幅は、振動部の２つの部分の並ぶ方向における、保持ユニットの振動部との接続部分の幅よりも小さい。

一態様として、振動部は、圧電膜と、圧電膜の一方の側に設けられた下部電極と、圧電膜の他方の側に設けられ、振動部の２つの部分のそれぞれにおいて圧電膜を挟んで下部電極と対向する２つの上部電極と、をさらに有する。

一態様として、振動部の２つの部分の並ぶ方向における周波数調整膜の幅は、２つの上部電極の間のギャップよりも小さい。

一態様として、振動部の表面を平面視したとき、周波数調整膜は、２つの上部電極の互いに対向する端部の少なくとも一方から離れている。
これによれば、上部電極の端部における周波数調整膜との間でのショートが抑制できる。

一態様として、振動部は、シリコン基板と、シリコン基板と下部電極との間に設けられたシリコン酸化膜と、をさらに有する。
これによれば、熱弾性損失が低減され、Ｑ値が向上する。

一態様として、振動部は、シリコン基板の下部電極とは反対側に設けられたシリコン酸化膜をさらに有する。
これによれば、少なくとも常温近傍におけるＴＣＦが小さくなり、温度特性が改善される。

一態様として、振動部は、隣り合う部分が互いに逆位相で振動する４つ以上の部分を有し、周波数調整膜は、隣り合う部分のそれぞれの中心部よりも隣り合う部分の境界に近い領域に設けられる。

一態様として、上記のいずれかの共振子と、共振子の振動部が屈曲振動可能な内部空間を形成する蓋体と、を備える共振装置が提供される。

本発明の他の一態様によれば、互いに逆位相で振動する２つの部分を有する振動部と、振動部の表面のうち、振動部の２つの部分のそれぞれの中心部よりも２つの部分の境界に近い領域に設けられた周波数調整膜と、を備える、共振子が提供される。
これによれば、周波数調整の効率が向上するため、共振子の生産性が向上する。

本発明の他の一態様によれば、互いに逆位相で振動する２つの部分を有する振動部と、振動部の少なくとも一部を囲むように形成された保持部と、振動部と保持部とを接続する保持ユニットとを備え、振動部は、圧電膜と、圧電膜の一方の側に設けられた下部電極と、圧電膜の他方の側に設けられ、振動部の２つの部分のそれぞれにおいて圧電膜を挟んで下部電極と対向する２つの上部電極と、２つの上部電極を覆う保護膜と、圧電膜及び保護膜を挟んで下部電極と対向する周波数調整膜とを有し、振動部の表面を平面視したとき、周波数調整膜は、２つの上部電極のそれぞれの中心部よりも、２つの上部電極の互いに対向する端部に近い領域に設けられた、共振子が提供される。
これによれば、周波数調整の効率が向上するため、共振子の生産性が向上する。

本発明に係る実施形態は、タイミングデバイス、発音器、発振器、荷重センサなど、圧電効果により電気機械エネルギー変換を行うデバイスであれば、特に限定されることなく適宜適用可能である。

以上説明したように、本発明の一態様によれば、生産性が向上した共振子及びそれを備えた共振装置が提供できる。

なお、以上説明した実施形態は、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／改良され得るとともに、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及びその配置、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、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１…共振装置、
１０…共振子、
２０…下蓋、
３０…上蓋、
１１０…保持ユニット、
１１１Ａ，１１２Ａ…ノード生成部、
１１１Ｂ，１１２Ｂ…接続部分、
１１１Ｃ，１１２Ｃ…腕、
１２０…振動部、
１３５Ａ，１３５Ｂ…部分、
Ｆ２…シリコン基板、
Ｆ２１，Ｆ２２…シリコン酸化膜、
Ｅ１…金属膜（下部電極）、
Ｆ３…圧電膜、
Ｅ２Ａ，Ｅ２Ｂ…金属膜（上部電極）、
Ｆ４…保護膜、
Ｅ３…金属膜（周波数調整膜）、
１４０…保持部

Claims (12)

1. 互いに逆位相で振動する２つの部分を有する振動部と、
   前記振動部の少なくとも一部を囲むように形成された保持部と、
   前記２つの部分の境界を支持するとともに前記振動部と前記保持部とを接続する保持ユニットと、
   を備え、
   前記振動部の表面における、前記保持ユニットの前記振動部との接続部分と、前記２つの部分の境界に沿って前記接続部分と対向する端部と、の間の領域に周波数調整膜が設けられた、
   共振子。
2. 前記保持ユニットは、前記２つの部分の境界を挟持する一対の保持ユニットであり、
   前記周波数調整膜は、前記一対の保持ユニットのそれぞれの前記振動部との接続部分の間の領域に設けられる、
   請求項１に記載の共振子。
3. 前記周波数調整膜は、前記振動部の前記２つの部分のそれぞれの中心部よりも前記２つの部分の境界に近い領域に設けられた、
   請求項１又は２に記載の共振子。
4. 前記振動部の前記２つの部分の並ぶ方向における前記周波数調整膜の幅は、前記振動部の幅に対して１０％以上３０％以下の大きさである、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の共振子。
5. 前記振動部の前記２つの部分の並ぶ方向における前記周波数調整膜の幅は、前記振動部の前記２つの部分の並ぶ方向における、前記保持ユニットの前記振動部との前記接続部分の幅よりも小さい、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の共振子。
6. 前記振動部は、
   圧電膜と、
   前記圧電膜の一方の側に設けられた下部電極と、
   前記圧電膜の他方の側に設けられ、前記振動部の前記２つの部分のそれぞれにおいて前記圧電膜を挟んで前記下部電極と対向する２つの上部電極と、
   をさらに有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の共振子。
7. 前記振動部の前記２つの部分の並ぶ方向における前記周波数調整膜の幅は、前記２つの上部電極の間のギャップよりも小さい、
   請求項６に記載の共振子。
8. 前記振動部の表面を平面視したとき、前記周波数調整膜は、前記２つの上部電極の互いに対向する端部の少なくとも一方から離れている、
   請求項６又は７に記載の共振子。
9. 前記振動部は、
   シリコン基板と、
   前記シリコン基板と前記下部電極との間に設けられたシリコン酸化膜と、
   をさらに有する、
   請求項６から８のいずれか１項に記載の共振子。
10. 前記振動部は、前記シリコン基板の前記下部電極とは反対側に設けられたシリコン酸化膜をさらに有する、
    請求項９に記載の共振子。
11. 前記振動部は、
    隣り合う部分が互いに逆位相で振動する４つ以上の部分を有し、
    前記周波数調整膜は、前記隣り合う部分のそれぞれの中心部よりも前記隣り合う部分の境界に近い領域に設けられた、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の共振子。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の共振子と、
    前記共振子の前記振動部が屈曲振動可能な内部空間を形成する蓋体と、
    を備える、共振装置。

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