KR101074562B1

KR101074562B1 - 미소 공진기 및 그 제조 방법, 및 전자 기기

Info

Publication number: KR101074562B1
Application number: KR1020050093692A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 다다; 마사히로 다나까; 미따라이; 고지 나니와다
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2011-10-17
Also published as: CN100514746C; CN1822428A; US20060103491A1; JP4609027B2; TW200629638A; TWI279940B; US7286027B2; JP2006109229A; KR20060052057A

Abstract

각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제함으로써 주파수 특성을 확보하는 것이 가능한 미소 공진기를 제공한다. 복수의 공진기 소자 F가 복수 열 N에 걸쳐 배열된 미소 공진기 구조체(10)에서, 열 N1에 배열된 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 열 N2에 배열된 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖고 있다. 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 억제되기 때문에, 그 상호 간섭의 영향에 기인하여 주파수 특성이 열화되기 어렵게 된다.

공진기 소자, 주파수 특성, 고주파 필터, 미소 공진기

Description

미소 공진기 및 그 제조 방법, 및 전자 기기{MICRORESONATOR, MANUFACTURING METHOD, AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 공진기의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 도시하는 평면도.

도 2는 공진 회로의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 확대하여 도시하는 평면도.

도 3은 도 2에 도시한 A-A 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(YZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 4는 도 2에 도시한 B-B 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(XZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 공진기의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 6은 도 5에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 7은 도 6에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 8은 도 7에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 공진기에 대한 제1 비교예의 미소 공진기의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 도시하는 평면도.

도 10은 도 9에 도시한 A-A 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(YZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 11은 도 9에 도시한 B-B 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(XZ 면을 따라 자른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 공진기에 대한 제2 비교예의 미소 공진기의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 도시하는 평면도.

도 13은 도 12에 도시한 A-A 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(YZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 14는 도 12에 도시한 B-B 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(XZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미소 공진기 중 공진 회로의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 확대하여 도시하는 평면도.

도 16은 도 15에 도시한 A-A 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(YZ 면을 따라 자른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 17은 도 15에 도시한 B-B 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(XZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미소 공진기의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 19는 도 18에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 20은 도 19에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 21은 도 20에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 22는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미소 공진기 중 공진 회로의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)에 관한 변형예를 도시하는 평면도.

도 23은 도 22에 도시한 B-B 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(YZ 면을 따라 자른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 24는 본 발명의 제3 실시예에 따른 미소 공진기 중 공진 회로의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 확대하여 도시하는 평면도.

도 25는 도 24에 도시한 A-A 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(XZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 26은 도 24에 도시한 B-B 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(YZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 27은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미소 공진기의 제조 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 28은 도 27에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 29는 도 28에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 30은 도 29에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.

도 31은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미소 공진기 중 공진 회로의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)에 관한 변형예를 도시하는 평면도.

도 32는 도 31에 도시한 B-B 선을 따라 자른 공진 회로의 단면 구성(XZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하는 단면도.

도 33은 본 발명에 따른 미소 공진기를 탑재한 전자 기기(통신 장치)의 블록 구성을 도시하는 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판

2, 3 : 절연층

4, 5, 40, 50 : 접속 전극

6, 60 : 보조 전극

10, 20, 30 : 미소 공진기 구조체

11 : 전극 부분

11A, 11B : 전극 패턴

11BX : 진동 부분

11BY : 지지 기둥 부분

12, 14, 15 : 희생막

13 : 배선 전극

23K1, 23K2 : 접속 구멍

101 : 공진 회로

102 : DC 인가 회로

103, 203, 303 : 입력 전극

104, 204, 304 : 출력 전극

300A : 송신계 회로

300B : 수신계 회로

301 : 송수신 전환기

302 : 고주파 필터

303 : 안테나

311I, 311Q : DAC

312I, 312Q, 341, 343, 345I, 345Q : 밴드 패스 필터

313 : 송신용 PLL 회로

314 : 전력 증폭기

320 : 변조기

321I, 321Q, 325, 332, 334, 351, 353, 361, 363I, 363Q : 버퍼 앰프

322I, 322Q, 333, 362I, 362Q : 믹서

323, 364 : 위상 시프트기

324 : 가산기

330 : 고주파부

331 : 저노이즈 증폭기

342 : 채널 선택용 PLL 회로

350 : 중간 주파 회로

352 : AGC 회로

360 : 복조기

346I, 346Q : ADC

F(F1, F2)·: 공진기 소자

G : 간극

L : 형성 길이

N(N1, N2) : 열

S : 간격

<비특허 문헌1> J.R.Clark, W.-T.Hsu, C.T.-C.Nguyen, "High-QVHF micromechanical contour-mode disk resonators," Technical Digest, IEEE Int. Electron Devices Meeting, San Francisco, California, 2000. 12. 11 ∼ 13, 399 - 402쪽

본 발명은, 예를 들면 고주파 필터 등에 적용되는 미소 공진기 및 그 제조 방법, 및 미소 공진기를 탑재한, 예를 들면 휴대 전화기 등의 통신 장치로 대표되는 전자 기기에 관한 것이다.

최근, 반도체 프로세스를 사용하여 형성된 미소한 공진기 소자가 알려져 있다(예를 들면, 비특허 문헌1 참조). 이 공진기 소자는, 예를 들면 점유 면적이 작은 것, 높은 Q값을 실현하는 것이 가능한 것, 다른 반도체 디바이스 등과 집적 가능한 것의 3개의 특징에 기초하여, 예를 들면 무선 통신 분야의 휴대 전화기 등의 전자 기기에 탑재되는 고주파 필터에의 적용이 검토되고 있다. 또한, 「Q값」이란, 공진 회로의 성능을 나타내는 수치이다.

이 공진기 소자를 고주파 필터에 적용하는 경우에는, 예를 들면 단체(單體)인 상태에서는 임피던스가 너무 커서 실용 레벨에 도달하지 않기 때문에, 그 임피던스를 적정하게 작게 하기 위해, 복수의 공진기 소자를 2차원적으로 배열시킴으로써 집합 구조체(미소 공진기)를 구축할 필요가 있다.

그런데, 미소 공진기를 고주파 필터에 적용하는 경우에는, 예를 들면 그 미소 공진기의 주파수 특성(즉 공진 특성)을 확보하기 위해, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제할 필요가 있다. 그러나, 종래의 미소 공진기에서는, 그 구조적 요인에 기인하여 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 충분히 억제할 수 없기 때문에, 주파수 특성을 확보하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다. 그 이유는, 이하와 같다.

즉, 공진기 소자를 형성하기 위해서는 높은 형성 정밀도가 필요하기 때문에, 그 공진기 소자의 형성 치수는 변동되기 쉽기 때문에, 미소 공진기에서는 각 공진기 소자간에서 중심 주파수가 변동되기 쉬운 경향이 있다. 이 점에 관하여, 중심 주파수의 변동을 억제하기 위해서는, 예를 들면 공진기 소자의 형성 치수를 변동되기 어렵게 하기 위해, 그 공진기 소자 중 주요 부분(진동 부분)의 형성 길이를 크게 함으로써, 공진기 소자의 형성 정밀도에 여유를 갖게 하면 된다. 그러나, 공진기 소자 중 진동 부분의 형성 길이를 크게 한 경우에는, 중심 주파수를 높게 하기 위해 진동 부분의 형성 두께를 두껍게 해야한다. 이 경우에는, 진동 부분의 형성 두께가 약 1㎛ 이상으로 되면, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 커지기 때문에, 주파수 특성이 열화되기 쉽게 되는 것이다. 따라서, 고주파 필터에 적용되는 미소 공진기의 주파수 특성을 확보하기 위해서는, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제하는 것이 가능한 기술을 확립할 필요가 있다. 이 경우에는, 특히, 미소 공진기의 양산성을 고려하여, 그 미소 공진기를 용이하게 제조하는 것이 가능한 기술을 확립하는 것도 중요하다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 제1 목적은, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제함으로써 주파수 특성을 확보하는 것이 가능한 미소 공진기를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은, 주파수 특성이 확보된 미소 공진기를 용이하게 제조하는 것이 가능한 미소 공진기의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 제3 목적은, 미소 공진기를 탑재하여, 주파수 특성을 확보하는 것이 가능한 전자 기기를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 미소 공진기는, 입력 전극, 출력 전극 및 소정의 방향으로 연장하는 진동판을 가짐과 함께 소정의 주파수의 신호를 통과시키는 복수의 공진기 소자가 기체 상에 복수 열에 걸쳐 배열된 것으로, 복수의 공진기 소자가, 복수 열 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제1 열에 배열되고, 제1 위상을 갖는 복수의 제1 공진기 소자와, 복수 열 중, 제1 열을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여 위치하 는 제2 열에 배열되고, 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖는 복수의 제2 공진기 소자를 포함하고 있는 것이다.

본 발명에 따른 미소 공진기에서는, 복수의 공진기 소자 중, 제1 열에 배열된 복수의 제1 공진기 소자가 제1 위상을 갖는 한편, 제2 열에 배열된 복수의 제2 공진기 소자가 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖고 있다. 이에 의해, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 억제되기 때문에, 그 상호 간섭의 영향에 기인하여 주파수 특성이 열화되기 어렵게 된다.

본 발명에 따른 미소 공진기의 제조 방법은, 입력 전극, 출력 전극 및 소정의 방향으로 연장하는 진동판을 가짐과 함께 소정의 주파수의 신호를 통과시키는 복수의 공진기 소자가 기체 상에 복수 열에 걸쳐 배열된 미소 공진기를 제조하는 방법으로서, 복수의 공진기 소자를 형성하는 공정이, 복수 열 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제1 열에, 제1 위상을 갖고 배열되도록, 복수의 공진기 소자 중 일부를 구성하는 복수의 제1 공진기 소자를 형성하는 공정과, 복수 열 중, 제1 열을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제2 열에, 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖고 배열되도록, 복수의 공진기 소자 중 다른 일부를 구성하는 복수의 제2 공진기 소자를 형성하는 공정을 포함하는 것이다.

본 발명에 따른 미소 공진기의 제조 방법에서는, 복수의 공진기 소자 중, 제1 열에 배열된 복수의 제1 공진기 소자가 제1 위상을 갖는 한편, 제2 열에 배열된 복수의 제2 공진기 소자가 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖는 미소 공진기를 제조하기 위해, 기존의 박막 프로세스만을 사용하고, 신규이면서 번잡 한 제조 프로세스를 사용하지 않는다.

본 발명에 따른 전자 기기는, 입력 전극, 출력 전극 및 소정의 연장 방향으로 연장하는 진동판을 가짐과 함께 소정의 주파수의 신호를 통과시키는 복수의 공진기 소자가 기체 상에 복수 열에 걸쳐 배열된 미소 공진기를 구비한 것으로, 미소 공진기 중 복수의 공진기 소자가, 복수 열 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제1 열에 배열되고, 제1 위상을 갖는 복수의 제1 공진기 소자와, 복수 열 중, 제1 열을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제2 열에 배열되고, 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖는 복수의 제2 공진기 소자를 포함하고 있는 것이다.

본 발명에 따른 전자 기기에서는, 상기한 구조적 특징을 갖는 미소 공진기를 탑재하고 있기 때문에, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향에 기인하여 미소 공진기의 주파수 특성이 열화되기 어렵게 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

[제1 실시예]

우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미소 공진기의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 미소 공진기의 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 미소 공진기는, 예를 들면 주파수의 제어 용도 등에 사용되는 미소 구조물(소위 마이크로 머신)로서, 구체적으로는 주파수의 제어 기구를 갖는 고주파 필터로서 무선 통신 분야의 휴대 전화기 등의 통신 장치로 대표되는 전자 기기에 적용되는 것이다. 이 미소 공진기는, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이, 공진 동작을 담당하는 주요부인 공진 회로(101)와, 이 공진 회로(101)에 설치된 3개의 전극, 즉 직류 전압 인가용의 DC 인가 전극(102), 신호 입력용의 입력 전극(103) 및 신호 출력용의 출력 전극(104)을 구비하고 있다. 이들 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)은, 예를 들면 모두 공진 회로(101)에 가까운 측에서 복수로 분기되어 있고, 공진 회로(101)로부터 먼 측에서 집속되어 있다. 또한, 도 1에서는, 공진 회로(101)를 모식적으로 도시하고 있다.

다음으로, 도 1 ∼ 도 4를 참조하여, 미소 공진기의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 도 2 ∼ 도 4는 공진 회로(101)의 구성을 확대하여 도시하고 있으며, 도 2는 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 도시하고, 도 3은 도 2에 도시한 A-A 선을 따른 단면 구성(YZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하고, 도 4는 도 2에 도시한 B - B 선을 따른 단면 구성(XZ 면을 따라 자른 단면 구성)을 도시하고 있다.

공진 회로(101)는, 예를 들면 도 2 ∼ 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(1) 상에, 절연층(2, 3)과, 미소 공진기 구조체(10)가 이 순서로 적층된 구성을 갖고 있다.

기판(1)은, 주로 미소 공진기 구조체(10)를 지지하는 것으로, 예를 들면 실리콘(Si) 등에 의해 구성되어 있다. 절연층(2, 3)은, 모두 미소 공진기 구조체(10)를 기판(1)으로부터 전기적으로 분리하는 것으로, 예를 들면 절연층(2)은 산화 규소(SiO₂) 등의 절연성 재료에 의해 구성되고, 절연층(3)은 질화 규소(SiN) 등의 절연성 재료에 의해 구성되어 있다.

미소 공진기 구조체(10)는, 도 2 ∼ 도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 프로세스를 사용하여 형성된 복수의 미소한 공진기 소자 F를 포함하고, 그 복수의 공진기 소자 F가 전기적으로 공진 가능하게 되도록 2차원적으로 배열됨으로써 구성된 집합 구조체이다. 이 미소 공진기 구조체(10)는, 복수의 공진기 소자 F를 반복하여 구성하면서 Y축 방향으로 연장하는 복수의 전극 부분(11)을 구비하고, 그 복수의 전극 부분(11)이 Y축 방향과 교차하는 X축 방향으로 복수 열 N에 걸쳐 배열된 구성을 갖고 있다. 즉, 공진기 소자 F는, 상기한 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)과, 소정의 방향(Y축 방향)으로 연장하여 전기적으로 진동 가능한 진동판을 갖고 있고, 소정의 주파수의 신호를 통과시키는 것이다. 이 「진동판」의 상세 내용에 관해서는 후술하겠다. 또한, 미소 공진기 구조체(10)에는, 상기한 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)이 내장되어 있고, 즉 미소 공진기 구조체(10)는, 상기한 DC 인가 전극(102)과 함께 2 종류의 신호 전극(입력 전극(103), 출력 전극(104))을 구비한 구조(소위 3 포트형 구조)를 갖고 있다.

특히, 미소 공진기 구조체(10) 중 복수의 공진기 소자 F는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기한 복수 열 N 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 열 N1(제1 열)에 배열되고, 위상 P1(제1 위상)을 갖는 복수의 공진기 소자 F1(제1 공진기 소자)와, 복수 열 N 중, 열 N1을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 열 N2(제2 열)에 배열되고, 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2(제2 위상)을 갖는 복수의 공진기 소자 F2(제2 공진기 소자)를 포함하고 있다. 구체적으로는, 미소 공진기 구조체(10)에서는, 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)이, 각 공진기 소자 F마다, 상기한 진동판의 연장 방향(Y축 방향)과 교차하는 방향(X축 방향)으로 연장하도록 병렬로 배치되어 있고, 이들 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)의 병렬적인 배치 관계가, 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있다. 이 「입력 전극(103) 및 출력 전극(104)의 병렬적인 배치 관계가, 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있다」란, 상세하게 설명하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 입력 전극(103)과 출력 전극(104) 사이에서 Y축 방향에서의 배치 관계를 비교한 경우에, 열 N1에 배열되어 있는 각 공진기 소자 F1에서는, 입력 전극(103)이 하방으로 배치되어 있음과 함께 출력 전극(104)이 상방에 배치되어 있는 데 대하여, 열 N2에 배열되어 있는 각 공진기 소자 F2에서는, 입력 전극(103)이 상방에 배치되어 있음과 함께 출력 전극(104)이 하방으로 배치되어 있는 것을 의미하고 있다.

여기서는, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가, 상기한 진동판의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 어긋나도록 배열되어 있다. 구체적으로는, 미소 공진기 구조체(10)에서는, 복수의 전극 부분(11)이, 상호 인접하는 전극 부분(11)간에서의 각 공진기 소자 F(F1, F2)의 구성 위치가 Y축 방향에서 상호 어긋나도록, 간극 G를 사이에 두고 병렬로 배열되어 있다. 여기서는, 예를 들면 X축 방향으로 배열된 복수의 전극 부분(11)은, 각 공진기 소자 F1의 배치 위치에 관하여 상호 동일한 구조를 가짐과 함께, 각 공진기 소 자 F2의 배치 위치에 관하여 상호 동일한 구조를 갖고 있고, 즉 복수의 전극 부분(11)은, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 엇갈리는 형상(staggered manner)으로 배치되도록 배열되어 있다.

전극 부분(11)은, 소정의 간격 S를 사이에 두고 Y축 방향으로 반복하여 배치된 복수의 전극 패턴(11A)과, 그 간격 S를 확보한 상태에서 각 전극 패턴(11A) 사이를 연결하면서 Y축 방향으로 반복하여 배치됨으로써, 그 전극 패턴(11A)과 함께 복수의 공진기 소자 F를 구성하는 복수의 전극 패턴(11B)을 포함하여 구성되어 있다. 이 전극 부분(11)을 구성하는 전극 패턴(11A, 11B)은, 예를 들면 모두 인(P)이 함유된 폴리실리콘(Poly - Si) 등의 반도체 재료에 의해 구성되어 있다. 전극 패턴(11A)은, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 사각형의 평면 구조를 가짐과 함께, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 사각형의 단면 구조를 갖고 있다. 전극 패턴(11B)은, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 사각형의 평면 구조를 가짐과 함께, 도 3에 도시한 바와 같이, 빔형(대들보형)의 단면 구조를 갖고 있고, 구체적으로는 일단측에서 상호 인접하는 2개의 전극 패턴(11A) 중 한 쪽의 전극 패턴(11A)에 연결됨과 함께 타단측에서 다른 쪽의 전극 패턴(11A)에 연결된 신사앞 기둥문형의 단면 구조를 갖고 있다. 또한, 상기한 공진기 소자 F 중 「진동판」이란, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이, 전극 패턴(11B)이, 소정의 방향(Y축 방향)으로 연장하는 진동 부분(11BX)과, 그 진동 부분(11BX)을 지지하는 2개의 지지 기둥 부분(11BY)을 포함하여 구성되어 있고, 즉 진동 부분(11BX)이 그 일단측 및 타단측에 설치된 2개의 지지 기둥 부분(11BY)에 의해 진동 가능하게 지지되어 있는 경우에, 그 진동 부분(11BX)이다.

여기서, 도 2를 참조하여 확인을 위하여 설명해 두면, 「전극 부분(11)」이란, 복수의 전극 패턴(11A)과 복수의 패턴(11B)이 상호 연결됨으로써 공진기 소자 F를 구성하면서 Y축 방향을 따라 연장하여 설치된 연결 구조체를 의미한다. 또한, 「복수의 전극 부분(11)이, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 엇갈리는 형상으로 배치되도록 배열되어 있다」란, 각 공진기 소자 F1과 각 공진기 소자 F2 사이에서, 이들 각 공진기 소자 F1과 각 공진기 소자 F2 사이의 Y축 방향에서의 어긋남 거리가 최대로 되는 배열 관계를 의미한다.

입력 전극(103) 및 출력 전극(104)은, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 간격 S와 함께 간극 G를 경유하면서 전극 패턴(11A)을 따라 연장하여 설치되고, 구체적으로는 각 전극 패턴(11A)을 양측으로부터 우회하도록 배치되어 있다. 이들 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)은, 예를 들면 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B)의 구성 재료와 마찬가지의 재료에 의해 구성되어 있다.

또한, 도 1 ∼ 도 4에 도시한 미소 공진기는, 상기한 일련의 구성 요소, 즉 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B)), 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)과 함께, 도시하지 않은 다른 구성 요소도 더불어 구비하고 있다. 이 「다른 구성 요소」에서는, 예를 들면 DC 인가 전극(102)에 전압을 인가하기 위한 전원 등을 예로 들 수있다.

이 미소 공진기에서는, 도 1 ∼ 도 4에 도시한 바와 같이, DC 인가 전극(102)을 통하여 일련의 전극 부분(11)에 전압이 인가되면, 그 전압 인가에 따라 정 전력이 발생하기 때문에, 일련의 공진기 소자 F가 정전력에 기초하여 진동함으로써 공진한다. 구체적으로는, 전극 패턴(11B) 중 진동 부분(11BX)이, 2개의 지지 기둥 부분(11BY)에 의해 지지된 상태에서, 긴장하여 수평으로 유지된 위치와 휘어져 아래로 늘어진 위치 사이에서 반복적으로 변위하기 때문에, 일련의 공진기 소자 F가 공진한다. 그리고, 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)을 통하여 신호가 입출력됨으로써, 소정의 주파수의 신호가 추출된다.

다음으로, 도 1 ∼ 도 8을 참조하여, 도 1 ∼ 도 4에 도시한 미소 공진기의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 5 ∼ 도 8은 미소 공진기의 제조 공정을 설명하기 위한 것으로, 모두 도 3에 대응하는 단면 구성을 도시하고 있다. 이하에서는, 주로 도 3 및 도 5 ∼ 도 8을 참조하여, 미소 공진기 중 도 3에 도시한 단면 구성의 제조 공정에 대하여 언급한다. 또한, 미소 공진기를 구성하는 각 구성 요소의 구조적 특징에 관해서는 이미 자세히 설명했으므로, 이하에서는 이들의 설명을 수시로 생략한다.

미소 공진기를 제조할 때에는, 우선 도 5에 도시한 바와 같이, 실리콘제의 기판(1) 상에, 예를 들면 감압 CVD(Chemical Vapor Deposition)법을 사용하여 산화 규소 등의 절연성 재료를 성막함으로써 절연층(2)을 형성한 후, 마찬가지로 감압 CVD법을 사용하여 질화 규소 등의 절연성 재료를 성막함으로써 절연층(3)을 형성하고, 이들의 절연층(2, 3)을 적층시킨다.

계속해서, 도 5 ∼ 도 8에 도시한 바와 같이, 절연층(3) 상에, 복수의 공진기 소자 F를 반복하여 구성하면서 Y축 방향으로 연장함과 함께 X축 방향으로 복수 열 N에 걸쳐 배열되도록 복수의 전극 부분(11)을 형성한다. 특히, 복수의 전극 부분(11)을 형성할 때에는, 상기한 복수 열 N 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 열 N1에, 위상 P1을 갖고 배열되도록, 복수의 공진기 소자 F 중 일부를 구성하는 복수의 공진기 소자 F1을 형성함과 함께, 복수 열 N 중, 열 N1을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여, 위치하는 열 N2에, 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖고 배열되도록, 복수의 공진기 소자 F 중 다른 일부를 구성하는 복수의 공진기 소자 F2를 형성한다. 이 경우에는, 예를 들면 상호 인접하는 전극 부분(11)간에서의 각 공진기 소자 F의 구성 위치가 Y축 방향에서 상호 어긋나도록, 즉 최종적으로 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 진동 부분(11BX)의 연장 방향(Y축 방향)과 교차하는 방향(X축 방향)에서 상호 어긋나 배열되도록, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2를 형성한다.

전극 부분(11), 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)의 형성 수순은, 예를 들면 이하와 같다.

즉, 우선, 예를 들면 감압 CVD법을 사용하여 절연층(3)을 피복하도록, 인이 함유된 폴리실리콘 등의 반도체 재료막을 형성한 후, 포토리소그래피 처리 및 드라이 에칭 처리를 사용하여 반도체 재료막을 패터닝함으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, 소정의 간격 S를 사이에 두고 Y축 방향으로 반복하여 배치되도록, 전극 부분(11)의 일부를 구성하는 복수의 전극 패턴(11A)을 형성한다. 이 경우에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 전극 패턴(11A)이 X축 방향으로 간극 G를 사이에 두고 병렬로 배열되도록 한다. 보다 구체적으로는, 최종적으로 복수의 전극 부분(11)을 형성했을 때에, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 Y축 방향에서 상호 어긋나도록 각 전극 패턴(11A)을 배치하고, 특히 각 공진기 소자 F가 엇갈리는 형상으로 배열되도록 각 전극 패턴(11A)을 배치한다. 또한, 이하에서는, 상기한 포토리소그래피 처리 및 드라이 에칭 처리를 사용한 패터닝 처리를, 단순히「패터닝」이라고 호칭한다.

특히, 전극 패턴(11A)을 형성할 때에는, 예를 들면 그 전극 패턴(11A)의 형성 공정과 동일 공정에서 반도체 재료막을 패터닝함으로써, 도 5에 도시한 바와 같이, 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)을 함께 패턴 형성한다. 이 경우에는, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)이 간격 S와 함께 간극 G를 경유하면서 전극 패턴(11A)을 따라 X축 방향으로 연장하여 병렬로 배치되도록 하고, 특히 이들 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)의 병렬적인 배치 관계가, 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되도록 한다.

계속해서, 예를 들면 감압 CVD법을 사용하여 간격 S를 매립하도록 산화 규소 등의 절연성 재료막을 형성한 후, 그 절연성 재료막을 패터닝함으로써, 도 6에 도시한 바와 같이, 그 간격 S를 매립하도록 희생막(12)을 형성한다. 이 경우에는, 예를 들면 후공정에서 빔형(대들보형)의 단면 구조를 갖도록 전극 패턴(11B)(도 7 참조)을 형성하는 것을 가능하게 하기 위해, 간격 S를 매립함과 함께 전극 패턴(11A)를 부분적으로 피복하도록 희생막(12)을 형성함으로써, 그 전극 패턴(11A)을 부분적으로 노출시킨다.

계속해서, 예를 들면 감압 CVD법을 사용하여 전극 패턴(11A)의 노출면 및 희 생막(12)을 피복하도록, 인이 함유된 폴리실리콘 등의 반도체 재료막을 형성한 후, 그 반도체 재료막을 패터닝함으로써, 도 7에 도시한 바와 같이, 전극 패턴(11A) 및 희생막(12) 상에, 그 희생막(12) 상을 경유하여 각 전극 패턴(11A) 사이를 연결하면서 Y축 방향으로 반복하여 배치되도록, 전극 부분(11)의 다른 일부를 구성하는 복수의 전극 패턴(11B)을 형성한다. 이 전극 패턴(11B)은, 전기적으로 공진 가능한 진동 부분(11BX)과, 그 진동 부분(11BX)의 일단측 및 타단측에 설치되고, 진동 부분(11BX)을 지지하는 2개의 지지 기둥 부분(11BY)을 포함하고, 이들 진동 부분(11BX)과 2개의 지지 기둥 부분(11BY)이 일체화된 것이다.

마지막으로, 예를 들면 희불화 수소(DHF : Diluted Hydrogen Fluoride) 용액 등의 용해액을 사용하여 희생막(12)을 용해시킴으로써, 그 희생막(12)을 선택적으로 제거한다. 이에 의해, 도 3에 도시한 바와 같이, 희생막(12)이 설치되어 있던 개소에 전극 패턴(11A, 11B)에 의해 간격 S가 구성되고, 그 간격 S와 함께 간극 G를 경유하도록 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)이 배치된 결과, 이들 전극 패턴(11A, 11B), 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)에 의해 복수의 공진기 소자 F(복수의 공진기 소자 F1, F2)가 구성되도록 복수의 전극 부분(11)이 형성되고, 특히 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 Y축 방향에서 상호 어긋나도록 복수의 전극 부분(11)이 배열된다. 따라서, 복수의 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B))과 함께 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)을 더불어 구비하도록 미소 공진기 구조체(10)가 형성되기 때문에, 기판(1) 상에 절연층(2, 3) 및 미소 공진기 구조체(10)가 이 순서로 적층된 구성을 갖도록 미소 공진기가 완성된다.

또한, 상기한 제조 공정을 거쳐 미소 공진기 구조체(10)가 형성되는 경우에는, 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같이, 도 5 ∼ 도 7을 참조하여 설명한 일련의 공정을 거쳐 전극 패턴(11B)이 형성된 후, 최외단에 위치하는 전극 패턴(11A)에 부분적으로 올라 앉도록 배선 전극(13)이 형성되는 경우가 있다. 이 배선 전극(13)은, 예를 들면 스퍼터링을 사용하여 알루미늄 구리 합금(AlCu)이나 알루미늄 규소 합금(AlSi) 등의 도전성 막을 형성한 후, 그 도전성 막을 패터닝함으로써 형성 가능하다.

본 실시예에 따른 미소 공진기에서는, 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)의 병렬인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있는 구조적 특징에 기초하여, 복수의 공진기 소자 F 중, 열 N1에 배열된 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 열 N2에 배열된 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖도록 했으므로, 이하의 이유에 의해, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제함으로써 주파수 특성을 확보할 수 있다.

도 9 ∼ 도 11은, 본 실시예에 따른 미소 공진기에 대한 제1 비교예로서의 미소 공진기의 구성을 도시하고 있고, 각각 도 2 ∼ 도 4에 대응하고 있다. 또한, 도 12 ∼ 도 14는, 본 실시예에 따른 미소 공진기에 대한 제2 비교예로서의 미소 공진기의 구성을 도시하고 있고, 각각 도 2 ∼ 도 4에 대응하고 있다. 도 9 ∼ 도 11에 도시한 제1 비교예의 미소 공진기는, 미소 공진기 구조체(10)에 대응하는 미소 공진기 구조체(110), 즉 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B)(진동 부분(11BX), 지지 기둥 부분(11BY))), 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)에 대응하는 전극 부분 (111)(전극 패턴(111A, 111B)(진동 부분(111BX), 지지 기둥 부분(111BY)), 입력 전극(113) 및 출력 전극(114)을 구비한 3 포트형 구조를 갖고 있는 점을 제외하고, 본 실시예에 따른 미소 공진기와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 이 제1 비교예의 미소 공진기에서는, 복수의 공진기 소자 F 중, 열 N1에 배열된 복수의 공진기 소자 F1과 열 N2에 배열된 복수의 공진기 소자 F2가 진동판(11BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 어긋나도록 배열되어 있음과 함께, 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있는 본 실시예에 따른 미소 공진기와는 달리, 복수의 공진기 소자 F 중, 열 N1에 배열된 복수의 공진기 소자 F1과 열 N2에 배열된 복수의 공진기 소자 F3이 진동판(111BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 인접하도록 배열되어 있음과 함께, 입력 전극(113) 및 출력 전극(114)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 일치하고 있다. 이에 의해, 제1 비교예의 미소 공진기에서는, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 가짐과 함께, 복수의 공진기 소자 F3도 마찬가지로 위상 P1을 갖고 있다. 또한, 도 12 ∼ 도 14에 도시한 제2 비교예의 미소 공진기는, 미소 공진기 구조체(10)에 대응하는 미소 공진기 구조체(210), 즉 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B)(진동 부분(11BX), 지지 기둥 부분(11BY)) 및 입력 전극(103), 및 출력 전극(104)에 대응하는 전극 부분(211)(전극 패턴(211A, 2l1B)(진동 부분(211BX, 211BY))), 및 출력 전극(214)을 구비한 2 포트형 구조를 갖고 있는 점을 제외하고, 본 실시예에 따른 미소 공진기와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 이 제2 비교예의 미소 공진기에서는, 상기한 제1 비교예의 미소 공진기와 마찬가지로, 복수의 공진기 소자 F 중, 열 N1에 배열된 복수의 공진기 소자 F1과 열 N2에 배열된 복수의 공진기 소자 F4가 진동판(211BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 인접하도록 배열되어 있다. 이에 의해, 제2 비교예의 미소 공진기에서는, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 가짐과 함께, 열 N2에 배열된 복수의 공진기 소자 F4도 마찬가지로 위상 P1을 갖고 있다.

제1 비교예의 미소 공진기(도 9 ∼ 도 11)에서는, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 가짐과 함께, 복수의 공진기 소자 F3도 마찬가지로 위상 P1을 갖고 있는 구조적 요인에 기인하여, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 커진다. 이에 의해, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향에 기인하여, 주파수 특성이 열화되기 쉽게 된다. 이 주파수 특성의 열화 경향은, 특히 각 공진기 소자 F간에서 진동 부분(111BX)의 형성 길이 L(도 9 참조)이 변동될 정도로 현저하게 된다. 또한, 상기한 제1 비교예의 미소 공진기에 관한 문제는, 그 제1 비교예의 미소 공진기와 마찬가지의 구조적 요인을 갖는 제2 비교예의 미소 공진기(도 12 ∼ 도 14), 즉 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 가짐과 함께, 복수의 공진기 소자 F3도 마찬가지로 위상 P1을 갖고 있는 경우에서도 마찬가지로 발생한다.

이것에 대하여, 본 실시예에 따른 미소 공진기(도 2 ∼ 도 4)에서는, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖고 있는 구조적 특징에 기초하여, 복수의 공진기 소자 F1, F3, F4 중 어느 하나가 상호 동일한 위상 P1을 갖고 있는 제1 및 제2 비교예의 미소 공진기와 비교하여, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 억제된다. 이에 의해, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향에 기 인하여, 주파수 특성이 열화되기 어렵게 된다. 더구나, 이 경우에는, 각 공진기 소자 F간에서 진동 부분(11BX)의 형성 길이 L(도 2 참조)가 변동되었다고 해도, 그 진동 부분(11BX)의 형성 길이 L의 변동의 영향은, 제1 및 제2 비교예의 미소 공진기와 비교하여 작게 된다. 따라서, 본 실시예에서는, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제하는 것이 가능하기 때문에, 주파수 특성을 확보할 수 있는 것이다.

이 경우에는, 특히 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 Y축 방향에서 상호 어긋나도록 배열되어 있으므로, 이하의 이유에 의해, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 더 억제할 수 있다. 즉, 제1 비교예의 미소 공진기에서는, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F3이 진동판(111BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 인접하도록 배열되어 있는 구조적 요인에 기인하여, 각 공진기 소자 F간이 근접되기 때문에, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 커진 결과, 그 상호 간섭의 영향에 기인하여 주파수 특성이 열화되기 쉽게 된다. 물론, 상기한 제1 비교예의 미소 공진기에 관한 문제는, 그 제1 비교예의 미소 공진기와 마찬가지의 구조적 요인을 갖는 제2 비교예의 미소 공진기(도 12 ∼ 도 14), 즉 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F4가 진동판(211BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 인접하도록 배열되어 있는 경우에도 마찬가지로 발생한다. 이것에 대하여, 본 실시예에 따른 미소 공진기(도 2 ∼ 도 4)에서는, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 진동판(11BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 어긋나도록 배열되어 있는 구조적 특징에 기초하여, 각 공 진기 소자 F간이 근접되는 제1 및 제2 비교예의 미소 공진기와는 달리, 각 공진기 소자 F간이 충분히 이격되기 때문에, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 억제된 결과, 그 상호 간섭의 영향에 기인하여 주파수 특성이 열화되기 어렵게 된다. 따라서, 본 실시예에서는, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 더 억제할 수 있는 것이다.

또한, 본 실시예에서는, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 엇갈리는 형상의 배열로 되어 있기 때문에, 각 공진기 소자 F간의 이격 거리가 최대로 된다. 따라서, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향이 가능한 한 억제되기 때문에, 주파수 특성을 현저히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 각 공진기 소자 F간에서 진동 부분(11BX)의 형성 길이 L이 변동된 경우에도 주파수 특성을 확보 가능하기 때문에, 그 진동 부분(11BX)의 형성 길이 L의 변동에 기인하는 주파수 특성의 열화를 방지하기 위해, 미소 공진기를 의도하지 않아서 대형화할 필요가 없다. 구체적으로는, 예를 들면 복수의 공진기 소자 F를 갖는 미소 공진기 구조체(10)에, 진동 부분(11BX)의 형성 길이 L에 변동을 가진 일부의 공진기 소자 F를 미사용의(실질적으로 공진기 소자 F로서 사용하지 않는) 더미 패턴으로서 부설할 필요가 없다. 따라서, 더미 패턴의 부설에 기인하는 미소 공진기의 대형화가 방지되기 때문에, 그 미소 공진기의 소형화를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 미소 공진기의 제조 방법에서는, 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있는 구조적 특징에 기초하여, 복수의 공진기 소자 F 중, 열 N1에 배열된 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 열 N2에 배열된 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖는 미소 공진기를 제조하기 위해, 감압 CVD법으로 대표되는 성막 기술, 포토리소그래피 처리 및 드라이 에칭 처리로 대표되는 패터닝 기술, 및 희생막(12)의 용해 처리를 이용한 부분적 제거 기술을 포함하는 기존의 박막 프로세스만을 사용하고, 신규이면서 번잡한 제조 프로세스를 사용하지 않는다. 따라서, 본 실시예에서는, 기존의 박막 프로세스만을 사용하여, 주파수 특성이 확보된 미소 공진기를 용이하게 제조할 수 있다.

[제2 실시예]

다음으로, 본 발명에 따른 제2 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 15 ∼ 도 17을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 미소 공진기의 구성에 대하여 설명한다. 도 15 ∼ 도 17은 도 1에 도시한 공진 회로(101)의 구성을 확대하여 도시하고 있으며, 도 15는 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 도시하고, 도 16은 도 15에 도시한 A-A 선을 따라 자른 단면 구성(YZ 면을 따라 자른 단면 구성)을 도시하고, 도 17은 도 15에 도시한 B - B 선을 따른 단면 구성(XZ 면을 따라 자른 단면 구성)을 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 미소 공진기는, 미소 공진기 구조체(10)를 대신하여 미소 공진기 구조체(20)를 구비하고, 그 미소 공진기 구조체(20)가 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)을 대신하여 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)을 포함하여 구성되어 있는 점을 제외하고, 상기 제1 실시예에서 설명한 미소 공진기(도 1 ∼ 도 4 참 조)와 거의 마찬가지의 구성을 갖고 있다.

미소 공진기 구조체(20)는, 도 15 ∼ 도 17에 도시한 바와 같이, 복수의 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B))에 의해 구성된 복수의 공진기 소자 F가 복수 열 N에 걸쳐 배열된 구성을 갖고 있고, 즉 열 N1에 배열되고, 위상 P1을 갖는 복수의 공진기 소자 F1과, 열 N2에 배열되고, 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖는 복수의 공진기 소자 F2를 포함하여 구성되어 있다. 구체적으로는, 미소 공진기 구조체(20)에서는, 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)이, 각 공진기 소자 F마다, 진동판(11BX)의 연장 방향(Y축 방향)과 교차하는 방향(X축 방향)으로 연장하도록 배열하여 배치되어 있으며, 이들 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)의 병렬적인 배치 관계가, 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있다. 여기서는, 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가, 진동판(11BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 인접하도록 배열되어 있다. 구체적으로는, 미소 공진기 구조체(20)에서는, 복수의 전극 부분(11)이, 상호 인접하는 전극 부분(11)간에서의 각 공진기 소자 F(F1, F2)의 구성 위치가 Y축 방향에서 상호 인접하도록 배열되어 있다.

절연층(2)에는, 예를 들면 도 15 및 도 17에 도시한 바와 같이, 각 입력 전극(203)을 상호 접속시키기 위한 복수의 접속 전극(4)이 매설되어 있다. 절연층(2, 3) 중, 각 접속 전극(4)의 일단부 및 타단부에 대응하는 개소에는, 예를 들면 전기적 접속용의 복수의 접속 구멍(23K1)이 형성되어 있다. 또한, 절연층(2)에는, 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이, 각 출력 전극(204)을 상호 접속시키기 위한 복수의 접속 전극(5)도 매설되어 있으며, 절연층(2, 3) 중, 각 접속 전극(5)의 일단부 및 타단부에 대응하는 개소에는, 접속 구멍(23K1)에 대응하는 도시하지 않은 복수의 접속 구멍도 설치되어 있다.

입력 전극(203) 및 출력 전극(204)은, 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이, 간격 S와 함께 간극 G를 경유하면서 연장하고, 구체적으로는 상호 인접하는 2개의 공진기 소자 F(공진기 소자 F1, F2)의 사이를 경유하도록 배치되어 있다. 이들 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)은, 예를 들면 모두 크랭크형의 평면 구조를 갖고 있다. 각 입력 전극(203)의 일단부 및 타단부는, 모두 절연층(2, 3)에 형성된 접속 구멍(23K1)을 통하여 하방으로 연장하여 설치되어 있고, 각 접속 전극(4)에 연결되어 있다. 이것에 의해, 복수의 입력 전극(203)은, 복수의 접속 전극(4)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 출력 전극(204)의 일단부 및 타단부도 마찬가지로, 모두 절연층(2, 3)에 설치된 도시하지 않은 접속 구멍을 통하여 하방으로 연장하여 설치되어 있고, 복수의 접속 전극(5)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 이들 입력 전극(203), 출력 전극(204) 및 접속 전극(4, 5)은, 예를 들면 상기 제1 실시예에서 설명한 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)과 마찬가지의 재질을 갖고 있다.

다음으로, 도 15 ∼ 도 21을 참조하여, 도 15 ∼ 도 17에 도시한 미소 공진기의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 18 ∼ 도 21은 미소 공진기의 제조 공정을 설명하기 위한 것으로, 모두 도 17에 대응하는 단면 구성을 도시하고 있다. 이하에서는, 주로 도 17 ∼ 도 21을 참조하여, 미소 공진기 중 도 17에 도시한 단면 구 성의 제조 공정에 대하여 언급한다. 또한, 미소 공진기를 구성하는 각 구성 요소의 구조적 특징 및 제법적 특징에 관해서는 상기 제1 실시예에서 이미 자세히 설명했으므로, 이하에서는 이들의 설명을 수시로 생략한다.

미소 공진기를 제조할 때에는, 우선 도 18에 도시한 바와 같이, 상기 제1 실시예에서 도 5를 참조하여 설명한 수순을 거침으로써, 기판(1) 상에 절연층(2, 3)을 형성하여 적층시킨다. 특히, 절연층(2)을 형성할 때에는, 부분적으로 복수의 접속 전극(4)이 매설되도록 한다. 이 절연층(2) 내에 접속 전극(4)을 매설시키는 수순으로서는, 예를 들면 절연층(2) 내의 하층 부분을 형성하고, 그 하층 부분 위에 복수의 접속 전극(4)을 형성한 후, 각 접속 전극(4) 및 그 주변의 하층 부분을 피복하도록 절연층(2) 내의 상층 부분을 형성함으로써, 하층 부분과 상층 부분이 적층된 적층 구조를 갖는 절연층(2) 내에 복수의 접속 전극(4)을 매설시키는 수순을 예로 들 수 있다. 또한, 절연층(2)을 형성할 때에는, 상기한 접속 전극(4)의 형성 수순과 마찬가지의 수순을 거침으로써, 도 15에 도시한 바와 같이, 절연층(2) 내에, 복수의 접속 전극(4)과 함께 복수의 접속 전극(5)을 더불어 매설시킨다.

계속해서, 드라이 에칭 처리를 사용하여, 절연층(2, 3) 중, 각 접속 전극(4)의 일단부 및 타단부에 대응하는 개소를 부분적으로 에칭하여 제거함으로써, 도 19에 도시한 바와 같이, 절연층(2, 3)에 복수의 접속 구멍(23K1)을 형성한다. 이 접속 구멍(23K1)을 형성할 때에는, 접속 전극(4)의 일단부 및 타단부가 노출될 때까지 절연층(2, 3)을 에칭한다. 또한, 절연층(2, 3)에 복수의 접속 구멍(23K1)을 형성할 때에는, 상기한 접속 구멍(23K1)의 형성 수순과 마찬가지의 수순을 거침으로 써, 절연층(2, 3) 중, 각 접속 전극(5)의 일단부 및 타단부에 대응하는 개소에도 복수의 접속 구멍을 형성한다.

계속해서, 도 15에 도시한 바와 같이, 전극 부분(11)의 일부를 구성하는 복수의 전극 패턴(11A)을 형성함과 함께, 도 15 및 도 20에 도시한 바와 같이, 전극 패턴(11A)의 형성 공정과 동일한 공정에서 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)을 더불어 패턴 형성한다. 이 경우에는, 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이, 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)이, 간격 S와 함께 간극 G를 경유하면서 X축 방향으로 연장하여 병렬로 배치된 크랭크형의 평면 구조를 갖고, 특히 이들 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)의 병렬적인 배치 관계가, 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되도록 한다. 또한, 예를 들면 도 15 및 도 20에 도시한 바와 같이, 절연층(2, 3)에 형성된 접속 구멍(23K1)을 통하여, 각 입력 전극(203)의 일단부 및 타단부를 하방으로 연장하여 설치시킴으로써, 복수의 입력 전극(203)이 복수의 접속 전극(4)을 통하여 전기적으로 접속되도록 한다. 또한, 복수의 입력 전극(203)을 복수의 접속 전극(4)을 통하여 전기적으로 접속시킬 때에는, 예를 들면 상기한 입력 전극(203)의 접속 수순과 마찬가지의 수순을 거침으로써, 복수의 출력 전극(204)도 복수의 접속 전극(5)을 통하여 전기적으로 접속시킨다.

계속해서, 예를 들면 상기 제1 실시예에서 설명한 희생막(12)의 형성 수순과 마찬가지의 수순을 거침으로써, 도 15 및 도 20에 도시한 바와 같이, 간격 S를 매립함과 함께 입력 전극(203), 출력 전극(204) 및 그 주변을 피복하도록 희생막(14)을 형성한다. 이 경우에는, 예를 들면 후공정에서 전극 패턴(11B)(도 21 참조)을 형성 가능하게 하기 위해, 간격 S를 매립함과 함께 전극 패턴(11A)을 부분적으로 피복하도록 희생막(14)을 형성함으로써, 그 전극 패턴(11A)을 부분적으로 노출시킨다.

계속해서, 도 15 및 도 21에 도시한 바와 같이, 전극 패턴(11A) 및 희생막(14) 상에, 전극 부분(11)의 다른 일부를 구성하는 복수의 전극 패턴(11B)을 형성한다.

마지막으로, 예를 들면 희불화 수소(DHF) 용액 등의 용해액을 사용하여 희생막(14)을 용해시킴으로써, 그 희생막(14)을 선택적으로 제거한다. 이것에 의해, 도 15 ∼ 도 17에 도시한 바와 같이, 희생막(14)이 설치되어 있던 개소에 전극 패턴(11A, 11B)에 의해 간격 S가 구성되고, 그 간격 S와 함께 간극 G를 경유하도록 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)이 배치된 결과, 이들 전극 패턴(11A, 11B), 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)에 의해 복수의 공진기 소자 F(복수의 공진기 소자 F1, F2)가 구성되도록 복수의 전극 부분(11)이 형성되고, 특히 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 Y축 방향에서 상호 인접하도록 복수의 전극 부분(11)이 배열된다. 따라서, 복수의 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B))과 함께 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)을 더불어 구비하도록 미소 공진기 구조체(20)가 형성되기 때문에, 기판(1) 상에 절연층(2, 3) 및 미소 공진기 구조체(20)가 이 순서로 적층된 구성을 갖도록 미소 공진기가 완성된다.

본 실시예에 따른 미소 공진기에서는, 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있는 구조적 특징에 기 초하여, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖도록 했으므로, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 작용에 의해, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제함으로써 주파수 특성을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 미소 공진기의 제조 방법에서는, 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있는 구조적 특징에 기초하여, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖는 미소 공진기를 제조하기 위해, 기존의 박막 프로세스만을 사용하고, 신규이면서 번잡한 제조 프로세스를 사용하지 않는다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 작용에 의해, 기존의 박막 프로세스만을 사용하여, 주파수 특성이 확보된 미소 공진기를 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 도 15 및 도 17에 도시한 바와 같이, 절연층(2) 내에 복수의 접속 전극(4)을 매설시킴과 함께, 절연층(2, 3)에 형성된 복수의 접속 구멍(23K1)을 통하여 각 입력 전극(203)을 접속 전극(4)에 연결시킴으로써, 복수의 입력 전극(203)을 복수의 접속 전극(4)을 통하여 전기적으로 접속시키도록 했지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 예를 들면 도 15 및 도 17에 대응하는 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이, 전극 패턴(11B)과 동일 계층에, 일단부 및 타단부가 하방을 향하여 연장하여 설치됨으로써 상호 인접하는 2개의 입력 전극(203)에 연결된 복수의 접속 전극(40)을 설치하고, 복수의 입력 전극(203)이 복수의 접속 전극(40)을 통하여 전기적으로 접속되도록 하여도 된다. 이 접속 전극(40)의 형성 수순으로서는, 예를 들면 도 20에 도시한 바와 같이 희생막(14)을 형성할 때에, 그 희생막(14)에 전기적 접속용의 접속 구멍을 형성해 두고, 전극 패턴(11B)을 형성할 때에, 그 전극 패턴(11B)의 형성 공정과 동일한 공정에서 접속 전극(40)을 형성함으로써, 상기한 접속 구멍을 통하여 접속 전극(40)을 하방을 향하여 연장하여 설치시킴으로써 상호 인접하는 2개의 입력 전극(203)에 연결시키는 수순을 예로 들 수 있다. 물론, 상기한 접속 전극(20)을 통한 복수의 입력 전극(203)의 접속 구성은, 예를 들면 복수의 출력 전극(204)의 접속 구성에 적용하는 것도 가능하고, 즉 도 22에 도시한 바와 같이, 복수의 출력 전극(204)이 복수의 접속 전극(50)을 통하여 전기적으로 접속되도록 하여도 된다. 이 경우에도, 입력 전극(203) 및 출력 전극(204)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 된 결과, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖는 것으로 되기 때문에, 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 미소 공진기 및 그 제조 방법에 관한 상기 이외의 구성, 동작, 수순, 작용, 효과 및 변형예는, 상기 제1 실시예와 마찬가지이다.

[제3 실시예]

다음으로, 본 발명에 따른 제3 실시예에 대하여 설명한다.

우선, 도 24 ∼ 도 26을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 미소 공진기의 구성에 대하여 설명한다. 도 24 ∼ 도 26은 도 1에 도시한 공진 회로(101)의 구성을 확대하여 도시하고 있고, 도 24는 평면 구성(XY 면을 따라 자른 평면 구성)을 도시하고, 도 25는 도 24에 도시한 A-A 선을 따라 자른 단면 구성(XZ 면을 따른 단면 구성)을 도시하고, 도 26은 도 24에 도시한 B - B 선을 따라 자른 단면 구성(YZ 면을 따라 자른 단면 구성)을 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 미소 공진기는, 미소 공진기 구조체(10)를 대신하여 미소 공진기 구조체(30)를 구비하고, 그 미소 공진기 구조체(30)가 입력 전극(103) 및 출력 전극(104)을 대신하여 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)을 포함하여 구성되어 있는 점을 제외하고, 상기 제1 실시예에서 설명한 미소 공진기(도 1 ∼ 도 4 참조)와 거의 마찬가지의 구성을 갖고 있다.

미소 공진기 구조체(30)는, 도 24 ∼ 도 26에 도시한 바와 같이, 복수의 전극 부분(11)(전극 패턴(11A, 11B))에 의해 구성된 복수의 공진기 소자 F가 복수열 N에 걸쳐 배열된 구성을 갖고 있고, 즉 열 N1에 배열되고, 위상 P1을 갖는 복수의 공진기 소자 F1과, 열 N2에 배열되고, 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖는 복수의 공진기 소자 F2를 포함하여 구성되어 있다. 구체적으로는, 미소 공진기 구조체(30)에서는, 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)이, 각 공진기 소자 F마다, 진동판(11BX)의 연장 방향(Y축 방향)과 교차하는 방향(X축 방향)으로 연장하도록 배열하여 배치되어 있고, 이들 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)의 병렬적인 배치 관계가, 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있다. 즉, 예를 들면 도 24에 도시한 바와 같이, 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가, 진동판(11BX)의 연장 방향(Y축 방향)에서 상호 인접하도록 배열되어 있다.

절연층(2)에는, 예를 들면 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이, 각 전극 부분(11)(각 전극 부분(11) 내의 단부에 위치하는 전극 패턴(11A))을 상호 접속시키기 위한 보조 전극(6)이 매설되어 있다. 절연층(2, 3) 중, 각 전극 부분(11)과 보조 전극(6)이 상호 교차하는 개소에는, 예를 들면 전기적 접속용의 복수의 접속 구멍(23K2)이 형성되어 있다. 각 전극 부분(11)의 일단부는, 절연층(2, 3)에 형성된 접속 구멍(23K2)을 통하여 하방으로 연장하여 설치되어 있고, 보조 전극(6)에 연결되어 있다. 이에 의해, 복수의 전극 부분(11)은, 보조 전극(6)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다.

입력 전극(303) 및 출력 전극(304)은, 예를 들면 도 24에 도시한 바와 같이, 간격 S와 함께 간극 G를 경유하면서 연장하고, 구체적으로는 상호 인접하는 2개의 공진기 소자 F(공진기 소자 F1, F2)의 사이에서 좌우로 분기되도록 배치되어 있다. 이들 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)은, 예를 들면 도 24에 도시한 바와 같이, 모두 좌우로 분기한 복수의 브랜치부를 갖는 브랜치형의 평면 구조를 갖고 있다.

다음으로, 도 24 ∼ 도 30을 참조하여, 도 24 ∼ 도 26에 도시한 미소 공진기의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 27 ∼ 도 30은 미소 공진기의 제조 공정을 설명하기 위한 것으로, 모두 도 25에 대응하는 단면 구성을 도시하고 있다. 이하에서는, 주로, 도 25 및 도 27 ∼ 도 30을 참조하여, 미소 공진기 중 도 25에 도시한 단면 구성의 제조 공정에 대하여 언급한다. 또한, 미소 공진기를 구성하는 각 구성 요소의 구조적 특징 및 제법적 특징에 관해서는 상기 제1 실시예에서 이미 상세히 설명했으므로, 이하에서는 이들의 설명을 수시로 생략한다.

미소 공진기를 제조할 때에는, 우선, 도 27에 도시한 바와 같이, 상기 제1 실시예에서 도 5를 참조하여 설명한 수순을 거침으로써, 기판(1) 상에 절연층(2, 3)을 형성하여 적층시킨다. 특히, 절연층(2)을 형성할 때에는, 부분적으로 보조 전극(6)이 매설되도록 한다. 이 절연층(2) 내에 접속 전극(6)을 매설시키는 수순으로서는, 예를 들면 상기 제2 실시예에서 절연층(2) 내에 접속 전극(4)을 매설시킨 수순과 마찬가지의 수순을 예로 들 수 있다.

계속해서, 드라이 에칭 처리를 사용하여, 절연층(2, 3) 중, 후공정에서 형성되는 복수의 전극 부분(11)과 보조 전극(6)이 상호 교차하는 개소를 부분적으로 에칭하여 제거함으로써, 도 28에 도시한 바와 같이, 절연층(2, 3)에 복수의 접속 구멍(23K2)을 형성한다. 이 접속 구멍(23K2)을 형성할 때에는, 보조 전극(6)이 노출될 때까지 절연층(2, 3)을 에칭한다.

계속해서, 도 29에 도시한 바와 같이, 전극 부분(11)의 일부를 구성하는 복수의 전극 패턴(11A)을 형성함과 함께, 그 전극 패턴(11A)의 형성 공정과 동일한 공정에서 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)을 더불어 패턴 형성한다. 이 경우에는, 예를 들면 절연층(2, 3)에 형성된 접속 구멍(23K2)을 통하여, 각 전극 패턴(11A)의 일단부를 하방으로 연장하여 설치시킴으로써, 복수의 전극 패턴(11A)이 보조 전극(6)에 접속되도록 한다. 또한, 예를 들면 도 24에 도시한 바와 같이, 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)이, 간격 S와 함께 간극 G를 경유하면서 X축 방향으로 연장하여 병렬로 배치된 브랜치형의 평면 구조를 갖고, 특히 이들 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)의 병렬적인 배치 관계가, 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되도 록 한다.

계속해서, 예를 들면 상기 제1 실시예에서 설명한 희생막(12)의 형성 수순과 마찬가지의 수순을 거침으로써, 도 29에 도시한 바와 같이, 간격 S를 매립함과 함께 입력 전극(303), 출력 전극(304) 및 그 주변을 피복하도록 희생막(15)을 형성한다. 이 경우에는, 예를 들면 후공정에서 전극 패턴(11B)(도 30 참조)을 형성 가능하게 하기 위해, 간격 S를 매립함과 함께 전극 패턴(11A)을 부분적으로 피복하도록 희생막(15)을 형성함으로써, 그 전극 패턴(11A)을 부분적으로 노출시킨다.

계속해서, 도 30에 도시한 바와 같이, 전극 패턴(11A) 및 희생막(15) 상에, 전극 부분(11)의 다른 일부를 구성하는 복수의 전극 패턴(11B)을 형성한다.

마지막으로, 예를 들면 희불화 수소(DHF) 용액 등의 용해액을 사용하여 희생막(15)을 용해시킴으로써, 그 희생막(15)을 선택적으로 제거한다. 이에 의해, 도 25에 도시한 바와 같이, 희생막(15)이 설치되어 있었던 개소에 전극 패턴(11A, 11B)에 의해 간격 S가 구성되고, 그 간격 S와 함께 간극 G를 경유하도록 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)이 배치된 결과, 이들 전극 패턴(11A, 11B), 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)에 의해 복수의 공진기 소자 F(복수의 공진기 소자 F1, F2)가 구성되도록 복수의 전극 부분(11)이 형성되고, 특히 복수의 공진기 소자 F1과 복수의 공진기 소자 F2가 Y축 방향에서 상호 인접하도록 복수의 전극 부분(11)이 배열된다. 따라서, 복수의 전극 부분(11)(전극 패턴(11A), 11B))과 함께 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)을 더불어 구비하도록 미소 공진기 구조체(30)가 형성되기 때문에, 기판(1) 상에 절연층(2, 3) 및 미소 공진기 구조체(30)가 이 순서로 적층된 구성을 갖도록 미소 공진기가 완성된다.

본 실시예에 따른 미소 공진기에서는, 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있는 구조적 특징에 기초하여, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖도록 했으므로, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 작용에 의해, 각 공진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향을 억제함으로써 주파수 특성을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 미소 공진기의 제조 방법에서는, 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되어 있는 구조적 특징에 기초하여, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖는 미소 공진기를 제조하기 위해, 기존의 박막 프로세스만을 사용하고, 신규이면서 번잡한 제조 프로세스를 사용하지 않는다. 따라서, 본 실시예에서는, 상기 제1 실시예와 마찬가지의 작용에 의해, 기존의 박막 프로세스만을 사용하여 주파수 특성이 확보된 미소 공진기를 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 도 24 및 도 25에 도시한 바와 같이, 절연층(2) 내에 보조 전극(6)을 매설시킴과 함께, 절연층(2, 3) 내에 형성된 접속 구멍(23K2)을 통하여 각 전극 부분(11)을 보조 전극(6)에 연결시킴으로써, 복수의 전극 부분(11)을 보조 전극(6)과 전기적으로 접속시키도록 했지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 예를 들면 도 24 및 도 25에 대응하는 도 31 및 도 32에 도시한 바와 같이, 전극 패턴(11B)과 동일 계층에, 하방을 향하여 연장하여 설치됨으로써 복수의 전극 부분(11)에 연결된 보조 전극(60)을 설치함으로써, 복수의 전극 부분(11)이 보조 전극(60)을 통하여 전기적으로 접속되도록 하여도 된다. 이 접속 전극(60)의 형성 수순으로서는, 예를 들면 도 29에 도시한 바와 같이 희생막(15)을 형성할 때에, 그 희생막(15)에 전기적 접속용의 접속 구멍을 형성해 두고, 전극 패턴(11B)을 형성할 때에, 그 전극 패턴(11B)의 형성 공정과 동일한 공정에서 접속 전극(60)을 형성함으로써, 상기한 접속 구멍을 통하여 접속 전극(60)을 하방으로 연장하여 설치시킴으로써 각 전극 패턴(11A)에 연결시키는 수순을 예로 들 수 있다. 이 경우에서도, 입력 전극(303) 및 출력 전극(304)의 병렬적인 배치 관계가 열 N1과 열 N2 사이에서 반대로 되는 결과, 복수의 공진기 소자 F1이 위상 P1을 갖는 한편, 복수의 공진기 소자 F2가 위상 P1에 대하여 역위상으로 되는 위상 P2를 갖는 것으로 되기 때문에, 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

이상에서, 본 발명의 몇개의 실시예에 따른 미소 공진기 및 그 제조 방법에 대한 설명을 종료한다.

다음으로, 도 33을 참조하여, 본 발명의 미소 공진기를 탑재한 전자 기기의 구성에 대하여 설명한다. 도 33은, 전자 기기로서의 통신 장치의 블록 구성을 도시하고 있다.

도 33에 도시한 통신 장치는, 상기 각 실시예에서 설명한 미소 공진기를 고 주파 필터로서 탑재한 것으로, 예를 들면 휴대 전화기, 무선 LAN 기기, 무선 트랜시버, 텔레비전 튜너 또는 라디오 튜너 등이다. 이 통신 장치는, 예를 들면 도 33에 도시한 바와 같이, 송신계 회로(300A)와, 수신계 회로(300B)와, 송수신 경로를 전환하는 송수신 전환기(301)와, 상기 각 실시예에서 설명한 미소 공진기에 의해 구성된 고주파 필터(302)와, 송수신용의 안테나(303)를 구비하고 있다.

송신계 회로(300A)는, I 채널의 송신 데이터 및 Q 채널의 송신 데이터에 대응한 2개의 디지털/아날로그 변환기(DAC ; Digital/Analogue Converter)(311I, 311Q) 및 2개의 밴드 패스 필터(312I, 312Q)와, 변조기(320) 및 송신용 PLL(Phase - Locked Loop) 회로(313)와, 전력 증폭기(314)를 구비하고 있다. 이 변조기(320)는, 상기한 2개의 밴드 패스 필터(312I, 312Q)에 대응한 2개의 버퍼 앰프(321I, 321Q) 및 2개의 믹서(322I, 322Q)와, 위상 시프트기(323)와, 가산기(324)와, 버퍼 앰프(325)를 포함하여 구성되어 있다.

수신계 회로(300B)는, 고주파부(330), 밴드 패스 필터(341) 및 채널 선택용 PLL 회로(342)와, 중간 주파 회로(350) 및 밴드 패스 필터(343)와, 복조기(360) 및 중간 주파용 PLL 회로(344)와, I 채널의 수신 데이터 및 Q 채널의 수신 데이터에 대응한 2개의 밴드 패스 필터(345I, 345Q) 및 2개의 아날로그/디지털 변환기(ADC ; Analogue/Digital Comverter)(346I, 346Q)를 구비하고 있다. 고주파부(330)는, 저노이즈 앰프(331)와, 버퍼 앰프(332, 334)와, 믹서(333)를 포함하여 구성되어 있고, 중간 주파 회로(350)는, 버퍼 앰프(351, 353)와, 자동 게인 조정(AGC ; Auto Gain Controller) 회로(352)를 포함하여 구성되어 있다. 복조기(360)는, 버퍼 앰 프(361)와, 상기한 2개의 밴드 패스 필터(345I, 345Q)에 대응한 2개의 밴드 패스 필터(362I, 362Q) 및 2개의 버퍼 앰프(363I, 363Q)와, 위상 시프트기(364)를 포함하여 구성되어 있다.

이 통신 장치에서는, 송신계 회로(300A)에 I 채널의 송신 데이터 및 Q 채널의 송신 데이터가 입력되면, 각각의 송신 데이터를 이하의 수순으로 처리한다. 즉, 우선 DAC(311I, 311Q)에서 아날로그 신호로 변환하고, 계속해서 밴드 패스 필터(312I, 312Q)에서 송신 신호의 대역 이외의 신호 성분을 제거한 후, 변조기(320)에 공급한다. 계속해서, 변조기(320)에서, 버퍼 앰프(321I, 321Q)를 통하여 믹서(322I, 322Q)에 공급하고, 계속해서 송신용 PLL 회로(313)로부터 공급되는 송신 주파수에 대응한 주파수 신호를 혼합하여 변조한 후, 양 혼합 신호를 가산기(324)에서 가산함으로써 1계통의 송신 신호로 한다. 이 때, 믹서(322)에 공급하는 주파수 신호에 관해서는, 위상 시프트기(323)에서 신호 위상 시프트를 90°시프트시킴으로써, I 채널의 신호와 Q 채널의 신호가 서로 직교 변조되도록 한다. 마지막으로, 버퍼 증폭기(325)를 통하여 전력 증폭기(314)에 공급함으로써, 소정의 송신 전력으로 되도록 증폭한다. 이 전력 증폭기(314)에서 증폭된 신호는, 송수신 전환기(301) 및 고주파 필터(302)를 통하여 안테나(303)에 공급됨으로써, 그 안테나(303)를 통하여 무선 송신된다. 이 고주파 필터(302)는, 통신 장치에서 송신 또는 수신하는 신호 중 주파수 대역 이외의 신호 성분을 제거하는 밴드 패스 필터로서 기능한다.

한편, 안테나(303)로부터 고주파 필터(302) 및 송수신 전환기(301)를 통하여 수신계 회로(300B)에 신호가 수신되면, 그 신호를 이하의 수순으로 처리한다. 즉, 우선 고주파부(330)에서, 수신 신호를 저노이즈 앰프(331)에 의해 증폭하고, 계속해서 밴드 패스 필터(341)에서 수신 주파수 대역 이외의 신호 성분을 제거한 후, 버퍼 앰프(332)를 통하여 믹서(333)에 공급한다. 계속해서, 채널 선택용 PPL 회로(342)로부터 공급되는 주파수 신호를 혼합하여, 소정의 송신 채널의 신호를 중간 주파 신호로 함으로써, 버퍼 증폭기(334)를 통하여 중간 주파 회로(350)에 공급한다. 계속해서, 중간 주파 회로(350)에서, 버퍼 증폭기(351)를 통하여 밴드 패스 필터(343)에 공급함으로써 중간 주파 신호의 대역 이외의 신호 성분을 제거하고, 계속해서 AGC 회로(352)에서 거의 일정한 게인 신호로 한 후, 버퍼 증폭기(353)를 통하여 복조기(360)에 공급한다. 계속해서, 복조기(360)에서, 버퍼 증폭기(361)를 통하여 믹서(362I, 362Q)에 공급한 후, 중간 주파용 PPL 회로(344)로부터 공급되는 주파수 신호를 혼합하여, I 채널의 신호 성분과 Q 채널의 신호 성분을 복조한다. 이 때, 믹서(362I)에 공급하는 주파수 신호에 관해서는, 위상 시프트기(364)에서 신호 위상 시프트를 90° 시프트시킴으로써, 상호 직교 변조된 I 채널의 신호 성분과 Q 채널의 신호 성분을 복조한다. 마지막으로, I 채널의 신호 및 Q 채널의 신호를 각각 밴드 패스 필터(345I, 345Q)에 공급함으로써 I 채널의 신호 및 Q 채널의 신호 이외의 신호 성분을 제거한 후, ADC(346I, 346Q)에 공급하여 디지털 데이터로 한다. 이에 의해, I 채널의 수신 데이터 및 Q 채널의 수신 데이터가 얻어진다.

이 통신 장치에서는, 상기 각 실시예에서 설명한 미소 공진기를 고주파 필터(302)로서 탑재하고 있기 때문에, 상기 각 실시예에서 설명한 작용에 의해, 각 공 진기 소자 F간에 발생하는 상호 간섭의 영향에 기인하여 미소 공진기의 주파수 특성이 열화되기 어렵게 된다. 따라서, 미소 공진기를 탑재하여 주파수 특성을 확보할 수 있다.

또한, 도 33에 도시한 통신 장치에서는, 상기 각 실시예에서 설명한 미소 공진기를 고주파 필터(302)에 적용하는 경우에 대해 설명했지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 미소 공진기를 고주파 필터(302)를 대신하여 밴드 패스 필터(312I, 312Q)로 대표되는 일련의 밴드 패스 필터에 적용하여도 된다. 이 경우에도, 역시 주파수 특성을 확보할 수 있다.

이상, 몇개의 실시예를 예로 들어 본 발명의 미소 공진기 및 그 제조 방법을 설명했지만, 본 발명은 상기 각 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 미소 공진기의 구성이나 그 미소 공진기의 제조 방법에 관한 수순 등은, 상기 각 실시예와 마찬가지의 효과를 얻는 것이 가능한 범위에서 자유롭게 변형 가능하다.

또한, 상기 각 실시예에서는, 본 발명의 미소 공진기 및 그 제조 방법을 고주파 필터에 적용하는 경우에 대해 설명했지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 미소 공진기 및 그 제조 방법을 고주파 필터 이외의 다른 전자 디바이스에 적용하는 것도 가능하다. 물론, 상기 각 실시예에서는, 본 발명의 미소 공진기 및 그 제조 방법을 휴대 전화기 등의 통신 장치로 대표되는 전자 기기에 적용하는 경우에 대하여 설명했지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 미소 공진기 및 그 제조 방법을 통신 장치 이외의 다른 전자 기기에 적용하는 것도 가능하다. 이들의 어느 한 경우에서도, 상기 각 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

<산업 상의 이용 가능성>

본 발명에 따른 미소 공진기 및 그 제조 방법은, 예를 들면 고주파 필터로서 휴대 전화기 등의 통신 장치로 대표되는 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 미소 공진기에 따르면, 복수의 공진기 소자 중, 제1 열에 배열된 복수의 제1 공진기 소자가 제1 위상을 갖는 한편, 제2 열에 배열된 복수의 제2 공진기 소자가 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖고 있는 구조적 특징에 기초하여, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향에 기인하는 주파수 특성이 열화되기 어렵게 되기 때문에, 주파수 특성을 확보할 수 있다.

본 발명에 따른 미소 공진기의 제조 방법에 따르면, 복수의 공진기 소자 중, 제1 열에 배열된 복수의 제1 공진기 소자가 제1 위상을 갖는 한편, 제2 열에 배열된 복수의 제2 공진기 소자가 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖는 미소 공진기를 제조하기 위해, 기존의 박막 프로세스만을 사용하는 제법적 특징에 기초하여, 신규이면서 번잡한 제조 프로세스를 사용하지 않기 때문에, 기존의 박막프로세스만을 사용하여 주파수 특성이 확보된 미소 공진기를 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 전자 기기에 따르면, 상기한 구조적 특징을 갖는 미소 공진기를 탑재하고 있는 구조적 특징에 기초하여, 각 공진기 소자간에 발생하는 상호 간섭의 영향에 기인하여 미소 공진기의 주파수 특성이 열화되기 어렵게 되기 때문 에, 미소 공진기를 탑재하여 주파수 특성을 확보할 수 있다.

Claims

입력 전극, 출력 전극 및 소정의 방향으로 연장하는 진동판을 가짐과 함께 소정의 주파수의 신호를 통과시키는 복수의 공진기 소자가 기체(基體) 상에 복수 열에 걸쳐 배열된 미소 공진기로서,

상기 복수의 공진기 소자가,

상기 복수 열 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제1 열에 배열되고, 제1 위상을 갖는 복수의 제1 공진기 소자와,

상기 복수 열 중, 상기 제1 열을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제2 열에 배열되고, 상기 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖는 복수의 제2 공진기 소자

를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 미소 공진기.
제1항에 있어서,

상기 입력 전극 및 상기 출력 전극이, 각 공진기 소자마다, 상기 진동판의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장하도록 병렬로 배치되어 있고,

이들 입력 전극 및 출력 전극의 병렬적인 배치 관계가, 상기 제1 열과 상기 제2 열 사이에서 반대로 되어 있는 것을 특징으로 하는 미소 공진기.
제1항에 있어서,

상기 복수의 제1 공진기 소자와 상기 복수의 제2 공진기 소자가, 상기 진동판의 연장 방향에서 상호 어긋나도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 미소 공진기.
제3항에 있어서,

상기 복수의 제1 공진기 소자와 상기 복수의 제2 공진기 소자가, 엇갈리는 형상(staggered manner)으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 미소 공진기.
제1항에 있어서,

상기 복수의 제1 공진기 소자와 상기 복수의 제2 공진기 소자가, 상기 진동판의 연장 방향에서 상호 인접하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 미소 공진기.
입력 전극, 출력 전극 및 소정의 방향으로 연장하는 진동판을 가짐과 함께 소정의 주파수의 신호를 통과시키는 복수의 공진기 소자가 기체 상에 복수 열에 걸쳐 배열된 미소 공진기의 제조 방법으로서,

상기 복수의 공진기 소자를 형성하는 공정이,

상기 복수 열 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제1 열에, 제1 위상을 갖고 배열되도록, 상기 복수의 공진기 소자 중 일부를 구성하는 복수의 제1 공진기 소자를 형성하는 공정과,

상기 복수 열 중, 상기 제1 열을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제2 열에, 상기 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖고 배열되도록, 상기 복수의 공진기 소자 중 다른 일부를 구성하는 복수의 제2 공진기 소자를 형성하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 공진기의 제조 방법.
제6항에 있어서,

각 공진기 소자마다, 상기 진동판의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장하여 병렬로 배치되도록, 상기 입력 전극 및 상기 출력 전극을 형성하고,

이들 입력 전극 및 출력 전극의 병렬적인 배치 관계가, 상기 제1 열과 상기 제2 열 사이에서 반대로 되도록 하는 것을 특징으로 하는 미소 공진기의 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 진동판의 연장 방향에서 상호 어긋나게 배열되도록, 상기 복수의 제1 공진기 소자와 상기 복수의 제2 공진기 소자를 형성하는 것을 특징으로 하는 미소 공진기의 제조 방법.
제8항에 있어서,

상기 복수의 제1 공진기 소자와 상기 복수의 제2 공진기 소자를 엇갈리는 형 상으로 배열시키는 것을 특징으로 하는 미소 공진기의 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 진동판의 연장 방향에서 상호 인접하여 배열되도록, 상기 복수의 제1 공진기 소자와 상기 복수의 제2 공진기 소자를 형성하는 것을 특징으로 하는 미소 공진기의 제조 방법.
제6항에 있어서,

상기 공진기 소자를 형성하는 공정이,

상기 기체 상에, 상기 입력 전극 및 상기 출력 전극을 형성하는 제1 공정과,

상기 입력 전극 및 상기 출력 전극을 피복하도록, 희생막을 형성하는 제2 공정과,

상기 희생막 상에, 상기 진동판을 형성하는 제3 공정과,

상기 희생막을 선택적으로 제거함으로써, 상기 입력 전극, 상기 출력 전극 및 상기 진동판을 갖도록 상기 공진기 소자를 형성하는 제4 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 미소 공진기의 제조 방법.
입력 전극, 출력 전극 및 소정의 연장 방향으로 연장하는 진동판을 가짐과 함께 소정의 주파수의 신호를 통과시키는 복수의 공진기 소자가 기체 상에 복수 열에 걸쳐 배열된 미소 공진기를 구비한 전자 기기로서,

상기 미소 공진기 중 상기 복수의 공진기 소자가,

상기 복수 열 중, 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제1 열에 배열되고, 제1 위상을 갖는 복수의 제1 공진기 소자와,

상기 복수 열 중, 상기 제1 열을 제외하고 1열씩 걸러서 반복하여 위치하는 제2 열에 배열되고, 상기 제1 위상에 대하여 역위상으로 되는 제2 위상을 갖는 복수의 제2 공진기 소자

를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.