ＭＥＭＳ素子および発振器
【課題】小型化が可能なＭＥＭＳ素子を提供する。
【解決手段】本発明に係るＭＥＭＳ素子１００は、基板１０と、基板１０の上方に形成された空洞部３２と、空洞部３２に収容された第１振動子２０ａと、空洞部３２に収容された第２振動子２０ｂと、を含む。
【解決手段】本発明に係るＭＥＭＳ素子１００は、基板１０と、基板１０の上方に形成された空洞部３２と、空洞部３２に収容された第１振動子２０ａと、空洞部３２に収容された第２振動子２０ｂと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ素子および発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製作されたＭＥＭＳ素子が注目されている。このようなＭＥＭＳ素子は、振動子やセンサーなどとして利用されている。例えば、特許文献１には、半導体基板上にＭＥＭＳ技術を用いて形成された固定電極と可動電極とからなる振動子を有するＭＥＭＳ素子が記載されている。この特許文献１に記載のＭＥＭＳ素子では、可動電極の振動時における空気抵抗を減少させるために、固定電極および可動電極が減圧状態で気密封止された空洞部内に収容されている。
【０００３】
このようなＭＥＭＳ素子では、近年の電子機器の小型化に伴い、より一層の小型化が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２２９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、小型化が可能なＭＥＭＳ素子を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上述のＭＥＭＳ素子を含む発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＭＥＭＳ素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された空洞部と、
前記空洞部に収容された第１振動子と、
前記空洞部に収容された第２振動子と、
を含む。
【０００７】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、２つの振動子（第１振動子および第２振動子）を１つの空洞部に収容することができる。これにより、２つの振動子を振動子ごとに空洞部に収容する場合、すなわち、２つの空洞部を設ける場合と比べて、空洞部の数を減らすことができるため、基板における空洞部の専有面積を小さくすることができる。したがって、小型化を図ることができる。
【０００８】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【０００９】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記空洞部は、平面視において、第１辺と、前記第１辺よりも長さの短い第２辺と、を有し、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、前記第１辺に沿って配置されていることができる。
【００１０】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、上述のＭＥＭＳ素子と同様に、小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
さらに、前記空洞部に収容された第３振動子を含み、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、第１方向に延びる第１仮想直線上に配置され、
前記第３振動子は、平面視において、前記第１方向に延びる第２仮想直線と、前記第１振動子と前記第２振動子との間を通り前記第１方向と直交する第２方向に延びる第３仮想直線と、が交差する位置に配置されていることができる。
【００１２】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、空洞部の平面形状を、正方形に近づけることができる。これにより、例えば、長辺（第１辺）の長さと短辺（第２辺）の長さの差が大きい平面形状を有する空洞部と比べて、基板と被覆層（第１被覆層および第２被覆層）との間の熱膨張率の違いに起因する被覆層の変形を抑制することができる。そのため、被覆層の変形により、振動子の動作が妨げられたり、空洞部内の圧力が上昇して振動子の特性が悪化したりすることを防ぐことができる。したがって、特性が良く、信頼性の高いＭＥＭＳ素子を得ることができる。
【００１３】
本発明に係るＭＥＭＳ素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第１支持部、および前記第１支持部から第１方向に延出して前記第１電極の一部に対向する第１梁部、を有する第２電極と、
前記基板の上方に形成された第２支持部、および前記第２支持部から前記第１方向とは反対方向の第２方向に延出して前記第１電極の一部に対向する第２梁部、を有する第３電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１電極、前記第２電極、および前記第３電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第２電極は、第１振動子をなし、
前記第１電極および前記第３電極は、第２振動子をなしている。
【００１４】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、上述のＭＥＭＳ素子と同様に、小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明に係るＭＥＭＳ素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第２電極と、
前記基板の上方であって、前記第１電極と前記第２電極の間に形成された第３電極と、
前記基板の上方であって前記第１電極と前記第３電極との間に形成された第１支持部、前記第１支持部から延出され前記第１電極に対向する第１梁部、および前記第１支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第２梁部、を有する第４電極と、
前記基板の上方であって前記第２電極と前記第３電極との間に形成された第２支持部、前記第２支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第３梁部、および前記第２支持部から延出され前記第２電極に対向する第４梁部、を有する第５電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１から第５電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第１梁部は、第１振動子をなし、
前記第３電極および前記第２梁部は、第２振動子をなし、
前記第３電極および前記第３梁部は、第３振動子をなし、
前記第４電極および前記第４梁部は、第４振動子をなしている。
【００１６】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、上述のＭＥＭＳ素子と同様に、小型化を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記基板の上方に形成された絶縁部を含み、
前記空洞部は、前記絶縁部に設けられていることができる。
【００１８】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記絶縁部は、複数の層間絶縁層からなることができる。
【００１９】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記基板の上方に、平面視において、前記空洞部を囲むガードリングが形成されていることができる。
【００２０】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記ガードリングは、導電性の材料からなることができる。
【００２１】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、ガードリングを電磁シールドとして機能させることができる。
【００２２】
本発明に係る発振器は、
本発明のＭＥＭＳ素子を含む。
【００２３】
このような発振器によれば、所望の共振周波数を有する発振器を高い歩留まりで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を模式的に示す断面図。
【図２】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図３】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図４】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１実施形態の第１変形例に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図８】第１実施形態の第２変形例に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図９】第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子を模式的に示す断面図。
【図１０】第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図１１】第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子を模式的に示す断面図。
【図１２】第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図１３】第４実施形態に係る発振器を模式的に示す構成図。
【図１４】第４実施形態の第１変形例に係る発振器を模式的に示す構成図。
【図１５】第４実施形態の第２変形例に係る発振器を模式的に示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
１． 第１実施形態
１．１． ＭＥＭＳ素子
まず、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示すＭＥＭＳ素子１００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。
【００２７】
ＭＥＭＳ素子１００は、図１および図２に示すように、基板１０と、振動子（第１振動子２０ａ，第２振動子２０ｂ，第３振動子２０ｃ）と、絶縁部（以下、層間絶縁層という）３０と、を含む。ＭＥＭＳ素子１００は、さらに、第１被覆層４０と、第２被覆層５０と、を含むことができる。
【００２８】
基板１０としては、例えば、シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。基板１０として、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、合成樹脂基板などの各種の基板を用いてもよい。基板１０上には、下地層１１が形成されている。下地層１１は、例えば、基板１０側から酸化シリコン層、窒化シリコン層をこの順で積層した積層構造を有している。
【００２９】
層間絶縁層３０は、下地層１１上に形成されている。層間絶縁層３０は、図示の例では、第１層間絶縁層３０ａ、第２層間絶縁層３０ｂ、第３層間絶縁層３０ｃの３層で構成されているが、層間絶縁層３０を構成する層の数は、特に限定されない。層間絶縁層３０上には、酸化シリコンや窒化シリコンなどからなる保護膜６が形成されている。
【００３０】
層間絶縁層３０は、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが収容される空洞部３２を有している。空洞部３２には、図２に示すように、３つの振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが収容されているが、その数は限定されない。空洞部３２は、図２に示すように、平面視において（Ｚ方向からみて）、第１辺３２ａと、第１辺３２ａよりも長さが短い第２辺３２ｂと、を有する。図示の例では、第１辺３２ａは、Ｘ方向に延びており、第２辺３２ｂは、Ｙ方向に延びている。空洞部３２の平面形状は、第１辺３２ａが長辺、第２辺３２ｂが短辺となる長方形であるが、その形状は特に限定されない。
【００３１】
空洞部３２内は、例えば、減圧状態である。空洞部３２は、図示の例では、層間絶縁層３０の側面、第１被覆層４０、基板１０（下地層１１）により区画される領域である。図示はしないが、空洞部３２には、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを平面視において囲む包囲壁（ガードリング）が形成されていてもよい。包囲壁は、配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃと共通の工程で形成されることができる。包囲壁を導電性の材料で形成することにより、包囲壁を電磁シールドとして機能させることができる。
【００３２】
第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、および第３振動子２０ｃは、空洞部３２内に収容されている。第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、第３振動子２０ｃは、図２に示すように、平面視において、長辺である第１辺３２ａ（Ｘ方向）に沿って配置されている。各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、例えば、固定電極２２の長辺ａが第１辺３２ａと平行となるように配置されている。
【００３３】
振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、下地層１１上に形成された固定電極２２と、固定電極２２と一定の間隔を空けて形成された可動電極２４と、を有する。固定電極２２の平面形状は、図２に示すように、長辺ａと短辺ｂとを有する長方形である。可動電極２４は、下地層１１上に形成された固定部２５と、固定電極２２に対向して配置された振動可能な梁部２６と、梁部２６と固定部２５を連結して支持する支持部２７と、で構成されている。可動電極２２は、図示の例では、片持ち梁であるが、両持ち梁であってもよい。外部の発振回路部（例えば、図１３に示す発振回路部１１０）から電極２２，２４間に電圧が印加されると、可動電極２４は、電極２２，２４間に発生する静電力により振動する。固定電極２２および可動電極２４の材質としては、例えば、所定の不純物をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【００３４】
第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、例えば、互いに異なる固有振動数を有している。例えば、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、互いに異なる可動電極２４の形状を有することによって、互いに異なる固有振動数を有することができる。具体的には、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの梁部２６の長さＬや膜厚Ｔ（図１参照）が互いに異なる大きさを有することにより、互いに異なる固有振動数を有することができる。
【００３５】
固定電極２２は、空洞部３２内で配線２と電気的に接続され、配線２を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ４ａと電気的に接続される。配線２は、図２に示すように、平面視において、固定電極２２から空洞部３２の第２辺３２ｂに沿って−Ｙ方向に延びている。固定電極２２は、例えば、配線２や配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ等を介して、外部の発振回路部と電気的に接続される。
【００３６】
可動電極２４は、空洞部３２内で配線３と電気的に接続され、配線３を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ５ａと電気的に接続される。配線３は、平面視において、可動電極２４から空洞部３２の第２辺３２ｂに沿って、配線２の延びる方向（−Ｙ方向）とは反対方向（＋Ｙ方向）に延びている。可動電極２４は、例えば、配線３や配線プラグ５ａ，５ｂ，５ｃ等を介して、外部の発振回路部と電気的に接続される。
【００３７】
第１被覆層４０は、図１に示すように、空洞部３２の上方に形成されている。第１被覆層４０には、貫通孔４２が形成されている。貫通孔４２の数は、図１の例では、２つだが、その数は限定されない。第１被覆層４０は、空洞部３２の上方を覆っている。第１被覆層４０は、例えば、チタン層、窒化チタン層、アルミ−銅合金層、窒化チタン層がこの順で積層された積層構造を有する。第１被覆層４０の膜厚は、例えば、数百ｎｍ程度である。
【００３８】
第２被覆層５０は、第１被覆層４０上に形成されている。第２被覆層５０は、第１被覆層４０の貫通孔４２を塞いでいる。第１被覆層４０および第２被覆層５０は、空洞部３２の上方を覆って空洞部３２を封止する封止部材である。第２被覆層５０の材質としては、例えば、アルミ、チタン、タングステン等の金属を挙げることができる。第２被覆層５０の膜厚は、例えば、３μｍ程度である。
【００３９】
ＭＥＭＳ素子１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４０】
ＭＥＭＳ素子１００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、複数の振動子を振動子ごとに空洞部に収容する場合、すなわち複数の空洞部を設ける場合と比べて、空洞部の数を減らすことができるため、基板１０上における空洞部３２の専有面積を小さくすることができる。そのため、ＭＥＭＳ素子１００によれば、小型化を図ることができる。
【００４１】
ＭＥＭＳ素子１００によれば、固有振動数の異なる複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有することができる。したがって、例えば、１つのＭＥＭＳ素子１００から複数の周波数信号を出力することができる。また、例えば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃから所望の共振周波数に近い共振周波数が得られる振動子を選択して用いることで、所望の共振周波数を有する発振器を高い歩留まりで得ることができる。また、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することにより、空洞部内の減圧度が同一の状態で、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの特性を比較できる。なお、詳細については、後述する。
【００４２】
１．２． ＭＥＭＳ素子の製造方法
次に、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３〜図６は、ＭＥＭＳ素子１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００４３】
図３に示すように、下地層１１上に振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成する。図３では、第１振動子２０ａのみを図示しているが、第２振動子２０ｂ，第３振動子２０ｃも同じ工程で形成することができる。振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成する工程は、具体的には、まず、ＣＶＤ法やスパッタ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により下地層１１上に固定電極２２を形成する。固定電極２２が多結晶シリコンからなる場合、導電性を付与するために所定の不純物をドーピングする。次に、熱酸化処理またはＣＶＤ法により、固定電極２２を覆う犠牲層２９を形成する。犠牲層として、例えば、酸化膜を用いることができる。次に、犠牲層２９上および下地層１１上に可動電極２４を形成する。可動電極２４は、ＣＶＤ法やスパッタ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により形成される。可動電極２４が多結晶シリコンからなる場合、導電性を付与するために所定の不純物をドーピングする。以上の工程により、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが形成される。なお、本工程では、固定電極２２や可動電極２４と一体的に配線２および配線３が形成される。
【００４４】
図４に示すように、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを覆う層間絶縁層３０、および層間絶縁層３０に形成された配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃを形成する。層間絶縁層３０は、例えば、ＣＶＤ法や塗布（スピンコート）法などにより形成される。なお、層間絶縁層３０を形成した後に、層間絶縁層３０の表面を平坦化する処理を行ってもよい。配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃは、ＣＶＤ法やスパッタ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により形成される。なお、配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃを形成する工程において、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを囲む包囲壁（図示しない）を形成してもよい。
【００４５】
次に、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの上方の層間絶縁層３０上に、第１被覆層４０を形成する。第１被覆層４０は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により形成される。第１被覆層４０には、貫通孔４２が形成される。貫通孔４２は、本工程のパターニング処理により形成されてもよいし、第１被覆層４０を形成した後にパターニング処理して形成されてもよい。
【００４６】
図５に示すように、層間絶縁層３０上および配線プラグ４ｃ、５ｃ上に保護膜６を形成する。保護膜６は、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成される。次に、保護膜６に貫通孔４２と連通する開口部を形成する。すなわち、開口部により、貫通孔４２を露出させる。開口部は、例えば、フォトリソグラフィ技術により形成される。
【００４７】
図６に示すように、貫通孔４２を通して振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの上方の層間絶縁層３０および犠牲層２９を除去し、空洞部３２を形成する（リリース工程）。例えば、フッ化水素酸や緩衝フッ酸（フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液）などを用いたウエットエッチング、フッ化水素系のガスなどを用いたドライエッチングにより、層間絶縁層３０および犠牲層２９を除去して、空洞部３２を形成することができる。
【００４８】
図１に示すように、第１被覆層４０上に第２被覆層５０を形成する。第２被覆層５０は、少なくとも第１被覆層４０の貫通孔４２上に形成される。これにより、貫通孔４２を塞ぐことができ、空洞部３２を封止することができる。第２被覆層５０は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法などの気相成長法により形成される。これにより、空洞部３２を減圧状態のまま封止することができる。
【００４９】
以上の工程により、ＭＥＭＳ素子１００を製造することができる。
【００５０】
ＭＥＭＳ素子１００の製造方法によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。
【００５１】
１．３． 変形例
次に、本実施形態の変形例に係るＭＥＭＳ素子について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係るＭＥＭＳ素子において、ＭＥＭＳ素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
（１）第１変形例
まず、本実施形態の第１変形例に係るＭＥＭＳ素子２００について説明する。図７は、ＭＥＭＳ素子２００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。
【００５３】
ＭＥＭＳ素子２００では、図７に示すように、第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、第３振動子２０ｃが１つの空洞部３２内に収容されている。第１振動子２０ａと第２振動子２０ｂは、平面視において、第１方向（図示の例では、Ｘ方向）に延びる第１仮想直線Ａ上に配置されている。図示の例では、第１方向は、空洞部３２の第１辺３２ａに沿う方向である。第３振動子２０ｃは、平面視において、第１方向に延びる第２仮想直線Ｂと、第１振動子２０ａと第２振動子２０ｂとの間を通り第１方向と直交する第２方向（図示の例では、Ｙ方向）に延びる第３仮想直線Ｃと、が交差する位置に配置されている。これにより、平面視において、複数の振動子を１つの仮想直線上に並べた場合（例えば、図２参照）と比べて、空洞部３２の第１辺３２ａの長さと第２辺３２ｂの長さとの差を小さくすることができる。すなわち、空洞部３２の平面形状を、正方形に近づけることができる。
【００５４】
図示の例では、空洞部３２内に第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが収容されているが、上述した第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃからなる配置パターンを繰り返すことにより、４つ以上の振動子が空洞部３２内に収容されていてもよい。
【００５５】
ＭＥＭＳ素子２００によれば、空洞部３２の平面形状を、正方形に近づけることができる。これにより、例えば、長辺（第１辺３２ａ）の長さと短辺（第２辺３２ｂ）の長さの差が大きい平面形状を有する空洞部と比べて、基板１０と被覆層４０，５０との間の熱膨張率の違いに起因する被覆層４０，５０の変形を抑制することができる。そのため、被覆層４０，５０の変形により、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの動作が妨げられたり、空洞部３２内の圧力が上昇して振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの特性が悪化したりすることを防ぐことができる。したがって、特性が良く、信頼性の高いＭＥＭＳ素子を得ることができる。
【００５６】
ＭＥＭＳ素子２００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
（２）第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係るＭＥＭＳ素子３００について説明する。図８は、ＭＥＭＳ素子３００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。
【００５８】
ＭＥＭＳ素子３００では、第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、第３振動子２０ｃは、図８に示すように、平面視において、長辺である第１辺３２ａに沿って配置されている。すなわち、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、図示の例では、Ｙ方向に並んで配置されている。また、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、固定電極２２の短辺ｂが空洞部３２の第１辺３２ａと平行となるように配置されている。
【００５９】
固定電極２２と接続する配線２は、平面視において、固定電極２２から、−Ｘ方向に延びている。可動電極２４と接続する配線３は、可動電極２４から、配線２の延びる方向（−Ｘ方向）とは反対方向（＋Ｘ方向）に延びている。
【００６０】
ＭＥＭＳ素子３００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
２． 第２実施形態
次に、第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子４００について、図面を参照しながら説明する。図９は、ＭＥＭＳ素子４００を模式的に示す断面図である。図１０は、図９に示すＭＥＭＳ素子４００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。なお、第２の実施形態に係るＭＥＭＳ素子４００において、上述した第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
ＭＥＭＳ素子４００は、図９および図１０に示すように、基板１０と、振動子（第１振動子２０ａ，第２振動子２０ｂ，第３振動子２０ｃ，第４振動子２０ｄ，第５振動子２０ｅ，第６振動子２０ｆ）と、層間絶縁層３０と、を含む。ＭＥＭＳ素子４００は、さらに、第１被覆層４０と、第２被覆層５０と、を含むことができる。
【００６３】
第１振動子２０ａは、第１電極（以下、本実施形態において固定電極という）２２と、第２電極（以下、本実施形態において第１可動電極という）２４ａと、を有する。第１可動電極２４ａは、下地層１１上に形成された第１支持部２７ａと、第１支持部２７ａから第１方向（図示の例では、−Ｙ方向）に延出して固定電極２２と対向する第１梁部２６ａと、下地層１１上に形成され第１支持部２７ａと連続する第１固定部２５ａと、で構成されている。固定電極２２および第１可動電極２４ａは、空洞部３２内に収容されている。
【００６４】
第１可動電極２４ａは、空洞部３２内で配線３と電気的に接続され、配線３を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ５ａと電気的に接続されている。第１可動電極２４ａは、例えば、配線３や配線プラグ５ａ，５ｂ，５ｃ等を介して、外部の発振回路部（例えば、図１３に示す発振回路部１１０）と電気的に接続される。
【００６５】
なお、第３振動子２０ｃおよび第５振動子２０ｅは、図１０に示すように、第１振動子２０ａと同様の構成である。
【００６６】
第２振動子２０ｂは、固定電極２２と、第３電極（以下、本実施形態において第２可動電極という）２４ｂと、を有する。第２可動電極２４ｂは、下地層１１上に形成された第２支持部２７ｂと、第２支持部２７ｂから第１方向とは反対方向の第２方向（図示の例では、＋Ｙ方向）に延出して固定電極２２と対向する第２梁部２６ｂと、下地層１１上に形成され第２支持部２７ｂと連続する第２固定部２５ｂと、で構成されている。第１梁部２６ａに対向する固定電極２２の領域と、第２梁部２６ｂに対向する固定電極２２の領域は、図示の例では、重ならない。第３電極２４ｂは、空洞部３２内に収容されている。
【００６７】
第２可動電極２４ｂは、空洞部３２内で配線４０３と電気的に接続され、配線４０３を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ４０５ａと電気的に接続されている。第２可動電極２４ｂは、例えば、配線４０３や配線プラグ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ等を介して、外部の発振回路部と電気的に接続される。
【００６８】
なお、第４振動子２０ｄおよび第６振動子２０ｆは、図１０に示すように、第２振動子２０ｂと同様の構成である。
【００６９】
固定電極２２は、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの共通電極である。図１０に示すように、第１振動子２０ａと第２振動子２０ｂとは、固定電極２２を挟んでＹ方向に並んで配置されている。第３振動子２０ｃと第４振動子２０ｄとは、固定電極２２を挟んでＹ方向に並んで配置されている。第５振動子２０ｅと第６振動子２０ｆとは、固定電極２２を挟んでＹ方向に並んで配置されている。固定電極２２の平面形状は、図１０に示すように、例えば、長方形である。固定電極２２は、互いに対向する第１側面ｆ１と、第２側面ｆ２と、を有している。第１可動電極２４ａの第１梁部２６ａは、第１側面ｆ１側から第２側面ｆ２側に延出して、固定電極２２の一部と対向している。第２可動電極２４ｂの第２梁部２６ｂは、第２側面ｆ２側から第１側面ｆ１側に延出して、固定電極２２の一部と対向している。
【００７０】
第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、例えば、互いに異なる固有振動数を有している。例えば、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、互いに異なる可動電極２４ａ，２４ｂの形状を有することによって、互いに異なる固有振動数を有することができる。
【００７１】
ＭＥＭＳ素子４００によれば、固定電極２２は、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの共通電極である。したがって、固定電極２２と、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ（図示しない）と、を電気的に接続する配線２の取り回しを簡略化することができる。
【００７２】
ＭＥＭＳ素子４００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
３． 第３実施形態
次に、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子５００について、図面を参照しながら説明する。図１１は、ＭＥＭＳ素子５００を模式的に示す断面図である。図１２は、図１１に示すＭＥＭＳ素子５００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。なお、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子５００において、上述した第１実施形態および第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００，４００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７４】
ＭＥＭＳ素子５００は、図１１および図１２に示すように、基板１０と、第１電極（以下、本実施形態において第１固定電極という）２２ａと、第２電極（以下、本実施形態において第２固定電極という）２２ｂと、第３電極（以下、本実施形態において第３固定電極という）２２ｃと、第４電極（以下、本実施形態において第１可動電極という）２４ａと、第５電極（以下、本実施形態において第２可動電極という）２４ｂと、層間絶縁層３０と、を含む。ＭＥＭＳ素子５００は、さらに、第３可動電極２４ｃと、第４可動電極２４ｄと、第１被覆層４０と、第２被覆層５０と、を含むことができる。
【００７５】
第１固定電極２２ａ、第２固定電極２２ｂ、第３固定電極２２ｃは、下地層１１上（基板１０の上方）に形成されている。第１〜第３固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、図１１および図１２に示すように、Ｙ方向に並んでいる。図示の例では、第１固定電極２２ａと第２固定電極２２ｂの間に第３固定電極２２ｃが形成されている。なお、図１１および図１２では、Ｙ方向は、空洞部３２の第２辺３２ａに沿う方向であり、Ｘ方向は、空洞部３２の第１辺３２ｂに沿う方向である。第１〜第３固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、互いに離間して形成されている。
【００７６】
第１可動電極２４ａは、下地層１１上であって第１固定電極２２ａと第３固定電極２２ｃとの間に形成された第１支持部２７ａと、第１支持部２７ａから延出され第１固定電極２２ａに対向する第１梁部２６ａ−１と、第１支持部２７ａから延出され第３固定電極２２ｃの一部に対向する第２梁部２６ａ−２と、で構成されている。図示の例では、第１梁部２６ａ−１は、第１支持部２７ａから＋Ｙ方向に延出し、第２梁部２６ａ−２は、第１支持部２７ａから−Ｙ方向に延出している。すなわち、第１梁部２６ａ−１と第２梁部２６ａ−２とは、第１支持部２７ａから互いに反対方向に延出している。
【００７７】
第２可動電極２４ｂは、下地層１１上であって第２固定電極２２ｂと第３固定電極２２ｃとの間に形成された第２支持部２７ｂと、第２支持部２７ｂから延出され第３固定電極２２ｃの一部に対向する第３梁部２６ｂ−１と、第２支持部２７ｂから延出され第２固定電極２２ｂに対向する第４梁部２６ｂ−２と、で構成されている。図示の例では、第３梁部２６ｂ−１は、第２支持部２７ｂから＋Ｙ方向に延出し、第４梁部２６ｂ−２は、第２支持部２７ｂから−Ｙ方向に延出している。すなわち、第３梁部２６ｂ−１と第４梁部２６ｂ−２とは、第２支持部２７ｂから互いに反対方向に延出している。
【００７８】
第３可動電極２４ｃは、下地層１１上に形成された第３支持部２７ｃと、第３支持部２７ｃから延出して第１固定電極２２ａと対向する第５梁部２６ｃと、下地層１１上に形成され第３支持部２７ｃと連続する固定部２５ｃと、で構成されている。第５梁部２６ｃは、図示の例では、第３支持部２７ｃから−Ｙ方向に延出している。
【００７９】
第４可動電極２４ｄは、下地層１１上に形成された第４支持部２７ｄと、第４支持部２７ｄから延出して第２固定電極２２ｂと対向する第６梁部２６ｄと、下地層１１上に形成され第４支持部２７ｄと連続する固定部２５ｄと、で構成されている。第６梁部２６ｄは、図示の例では、第４支持部２７ｄから＋Ｙ方向に延出している。
【００８０】
固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ、可動電極２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、空洞部３２内に収容されている。空洞部３２内の下地層１１上には、平面視において、第３可動電極２４ｃの第３支持部２７ｃ、第１固定電極２２ａ、第１可動電極２４ａの第１支持部２７ａ、第３固定電極２２ｃ、第２可動電極２４ｂの第２支持部２７ｂ、第２固定電極２２ｂ、第４可動電極２４ｄの第４支持部２７ｄが、−Ｙ方向にこの順に並んで形成されている。
【００８１】
第１〜第３固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々は、例えば、図１２に示すように、空洞部３２内で配線２と電気的に接続され、配線２を介して外部の発振回路部（例えば、図１３に示す発振回路部１１０）と電気的に接続されている。また、第１〜第３可動電極２４ａ，２４ｂ，２４ｃの各々は、例えば、空洞部３２内で配線３と電気的に接続され、配線３を介して外部の発振回路部と電気的に接続されている。
【００８２】
ＭＥＭＳ素子５００において、第１固定電極２２ａと第１梁部２６ａ−１とは、第１振動子２０ａを構成している。第３固定電極２２ｃと第２梁部２６ａ−２とは、第２振動子２０ｂを構成している。第３固定電極２２ｃと第３梁部２６ｂ−１とは、第３振動子２０ｃを構成している。第２固定電極２２ｂと第４梁部２６ｂ−２とは、第４振動子２０ｄを構成している。第１固定電極２２ａと第３可動電極２４ｃは、第５振動子２０ｅを構成している。第２固定電極２２ｂと第４可動電極２４ｄとは、第６振動子２０ｆを構成している。第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、互いに異なる固有振動数を有することができる。例えば、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、互いに異なる梁部２６ａ−１，２６ａ−２，２６ｂ−１，２６ｂ−２，２６ｃ，２６ｄの形状を有することにより、互いに異なる固有振動数を有することができる。
【００８３】
ＭＥＭＳ素子５００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
４． 第４実施形態
４．１． 発振器
次に、第４実施形態に係る発振器１０００について、図面を参照しながら説明する。発振器１０００は、本発明に係るＭＥＭＳ素子を有する。ここでは、本発明に係るＭＥＭＳ素子として、ＭＥＭＳ素子１００を用いた例について説明する。図１３は、発振器１０００を模式的に示す構成図である。
【００８５】
発振器１０００は、図１３に示すように、ＭＥＭＳ素子１００と、発振回路部１１０と、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃと、を含むことができる。
【００８６】
発振回路部１１０は、例えば、トランジスターやコンデンサー等の回路素子を有している。発振回路部１１０は、例えば、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを動作させるための帰還増幅回路である。
【００８７】
第１振動子２０ａの一方の電極（例えば、図１に示す固定電極２２）は、スイッチ１２０ａを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができ、第１振動子２０ａの他方の電極（例えば、図１に示す可動電極２４）は、スイッチ１３０ａを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができる。第２振動子２０ｂの一方の電極は、スイッチ１２０ｂを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができ、第２振動子２０ｂの他方の電極は、スイッチ１３０ｂを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができる。第３振動子２０ｃの一方の電極は、スイッチ１２０ｃを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができ、第３振動子２０ｃの他方の電極は、スイッチ１３０ｃを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができる。
【００８８】
第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、それぞれ異なる固有振動数を有することができる。発振器１０００では、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを制御することで、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの１つを選択することができる。この選択された振動子と発振回路部１１０とによって、選択された振動子の固有振動数に応じた共振周波数を有する発振回路が構成される。なお、図示の例では、ＭＥＭＳ素子１００が、３つの振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有しているが、振動子の数は特に限定されない。
【００８９】
スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃとしては、例えば、アナログスイッチ、ＭＥＭＳスイッチ等を用いることができる。なお、図示の例では、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを用いているが、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを選択できる素子であれば限定されず、例えば、ヒューズ（図示しない）を用いてもよい。
【００９０】
発振器１０００では、例えば、所望の共振周波数が得られる梁部２６の長さＬ（図１および図２参照）の設計値付近で段階的に長さＬを変えた第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成し、この第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの最も所望の共振周波数に近い共振周波数が得られる振動子を選択して、発振回路を形成することができる。また、例えば、所望の共振周波数が得られる梁部２６の長さＬの設計値で第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成し、この第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの最も所望の共振周波数に近い共振周波数が得られる振動子を選択して、発振回路を形成することができる。したがって、発振器１０００によれば、所望の共振周波数を有する発振器を高い歩留まりで得ることができる。なお、ここでは、梁部２６の長さＬを変えた場合について説明したが、梁部２６の膜厚Ｔ（図１参照）を変えても同様である。
【００９１】
４．２． 変形例
次に、本実施形態の変形例に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る発振器において、発振器１０００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
（１）第１変形例
まず、第１変形例に係る発振器２０００について説明する。図１４は、発振器２０００を模式的に示す構成図である。
【００９３】
発振器１０００の例では、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対して１つの発振回路部１１０を有していた。これに対して、発振器２０００は、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々に対して発振回路部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを有することができる。
【００９４】
図１４に示すように、第１振動子２０ａの一方の電極（例えば、図１に示す固定電極２２）は、スイッチ１２０ａを介して、第１発振回路部１１０ａに電気的に接続されることができ、第１振動子２０ａの他方の電極（例えば、図１に示す可動電極２４）は、スイッチ１３０ａを介して、第１発振回路部１１０ａに電気的に接続されることができる。第２振動子２０ｂの一方の電極は、スイッチ１２０ｂを介して、第２発振回路部１１０ｂに電気的に接続されることができ、第２振動子２０ｂの他方の電極は、スイッチ１３０ｂを介して、第２発振回路部１１０ａに電気的に接続されることができる。第３振動子２０ｃの一方の電極は、スイッチ１２０ｃを介して、第３発振回路部１１０ｃに電気的に接続されることができ、第３振動子２０ｃの他方の電極は、スイッチ１３０ｃを介して、第３発振回路部１１０ｃに電気的に接続されることができる。発振器２０００では、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを制御することで、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの１つを選択することができる。この選択された振動子と、対応する発振回路部と、によって、選択された振動子の固有振動数に応じた共振周波数を有する発振回路が構成される。
【００９５】
発振器２０００では、互いに異なる固有振動数を有する第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを選択して用いることができるため、１つの発振器から３つの周波数信号を出力することができる。
【００９６】
発振器２０００は、１つの振動子に対して１つの発振回路部を有している。したがって、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が大きい場合、具体的には、例えば、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が５０〜１００ＭＨｚの場合でも、各振動子に応じた発振回路を形成することができる。
【００９７】
（２）第２変形例
次に、第２変形例に係る発振器３０００について説明する。図１５は、発振器３０００を模式的に示す構成図である。以下、発振器３０００において、発振器２０００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９８】
発振器２０００の例では、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々に対して発振回路部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを有していた。これに対して、発振器３０００は、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対して１つの発振回路部３１１０を有することができる。これにより、発振器２０００と比べて、発振回路部が１つでよいため、装置の小型化や配線の取り回しの簡略化を図ることができる。
【００９９】
発振器３０００では、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が小さいことが望ましく、具体的には、例えば、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が５０ＭＨｚより小さいことが望ましい。
【０１００】
発振器３０００によれば、発振器２０００と同様に、互いに異なる固有振動数を有する第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを選択して用いることができるため、１つの発振器から３つの周波数信号を出力することができる。
【０１０１】
発振器３０００によれば、発振回路部が１つでよいため、装置の小型化や配線の取り回しの簡略化を図ることができる。
【０１０２】
なお、上述した各実施形態および各変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１０３】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１０４】
２ 配線、３ 配線、４ａ，４ｂ，４ｃ 配線プラグ、５ａ，５ｂ，５ｃ 配線プラグ、
６ 保護膜、１０ 基板、１１ 下地層、２０ａ 第１振動子、２０ｂ 第２振動子、
２０ｃ 第３振動子、２０ｄ 第４振動子、２０ｅ 第５振動子、２０ｄ 第６振動子、
２２ 固定電極、２２ａ 第１固定電極、２２ｂ 第２固定電極、
２２ｃ 第３固定電極、２６ 梁部、２７ 支持部、２８ 固定部、２９ 犠牲層、
３０ 層間絶縁層、３２ 空洞部、４０ 第１被覆層、４２ 貫通孔、
５０ 第２被覆層、１００ ＭＥＭＳ素子、１１０ 発振回路部、
１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ スイッチ、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ スイッチ、
２００，３００，４００ ＭＥＭＳ素子、４０３ 配線、
４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ 配線プラグ、５００ ＭＥＭＳ素子、
１０００，２０００，３０００ 発振器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ素子および発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて製作されたＭＥＭＳ素子が注目されている。このようなＭＥＭＳ素子は、振動子やセンサーなどとして利用されている。例えば、特許文献１には、半導体基板上にＭＥＭＳ技術を用いて形成された固定電極と可動電極とからなる振動子を有するＭＥＭＳ素子が記載されている。この特許文献１に記載のＭＥＭＳ素子では、可動電極の振動時における空気抵抗を減少させるために、固定電極および可動電極が減圧状態で気密封止された空洞部内に収容されている。
【０００３】
このようなＭＥＭＳ素子では、近年の電子機器の小型化に伴い、より一層の小型化が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２２９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、小型化が可能なＭＥＭＳ素子を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上述のＭＥＭＳ素子を含む発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＭＥＭＳ素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された空洞部と、
前記空洞部に収容された第１振動子と、
前記空洞部に収容された第２振動子と、
を含む。
【０００７】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、２つの振動子（第１振動子および第２振動子）を１つの空洞部に収容することができる。これにより、２つの振動子を振動子ごとに空洞部に収容する場合、すなわち、２つの空洞部を設ける場合と比べて、空洞部の数を減らすことができるため、基板における空洞部の専有面積を小さくすることができる。したがって、小型化を図ることができる。
【０００８】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【０００９】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記空洞部は、平面視において、第１辺と、前記第１辺よりも長さの短い第２辺と、を有し、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、前記第１辺に沿って配置されていることができる。
【００１０】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、上述のＭＥＭＳ素子と同様に、小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
さらに、前記空洞部に収容された第３振動子を含み、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、第１方向に延びる第１仮想直線上に配置され、
前記第３振動子は、平面視において、前記第１方向に延びる第２仮想直線と、前記第１振動子と前記第２振動子との間を通り前記第１方向と直交する第２方向に延びる第３仮想直線と、が交差する位置に配置されていることができる。
【００１２】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、空洞部の平面形状を、正方形に近づけることができる。これにより、例えば、長辺（第１辺）の長さと短辺（第２辺）の長さの差が大きい平面形状を有する空洞部と比べて、基板と被覆層（第１被覆層および第２被覆層）との間の熱膨張率の違いに起因する被覆層の変形を抑制することができる。そのため、被覆層の変形により、振動子の動作が妨げられたり、空洞部内の圧力が上昇して振動子の特性が悪化したりすることを防ぐことができる。したがって、特性が良く、信頼性の高いＭＥＭＳ素子を得ることができる。
【００１３】
本発明に係るＭＥＭＳ素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第１支持部、および前記第１支持部から第１方向に延出して前記第１電極の一部に対向する第１梁部、を有する第２電極と、
前記基板の上方に形成された第２支持部、および前記第２支持部から前記第１方向とは反対方向の第２方向に延出して前記第１電極の一部に対向する第２梁部、を有する第３電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１電極、前記第２電極、および前記第３電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第２電極は、第１振動子をなし、
前記第１電極および前記第３電極は、第２振動子をなしている。
【００１４】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、上述のＭＥＭＳ素子と同様に、小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明に係るＭＥＭＳ素子は、
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第２電極と、
前記基板の上方であって、前記第１電極と前記第２電極の間に形成された第３電極と、
前記基板の上方であって前記第１電極と前記第３電極との間に形成された第１支持部、前記第１支持部から延出され前記第１電極に対向する第１梁部、および前記第１支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第２梁部、を有する第４電極と、
前記基板の上方であって前記第２電極と前記第３電極との間に形成された第２支持部、前記第２支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第３梁部、および前記第２支持部から延出され前記第２電極に対向する第４梁部、を有する第５電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１から第５電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第１梁部は、第１振動子をなし、
前記第３電極および前記第２梁部は、第２振動子をなし、
前記第３電極および前記第３梁部は、第３振動子をなし、
前記第４電極および前記第４梁部は、第４振動子をなしている。
【００１６】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、上述のＭＥＭＳ素子と同様に、小型化を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記基板の上方に形成された絶縁部を含み、
前記空洞部は、前記絶縁部に設けられていることができる。
【００１８】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記絶縁部は、複数の層間絶縁層からなることができる。
【００１９】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記基板の上方に、平面視において、前記空洞部を囲むガードリングが形成されていることができる。
【００２０】
本発明に係るＭＥＭＳ素子において、
前記ガードリングは、導電性の材料からなることができる。
【００２１】
このようなＭＥＭＳ素子によれば、ガードリングを電磁シールドとして機能させることができる。
【００２２】
本発明に係る発振器は、
本発明のＭＥＭＳ素子を含む。
【００２３】
このような発振器によれば、所望の共振周波数を有する発振器を高い歩留まりで得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子を模式的に示す断面図。
【図２】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図３】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図４】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図５】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１実施形態の第１変形例に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図８】第１実施形態の第２変形例に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図９】第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子を模式的に示す断面図。
【図１０】第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図１１】第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子を模式的に示す断面図。
【図１２】第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子の空洞部内を模式的に示す平面図。
【図１３】第４実施形態に係る発振器を模式的に示す構成図。
【図１４】第４実施形態の第１変形例に係る発振器を模式的に示す構成図。
【図１５】第４実施形態の第２変形例に係る発振器を模式的に示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
１． 第１実施形態
１．１． ＭＥＭＳ素子
まず、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示すＭＥＭＳ素子１００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。
【００２７】
ＭＥＭＳ素子１００は、図１および図２に示すように、基板１０と、振動子（第１振動子２０ａ，第２振動子２０ｂ，第３振動子２０ｃ）と、絶縁部（以下、層間絶縁層という）３０と、を含む。ＭＥＭＳ素子１００は、さらに、第１被覆層４０と、第２被覆層５０と、を含むことができる。
【００２８】
基板１０としては、例えば、シリコン基板等の半導体基板を用いることができる。基板１０として、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、合成樹脂基板などの各種の基板を用いてもよい。基板１０上には、下地層１１が形成されている。下地層１１は、例えば、基板１０側から酸化シリコン層、窒化シリコン層をこの順で積層した積層構造を有している。
【００２９】
層間絶縁層３０は、下地層１１上に形成されている。層間絶縁層３０は、図示の例では、第１層間絶縁層３０ａ、第２層間絶縁層３０ｂ、第３層間絶縁層３０ｃの３層で構成されているが、層間絶縁層３０を構成する層の数は、特に限定されない。層間絶縁層３０上には、酸化シリコンや窒化シリコンなどからなる保護膜６が形成されている。
【００３０】
層間絶縁層３０は、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが収容される空洞部３２を有している。空洞部３２には、図２に示すように、３つの振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが収容されているが、その数は限定されない。空洞部３２は、図２に示すように、平面視において（Ｚ方向からみて）、第１辺３２ａと、第１辺３２ａよりも長さが短い第２辺３２ｂと、を有する。図示の例では、第１辺３２ａは、Ｘ方向に延びており、第２辺３２ｂは、Ｙ方向に延びている。空洞部３２の平面形状は、第１辺３２ａが長辺、第２辺３２ｂが短辺となる長方形であるが、その形状は特に限定されない。
【００３１】
空洞部３２内は、例えば、減圧状態である。空洞部３２は、図示の例では、層間絶縁層３０の側面、第１被覆層４０、基板１０（下地層１１）により区画される領域である。図示はしないが、空洞部３２には、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを平面視において囲む包囲壁（ガードリング）が形成されていてもよい。包囲壁は、配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃと共通の工程で形成されることができる。包囲壁を導電性の材料で形成することにより、包囲壁を電磁シールドとして機能させることができる。
【００３２】
第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、および第３振動子２０ｃは、空洞部３２内に収容されている。第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、第３振動子２０ｃは、図２に示すように、平面視において、長辺である第１辺３２ａ（Ｘ方向）に沿って配置されている。各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、例えば、固定電極２２の長辺ａが第１辺３２ａと平行となるように配置されている。
【００３３】
振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、下地層１１上に形成された固定電極２２と、固定電極２２と一定の間隔を空けて形成された可動電極２４と、を有する。固定電極２２の平面形状は、図２に示すように、長辺ａと短辺ｂとを有する長方形である。可動電極２４は、下地層１１上に形成された固定部２５と、固定電極２２に対向して配置された振動可能な梁部２６と、梁部２６と固定部２５を連結して支持する支持部２７と、で構成されている。可動電極２２は、図示の例では、片持ち梁であるが、両持ち梁であってもよい。外部の発振回路部（例えば、図１３に示す発振回路部１１０）から電極２２，２４間に電圧が印加されると、可動電極２４は、電極２２，２４間に発生する静電力により振動する。固定電極２２および可動電極２４の材質としては、例えば、所定の不純物をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【００３４】
第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、例えば、互いに異なる固有振動数を有している。例えば、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、互いに異なる可動電極２４の形状を有することによって、互いに異なる固有振動数を有することができる。具体的には、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの梁部２６の長さＬや膜厚Ｔ（図１参照）が互いに異なる大きさを有することにより、互いに異なる固有振動数を有することができる。
【００３５】
固定電極２２は、空洞部３２内で配線２と電気的に接続され、配線２を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ４ａと電気的に接続される。配線２は、図２に示すように、平面視において、固定電極２２から空洞部３２の第２辺３２ｂに沿って−Ｙ方向に延びている。固定電極２２は、例えば、配線２や配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ等を介して、外部の発振回路部と電気的に接続される。
【００３６】
可動電極２４は、空洞部３２内で配線３と電気的に接続され、配線３を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ５ａと電気的に接続される。配線３は、平面視において、可動電極２４から空洞部３２の第２辺３２ｂに沿って、配線２の延びる方向（−Ｙ方向）とは反対方向（＋Ｙ方向）に延びている。可動電極２４は、例えば、配線３や配線プラグ５ａ，５ｂ，５ｃ等を介して、外部の発振回路部と電気的に接続される。
【００３７】
第１被覆層４０は、図１に示すように、空洞部３２の上方に形成されている。第１被覆層４０には、貫通孔４２が形成されている。貫通孔４２の数は、図１の例では、２つだが、その数は限定されない。第１被覆層４０は、空洞部３２の上方を覆っている。第１被覆層４０は、例えば、チタン層、窒化チタン層、アルミ−銅合金層、窒化チタン層がこの順で積層された積層構造を有する。第１被覆層４０の膜厚は、例えば、数百ｎｍ程度である。
【００３８】
第２被覆層５０は、第１被覆層４０上に形成されている。第２被覆層５０は、第１被覆層４０の貫通孔４２を塞いでいる。第１被覆層４０および第２被覆層５０は、空洞部３２の上方を覆って空洞部３２を封止する封止部材である。第２被覆層５０の材質としては、例えば、アルミ、チタン、タングステン等の金属を挙げることができる。第２被覆層５０の膜厚は、例えば、３μｍ程度である。
【００３９】
ＭＥＭＳ素子１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４０】
ＭＥＭＳ素子１００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、複数の振動子を振動子ごとに空洞部に収容する場合、すなわち複数の空洞部を設ける場合と比べて、空洞部の数を減らすことができるため、基板１０上における空洞部３２の専有面積を小さくすることができる。そのため、ＭＥＭＳ素子１００によれば、小型化を図ることができる。
【００４１】
ＭＥＭＳ素子１００によれば、固有振動数の異なる複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有することができる。したがって、例えば、１つのＭＥＭＳ素子１００から複数の周波数信号を出力することができる。また、例えば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃから所望の共振周波数に近い共振周波数が得られる振動子を選択して用いることで、所望の共振周波数を有する発振器を高い歩留まりで得ることができる。また、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することにより、空洞部内の減圧度が同一の状態で、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの特性を比較できる。なお、詳細については、後述する。
【００４２】
１．２． ＭＥＭＳ素子の製造方法
次に、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３〜図６は、ＭＥＭＳ素子１００の製造工程を模式的に示す断面図である。
【００４３】
図３に示すように、下地層１１上に振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成する。図３では、第１振動子２０ａのみを図示しているが、第２振動子２０ｂ，第３振動子２０ｃも同じ工程で形成することができる。振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成する工程は、具体的には、まず、ＣＶＤ法やスパッタ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により下地層１１上に固定電極２２を形成する。固定電極２２が多結晶シリコンからなる場合、導電性を付与するために所定の不純物をドーピングする。次に、熱酸化処理またはＣＶＤ法により、固定電極２２を覆う犠牲層２９を形成する。犠牲層として、例えば、酸化膜を用いることができる。次に、犠牲層２９上および下地層１１上に可動電極２４を形成する。可動電極２４は、ＣＶＤ法やスパッタ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により形成される。可動電極２４が多結晶シリコンからなる場合、導電性を付与するために所定の不純物をドーピングする。以上の工程により、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが形成される。なお、本工程では、固定電極２２や可動電極２４と一体的に配線２および配線３が形成される。
【００４４】
図４に示すように、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを覆う層間絶縁層３０、および層間絶縁層３０に形成された配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃを形成する。層間絶縁層３０は、例えば、ＣＶＤ法や塗布（スピンコート）法などにより形成される。なお、層間絶縁層３０を形成した後に、層間絶縁層３０の表面を平坦化する処理を行ってもよい。配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃは、ＣＶＤ法やスパッタ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により形成される。なお、配線プラグ４ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ，５ｂ，５ｃを形成する工程において、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを囲む包囲壁（図示しない）を形成してもよい。
【００４５】
次に、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの上方の層間絶縁層３０上に、第１被覆層４０を形成する。第１被覆層４０は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法などによる成膜処理と、フォトリソグラフィ技術などによるパターニング処理により形成される。第１被覆層４０には、貫通孔４２が形成される。貫通孔４２は、本工程のパターニング処理により形成されてもよいし、第１被覆層４０を形成した後にパターニング処理して形成されてもよい。
【００４６】
図５に示すように、層間絶縁層３０上および配線プラグ４ｃ、５ｃ上に保護膜６を形成する。保護膜６は、例えば、プラズマＣＶＤ法により形成される。次に、保護膜６に貫通孔４２と連通する開口部を形成する。すなわち、開口部により、貫通孔４２を露出させる。開口部は、例えば、フォトリソグラフィ技術により形成される。
【００４７】
図６に示すように、貫通孔４２を通して振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの上方の層間絶縁層３０および犠牲層２９を除去し、空洞部３２を形成する（リリース工程）。例えば、フッ化水素酸や緩衝フッ酸（フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液）などを用いたウエットエッチング、フッ化水素系のガスなどを用いたドライエッチングにより、層間絶縁層３０および犠牲層２９を除去して、空洞部３２を形成することができる。
【００４８】
図１に示すように、第１被覆層４０上に第２被覆層５０を形成する。第２被覆層５０は、少なくとも第１被覆層４０の貫通孔４２上に形成される。これにより、貫通孔４２を塞ぐことができ、空洞部３２を封止することができる。第２被覆層５０は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法などの気相成長法により形成される。これにより、空洞部３２を減圧状態のまま封止することができる。
【００４９】
以上の工程により、ＭＥＭＳ素子１００を製造することができる。
【００５０】
ＭＥＭＳ素子１００の製造方法によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。
【００５１】
１．３． 変形例
次に、本実施形態の変形例に係るＭＥＭＳ素子について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係るＭＥＭＳ素子において、ＭＥＭＳ素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
（１）第１変形例
まず、本実施形態の第１変形例に係るＭＥＭＳ素子２００について説明する。図７は、ＭＥＭＳ素子２００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。
【００５３】
ＭＥＭＳ素子２００では、図７に示すように、第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、第３振動子２０ｃが１つの空洞部３２内に収容されている。第１振動子２０ａと第２振動子２０ｂは、平面視において、第１方向（図示の例では、Ｘ方向）に延びる第１仮想直線Ａ上に配置されている。図示の例では、第１方向は、空洞部３２の第１辺３２ａに沿う方向である。第３振動子２０ｃは、平面視において、第１方向に延びる第２仮想直線Ｂと、第１振動子２０ａと第２振動子２０ｂとの間を通り第１方向と直交する第２方向（図示の例では、Ｙ方向）に延びる第３仮想直線Ｃと、が交差する位置に配置されている。これにより、平面視において、複数の振動子を１つの仮想直線上に並べた場合（例えば、図２参照）と比べて、空洞部３２の第１辺３２ａの長さと第２辺３２ｂの長さとの差を小さくすることができる。すなわち、空洞部３２の平面形状を、正方形に近づけることができる。
【００５４】
図示の例では、空洞部３２内に第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃが収容されているが、上述した第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃからなる配置パターンを繰り返すことにより、４つ以上の振動子が空洞部３２内に収容されていてもよい。
【００５５】
ＭＥＭＳ素子２００によれば、空洞部３２の平面形状を、正方形に近づけることができる。これにより、例えば、長辺（第１辺３２ａ）の長さと短辺（第２辺３２ｂ）の長さの差が大きい平面形状を有する空洞部と比べて、基板１０と被覆層４０，５０との間の熱膨張率の違いに起因する被覆層４０，５０の変形を抑制することができる。そのため、被覆層４０，５０の変形により、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの動作が妨げられたり、空洞部３２内の圧力が上昇して振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの特性が悪化したりすることを防ぐことができる。したがって、特性が良く、信頼性の高いＭＥＭＳ素子を得ることができる。
【００５６】
ＭＥＭＳ素子２００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００５７】
（２）第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係るＭＥＭＳ素子３００について説明する。図８は、ＭＥＭＳ素子３００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。
【００５８】
ＭＥＭＳ素子３００では、第１振動子２０ａ、第２振動子２０ｂ、第３振動子２０ｃは、図８に示すように、平面視において、長辺である第１辺３２ａに沿って配置されている。すなわち、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、図示の例では、Ｙ方向に並んで配置されている。また、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、固定電極２２の短辺ｂが空洞部３２の第１辺３２ａと平行となるように配置されている。
【００５９】
固定電極２２と接続する配線２は、平面視において、固定電極２２から、−Ｘ方向に延びている。可動電極２４と接続する配線３は、可動電極２４から、配線２の延びる方向（−Ｘ方向）とは反対方向（＋Ｘ方向）に延びている。
【００６０】
ＭＥＭＳ素子３００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
２． 第２実施形態
次に、第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子４００について、図面を参照しながら説明する。図９は、ＭＥＭＳ素子４００を模式的に示す断面図である。図１０は、図９に示すＭＥＭＳ素子４００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。なお、第２の実施形態に係るＭＥＭＳ素子４００において、上述した第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
ＭＥＭＳ素子４００は、図９および図１０に示すように、基板１０と、振動子（第１振動子２０ａ，第２振動子２０ｂ，第３振動子２０ｃ，第４振動子２０ｄ，第５振動子２０ｅ，第６振動子２０ｆ）と、層間絶縁層３０と、を含む。ＭＥＭＳ素子４００は、さらに、第１被覆層４０と、第２被覆層５０と、を含むことができる。
【００６３】
第１振動子２０ａは、第１電極（以下、本実施形態において固定電極という）２２と、第２電極（以下、本実施形態において第１可動電極という）２４ａと、を有する。第１可動電極２４ａは、下地層１１上に形成された第１支持部２７ａと、第１支持部２７ａから第１方向（図示の例では、−Ｙ方向）に延出して固定電極２２と対向する第１梁部２６ａと、下地層１１上に形成され第１支持部２７ａと連続する第１固定部２５ａと、で構成されている。固定電極２２および第１可動電極２４ａは、空洞部３２内に収容されている。
【００６４】
第１可動電極２４ａは、空洞部３２内で配線３と電気的に接続され、配線３を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ５ａと電気的に接続されている。第１可動電極２４ａは、例えば、配線３や配線プラグ５ａ，５ｂ，５ｃ等を介して、外部の発振回路部（例えば、図１３に示す発振回路部１１０）と電気的に接続される。
【００６５】
なお、第３振動子２０ｃおよび第５振動子２０ｅは、図１０に示すように、第１振動子２０ａと同様の構成である。
【００６６】
第２振動子２０ｂは、固定電極２２と、第３電極（以下、本実施形態において第２可動電極という）２４ｂと、を有する。第２可動電極２４ｂは、下地層１１上に形成された第２支持部２７ｂと、第２支持部２７ｂから第１方向とは反対方向の第２方向（図示の例では、＋Ｙ方向）に延出して固定電極２２と対向する第２梁部２６ｂと、下地層１１上に形成され第２支持部２７ｂと連続する第２固定部２５ｂと、で構成されている。第１梁部２６ａに対向する固定電極２２の領域と、第２梁部２６ｂに対向する固定電極２２の領域は、図示の例では、重ならない。第３電極２４ｂは、空洞部３２内に収容されている。
【００６７】
第２可動電極２４ｂは、空洞部３２内で配線４０３と電気的に接続され、配線４０３を介して、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ４０５ａと電気的に接続されている。第２可動電極２４ｂは、例えば、配線４０３や配線プラグ４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ等を介して、外部の発振回路部と電気的に接続される。
【００６８】
なお、第４振動子２０ｄおよび第６振動子２０ｆは、図１０に示すように、第２振動子２０ｂと同様の構成である。
【００６９】
固定電極２２は、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの共通電極である。図１０に示すように、第１振動子２０ａと第２振動子２０ｂとは、固定電極２２を挟んでＹ方向に並んで配置されている。第３振動子２０ｃと第４振動子２０ｄとは、固定電極２２を挟んでＹ方向に並んで配置されている。第５振動子２０ｅと第６振動子２０ｆとは、固定電極２２を挟んでＹ方向に並んで配置されている。固定電極２２の平面形状は、図１０に示すように、例えば、長方形である。固定電極２２は、互いに対向する第１側面ｆ１と、第２側面ｆ２と、を有している。第１可動電極２４ａの第１梁部２６ａは、第１側面ｆ１側から第２側面ｆ２側に延出して、固定電極２２の一部と対向している。第２可動電極２４ｂの第２梁部２６ｂは、第２側面ｆ２側から第１側面ｆ１側に延出して、固定電極２２の一部と対向している。
【００７０】
第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、例えば、互いに異なる固有振動数を有している。例えば、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、互いに異なる可動電極２４ａ，２４ｂの形状を有することによって、互いに異なる固有振動数を有することができる。
【００７１】
ＭＥＭＳ素子４００によれば、固定電極２２は、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆの共通電極である。したがって、固定電極２２と、空洞部３２の外側に形成された配線プラグ（図示しない）と、を電気的に接続する配線２の取り回しを簡略化することができる。
【００７２】
ＭＥＭＳ素子４００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
３． 第３実施形態
次に、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子５００について、図面を参照しながら説明する。図１１は、ＭＥＭＳ素子５００を模式的に示す断面図である。図１２は、図１１に示すＭＥＭＳ素子５００の空洞部３２内を模式的に示す平面図である。なお、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子５００において、上述した第１実施形態および第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子１００，４００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７４】
ＭＥＭＳ素子５００は、図１１および図１２に示すように、基板１０と、第１電極（以下、本実施形態において第１固定電極という）２２ａと、第２電極（以下、本実施形態において第２固定電極という）２２ｂと、第３電極（以下、本実施形態において第３固定電極という）２２ｃと、第４電極（以下、本実施形態において第１可動電極という）２４ａと、第５電極（以下、本実施形態において第２可動電極という）２４ｂと、層間絶縁層３０と、を含む。ＭＥＭＳ素子５００は、さらに、第３可動電極２４ｃと、第４可動電極２４ｄと、第１被覆層４０と、第２被覆層５０と、を含むことができる。
【００７５】
第１固定電極２２ａ、第２固定電極２２ｂ、第３固定電極２２ｃは、下地層１１上（基板１０の上方）に形成されている。第１〜第３固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、図１１および図１２に示すように、Ｙ方向に並んでいる。図示の例では、第１固定電極２２ａと第２固定電極２２ｂの間に第３固定電極２２ｃが形成されている。なお、図１１および図１２では、Ｙ方向は、空洞部３２の第２辺３２ａに沿う方向であり、Ｘ方向は、空洞部３２の第１辺３２ｂに沿う方向である。第１〜第３固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、互いに離間して形成されている。
【００７６】
第１可動電極２４ａは、下地層１１上であって第１固定電極２２ａと第３固定電極２２ｃとの間に形成された第１支持部２７ａと、第１支持部２７ａから延出され第１固定電極２２ａに対向する第１梁部２６ａ−１と、第１支持部２７ａから延出され第３固定電極２２ｃの一部に対向する第２梁部２６ａ−２と、で構成されている。図示の例では、第１梁部２６ａ−１は、第１支持部２７ａから＋Ｙ方向に延出し、第２梁部２６ａ−２は、第１支持部２７ａから−Ｙ方向に延出している。すなわち、第１梁部２６ａ−１と第２梁部２６ａ−２とは、第１支持部２７ａから互いに反対方向に延出している。
【００７７】
第２可動電極２４ｂは、下地層１１上であって第２固定電極２２ｂと第３固定電極２２ｃとの間に形成された第２支持部２７ｂと、第２支持部２７ｂから延出され第３固定電極２２ｃの一部に対向する第３梁部２６ｂ−１と、第２支持部２７ｂから延出され第２固定電極２２ｂに対向する第４梁部２６ｂ−２と、で構成されている。図示の例では、第３梁部２６ｂ−１は、第２支持部２７ｂから＋Ｙ方向に延出し、第４梁部２６ｂ−２は、第２支持部２７ｂから−Ｙ方向に延出している。すなわち、第３梁部２６ｂ−１と第４梁部２６ｂ−２とは、第２支持部２７ｂから互いに反対方向に延出している。
【００７８】
第３可動電極２４ｃは、下地層１１上に形成された第３支持部２７ｃと、第３支持部２７ｃから延出して第１固定電極２２ａと対向する第５梁部２６ｃと、下地層１１上に形成され第３支持部２７ｃと連続する固定部２５ｃと、で構成されている。第５梁部２６ｃは、図示の例では、第３支持部２７ｃから−Ｙ方向に延出している。
【００７９】
第４可動電極２４ｄは、下地層１１上に形成された第４支持部２７ｄと、第４支持部２７ｄから延出して第２固定電極２２ｂと対向する第６梁部２６ｄと、下地層１１上に形成され第４支持部２７ｄと連続する固定部２５ｄと、で構成されている。第６梁部２６ｄは、図示の例では、第４支持部２７ｄから＋Ｙ方向に延出している。
【００８０】
固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ、可動電極２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、空洞部３２内に収容されている。空洞部３２内の下地層１１上には、平面視において、第３可動電極２４ｃの第３支持部２７ｃ、第１固定電極２２ａ、第１可動電極２４ａの第１支持部２７ａ、第３固定電極２２ｃ、第２可動電極２４ｂの第２支持部２７ｂ、第２固定電極２２ｂ、第４可動電極２４ｄの第４支持部２７ｄが、−Ｙ方向にこの順に並んで形成されている。
【００８１】
第１〜第３固定電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々は、例えば、図１２に示すように、空洞部３２内で配線２と電気的に接続され、配線２を介して外部の発振回路部（例えば、図１３に示す発振回路部１１０）と電気的に接続されている。また、第１〜第３可動電極２４ａ，２４ｂ，２４ｃの各々は、例えば、空洞部３２内で配線３と電気的に接続され、配線３を介して外部の発振回路部と電気的に接続されている。
【００８２】
ＭＥＭＳ素子５００において、第１固定電極２２ａと第１梁部２６ａ−１とは、第１振動子２０ａを構成している。第３固定電極２２ｃと第２梁部２６ａ−２とは、第２振動子２０ｂを構成している。第３固定電極２２ｃと第３梁部２６ｂ−１とは、第３振動子２０ｃを構成している。第２固定電極２２ｂと第４梁部２６ｂ−２とは、第４振動子２０ｄを構成している。第１固定電極２２ａと第３可動電極２４ｃは、第５振動子２０ｅを構成している。第２固定電極２２ｂと第４可動電極２４ｄとは、第６振動子２０ｆを構成している。第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、互いに異なる固有振動数を有することができる。例えば、第１〜第６振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆは、互いに異なる梁部２６ａ−１，２６ａ−２，２６ｂ−１，２６ｂ−２，２６ｃ，２６ｄの形状を有することにより、互いに異なる固有振動数を有することができる。
【００８３】
ＭＥＭＳ素子５００によれば、複数の振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆを１つの空洞部３２に収容することができる。したがって、ＭＥＭＳ素子１００と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
４． 第４実施形態
４．１． 発振器
次に、第４実施形態に係る発振器１０００について、図面を参照しながら説明する。発振器１０００は、本発明に係るＭＥＭＳ素子を有する。ここでは、本発明に係るＭＥＭＳ素子として、ＭＥＭＳ素子１００を用いた例について説明する。図１３は、発振器１０００を模式的に示す構成図である。
【００８５】
発振器１０００は、図１３に示すように、ＭＥＭＳ素子１００と、発振回路部１１０と、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃと、を含むことができる。
【００８６】
発振回路部１１０は、例えば、トランジスターやコンデンサー等の回路素子を有している。発振回路部１１０は、例えば、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを動作させるための帰還増幅回路である。
【００８７】
第１振動子２０ａの一方の電極（例えば、図１に示す固定電極２２）は、スイッチ１２０ａを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができ、第１振動子２０ａの他方の電極（例えば、図１に示す可動電極２４）は、スイッチ１３０ａを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができる。第２振動子２０ｂの一方の電極は、スイッチ１２０ｂを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができ、第２振動子２０ｂの他方の電極は、スイッチ１３０ｂを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができる。第３振動子２０ｃの一方の電極は、スイッチ１２０ｃを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができ、第３振動子２０ｃの他方の電極は、スイッチ１３０ｃを介して、発振回路部１１０に電気的に接続されることができる。
【００８８】
第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、それぞれ異なる固有振動数を有することができる。発振器１０００では、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを制御することで、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの１つを選択することができる。この選択された振動子と発振回路部１１０とによって、選択された振動子の固有振動数に応じた共振周波数を有する発振回路が構成される。なお、図示の例では、ＭＥＭＳ素子１００が、３つの振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有しているが、振動子の数は特に限定されない。
【００８９】
スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃとしては、例えば、アナログスイッチ、ＭＥＭＳスイッチ等を用いることができる。なお、図示の例では、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを用いているが、振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを選択できる素子であれば限定されず、例えば、ヒューズ（図示しない）を用いてもよい。
【００９０】
発振器１０００では、例えば、所望の共振周波数が得られる梁部２６の長さＬ（図１および図２参照）の設計値付近で段階的に長さＬを変えた第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成し、この第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの最も所望の共振周波数に近い共振周波数が得られる振動子を選択して、発振回路を形成することができる。また、例えば、所望の共振周波数が得られる梁部２６の長さＬの設計値で第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを形成し、この第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの最も所望の共振周波数に近い共振周波数が得られる振動子を選択して、発振回路を形成することができる。したがって、発振器１０００によれば、所望の共振周波数を有する発振器を高い歩留まりで得ることができる。なお、ここでは、梁部２６の長さＬを変えた場合について説明したが、梁部２６の膜厚Ｔ（図１参照）を変えても同様である。
【００９１】
４．２． 変形例
次に、本実施形態の変形例に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る発振器において、発振器１０００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
（１）第１変形例
まず、第１変形例に係る発振器２０００について説明する。図１４は、発振器２０００を模式的に示す構成図である。
【００９３】
発振器１０００の例では、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対して１つの発振回路部１１０を有していた。これに対して、発振器２０００は、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々に対して発振回路部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを有することができる。
【００９４】
図１４に示すように、第１振動子２０ａの一方の電極（例えば、図１に示す固定電極２２）は、スイッチ１２０ａを介して、第１発振回路部１１０ａに電気的に接続されることができ、第１振動子２０ａの他方の電極（例えば、図１に示す可動電極２４）は、スイッチ１３０ａを介して、第１発振回路部１１０ａに電気的に接続されることができる。第２振動子２０ｂの一方の電極は、スイッチ１２０ｂを介して、第２発振回路部１１０ｂに電気的に接続されることができ、第２振動子２０ｂの他方の電極は、スイッチ１３０ｂを介して、第２発振回路部１１０ａに電気的に接続されることができる。第３振動子２０ｃの一方の電極は、スイッチ１２０ｃを介して、第３発振回路部１１０ｃに電気的に接続されることができ、第３振動子２０ｃの他方の電極は、スイッチ１３０ｃを介して、第３発振回路部１１０ｃに電気的に接続されることができる。発振器２０００では、スイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを制御することで、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの１つを選択することができる。この選択された振動子と、対応する発振回路部と、によって、選択された振動子の固有振動数に応じた共振周波数を有する発振回路が構成される。
【００９５】
発振器２０００では、互いに異なる固有振動数を有する第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを選択して用いることができるため、１つの発振器から３つの周波数信号を出力することができる。
【００９６】
発振器２０００は、１つの振動子に対して１つの発振回路部を有している。したがって、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が大きい場合、具体的には、例えば、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が５０〜１００ＭＨｚの場合でも、各振動子に応じた発振回路を形成することができる。
【００９７】
（２）第２変形例
次に、第２変形例に係る発振器３０００について説明する。図１５は、発振器３０００を模式的に示す構成図である。以下、発振器３０００において、発振器２０００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９８】
発振器２０００の例では、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々に対して発振回路部１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを有していた。これに対して、発振器３０００は、第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃに対して１つの発振回路部３１１０を有することができる。これにより、発振器２０００と比べて、発振回路部が１つでよいため、装置の小型化や配線の取り回しの簡略化を図ることができる。
【００９９】
発振器３０００では、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が小さいことが望ましく、具体的には、例えば、各振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃの有する固有振動数の差が５０ＭＨｚより小さいことが望ましい。
【０１００】
発振器３０００によれば、発振器２０００と同様に、互いに異なる固有振動数を有する第１〜第３振動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃを選択して用いることができるため、１つの発振器から３つの周波数信号を出力することができる。
【０１０１】
発振器３０００によれば、発振回路部が１つでよいため、装置の小型化や配線の取り回しの簡略化を図ることができる。
【０１０２】
なお、上述した各実施形態および各変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１０３】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１０４】
２ 配線、３ 配線、４ａ，４ｂ，４ｃ 配線プラグ、５ａ，５ｂ，５ｃ 配線プラグ、
６ 保護膜、１０ 基板、１１ 下地層、２０ａ 第１振動子、２０ｂ 第２振動子、
２０ｃ 第３振動子、２０ｄ 第４振動子、２０ｅ 第５振動子、２０ｄ 第６振動子、
２２ 固定電極、２２ａ 第１固定電極、２２ｂ 第２固定電極、
２２ｃ 第３固定電極、２６ 梁部、２７ 支持部、２８ 固定部、２９ 犠牲層、
３０ 層間絶縁層、３２ 空洞部、４０ 第１被覆層、４２ 貫通孔、
５０ 第２被覆層、１００ ＭＥＭＳ素子、１１０ 発振回路部、
１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ スイッチ、１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ スイッチ、
２００，３００，４００ ＭＥＭＳ素子、４０３ 配線、
４０５ａ，４０５ｂ，４０５ｃ 配線プラグ、５００ ＭＥＭＳ素子、
１０００，２０００，３０００ 発振器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に形成された空洞部と、
前記空洞部に収容された第１振動子と、
前記空洞部に収容された第２振動子と、
を含む、ＭＥＭＳ素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記空洞部は、平面視において、第１辺と、前記第１辺よりも長さの短い第２辺と、を有し、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、前記第１辺に沿って配置されている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項３】
請求項１または２において、
さらに、前記空洞部に収容された第３振動子を含み、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、第１方向に延びる第１仮想直線上に配置され、
前記第３振動子は、平面視において、前記第１方向に延びる第２仮想直線と、前記第１振動子と前記第２振動子との間を通り前記第１方向と直交する第２方向に延びる第３仮想直線と、が交差する位置に配置されている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項４】
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第１支持部、および前記第１支持部から第１方向に延出して前記第１電極の一部と対向する第１梁部、を有する第２電極と、
前記基板の上方に形成された第２支持部、および前記第２支持部から前記第１方向とは反対方向の第２方向に延出して前記第１電極の一部に対向する第２梁部、を有する第３電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１電極、前記第２電極、および前記第３電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第２電極は、第１振動子をなし、
前記第１電極および前記第３電極は、第２振動子をなしている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項５】
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第２電極と、
前記基板の上方であって、前記第１電極と前記第２電極の間に形成された第３電極と、
前記基板の上方であって前記第１電極と前記第３電極との間に形成された第１支持部、前記第１支持部から延出され前記第１電極に対向する第１梁部、および前記第１支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第２梁部、を有する第４電極と、
前記基板の上方であって前記第２電極と前記第３電極との間に形成された第２支持部、前記第２支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第３梁部、および前記第２支持部から延出され前記第２電極に対向する第４梁部、を有する第５電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１から第５電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第１梁部は、第１振動子をなし、
前記第３電極および前記第２梁部は、第２振動子をなし、
前記第３電極および前記第３梁部は、第３振動子をなし、
前記第４電極および前記第４梁部は、第４振動子をなしている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記基板の上方に形成された絶縁部を含み、
前記空洞部は、前記絶縁部に設けられている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項７】
請求項６において、
前記絶縁部は、複数の層間絶縁層からなる、ＭＥＭＳ素子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記基板の上方に、平面視において、前記空洞部を囲むガードリングが形成されている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項９】
請求項８において、
前記ガードリングは、導電性の材料からなる、ＭＥＭＳ素子。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ素子を含む、発振器。
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に形成された空洞部と、
前記空洞部に収容された第１振動子と、
前記空洞部に収容された第２振動子と、
を含む、ＭＥＭＳ素子。
【請求項２】
請求項１において、
前記空洞部は、平面視において、第１辺と、前記第１辺よりも長さの短い第２辺と、を有し、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、前記第１辺に沿って配置されている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項３】
請求項１または２において、
さらに、前記空洞部に収容された第３振動子を含み、
前記第１振動子および前記第２振動子は、平面視において、第１方向に延びる第１仮想直線上に配置され、
前記第３振動子は、平面視において、前記第１方向に延びる第２仮想直線と、前記第１振動子と前記第２振動子との間を通り前記第１方向と直交する第２方向に延びる第３仮想直線と、が交差する位置に配置されている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項４】
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第１支持部、および前記第１支持部から第１方向に延出して前記第１電極の一部と対向する第１梁部、を有する第２電極と、
前記基板の上方に形成された第２支持部、および前記第２支持部から前記第１方向とは反対方向の第２方向に延出して前記第１電極の一部に対向する第２梁部、を有する第３電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１電極、前記第２電極、および前記第３電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第２電極は、第１振動子をなし、
前記第１電極および前記第３電極は、第２振動子をなしている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項５】
基板と、
前記基板の上方に形成された第１電極と、
前記基板の上方に形成された第２電極と、
前記基板の上方であって、前記第１電極と前記第２電極の間に形成された第３電極と、
前記基板の上方であって前記第１電極と前記第３電極との間に形成された第１支持部、前記第１支持部から延出され前記第１電極に対向する第１梁部、および前記第１支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第２梁部、を有する第４電極と、
前記基板の上方であって前記第２電極と前記第３電極との間に形成された第２支持部、前記第２支持部から延出され前記第３電極の一部に対向する第３梁部、および前記第２支持部から延出され前記第２電極に対向する第４梁部、を有する第５電極と、
前記基板の上方に形成され、前記第１から第５電極を収容する空洞部と、
を含み、
前記第１電極および前記第１梁部は、第１振動子をなし、
前記第３電極および前記第２梁部は、第２振動子をなし、
前記第３電極および前記第３梁部は、第３振動子をなし、
前記第４電極および前記第４梁部は、第４振動子をなしている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記基板の上方に形成された絶縁部を含み、
前記空洞部は、前記絶縁部に設けられている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項７】
請求項６において、
前記絶縁部は、複数の層間絶縁層からなる、ＭＥＭＳ素子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記基板の上方に、平面視において、前記空洞部を囲むガードリングが形成されている、ＭＥＭＳ素子。
【請求項９】
請求項８において、
前記ガードリングは、導電性の材料からなる、ＭＥＭＳ素子。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のＭＥＭＳ素子を含む、発振器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１８９４２３（Ｐ２０１１−１８９４２３Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５４８９（Ｐ２０１０−５５４８９）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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