JP2017034435A

JP2017034435A - Vibrator, vibrator manufacturing method, oscillator, electronic device, and moving body

Info

Publication number: JP2017034435A
Application number: JP2015151713A
Authority: JP
Inventors: 稲葉　正吾; Shogo Inaba; 正吾稲葉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-02-09

Abstract

【課題】優れた周波数温度特性を有する振動子、この振動子の製造方法、この振動子を備えた信頼性の高い発振器、電子機器および移動体を提供する。【解決手段】振動子１は、基板２と、基板２上に配置されている基板電極３１と、基板電極３１と対向配置されている振動体３４を有する振動部電極３２と、を有し、振動体３４は、第１層３４Ａと、第１層３４Ａ上に積層された第２層３４Ｂと、第２層３４Ｂ上に積層された第３層３４Ｃと、を有し、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃは、それぞれ、正の周波数温度特性を有し、第２層３４Ｂは、負の周波数温度特性を有する。【選択図】図３A vibrator having excellent frequency-temperature characteristics, a method for manufacturing the vibrator, a highly reliable oscillator including the vibrator, an electronic device, and a moving body are provided. A vibrator 1 includes a substrate 2, a substrate electrode 31 disposed on the substrate 2, and a vibrating portion electrode 32 having a vibrating body 34 disposed to face the substrate electrode 31. The vibrating body 34 includes a first layer 34A, a second layer 34B stacked on the first layer 34A, and a third layer 34C stacked on the second layer 34B, and the first layer 34A and The third layer 34C has a positive frequency temperature characteristic, and the second layer 34B has a negative frequency temperature characteristic. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、振動子、振動子の製造方法、発振器、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to a vibrator, a vibrator manufacturing method, an oscillator, an electronic device, and a moving body.

例えば、特許文献１のＭＥＭＳ振動子は、基板上に形成された第１電極と、第１電極と対向配置された第２電極と、を有している。そして、このような構成のＭＥＭＳ振動子では、第１、第２電極間に交番電圧を印加することで、第２電極を振動させる。 For example, the MEMS vibrator of Patent Document 1 includes a first electrode formed on a substrate and a second electrode disposed to face the first electrode. In the MEMS vibrator having such a configuration, the second electrode is vibrated by applying an alternating voltage between the first and second electrodes.

特開２０１２−８５０８５号公報JP 2012-85085 A

しかしながら、このようなＭＥＭＳ振動子では、第１電極および第２電極がシリコンで構成されているため、周波数温度特性が低く（すなわち、温度変化に対する周波数変化量が大きく）、優れた振動特性を発揮するのが困難であるという問題がある。 However, in such a MEMS vibrator, since the first electrode and the second electrode are made of silicon, the frequency temperature characteristic is low (that is, the frequency change amount with respect to the temperature change is large), and excellent vibration characteristics are exhibited. There is a problem that it is difficult to do.

本発明の目的は、優れた周波数温度特性を有する振動子、この振動子の製造方法、この振動子を備えた信頼性の高い発振器、電子機器および移動体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vibrator having excellent frequency-temperature characteristics, a method for manufacturing the vibrator, a highly reliable oscillator including the vibrator, an electronic device, and a moving body.

このような目的は、下記の発明により達成される。
本発明の振動子は、基板と、
前記基板上に配置されている第１電極と、
前記第１電極と対向配置されている振動部を有する第２電極と、を有し、
前記振動部は、第１層と、前記第１層上に積層された第２層とを有し、
前記第１層および前記第２層のうちの一方は、正の周波数温度特性を有し、他方は、負の周波数温度特性を有することを特徴とする。
これにより、第１層と第２層とで周波数温度特性がキャンセルされるため、優れた周波数温度特性を有する振動子が得られる。 Such an object is achieved by the following invention.
The vibrator of the present invention includes a substrate,
A first electrode disposed on the substrate;
A second electrode having a vibrating portion disposed opposite to the first electrode,
The vibration unit includes a first layer and a second layer stacked on the first layer,
One of the first layer and the second layer has a positive frequency temperature characteristic, and the other has a negative frequency temperature characteristic.
Thereby, since the frequency temperature characteristics are canceled by the first layer and the second layer, a vibrator having excellent frequency temperature characteristics can be obtained.

本発明の振動子では、前記振動部は、前記第１層との間に前記第２層を挟むように設けられた第３層を有し、
前記第３層は、前記正の周波数温度特性および前記負の周波数温度特性のうちの前記第１層と同じ周波数温度特性を有することが好ましい。
このように、第２層を、これとは反対の周波数温度特性を有する第１層および第３層で挟み込むことで、さらに優れた周波数温度特性を発揮することができる。 In the vibrator according to the aspect of the invention, the vibration unit includes a third layer provided so as to sandwich the second layer between the first layer and the first layer.
The third layer preferably has the same frequency temperature characteristic as the first layer of the positive frequency temperature characteristic and the negative frequency temperature characteristic.
Thus, even more excellent frequency temperature characteristics can be exhibited by sandwiching the second layer between the first layer and the third layer having the opposite frequency temperature characteristics.

本発明の振動子では、前記第２層は、前記第１層および前記第３層で覆われていることが好ましい。
これにより、第２層を第１層および第３層で保護することができる。 In the vibrator according to the aspect of the invention, it is preferable that the second layer is covered with the first layer and the third layer.
Thereby, the second layer can be protected by the first layer and the third layer.

本発明の振動子では、前記第３層は、前記第１層と同じ材料を含んでいることが好ましい。
これにより、振動部の構成が簡単となる。 In the vibrator according to the aspect of the invention, it is preferable that the third layer includes the same material as the first layer.
Thereby, the structure of a vibration part becomes simple.

本発明の振動子では、前記第１層は、Ｓｉを含み、
前記第２層は、ＳｉＯ_２を含むことが好ましい。
これにより、振動部の構成が簡単となり、また、半導体プロセスによって製造し易い構成となる。 In the resonator according to the aspect of the invention, the first layer includes Si.
The second layer may include a SiO _2.
This simplifies the configuration of the vibration part and facilitates manufacture by a semiconductor process.

本発明の振動子の製造方法は、基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層上に第１層を配置し、前記第１層上に第２層を配置して第２電極を形成する工程と、
前記犠牲層を除去する工程と、を有し、
前記第１層および前記第２層のうちの一方は、正の周波数温度特性を有し、他方は、負の周波数温度特性を有することを特徴とする。
これにより、優れた周波数温度特性を有する振動子が得られる。 The method for manufacturing a vibrator of the present invention includes a step of forming a first electrode on a substrate,
Forming a sacrificial layer on the first electrode;
Disposing a first layer on the sacrificial layer and disposing a second layer on the first layer to form a second electrode;
Removing the sacrificial layer,
One of the first layer and the second layer has a positive frequency temperature characteristic, and the other has a negative frequency temperature characteristic.
As a result, a vibrator having excellent frequency temperature characteristics can be obtained.

本発明の振動子の製造方法では、前記第２電極を形成する工程では、前記第２層上に第３層を配置し、
前記第２層が前記第１層および前記第３層によって覆われていることが好ましい。
これにより、第２層をエッチング液から保護することができる。 In the vibrator manufacturing method of the present invention, in the step of forming the second electrode, a third layer is disposed on the second layer,
It is preferable that the second layer is covered with the first layer and the third layer.
Thereby, the second layer can be protected from the etching solution.

本発明の振動子の製造方法では、前記除去する工程では、ウェットエッチングにより前記犠牲層を除去し、
前記第１層および前記第３層は、前記第２層よりも、前記ウェットエッチングで用いられるエッチング液に対するエッチングレートが低いことが好ましい。
これにより、ウェットエッチングの際に、第２層を保護することができる。 In the vibrator manufacturing method of the present invention, in the removing step, the sacrificial layer is removed by wet etching,
It is preferable that the first layer and the third layer have a lower etching rate with respect to an etchant used in the wet etching than the second layer.
Thereby, the second layer can be protected during wet etching.

本発明の発振器は、本発明の振動子と、
回路と、を有していることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性の発振器が得られる。 The oscillator of the present invention includes the vibrator of the present invention,
And a circuit.
Thereby, an oscillator with excellent reliability can be obtained.

本発明の電子機器は、本発明の振動子を有していることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性の電子機器が得られる。 The electronic device of the present invention includes the vibrator of the present invention.
Thereby, an electronic device having excellent reliability can be obtained.

本発明の移動体は、本発明の振動子を有していることを特徴とする。
これにより、優れた信頼性の移動体が得られる。 The moving body of the present invention has the vibrator of the present invention.
Thereby, the mobile body with excellent reliability can be obtained.

本発明の第１実施形態に係る振動子を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a vibrator according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す振動子の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子が有する振動素子の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a vibration element included in the vibrator illustrated in FIG. 1. 図３に示す振動素子が有する第１層、第２層および第３層の周波数温度特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency temperature characteristic of the 1st layer, 2nd layer, and 3rd layer which the vibration element shown in FIG. 3 has. 図１に示す振動子の製造方法を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1. 本発明の第２実施形態に係る振動子が有する振動素子の断面図である。It is sectional drawing of the vibration element which the vibrator | oscillator which concerns on 2nd Embodiment of this invention has. 図１８に示す振動素子が有する振動体の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the vibrating body which the vibration element shown in FIG. 18 has. 図１８に示す振動素子が有する振動体の製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the vibrating body which the vibration element shown in FIG. 18 has. 図１８に示す振動素子が有する振動体の製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the vibrating body which the vibration element shown in FIG. 18 has. 図１８に示す振動素子が有する振動体の製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the vibrating body which the vibration element shown in FIG. 18 has. 図１８に示す振動素子が有する振動体の製造方法を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the vibrating body which the vibration element shown in FIG. 18 has. 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus of the present invention is applied. 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the motor vehicle to which the mobile body of this invention is applied.

以下、本発明の振動子、振動子の製造方法、発振器、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a vibrator, a vibrator manufacturing method, an oscillator, an electronic device, and a moving body according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る振動子について説明する。 <First Embodiment>
First, the vibrator according to the first embodiment of the invention will be described.

図１は、本発明の第１実施形態に係る振動子を示す断面図である。図２は、図１に示す振動子の平面図である。図３は、図１に示す振動子が有する振動素子の断面図である。図４は、図３に示す振動素子が有する第１層、第２層および第３層の周波数温度特性を示すグラフである。図５は、図１に示す振動子の製造方法を示すフローチャートである。図６ないし図１７は、それぞれ、図１に示す振動子の製造方法を説明する断面図である。なお、図１は、図２中のＡ−Ａ線断面図である。また、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a vibrator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the vibrator shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a vibration element included in the vibrator shown in FIG. FIG. 4 is a graph showing frequency temperature characteristics of the first layer, the second layer, and the third layer of the vibration element shown in FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 6 to 17 are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the vibrator shown in FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

≪振動子≫
図１に示す振動子１は、所定周波数の信号を発振する発振器として用いられる。このような振動子１は、基板２と、振動素子３と、蓋部４と、空洞部（収容空間）５と、半導体回路（回路）６と、を有する。 ≪Oscillator≫
The vibrator 1 shown in FIG. 1 is used as an oscillator that oscillates a signal having a predetermined frequency. Such a vibrator 1 includes a substrate 2, a vibration element 3, a lid 4, a cavity (accommodating space) 5, and a semiconductor circuit (circuit) 6.

基板２は、上面に開放する凹部２４を有するベース基板２１と、凹部２４の内面上に積層された第１絶縁膜２２と、第１絶縁膜２２上に積層された第２絶縁膜２３と、を有する。ベース基板２１は、例えば、シリコン基板で構成され、第１絶縁膜２２は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）で構成され、第２絶縁膜２３は、例えば、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）で構成されている。 The substrate 2 includes a base substrate 21 having a recess 24 opened on the upper surface, a first insulating film 22 stacked on the inner surface of the recess 24, a second insulating film 23 stacked on the first insulating film 22, Have The base substrate 21 is made of, for example, a silicon substrate, the first insulating film 22 is made of, for example, a silicon oxide film (SiO ₂ film), and the second insulating film 23 is made of, for example, a silicon nitride film (SiN film). It consists of

なお、シリコン基板は、例えば、シリコン単結晶基板上にシリコン単結晶をエピタキシャル成長させたものを用いてもよい。ただし、ベース基板２１としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ＳＯＩ基板を用いることができる。また、第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３としては、製造時にベース基板２１を保護し、また、各部の短絡等を防ぐことができれば特に限定されない。 For example, a silicon substrate obtained by epitaxially growing a silicon single crystal on a silicon single crystal substrate may be used. However, the base substrate 21 is not limited to a silicon substrate, and for example, an SOI substrate can be used. Further, the first insulating film 22 and the second insulating film 23 are not particularly limited as long as the base substrate 21 can be protected at the time of manufacturing and a short circuit of each part can be prevented.

また、ベース基板２１の凹部２４よりも外側の部分には半導体回路６が作り込まれている。半導体回路６は、例えば、振動素子３を励振させるための発振回路を有し、その他にも、例えば、必要に応じて、位相同期回路（ＰＬＬ回路）や、発振回路からの出力周波数を整数倍にする逓倍回路（周波数調整回路）や、信号を所定の出力形式に変換して出力する出力回路や、メモリー等を有する。 In addition, the semiconductor circuit 6 is formed in a portion outside the concave portion 24 of the base substrate 21. The semiconductor circuit 6 includes, for example, an oscillation circuit for exciting the vibration element 3. In addition, for example, an output frequency from the phase synchronization circuit (PLL circuit) or the oscillation circuit is multiplied by an integer as necessary. A multiplication circuit (frequency adjustment circuit), an output circuit that converts a signal into a predetermined output format, and a memory.

このような半導体回路６には、必要に応じて、ＭＯＳトランジスタ、キャパシタ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素が含まれている。このように、振動子１内に、半導体回路６を作り込むことで、例えば、振動子１と半導体回路６とが別体で構成された場合と比較して、装置全体の小型化を図ることができる。また、半導体回路６を振動素子３に近接して配置することができるため、振動素子３から出力される信号にノイズが乗り難く、優れた精度の振動子１となる。なお、図１では、説明の便宜上、半導体回路６として、ＭＯＳトランジスタ６１のみを図示している。 Such a semiconductor circuit 6 includes circuit elements such as a MOS transistor, a capacitor, an inductor, a resistor, a diode, and a wiring as necessary. Thus, by making the semiconductor circuit 6 in the vibrator 1, for example, compared with the case where the vibrator 1 and the semiconductor circuit 6 are configured separately, the entire apparatus can be reduced in size. Can do. Further, since the semiconductor circuit 6 can be disposed close to the vibration element 3, it is difficult for noise to be applied to the signal output from the vibration element 3, and the vibrator 1 with excellent accuracy can be obtained. In FIG. 1, only the MOS transistor 61 is illustrated as the semiconductor circuit 6 for convenience of explanation.

また、図１および図２に示すように、凹部２４内には枠状の壁部７１と、柱状の４本の柱部７２（７２ａ〜７２ｄ）と、が設けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a frame-like wall portion 71 and four columnar column portions 72 (72 a to 72 d) are provided in the recess 24.

４つの柱部７２は、壁部７１の内側（すなわち空洞部５内）に設けられており、平面視で、振動素子３の周囲に沿って互いに離間して設けられている。これら４つの柱部７２は、蓋部４を支える支柱として機能し、蓋部４の下方（空洞部５内）への撓み変形を抑制する。そのため、例えば、蓋部４と振動素子３との接触を防止することができる。また、４つの柱部７２は、振動素子３が有する電極を外部へ引き出すための配線（電気経路）の一部としても用いられる。このように、柱部７２を配線の一部として用いることで、別途配線を引き回す必要がなく、振動子１の装置構成が簡単なものとなると共に、振動子１の小型化を図ることができる。このような柱部７２は、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコンで構成されている。なお、柱部７２の数としては、４つに限定されない。 The four column portions 72 are provided inside the wall portion 71 (that is, inside the cavity portion 5), and are provided apart from each other along the periphery of the vibration element 3 in a plan view. These four column parts 72 function as a support column that supports the lid part 4, and suppresses bending deformation of the lid part 4 below (inside the cavity part 5). Therefore, for example, contact between the lid 4 and the vibration element 3 can be prevented. The four pillars 72 are also used as a part of wiring (electrical path) for drawing out the electrode of the vibration element 3 to the outside. As described above, by using the column portion 72 as a part of the wiring, it is not necessary to separately route the wiring, the device configuration of the vibrator 1 is simplified, and the vibrator 1 can be miniaturized. . Such a column part 72 is made of, for example, polysilicon doped (diffused or implanted) with an impurity such as phosphorus or boron. Note that the number of column portions 72 is not limited to four.

壁部７１は、枠状をなし、平面視で振動素子３および柱部７２の周囲を囲むように、凹部２４の底面に立設されている。そして、壁部７１の内側が空洞部５となっている。また、壁部７１は、隣り合う柱部７２ａ、７２ｂの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１１と、隣り合う柱部７２ｂ、７２ｃの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１２と、隣り合う柱部７２ｃ、７２ｄの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１３と、隣り合う柱部７２ｄ、７２ａの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１４と、を有する。 The wall portion 71 has a frame shape and is erected on the bottom surface of the concave portion 24 so as to surround the periphery of the vibration element 3 and the column portion 72 in plan view. The inside of the wall portion 71 is a hollow portion 5. The wall portion 71 includes a protruding portion 711 protruding inward so as to enter between the adjacent column portions 72a and 72b, and a protruding portion 712 protruding inward so as to enter between the adjacent column portions 72b and 72c. A protrusion 713 protruding inward so as to enter between the adjacent pillars 72c and 72d, and a protrusion 714 protruding inward so as to enter between the adjacent pillars 72d and 72a.

このような突出部７１１、７１２、７１３、７１４を設けることで、空洞部５の体積を減少させることができる。そのため、空洞部５を形成する際のエッチング時間を短縮することができたり、空洞部５を真空封止する際の真空引き時間を短縮することができたりする。また、これら４つの突出部７１１〜７１４は、柱部７２と共に、蓋部４を支えている。よって、蓋部４の下方への撓み変形がより抑制される。このような壁部７１は、例えば、ポリシリコンで構成されている。 By providing such protrusions 711, 712, 713, and 714, the volume of the cavity 5 can be reduced. Therefore, the etching time for forming the cavity 5 can be shortened, or the evacuation time for vacuum-sealing the cavity 5 can be shortened. These four projecting portions 711 to 714 support the lid portion 4 together with the column portion 72. Therefore, the downward deformation of the lid 4 is further suppressed. Such a wall portion 71 is made of, for example, polysilicon.

また、壁部７１の外周側（すなわち壁部７１と凹部２４の内側面との間）には壁部７１を補強する補強部７３が設けられている。これにより、振動子１の機械的強度を高めることができる。なお、補強部７３は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）で構成されている。 Further, a reinforcing portion 73 that reinforces the wall portion 71 is provided on the outer peripheral side of the wall portion 71 (that is, between the wall portion 71 and the inner surface of the recess 24). Thereby, the mechanical strength of the vibrator 1 can be increased. The reinforcing portion 73 is made of, for example, silicon dioxide (SiO ₂ ).

蓋部４は、基板２の上面側に設けられ、凹部２４の開口を塞いでいる。これにより、基板２と蓋部４の間に気密封止された空洞部５が形成される。この空洞部５には振動素子３が配置されており、これにより、振動素子３を保護することができると共に、振動素子３を所定の環境下で駆動することができる。 The lid 4 is provided on the upper surface side of the substrate 2 and closes the opening of the recess 24. As a result, a hermetically sealed cavity 5 is formed between the substrate 2 and the lid 4. The cavity 5 is provided with the vibration element 3, whereby the vibration element 3 can be protected and the vibration element 3 can be driven in a predetermined environment.

このような蓋部４は、図１に示すように、被覆層４１と、被覆層４１上に積層された封止層４２と、封止層４２および基板２上に積層された構造体４３と、を有する。 As shown in FIG. 1, such a lid 4 includes a covering layer 41, a sealing layer 42 stacked on the covering layer 41, and a structure 43 stacked on the sealing layer 42 and the substrate 2. Have.

被覆層４１は、絶縁層４１１と、絶縁層４１１上に積層された導電層４１２と、を有する。 The covering layer 41 includes an insulating layer 411 and a conductive layer 412 stacked on the insulating layer 411.

被覆層４１は、空洞部５の内外を連通する複数の連通孔４１ａを有する。この連通孔４１ａは、製造時に空洞部５内の犠牲層をエッチングにより除去するためのリリースホールである。なお、連通孔４１ａは、基板２の平面視で、振動素子３と重ならないように配置することが好ましい。これにより、封止層４２で連通孔４１ａを封止する際に、連通孔４１ａを通過した封止材料が振動素子３に付着し難くなり、振動素子３の駆動周波数の変化を抑制することができる。 The covering layer 41 has a plurality of communication holes 41 a that communicate between the inside and the outside of the cavity 5. The communication hole 41a is a release hole for removing the sacrificial layer in the cavity 5 by etching during manufacturing. Note that the communication hole 41 a is preferably arranged so as not to overlap the vibration element 3 in a plan view of the substrate 2. Accordingly, when the communication hole 41a is sealed with the sealing layer 42, the sealing material that has passed through the communication hole 41a is less likely to adhere to the vibration element 3, and the change in the drive frequency of the vibration element 3 can be suppressed. it can.

また、導電層４１２は、絶縁層４１１を貫通して設けられ、柱部７２と電気的に接続されているコンタクト部４１２ａを有する。このようなコンタクト部４１２ａは、柱部７２と同様に、振動素子３を半導体回路６に電気的に接続するための配線の一部として用いられる。 In addition, the conductive layer 412 has a contact portion 412 a provided so as to penetrate the insulating layer 411 and electrically connected to the column portion 72. Such a contact portion 412 a is used as a part of wiring for electrically connecting the vibration element 3 to the semiconductor circuit 6, similarly to the column portion 72.

このような被覆層４１では、絶縁層４１１は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）で構成されており、導電層４１２は、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコンで構成されている。 In such a covering layer 41, the insulating layer 411 is made of, for example, silicon nitride (SiN), and the conductive layer 412 is made of, for example, polysilicon doped (diffused or implanted) with impurities such as phosphorus and boron. It is configured.

封止層４２は、被覆層４１上に積層されており、連通孔４１ａを塞いでいる。これにより、空洞部５が気密封止される。このように、空洞部５を気密封止することで、空洞部５に収容された振動素子３の雰囲気を安定させることができる。なお、空洞部５の環境としては、特に限定されないが、真空状態（減圧状態）となっていることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、より効率的かつ安定的に振動素子３を駆動することができる。 The sealing layer 42 is laminated on the covering layer 41 and closes the communication hole 41a. Thereby, the cavity 5 is hermetically sealed. Thus, by sealing the cavity 5 in an airtight manner, the atmosphere of the vibration element 3 accommodated in the cavity 5 can be stabilized. In addition, although it does not specifically limit as an environment of the cavity part 5, It is preferable that it is a vacuum state (pressure reduction state). Thereby, viscous resistance decreases and the vibration element 3 can be driven more efficiently and stably.

また、封止層４２は、コンタクト部４１２ａ上に周囲から島状に独立して配置され、コンタクト部４１２ａと電気的に接続されているコンタクト部４２１を有する。このようなコンタクト部４２１は、柱部７２およびコンタクト部４１２ａと同様に、振動素子３を半導体回路６に電気的に接続するための配線の一部として用いられる。 In addition, the sealing layer 42 has a contact portion 421 that is independently arranged in an island shape from the periphery on the contact portion 412a and is electrically connected to the contact portion 412a. Such a contact portion 421 is used as part of wiring for electrically connecting the vibration element 3 to the semiconductor circuit 6, similarly to the column portion 72 and the contact portion 412 a.

このような封止層４２としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｔｉ、ＴｉＮ等の金属材料（導電性材料）を用いることができる。 As such a sealing layer 42, metal materials (conductive material), such as Al, Cu, W, Ti, TiN, can be used, for example.

構造体４３は、層間絶縁膜４３１と、層間絶縁膜４３１上に形成された配線層４３２と、配線層４３２および層間絶縁膜４３１上に形成された層間絶縁膜４３３と、層間絶縁膜４３３上に形成された配線層４３４と、配線層４３４および層間絶縁膜４３３上に形成された表面保護層４３５と、を有する。このうち、配線層４３２、４３４は、半導体回路６の配線として機能している。また、表面保護層４３５は、振動子１を水分、ゴミ、傷などから保護する。半導体回路６は、配線層４３２、４３４によって振動子１の上面に引き出され、配線層４３４の一部が表面保護層４３５から露出しており、当該部分が外部接続端子４３４’となる。 The structure 43 includes an interlayer insulating film 431, a wiring layer 432 formed on the interlayer insulating film 431, an interlayer insulating film 433 formed on the wiring layer 432 and the interlayer insulating film 431, and the interlayer insulating film 433. The wiring layer 434 is formed, and the surface protective layer 435 is formed on the wiring layer 434 and the interlayer insulating film 433. Among these, the wiring layers 432 and 434 function as wiring of the semiconductor circuit 6. The surface protective layer 435 protects the vibrator 1 from moisture, dust, scratches, and the like. The semiconductor circuit 6 is drawn to the upper surface of the vibrator 1 by the wiring layers 432 and 434, a part of the wiring layer 434 is exposed from the surface protective layer 435, and the part becomes an external connection terminal 434 '.

このような構造体４３では、層間絶縁膜４３１、４３３は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）で構成されており、配線層４３２、４３４は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）で構成されており、表面保護層４３５は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、ポリイミド、エポキシ樹脂等で構成されている。 In such a structure 43, the interlayer insulating films 431 and 433 are made of, for example, silicon dioxide (SiO ₂ ), and the wiring layers 432 and 434 are made of, for example, aluminum (Al). The protective layer 435 is made of, for example, silicon dioxide (SiO ₂ ), silicon nitride (SiN), polyimide, epoxy resin, or the like.

振動素子３は、静電駆動型の振動素子であり、図１および図２に示すように、基板２上に設けられた基板電極（第１電極）３１および振動部電極（第２電極）３２を有する。 The vibration element 3 is an electrostatic drive type vibration element, and as shown in FIGS. 1 and 2, a substrate electrode (first electrode) 31 and a vibration part electrode (second electrode) 32 provided on the substrate 2. Have

振動部電極３２は、凹部２４の底面に設けられた固定部３３と、固定部３３と空隙を隔てて対向配置された振動体３４と、振動体３４および固定部３３の間に配置され、振動体３４を固定部３３に支持する支持部３５と、を有する。また、振動体３４は、その中央部に位置し、固定部３３に支持された基部３４１と、基部３４１に接続されている４つの振動部３４２、３４３、３４４、３４５と、を有し、略十字状をなす。なお、振動部の数は、本実施形態の４つに限定されず、１〜３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。 The vibration part electrode 32 is disposed between the fixed part 33 provided on the bottom surface of the concave part 24, the vibration body 34 opposed to the fixed part 33 with a gap therebetween, and between the vibration body 34 and the fixed part 33. And a support portion 35 that supports the body 34 to the fixing portion 33. The vibrating body 34 has a base portion 341 supported at the fixed portion 33 and four vibration portions 342, 343, 344, and 345 connected to the base portion 341. Make a cross. In addition, the number of vibration parts is not limited to four of this embodiment, 1-3 may be sufficient and five or more may be sufficient.

一方、基板電極３１は、凹部２４の底面に設けられ、振動部３４２に対向配置された電極部３１１と、凹部２４の底面に設けられ、振動部３４４に対向配置された電極部３１２と、を有する。 On the other hand, the substrate electrode 31 includes an electrode portion 311 provided on the bottom surface of the concave portion 24 and disposed opposite to the vibration portion 342, and an electrode portion 312 provided on the bottom surface of the concave portion 24 and disposed opposite to the vibration portion 344. Have.

基板電極３１および振動部電極３２は、それぞれ、柱部７２を介して半導体回路６と電気的に接続されており、半導体回路６から基板電極３１と振動部電極３２との間に所定周波数（振動部電極３２の共振周波数とほぼ等しい周波数）の交番電圧が印加されると、振動体３４と基板電極３１との間に発生する静電力によって、振動部３４２、３４４と振動部３４３、３４５とが互いに逆相で振動する。そして、この振動に基づく信号（周波数信号）が基板電極３１（または振動部電極３２）から出力され、出力された信号を半導体回路６で処理することで、所定周波数の信号を出力することができる。 The substrate electrode 31 and the vibration part electrode 32 are each electrically connected to the semiconductor circuit 6 via the column part 72, and a predetermined frequency (vibration) is provided between the semiconductor circuit 6 and the substrate electrode 31 and the vibration part electrode 32. When an alternating voltage having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the partial electrode 32 is applied, the vibrating portions 342 and 344 and the vibrating portions 343 and 345 are caused by the electrostatic force generated between the vibrating body 34 and the substrate electrode 31. Vibrates in opposite phases. Then, a signal (frequency signal) based on this vibration is output from the substrate electrode 31 (or the vibration part electrode 32), and a signal having a predetermined frequency can be output by processing the output signal by the semiconductor circuit 6. .

後述する製造方法でも説明するように、これら基板電極３１および振動部電極３２のうち振動体３４を除く部分（すなわち、固定部３３、支持部３５および電極部３１１、３１２）は、それぞれ、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコンで構成されている。このような構成とすることで、半導体プロセスを用いてこれらを容易に形成することができる。 As will be described later in the manufacturing method, portions of the substrate electrode 31 and the vibrating portion electrode 32 excluding the vibrating body 34 (that is, the fixed portion 33, the supporting portion 35, and the electrode portions 311 and 312) are, for example, It is made of polysilicon doped (diffused or implanted) with impurities such as phosphorus and boron. With such a configuration, these can be easily formed using a semiconductor process.

振動体３４は、図３に示すように、第１層３４Ａと、第２層３４Ｂと、第３層３４Ｃとが下方（支持部３５側）から振動体３４の厚さ方向に順に積層した積層体で構成されている。言い換えると、振動体３４は、第１層３４Ａと、第１層３４Ａの上方に位置する第３層３４Ｃと、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃの間に挟まれた第２層３４Ｂと、を有する。 As shown in FIG. 3, the vibrating body 34 is a stack in which the first layer 34 </ b> A, the second layer 34 </ b> B, and the third layer 34 </ b> C are stacked in order from the lower side (the support portion 35 side) in the thickness direction of the vibrating body 34. Consists of the body. In other words, the vibrating body 34 includes the first layer 34A, the third layer 34C located above the first layer 34A, the second layer 34B sandwiched between the first layer 34A and the third layer 34C, Have

これら層３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃのうち、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃは、それぞれ、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコンで構成され、第２層３４Ｂは、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）で構成されている。このような構成とすることで、後述する製造方法で説明するように、半導体プロセスを用いて振動体３４を容易に形成することができる。また、第１層３４Ａと第３層３４Ｃを同じ材料で形成することで、振動体３４の構成が簡単になると共に、振動体３４をより容易に形成することができる。また、同じ材料（Ｓｉ）で構成された第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃで、これらと異なる材料（ＳｉＯ_２）で構成された第２層３４Ｂを挟み込むことで、熱膨張による振動体３４の軟みや反りを抑制することができる。そのため、振動子１の振動特性が安定する。 Of these layers 34A, 34B, and 34C, the first layer 34A and the third layer 34C are each made of polysilicon doped (diffused or implanted) with impurities such as phosphorus and boron, and the second layer 34B For example, silicon dioxide (SiO ₂ ). With such a configuration, the vibrating body 34 can be easily formed using a semiconductor process, as will be described in a manufacturing method described later. Further, by forming the first layer 34A and the third layer 34C with the same material, the configuration of the vibrating body 34 can be simplified and the vibrating body 34 can be formed more easily. In addition, the first layer 34A and the third layer 34C made of the same material (Si) are sandwiched between the second layer 34B made of a different material (SiO ₂ ), so that the vibrating body 34 due to thermal expansion can be obtained. Softness and warpage can be suppressed. Therefore, the vibration characteristics of the vibrator 1 are stabilized.

また、本実施形態では、第２層３４Ｂが、第１層３４Ａよりも一回り小さく形成されている。そのため、第１層３４Ａの外周部が第２層３４Ｂから露出しており、この露出した部分に第３層３４Ｃの外周部が積層されている。このため、第２層３４Ｂは、その全周（全域）が、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃで覆われた状態となっている。 In the present embodiment, the second layer 34B is formed slightly smaller than the first layer 34A. Therefore, the outer peripheral portion of the first layer 34A is exposed from the second layer 34B, and the outer peripheral portion of the third layer 34C is laminated on this exposed portion. Therefore, the entire circumference (entire area) of the second layer 34B is covered with the first layer 34A and the third layer 34C.

ここで、第２層３４Ｂは、前述したように、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）で構成されており、製造工程中で用いるエッチング液に対する耐エッチング性が低い。一方、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃは、前述したように、ポリシリコン（Ｓｉ）で構成されており、製造工程中で用いるエッチング液に対する耐エッチング性が第２層３４Ｂよりも高い。そのため、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃで第２層３４Ｂを覆うことで、第２層３４Ｂをエッチングから保護することができる。 Here, as described above, the second layer 34B is made of silicon dioxide (SiO ₂ ), and has low etching resistance to the etching solution used in the manufacturing process. On the other hand, as described above, the first layer 34A and the third layer 34C are made of polysilicon (Si), and have higher etching resistance to the etchant used in the manufacturing process than the second layer 34B. Therefore, the second layer 34B can be protected from etching by covering the second layer 34B with the first layer 34A and the third layer 34C.

また、一般的な使用温度域である−２０℃〜＋８０℃において、これら３つの層３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃのうち、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃは、負の周波数温度特性（周波数ドリフト特性）を有し、第２層３４Ｂは、正の周波数温度特性（周波数ドリフト特性）を有する。図４に示すように、正の周波数温度特性とは、温度の上昇によって共振周波数が低くなる性質を言い、負の周波数特性とは、温度の上昇によって共振周波数が高くなる性質を言う。このように、負の周波数温度特性を有する層３４Ａ、３４Ｃと、正の周波数温度特性を有する層３４Ｂと、を含むことで、互いの周波数変化が打ち消しあって、振動体３４全体として温度変化に対する周波数変化を抑制することができる（例えば、図４の鎖線で示すような特性を発揮することができる）。そのため、振動子１の周波数温度特性が向上し、優れた振動特性を発揮することができる。 In addition, in a general use temperature range of −20 ° C. to + 80 ° C., among these three layers 34A, 34B, and 34C, the first layer 34A and the third layer 34C have negative frequency temperature characteristics (frequency drift characteristics). The second layer 34B has a positive frequency temperature characteristic (frequency drift characteristic). As shown in FIG. 4, the positive frequency temperature characteristic means a property that the resonance frequency is lowered as the temperature rises, and the negative frequency characteristic means a property that the resonance frequency becomes higher as the temperature rises. As described above, by including the layers 34A and 34C having the negative frequency temperature characteristics and the layer 34B having the positive frequency temperature characteristics, the mutual frequency changes cancel each other, and the vibration body 34 as a whole is resistant to the temperature changes. The frequency change can be suppressed (for example, the characteristics shown by the chain line in FIG. 4 can be exhibited). Therefore, the frequency temperature characteristic of the vibrator 1 is improved, and excellent vibration characteristics can be exhibited.

ここで、周波数温度特性は、主に、材料のヤング率の温度依存性に起因すると考えられる。参考に、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃの材料であるＳｉは、温度の上昇によってヤング率が低くなる性質を有し、第２層３４Ｂの材料であるＳｉＯ_２は、温度の低下によってヤング率が高くなる性質を有している。 Here, it is considered that the frequency-temperature characteristic is mainly caused by the temperature dependence of the Young's modulus of the material. For reference, Si, which is the material of the first layer 34A and the third layer 34C, has a property that the Young's modulus is lowered as the temperature rises, and SiO ₂ which is the material of the second layer 34B is Young's material as the temperature is lowered. It has the property of increasing the rate.

なお、第１層３４Ａ、第２層３４Ｂおよび第３層３４Ｃの厚さとしては、特に限定されず、振動体３４の周波数温度特性が向上するように、各層３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃの厚さを適宜設定すればよい。例えば、図４で示す例では、第２層３４Ｂの周波数変化の方が第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃの周波数変化よりも急峻なため、第１層３４Ａの厚さをｔ１とし、第２層３４Ｂの厚さをｔ２とし、第３層３４Ｃの厚さをｔ３としたとき、ｔ１＋ｔ３＞ｔ２の関係を満足することが好ましい。このような関係を満足することで、振動体３４の周波数温度特性をより向上させることができる。また、特に、ｔ１＝ｔ３の関係を満足することが好ましい。このような関係を満足することで、上述した熱膨張による振動体３４の撓みや反りをより効果的に抑制することができる。 The thicknesses of the first layer 34A, the second layer 34B, and the third layer 34C are not particularly limited, and the thickness of each layer 34A, 34B, 34C is set so that the frequency temperature characteristics of the vibrating body 34 are improved. What is necessary is just to set suitably. For example, in the example shown in FIG. 4, since the frequency change of the second layer 34B is steeper than the frequency change of the first layer 34A and the third layer 34C, the thickness of the first layer 34A is t1, When the thickness of the layer 34B is t2, and the thickness of the third layer 34C is t3, it is preferable to satisfy the relationship of t1 + t3> t2. By satisfying such a relationship, the frequency temperature characteristics of the vibrating body 34 can be further improved. In particular, it is preferable to satisfy the relationship of t1 = t3. By satisfying such a relationship, it is possible to more effectively suppress the bending and warping of the vibrating body 34 due to the thermal expansion described above.

以上、振動体３４について詳細に説明したが、振動体３４の構成としては上記の構成に限定されない。例えば、第１層３４Ａ、第３層３４Ｃと第２層３４Ｂとが反対の周波数温度特性を有していれば、これらの構成材料は、特に限定されない。また、第３層３４Ｃは、省略してもよい。また、第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃが正の周波数温度特性を有し、第２層３４Ｂが負の周波数温度特性を有していてもよい。 Although the vibrating body 34 has been described in detail above, the configuration of the vibrating body 34 is not limited to the above configuration. For example, as long as the first layer 34A, the third layer 34C, and the second layer 34B have opposite frequency temperature characteristics, these constituent materials are not particularly limited. Further, the third layer 34C may be omitted. Further, the first layer 34A and the third layer 34C may have a positive frequency temperature characteristic, and the second layer 34B may have a negative frequency temperature characteristic.

≪振動子の製造方法≫
次に、図５ないし図１７に基づいて、振動子１の製造方法を説明する。なお、以下では説明の便宜上、半導体回路６が有する回路要素の製造工程については、その説明を省略する。各回路要素は、下記に説明する工程と同じ工程や、下記に示す工程の合間の工程で、作り込むことができる。 ≪Method of manufacturing vibrator≫
Next, a method for manufacturing the vibrator 1 will be described with reference to FIGS. In the following, for the convenience of explanation, the explanation of the manufacturing process of the circuit elements included in the semiconductor circuit 6 is omitted. Each circuit element can be built in the same process as described below, or in the process between the processes described below.

振動子１の製造方法は、図５に示すように、ベース基板２１上に基板電極３１を形成する基板電極形成工程と、基板電極３１上に第１犠牲層９１を形成する犠牲層形成工程と、第１犠牲層９１上に振動部電極３２を形成する振動部電極形成工程と、第１犠牲層９１を除去する除去工程と、を有する。以下、これら各工程について順次詳細に説明する。 As shown in FIG. 5, the method for manufacturing the vibrator 1 includes a substrate electrode forming process for forming a substrate electrode 31 on the base substrate 21, and a sacrificial layer forming process for forming a first sacrificial layer 91 on the substrate electrode 31. The vibrating portion electrode forming step for forming the vibrating portion electrode 32 on the first sacrificial layer 91 and the removing step for removing the first sacrificial layer 91 are included. Hereinafter, each of these steps will be described in detail.

［基板電極形成工程］
まず、図６に示すように、シリコン基板であるベース基板２１を用意し、フォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてベース基板２１の上面に凹部２４を形成した後、ベース基板２１の上面側に第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３を順に成膜する。第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３は、例えば、ベース基板２１の表面にＳｉＯ_２膜を熱酸化法で成膜した後、このＳｉＯ_２膜上にＳｉＮ膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成することで得られる。 [Substrate electrode formation process]
First, as shown in FIG. 6, a base substrate 21 that is a silicon substrate is prepared, and a recess 24 is formed on the upper surface of the base substrate 21 using a photolithography technique and an etching technique. A first insulating film 22 and a second insulating film 23 are sequentially formed. The first insulating film 22 and the second insulating film 23 is, for example, after forming a SiO ₂ film by thermal oxidation on the surface of the base substrate 21, the sputtering method SiN film to the SiO ₂ film, a CVD method, or the like It is obtained by forming using.

次に、第２絶縁膜２３上にポリシリコンの膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜を形成し、このポリシリコン膜をパターニングすることで、図７に示すように、基板電極３１（電極部３１１、３１２）、固定部３３、配線（図示せず）、柱部７２の一部および壁部７１の一部を形成する。ただし、これら各部の形成方法は上述の方法に限定されず、例えば、各部のパターニングを終えてから、各部にリン、ボロン等の不純物をドープして導電性を付与してもよい。 Next, a polysilicon film is formed on the second insulating film 23 by using a sputtering method, a CVD method, or the like, and at the same time, an impurity such as phosphorus or boron is implanted to form a conductive polysilicon film. By patterning this polysilicon film, as shown in FIG. 7, the substrate electrode 31 (electrode portions 311 and 312), the fixing portion 33, the wiring (not shown), a part of the column portion 72, and the wall portion 71 are formed. Form a part of However, the method of forming each part is not limited to the above-described method. For example, after each part is patterned, each part may be doped with an impurity such as phosphorus or boron to impart conductivity.

［犠牲層形成工程］
次に、図８に示すように、ＣＶＤ法により、ＳｉＯ_２膜からなる第１犠牲層９１を形成し、形成した第１犠牲層９１に支持部３５、柱部７２および壁部７１に対応する開口を形成する。ただし、第１犠牲層９１は、ＣＶＤ法ではなく、熱酸化法、スパッタリング法等により形成してもよい。また、前記開口は、フォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いて形成する。 [Sacrificial layer formation process]
Next, as shown in FIG. 8, a first sacrificial layer 91 made of a SiO ₂ film is formed by CVD, and the first sacrificial layer 91 formed corresponds to the support portion 35, the column portion 72, and the wall portion 71. Form an opening. However, the first sacrificial layer 91 may be formed by a thermal oxidation method, a sputtering method or the like instead of the CVD method. The opening is formed using a photolithography technique and an etching technique.

［振動部電極形成工程］
次に、第１犠牲層９１上にポリシリコンの膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜を形成し、このポリシリコン膜をパターニングすることで、図９に示すように、支持部３５、第１層３４Ａ、柱部７２の一部および壁部７１の一部を形成する。 [Vibration part electrode forming process]
Next, a polysilicon film is formed on the first sacrificial layer 91 using a sputtering method, a CVD method, or the like, and at the same time, an impurity such as phosphorus or boron is implanted to form a conductive polysilicon film. By patterning this polysilicon film, as shown in FIG. 9, the support portion 35, the first layer 34A, a part of the column part 72, and a part of the wall part 71 are formed.

次に、第１層３４Ａ上にＳｉＯ_２膜をＣＶＤ法によって形成し、このＳｉＯ_２膜をパターニングすることで、図１０に示すように、第２層３４Ｂを形成する。この際、第２層３４Ｂを第１層３４Ａよりも若干小さく形成し、第１層３４Ａの外周部を第２層３４Ｂから露出させる。ただし、ＳｉＯ_２膜は、ＣＶＤ法ではなく、熱酸化法、スパッタリング法等により形成してもよい。 Next, a SiO ₂ film is formed on the first layer 34A by the CVD method, and this SiO ₂ film is patterned to form a second layer 34B as shown in FIG. At this time, the second layer 34B is formed slightly smaller than the first layer 34A, and the outer peripheral portion of the first layer 34A is exposed from the second layer 34B. However, the SiO ₂ film may be formed by a thermal oxidation method, a sputtering method or the like instead of the CVD method.

次に、第２層３４Ｂ上および第１犠牲層９１上にポリシリコンの膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜を形成し、このポリシリコン膜をパターニングすることで、図１１に示すように、第３層３４Ｃ、柱部７２の一部および壁部７１の一部を形成する。これにより、振動部電極３２、柱部７２および壁部７１が得られる。なお、振動体３４は、第３層３４Ｃの外周部が第１層３４Ａ上に積層され、第２層３４Ｂが第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃで囲まれた状態となる。 Next, a polysilicon film is formed on the second layer 34B and the first sacrificial layer 91 by using a sputtering method, a CVD method, or the like, and at the same time, impurities such as phosphorus, boron, etc. are implanted to make the conductive film By forming a polysilicon film and patterning the polysilicon film, the third layer 34C, a part of the column part 72, and a part of the wall part 71 are formed as shown in FIG. Thereby, the vibration part electrode 32, the pillar part 72, and the wall part 71 are obtained. In the vibrating body 34, the outer peripheral portion of the third layer 34C is stacked on the first layer 34A, and the second layer 34B is surrounded by the first layer 34A and the third layer 34C.

次に、ＣＶＤ法により、図１２に示すように、ＳｉＯ_２膜からなる第２犠牲層９２を形成し、さらに、第２犠牲層９２に所定の開口を形成する。次に、図１３に示すように、第２犠牲層９２上にＳｉＮ膜からなる絶縁層４１１を成膜し、この絶縁層４１１上にポリシリコンをスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜からなる導電層４１２を形成する。そして、これら絶縁層４１１および導電層４１２に連通孔４１ａを形成する。これにより、被覆層４１が得られる。 Next, as shown in FIG. 12, a second sacrificial layer 92 made of a SiO ₂ film is formed by CVD, and a predetermined opening is further formed in the second sacrificial layer 92. Next, as shown in FIG. 13, an insulating layer 411 made of a SiN film is formed on the second sacrificial layer 92, and polysilicon is formed on the insulating layer 411 using a sputtering method, a CVD method, or the like. Simultaneously, impurities such as phosphorus and boron are implanted to form a conductive layer 412 made of a conductive polysilicon film. Then, communication holes 41 a are formed in the insulating layer 411 and the conductive layer 412. Thereby, the coating layer 41 is obtained.

次に、化学機械研磨（ＣＭＰ）によって、図１４に示すように、ベース基板２１の上面２１１上に積層された第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３を除去して、ベース基板２１の上面２１１を露出させる。これにより、例えば、ベース基板２１の上面２１１にＭＯＳトランジスタ６１等の回路要素を作り込むことができる。 Next, the first insulating film 22 and the second insulating film 23 stacked on the upper surface 211 of the base substrate 21 are removed by chemical mechanical polishing (CMP), as shown in FIG. 211 is exposed. Thereby, for example, a circuit element such as the MOS transistor 61 can be formed on the upper surface 211 of the base substrate 21.

［除去工程］
次に、図１５に示すように、第１、第２犠牲層９１、９２のリリースエッチングを行なう。具体的には、ベース基板２１を例えばバッファードフッ酸等のエッチング液に晒す。なお、バッファードフッ酸は、ポリシリコンを実質的に除去することなく、ＳｉＯ_２を選択的に除去することができる。言い換えると、ポリシリコンは、ＳｉＯ_２よりも前記エッチング液に対するエッチングレートが低い。これにより、連通孔４１ａを介して第１、第２犠牲層９１、９２がリリースエッチングされ、空洞部５が形成されると共に振動素子３がリリースされる。ここで、前述したように、振動体３４では、第２層３４Ｂが第１層３４Ａおよび第３層３４Ｃで囲まれているため、当該エッチングによる第２層３４Ｂのダメージを防止することができる。 [Removal process]
Next, as shown in FIG. 15, release etching of the first and second sacrificial layers 91 and 92 is performed. Specifically, the base substrate 21 is exposed to an etching solution such as buffered hydrofluoric acid. Note that buffered hydrofluoric acid can selectively remove SiO ₂ without substantially removing polysilicon. In other words, polysilicon has a lower etching rate for the etchant than SiO ₂ . As a result, the first and second sacrificial layers 91 and 92 are release-etched through the communication hole 41a, so that the cavity 5 is formed and the vibration element 3 is released. Here, as described above, in the vibrating body 34, since the second layer 34B is surrounded by the first layer 34A and the third layer 34C, damage to the second layer 34B due to the etching can be prevented.

次に、空洞部５を真空引きした状態で、図１６に示すように、導電層４１２上にアルミニウム層からなる封止層４２を形成して連通孔４１ａを封止し、封止層４２をパターニングすることでコンタクト部４２１を形成する。 Next, in a state where the cavity 5 is evacuated, as shown in FIG. 16, a sealing layer 42 made of an aluminum layer is formed on the conductive layer 412, and the communication hole 41a is sealed. The contact portion 421 is formed by patterning.

次に、図１７に示すように、ベース基板２１上にシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４３１を成膜し、層間絶縁膜４３１をＣＭＰ（化学機械研磨）等によって平坦化する。次に、層間絶縁膜４３１上に、配線層４３２、層間絶縁膜４３３、配線層４３４および表面保護層４３５を順に形成する。以上によって、図１に示す振動子１が得られる。 Next, as shown in FIG. 17, an interlayer insulating film 431 made of a silicon oxide film is formed on the base substrate 21, and the interlayer insulating film 431 is planarized by CMP (chemical mechanical polishing) or the like. Next, a wiring layer 432, an interlayer insulating film 433, a wiring layer 434, and a surface protective layer 435 are sequentially formed on the interlayer insulating film 431. Thus, the vibrator 1 shown in FIG. 1 is obtained.

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る振動子について説明する。 Second Embodiment
Next, a resonator according to the second embodiment of the invention will be described.

図１８は、本発明の第２実施形態に係る振動子が有する振動素子の断面図である。図１９は、図１８に示す振動素子が有する振動体の製造方法を示すフローチャートである。図２０ないし図２３は、それぞれ、図１８に示す振動素子が有する振動体の製造方法を説明する断面図である。 FIG. 18 is a cross-sectional view of the resonator element included in the resonator according to the second embodiment of the invention. FIG. 19 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a vibrating body included in the vibration element shown in FIG. 20 to 23 are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a vibrating body included in the vibration element shown in FIG.

以下、本発明の第２実施形態に係る振動子について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the vibrator according to the second embodiment of the present invention will be described, but the description will focus on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.

第２実施形態の振動子は、振動素子の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The vibrator of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the vibration element is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to embodiment mentioned above.

本実施形態の振動素子３の振動体３４は、図１８に示すように、ＳＯＩ基板３４０から構成されている。ＳＯＩ基板３４０は、第１のＳｉ層３４０Ａと、ＳｉＯ_２層３４０Ｂと、第２のＳｉ層３４０Ｃと、がこの順に積層した基板である。そして、このようなＳＯＩ基板３４０の、第１のＳｉ層３４０Ａから第１層３４Ａが形成され、ＳｉＯ_２層から第２層３４Ｂが形成され、第２のＳｉ層３４０Ｃから第３層３４Ｃが形成されている。このように、振動体３４をＳＯＩ基板３４０から形成することで、振動体３４を容易に形成することができる。 As shown in FIG. 18, the vibrating body 34 of the vibration element 3 according to the present embodiment includes an SOI substrate 340. The SOI substrate 340 is a substrate in which a first Si layer 340A, a SiO ₂ layer 340B, and a second Si layer 340C are stacked in this order. In such an SOI substrate 340, the first layer 34A is formed from the first Si layer 340A, the second layer 34B is formed from the SiO ₂ layer, and the third layer 34C is formed from the second Si layer 340C. Has been. In this way, by forming the vibrating body 34 from the SOI substrate 340, the vibrating body 34 can be easily formed.

本実施形態の振動体３４の製造方法は、図１９に示すように、ＳＯＩ基板３４０を準備する準備工程と、第１のＳｉ層３４０Ａをエッチングして第１層３４Ａを形成する第１層形成工程と、第２のＳｉ層３４０ＣおよびＳｉＯ_２層３４０Ｂをエッチングして第２層３４Ｂを形成する第２層形成工程と、第２層３４Ｂの外周面を覆う被覆部を設けて第３層３４Ｃを形成する第３層形成工程と、を有する。 As shown in FIG. 19, the manufacturing method of the vibrating body 34 of the present embodiment includes a preparation step for preparing the SOI substrate 340, and a first layer formation for forming the first layer 34A by etching the first Si layer 340A. A second layer forming step of etching the _second Si layer 340C and the SiO ₂ layer 340B to form the second layer 34B, and a covering portion covering the outer peripheral surface of the second layer 34B to provide the third layer 34C Forming a third layer.

［準備工程］
図２０に示すように、ＳＯＩ基板３４０を用意する。そして、第１のＳｉ層３４０Ａおよび第２のＳｉ層３４０Ｃにリン、ボロン等の不純物をドープすることで、第１のＳｉ層３４０Ａおよび第２のＳｉ層３４０Ｃに導電性を付与する。 [Preparation process]
As shown in FIG. 20, an SOI substrate 340 is prepared. Then, the first Si layer 340A and the second Si layer 340C are doped with impurities such as phosphorus and boron, thereby imparting conductivity to the first Si layer 340A and the second Si layer 340C.

［第１層形成工程］
図２１に示すように、第１のＳｉ層３４０Ａを下方からエッチングすることで、第１層３４Ａを形成する。 [First layer forming step]
As shown in FIG. 21, the first layer 34A is formed by etching the first Si layer 340A from below.

［第２層形成工程］
図２２に示すように、第２のＳｉ層３４０ＣおよびＳｉＯ_２層３４０Ｂを上方から順にエッチングすることで、第２層３４Ｂを形成する。この際、第２層３４Ｂを第１層３４Ａよりも若干小さく形成し、第１層３４Ａの外周部を第２層３４Ｂから露出させる。 [Second layer forming step]
As shown in FIG. 22, the second layer 34B is formed by etching the second Si layer 340C and the SiO ₂ layer 340B sequentially from above. At this time, the second layer 34B is formed slightly smaller than the first layer 34A, and the outer peripheral portion of the first layer 34A is exposed from the second layer 34B.

［第３層形成工程］
図２３に示すように、第１層３４Ａの外周部（第２層３４Ｂから露出した部分）にポリシリコンをスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜からなる被覆部３４Ｃ’を設け、第３層３４Ｃを形成する。 [Third layer forming step]
As shown in FIG. 23, polysilicon is formed on the outer peripheral portion (the portion exposed from the second layer 34B) of the first layer 34A using a sputtering method, a CVD method or the like, and at the same time, impurities such as phosphorus and boron are implanted. Thus, a covering portion 34C ′ made of a conductive polysilicon film is provided, and the third layer 34C is formed.

以上により、振動体３４が得られ、この振動体３４を支持部３５を介して固定部３３に固定することで、振動素子３が得られる。 The vibrating body 34 is obtained as described above, and the vibrating element 3 is obtained by fixing the vibrating body 34 to the fixing portion 33 via the support portion 35.

以上のような第２実施形態よっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the second embodiment as described above, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電子機器について説明する。 <Third Embodiment>
Next, an electronic apparatus according to a third embodiment of the invention will be described.

図２４は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 FIG. 24 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.

パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、例えば、発振器として用いられる振動子１が内蔵されている。そのため、パーソナルコンピューター１１００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。 The personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 1108. The display unit 1106 is rotatably supported with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. Has been. Such a personal computer 1100 has a built-in vibrator 1 used as an oscillator, for example. Therefore, the personal computer 1100 can exhibit higher performance and higher reliability.

図２５は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 FIG. 25 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the invention is applied.

携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、例えば、発振器として用いられる振動子１が内蔵されている。そのため、携帯電話機１２００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。 The cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display portion 1208 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Such a cellular phone 1200 has a built-in vibrator 1 used as an oscillator, for example. Therefore, the cellular phone 1200 can exhibit higher performance and higher reliability.

図２６は、本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。 FIG. 26 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the invention is applied.

デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行なう構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。 The digital still camera 1300 generates an imaging signal (image signal) by photoelectrically converting an optical image of a subject using an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device). A display unit 1310 is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD. The display unit 1310 displays a subject as an electronic image. Functions as a viewfinder.

また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、例えば、発振器として用いられる振動子１が内蔵されている。そのため、デジタルスチールカメラ１３００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。 A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302. When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308. Such a digital still camera 1300 includes, for example, a vibrator 1 used as an oscillator. Therefore, the digital still camera 1300 can exhibit higher performance and higher reliability.

なお、本発明の電子機器は、図２４のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図２５の携帯電話機、図２６のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。 In addition to the personal computer (mobile personal computer) of FIG. 24, the mobile phone of FIG. 25, and the digital still camera of FIG. Device (for example, inkjet printer), laptop personal computer, TV, video camera, video tape recorder, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, work Station, video phone, security TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measurements Equipment, instruments For example, gages for vehicles, aircraft, and ships), can be applied to a flight simulator or the like.

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る移動体について説明する。
図２７は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。 <Fourth embodiment>
Next, the moving body according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 27 is a perspective view showing an automobile to which the moving body of the present invention is applied.

自動車（移動体）１５００には、例えば発振器として用いられる振動子１が搭載されている。振動子１は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ…Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ…electronic control unit）に広く適用できる。このように、自動車１５００は、振動子１を有しているため、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。 An automobile (moving body) 1500 is equipped with a vibrator 1 used as an oscillator, for example. The vibrator 1 is, for example, keyless entry, immobilizer, car navigation system, car air conditioner, anti-lock brake system (ABS), airbag, tire pressure monitoring system (TPMS ... Tire Pressure Monitoring System), engine control, hybrid It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as battery monitors for automobiles and electric vehicles, and vehicle body attitude control systems. Thus, since the automobile 1500 has the vibrator 1, it can exhibit higher performance and higher reliability.

以上、本発明の振動子、振動子の製造方法、発振器、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。 As described above, the vibrator, the method for manufacturing the vibrator, the oscillator, the electronic device, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is as follows. It can be replaced with any configuration having a similar function. In addition, any other component may be added to the present invention. Moreover, you may combine each embodiment suitably.

また、前述した各実施形態では、基板に凹部を形成することで、基板と蓋部との間に空洞部を形成した構成について説明しているが、基板と蓋部の構成としては、これに限定されない。例えば、基板に凹部を設けずに、蓋部の下面（基板側）に凹部を形成することで、基板と蓋部との間に空洞部を形成してもよいし、基板および蓋部の間に、枠状の構造体を介在させて、枠状の構想体の内周面と基板の上面とによって凹部を形成してもよい。すなわち、凹部の底面と壁面とが別部材から形成されており、これらが一体的に形成されていなくてもよい。 In each of the embodiments described above, the configuration in which the cavity is formed between the substrate and the lid by forming the recess in the substrate has been described. It is not limited. For example, a cavity may be formed between the substrate and the lid by forming a recess on the lower surface (substrate side) of the lid without providing the recess in the substrate, or between the substrate and the lid. Alternatively, a recess may be formed by the inner peripheral surface of the frame-shaped concept and the upper surface of the substrate with a frame-shaped structure interposed therebetween. That is, the bottom surface and the wall surface of the recess are formed from different members, and these may not be formed integrally.

１…振動子、２…基板、２１…ベース基板、２１１…上面、２２…第１絶縁膜、２３…第２絶縁膜、２４…凹部、３…振動素子、３１…基板電極、３１１、３１２…電極部、３２…振動部電極、３３…固定部、３４…振動体、３４Ａ…第１層、３４Ｂ…第２層、３４Ｃ…第３層、３４Ｃ’…被覆部、３４０…ＳＯＩ基板、３４０Ａ…第１のＳｉ層、３４０Ｂ…ＳｉＯ_２層、３４０Ｃ…第２のＳｉ層、３４１…基部、３４２、３４３、３４４、３４５…振動部、３５…支持部、４…蓋部、４１…被覆層、４１ａ…連通孔、４１１…絶縁層、４１２…導電層、４１２ａ…コンタクト部、４２…封止層、４２１…コンタクト部、４３…構造体、４３１…層間絶縁膜、４３２…配線層、４３３…層間絶縁膜、４３４…配線層、４３４’…外部接続端子、４３５…表面保護層、５…空洞部、６…半導体回路、６１…ＭＯＳトランジスタ、７１…壁部、７１１、７１２、７１３、７１４…突出部、７２、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ…柱部、７３…補強部、９１…第１犠牲層、９２…第２犠牲層、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１５００…自動車、ｔ１、ｔ２、ｔ３…厚さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibrator, 2 ... Board | substrate, 21 ... Base substrate, 211 ... Upper surface, 22 ... 1st insulating film, 23 ... 2nd insulating film, 24 ... Recessed part, 3 ... Vibrating element, 31 ... Substrate electrode, 311, 312 ... Electrode part 32 ... Vibration part electrode 33 ... Fixing part 34 ... Vibration body 34A ... First layer 34B ... Second layer 34C ... Third layer 34C '... Coating part 340 ... SOI substrate 340A ... First Si layer, 340B ... SiO ₂ layer, 340C ... Second Si layer, 341 ... Base part, 342, 343, 344, 345 ... Vibration part, 35 ... Support part, 4 ... Cover part, 41 ... Coating layer, 41a ... communication hole, 411 ... insulating layer, 412 ... conductive layer, 412a ... contact portion, 42 ... sealing layer, 421 ... contact portion, 43 ... structure, 431 ... interlayer insulating film, 432 ... wiring layer, 433 ... interlayer Insulating film, 434 ... wiring layer, 434 '... external connection terminal, 35 ... Surface protective layer, 5 ... Cavity, 6 ... Semiconductor circuit, 61 ... MOS transistor, 71 ... Wall, 711, 712, 713, 714 ... Projection, 72, 72a, 72b, 72c, 72d ... Pillar, 73: Reinforcement part, 91 ... First sacrificial layer, 92 ... Second sacrificial layer, 1100 ... Personal computer, 1102 ... Keyboard, 1104 ... Main body part, 1106 ... Display unit, 1108 ... Display part, 1200 ... Mobile phone, 1202 ... Operation buttons, 1204 ... Earpiece, 1206 ... Mouthpiece, 1208 ... Display, 1300 ... Digital still camera, 1302 ... Case, 1304 ... Light receiving unit, 1306 ... Shutter button, 1308 ... Memory, 1310 ... Display, 1500 ... Car, t1, t2, t3 ... thickness

Claims

A substrate,
A first electrode disposed on the substrate;
A second electrode having a vibrating portion disposed opposite to the first electrode,
The vibration unit includes a first layer and a second layer stacked on the first layer,
One of the first layer and the second layer has a positive frequency temperature characteristic, and the other has a negative frequency temperature characteristic.

The vibration unit includes a third layer provided so as to sandwich the second layer between the first layer and the first layer,
The vibrator according to claim 1, wherein the third layer has the same frequency temperature characteristic as the first layer of the positive frequency temperature characteristic and the negative frequency temperature characteristic.

The vibrator according to claim 2, wherein the second layer is covered with the first layer and the third layer.

The vibrator according to claim 2, wherein the third layer contains the same material as the first layer.

The first layer includes Si;
The vibrator according to claim 1, wherein the second layer contains SiO ₂ .

Forming a first electrode on a substrate;
Forming a sacrificial layer on the first electrode;
Disposing a first layer on the sacrificial layer and disposing a second layer on the first layer to form a second electrode;
Removing the sacrificial layer,
One of the first layer and the second layer has a positive frequency temperature characteristic, and the other has a negative frequency temperature characteristic.

In the step of forming the second electrode, a third layer is disposed on the second layer,
The method for manufacturing a vibrator according to claim 6, wherein the second layer is covered with the first layer and the third layer.

In the removing step, the sacrificial layer is removed by wet etching,
The method for manufacturing the vibrator according to claim 7, wherein the first layer and the third layer have a lower etching rate with respect to an etching solution used in the wet etching than the second layer.

A vibrator according to any one of claims 1 to 5,
And an oscillator.

An electronic apparatus comprising the vibrator according to claim 1.

A moving body comprising the vibrator according to any one of claims 1 to 5.