振子及其制造方法、以及電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種振子及其制造方法、以及電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種利用 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)而制造出的功能元件(振子)。作為利用MEMS而制造出的功能元件的典型，可列舉出具有如下結(jié)構(gòu)的功能元件，其結(jié)構(gòu)為，以對置并分離的方式而被配置的一對電極中的一方被固定在基板上，另一方以懸臂梁狀或者固支梁狀而被支承于基板上。并且，該另一方的電極成為能夠振動及變形的可動電極。
[0003]由這種固定電極以及可動電極構(gòu)成的振子，通常經(jīng)由實(shí)施可動電極的可動化(脫模)的蝕刻工序而被制造出。這種脫模蝕刻一般為濕式蝕刻，在可動電極被脫模且被干燥時，有時會出現(xiàn)固定電極與可動電極因液體的表面張力而緊貼從而難以剝離的情況。這種現(xiàn)象被稱為粘連，其有可能會使振子的制造成品率等降低。對于這種現(xiàn)象，例如在專利文獻(xiàn)I中公開了一種在可動部上形成有突起的MEMS元件及其制造方法。
[0004]作為造成粘連產(chǎn)生的一個原因，可列舉出如下情況，S卩，在濕式蝕刻后的干燥工序中兩個物體(例如電極)之間形成有彎液面的狀態(tài)下，液體(蝕刻劑或清洗液)蒸發(fā)時，使兩者接近的力(表面張力)會產(chǎn)生作用，從而使兩個物體(例如電極)緊貼。因此可以認(rèn)為，即使形成了彎液面但只要不使兩個物體緊貼(接觸)，則能夠使粘連難以產(chǎn)生。此外，兩個物體的緊貼力(粘連的程度)在兩者所接觸的面積越大時越增大。
[0005]如上述專利文獻(xiàn)I所公開的元件那樣，可認(rèn)為在電極的表面上形成突起對粘連的抑制而言在一定程度上是有效的。然而，專利文獻(xiàn)I所公開的元件在電極的突起以外的部分處，使電極以小于突起的高度的距離而對置較為困難。因此，縮小電極間的分離距離是有限度的，從而需要在某種程度上通過設(shè)置突起而犧牲作為傳感器來使用時的靈敏度等。此夕卜，在該文獻(xiàn)中，該突起被描述為頂端部分較平坦，在該突起與突起相對的電極相接觸的情況下接觸面積將較大從而在突起的頂端部分有可能會出現(xiàn)粘連。而且，由于該突起是利用硅中所摻雜的雜質(zhì)的種類而產(chǎn)生的熱氧化膜的生成速度之差而形成的，并且因熱量會使雜質(zhì)發(fā)生擴(kuò)散，因此使頂端部分的尖銳(尖銳)化較為困難，而會形成平緩的形狀(鈍形)。由于這些因素，專利文獻(xiàn)I所公開的元件對因突起而產(chǎn)生粘連的抑制效果未必較高。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-095632號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的幾個方式所涉及的目的之一在于，提供一種高靈敏度且難以發(fā)生粘連并且能夠以較高的成品率而制造出的振子及其制造方法、以及電子裝置。
[0008]本發(fā)明為用于解決上述的問題的至少一部分而實(shí)施的發(fā)明，其能夠通過以下的方式或應(yīng)用例實(shí)現(xiàn)。
[0009]應(yīng)用例I
[0010]本發(fā)明所涉及的振子的一種形式為，包括:基板；下部電極，其被形成在所述基板上，并形成有貫穿孔；上部電極，其以與所述下部電極隔開的方式被配置在所述下部電極的上方，并具有朝向所述貫穿孔突出的突起部；對置部，其被形成在所述基板上，并與所述突起部對置，所述對置部與所述突起部之間的距離小于所述下部電極與所述上部電極之間的距離。
[0011]由于在這種振子中，下部電極與上部電極之間的距離小于突起部的高度，因此在作為傳感器而使用時能夠獲得較高的靈敏度。而且，由于這種振子在下部電極與上部電極接近的情況下，于下部電極與上部電極接觸之前突起部就與對置部相接觸，因此即使下部電極與上部電極接近也能夠確保兩者之間的間隙。因此，在通過濕式蝕刻而進(jìn)行制造的情況下，難以產(chǎn)生粘連從而能夠成品率較良好地進(jìn)行制造。
[0012]應(yīng)用例2
[0013]在應(yīng)用例I中也可以采用如下方式，即，在所述上部電極向所述基板側(cè)進(jìn)行了位移時，所述突起部與所述對置部接觸，且在所述突起部與所述對置部接觸時的接觸面積在I μ m2以下。
[0014]由于這種振子中突起部與對置部的接觸面積較小，因此突起部與對置部之間的粘連非常難以產(chǎn)生。
[0015]應(yīng)用例3
[0016]在應(yīng)用例I或應(yīng)用例2中也可以采用如下方式，即，所述上部電極具有被配置在所述基板上的固定部、與所述下部電極對置配置的可動部、以及將所述可動部連接在所述固定部上并對所述可動部進(jìn)行支承的支承部，所述突起部被配置在所述可動部上。
[0017]應(yīng)用例4
[0018]本發(fā)明所涉及的振子的制造方法的一種形式為，包括:在基板上形成第一半導(dǎo)體層的工序；對所述第一半導(dǎo)體層進(jìn)行熱氧化并形成對置部以及該對置部的表面上所形成的第一氧化膜的工序；在所述基板上以及所述第一氧化膜上使第二半導(dǎo)體層成膜，并對該第二半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案形成，并且形成使所述第一氧化膜露出的開口的工序；對所述第二半導(dǎo)體層進(jìn)行熱氧化并形成下部電極以及該下部電極的表面上所形成的第二氧化膜的工序；在所述基板上、所述第一氧化膜上以及所述第二氧化膜上對第三半導(dǎo)體層進(jìn)行成膜的工序；對所述第三半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案形成而形成上部電極的工序；以及對所述第一氧化膜以及所述第二氧化膜進(jìn)行蝕刻的工序，所述第二半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度大于所述第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度。
[0019]根據(jù)本應(yīng)用例的制造方法，能夠以第一氧化膜的厚度小于第二氧化膜的厚度的方式而形成。因此，能夠容易地制造出對置部與突起部之間的距離小于下部電極與上部電極之間的距離的振子。
[0020]應(yīng)用例5
[0021]在應(yīng)用例4中，在形成所述第二半導(dǎo)體層的工序和形成所述上部電極的工序的之間包括向所述第二半導(dǎo)體層注入雜質(zhì)的工序。
[0022]根據(jù)這種方式，即使在第一半導(dǎo)體與第二半導(dǎo)體層選擇了相同的材質(zhì)的情況下，也能夠使第二半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度高于第一半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度，因此能夠以第一氧化膜的厚度小于第二氧化膜的厚度的方式而形成。
[0023]應(yīng)用例6
[0024]本發(fā)明所涉及電子裝置的一個方式，其包括應(yīng)用例I至應(yīng)用例3中任意一例所述的振子、和對所述振子進(jìn)行驅(qū)動的電路部。
[0025]由于這種電子裝置包含上述的振子，因而下部電極與上部電極之間的距離小于突起部的高度，因此在作為傳感器而使用時能夠獲得較高的靈敏度。而且，由于包含這種振子的電子裝置在下部電極與上部電極接近時，與下部電極與上部電極接觸前突起部就與對置部相接觸，因此即使下部電極與上部電極接近也能夠確保兩者之間的間隙。因此，在通過濕式蝕刻而進(jìn)行制造的情況下，難以產(chǎn)生粘連從而能夠成品率良好地進(jìn)行制造。
[0026]在本說明書中，關(guān)于“上”這一用語，例如在使用“在特定的物品(以下，稱為“A”)“上”形成另外的特定的物品(以下，稱為“B”)”等的情形中，包括在A上直接形成B的情況以及在不影響本發(fā)明的作用效果的范圍內(nèi)而通過另外的物品而在A上形成B的情況。
[0027]此外，“上部電極”、“下部電極”等“上部”、“下部”等的用語，并不是依存于振子的設(shè)置狀態(tài)而對上下關(guān)系進(jìn)行表述的用語，而是與振子的設(shè)置狀態(tài)無關(guān)，表示在基板存在于下方的狀態(tài)下觀察時的情形的上下關(guān)系的用語。因此，例如，即使在以使上部電極成為下方的狀態(tài)的方式而對振子進(jìn)行設(shè)置，上部電極也應(yīng)被解釋為，在基板存在于下方的狀態(tài)下觀察時存在于上方的電極。
【附圖說明】
[0028]圖1為表示實(shí)施方式所涉及的振子的截面的模式圖。
[0029]圖2為俯視觀察實(shí)施方式所涉及的振子時的模式圖。
[0030]圖3為表示實(shí)施方式所涉及的振子的主要部分的截面的模式圖。
[0031]圖4為表示實(shí)施方式所涉及的振子的制造方法的一個工序的截面的模式圖。
[0032]圖5為表示實(shí)施方式所涉及的振子的制造方法的一個工序的截面的模式圖。
[0033]圖6為表示實(shí)施方式所涉及的振子的制造方法的一個工序的截面的模式圖。
[0034]圖7為表示實(shí)施方式所涉及的振子的制造方法的一個工序的截面的模式圖。
[0035]圖8為表示實(shí)施方式所涉及的振子的制造方法的一個工序的截面的模式圖。
[0036]圖9為表示實(shí)施方式所涉及的振子的制造方法的一個工序的截面的模式圖。
[0037]圖10為表示實(shí)施方式所涉及的振蕩器的電路圖。
[0038]圖11為表示實(shí)施方式的改變例所涉及的振蕩器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下對本發(fā)明的幾種實(shí)施方式進(jìn)行說明。以下所說明的實(shí)施方式為對本發(fā)明的一個示例進(jìn)行說明的方式。本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方式，其也包括在不對本發(fā)明的主旨進(jìn)行變更的范圍內(nèi)所實(shí)施的各種改變方式。另外，以下所說明的結(jié)構(gòu)并不一定全部是本發(fā)明所必需的結(jié)構(gòu)。
[0040]1.振子
[0041]本實(shí)施方式的振子100包括:基板10、下部電極20、上部電極30和對置部40。圖1為表示本實(shí)施方式所涉及的振子100的截面的模式圖。圖2為俯視觀察實(shí)施方式所涉及的振子時的模式圖。圖3為表示實(shí)施方式所涉及的振子100的主要部分的截面的模式圖。圖1相當(dāng)于圖2的