振子及其制造方法、以及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种振子及其制造方法、以及电子装置。
【背景技术】
[0002]已知一种利用 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微电子机械系统)技术而制造出的功能元件(振子)。作为利用MEMS而制造出的功能元件的典型，可列举出具有如下结构的功能元件，其结构为，以对置并分离的方式而被配置的一对电极中的一方被固定在基板上，另一方以悬臂梁状或者固支梁状而被支承于基板上。并且，该另一方的电极成为能够振动及变形的可动电极。
[0003]由这种固定电极以及可动电极构成的振子，通常经由实施可动电极的可动化(脱模)的蚀刻工序而被制造出。这种脱模蚀刻一般为湿式蚀刻，在可动电极被脱模且被干燥时，有时会出现固定电极与可动电极因液体的表面张力而紧贴从而难以剥离的情况。这种现象被称为粘连，其有可能会使振子的制造成品率等降低。对于这种现象，例如在专利文献I中公开了一种在可动部上形成有突起的MEMS元件及其制造方法。
[0004]作为造成粘连产生的一个原因，可列举出如下情况，S卩，在湿式蚀刻后的干燥工序中两个物体(例如电极)之间形成有弯液面的状态下，液体(蚀刻剂或清洗液)蒸发时，使两者接近的力(表面张力)会产生作用，从而使两个物体(例如电极)紧贴。因此可以认为，即使形成了弯液面但只要不使两个物体紧贴(接触)，则能够使粘连难以产生。此外，两个物体的紧贴力(粘连的程度)在两者所接触的面积越大时越增大。
[0005]如上述专利文献I所公开的元件那样，可认为在电极的表面上形成突起对粘连的抑制而言在一定程度上是有效的。然而，专利文献I所公开的元件在电极的突起以外的部分处，使电极以小于突起的高度的距离而对置较为困难。因此，缩小电极间的分离距离是有限度的，从而需要在某种程度上通过设置突起而牺牲作为传感器来使用时的灵敏度等。此夕卜，在该文献中，该突起被描述为顶端部分较平坦，在该突起与突起相对的电极相接触的情况下接触面积将较大从而在突起的顶端部分有可能会出现粘连。而且，由于该突起是利用硅中所掺杂的杂质的种类而产生的热氧化膜的生成速度之差而形成的，并且因热量会使杂质发生扩散，因此使顶端部分的尖锐(尖锐)化较为困难，而会形成平缓的形状(钝形)。由于这些因素，专利文献I所公开的元件对因突起而产生粘连的抑制效果未必较高。
[0006]专利文献1:日本特开2006-095632号公报
【发明内容】
[0007]本发明的几个方式所涉及的目的之一在于，提供一种高灵敏度且难以发生粘连并且能够以较高的成品率而制造出的振子及其制造方法、以及电子装置。
[0008]本发明为用于解決上述的问题的至少一部分而实施的发明，其能够通过以下的方式或应用例实现。
[0009]应用例I
[0010]本发明所涉及的振子的一种形式为，包括:基板；下部电极，其被形成在所述基板上，并形成有贯穿孔；上部电极，其以与所述下部电极隔开的方式被配置在所述下部电极的上方，并具有朝向所述贯穿孔突出的突起部；对置部，其被形成在所述基板上，并与所述突起部对置，所述对置部与所述突起部之间的距离小于所述下部电极与所述上部电极之间的距离。
[0011]由于在这种振子中，下部电极与上部电极之间的距离小于突起部的高度，因此在作为传感器而使用时能够获得较高的灵敏度。而且，由于这种振子在下部电极与上部电极接近的情况下，于下部电极与上部电极接触之前突起部就与对置部相接触，因此即使下部电极与上部电极接近也能够确保两者之间的间隙。因此，在通过湿式蚀刻而进行制造的情况下，难以产生粘连从而能够成品率较良好地进行制造。
[0012]应用例2
[0013]在应用例I中也可以采用如下方式，即，在所述上部电极向所述基板侧进行了位移时，所述突起部与所述对置部接触，且在所述突起部与所述对置部接触时的接触面积在I μ m2以下。
[0014]由于这种振子中突起部与对置部的接触面积较小，因此突起部与对置部之间的粘连非常难以产生。
[0015]应用例3
[0016]在应用例I或应用例2中也可以采用如下方式，即，所述上部电极具有被配置在所述基板上的固定部、与所述下部电极对置配置的可动部、以及将所述可动部连接在所述固定部上并对所述可动部进行支承的支承部，所述突起部被配置在所述可动部上。
[0017]应用例4
[0018]本发明所涉及的振子的制造方法的一种形式为，包括:在基板上形成第一半导体层的工序；对所述第一半导体层进行热氧化并形成对置部以及该对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导体层成膜，并对该第二半导体层进行图案形成，并且形成使所述第一氧化膜露出的开口的工序；对所述第二半导体层进行热氧化并形成下部电极以及该下部电极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对第三半导体层进行成膜的工序；对所述第三半导体层进行图案形成而形成上部电极的工序；以及对所述第一氧化膜以及所述第二氧化膜进行蚀刻的工序，所述第二半导体层的杂质浓度大于所述第一半导体层的杂质浓度。
[0019]根据本应用例的制造方法，能够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，能够容易地制造出对置部与突起部之间的距离小于下部电极与上部电极之间的距离的振子。
[0020]应用例5
[0021]在应用例4中，在形成所述第二半导体层的工序和形成所述上部电极的工序的之间包括向所述第二半导体层注入杂质的工序。
[0022]根据这种方式，即使在第一半导体与第二半导体层选择了相同的材质的情况下，也能够使第二半导体层的杂质浓度高于第一半导体层的杂质浓度，因此能够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]应用例6
[0024]本发明所涉及电子装置的一个方式，其包括应用例I至应用例3中任意一例所述的振子、和对所述振子进行驱动的电路部。
[0025]由于这种电子装置包含上述的振子，因而下部电极与上部电极之间的距离小于突起部的高度，因此在作为传感器而使用时能够获得较高的灵敏度。而且，由于包含这种振子的电子装置在下部电极与上部电极接近时，与下部电极与上部电极接触前突起部就与对置部相接触，因此即使下部电极与上部电极接近也能够确保两者之间的间隙。因此，在通过湿式蚀刻而进行制造的情况下，难以产生粘连从而能够成品率良好地进行制造。
[0026]在本说明书中，关于“上”这一用语，例如在使用“在特定的物品(以下，称为“A”)“上”形成另外的特定的物品(以下，称为“B”)”等的情形中，包括在A上直接形成B的情况以及在不影响本发明的作用效果的范围内而通过另外的物品而在A上形成B的情况。
[0027]此外，“上部电极”、“下部电极”等“上部”、“下部”等的用语，并不是依存于振子的设置状态而对上下关系进行表述的用语，而是与振子的设置状态无关，表示在基板存在于下方的状态下观察时的情形的上下关系的用语。因此，例如，即使在以使上部电极成为下方的状态的方式而对振子进行设置，上部电极也应被解释为，在基板存在于下方的状态下观察时存在于上方的电极。
【附图说明】
[0028]图1为表示实施方式所涉及的振子的截面的模式图。
[0029]图2为俯视观察实施方式所涉及的振子时的模式图。
[0030]图3为表示实施方式所涉及的振子的主要部分的截面的模式图。
[0031]图4为表示实施方式所涉及的振子的制造方法的一个工序的截面的模式图。
[0032]图5为表示实施方式所涉及的振子的制造方法的一个工序的截面的模式图。
[0033]图6为表示实施方式所涉及的振子的制造方法的一个工序的截面的模式图。
[0034]图7为表示实施方式所涉及的振子的制造方法的一个工序的截面的模式图。
[0035]图8为表示实施方式所涉及的振子的制造方法的一个工序的截面的模式图。
[0036]图9为表示实施方式所涉及的振子的制造方法的一个工序的截面的模式图。
[0037]图10为表示实施方式所涉及的振荡器的电路图。
[0038]图11为表示实施方式的改变例所涉及的振荡器的电路图。
【具体实施方式】
[0039]以下对本发明的几种实施方式进行说明。以下所说明的实施方式为对本发明的一个示例进行说明的方式。本发明并不限定于以下的实施方式，其也包括在不对本发明的主旨进行变更的范围内所实施的各种改变方式。另外，以下所说明的结构并不一定全部是本发明所必需的结构。
[0040]1.振子
[0041]本实施方式的振子100包括:基板10、下部电极20、上部电极30和对置部40。图1为表示本实施方式所涉及的振子100的截面的模式图。图2为俯视观察实施方式所涉及的振子时的模式图。图3为表示实施方式所涉及的振子100的主要部分的截面的模式图。图1相当于图2的