專利名稱：共振器及其制造方法、包括該共振器的振蕩器和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及應(yīng)用微機電系統(tǒng)(MEMS)的要素技術(shù)的共振器及其制造方法以及包括 這種共振器的振蕩器和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)最近的發(fā)展，對于采用無線通信技術(shù)的通信設(shè)備來說，需要小 型化并減小重量。由于這個原因，已經(jīng)將用于通過使用半導(dǎo)體領(lǐng)域的精細(xì)圖案化技術(shù)來制 造精細(xì)的機械結(jié)構(gòu)的微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)用在迄今為止難以更加小型化的RF信號處理 部分等中。MEMS是通過使用硅處理技術(shù)將微小的機械元件和電路彼此融合的系統(tǒng)，并且在 日本主要被稱作微機械。由于諸如精密加工特性的優(yōu)良特性，MEMS技術(shù)可以在應(yīng)付高功能 性的同時，實現(xiàn)小型和廉價的片上系統(tǒng)(SoC)。

發(fā)明內(nèi)容
采用機械共振的機械共振器(MEMS共振器)公知為使用這種MEMS技術(shù)的元件之 一。因為諸如濾波器、振蕩器和混頻器的RF元件是小型的并且因此可以彼此集成，所以它 們開始被應(yīng)用到通信領(lǐng)域。然而，隨著諸如手機和微波通信應(yīng)用中的高頻率化，對于這種 MEMS共振器也需要工作頻率GHz以上的高頻率化。之后，為了實現(xiàn)工作頻率的高頻率化，提出了采用縱波振動的電介質(zhì)埋入型MEMS 共振器。例如在以下非專利文獻(xiàn)中描述了這種電介質(zhì)埋入型MEMS共振器Dana ffeinstein 和 Sunil A. Bhave 等人的非專利文獻(xiàn)“Internal Dielectric Transduction of a 4. 5GHz Silicon Bar Resonator，，，IEEEInternational Electron Device Meeting 2007, pp. 415 到418。在該電介質(zhì)埋入型MEMS共振器重，用于獲得靜電驅(qū)動力的電介質(zhì)膜(絕緣膜)被 埋入振動器中，以產(chǎn)生縱波振動，由此實現(xiàn)GHz以上的高頻工作。圖9和圖10分別示出了電介質(zhì)埋入型MEMS共振器(共振器100_1)的示意性結(jié)構(gòu) 和工作原理。圖9示出了電介質(zhì)埋入型MEMS共振器的外觀的立體圖，并且圖10示出了當(dāng) 從X-Y平面(上表面)觀察的電介質(zhì)埋入型MEMS共振器的結(jié)構(gòu)。在共振器100-1中，矩形 平行六面體(沿著X軸方向延伸)狀的振動部分101經(jīng)由空隙G設(shè)置在支撐襯底100上。 矩形平行六面體狀振動部分101包括由導(dǎo)體材料Si等制成的導(dǎo)體部分101A以及由氮化硅 (SiN)制成的兩個絕緣膜101B。導(dǎo)體部分101A被沿著A.C.(交流電流)信號的傳播方向 (X軸方向)電分離為三個塊。三個塊中的每個的側(cè)面(Z-X側(cè)面)都由梁部分102(支撐 梁)和支撐部分103 (錨部)支撐到襯底表面上。此外，輸入A.C.信號Sin從連接有電容 C1的輸入信號線Lin經(jīng)過在三個塊的一端側(cè)的塊中的相應(yīng)的一個支撐部分103和相應(yīng)的一 個梁部分102輸入到這一端側(cè)的塊上。另一方面，輸出A.C.信號經(jīng)由另一端側(cè)上的塊中的 相應(yīng)的一個梁部分102和相應(yīng)的一個支撐部分103從輸出信號線Lout輸出。此外，將用于 在每個絕緣膜101B中的兩個端面(Y-Z端面)間提供電勢差(偏壓)的D. C.電壓Vdc經(jīng) 由線圈L1提供到中央塊。
當(dāng)在此狀態(tài)下將具有任意頻率的輸入A. C.信號Sin從輸入信號線Lin輸入到三 個塊的一端側(cè)上的塊的支撐部分103和梁部分102時，在每個絕緣膜IOlB中產(chǎn)生具有任意 頻率的靜電吸引力。因此，壓縮應(yīng)力作用在振動部分101的內(nèi)側(cè)。這里，當(dāng)任意頻率的輸入 A. C.信號Sin等于由共振器的尺寸決定的縱波振動的共振頻率時，振動部分101引起基于 縱波振動的共振振動。該共振振動在圖10中由波形WlOl表示。之后，在每個絕緣膜IOlB 中通過振動而重復(fù)地執(zhí)行壓縮和膨脹。通過絕緣膜IOlB的這種變形(在圖10中由雙頭箭 頭PlOl表示)，在每個絕緣膜IOlB的兩個端面(Y-Z端面)之間產(chǎn)生電勢差。因此，將頻 率等于共振頻率的輸出A. C.信號Sout經(jīng)由在另一端側(cè)上的塊中的梁部分102和支撐部分 103從輸出信號線Lout輸出。根據(jù)這種工作原理，共振器100-1具有共振器的功能，其僅選 擇性地傳送具有任意輸入A. C.信號Sin的特定頻率(共振頻率)的信號。然而，因為這種現(xiàn)有的電介質(zhì)埋入型MEMS共振器具有高阻抗，所以需要減小阻抗 以實現(xiàn)實際應(yīng)用。已經(jīng)考慮到上述問題而作出本發(fā)明并且因此期望提供一種相比于現(xiàn)有共振器的 情況進(jìn)一步減小阻抗的共振器、制造這種共振器的方法以及包括這種共振器的振蕩器和電 子設(shè)備。為了實現(xiàn)上述期望，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了 一種共振器，包括振動部分，振 動部分具有導(dǎo)體部分以及三個以上的絕緣部分，該三個以上的絕緣部分設(shè)置為使其將導(dǎo)體 部分電分離為多個塊；其中，當(dāng)在三個以上的絕緣部分中的每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差 時，振動部分按照輸入到導(dǎo)體部分中的多個塊中的相應(yīng)一者的A. C.信號的頻率，進(jìn)行基于 縱波振動的共振振動。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種振蕩器，包括用于進(jìn)行共振振動的共振 器；該共振器包括振動部分，振動部分具有導(dǎo)體部分以及三個以上的絕緣部分，三個以上的 絕緣部分設(shè)置為使其將導(dǎo)體部分電分離為多個塊；其中，當(dāng)在三個以上的絕緣部分中的每 一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，振動部分按照輸入到導(dǎo)體部分中的多個塊中的相應(yīng)一者的 A.C.信號的頻率，進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種電子設(shè)備，其包括用于進(jìn)行共振振動的 共振器；共振器包括振動部分，振動部分具有導(dǎo)體部分以及三個以上的絕緣部分，三個以上 的絕緣部分設(shè)置為使其將導(dǎo)體部分電分離為多個塊；其中，當(dāng)在三個以上的絕緣部分中的 每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，振動部分按照輸入到導(dǎo)體部分中的多個塊中的相應(yīng)一者 的A. C.信號的頻率，進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。在共振器、振蕩器和電子設(shè)備中的每一者中，當(dāng)在導(dǎo)體部分中的三個以上的絕緣 膜中的每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，振動部分按照輸入到導(dǎo)體部分中的多個塊中的相 應(yīng)一者的A. C.信號的頻率，進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。因此，從導(dǎo)體部分中的多個塊 中的相應(yīng)一個塊輸出A. C.信號。此時，因為在振動部分中設(shè)置了三個以上的絕緣部分，所 以振動部分中的三個以上的絕緣部分的面積(端面的面積)變得比現(xiàn)有的共振器更大。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種制造共振器的方法，包括以下步驟在襯 底上形成振動部分，振動部分具有導(dǎo)體部分以及用于將導(dǎo)體部分電分離為多個塊的三個以 上的絕緣部分，并且當(dāng)在三個以上絕緣部分中的每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，振動部 分按照輸入到導(dǎo)體部分中的多個塊中的相應(yīng)一者的A. C.信號的頻率，進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。在制造共振器的方法中，因為在上述步驟中在振動部分中設(shè)置了三個以上的絕緣 部分，所以振動部分中的三個以上的絕緣部分的面積(端面的面積)變得比現(xiàn)有的共振器更大。如上所述，根據(jù)共振器及其制造方法以及包括這種共振器的振蕩器和電子設(shè)備， 三個以上的絕緣部分設(shè)置在振動部分中，其中振動部分用于根據(jù)輸入的A. C.信號的頻率 進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。因此，可以使得振動部分中的三個以上的絕緣部分的面積 (端面的面積)更大，并且因此可以相比于現(xiàn)有的共振器的情況減小阻抗。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的共振器的外觀結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2是示意性地示出了圖1中示出的共振器的結(jié)構(gòu)和工作原理的俯視圖；圖3A到圖3K分別是示出了用于制造圖1中示出的共振器的各個過程的截面圖；圖4是示意性地示出了根據(jù)圖1和圖2中示出的共振器的實施例的改變例1的共 振器的結(jié)構(gòu)和工作原理的俯視圖；圖5A、圖5B和圖5C分別是示意性地示出了根據(jù)圖1和圖2中示出的共振器的實 施例的改變例2的共振器的結(jié)構(gòu)和工作原理的俯視圖、沿著圖5A的線IV-IV所取的截面圖 以及沿著圖5A的線V-V所取的截面圖；圖6A和圖6B分別是示意性地示出了根據(jù)圖1和圖2中示出的共振器的實施例的 改變例3的共振器的結(jié)構(gòu)和工作原理的俯視圖、沿著圖6A的線VI-VI所取的截面圖；圖7A和圖7B分別是示意性地示出了根據(jù)圖1和圖2中示出的共振器的實施例的 改變例4的共振器的結(jié)構(gòu)和工作原理的俯視圖、圖7A中示出的共振器的部分PlO的局部放 大圖；圖8是示出了作為裝備有圖1和圖2中示出的共振器的電子設(shè)備的通信設(shè)備的實 施例的結(jié)構(gòu)的功能框圖；圖9是示出了現(xiàn)有的共振器的外觀的示例的立體圖；圖10是示意性地示出了圖9中示出的現(xiàn)有共振器的結(jié)構(gòu)的工作原理的俯視圖。
具體實施例方式將要參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。注意，將要按照以下順序給出說明。1.共振器(具有設(shè)置在振動部分內(nèi)的三個以上絕緣膜的共振器)2.制造共振器的方法3.改變例改變例1 (其中輸入信號線、輸出信號線和電壓供給線彼此分離地設(shè)置的共振器)改變例2(沿著在振動面內(nèi)彼此形成直角的兩個方向振動的共振器)改變例3 (其中絕緣膜同心地設(shè)置并且從中心放射狀地振動的共振器)改變例4(其中振動部分具有環(huán)形形狀并且絕緣膜沿著環(huán)形方向設(shè)置的共振器)4.振蕩器(具有內(nèi)置的共振器的振蕩器)5.電子設(shè)備(具有內(nèi)置的共振器的電子設(shè)備)
1.共振器[共振器的結(jié)構(gòu)]圖1以立體方式示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的共振器1的外觀結(jié)構(gòu)。圖2示意性 地示出了當(dāng)從圖1中示出的共振器1的上表面觀察的結(jié)構(gòu)(當(dāng)從X-Y平面觀察的結(jié)構(gòu))。 共振器1是通過采用在沿著X軸方向延伸的下文中將要進(jìn)一步說明的振動部分11中基于 機械縱波振動的共振振動，來傳送具有高頻率(例如，約60GHz)的Α. C.信號的MEMS共振
ο在MEMS共振器1中，矩形平行六面體振動部分11經(jīng)由空隙G設(shè)置在支撐襯底10 上。振動部分11由導(dǎo)體部分111和三個以上的絕緣膜(在這種情況下是五個絕緣膜)(絕 緣部分)112構(gòu)成。由五個絕緣膜112將導(dǎo)體部分111沿著Α. C.信號的傳送方向(沿著X 軸方向)分離為六個塊。六個塊中的每個的兩側(cè)面(Z-X側(cè)面)都由梁部分12(支撐梁) 和支撐部分13 (錨部)支撐到襯底表面。支撐襯底10由Si襯底IOA和層壓在Si襯底IOA上的保護層IOB構(gòu)成。在制造階 段通過采用濕法蝕刻法來移除犧牲層20 (將在下文中對其進(jìn)行說明)時為了保護基部(Si 襯底10Α)而形成保護層10Β。保護層IOB例如由諸如SiN的絕緣材料制成。因此，保護層 IOB具有使其能夠經(jīng)受住濕法蝕刻的厚度(例如，約200nm)。振動部分11具有矩形平行六邊形的形狀，其例如具有以下尺寸沿著X軸方向的 長度約為40 μ m，沿著Y軸方向的長度約為10 μ m并且沿著Z軸方向的長度約為2 μ m。在 振動部分11中，導(dǎo)體部分111由導(dǎo)電性Si制成，其中導(dǎo)電性Si諸如含有例如磷(P)以顯 示出導(dǎo)電性的多晶硅(P-Si)。然而，也可以使用其他合適的導(dǎo)電性材料，諸如金屬(諸如 鋁(Al)或鈦(Ti))或半導(dǎo)體(諸如Si或鍺(Ge))，或者其氮化物(諸如氮化鈦(TiN))或 碳化物(諸如碳化鈦(TiC))。注意，上述梁部分12和支撐部分13中的每一者也由與導(dǎo)體 部分111相同的材料制成。另一方面，絕緣膜112例如由絕緣材料(諸如，SiN)制成，并且 其厚度例如設(shè)置為30nm。這里，可以給出氧化硅(SiO2)、氧化鈦(TiO2)和聚酰亞胺、BCB等 的氧化物或氮化物、有機材料等，來作為SiN之外的絕緣材料。注意，如從下文中表示的公 式(1)所示，因為通過增加絕緣膜12的介電常數(shù)ε而增加機電轉(zhuǎn)換效率以進(jìn)一步減小共 振器1的阻抗，所以優(yōu)選地將具有大的介電常數(shù)ε材料用作絕緣膜12。振動部分11中的六個塊包括三個輸入塊和三個輸出塊，其中輸入Α. C.信號Sin 輸入到每個輸入塊并且輸出Α. C.信號從每個輸出塊輸出。在三個輸入塊的每個中，輸入 A.C.信號Sin從連接有電容Cl的輸入信號線Lin經(jīng)由相應(yīng)的一個支撐部分13和相應(yīng)的一 個梁部分12輸入。另一方面，在三個輸出塊的每個中，輸出Α. C.信號從輸出信號線Lout 經(jīng)由相應(yīng)的一個梁部分12和相應(yīng)的一個支撐部分13輸出。也就是說，如圖2所示，三個輸 入塊和三個輸出塊沿著Α. C.信號的傳送方向(沿著X軸方向)交替地設(shè)置。此外，將用于 在每個絕緣膜112中的兩個端面(Y-Z端面)之間提供電勢差(偏壓)的D. C.電壓Vdc經(jīng) 由線圈Li、輸入信號線Lin、相應(yīng)的一個梁部分12和相應(yīng)的一個支撐部分13提供給三個輸 入塊中的每個。也就是說，雖然在這種情況下，將D. C.電壓Vdc提供給輸入塊那一側(cè)，但是 例如可以將D. C.電壓Vdc提供給輸出塊那一側(cè)。雖然將要在下文中詳細(xì)描述，但是，當(dāng)在每個絕緣膜112中的兩個端面(Y-Z端面) 之間產(chǎn)生電勢差(對應(yīng)于上述D. C.電壓Vdc)時，振動部分11根據(jù)輸入A. C.信號Sin的頻率進(jìn)行基于縱波振動的共振振動?；诳v波振動的共振振動表現(xiàn)為圖2中的波形Wl的 形式。此外，導(dǎo)體部分111中的六個塊和五個絕緣膜112沿著預(yù)定的一個方向(在這種情 況下沿著由圖1和圖2中的雙頭箭頭Pl示出的X軸方向)設(shè)置，使得五個絕緣膜112中的 每個沿著預(yù)定的一個方向振動(沿著X軸方向)振動。這里，如圖2所示，五個絕緣膜112 中的每個優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振動的波形Wl的至少一個波節(jié)部分的位置處或者在縱 波振動的波形Wl的至少一個波節(jié)部分的附近。其原因是因為每個絕緣膜112設(shè)置在這種位 置，由此實現(xiàn)了更有效地共振振動。此外，類似地，如圖2所示，每個梁部分12和支撐部分 13也優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振動的波形Wl的至少一個波節(jié)部分的位置或者在縱波振動 的波形Wl的至少一個波節(jié)部分的附近。其原因是因為每個梁部分12以及每個支撐部分13 設(shè)置在這種位置，由此避免了振動部分11的振動受到妨礙。注意，雖然在本實施例的MEMS 共振器1中，通過使用梁部分12來從振動部分11的側(cè)面那一側(cè)支撐振動部分11，但是也可 以從任何其他合適的方向(諸如振動部分11的下側(cè)(襯底表面?zhèn)?)支撐振動部分11。2.制造共振器的方法下文中將要參照圖3A到圖3K詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造共振器1的方 法的實施例。圖3A到圖3K分別是示出了用于制造共振器1的各個過程的截面圖。在圖3A 到圖3K中，左手側(cè)部分分別是沿著圖1的線II-II所取的截面圖(Z-X截面圖)，并且右手 側(cè)部分分別是沿著圖1的線III-III所取的截面圖(Y-Z截面圖)。首先，如圖3A所示，通過采用例如低壓化學(xué)汽相沉積(CVD)法而將由諸如SiN的 絕緣材料制成的保護層IOB均勻地形成在Si襯底IOA上，以使其具有例如約500nm的厚度。 因此，支撐襯底10形成為使其由Si襯底IOA和保護層IOB構(gòu)成。之后，通過采用例如低壓 CVD法而將由多晶Si制成的p-Si層15均勻地形成在支撐襯底10上，以使其具有例如約 IOOOnm的厚度。之后，通過例如使用光刻工藝的干法蝕刻法對p_Si層15進(jìn)行圖案化。以 這種方式圖案化的P-Si層15變?yōu)橹T如輸入信號線Lin和輸出信號線Lout的布線部分。隨后，如圖3B所示，通過采用例如低壓CVD法而將氧化硅(SiO2)層均勻地形成在 支撐襯底10和P-Si層15上，以使其具有例如約500nm的厚度，由此形成犧牲層20。其后， 如圖3C所示，通過例如采用化學(xué)機械研磨(CMP)法來使得犧牲層20的表面平坦化。之后，如圖3D所示，對于以這種方式平坦化的犧牲層20的表面進(jìn)行例如使用光刻 工藝的干法蝕刻，由此在犧牲層20中形成用于形成支撐部分13的開口(接觸孔)。開口 21的尺寸例如設(shè)置為約5 μ mX約5 μ m并且開口 21的深度例如設(shè)置為約400nm。隨后，如圖3E所示，例如通過采用低壓CVD法將由多晶Si制成的、用于形成振動 部分11中的導(dǎo)體部分111的P-Si層16均勻地形成在其中形成有開口的犧牲層20上，以 使其例如具有約2000nm的厚度。其后，例如采用使用光刻工藝的干法蝕刻法來對p_Si層 16進(jìn)行圖案化。因此，如圖3F所示，具有彼此分離地設(shè)置的多個導(dǎo)體圖案(在這個情況下 是三個導(dǎo)體圖案)的導(dǎo)體圖案層形成在犧牲層20上。之后，如圖3G所示，例如通過采用低壓CVD法將由SiN等制成的絕緣層17均勻地 形成在犧牲層20上以及三個導(dǎo)體圖案的表面和側(cè)面上，以使其例如具有約30nm的厚度。隨后，如圖3H所示，將由多晶Si制成的p-Si層(導(dǎo)體層)18再次均勻地形成在絕 緣層17上，以使其例如具有約2000nm的厚度。其后，如圖31所示，通過例如采用CMD法使 P-Si層(導(dǎo)體圖案層)16、絕緣層17和p-Si層18的表面平坦化。因此，獲得了其中變?yōu)榻^緣膜112的絕緣層17埋入每對相鄰的兩個ρ-Si層16和18之間的形狀，其中兩個p_Si 層16和18都變?yōu)閷?dǎo)體部分111的塊。之后，如圖3J所示，通過例如采用使用光刻工藝的干法蝕刻來使其間埋有絕緣層 的每對相鄰的兩個P-Si層16和18圖案化。因此，與梁部分12和支撐部分13 —同形成振 動部分11的外形。隨后，如圖3K所示，采用了使用蝕刻劑(諸如稀釋的氫氟酸(DHF))的濕法蝕刻， 由此選擇性地移除犧牲層20。因此，通過梁部分12和支撐部分13來將振動部分11經(jīng)由空 隙G支撐到襯底表面上。注意，此時，除了埋入每對相鄰的ρ-Si層16和18之間的絕緣層 17之外的剩余絕緣層17也被移除了。通過執(zhí)行上述過程，完成了圖1中示出的MEMS共振 器1 O在上述實施例的MEMS共振器1中，在電信號中只有具有某一特定頻率的信號被轉(zhuǎn) 換為機械振動，并且機械振動被再次轉(zhuǎn)換為電信號，由此MEMS共振器1具有共振器的功能。特別地，首先，在經(jīng)由相應(yīng)的一個支撐部分13和相應(yīng)的一個梁部分12將具有任意 頻率的A. C.信號Sin從輸入信號線Lin輸入到導(dǎo)體部分111的三個輸入塊中的每個時，在 五個絕緣膜112的每個中產(chǎn)生具有任意頻率的靜電吸引力，并且因此將壓縮應(yīng)力作用到振 動部分11的內(nèi)部。也就是說，電信號轉(zhuǎn)換為機械振動。這里，當(dāng)輸入A. C.信號Sin的任意頻率等于由MEMS共振器1的尺寸決定的縱波 振動的共振頻率fr時，振動部分11執(zhí)行基于縱波振動的共振振動?；诳v波振動的共振 振動表現(xiàn)為圖1中示出的波形Wl的形式。之后，五個絕緣膜112中的每個通過振動而反復(fù)地進(jìn)行壓縮和膨脹。在五個絕緣 膜112中的每個的兩個端面(Y-Z端面)之間，通過五個絕緣膜112中的每個的這種變形 (在圖1和圖2中由雙頭箭頭Pl示出)而產(chǎn)生由感應(yīng)電動勢而引起的電勢差。也就是說， 機械振動被再轉(zhuǎn)換為電信號。因此，將頻率等于共振頻率fr的輸出A. C.信號Sout從導(dǎo)體 部分111的三個輸出塊中的每個經(jīng)由相應(yīng)的一個梁部分12、相應(yīng)的一個支撐部分13以及輸 出信號線Lout輸出。根據(jù)這種工作原理，MEMS共振器1具有用于僅選擇性地傳送具有任 意輸入A.C.信號Sin的某一頻率(共振頻率fr)的信號的共振器的功能。這里，因為在MEMS共振器1中，三個以上的絕緣膜(在這種情況下是五個)112設(shè) 置在振動部分11中，所以振動部分11內(nèi)的絕緣膜112的面積(Y-Z端面中的面積)變得比 在圖10中示出的現(xiàn)有的MEMS共振器100-1 (具有兩個絕緣膜101B)的情況下更大?，F(xiàn)在，絕緣膜112可以被認(rèn)為是其中相對電極之間的間距移位的平行板型電容。 因此，可以容易想象到驅(qū)動力隨著絕緣膜112的面積變大而變大。因此，考慮到類似于本實 施例的MEMS共振器1的電介質(zhì)埋入型縱波振動MEMS共振器，MEMS共振器1的阻抗Rx由 公式(1)表示 其中，S是五個絕緣膜112的面積的總和，Y是振動部分11 (導(dǎo)體部分111)的楊氏 模量，P是振動部分11 (導(dǎo)體部分111)的密度，ε是絕緣膜112的介電常數(shù)并且V是在絕 緣膜112的兩個端部(Y-Z端面)之間產(chǎn)生的電勢差(對應(yīng)于D. C.電壓Vdc)。
Ss2V
11
這里，從公式(1)可以理解MEMS共振器1的阻抗Rx隨著五個絕緣膜112的面積 的總和S變大而變得更小(阻抗Rx與五個絕緣膜112的面積的總和S成反比)。因此，因 為在MEMS共振器1中，相比于現(xiàn)有的MEMS共振器100-1的情況將多個絕緣膜112(在這種 情況下是五個絕緣膜112)設(shè)置在振動部分11中，所以相比于現(xiàn)有的MEMS共振器100-1的 情況減小了 MEMS共振器1的阻抗Rx。如上所述，在實施例中，三個以上的絕緣膜112設(shè)置在振動部分11中，其中振動部 分11用于對應(yīng)于輸入A. C.信號Sin的頻率進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。因此，可以增 加振動部分11內(nèi)的五個絕緣膜112的面積(Y-Z端面的面積)的總和(面積S)，并且因此 可以相比于現(xiàn)有的MEMS共振器100-1的情況來減小MEMS共振器1的阻抗Rx。此外，將輸入A. C.信號Sin從輸入信號線Lin經(jīng)由相應(yīng)的一個支撐部分13和相 應(yīng)的一個梁部分12輸入到導(dǎo)體部分111的三個輸入塊的每個。因此，沒有必要特別提供用 于對輸入A. C.信號Sin進(jìn)行輸入的專用電極等，并且因此可以簡化MEMS共振器1的結(jié)構(gòu)。此外，也將D. C.電壓Vdc提供到導(dǎo)體部分111的三個輸入塊中的每個(或者三個 輸出塊中的每個)。因此，可以使得絕緣膜112的數(shù)目比改變例1(下文中將要對其進(jìn)行說 明)中的數(shù)目更大，并且因此可以使得共振峰更大。3.改變例之后，將要說明MEMS共振器1的實施例的改變例。注意，與MEMS共振器1的實施 例相同的構(gòu)造元素分別由相同的附圖標(biāo)記指出并且在這里為了簡單而適當(dāng)?shù)厥÷云涿枋觥?此外，因為除了掩模圖案與MEMS共振器1的制造方法中的掩模圖案不同之外，每個改變例 的MEMS制造方法基本與MEMS共振器1的制造方法的實施例相同，所以為了簡單而在這里 省略其說明。(改變例1)圖4示意性地示出了當(dāng)從根據(jù)本發(fā)明的實施例的改變例1的MEMS共振器1的上 表面觀察的結(jié)構(gòu)(從X-Y平面觀察的結(jié)構(gòu))。在改變例1的MEMS共振器1中，與上述實施例的共振器1不同，導(dǎo)體部分111中 的多個塊包括兩個輸入塊、兩個輸出塊和三個電壓供給塊，其中輸入A. C.信號Sin輸入到 兩個輸入塊中的每個，輸出A. C.信號Sout從兩個輸出塊中的每個輸出，并且在下文中對于 電壓供給塊進(jìn)行說明。將用于在每個絕緣膜112中的兩個端面(Y-Z端面)之間給出電勢 差的D. C.電壓Vdc經(jīng)由電壓供給線Ldc、相應(yīng)的一個梁部分12和相應(yīng)的一個支撐部分13 提供給三個電壓供給塊中的每個。此外，在共振器IA中，三個電壓供給塊設(shè)置為使其與兩 個輸入塊和兩個輸出塊沿著A. C.信號的傳送方向(沿著X軸方向)交織。在改變例1中，通過采用上述結(jié)構(gòu)，輸入與輸出之間的寄生電容變得比本實施例 中的MEMS共振器1中的寄生電容更小。因此，可以減小共振特性的背景水平，由此增加 A. C.信號的S/N比。(改變例2)圖5A示意性地示出了當(dāng)從根據(jù)本發(fā)明的實施例的改變例2的MEMS共振器IB的 上表面觀察的結(jié)構(gòu)(當(dāng)從X-Y平面觀察的結(jié)構(gòu))。此外，圖5B是沿著圖5A的線IV-IV所取 的截面圖，并且圖5C是沿著圖5A的線V-V所取的截面圖。在改變例2的MEMS共振器IB中，振動部分IlB具有其中X_Y平面具有矩形形狀(在這種情況下是方形)的矩形平行六面體形狀。此外，多個絕緣膜112 (在這種情況下16 個絕緣膜112( = 4X4))被埋入振動部分IlB中以使其沿著在振動表面(X-Y平面)內(nèi)形 成直角的兩個方向(沿著X軸方向和Y軸方向)延伸。在這種情況下，四個絕緣膜112沿 著X軸方向延伸，并且四個絕緣膜112沿著Y軸方向延伸。因此，導(dǎo)體部分111中的多個塊 (在這種情況下25個塊(=5X5))設(shè)置為振動表面內(nèi)的矩陣。也就是說，導(dǎo)體部分111中 的多個塊以及多個絕緣膜112設(shè)置為使得每個振動膜112沿著振動部分IlB的振動表面內(nèi) 的兩個方向(沿著X軸方向和Y軸方向)振動(在圖5A中由雙頭箭頭P2x和P2y示出)。 此外，在導(dǎo)體部分111的多個塊中，輸入塊和輸出塊沿著振動表面內(nèi)的兩個方向(沿著X軸 方向和Y軸方向)交替地設(shè)置，其中輸入A. C.信號Sin輸入到每個輸入塊，輸出A. C.信號 Sout從每個輸出塊輸出。此外，D.C.電壓Vdc提供到輸入塊和輸出塊中一者的每一個(在 這種情況下是輸入塊)。注意，同樣在MEMS共振器IB中，與上述實施例的MEMS共振器1的情況類似，將導(dǎo) 體部分111沿著A. C.信號的傳送方向(沿著X軸方向和Y軸方向)分離為多個塊。此外， 如圖5A所示，五個絕緣膜112中的每個優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振動中的波形W2x和W2y 的至少一個波節(jié)部分的位置處，或者在縱波振動中的波形W2x和W2y的至少一個波節(jié)部分 的附近。此外，類似地，每個梁部分12和支撐部分13也優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振動中的 波形W2x和W2y的至少一個波節(jié)部分的位置處，或者在縱波振動中的波形W2x和W2y的至 少一個波節(jié)部分的附近。同樣在改變例2中，通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以基于與上述實施例中相同的作用來 獲得上述實施例中相同的效果。也就是說，可以增加振動部分IlB內(nèi)的16個絕緣膜112的 面積(Y-Z端面或Z-X端面的面積)的總和(面積S)，并且因此可以相比于現(xiàn)有的MEMS共 振器100-1的情況減小MEMS共振器1的阻抗Rx。此外，在改變例2中，因為采用了在振動表面(X-Y平面)內(nèi)彼此形成直角的兩個 方向(沿著X軸方向和Y軸方向)的振動，所以改善了對于振動部分IlB的振動面積的效 率，并且因此可以增加共振峰。(改變例3)圖6A示意性地示出了當(dāng)從根據(jù)本發(fā)明的實施例的改變例3的MEMS共振器IC的 上表面觀察的結(jié)構(gòu)(當(dāng)從X-Y平面觀察的結(jié)構(gòu))。此外，圖6B是沿著圖6A的線VI-VI所取 的截面圖。在改變例3的共振器IC中，振動部分IlC具有其中X-Y平面具有圓形形狀的圓柱 體形。此外，多個絕緣膜112 (在這種情況下是五個絕緣膜112)被埋入振動部分IlC中，以 使其在振動表面(X-Y平面)內(nèi)同心地設(shè)置。因此，在振動部分IlC中，導(dǎo)體部分111的多 個塊(在這種情況下是六個塊)類似地同心地設(shè)置在振動表面內(nèi)。也就是說，在導(dǎo)體部分 111中的多個塊和多個絕緣膜112設(shè)置為使得每個絕緣膜112在振動部分IlC的振動表面 內(nèi)從上述同心圓的中心朝向外周放射狀地振動(在圖6A中由雙頭箭頭P3示出)。此外，在 導(dǎo)體部分111中的多個塊中，三個輸入塊和三個輸出塊從振動表面內(nèi)的同心圓的中心朝向 外周交替地設(shè)置，其中輸入A. C.信號Sin輸入到每個輸入塊，輸出A. C.信號Sout從每個 輸出塊輸出。此外，D.C.電壓Vdc提供到三個輸入塊和三個輸出塊中一者的每一個(在這 種情況下是三個輸出塊)。
注意，同樣在MEMS共振器IC中，與上述實施例的MEMS共振器1的情況類似，將導(dǎo) 體部分111沿著A. C.信號的傳送方向(沿著上述放射方向)分離為多個塊。此外，如圖6A 和圖6B所示，五個絕緣膜112中的每個優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振動中的波形W3的至少 一個波節(jié)部分的位置處，或者在縱波振動中的波形W3的至少一個波節(jié)部分的附近。此外， 類似地，如圖6A和圖6B所示，每個梁部分12和支撐部分13也優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振 動中的波形W3的至少一個波節(jié)部分的位置處，或者在縱波振動中的波形W3的至少一個波 節(jié)部分的附近。同樣在改變例3中，通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以基于與上述實施例中相同的作用來 獲得上述實施例中相同的效果。也就是說，可以增加振動部分IlC內(nèi)的五個絕緣膜112的 面積(Y-Z端面或Z-X端面的面積)的總和(面積S)，并且因此可以相比于現(xiàn)有的MEMS共 振器100-1的情況減小MEMS共振器IC的阻抗Rx。此外，在改變例3中，在振動部分IlC中，五個絕緣膜112中的每個以及導(dǎo)體部分 111中的六個塊中的每個以沿著與振動方向形成直角的方向以環(huán)形方式連續(xù)地形成，并且 因此不存在振動部分Iic的端部。因此，因為不存在能量損失以及由端部的影響而引起的 頻率改變，所以可以增加MEMS共振器IC的Q值。(改變例4)圖7A示意性地示出了當(dāng)從根據(jù)本發(fā)明的實施例的改變例4的MEMS共振器ID的 上表面觀察的結(jié)構(gòu)(當(dāng)從X-Y平面觀察的結(jié)構(gòu))。此外，圖7B詳細(xì)示出了圖7A中示出的 MEMS共振器IC中的放大的部分P10。在改變例4的共振器ID中，振動部分IlD具有在振動表面(X_Y平面)內(nèi)是圓環(huán) 狀的圓柱體形。此外，多個絕緣膜112 (在這種情況下是24個絕緣膜112)被埋入振動部分 IlD中，以使其沿著振動表面內(nèi)的上述圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)并排環(huán)繞布置。因此，在振動部分IlD中， 導(dǎo)體部分111中的多個塊(在這種情況下是24個塊)類似地沿著振動表面內(nèi)的上述圓環(huán)狀 結(jié)構(gòu)并排環(huán)繞設(shè)置。也就是說，導(dǎo)體部分111中的多個塊以及絕緣膜112的多個絕緣膜112 交替地設(shè)置，以使得每個絕緣膜112沿著振動部分IlD的振動表面內(nèi)的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的環(huán)繞 方向振動(在圖7Α中由雙頭箭頭Ρ4示出)。此外，在導(dǎo)體部分111中的多個塊中，輸入塊 和輸出塊沿著振動表面內(nèi)的圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)中的圓周方向交替地設(shè)置，其中輸入Α. C.信號Sin 輸入到每個輸入塊，輸出Α. C.信號Sout從每個輸出塊輸出。此外，D. C.電壓Vdc提供到 輸入塊和輸出塊中一者的每一個(在這種情況下是每個輸入塊)。注意，同樣在MEMS共振器ID中，與上述實施例的MEMS共振器1的情況類似，將導(dǎo) 體部分111沿著Α. C.信號的傳送方向(沿著上述環(huán)繞方向)分離為多個塊。此外，如圖7Α 所示，五個絕緣膜112中的每個優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振動中的波形W4的至少一個波節(jié) 部分的位置處，或者在縱波振動中的波形W4的至少一個波節(jié)部分的附近。此外，類似地，如 圖7Α和圖7Β所示，每個梁部分12和支撐部分13也優(yōu)選地設(shè)置在對應(yīng)于縱波振動中的波 形W4的至少一個波節(jié)部分的位置處，或者在縱波振動中的波形W4的至少一個波節(jié)部分的 附近。同樣在改變例4中，通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以基于與上述實施例中相同的作用來 獲得上述實施例中相同的效果。也就是說，可以增加振動部分IlD內(nèi)的24個絕緣膜112的 面積(Y-Z端面或Z-X端面的面積)的總和(面積S)，并且因此可以相比于現(xiàn)有的MEMS共振器100-1的情況減小MEMS共振器ID的阻抗Rx。此外，在改變例4中，與上述改變例3的情況類似，在振動部分1ID中，在振動部分 IlD中絕緣膜112以及導(dǎo)體部分111中的塊以沿著與振動方向形成直角的方向以圓環(huán)狀方 式連續(xù)地彼此耦合，并且因此不存在振動部分IlD的端部。因此，因為不存在能量損失以及 由端部的影響而引起的頻率改變，所以可以增加MEMS共振器ID的Q值。注意，雖然在改變例4中已經(jīng)關(guān)于振動部分IlD中的振動表面內(nèi)的形狀是圓環(huán)狀 的情況給出說明，但是振動部分IlD中的振動表面內(nèi)的形狀也可以是圓環(huán)狀之外的環(huán)狀。4.振蕩器本發(fā)明可以應(yīng)用到裝備有圖1和圖2中示出的MEMS共振器1的振蕩器。根據(jù)本發(fā)明的實施例的振蕩器包括圖1和圖2中示出的實施例的MEMS共振器1， 該MEMS共振器1進(jìn)行共振振動。在這種情況下，MEMS共振器1包括具有導(dǎo)體部分111的 振動部分11以及五個絕緣膜112，這五個絕緣膜112設(shè)置為將導(dǎo)體部分111電分離為六個 塊。此外，在這種情況下，當(dāng)在五個絕緣膜112中的每個的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，振動部 分11根據(jù)輸入到導(dǎo)體部分111中的六個塊的相應(yīng)一個的輸入A. C.信號Sin的頻率來執(zhí)行 基于縱波振動的共振振動。5.電子設(shè)備圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的、作為裝備有實施例中描述的共振器1的通 信設(shè)備的結(jié)構(gòu)的功能框圖。通信設(shè)備在用于發(fā)送的PLL(鎖相環(huán))電路313、用于通道選擇 的PLL電路342、用于中間頻率的PLL電路344等中的振蕩器中，或者在高頻濾波器302等 中的過濾元件中裝備有在實施例中描述的共振器1。這里，將要在下文中描述用于發(fā)送的 PLL電路313、用于通道選擇的PLL電路342、用于中間頻率的PLL電路344以及高頻濾波器
302。特別地，通信設(shè)備例如為移動終端、個人數(shù)字助手(PDA)、無線LAN設(shè)備等。通信設(shè)備例如包括發(fā)送系統(tǒng)電路300A、接收系統(tǒng)電路300B、用于在發(fā)送路徑和接 收路徑之間彼此轉(zhuǎn)換的發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換單元301、高頻濾波器302和用于發(fā)送/接收的天線
303。發(fā)送系統(tǒng)電路300A包括兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 3111和31IQ以及兩個帶通 濾波器3121和312Q。DAC 3111和帶通濾波器3121以及DAC 311Q和帶通濾波器312Q設(shè) 置為使其分別對應(yīng)于I通道的發(fā)送數(shù)據(jù)以及Q通道的發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送系統(tǒng)電路300A也包 括調(diào)制器320、用于發(fā)送的PLL電路313以及功率放大器314。調(diào)制器320包括緩沖放大器 3211和混頻器3221以及緩沖放大器321Q和混頻器322Q (它們分別對應(yīng)于上述兩個帶通濾 波器3121和312Q設(shè)置)，以及移相器323、加法器324和緩沖放大器325。接收系統(tǒng)電路300B包括高頻部分330、帶通濾波器341、用于通道選擇的PLL電路 342、中間頻率電路350、帶通濾波器343、解調(diào)器360以及用于中間頻率的PLL電路344。接 收系統(tǒng)電路300B也包括帶通濾波器3451和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 3461以及帶通濾波器 345Q和ADC346Q，它們設(shè)置為分別對應(yīng)于I通道的發(fā)送數(shù)據(jù)以及Q通道的發(fā)送數(shù)據(jù)。高頻部 分330包括低噪音放大器331、緩沖放大器332和334以及混頻器333。中間頻率電路350 包括緩沖放大器351和352以及自動增益控制器(AGC)電路352。解調(diào)器360包括緩沖器 混頻器361、混頻器3621和緩沖放大器3631、混頻器362Q和緩沖放大器363Q以及移相器 364，其中，混頻器3621和緩沖放大器3631以及混頻器362Q和緩沖放大器363Q分別設(shè)置為使其對應(yīng)于兩個帶通濾波器3451和345Q。當(dāng)I通道的發(fā)送數(shù)據(jù)和Q通道的發(fā)送數(shù)據(jù)都輸入到發(fā)送系統(tǒng)電路300A中時，通信 設(shè)備在以下過程處理I通道的發(fā)送數(shù)據(jù)和Q通道的發(fā)送數(shù)據(jù)。也就是說，首先，在DAC 3111 和311Q中將I通道的發(fā)送數(shù)據(jù)和Q通道的發(fā)送數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)換為模擬信號。隨后，分別在帶 通濾波器3121和312Q中將具有模擬信號的帶寬之外帶寬的信號成分移除。其后，將所得 到的模擬信號提供給調(diào)制器320。隨后，將所得到的模擬信號分別經(jīng)過緩沖放大器3211和 321Q提供給混頻器3221和322Q，并且隨后與各對應(yīng)于發(fā)送頻率的、從用于發(fā)送的PLL電路 313提供的頻率信號混合，以進(jìn)行調(diào)制。其后，在加法器324中將所得到的混合信號彼此相 加，由此獲得I系統(tǒng)發(fā)送信號。在這種情況下，在移相器323中將將要提供給混頻器3221 的頻率信號移相90°，使得I通道的模擬信號和Q通道的模擬信號受到彼此正交的調(diào)制。 最后，將I系統(tǒng)發(fā)送信號經(jīng)由緩沖放大器325提供給功率放大器314以進(jìn)行放大，以獲得具 有預(yù)定發(fā)送功率的模擬信號。將通過在功率放大器314中的放大而獲得的模擬信號經(jīng)過發(fā) 送/接收轉(zhuǎn)換單元301和高頻濾波器302提供給天線303，以通過天線303以無線的方式發(fā) 送。高頻濾波器302具有帶通濾波器功能，其用于移除帶寬在通信設(shè)備中發(fā)送或接收的信 號的帶寬之外的信號成分。另一方面，當(dāng)在接收系統(tǒng)電路300B從天線303、高頻濾波器302和發(fā)送/接收轉(zhuǎn)換 單元301接收模擬信號時，按照以下過程處理由此接收到的模擬信號。也就是說，首先，在 高頻部分330中，通過低噪音放大器331對所接收到的模擬信號進(jìn)行放大，并且隨后通過帶 通濾波器341將具有以此方式放大的所接收到的模擬信號的接收頻帶之外的頻帶的信號 成分移除。之后，將所得到的模擬信號經(jīng)過緩沖放大器332提供給混頻器333。隨后，通過 混頻器333將所得到的模擬信號與從用于通道選擇的PLL電路342提供的頻率信號混合， 使得將預(yù)定發(fā)送通道的信號轉(zhuǎn)換為中間頻率信號，中間頻率信號轉(zhuǎn)而經(jīng)由緩沖放大器334 提供給中間頻率電路350。隨后，在中間頻率電路350中，將中間頻率信號經(jīng)過緩沖放大器 351提供給帶通濾波器343，由此移除具有中間頻率信號的頻帶之外的頻帶的信號成分。此 外，隨后，在將所得到的模擬信號在AGC電路352中轉(zhuǎn)換為近似地具有恒定增益的模擬信號 之后，將近似地具有恒定增益的模擬信號經(jīng)由緩沖放大器353提供給解調(diào)器360。隨后，在 解調(diào)器360中，將近似地具有恒定增益的模擬信號經(jīng)由緩沖放大器提供給混頻器3621和 362Q中的每個，并且之后都近似地具有恒定增益的兩個模擬信號分別與從用于中間頻率的 PLL電路344提供的頻率信號混合，由此對I通道的模擬信號成分和Q通道的模擬信號成 分進(jìn)行調(diào)制。在這種情況下，在移相器364中將將要提供給混頻器3621的頻率信號移相 90°，使得I通道的模擬信號和Q通道的模擬信號彼此受到正交調(diào)制。最后，分別將I通道 的模擬信號和Q通道的模擬信號提供給帶通濾波器3451和345Q，由此移除I通道的模擬 信號和Q通道的模擬信號之外的信號成分，并且將I通道的模擬信號和Q通道的模擬信號 提供給ADC 3461和ADC 346Q，以使其分別轉(zhuǎn)換為I通道的數(shù)字信號和Q通道的數(shù)字信號。 因此，獲得了I通道的接收數(shù)據(jù)和Q通道的接收數(shù)據(jù)。通信設(shè)備在用于發(fā)送的PLL電路313、用于通道選擇的PLL電路342、用于中間頻 率的PLL電路344等中的振蕩器中或者在高頻濾波器302等中的濾波元件中裝備有在實施 例中描述的MEMS共振器1。因此，基于在MEMS共振器1等的實施例中描述的作用，通信設(shè) 備具有優(yōu)秀的高頻特性。
雖然迄今為止通過給出實施例和改變例1到4來描述的本發(fā)明，但是本發(fā)明不限 于此并且因此可以作出各種類型的改變。例如，在實施例等中描述的各個層的材料和厚度或者沉積方法和沉積條件不受到 限制。因此，在本發(fā)明中也可以采用其他材料和厚度或者可以采用其他沉積方法和沉積條 件。此外，雖然在上述實施例中，已經(jīng)關(guān)于將本發(fā)明的共振器提供給振蕩器以及由通 信設(shè)備為代表的電子設(shè)備的情況給出了說明，但是本發(fā)明的共振器不限于此。也就是說，例 如，本發(fā)明的共振器也可以應(yīng)用到本發(fā)明的通信設(shè)備之外的電子設(shè)備(例如測量儀器)。在 這些情況下都可以獲得與上述實施例等相同的效果。本申請含有2009年6月19日遞交給日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-146650中含有的主題相關(guān)的主題，并且通過引用將其全部結(jié)合在這里。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解可以根據(jù)設(shè)計需要和其他因素進(jìn)行各種修改、結(jié)合、 子結(jié)合和替換，只要它們在權(quán)利要求及其等同的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種共振器，其包括振動部分，所述振動具有導(dǎo)體部分以及設(shè)置成將所述導(dǎo)體部分電分離為多個塊的三個以上的絕緣部分；其中，當(dāng)在所述三個以上的絕緣部分中的每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，所述振動部分按照輸入到所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊中的相應(yīng)一者的交流信號的頻率，進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，還包括用于將所述振動部分經(jīng)由空隙支撐到所述襯 底的一個表面的支撐部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，經(jīng)由所述支撐部分輸入所述交流信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共振器，其中，所述支撐部分設(shè)置在對應(yīng)于所述縱波振動中 的至少一個波節(jié)部分的位置處，或者在所述位置附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，所述三個以上的絕緣部分中的每個設(shè)置在對 應(yīng)于所述縱波振動中的至少一個波節(jié)部分的位置處，或者在所述位置附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，將所述導(dǎo)體部分沿著所述交流信號的傳送方 向分離為所述多個塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊由輸入交流信 號的輸入塊和輸出交流信號的輸出塊構(gòu)成；并且將用于產(chǎn)生所述電勢差的直流電壓提供給所述輸入塊和所述輸出塊中的一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的共振器，其中，所述輸入塊和所述輸出塊沿著所述交流信號 的傳送方向交替地設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，在所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊由輸入交流 信號的輸入塊、輸出交流信號的輸出塊以及電壓供給塊構(gòu)成，其中將用于產(chǎn)生所述電勢差 的直流電壓提供給所述電壓供給塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的共振器，其中，所述電壓供給塊沿著所述交流信號的傳送方 向設(shè)置在輸入所述交流信號的所述輸入塊與輸出所述交流信號的所述輸出塊之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊以及所述三個 以上的絕緣部分沿著預(yù)定的一個方向設(shè)置，使得在所述振動部分中，所述三個以上的絕緣 部分中的每個沿著所述預(yù)定的一個方向振動。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊以及所述三個 以上的絕緣部分設(shè)置為使得所述三個以上的絕緣部分中的每個都沿著在所述振動部分的 振動表面內(nèi)彼此形成直角的兩個方向振動。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的共振器，其中，所述三個以上絕緣部分以復(fù)數(shù)的數(shù)目沿著 所述振動表面內(nèi)的所述兩個方向延伸；并且所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊設(shè)置為所述振動表面內(nèi)的矩陣。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的共振器，其中，在所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊中，輸入交 流信號的輸入塊和輸出交流信號的輸出塊沿著所述振動表面內(nèi)的所述兩個方向交替地設(shè) 置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，所述三個以上的絕緣部分在所述振動部分的 振動表面內(nèi)同心地設(shè)置；并且所述三個以上的絕緣部分在振動表面內(nèi)從同心圓的中心朝向外周放射狀地振動。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振器，其中，所述振動部分在振動表面內(nèi)以環(huán)狀方式構(gòu) 造；并且所述三個以上的絕緣部分沿著所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)并排環(huán)繞布置，并且沿著環(huán)繞方向振動。
17.—種制造共振器的方法，包括以下步驟在襯底上形成振動部分，所述振動部分具有導(dǎo)體部分以及用于將所述導(dǎo)體部分電分 離為多個塊的三個以上的絕緣部分，并且當(dāng)在所述三個以上絕緣部分中的每一者的兩端之 間產(chǎn)生電勢差時，按照輸入到所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊中的相應(yīng)一者的交流信號的頻 率，進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造共振器的方法，其中，所述形成所述振動部分的步驟 包括以下步驟在所述襯底上形成具有多個導(dǎo)體圖案的導(dǎo)體圖案層，所述導(dǎo)體圖案彼此分離地設(shè)置； 在所述導(dǎo)體圖案層的表面和側(cè)面上形成絕緣層； 在所述絕緣層上形成導(dǎo)體層；以及對所述導(dǎo)體圖案層、所述絕緣層和所述導(dǎo)體層的表面進(jìn)行平坦化，由此形成所述導(dǎo)體 部分和所述三個以上的絕緣部分。
19.一種振蕩器，包括 用于進(jìn)行共振振動的共振器； 所述共振器包括振動部分，所述振動部分具有導(dǎo)體部分以及三個以上的絕緣部分，所述三個以上的絕緣部分設(shè)置 成將所述導(dǎo)體部分電分離為多個塊；其中，當(dāng)在所述三個以上的絕緣部分中的每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，所述振動 部分按照輸入到所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊中的相應(yīng)一者的交流信號的頻率，進(jìn)行基于 縱波振動的共振振動。
20.一種電子設(shè)備，包括 用于進(jìn)行共振振動的共振器； 所述共振器包括振動部分，所述振動部分具有導(dǎo)體部分以及三個以上的絕緣部分，所述三個以上的絕緣部分設(shè)置 成將所述導(dǎo)體部分電分離為多個塊；其中，當(dāng)在所述三個以上的絕緣部分中的每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，所述振動 部分按照輸入到所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊中的相應(yīng)一者的交流信號的頻率，進(jìn)行基于 縱波振動的共振振動。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種共振器及其制造方法、包括該共振器的振蕩器和電子設(shè)備。這里公開的共振器包括振動部分，振動部分具有導(dǎo)體部分以及三個以上的絕緣部分，其設(shè)置為使其將所述導(dǎo)體部分電分離為多個塊；其中，當(dāng)在所述三個以上的絕緣部分中的每一者的兩端之間產(chǎn)生電勢差時，所述振動部分按照輸入到所述導(dǎo)體部分中的所述多個塊中的相應(yīng)一者的A.C.信號的頻率，進(jìn)行基于縱波振動的共振振動。
文檔編號B81B3/00GK101931379SQ20101020544
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者盛田伸也 申請人:索尼公司