MEMS结构体、电子设备以及移动体制造技术

本发明专利技术提供MEMS结构体、电子设备以及移动体，所述MEMS结构体具有优异的频率特性，所述电子设备以及移动体具有该MEMS结构体。本发明专利技术的MEMS结构体(1)具有：基板(2)；配置于基板(2)的下部电极(51)；上部电极(53)，其具有与下部电极(51)分离地相对配置的可动部(531)；以及加强部(541、542)，其以沿着可动部(531)扩展的方向延伸的方式配置于上部电极(53)，由杨氏模量比上部电极(53)大的材料构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及MEMS结构体、电子设备以及移动体。
技术介绍
使用MEMS(MicroElectro Mechanical System:微机电系统)技术制造出的MEMS结构体被应用于具有可动部的各种结构体(例如振子、滤波器、传感器、汽车等)。例如，专利文献1中记载的MEMS加速度传感器具有传感器壳体框、配置在传感器壳体框的框内的圆板形状的可动锤以及连接可动锤的周围与传感器框体的内侧壁面的板簧，并利用硅使它们形成为一体。此外，该MEMS加速度传感器具有经由可动锤相对地配置的上侧电容电极以及下侧电容电极。而且，在该MEMS加速度传感器中，可动锤根据测定对象物的运动而进行移位，上侧电容电极和下侧电容电极之间的静电电容随之变化。因此，根据上侧电容电极和下侧电容电极之间的静电电容，能够测定出测定对象物的加速度。此外，在专利文献1中记载的MEMS加速度传感器中，为了能够降低气体分子对可动锤的碰撞引起的干扰，在可动锤的中心沿厚度方向贯通的孔中，填充金锗等高密度部件，由此增大可动锤的质量。但是，在专利文献1中记载的MEMS加速度传感器中，仅在可动锤的中心局部地设置高密度部件，因此，存在不需要的振动模式的频率接近基本振动模式的频率等，频率特性恶化这样的问题。专利文献1:日本特开2009-276305号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供具有优异的频率特性的MEMS结构体，此外，提供具有该MEMS结构体的电子设备以及移动体。这样的目的，通过下述的本专利技术而达成。本专利技术的MEMS结构体的特征在于具有:基板；固定电极，其配置在所述基板上；可动电极，其具有与所述固定电极分离地相对配置的可动部；以及加强部，其以沿着所述可动部扩展的方向延伸的方式配置于所述可动电极，该加强部包含杨氏模量比所述可动电极大的材料。根据这样的MEMS结构体，利用加强部，能够加强可动电极，从而提高可动电极的刚性。因此，能够使可动部的不需要的振动模式的频率远离基本振动模式(正规的振动模式)的频率，或调整可动部的频率。其结果是，能够提供具有优异的频率特性的MEMS结构体。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述加强部具有沿着所述可动部的宽度方向延伸的部分。由此，能够有效地使可动部的寄生振动模式的频率远离基本振动模式的频率。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述可动电极具有固定部，该固定部与所述可动部相连，且相对于所述基板被固定，所述加强部具有沿着所述可动部和所述固定部在俯视时的排列方向延伸的部分。由此，能够提高容许输入电压，提高例如包含以悬臂方式支承于固定部的可动部在内的振动系统的弹性常数(可动部的弹力)，提高基本振动模式的频率，降低可动电极对固定电极的粘连。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述可动电极具有固定部，该固定部与所述可动部相连，且固定在所述基板上，所述加强部具有以连接所述可动部和所述固定部的方式配置的部分。由此，能够有效地提高包含例如以悬臂方式支承于固定部的可动部在内的振动系统的弹性常数。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述加强部包含金属。由此，能够使可动电极的导电性变得优异，使可动电极的电特性变得优异。此外，能够通过成膜，简单且高精度形成加强部。此外，通常，可动电极是使用硅形成的，而多数金属的比重大于硅。因此，通过利用金属来构成加强部，能够增大包含可动部的振动系统的质量，实现可动部的小型化，并实现该振动系统的低频率化。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述金属包含钨。钨的硬度(杨氏模量)极高。因此，利用加强部，能够有效地(高效地)加强可动电极。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述加强部在所述可动电极的厚度方向上贯通。由此，能够简单且高精度在可动电极形成加强部。此外，能够防止或减轻因加强部与可动电极的热膨胀系数差而使可动电极挠曲的情况。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述加强部分别配置在所述可动电极的两面。由此，能够在可动电极的厚度方向上对称地配置加强部。因此，能够防止或减轻因加强部与可动电极的热膨胀系数差而使可动电极挠曲的情况。此外，还可根据需要利用激光等去除加强部的一部分，由此，能够比较简单地调整包含可动部的振动系统的共振频率。在本专利技术的MEMS结构体中，优选的是，所述可动部的数量为多个。由此，能够减轻从可动部向外部的振动泄漏。本专利技术的电子设备的特征在于具有本专利技术的MEMS结构体。由此，能够提供具备具有优异的频率特性的MEMS结构体的电子设备。本专利技术的移动体的特征在于具有本专利技术的MEMS结构体。由此，能够提供具备具有优异的频率特性的MEMS结构体的移动体。【附图说明】图1是示出本专利技术的MEMS结构体的第1实施方式的剖视图。图2是示出图1所示的MEMS结构体具有的振动元件的图，其中，图2的(a)为剖视图，图2的(b)为俯视图。图3是示出图1所示的MEMS结构体的制造工序(固定电极形成工序)的图。图4是示出图1所示的MEMS结构体的制造工序(可动电极形成工序)的图。图5是示出图1所示的MEMS结构体的制造工序(腔体形成工序)的图。图6是示出本专利技术的第2实施方式的MEMS结构体具有的振动元件的图，其中，图6的(a)为剖视图，图6的(b)为俯视图。图7是示出本专利技术的第3实施方式的MEMS结构体具有的振动元件的图，其中，图7的(a)为剖视图，图7的(b)为俯视图。图8是示出本专利技术的MEMS结构体的第4实施方式的剖视图。图9是示出作为本专利技术的电子设备的第1例的移动型(或笔记本型)的个人计算机的结构的立体图。图10是示出作为本专利技术的电子设备的第2例的便携电话(也包括PHS)的结构的立体图。图11是示出作为本专利技术的电子设备的第3例的数字照相机的结构的立体图。图12是示出作为本专利技术的移动体的一例的汽车的结构的立体图。标号说明1:MEMS 结构体；1A:MEMS 结构体；1B:MEMS 结构体；1C:MEMS 结构体；2:基板；2C:基板；5:振动兀件；5A:振动兀件；5B:振动兀件；6:层置结构体；20:脑|吴部；21:半导体基板;21C:半导体基板；22:绝缘膜;23:绝缘膜;31:导体层;32:绝缘层;51:下部电极;51a:下部电极；51b:下部电极；51c:下部电极；51d:下部电极；52:下部电极；52B:下部电极；53:上部电极；53A:上部电极；53B:上部电极；61:层间绝缘膜；62:布线层；63:层间绝缘膜；64:布线层；65:表面保护膜；66:密封层；71:导体膜；72:牺牲层；73:导体膜；74:层间绝缘膜；75:层间绝缘膜；211:凹部；212:薄壁部分；213:受压面；531:可动部；531A:可动部；531B:可动部；531a:可动部；531b:可动部；531c:可动部；531d:可动部；532:固定部;532A:固定部;532B:固定部；533:连结部；533A:连结部；533B:连结部；541:加强部；541A:加强部；542:加强部；542A:加强部；542B:加强部；543:加强部；641:覆盖层;642:细孔；721:开口 ；731:贯通孔；732:贯通孔；1100:个人计算机；1102:键盘；1104:主体部；1106:显示单元；1200:便携电话；1202:操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS结构体，其特征在于，具有：基板；固定电极，其配置在所述基板的上方；可动电极，其具有与所述固定电极分离地相对配置的可动部；以及加强部，其以沿着所述可动部扩展的方向延伸的方式配置于所述可动电极，该加强部包含杨氏模量比所述可动电极大的材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：稻叶正吾，蝦名昭彦，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP