振动装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供振动装置及其制造方法，能够抑制由于温度变化而产生的共振频率的偏差。振动装置(1)具备：支承部(2)；与上述支承部(2)连接，且具有作为简并半导体的n型Si层(11)的振动臂(3a、3b、3c)；以及被设置为使上述振动臂(3a、3b、3c)激振的电极(16、17)，以与上述n型Si层(11)的下表面接触的方式设置含有杂质的硅氧化膜(12、13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在支承部连接振动臂的振动装置及其制造方法。
技术介绍
以往，已知有在Si半导体层上构成含有压电薄膜的激振部的MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)结构。例如在下述的专利文献1中公开了多个振动臂的各一端连接于支承部的振动装置。在该振动装置中，振动臂具有Si半导体层。在Si半导体层上设置SiO2膜。此外，在SiO2膜上依次层叠第1电极、压电薄膜以及第2电极。即，在Si半导体层上构成含有压电薄膜的激振部。专利文献1所记载的振动装置为利用体波的振动装置。此外，在专利文献1所记载的振动装置中，为了改进温度特性，设置2μm以上的比较厚的SiO2膜。另一方面，在下述的专利文献2中公开了使用掺杂P的n型Si基板的声表面波半导体装置。通过使用掺杂了P的n型Si基板，能够使弹性常量、声表面波的速度变化，从而改进温度特性。专利文献2：USP8,098,002专利文献3：日本特开昭57-162513号公报在专利文献1所记载的利用体波的振动装置中，为了改进温度特性，必须如上述那样设置2μm以上的比较厚的SiO2膜。在专利文献1中记载了SiO2膜通过热氧化法形成的技术，不过依靠热氧化法，如果想要将SiO2膜成膜达到某个恒定的厚度以上，则SiO2膜的生长速度将明显变慢。因此，难以形成厚度为2μm以上的SiO2膜。另一方面，采用溅射法、CVD法，能够容易地形成厚的SiO2膜。然>而，在凭借这些方法形成的SiO2膜中，膜的机械损失Qm变差。因此，存在振子的Q值下降的问题。另外，形成上述MEMS结构时的接合一般通过热接合进行。因此，在如专利文献2那样掺杂有P的n型Si基板中，存在该热接合时产生的热致使P从n型Si基板的表面向空气中飞散，或P转移到其他部件的情况。即，在n型Si基板内，P浓度变得不均匀。因此，虽然将掺杂有P的n型Si基板在具有MEMS结构的振动装置中使用，却由于温度变化而在振动装置的共振频率产生偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够抑制由于温度变化而产生的共振频率的偏差的振动装置及其制造方法。本专利技术的振动装置具备：支承部；振动体，该振动体与上述支承部连接，且具有作为简并半导体的n型Si层；以及电极，该电极被设置为使上述振动体激振，以与上述n型Si层的下表面接触的方式设置含有杂质的硅氧化膜。在本专利技术的振动装置的某个特定的方面，上述振动装置还具备以与上述n型Si层的上表面接触的方式设置且含有杂质的硅氧化膜。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，上述振动装置还具备压电薄膜，上述电极具有第1电极和第2电极，该压电薄膜备被配置为夹持于上述第1电极与上述第2电极之间，由上述压电薄膜、上述第1电极和上述第2电极构成的激振部被设置于上述n型Si层上方。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，上述振动装置还具备压电薄膜，该压电薄膜被配置为夹持于上述电极与上述n型Si层上方。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，上述硅氧化膜为通过热氧化法形成的膜。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，上述杂质为在上述n型Si层中掺杂的掺杂剂。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，作为上述简并半导体的n型Si层为具有1×1019/cm3以上的掺杂浓度的n型Si层。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，作为上述简并半导体的n型Si层的掺杂剂为P。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，上述激振部构成为使上述振动体弯曲振动。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，上述振动装置具备奇数根上述振动体，上述激振部构成为使上述振动体进行面外弯曲振动。在本专利技术的振动装置的其他特定的方面，上述振动装置具备偶数根上述振动体，上述激振部构成为使上述振动体进行面内弯曲振动。在本专利技术的其他宽泛的方面，提供一种基于本专利技术构成的振动装置的制造方法。本专利技术的制造方法具备：准备与支承部连接且具有在上表面以及下表面设置含有杂质的硅氧化膜的n型Si层的振动体的工序；以及形成被设置为使所述振动体激振的电极的工序。在本专利技术的振动装置的制造方法的某个特定的方面，上述振动装置的制造方法还具备形成压电薄膜的工序，上述压电薄膜被设置为夹持于上述第1、第2上述电极之间。在本专利技术的振动装置的制造方法的其他特定的方面，上述振动装置的制造方法还具备形成压电薄膜的工序，上述压电薄膜被设置为夹持于上述电极与上述n型Si层之间。在本专利技术的振动装置的制造方法的其他特定的方面，上述准备与支承部连接且具有在上表面以及下表面设置含有杂质的硅氧化膜的n型Si层的振动体的工序具备：准备在一个面具有凹部并由Si构成的支承基板的工序；准备在上表面以及下表面设置含有杂质的硅氧化膜的n型Si层的工序；以及以覆盖上述支承基板的上述凹部的方式将设置上述硅氧化膜的n型Si层层叠的工序。在本专利技术的振动装置的制造方法的其他特定的方面，上述准备在上表面以及下表面设置含有杂质的硅氧化膜的n型Si层的工序为通过热氧化法形成含有杂质的硅氧化膜的工序。在本专利技术的振动装置中，以与作为简并半导体的n型Si层的上表面以及下表面接触的方式设置含有杂质的硅氧化膜。因此，n型Si层中的掺杂剂不易向外部飞散，因此能够抑制由于温度变化而产生的共振频率的偏差。另外，根据本专利技术的振动装置的制造方法，提供能够抑制由于温度变化而产生的共振频率的偏差的振动装置。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的振动装置的外观的立体图。图2是沿着图1中的A-A线的部分的剖视图。图3的(a)以及图3的(b)是用于对本专利技术的第1实施方式的振动装置的振动姿态进行说明的各示意性立体图。图4是示出n型Si层的P的浓度分布的、SIMS分布图图。图5的(a)～图5的(d)是用于对本专利技术的第1实施方式的振动装置的制造方法进行说明的各剖视图。图6的(a)～图6的(d)是用于对本专利技术的第1实施方式的振动装置的制造方法进行说明的各剖视图。图7是示出本专利技术的第2实施方式的振动装置的外观的立体图。图8是沿着图7中的B-B线的部分的剖视图。图9是示出本专利技术的第3实施方式的振动装置的外观的立体图。图10是沿着图9中的C-C线的部分的剖视图图11是本专利技术的第4实施方式的振动装置的俯视图图12是沿着图11中的D-D线的部分的剖视图。图13是本专利技术的第5实施方式的振动装置的正面剖视图。图14是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动装置，其中，该振动装置具备：支承部；振动体，该振动体与所述支承部连接，且具有作为简并半导体的n型Si层；以及电极，该电极被设置为使所述振动体激振，以与所述n型Si层的下表面接触的方式设置含有杂质的硅氧化膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.20 JP 2013-1955021.一种振动装置，其中，
该振动装置具备：
支承部；
振动体，该振动体与所述支承部连接，且具有作为简并半导体的n
型Si层；以及
电极，该电极被设置为使所述振动体激振，
以与所述n型Si层的下表面接触的方式设置含有杂质的硅氧化膜。
2.根据权利要求1所述的振动装置，其中，
所述振动装置还具备以与所述n型Si层的上表面接触的方式设置
且含有杂质的硅氧化膜。
3.根据权利要求1或2所述的振动装置，其中，
所述振动装置还具备压电薄膜，所述电极具有第1电极和第2电极，
该压电薄膜备被配置为夹持于所述第1电极与所述第2电极之间，由所
述压电薄膜、所述第1电极和所述第2电极构成的激振部被设置于所述
n型Si层上方。
4.根据权利要求1所述的振动装置，其中，
所述振动装置还具备压电薄膜，该压电薄膜被配置为夹持于所述电
极与所述n型Si层上方。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的振动装置，其中，
所述硅氧化膜为通过热氧化法形成的膜。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的振动装置，其中，
所述杂质为在所述n型Si层中掺杂的掺杂剂。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的振动装置，其中，
作为所述简并半导体的n型Si层为具有1×1019/cm3以上的掺杂
浓度的n型Si层。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的振动装置，其中，
作为所述简并半导体的n型Si层的掺杂剂为P。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的振动装置，其中，
所述激振部构成为使所述振动体弯曲振动。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的振...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田宏，梅田圭一，岸武彦，西村俊雄，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP