微小谐振器、带通滤波器、半导体装置及通信装置制造方法及图纸

一种微小谐振器，其并非使微小谐振子的结构不同，而是制成谐振频率不同的微小谐振子，并且Ｑ值低。具有施加直流电压的并联配置的多个梁型振子元件，以使上述振子元件间的直流电压不同地构成微小谐振器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由静电驱动的梁型振子构成的微小谐振器、使用该微小谐振器的带通滤波器、具有该微小谐振器的半导体装置以及使用由该微小谐振器制成的带通滤波器的通信装置。
技术介绍
近年来，利用微型机器(MEMSMicro Electro MechanicalSystems(微型电子机器系统))技术制作的微小振子(微小谐振子)是众所周知的。利用半导体工艺制成的微小谐振子，由于器件占有面积小、能实现高Q值、能和其它半导体器件集成的这些特长，所以由以密歇根州大学为首的研究机构提出了即使在无线通信设备中也作为高频滤波器进行利用的方案(参照非专利文献1)。并且，众所周知并联配置多个微小谐振子构成微小谐振器，而且作为高频滤波器。大家也都知道相互连接具有不同谐振频率的微小谐振器，而扩展滤波器的带通。可是，在相互连接有不同谐振频率的微小谐振器时，在微小谐振器之间会发生脉动电压，若微小谐振器的Q值很高，就会产生该脉动电压变大的问题。大家都知道，为了降低脉动电压，只要降低微小谐振器的Q值就行。因此，众所周知，组合谐振频率不同的微小谐振子来构成微小谐振器，可使微小谐振器的Q值降低。非专利文献1C.T.-Nguyen，Micromechanical components forminiaturized low-power communication(invited plenary)，procedings，1999IEEEMTT-S International Microwave Symposium RF MRMSWorksh′op，June，18，1999，pp，48-77作为现有技术，众所周知在并联排列的多个微小谐振子中，通过使梁的长度或梁的厚度等微小谐振子的结构不同，而使微小谐振子的谐振频率不同，并且降低微小谐振器的Q值。但是，在这种情况下，在制造微小谐振器的工序中，因为有必要使微小谐振子的梁长度或梁厚度正确地不同，所以在制造加工中的蚀刻技术等有难以控制等的问题。
技术实现思路
本专利技术考虑到上述问题，提供一种微小谐振器，该微小谐振器并非使微小谐振子的结构不同，而是制作谐振频率不同，并且Q值低。并且，本专利技术是提供用该微小谐振器的带通滤波器、半导体装置及通信装置。本专利技术的微小谐振器具有施加直流电压的并联配置的多个梁型振子元件，并使上述振子元件间的直流电压不同。优选的是，在振子元件间设置着电阻是适当的。本专利技术的带通滤波器是由微小谐振器构成，该微小谐振器具有施加直流电压的并联配置的多个梁型振子元件，并使该振子元件间的直流电压不同。本专利技术的半导体装置是由微小谐振器构成，该微小谐振器具有施加直流电压的并联配置的多个梁型振子元件，并使该振子元件间的直流电压不同。本专利技术的通信装置具有进行发送信号和/或接收信号频带限制的滤波器，其中，作为滤波器是使用由上述任一种微小谐振器构成的滤波器。若使用本专利技术的微小谐振器，由于能把Q值控制得低，所以能使带通宽。若使用本专利技术的带通滤波器，则能提供降低了脉动电压的有宽带通的带通滤波器。若使用本专利技术的半导体装置，则能提供具有带通宽优良特性的滤波器的半导体装置。若使用本专利技术的通信装置，则能提供带通宽的有优良特性的通信装置。附图说明图1是表示把本专利技术的微小谐振器适应用于梯型(ラダ一)滤波器的实施形态的概略构成图；图2是梯型滤波器的等效电路图；图3是图1实施形态的详细图；图4是表示微小谐振器其它实施形态的详细概略图；图5是本专利技术的微小谐振器中使用的微小谐振子概略图；图6是图3的实施形态的重要部分概略图；图7是表示给现有的微小谐振器施加DC电压时的Q值曲线图；图8是表示给本专利技术的微小谐振器施加DC电压时的Q值曲线图；图9的A～C是表示图6的微小谐振器的制造方法例的制造工序图(其中之1)；图10的D～E是表示图6的微小谐振器的制造方法例的制造工序图(其中之2)；图11的F～G是表示图6的微小谐振器的制造方法例的制造工序图(其中之3)；图12是表示本专利技术的通信装置的实施形态的电路图。具体实施例方式以下，参照附图，说明本专利技术的实施形态。图1表示把本专利技术的微小谐振器适应于梯型滤波器的实施形态。在本实施形态中，作为对象的微小谐振器是微米量级、纳米量级的元件。在以下的实施形态中也是同样。如图2的等效电路所示，梯型滤波器21构成为，用微带线路构成高频信号电路22，在该信号线路23的输入端子IN及输出端子OUT之间连接串联并且被并联化的多个微小谐振子(振子群)构成的谐振频率f1的微小谐振器25，在该微小谐振器25的输出侧和接地(GND)线路24之间连接同样被并联化的多个微小谐振子(振子群)构成的谐振频率f2的微小谐振器26。如图3所示，对构成微小谐振器25和微小谐振器26的微小谐振子31进行排列，以使梁37的长度(梁长)朝向纵方向。开且，在并联配置的微小谐振子31和微小谐振子31之间，即，在施加DC偏压的梁37和梁37之间设置电阻40。并联配置的多个微小谐振子的形态，也可以如图4所示那样进行排列，以使梁长朝向横向。图5表示微小谐振器25、26中所用的微小谐振子31的一例。该振子31，其例如在半导体衬底12上介由绝缘膜13形成输入电极14及输出电极15，形成与该输入电极14及输出电极15相对并隔着空间16而使振动片成为电极即形成梁37而构成。梁37用固定部(支撑部)19(19A，19B)整体支撑两端，以像桥状跨过输入输出电极14、15并与配置在输入输出电极14、15的外侧的配线层18连接。从输入电极14引出输入端子t1，通过输入端子t1输入高频信号S1，从输出电极15引出输出端子t2。给梁37施加所需的DC偏压V1。在该振子31中，给输入电极14输入高频信号S1时，则利用在施加了DC偏压V1的梁37和输入电极14之间产生的静电力，使梁37谐振，从输出电极15输出目的频率的高频信号。因此，加到梁37上的DC偏压V1增大时，则在与输出电极14之间产生的静电力增大，产生称为梁37向输入电极14侧增大弯曲的所谓软化(ソフトニング)现象。一般由于谐振频率高的微小谐振子31的梁长度小，谐振频率低的微小谐振子31的梁长度大，给梁37施加的DC偏压值变大时，由于梁37的弯曲，梁长度在表观上变长，所以微小谐振子31的谐振频率变低。并且，向梁37施加的DC偏压值变小时，由于梁不弯曲，梁长度在表观上变短，所以微小谐振子31的谐振频率变高。即，由于向梁37施加的DC偏压值不同，即使是有相同结构的微小谐振子31，也能使谐振频率的大小不同。图6表示本实施形态的微小谐振器25的重要部分。与DC电源连接的微小谐振子31-1、微小谐振子31-2、微小谐振子31-3被并联配置，在微小谐振子31-1的梁37和31-2的梁37之间设置着电阻40-1，在微小谐振子31-2的梁37和31-3的梁37之间设置着电阻40-2。形成微小谐振子31-1、微小谐振子31-2、微小谐振子31-3，以使其包括梁37的长度或厚度等并且成为相同的结构。在用DC电源给微小谐振子31-1的梁37施加规定偏压时，因电阻40-1产生电压降，给微小谐振子31-2的梁37施加的偏压比给微小谐振子31-1的梁37施加的偏压还低。同样，因电阻40-2产生电压降，给微小谐振子31-3的梁37施加的偏压比给本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微小谐振器，其特征在于，　　　　具有被施加直流电压的并联配置的多个梁型振子元件，并使上述振子元件间的直流电压不同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：盛田伸也，山下启太郎，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]