谐振器、振荡器和通信装置

摘要

本发明涉及谐振器、使用该谐振器的振荡器和设有该振荡器的通信装置。所述谐振器包括多个谐振器单元，各谐振器单元分别具有相面对的电极和振荡元件，同时电极和振荡元件之间具有空间，多个谐振器单元布置成封闭系统。所述的多个谐振器单元的振荡元件以一体的形式连续地形成。

权利要求

1.一种包含多个谐振器单元的谐振器，各谐振器单元分别具有相互面对且彼此之间具有空间的电极和振荡元件，所述多个谐振器单元经布置以形成封闭系统，其中所述的多个谐振器单元的振荡元件是以一体的方式连续地形成的，所述封闭系统的振荡元件形成为使振动的波腹间距离和波节间距离保持不变，所述振荡元件的支撑元件设在振动的波节处，所述的多个谐振器单元相对于所述封闭系统的中心以点对称布置。

2.根据权利要求1所述的谐振器，其中所述的多个谐振器单元按圆形或多边形环形地布置。

3.根据权利要求1所述的谐振器，其中所述封闭系统的振荡元件的长度为振动波长的整数倍。

4.根据权利要求1所述的谐振器，其中所述振荡元件的所述支撑元件设在所述振荡元件的下面。

5.根据权利要求4所述的谐振器，其中所述振荡元件的所述支撑元件相对于所述封闭系统的振荡元件设在振动的所有波节处。

6.根据权利要求4所述的谐振器，其中所述振荡元件的所述支撑元件相对于所述封闭系统的振荡元件设在振动的每隔一个的波节处。

7.根据权利要求2所述的谐振器，其中所述振荡元件的所述支撑元件设在所述振荡元件的侧面。

8.根据权利要求7所述的谐振器，其中所述振荡元件的所述支撑元件相对于所述封闭系统的振荡元件的内圆周侧和外圆周侧的两侧面设在振动的所有波节处。

9.根据权利要求7所述的谐振器，其中所述振荡元件的所述支撑元件相对于所述封闭系统的振荡元件的内圆周侧和外圆周侧的两侧面设在振动的每隔一个的波节处。

10.根据权利要求7所述的谐振器，其中所述振荡元件的所述支撑元件相对于所述封闭系统的振荡元件的内圆周侧和外圆周侧的两侧面交替地设在振动的波节处。

11.根据权利要求7所述的谐振器，其中所述支撑元件在所述振荡元件的外侧连续且与所述振荡元件一体地形成。

12.根据权利要求11所述的谐振器，其中所述支撑元件与所述振荡元件在同一平面上形成。

13.根据权利要求11所述的谐振器，其中与所述振荡元件相接触的所述支撑元件具有正方形截面。

14.根据权利要求1所述的谐振器，其中所述谐振器的电极设在所述振荡元件的上方、下方、旁边或斜向上。

15.根据权利要求1所述的谐振器，其中所述谐振器的电极设置为对应于振荡元件的波腹。

16.一种利用谐振器构成的振荡器，

该谐振器包含多个谐振器单元，各谐振器单元分别具有相互面对且彼此之间具有空间的电极和振荡元件，所述多个谐振器单元经布置以形成封闭系统，其中所述的多个谐振器单元的所述振荡元件以一体的方式连续地形成，所述封闭系统的振荡元件形成为使振动的波腹间距离和波节间距离保持不变，所述振荡元件的支撑元件设在振动的波节处，所述的多个谐振器单元相对于所述封闭系统的中心以点对称布置。

17.一种具有用于频率转换的振荡电路的通信装置，该振荡电路由振荡器构成，该振荡器包含多个谐振器单元，各个谐振器单元分别具有相互面对且彼此之间具有空间的电极和振荡元件，所述多个谐振器单元经布置以形成封闭系统，其中所述的多个谐振器单元的振荡元件以一体的方式连续地形成，所述封闭系统的振荡元件形成为使振动的波腹间距离和波节间距离保持不变，所述振荡元件的支撑元件设在振动的波节处，所述的多个谐振器单元相对于所述封闭系统的中心以点对称布置。

说明书

谐振器、振荡器和通信装置

技术领域

[0001] 本发明涉及利用机械谐振的谐振器、使用该谐振器的振荡器和设有该振荡器的通信装置。

背景技术

[0002] 随着近年来无线通信技术的发展，利用无线通信技术的通信设备需要减小其尺寸和重量。微机电系统(MEMS)技术已被用于加工曾经难以小型化的RF信号处理单元，所述微机电系统技术可以基于用于半导体加工的微处理技术制造精细的机械结构。 [0003] 例如，利用机械谐振的机械谐振器是熟知的。诸如滤波器、振荡器和混频器的使用机械谐振器的RF单元，因为它们尺寸小且可以集成，所以它们有望应用于通信领域。日本专利申请特开公报No.JP2006-33740(专利文件1)和美国专利No.6249073(专利文件2)公开了机械谐振器的技术。

[0004] 制造利用谐振器的振荡器需要小的插入损耗和高Q值的谐振器。由于机械谐振器具有高阻抗，所以需要并联连接相同的谐振器单元，即需要通过并联连接降低阻抗，而并联连接将导致谐振器的Q值降低。

[0005] 利用机械振荡的并联谐振器存在两种可能降低Q值的原因：(1)并联谐振器中各个单位谐振器单元的特性的变化；和(2)振荡元件的动能经支撑元件泄漏至基板。原因(2)也适用于单个单元的谐振器。以下将解释这两个原因。

[0006] 这里将详细描述原因(1)。为了降低机械谐振器的插入损耗，可能需要并联连接相同的谐振器单元以降低阻抗。并联连接单位谐振器的一种可能的方式通常如图35A和35B所示，从而多个谐振器单元以网格阵列图形布置以形成并联连接。通过将图36所示的单位谐振器单元2以阵列图形布置，就可以构成如图35A和35B所示的并联谐振器1。

[0007] 如图36所示的谐振器单元2是这样构成的，即在基板3上形成输入电极4(所谓的输入信号线)和输出电极5(所谓的输出信号线)，振荡元件7(所谓的波束)在输入/输出电极4、5上被悬空地支撑，同时在振荡元件和电极之间留有空间6。振荡元件7被配置为其两端由导电基座9上的支撑元件8[8A，8B]支撑，并且与输入/输出电极4、5交叉。如图35A和35B所示，并联谐振器1其构造为将多个谐振器单元2(参见图36)按阵列图形布置在公共基板3上，在每行的导电基座9处连接振荡元件7的支撑元件8A、8B，并且通过连接在每行的末端处的基座9而将各个振荡元件7连接在一起。把DC偏置电压V提供给振荡元件7。另一方面，输入电极4与输入电极4共同连接，输出电极5与输出电极5共同连接，其中输入电极4和输出电极5与振荡元件7交叉而置。

[0008] 虑及如图35所示的结构的振动特性，对阵列的外围区域和中心区域作一比较，各个谐振器单元2的振动频率是变化的。对于谐振频率的变化存在两个可能的原因。一个原因是作用于振荡元件(所谓的振荡元件7)的应力在中心区域和外围区域有所不同，另一个原因是在制造谐振器单元2的过程中，在阵列的中心部分和外围部分处易于产生薄膜厚度等(具体是振荡元件的薄膜厚度)的结构性变化。

[0009] 因此，与单个谐振器相比，并联谐振器1中波数的任何分配会降低Q值。为了避免在实现并联布置时所致的Q值的降低，有必要减小并联谐振器中的谐振频率的变化。但是，对于谐振器单元2以阵列图形布置的情况，难以消除对振荡元件的应力的差异以及谐振器单元中的结构性变化。

[0010] 以下将详细描述原因(2)。为了提高谐振器的Q值，重要的是避免振荡元件的动能漏至基板。在按照阵列图形布置的谐振器单元2中，各个振荡元件7由支撑元件8[8A，8B]这样支撑，即各个振荡元件7与相邻的谐振器单元2的振荡元件7相分离(参见图35B)。因此，各个谐振器单元2的振动的一部分动能可经支撑元件8[8A，8B]漏至基板3，从而Q值就会降低。

发明内容

[0011] 本发明就是针对上述情况后提出的，并且通过均衡各个谐振器单元的结构和作用于各个谐振器单元的应力，提供一种Q值得到提高的并联谐振器。

[0012] 本发明还提出了使用上述谐振器的振荡器和设有该振荡器的通信装置。 [0013] 根据本发明的实施例，提出了一种包含多个谐振器单元的谐振器，各个谐振器单元分别具有相互面对并且彼此之间留有空间的电极和振荡元件，所述多个谐振器单元经布置以形成封闭系统，其中多个谐振器单元的振荡元件以一体方式连续地形成，所述封闭系统的振荡元件形成为使振动的波腹间距离和波节间距离保持不变，所述振荡元件的支撑元件设在振动的波节处，所述的多个谐振器单元相对于所述封闭系统的中心以点对称布置。 [0014] 本发明的谐振器构造为将多个谐振器单元连接为并联谐振器，多个谐振器单元经布置以形成封闭系统，并且多个谐振器单元的振荡元件以一体方式连续地形成，从而各个谐振器单元的结构以及作用于各个谐振器单元的振荡元件的应力得以平衡。 [0015] 根据本发明，还提出了一种利用谐振器构造而成的振荡器，该谐振器包含多个谐振器单元，各个谐振器单元分别具有相互面对且彼此之间具有空间的电极和振荡元件，所述多个谐振器单元经布置以形成封闭系统，其中多个谐振器单元的振荡元件以一体方式连续地形成，所述封闭系统的振荡元件形成为使振动的波腹间距离和波节间距离保持不变，所述振荡元件的支撑元件设在振动的波节处，所述的多个谐振器单元相对于所述封闭系统的中心以点对称布置。

[0016] 本发明的振荡器由并联谐振器构成，该并联谐振器包含布置成封闭系统的多个谐振器单元，并且具有以一体方式连续地形成的多个谐振器的振荡元件，从而并联谐振器中各个谐振器单元的结构以及作用于各个谐振器单元的振荡元件的应力得以平衡，因此可获得良好的振荡器特性。

[0017] 根据本发明，提供一种具有用于频率转换的振荡电路的通信装置，该振荡电路由振荡器构成，该振荡器包含多个谐振器单元，各个谐振器单元分别具有电极和振荡元件并且经布置以形成封闭系统，其中多个谐振器单元的振荡元件以一体方式连续地形成，所述封闭系统的振荡元件形成为使振动的波腹间距离和波节间距离保持不变，所述振荡元件的支撑元件设在振动的波节处，所述的多个谐振器单元相对于所述封闭系统的中心以点对称布置。

[0018] 本发明的通信装置采用上述的构造为并联谐振器的振荡器，从而可获得良好的特性。

[0019] 根据本发明的谐振器，提供了一种具有高Q值的并联谐振器。根据本发明的振荡器，提供一种具有高频率稳定性的振荡器。

[0020] 根据本发明的通信装置，提供了一种保证良好振动特性和高可靠性的通信装置。 附图说明

[0021] 图1A和1B分别是本发明实施例的谐振器所采用的示例性的单位谐振器单元的平面图和沿线A-A的剖视图；

[0022] 图2是表示本发明谐振器的第一实施例的平面示意图；

[0023] 图3是图2所示谐振器的主要部分的放大图；

[0024] 图4是图2的第一实施例的谐振器的沿线B-B的剖视图；

[0025] 图5A和5B是分别表示根据该实施例的环形并联谐振器和阵列并联谐振器的谐振特性的对比图；

[0026] 图6是表示本发明谐振器的第二实施例的平面示意图；

[0027] 图7A是表示本发明谐振器的第三实施例的平面示意图，图7B是其中的单位谐振器单元的剖视图；

[0028] 图8A是表示本发明谐振器的第四实施例的主要部分的平面示意图，图8B是表示其中的单位谐振器单元的多边环形的示意图。

[0029] 图9A和9B是分别表示本发明谐振器的实施例的谐振器所采用的单位谐振器单元的另一个范例的平面图和沿其中的线C-C的剖视图；图9C是所述的单位谐振器单元的局部放大平面图。

[0030] 图10A是表示本发明谐振器的第五实施例的平面示意图，图10B是其中主要部分的放大图；

[0031] 图11是第五实施例的谐振器的剖视图(沿图10B中的线D-D)；

[0032] 图12是表示用于支撑的伸出部的立体图，根据本发明所述伸出部从振荡元件一体地延伸；

[0033] 图13A是表示本发明谐振器的第六实施例的平面示意图，图13B是其中主要部分的放大图；

[0034] 图14A是表示本发明谐振器的第七实施例的平面示意图，图14B是其中布置在弯曲部分的主要部分的放大图，图14C是其中布置在直线部分的主要部分的放大图。 [0035] 图15是表示根据本发明的谐振器所采用的支撑振荡元件的方法的示例性的结构示图；

[0036] 图16是表示根据本发明的谐振器所采用的支撑振荡元件的方法的另一种示例性的结构示图；

[0037] 图17是表示根据本发明的谐振器所采用的支撑振荡元件的方法的又一种示例性的结构示图；

[0038] 图18是表示根据本发明的振荡元件的支撑机构的示例性的结构示图； [0039] 图19是表示根据本发明的振荡元件的支撑机构的另一种示例性的结构示图； [0040] 图20是表示根据本发明的振荡元件的支撑机构的又一种示例性的结构示图； [0041] 图21A和21B是分别用于解释形成有弯曲部分的振荡元件的主要部分的平面图和立体图；

[0042] 图22是解释本发明的四点支撑结构的Q值图；

[0043] 图23是解释本发明的六点支撑结构的Q值图；

[0044] 图24A和24B分别是根据本发明实施例的主要部分的平面示意图和沿其中线A-A的剖视图；

[0045] 图25A、25B和25C分别是根据本发明谐振器的第八实施例的主要部分的平面示意图、沿其中线A-A的剖视图和沿其中线B-B的剖视图；

[0046] 图26A、26B和26C分别是根据本发明谐振器的第九实施例的主要部分的平面示意图、沿其中线A-A的剖视图和沿其中线B-B的剖视图；

[0047] 图27是解释第九实施例工作方式的示图；

[0048] 图28A、28B和28C分别是根据本发明谐振器的第十实施例的主要部分的平面示意图、沿其中线A-A的剖视图和沿其中线B-B的剖视图；

[0049] 图29A、29B和29C分别是根据本发明谐振器的第十一实施例的主要部分的平面示意图、沿其中线A-A的剖视图和沿其中线B-B的剖视图；

[0050] 图30A至30E是表示制造根据第一至第四实施例的谐振器时所采用的示例性制造步骤的示图；

[0051] 图31A至31C是表示制造根据第八实施例的谐振器时所采用的示例性制造步骤的示图；

[0052] 图32A至32E是表示制造根据第十一实施例的谐振器的方法的示例性加工步骤的示图(序列1)；

[0053] 图33A至33D是表示根据第十一实施例的谐振器的制造方法的示例性加工步骤的示图(序列2)；

[0054] 图34是表示根据本发明的通信装置的实施例的电路图；

[0055] 图35A和35B分别是示例性的阵列并联谐振器的平面示意图和剖视图； [0056] 图36是表示图35所示的阵列并联谐振器的示例性的单位谐振器单元的剖视图。 具体实施方式

[0057] 下文将参照附图解释本发明的实施例。

[0058] 首先，参照图1A和1B解释组成本实施例的谐振器的单个谐振器单元的结构和工作原理。本实施例中所关注的谐振器单元是微米级和纳米级的微谐振器单元。本实施例中所示例的谐振器单元21是机械谐振器单元，其具有振荡元件(所谓的波束)24、输入电极(所谓的输入信号线)26和输出电极(所谓的输出信号线)27，振荡元件24作为振荡器借助于在其两端的支撑元件23悬空支撑在基板22的上方，输入电极(所谓的输入信号线)26和输出电极(所谓的输出信号线)27作为下部电极固定在基板22上并如前所述与振荡元件24交叉，同时在所述输入电极26和输出电 极27与振荡元件24之间留有空间25。支撑元件23形成为与基板22上的导电基座28相连。

[0059] 当从输入电极26输入的信号对施加有直流偏置电压V的振荡元件产生基于静电力的外力时，谐振器单元21就会以振荡元件24的固有谐振频率振动，该振动就会以信号经由微空间25传输至输出电极27。谐振器单元21是利用次级模式的弯曲振动的谐振器单元。

[0060] 图2至4示出了本发明实施例的谐振器或所谓的并联谐振器的第一实施例。这些附图表示示意性的结构，其中图2是谐振器整个部分的平面图，图3是谐振器中单位谐振器单元的平面图，图4是几个单位谐振器单元的剖视图(沿图3中的线B-B)。 [0061] 本实施例的谐振器31由多个布置于基板上的上述谐振器单元21以封闭的形式构成，并且多个谐振器单元21的振荡元件24以一体方式连续地形成。基板22至少在形成有下部电极的表面上由具有绝缘属性的基板组成。例如，可以使用其上形成有绝缘膜的半导体基板或者绝缘玻璃基板等作为基板。以并联结构布置的所有谐振器单元21以环形布置，从而各单元相对于封闭系统的中心以点对称布置，并且在本实施例中各单元被环形地布置成圆形。在此情况下，具有封闭形状的联成一体的振荡元件24按照圆环形形成。 [0062] 换言之，多个谐振器单元21排成一列并成环形，从而交替地布置振荡元件24的振动波腹和波节。

[0063] 各个谐振器单元21的输入电极26与在环形的振荡元件24的内部或外部形成的同心圆形的导线41相连(与输入电极26共同形成所谓的输入信号线)，在本实施例中，导线41是在环形振荡元件24的“内部”形成。各个谐振器单元21的输出电极27与在环形的振荡元件24的内部或外部形成的同心圆形的导线42相连(与输出电极27共同形成所谓的输出信号线)，在本实施例中导线42是在环形振荡元件24的“外部”形成。电极垫或者所谓的输入终端t1是通过从输入侧的同心电路形状的导线41向内延伸得到的，而电极垫或者所谓的输出终端t2是从输出侧的同心电路形状的导线42向外延伸得到的。

[0064] 另外，形成封闭环形的振荡元件24，从而保持振动的波腹间距离和波节间距离不变。封闭环形的振荡元件24的长度与振动波长的整数倍一样长。即，振荡元件24环形连接而成，从而保持振荡的波腹和波节的数目为偶数并相等。

[0065] 在振动的波节处形成被联成一体的振荡元件24的支撑元件23。在本实施例中，如图4所示，支撑元件23设在两侧，同时将单位谐振器单元的输入电极26和输出电极27置于两个支撑元件23之间，换言之，支撑元件23位于振动的每隔一个的波节处。图4是示意图，省去了图1所示的与支撑元件23相连的基座28。只要可以获得振荡元件24的强度，即只要振荡元件24不与下部电极26、27接触，支撑元件23不限于设在每隔一个的波节处，也可设在每个波节处或每隔两个或多个波节处。

[0066] 本实施例的谐振器31例如由24个如图1所示的单位谐振器单元21按圆环形连接而成。

[0067] 第一实施例的谐振器31由按圆环形布置的谐振器单元21构成，从而并联布置的整个谐振器31和每个单位谐振器单元21之间的位置关系对于所有的谐振器单元21是一致的，并且谐振器单元21发生结构变化的可能很小。同样地，作用于各个单位谐振器单元21的振荡元件24的应力可以是都相等的。因此，可避免各谐振器单元的特性的差异，从而由于采用并联结构所致的Q值的降低也可以避免，并且由此可获得与单位谐振器的期望Q值相当的Q值。

[0068] 按环形布置的多个谐振器单元21的振荡元件24以如图2所示的联成一体的方式形成，从而支撑元件23的数目相对于振动的波腹的数目变少，因此通过支撑元件23漏至基板22一侧的振动的动能变小。换言之，漏向基板一侧的一部分动能将有助于相邻的谐振器单元21的振动。

[0069] 多个谐振器单元按圆环形布置，即相对于电路的中心为点对称，从而采用这种联成一体的振荡元件24，谐振器31的整个部分可以在高阶模式下振动，动能传输至相邻的谐振器单元21，因此漏至基板22一侧的动能总体上可减少。因此，可提高并联谐振器的Q值。

[0070] 由于振荡元件24的长度调整为与振动波长的整数倍一样长，所以谐振器31可以高阶模式振动。振荡元件24的支撑元件23设在振动的波节处，允许以高阶模式振动。 [0071] 图5A和5B比较性地表示了第一实施例的环形并联谐振器31以及如图36所示的对比例的阵列并联谐振器1的谐振特性。图5A表示第一实施例的并联谐振器31的谐振特性“a”，图5B表示根据对比例的并联谐振器1的谐振特性“b”。图5A表示当采用并联布置的谐振器单元的数目为32的样例时所得出的特性。图5B表示当采用并联布置的谐振器单元的数目为30的样例时所得出的特性。在采用并联结构旨在降低出现于谐振峰值点的插入损耗的情况下，可以发现阵列并联结构导致峰值分离，Q值降低，并且导致Q值的巨大变化(如图5B)。可以看出，本实施例的环形并联结构几乎完全消除了峰值分离，使Q值降低，并大大地减小了Q值变化(如图5A)。

[0072] 图6示出了本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第二实施例。本实施例的谐振器55构造为将支撑元件23设在振动的每个波节处。除了支撑元件23的结构之外，单位谐振器单元21的输入电极26、输出电极27和振荡元件24的结构与其在图2、图4所示的第一实施例中的结构相同，从而为了避免重述，与图4所示相应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0073] 根据第二实施例的谐振器55，由于支撑元件23布置在振动的所有波节处，所以限制了谐振模式，从而提高了Q值的精确性。这里所获得的其它效果与上述第一实施例中的相同。

[0074] 图7A和7B示出了本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第三实施例。本实施例的谐振器56构造为只形成输出电极27作为下部电极，并且布置支撑元件23以使每个输出电极27处于其间，换句话说，支撑元件23布置在振荡元件24的每个振动波节处。在本实施例中，DC偏置电压V通过支撑元件23作用于振荡元件24，并输入输入信号。在该情况下，支撑元件23(或振荡元件24)也起着输入电极的作用。在第三实施例中，单位谐振器单元57由单个输出电极27以及由两个支撑元件23支撑的振荡元件24构成，并且多个单位谐振器单元57按圆环形布置。包括振荡元件24 等的其它结构与图2、图4所示的第一实施例中的结构相同。因此，为了避免重述，与图4所示相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0075] 同样地，根据第三实施例的谐振器56所获得的其它效果与上述第一实施例中的相同。

[0076] 图8A和8B示出了本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第四实施例。本实施例的谐振器59构造为环形地连接单位谐振器单元21，从而形成多边形形状。该多边形可是诸如等边六角形、等边八角形等的偶数等边多边形。除了多边形结构之外的其它结构与图2至图4所示的第一实施例中的结构相同，因此为了避免重述，与图2至图4中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0077] 同样地，根据第四实施例的谐振器59所获得的其它效果与上述第一实施例中的相同。

[0078] 上述实施例中的谐振器设置为将谐振器单元中的振荡元件24的支撑元件23布置在振荡元件24的下面。图9A、9B和9C示出了谐振器的另一种结构，该结构以不同的方式支撑谐振器单元中的振荡元件。

[0079] 如图9A、9B和9C所示，本实施例的谐振器61具有谐振器单元62，该谐振器单元62由振荡元件24、通过固定部63和64将振荡元件24固定在基板22上的支撑元件66、处理电信号的输入电极26和输出电极27构成，在基板22上所形成的输入电极26和输出电极27与振荡元件24对置，同时输入电极26和输出电极27与振荡元件24之间设有微空间
25，其中支撑元件66设在振荡元件24的外部。附图标记41表示输入一侧的导线，附图标记42表示输出一侧的导线。支撑元件66形成于振荡元件24的外部，并与振荡元件24联成一体。在支撑元件66的外部，固定部64从支撑元件66连续地伸出且与其联成一体，并且固定部63设在固定部64的下面。固定部63固定在形成于基板22上的导电基座81上，同时作为下部电极的输入电极26和输出电极27也形成于基板22上。

[0080] 这里的支撑元件66和固定部64彼此联成一体地形成，并且作为伸出部从振荡元件24向外伸出。因此支撑元件66的各固定部由基座81、固定部63和固定部64三个元件组成。

[0081] 支撑元件66形成于振荡元件24谐振时所产生的振动的波节处，即几乎不产生振动的部分。通过设置支撑元件66和固定部64的位置、尺寸和刚度使振荡元件24的两端可以几乎如振动的自由端一样振动。

[0082] 与支撑元件23设在振荡元件24的下面的谐振器相比，在本实施例的谐振器61中，从振荡元件24漏至基板22的振动能量是很小的。谐振器61的益处还在于振动能量被传送至支撑元件66的可能性很小，这是因为类似于上述实施例，支撑元件66设在振动波节处。

[0083] 后文将解释使用如图9A和9B所示的谐振器单元62的本发明谐振器的其它实施例。

[0084] 图10A、10B和图11示出了本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第五实施例。这些附图示出了示意结构，其中图10A是表示谐振器整个部分的平面图，图10B是表示谐振器中单位谐振器单元的平面图，图11是谐振器的剖视图(沿图10B中的线D-D)。 [0085] 第五实施例的谐振器71构造为按封闭图形将多个上述的谐振器单元62布置在基板22上，其中多个谐振器单元62的振荡元件24以一体的形式连续地形成。类似于以上所述，基板22至少在其形成有下部电极的表面部分由具有绝缘性质的基板组成。例如，可使用其上形成有绝缘膜的半导体基板或绝缘基板。以并联结构布置的所有谐振器71相对于封闭系统的中心以点对称布置，并且在本实施例中按照圆形结构环形布置。封闭的联成一体的振荡元件24按照圆环形形成。

[0086] 在本实施例中，振荡元件24的支撑元件66形成于振动的每隔一个的波节处，即形成于对应于次级振动模式中每一个波长的波节部分，并位于振荡元件24的内圆周侧和外圆周侧的外侧。换言之，支撑元件66从振荡元件24的两侧以如上所述的一体的方式连续地形成。在本实施例中，相对于一个单位谐振器单元设有四个支撑元件66。支撑元件66支撑振荡元件24，并且通过固定部64、63固定在导电基座65上，导电基座65与作为下部电极的输入电极26和输出电极27同时形成于基板22上。

[0087] 如图12所示，支撑振荡元件24的支撑元件66是与振荡元件24相接触的部分。固定部64从支撑元件66连续地形成。从振荡元件24向外伸出的 伸出部具有这样的几何结构，即宽的固定部64与窄的支撑元件66是连续的。支撑元件66从振荡元件24连续地且与其一体地形成，其中宽度d2优选地设为等于振荡元件24的薄膜厚度(即，支撑元件66和固定部64所组成的伸出部的薄膜厚度)d1(d1＝d2)。换言之，窄部64A优选地具有正方形截面形状。这里由支撑元件66和固定部64所组成的伸出部与振荡元件24在相同的平面上形成。如果支撑元件66和固定部64与振荡元件24在相同的平面上形成，则可使支撑元件66和振荡元件24的连接点处的机械损耗最小。因此，振动体的Q值可保持为大。已经证实，通过调节至d1＝d2，在振荡元件24的振动下，支撑元件66的扭动变得平稳，并且Q值稳定地提高。同样也证实，窄部64A的太大的宽度d2使发生扭动的可能性很小，而太小的宽度使窄部64A的运动不稳定，并因此不能获得稳定的Q值。已经证实，当窄部64A的截面几何形状为正方形时，可获得Q值的最大值。

[0088] 其它结构类似于上述的如图2至图4的结构，因此省去了详述。与出现在图2至图4中相对应的任何部分以相同的附图标记示出，因此省去了说明。

[0089] 因为产生了基于谐振器单元62的谐振的波数的单位的高阶振动模式，并且振荡元件24形成为封闭的环形系统，所以第五实施例的谐振器71可产生均匀的振动模式。在该封闭系统中，每个谐振器单元62的振动的波节间距离和波腹间距离是相等的。因此，无论比较封闭系统中的哪个谐振器单元62，谐振特性彼此相同，成功地避免了谐振器单元62中的结构变化。因此，可防止各个谐振器单元62的特性的变化，并且由此可实现具有高Q值和小插入损耗的谐振器。而且，由于振荡元件24的固定部63设在振荡元件24的外部，所以可降低可能沿振荡元件24→伸出部64→固定部63→基板22的路径漏向基板22一侧的振动能量，从而可获得较高的Q值。

[0090] 图13A和13B示出了本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第六实施例。 [0091] 根据本实施例的谐振器72构造为以多边环形的方式连接单位谐振器单元62。在本实施例中，振荡元件24形成为封闭的多边形系统。类似于先前所述，该多边形可是诸如等边六角形、等边八角形等的偶数等边多 边形。除了多边形结构之外，其它结构与如图10A和10B所示的第五实施例中的结构相同，因此为了避免重述，与图10A和10B中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0092] 根据第六实施例的谐振器72通过连接谐振器单元62构成，从而形成封闭的多边形系统，该谐振器72可产生类似于第五实施例中所述的效果。例如，因为谐振器单元62具有彼此相同的几何结构，所以可避免各个谐振器单元62的特性的差异，并且可实现高Q值和小插入损耗。由于固定部63设在振荡元件24的两外侧，所以可降低漏向基板22的振动能量，从而可实现较高的Q值。

[0093] 尽管第五和第六实施例的谐振器单元62在同等条件下构造，但是根据封闭系统的制造的方式，也可通过组合不同的谐振器单元构造封闭系统的谐振器。 [0094] 图14A至14C示出了根据本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第七实施例，该谐振器是基于不同的谐振器单元的组合。根据本实施例的谐振器73是通过组合分别如图14B和14C所示的两种类型的谐振器单元62A、62B构造而成，按照由直线和曲线(例如弧)构成的环形轨道状的图形形成封闭系统。如图14B所示的谐振器单元62A布置在弯曲部分，更具体地说是以类似于图10B所示的形状，谐振器单元62A与振荡元件24、连接至输出电极的导线42以及连接至输入电极的导线41一起以弯曲的形状形成。图14C中所示的谐振器单元62B布置在直线部分，谐振器单元62B、振荡元件24、与输出电极相连的导线42及与输入电极相连的导线41以直线的形状形成。

[0095] 上述结构的其它方面，比如从振荡元件的两侧延伸出的支撑元件66的布置方式与第五实施例中所描述的结构相同，因此为了避免重述，与图10A和10B中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0096] 在根据第七实施例的谐振器73中，尽管两种类型的谐振器单元62A、62B振动模式不同，但它们被设计为具有相同的谐振频率。借助于该结构，与第五和第六实施例类似，这里所构造的谐振器可以产生基于谐振器单元的谐振波数的单位的高阶振动模式。类似于如上所述形成为封闭系统 的振荡元件24可能产生均匀的振动模式，其中无论封闭系统中的哪个谐振器单元可以以相同的谐振频率振动。

[0097] 尽管增加了控制两种类型的谐振器单元62A、62B的特性的设计要素，但本实施例的极大优点在于振荡元件24可以采用直线型谐振器单元62B作为谐振器单元。由于在直线型振荡元件24中，封闭系统的内部和外部结构变得相同，所以可使应力畸变的计算和制造比弯曲型(弧形状)的振荡元件24更容易。因此，可更容易地获得所期望的频率特性。 [0098] 因此，第七实施例的谐振器73优选地构造为至少使得包含直线部分的比例大于弯曲部分的比例，并且包含尽可能最长的直线部分。

[0099] 同样在本实施例中，可实现类似于先前所述的高Q值和小插入损耗。也可降低漏向基板22的振动能量，从而可获得较高的Q值。

[0100] 图15至图17是表示上述第五至第七实施例的谐振器所采用的支撑振荡元件的示例性方法，更具体地是表示支撑元件的示例性的布置位置。与第五至第七实施例中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0101] 在图15所示的支撑方法中，固定部63布置在振荡元件24的两外侧并对应于振动的所有波节。换言之，谐振器的构造为：在振荡元件24的对应于振动的所有波节位置的两侧并从振荡元件24连续地且与其一体地形成伸出部64，并且将固定部63布置在伸出部64下面以从振荡元件24的两侧支撑其所有的波节。在对每单个波长提供支撑的情况下，则振荡元件24在主驱动模式下振动。换言之，在对每半个波长提供支撑的情况下，则振荡元件24在次级驱动模式下振动。简而言之，构造该谐振器使得在其单位谐振器单元中，振荡元件
24由6个支撑元件支撑。

[0102] 如图15所示的示例，将支撑元件66在对应于所有波节的位置处连接至振荡元件24的两侧，可提高谐振器的Q值，可限制谐振模式，并且可提高Q值的精度。 [0103] 图16所示的支撑方法是支撑元件66在对应于单个振动波长的每个波节的位置处布置于振荡元件24的两外侧。换言之，谐振器的构造为：在对应于振动的单个波长的每个波节位置处，在振荡元件24的两侧且与振荡元件24一体地且连续地形成支撑元件66，并且将固定部63布置在从支 撑元件66延伸出的固定部64的下面。简而言之，构造该谐振器使得在其单位谐振器单元中，振荡元件24由4个支撑元件支撑。该结构使得振荡元件24在次级驱动模式下振动，并且可应用于采用次级模式谐振频率的谐振器。 [0104] 如图16所示的示例，在对应于振动的每隔一个的波节位置处将支撑元件66连接至振荡元件24的两侧，可使谐振器具有高Q值。

[0105] 尽管附图中没有示出，但在采用第三阶模式谐振频率的谐振器中，在单位谐振器单元中，振动的两个波节出现于两端的支撑元件66之间。

[0106] 图17所示的支撑谐振器的方法例如是采用次级模式谐振频率。在该支撑方法中，支撑元件66交替地布置在振荡元件24的内圆周侧和外圆周侧，换言之，对每个振动波节布置有单个支撑元件66。即，谐振器构造为在振荡元件24的内圆周侧和外圆周侧，对应于振动的波节交替地逐个形成支撑元件66，并且将固定部63布置在从支撑元件66延伸出的固定部64的下面。该谐振器被构造为振荡元件24在单位谐振器单元中由3个固定部63支撑。

[0107] 如图17的示例，当构造为支撑元件66相对于振动的波节交替地连接在振荡元件24的内圆周侧和外圆周侧时，可获得高Q值，并且因为与波节处没有支撑元件的谐振器相比，提高了谐振状态的稳定性，所以也可容易地获得更稳定的Q值。

[0108] 在上述的从振荡元件24的外部支撑封闭系统振荡元件24的谐振器中，对于单位谐振器，在图15所示的振荡元件24在所有波节处由固定部63支撑的所谓六点支撑结构中的Q值的变化比图16所示的振荡元件24在每隔一个的波节处由支撑元件66支撑的所谓四点支撑结构中的Q值的变化小。图22是表示四点支撑结构中的Q值的变化图。图23是表示六点支撑结构中的Q值的变化图。图中的横坐标轴表示Q值，纵坐标轴表示频率。 [0109] 从图22和图23所示的图中可以看出，四点支撑结构给出了作为Q值变化的指标的正态分布曲线I的标准偏差σ，其中σ＝±10.6％，而六点支撑结构给出了σ＝±3.5％的正态分布曲线II的标准偏差σ。因此可以证 实，与四点支撑结构相比，六点支撑结构可更有效地降低Q值的变化。Q值是决定产品质量的重要参数，其中Q值的变化小意味着产品的变化小。

[0110] 图18至图20是表示用于振荡元件24的示例性的支撑机构。

[0111] 图18所示的支撑机构表示支撑元件23布置在振荡元件24下面的情况。本实施例的支撑机构76包括与作为下部电极的输入电极26和输出电极27同时形成于基板22上的导电基座81、对应于振荡元件24的振动的波节的支撑区域24a、固定在导电基座81上并在振荡元件24一侧支撑区域24a的支撑元件23。附图标记25表示在下部电极和振荡元件24之间所形成的空间。导电基座81由与下部电极相同的材料形成并且与下部电极具有相同的薄膜厚度。在制造过程中，可按如下步骤进行精密的加工，在同一加工步骤中形成导电基座81、作为下部电极的输入电极26和输出电极27以及与下部电极相连的导线41和42(参见图10A和10B、图13A和13B及图14A至14C)，并且在同一加工步骤中形成振荡元件24和支撑元件23。

[0112] 图19所示的支撑机构表示支撑元件66布置在振荡元件24外部的情况。本实施例的支撑机构77被构造为：在基板上与作为下部电极的输入电极26和输出电极27同时形成导电基座81，在振荡元件24的外部与其连续且一体地形成支撑元件66，固定部64从支撑元件66连续伸出，并且固定部63固定在导电基座81上并支撑固定部64。附图标记25表示空间。导电基座81由与下部电极相同的材料形成并且与下部电极具有相同的薄膜厚度。支撑元件66形成为振荡元件24的延伸部并与振荡元件24联成一体，并且在对应于振荡元件24的振动的波节位置处形成。类似于以上所述，每个支撑元件66形成为在与振荡元件24相接触的一侧具有窄部和宽部。在制造过程中，可按如下步骤确保精密的加工，在同一加工步骤中形成导电基座81、作为下部电极的输入电极26和输出电极27以及与该下部电极相连的导线(例如，对应于图2所示的导线层41、42)，并且在同一加工步骤中形成支撑元件66、固定部64和固定部63。

[0113] 支撑机构77与支撑机构76的第一个区别在于支撑元件的布置。在支撑机构77中，固定部63形成于振荡元件24的封闭系统(圆形、多边形、轨道状)的外部。第二个区别在于支撑元件的运动。支撑机构76的支撑元件23表现为弯曲运动。支撑机构77的固定部63表现为扭转运动。

[0114] 图20所示的支撑机构表示振荡元件24与支撑元件86的刚度比变化的情况。本实施例的支撑机构78构造为包括由不同于振荡元件24的材料制成的支撑元件86、与支撑元件86一体且连续形成的固定部87、在固定部87下面的固定部63以及基座81。在这种情况下，支撑元件86与振荡元件24联成一体且部分地覆盖振荡元件24。特别地，通过使组成伸出部的支撑元件86的材料不同于振荡元件24的材料，可极大地控制支撑的强度。 [0115] 如图21所示，上述的圆环谐振器在谐振器单元22的内部和外部几何结构上存在差异。由于在内圆周和外圆周之间曲率的不同，假定为振动波节的区域的宽度可以变化。更具体地，假定为波节的区域的宽度在封闭系统的内圆周侧比外圆周侧窄。在这种结构中，如图21B和表1所示，优选地使支撑元件的内侧和外侧之间在结构上有所区别。 [0116] 表1

[0117]长度L 宽度W厚度d 硬度
外圆周侧 较短 较宽 较厚 较硬
内圆周侧 较长 较窄 较薄 较软

[0118] 如表1所示，表1所示的各个窄部64A的长度L、宽度w、厚度d和硬度中的部分或全部对于封闭的振荡元件24的内侧和外侧可以是不同的。通过使振荡元件24的内侧和外侧的伸出部64A的物理量有所区别，作用于支撑元件的内侧和外侧的振动体的弹性效果变得相同，因此可以有利地使振动体的谐振在圆环的内圆周侧和外圆周侧之间一致。利用该效果，可保持高Q值。

[0119] 在上述第一至第七实施例的谐振器31、55、56、59、71至73中，如图24A和24B所示，优选地在基板22上对应于振荡元件24的振动101的波腹位置处形成输入电极26和输出电极27，同时在振荡元件24和电极之间留有空间25。通过将输入电极26和输出电极27设在振动101的波腹处，可提高来自电极的信号的转换效率，可增大振动幅度，并可由此获得高Q值。

[0120] 尽管上述第一至第七实施例所示结构的输入电极26和输出电极27设在振荡元件24的下面，另一种可行的结构例如可以将输入电极26和输出电极27设在振荡元件24的上方或侧面(在侧向)。以下将阐述这些实施例。

[0121] 图25A至25C示出了根据本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第八实施例。根据本实施例的谐振器74构造为输入电极26和输出电极27在振荡元件24的上方形成。如图25C所示，输入电极26和输出电极27形成为由导电柱75支撑。柱75形成为与形成于基板22上的内圆周和外圆周环形导线41和42相接触。该结构的其它方面类似于第一实施例中的结构，所以为了避免重述，与图3和图4中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。同样地在谐振器74中，通过设在振荡元件24上方的输入电极26所输入的信号，振荡元件24以其固有谐振频率振动，并且该信号经过空间25传输至输出电极27。 [0122] 根据第八实施例的谐振器74，可获得类似于如上所述的提高Q值的效果。在第一至第七实施例所示的谐振器结构中，通过将电极26和27设在振荡元件24的上方也可获得类似的效果。

[0123] 尽管在图25A所示的在振荡元件24上部的电极26和27设置为从内圆周侧和外圆周侧延伸，同时振荡元件24置于电极26和27之间，但是电极26和27也可以设置成只从内圆周侧和外圆周侧中的任一个延伸。

[0124] 图26A至26C示出了根据本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第九实施例。本实施例的谐振器75构造为输入电极26和输出电极27设在振荡元件24的侧面。在本实施例中，输入电极26相面对地形成，同时将振荡元件24置于输入电极26之间，并且输入电极26与振荡元件24的内圆周侧和外圆周侧的两侧表面相面对。类似地，输出电极27相面对地设置并与输入电极26相邻，同时将振荡元件24置于输出电极27之间，并且输出电极27与振荡元件24的内圆周侧和外圆周侧的两侧表面相面对。因为如果输入电极26和输出电极27正好设置在振荡元件24旁边，则振荡元件24不能被振动，所以输入电极26和输出电极27如图中所示设置为从振荡元件24向上偏移。可选择地，如点划线所示，输入电极26和输出电极27设置为从振荡元件24向下偏移。

[0125] 尽管图中没有示出，但类似于图25C所示，输入电极26和输出电极27分别由在基板22上相对于振荡元件24同心地形成的环形导线41和42通过导电柱75支撑。该结构的其它方面类似于第一实施例中的结构，所以为了避免重述，与图3和图4中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0126] 同样地在该谐振器75中，通过设在振荡元件24上方的输入电极26输入的信号，振荡元件24在其固有谐振频率产生振动，并且该信号经过空间25传输至输出电极27。更具体地，如图27所示，当信号被输入至输入电极26从而在输入电极26和振荡元件24之间产生电位差时，例如，假定振荡元件的电位为正，输入电极26的电位为负，则力F1从振荡元件24施加于固定的输入电极26上，从而振荡元件向正上方移动。相反地，当输入电极26具有正电位而振荡元件24具有负电位时，力以相反的方向作用，因此振荡元件24向正下方移动。这样，振荡元件24通过输入信号在垂直方向上振动。

[0127] 根据第九实施例的谐振器75，可获得类似于如上所述的提高Q值的效果。关于第一至第七实施例所示的谐振器结构，通过将电极26和27设置为与振荡元件24的侧面相面对，同时将振荡元件24置于电极26和27之间，也可获得类似的效果。

[0128] 图28A至28C示出了根据本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第十实施例。本实施例的谐振器76构造为输入电极26和输出电极27只与振荡元件24的一个侧面相面对。尽管图中所示的示例构造为输入电极26和输出电极27与振荡元件24的外圆周侧的侧面相面对，但是输入电极26和输出电极27可设置在振荡元件24的内圆周侧的侧面，如点划线所示。类似于图26所示，输入电极26和输出电极27设置为从振荡元件24向上偏移，而不是正好在振荡元件24的旁边。尽管图中没有示出，但输入电极26和输出电极27可设置为从振荡元件24向下偏移。尽管图中没有示出，但类似于图25C所示，输入电极26和输出电极27分别由在基板22上相对于振荡元件24同心地形成的环形导线41和42通过导电柱75支撑。该结构的其它方面类似于第九实施例中的结构，所以为了避免重述，与图26A至图26C中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0129] 根据第十实施例的谐振器76，可获得类似于如上所述的提高Q值的效果。关于第一至第七实施例所示的谐振器结构，通过将电极26和27设置为只与振荡元件24的一个侧面相面对，也可获得类似的效果。

[0130] 图29A至29C示出了根据本发明的谐振器、即所谓的并联谐振器的第十一实施例。本实施例的谐振器77的构造为输入电极26和输出电极27设置为从振荡元件24的各侧面斜向偏移，同时振荡元件24置于输入电极26和输出电极27之间。在这种情况下，输入电极26和输出电极27通过将振荡元件24夹在中间以斜向偏移的方式设置。换言之，在本实施例中，输出电极27位于振荡元件24的外圆周侧同时从振荡元件24向上偏移，而输入电极26位于振荡元件24的内圆周侧同时从振荡元件24向下偏移。该结构的其它方面类似于第八和第九实施例中的结构，所以为了避免重述，与图25A至25C和图26A至图26C中相对应的任何部分以相同的附图标记示出。

[0131] 第十一实施例的谐振器77中的振荡元件24以类似于图26所述的方式振动。 [0132] 根据第十一实施例的谐振器77可获得类似于如上所述的提高Q值的效果。关于第一至第七实施例所示的谐振器结构，通过将电极26和27设置为与振荡元件24的内圆周侧和外圆周侧的两侧面相面对，同时将振荡元件24置于电极26和27之间(即，在斜向移位处)，也可获得类似的效果。

[0133] 图15至图17所示的支撑振荡元件24的方法也可用于第八至第十一实施例。 [0134] 以下，将参照图30阐述制造根据第一至第四实施例的谐振器的示例性方法。 [0135] 首先，如图30A所示，通常通过低压CVD在硅半导体基板81的表面上例如形成二氧化硅(SiO2)薄膜82和氮化硅(SiN)薄膜83，从而形成绝缘膜84。上述的基板22由半导体基板81和绝缘膜84构成。绝缘膜84的双层结构增大了介电薄膜的厚度，并有效地降低了硅基板81和基板侧的电极之间所形成的寄生电容。当后文描述的牺牲层(sacrificial layer)被有选择地去除时，氮化硅薄膜83用作蚀刻终止层。

[0136] 然后，如图30B所示，在绝缘膜84上例如形成含磷(P)的多晶硅薄膜，并且通过平版印刷技术和蚀刻技术使多晶硅薄膜图形化，从而形成微谐振器的输入电极26、输出电极27和支撑柱的导电基座28。

[0137] 接着，如图30C所示，通过低压CVD在包含输入电极26、输出电极27和基座28的表面上形成例如为二氧化硅(SiO2)薄膜的牺牲层85，然后通过诸如CMP(化学机械抛光)的平坦化处理将牺牲层85平坦化。这样，在输入/输出电极26、27和基座28的表面上以期望的厚度形成牺牲层85。然后，利用平版印刷技术和蚀刻技术，在牺牲层85中形成延伸至用于柱(所谓的锚定部)的基座28的接触孔86。

[0138] 然后，如图30D所示，例如，通过低压CVD在包括接触孔86的牺牲层85上形成掺有杂质并由此具有导电性的多晶硅薄膜。接着，利用平版印刷技术和蚀刻技术使多晶硅薄膜图形化，从而形成振荡元件24和柱23。

[0139] 然后，如图30E所示，利用诸如DHF方法的蚀刻方法选择性地仅去除由二氧化硅薄膜组成的牺牲层85，从而在振荡元件24和输入/输出电极26、27之间形成空间。通过这些处理步骤，可制造根据第一至第四实施例的谐振器。

[0140] 通过改变图30所示的印刷图形而改变基座28和柱23的位置以及振荡元件24的几何结构，并通过类似于第一至第四实施例中谐振器的半导体加工过程，可制造根据第五至第七实施例的谐振器。

[0141] 以下，将参照图31阐述制造根据第八实施例的谐振器的示例性的方法。直至图31A的制造过程类似于上述第一至第七实施例中所采用的图30A至30D所示的制造过程。 [0142] 更具体地，在半导体基板81的表面上，通常通过形成二氧化硅(SiO2)薄膜82和氮化硅(SiN)薄膜83以形成绝缘膜84。在绝缘膜84上形成例如含磷(P)的多晶硅薄膜并进行图形化，从而形成支撑振荡元件的柱的基座28和连接各输入电极和各输出电极的环形导线41和42(这里的多晶硅薄膜的几何图形与图30B中所示的不同)。然后形成牺牲层85，并在牺牲层85中形成延伸至用于柱的基座28的接触孔86。之后，在牺牲层85上形 成导电的多晶硅薄膜，并且多晶硅薄膜被图形化，从而形成振荡元件24和将振荡元件24固定在基座28上的柱23。

[0143] 然后，如图31B所示，通过低压CVD在包括振荡元件24和牺牲层85的整个表面上例如形成二氧化硅(SiO2)薄膜。在振荡元件24上以期望的厚度形成牺牲层78。之后，利用平版印刷技术和蚀刻技术，分别在牺牲层85、78中形成延伸至导线41和42的、用于形成输入电极和输出电极的柱(所谓的锚定部)的接触孔(没有示出)。然后通常通过低压CVD在包括接触孔的牺牲层78上形成导电的多晶硅薄膜，并利用平版印刷技术和蚀刻技术使多晶硅薄膜图形化，从而形成与导线41、42相连的柱(没有示出)以及从柱的顶端延伸出的输入电极26和输出电极27。

[0144] 接下来，如图31C所示，利用诸如DHF方法的蚀刻方法，有选择地仅去除牺牲层85、78，从而在振荡元件24和输入/输出电极26、27之间形成空间25。在该过程中，同时在基板22和振荡元件24之间形成空间89。这样，可制造第八实施例的谐振器74。 [0145] 以下，将参照图32A至32E阐述制造根据第十一实施例的谐振器的示例性的方法。
图32A至32E对应于图29C所示的剖视图。

[0146] 首先，直至图32A的制造过程类似于上述第一至第七实施例中所采用的图30A至30C所示的直至形成牺牲层85的制造过程。更具体地，通常通过形成二氧化硅(SiO2)薄膜
82和氮化硅(SiN)薄膜83以在半导体基板81的表面上形成绝缘膜84。在绝缘膜84上例如形成含磷(P)的多晶硅薄膜并进行图形化，从而形成支撑振荡元件的柱的基座28和分别连接输入电极和输出电极的环形导线41和42(这里通过对多晶硅薄膜进行图形化所得到的图形的几何结构与图30B中所示的不同)。然后，形成牺牲层85，并在牺牲层85中形成延伸至输入电极的导线41的并用于形成柱的接触孔(没有示出)。

[0147] 然后，如图32B所示，通常通过低压CVD在牺牲层85上形成掺有杂质并由此具有导电性的多晶硅薄膜。利用平版印刷技术和蚀刻技术使多晶硅图形化，从而形成输入电极的下部26a和连接输入电极26的下部26a和导线41的柱。

[0148] 接着，如图32C所示，通过低压CVD在包括输入电极的下部26a的整个表面上形成通常为二氧化硅(SiO2)薄膜的牺牲层91，然后通过诸如CMP的平坦化处理将牺牲层91平坦化，从而露出输入电极的下部26a的上表面的位置。即，形成牺牲层91使输入电极的下部26a嵌于其中。之后，选择性地蚀刻掉牺牲层91和85，从而形成延伸至基座28(没有示出)并用于形成振荡元件的柱的接触孔。

[0149] 然后，如图32D所示，通常通过低压CVD，在牺牲层91上、包括输入电极的下部26a的平面上形成掺有杂质并由此具有导电性的多晶硅薄膜。利用平版印刷技术和蚀刻技术使多晶硅薄膜图形化，从而形成在输入电极的下部26a上的输入电极的上部26b、振荡元件的下部24a和振荡元件的柱23(没有示出)。输入电极26由输入电极的下部26a和输入电极的上部26b构成。

[0150] 接着，如图32E所示，通过低压CVD在包括输入电极26和振荡元件的下部24a的整个表面上形成通常为二氧化硅(SiO2)薄膜的牺牲层92，然后通过诸如CMP的平坦化处理将牺牲层92平坦化，从而露出输入电极26和振荡元件的下部24a的上表面。之后，选择性地蚀刻掉牺牲层92、91和85，从而形成延伸至导线42(没有示出)并用于形成输出电极的柱的接触孔。

[0151] 然后，如图33A所示，以类似于图32D所示的过程，利用掺有杂质并由此具有导电性的多晶硅薄膜形成振荡元件24的上部24b、输出电极27的下部27a和输出电极的柱(没有示出)。振荡元件24由振荡元件的下部24a和振荡元件的上部24b构成。 [0152] 接着，如图33B所示，以类似于图32E所示的过程形成牺牲层93，使振荡元件24和输出电极的下部27a嵌于其中，同时露出其上表面。

[0153] 然后，如图33C所示，以类似于图33A所示的过程，利用掺有杂质并由此具有导电性的多晶硅薄膜形成输出电极的上部27b。输出电极27由输出电极的下部27a和输出电极的上部27b构成。

[0154] 接下来，如图33D所示，利用诸如DHF方法的蚀刻方法，只是选择性地去除牺牲层93、92、91和85中的二氧化硅薄膜，从而在振荡元件24和 输入/输出电极26、27之间形成空间25。这样，可制造第十一实施例的谐振器77。

[0155] 基本上根据上述的第十一实施例的谐振器77的制造方法，同样可制造第九实施例的谐振器75和第十实施例的谐振器76。

[0156] 根据上述各个实施例的谐振器通过环形有序地布置多个谐振器单元以形成封闭系统，并通过连续一体地布置振荡元件从而使其整体上在高阶模式下振动，各个谐振器单元的结构是相同的，并且作用于各个谐振器单元的振荡元件的应力相等。借助于该结构，可减少并联谐振器中各个单位谐振器单元的特性的变化，可抑制由并联结构所造成的Q值的降低，并且可获得与单位谐振器的期望值相等同的Q值。因为通过支撑元件漏至基板的振荡元件的动能被降低，所以甚至可获得比单位谐振器的期望值更高的Q值。 [0157] 根据本发明的实施例，可制造具有高Q值的并联谐振器，并且利用该并联谐振器可构造诸如振荡器、滤波器、混频器等的高性能的RF单元。同样地，利用该RF单元可构造通信装置。

[0158] 特别地，本实施方式的并联谐振器优选地用于振荡器。本实施方式例的振荡器可构成频率稳定性良好的振荡器。

[0159] 本发明的实施例可提供利用电磁波通信的通信装置，比如移动电话、无线LAN装置、无线收发器、电视调谐器和无线电调谐器等，这些通信装置由采用基于根据上述实施例的谐振器的振荡器构成。

[0160] 接下来，将参照图34阐述采用了本发明上述实施例的振荡器的通信装置的示例性结构。

[0161] 首先，将描述发送系统的结构。I信道发送信号和Q信道发送信号从基带块230分别供给乘法器201I和201Q。每个乘法器201I和201Q将源于振荡器221的振动输出在经过移相器202进行预定的相移之后的两个信号相乘，然后乘得的信号被混合以形成一个信号序列。接着，混合后的信号通过可调放大器203和带通滤波器204提供至乘法器205，在乘法器205中与振荡器222的输出相乘，然后转换为适合发送的频率。乘法器205的输出经由带通滤波器206、可调放大器207和功率放大器208提供至与双工器 209相连的天线210，然后从天线210进行无线发送。在带通滤波器204和206中，除发送信号频率之外的频率成分被滤除。双工器209是分频器，它从发送系统向天线一侧提供具有发送频率的信号，并且从天线一侧把具有接收频率的信号提供给接收系统。

[0162] 在接收系统中，由天线210所接收到的信号经由双工器209提供至低噪声放大器211，低噪声放大器211的放大输出提供至乘法器213。在乘法器213中与振荡器222的输出相乘，并且具有接收频率的信号转换为具有中间频率的信号。然后具有中间频率的已转换信号经由带通滤波器214提供至两个乘法器215I和215Q。每个乘法器215I和215Q将源于振荡器221的振动输出并经移相器216进行预定的相移之后的两个信号相乘，从而得到I信道接收信号和Q信道接收信号。于是所得到的I信道接收信号和Q信道接收信号提供至基带块230。带通滤波器212和214将接收信号频率之外的频率成分滤除。 [0163] 设置振荡器221和222以使振动频率由控制单元223控制并由PLL(锁相环)电路给定。其中控制单元223设置有滤波器、比较器等PLL电路所必需的器件。 [0164] 在图34所示的如此结构的通信装置中，可采用如实施例中所述构造的振荡器作为振荡器221和222。

[0165] 根据本发明的通信装置设有具有高Q值的并联谐振器的振荡器，可获得频率稳定性良好的振荡器特性，由此可提供高可靠性的通信装置。

[0166] 图34举例说明了本发明用于参与无线发送和无线接收的通信装置中的振荡器的情形，而本发明可用于经有线传输路径参与发送和接收的通信装置中的振荡器，并且实施例的谐振器进一步地可用于只参与发送的通信装置或者只参与接收的通信装置中的振荡器。本发明也适用于用于处理高频信号的其它设备所需的振荡器。

[0167] 应当理解，在所附权利要求和其等同原则的范围内，本领域技术人员可根据设计需求和其它因素进行各种修改、组合、子组合和改变。

[0168] 本发明文档包含与2007年9月28日向日本专利局提交的日本专利申请No.2007-255864相关的主题，将该申请的全部内容通过引用并入此处。