振動デバイス、振動デバイスの製造方法、モーションセンサー、および電子機器
【課題】振動素子のチューニングの際に用いるレーザー光による半導体基板の能動領域へのダメージを抑制し、電気的特性の安定した振動デバイスを提供する。
【解決手段】センサーデバイス１において、半導体基板としてのシリコン基板１０は、能動面１０ａ側に半導体素子を含んで構成される集積回路が形成された能動領域を有している。シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス１において、能動領域は、振動ジャイロ素子２０の駆動用振動腕２５ａ，２５ｂの先端側の錘部２８ａ，２８ｂ上に設けられた質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を回避して形成されている。これにより、錘電極４１にレーザーを照射して周波数調整を行う際に、レーザーが能動面１０ａに到達したときに集積回路にダメージが加わるのを回避することができる。
【解決手段】センサーデバイス１において、半導体基板としてのシリコン基板１０は、能動面１０ａ側に半導体素子を含んで構成される集積回路が形成された能動領域を有している。シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス１において、能動領域は、振動ジャイロ素子２０の駆動用振動腕２５ａ，２５ｂの先端側の錘部２８ａ，２８ｂ上に設けられた質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を回避して形成されている。これにより、錘電極４１にレーザーを照射して周波数調整を行う際に、レーザーが能動面１０ａに到達したときに集積回路にダメージが加わるのを回避することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、振動デバイスの製造方法、振動デバイスを用いたモーションセンサー、およびこれらを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度や角速度などをセンシングする振動デバイスとしてのセンサーデバイスにおいては、振動素子としてのセンサー素子と、該センサー素子を駆動する機能を有する回路素子とを備えたセンサーデバイスが知られている。
また、このようなセンサーデバイスとして、振動素子としてのジャイロ振動片と回路素子としての半導体装置（以下、半導体基板という）とを備えたセンサーデバイスがパッケージに収納された角速度センサー（ジャイロセンサー）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
この構成では、半導体基板が支持基板に固着され、支持基板に形成されたリード配線部と電気的に接続されている。また、センサー素子（ジャイロセンサー素子）は、センサー素子と半導体基板との間に配置されたポリイミドフィルムに固着されたインナーリード部に接続されることによって、半導体基板と空隙を保ち、該半導体基板と平面視で重なるように配置されている。なお、インナーリード部は、ポリイミドフィルムに固着されるとともに支持基板に固着されている。
そして、センサー素子は、レーザー光などを用い、センサー素子の主面（表裏面）に形成された錘層（質量調整部）を除去するチューニング（周波数調整）が行われ、高精度の機能を有することとなる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８１３４１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００８−１５１６３３号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したセンサーデバイスの構成では、センサー素子のチューニングの際に用いるレーザー光が、錘層の除去とともにセンサー素子を透過し、半導体基板の能動面に達することがあった。半導体基板の能動面には、トランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が形成された能動領域が含まれ、この能動領域にレーザー光が当たると、前記半導体素子や配線などにダメージを与えて半導体基板を故障させ、センサーデバイスが正常に動作しなくなる虞があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動デバイスは、一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置されている振動デバイスであって、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されていることを特徴とする。
【０００７】
上記構成で、能動領域とは、半導体基板の一方の主面側（能動面側）において、回路素子および回路配線の少なくとも一方が形成されている領域のことである。
上記適用例によれば、質量調整部にレーザー光を照射することにより周波数調整を行う際に、レーザー光が振動素子を透過して半導体基板の一方の主面に到達した場合でも、能動領域にレーザー光が照射されるのを防ぐことができる。したがって、レーザー光によってトランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融して特性を損なうことなどを回避できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板の前記一方の主面側、且つ平面視で前記質量調整部と前記能動領域との間にガードリングが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、レーザー光による周波数調整時に、レーザー光が半導体基板の一方の主面に到達してしまった場合でも、ガードリングにより、レーザー光の熱が能動領域に伝搬するのを抑える効果を奏する。また、ガードリングを金属により形成した場合には、レーザー光により能動面にチャージされた電荷が能動領域に広がるのを抑える効果を奏する遮蔽物になり得る。
したがって、上記適用例の能動領域の配置による効果に加えて、周波数調整用のレーザー光が半導体基板の能動領域に及ぼす悪影響を抑制する効果をより絶大に得ることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記一方の主面と前記振動素子との間、且つ、平面視で前記質量調整部と重なる領域に、レーザー光の透過光を少なくとも減衰させることが可能な遮蔽膜が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、遮蔽膜によって、周波数調整時に一方の主面に到達するレーザー光が抑制されるので、レーザー光による能動領域への悪影響がより抑えられる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられている外部接続端子を備え、前記振動素子が、前記外部接続端子を介して前記半導体基板に保持されていることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、外部接続端子によって、半導体基板と振動素子との電気的な接続をはかるとともに、半導体基板上での振動素子の保持をはかることができるので、従来のように振動素子を支持するための支持基板を別途用意する必要がなく、また、低背化に有利な支持構造を得ることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板と前記外部接続端子との間に応力緩和層が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、半導体基板と外部接続端子との間に設けられている応力緩和層によって、外部から加わる衝撃などが吸収され緩和されるので、振動デバイスの耐衝撃性を向上させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられ、前記外部接続端子に電気的に接続されている第１の電極を備え、前記第１の電極と前記外部接続端子との電気的接続が、前記一方の主面側に設けられている再配置配線によってなされていることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、振動デバイスは、再配置配線によって外部接続端子の位置やその配列を自由（任意）に設計することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記外部接続端子は、突起電極であることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、振動デバイスは、外部接続端子が突起電極であることから、センサー素子と半導体基板との間に隙間を設けることが可能となり、センサー素子と半導体基板との接触を回避することが可能となる。これにより、振動デバイスは、センサー素子の安定的な駆動を行うことが可能となる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記振動素子の前記振動部が、駆動用振動部と、検出用振動部とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、半導体基板の能動領域にダメージを与えることなく、駆動用振動部と検出用振動部とのバランスチューニングを行うことができることにより、高感度を有する振動デバイスとしてのセンサーデバイスを提供することができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例に記載のモーションセンサーは、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスと、前記振動デバイスを収納するパッケージと、を備えていることを特徴とする。
【００２３】
本適用例に記載のモーションセンサーによれば、上記適用例に記載の効果を奏する振動デバイスを備えたモーションセンサーを提供できる。加えて、モーションセンサーは、薄型化された振動デバイスを用いることから、薄型化を実現することが可能となる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例に記載のモーションセンサーは、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスと、複数の前記振動デバイスを収容するパッケージと、を備え、前記複数の振動デバイスは、前記各振動素子の主面同士の成す角度が略直角となるように前記パッケージ内に配置され収容されていることを特徴とする。
【００２５】
本適用例に記載のモーションセンサーによれば、上記適用例に記載の効果を奏する複数の振動デバイスを備えたモーションセンサーを提供できる。
また、モーションセンサーは、各振動デバイスが各センサー素子の主面同士の成す角度が略直角となるようにパッケージ内に配置され、収納されていることから、１つで、複数軸に対応したセンシングが可能となる。
【００２６】
［適用例１１］上記適用例に記載のモーションセンサーにおいて、少なくとも１つの前記振動素子の主面は、前記パッケージの外部部材に接続される被接続面と略平行であることを特徴とする。
【００２７】
本適用例に記載のモーションセンサーによれば、１つのモーションセンサーで、パッケージの被接続面と略直交する軸を含む複数軸に対応したセンシングが可能となる。
【００２８】
［適用例１２］本適用例に記載の振動デバイスの製造方法は、一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、前記振動素子接続工程の後で、前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動部の共振周波数が所望の値となるように前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
本適用例によれば、振動素子接続工程の後で、即ち、半導体基板の上方に振動素子を配置した状態で、質量調整部にレーザー光を照射することにより周波数調整を行った際に、レーザー光が振動素子の一方の主面に到達してしまった場合にも、レーザー光によってトランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融することなどにより、その特性を損なうことを回避することができる。
したがって、精緻な周波数調整がなされていることにより優れた振動特性を有するとともに、高信頼性を備えた振動デバイスを製造することができる。
【００３０】
［適用例１３］本適用例に記載の振動デバイスの製造方法は、一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、前記振動部は、駆動用振動部と、検出用振動部とを含み、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、前記振動素子を前記半導体基板と接続する前に、前記駆動用振動部の前記質量調整部と、前記検出用振動部の前記質量調整部とに、レーザー光を照射して前記質量調整部の質量を調整することにより、前記駆動用振動部の屈曲振動周波数と、前記検出用振動部の屈曲振動周波数との差を補正する離調周波数調整工程と、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、前記振動素子接続工程の後で、前記駆動用振動部の前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動素子が慣性力を受けていない状態において前記駆動用振動部を振動させたときに、前記検出用振動部が振動しないように前記駆動用振動部の前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００３１】
本適用例によれば、半導体基板の能動領域にダメージを与えることなく、駆動用振動部と検出用振動部との周波数特性のバランスが精緻に調整された、高信頼性を有する振動デバイスとしてのセンサーデバイスを製造することができる。
【００３２】
［適用例１４］本適用例に記載の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイス、または上記適用例のいずれかに記載のモーションセンサーを備えていることを特徴とする。
【００３３】
本適用例に記載の電子機器によれば、電気的特性の安定した、加えて小型、薄型の電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】振動デバイスとしてのセンサーデバイスの一実施形態の概略構成を示す模式図であり、振動素子としての振動ジャイロ素子側（上側）から俯瞰した平面図。
【図２】センサーデバイスの一実施形態の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は、図１の矢印Ｆ側からみた側面図、（ｂ）は、図１の矢印Ｓ側から見た側面図。
【図３】センサーデバイスのシリコン基板を上側から俯瞰した平面図。
【図４】振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図。
【図５】振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図。
【図６】第１実施形態のセンサーデバイスの製造工程を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態のセンサーデバイスの製造工程で用いる振動ジャイロ素子ウェハーを上側から俯瞰した平面図。
【図８】センサーデバイスの変形例１の概略構成の一部を拡大して示す模式図であり、（ａ）は、上側からみた部分拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）の正断面図。
【図９】センサーデバイスの変形例２の概略構成を示す模式図であり、振動ジャイロ素子側（上側）から俯瞰した平面図。
【図１０】センサーデバイスの変形例２の概略構成を示す模式図であり、図９のＢ−Ｂ線断面図。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、センサーデバイスの変形例３の概略構成のバリエーションを模式的に示す正断面図。
【図１２】第２実施形態のモーションセンサーの概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、センサーデバイス、およびモーションセンサーを搭載した電子機器の概略を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
図１および図２は、第１実施形態にかかる振動デバイスとしてのセンサーデバイスの概略構成を示す模式図であり、図１は、振動素子としての振動ジャイロ素子側（上側）から俯瞰した平面図、図２（ａ）は、図１の矢印Ｆ側からみた側面図、図２（ｂ）は、図１の矢印Ｓ側から見た側面図である。また、図３は、センサーデバイスのシリコン基板を上側から俯瞰した平面図である。
【００３７】
図１および図２に示すように、振動デバイスとしてのセンサーデバイス１は、半導体基板としてのシリコン基板１０と、振動素子としての振動ジャイロ素子（ジャイロ振動片）２０と、ベース基板８５と、ワイヤー４５と、を備えている。
【００３８】
振動ジャイロ素子２０は、圧電材料である水晶を基材（主要部分を構成する材料）として形成されている。水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸及び光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。
そして、振動ジャイロ素子２０は、水晶結晶軸において直交するＸ軸及びＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するＺ軸方向に所定の厚みを有している。なお、所定の厚みは、発振周波数（共振周波数）、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。
【００３９】
また、振動ジャイロ素子２０を成す平板は、水晶からの切り出し角度の誤差を、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々につき多少の範囲で許容できる。例えば、Ｘ軸を回転軸として０度から５度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。Ｙ軸及びＺ軸についても同様である。
振動ジャイロ素子２０は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチング（ウエットエッチングまたはドライエッチング）により形成されている。なお、振動ジャイロ素子２０は、１枚の水晶ウェハーから複数個取りすることが可能である。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態の振動ジャイロ素子２０は、ダブルＴ型と呼ばれる構成となっている。
振動ジャイロ素子２０は、中心部分に位置する基部２１と、基部２１からＹ軸に沿って延伸された振動部としての１対の検出用振動腕２２ａ，２２ｂと、検出用振動腕２２ａ，２２ｂと直交するように、基部２１からＸ軸に沿って延伸された１対の連結腕２３ａ，２３ｂと、検出用振動腕２２ａ，２２ｂと平行になるように、各連結腕２３ａ，２３ｂの先端側からＹ軸に沿って延伸された振動部としての各１対の駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂとを備えている。
さらに、振動ジャイロ素子２０は、基部２１からＹ軸に沿って延伸された複数（本例では４本）の保持腕４７と、保持腕４７から延設された２つの素子接続部４８ａ，４８ｂとを備えている。
【００４１】
また、振動ジャイロ素子２０は、検出用振動腕２２ａ，２２ｂに、図示しない検出電極が形成され、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂに、図示しない駆動電極が形成されている。
振動ジャイロ素子２０は、検出用振動腕２２ａ，２２ｂで、角速度を検出する検出振動系を構成し、連結腕２３ａ，２３ｂと駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂとで、振動ジャイロ素子２０を駆動する駆動振動系を構成している。
【００４２】
また、検出用振動腕２２ａ，２２ｂのそれぞれの先端部には、幅広形状を成す錘部２６ａ，２６ｂが形成されている。同様に、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂのそれぞれの先端部には、幅広形状を成す錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂが形成されている。
錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂのそれぞれの面上には、質量調整部としての錘電極４１が形成されている。
これらの構成を用いることにより、振動ジャイロ素子２０は、小型化および角速度の検出感度の向上が図られている。
また、錘電極４１が形成された錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂは、振動ジャイロ素子２０の周波数調整の際に利用される。即ち、各振動腕の錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂにレーザーを照射する方法などにより、錘電極４１の一部を除去して質量を変化（減少）させて各振動腕の周波数を変化（上昇）させることにより、所望の周波数に調整することができる（詳細は後述する）。
【００４３】
図１〜図３に示すように、シリコン基板１０は、能動面１０ａ側にトランジスターやメモリー素子などの半導体素子、及び、回路配線を含んで構成される集積回路（図示せず）が形成された能動領域を有している。この能動領域に形成された集積回路には、振動ジャイロ素子２０を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動ジャイロ素子２０に生じる検出振動を検出する検出回路とが備えられている。
【００４４】
本発明では、半導体基板としてのシリコン基板１０上に振動素子としての振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス１において、能動領域が、振動ジャイロ素子２０の質量調整部と平面視で重ならない領域となっている。具体的には、図３に示すシリコン基板１０の能動面１０ａにおいてドットの網掛けにて図示している能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域と異なる領域となっており、前記錘電極４１と平面視で重なる領域は能動領域と異なる非能動領域となっている。換言すると、センサーデバイス１において、シリコン基板１０の能動面１０ａに形成する集積回路は、質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を回避して形成されている。
このように、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域とすることにより、錘電極４１にレーザーを照射して周波数調整を行う際に、レーザーが振動ジャイロ素子２０を透過して能動面１０ａに到達したときに、能動領域の集積回路にダメージが加わるのを回避することができる。
なお、本実施形態のセンサーデバイス１では、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、振動ジャイロ素子２０の振動腕のうち、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの質量調整部としての錘電極４１を含む錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域を非能動領域としている。ここで、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂに設けられた質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を能動領域に含めているのは、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの周波数調整（離調周波数調整）を実施するのが、後述するように、シリコン基板１０上に接合する前の振動ジャイロ素子２０単独の状態の時であるためである。仮に、シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０を接合した後で検出用振動腕２２ａ，２２ｂの周波数調整を行う必要がある場合には、シリコン基板１０の能動面１０ａの、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂ、若しくは錘部２６ａ，２６ｂに設けられた錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域とする構成にすることができる。
また、本実施形態では、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、各駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘電極４１を含む錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域を非能動領域としている。非能動領域は、少なくとも質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を含めばよいが、本実施形態では、製造マージンを考慮してこのようにしている。
【００４５】
シリコン基板１０は、能動面１０ａ側に設けられた第１の電極１１を有している。第１の電極１１は、シリコン基板１０の集積回路に直接導通して形成されたものである。また、能動面１０ａ上には、パッシベーション膜となる第１絶縁膜が形成されており（不図示）、この第１絶縁膜には、第１の電極１１上に開口部（不図示）が形成されている。
このような構成によって第１の電極１１は、開口部内にて外側に露出した状態となっている。
【００４６】
図１および図２に示すように、上記第１絶縁膜の開口部内に露出した第１の電極１１上には、外部接続端子１２が配設されている。この外部接続端子１２は、例えば、Ａｕスタッドバンプで形成された突起電極となっている。なお、外部接続端子１２は、Ａｕスタッドバンプの他に銅、アルミやはんだボールなど他の導電性材料にて形成することもできる。
このような構成のもとに、シリコン基板１０に形成された集積回路は、第１の電極１１および外部接続端子１２を介して振動ジャイロ素子２０と電気的に接続されるようになっている。
この際、センサーデバイス１は、外部接続端子１２が突起電極となっていることから、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１０との間に隙間が設けられる。
【００４７】
また、シリコン基板１０に形成された集積回路には、第１の電極１１以外に図示しない他の電極が形成されている。この他の電極には図示しない配線が接続され、その配線を介して、上記第１絶縁膜の開口部内にて外部に露出する接続用端子１３と接続されている。
接続用端子１３は、電気的、あるいは機械的な接続を成すためのパッド状のものであって、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属が用いられたワイヤー（ボンディングワイヤー）４５などの接続部材によって、外部基板（ベース基板８５）と接続される。
なお、本例では、接続用端子１３とベース基板８５との接続にワイヤー４５を用いる構成で説明したが、ワイヤー４５に替えてフレキシブル配線基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を用いて接続することもできる。
【００４８】
第１の電極１１、他の電極、接続用端子１３は、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、または、これらを含む合金などによって形成されている。特に接続用端子１３については、ワイヤーボンディングの際の接合性を高めるため、その表面にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）のメッキを施しておくのが好ましい。
このようにすることで、特にさびによる接触性、接合性の低下を防止することができる。また、ハンダメッキ、ハンダプリコートなどの最表面処理を施したものとしてもよい。
【００４９】
また、第１絶縁膜は、酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）などの無機絶縁材料によって形成することができる。この他の第１絶縁膜を形成する材料としては、例えばポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）及びＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）などの樹脂を用いることができる。
【００５０】
シリコン基板１０の能動面１０ａと対向する面側（非能動面１０ｂ側）には、ベース基板８５が図示しない接着剤などの接合部材により接合（接続）されている。
ベース基板８５は、例えばセラミック基板のような絶縁性材料で形成されており、シリコン基板１０と接合される接続面には接続部８２が形成され、この接続部８２には、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの金属被膜が形成されている。
そして、接続部８２とシリコン基板１０に形成された接続用端子１３とがワイヤー４５によって接続されている。
【００５１】
なお、ベース基板８５は、板状の基板、周囲に側壁を有し中央部が凹形状のパッケージ（収納容器）を例示することができる。
ベース基板８５が板状の基板である場合は、ベース基板８５上に接続されたシリコン基板１０や振動ジャイロ素子２０などは、ベース基板８５に接続される図示しない金属製キャップなどにより気密的に封止される。
また、ベース基板８５が、周囲に側壁を有し中央部が凹形状のパッケージ（収納容器）である場合は、パッケージ内に収納されたシリコン基板１０や振動ジャイロ素子２０などは、パッケージの外壁に開口面に接合される図示しない金属製リッドなどを用いて気密的に封止される。
【００５２】
振動ジャイロ素子２０は、平面視において、シリコン基板１０と重なるようにシリコン基板１０の能動面１０ａ側に配置されている。
なお、振動ジャイロ素子２０は、基部２１及び各振動腕の表裏面を主面とする。ここでは、基部２１において外部と電気的に接続する面を一方の主面２０ａといい、一方の主面２０ａと対向する面を他方の主面２０ｂという。
【００５３】
振動ジャイロ素子２０の素子接続部４８ａ，４８ｂの一方の主面２０ａには、上記各検出電極、各駆動電極から引き出された、接続電極としての引き出し電極２９が形成されており、各引き出し電極２９とシリコン基板１０の外部接続端子１２とが、導電性接着剤４８によって電気的及び機械的に接続されている。
これにより、振動ジャイロ素子２０は、シリコン基板１０に保持されている。
【００５４】
〔振動ジャイロ素子の動作〕
ここで、センサーデバイス１の振動ジャイロ素子２０の動作について説明する。
図４及び図５は、振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図である。図４は駆動振動状態を示し、図５（ａ）、図５（ｂ）は、角速度が加わった状態における検出振動状態を示している。
なお、図４及び図５において、振動状態を簡易に表現するために、各振動腕は線で表してあり、保持腕４７および接続部は省略している。
【００５５】
図４において、振動ジャイロ素子２０の駆動振動状態を説明する。
まず、シリコン基板１０の集積回路（駆動回路）から駆動信号が印加されることにより、振動ジャイロ素子２０は角速度が加わらない状態において、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂが矢印Ｅで示す方向に屈曲振動を行う。この屈曲振動は、実線で示す振動姿態と２点鎖線で示す振動姿態とを所定の周波数で繰り返している。
【００５６】
次に、この駆動振動を行っている状態で、振動ジャイロ素子２０にＺ軸回りの角速度ωが加わると、振動ジャイロ素子２０は、図５に示すような振動を行う。
まず、図５（ａ）に示すように、駆動振動系を構成する駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ及び連結腕２３ａ，２３ｂには、矢印Ｂ方向のコリオリ力が働く。また同時に、検出用振動腕２２ａ，２２ｂは、矢印Ｂ方向のコリオリ力に呼応して、矢印Ｃ方向に変形する。
【００５７】
その後、図５（ｂ）に示すように、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ及び連結腕２３ａ，２３ｂには、矢印Ｂ’方向に戻る力が働く。また同時に、検出用振動腕２２ａ，２２ｂは、矢印Ｂ’方向の力に呼応して、矢印Ｃ’方向に変形する。
振動ジャイロ素子２０は、この一連の動作を交互に繰り返して新たな振動が励起される。
なお、矢印Ｂ，Ｂ’方向の振動は、重心Ｇに対して周方向の振動である。そして、振動ジャイロ素子２０は、検出用振動腕２２ａ，２２ｂに形成された検出電極が、振動により発生した水晶の歪を検出することで角速度が求められる。
【００５８】
（センサーデバイスの製造方法）
ここで、第１実施形態のセンサーデバイス１の製造方法について説明する。
なお、本実施形態では、図１に示すセンサーデバイス１において、ベース基板８５として凹部を有するパッケージを用いて、そのパッケージ内にセンサーデバイス１を接合し蓋体により封止する態様のセンサーデバイスの製造方法を説明する。
図６は、センサーデバイスの製造工程を示すフローチャートであり、図７は、センサーデバイスの製造工程で用いる振動ジャイロ素子用ウェハーを上側から俯瞰した平面図である。
【００５９】
図６に示すように、センサーデバイス１の製造方法は、ベース基板８５を準備する工程（ベース基板準備工程Ｓ１）と、シリコン基板１０を形成する工程（シリコンウェハー製造工程Ｓ２−１、ダイシング工程Ｓ２−２）と、振動ジャイロ素子２０を形成する工程（外形形成工程Ｓ３−１、電極形成工程Ｓ３−２）と、振動ジャイロ素子２０の各振動腕の屈曲振動周波数の差を補正する離調周波数調整工程Ｓ３−３と、振動ジャイロ素子２０を振動ジャイロ素子用ウェハー２から個片化するブレイク工程Ｓ３−４と、シリコン基板１０をベース基板８５に接合して電気的に接続するシリコン基板接続工程Ｓ４と、シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０を接合して電気的に接続する振動ジャイロ素子接続工程Ｓ５と、センサーデバイス１における振動ジャイロ素子２０の周波数を所望の値に調整する周波数調整工程Ｓ６と、を含んでいる。
【００６０】
［ベース基板準備工程］
まず、セラミック基板などで形成されたベース基板８５を準備する。ベース基板８５の一面には、シリコン基板１０との電気的接続を行うための接続部８２が形成されている（ステップＳ１）。
【００６１】
［シリコン基板形成工程］
次に、シリコン基板１０を形成する工程について説明する。
シリコン基板１０は、半導体製造プロセスを用いて、シリコンウェハーに複数一括して形成する。この工程において、シリコンウェハーに形成される各シリコン基板１０の能動面１０ａ上の、集積回路の導電部となる位置に、第１の電極１１、接続用端子１３、及び図示しない他の電極を形成する。
【００６２】
ついで、第１の電極１１及び他の電極を覆ってシリコン基板１０上に第１絶縁膜を形成する。
ついで、周知のフォトリソグラフィー法及びエッチング法によって第１の電極１１及び他の電極を覆う第１絶縁膜の一部を除去し、開口部を形成する。これにより、これら開口部内に第１の電極１１、他の電極、および接続用端子１３を露出させる。
接続用端子１３については、その表面にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）のメッキを施すことにより、ワイヤーボンディングの際の接合性を高めておく。なお、ハンダメッキ、ハンダプリコートなどの最表面処理を施したものとしてもよい。
ついで、第１の電極１１上に、Ａｕスタッドバンプで形成された外部接続端子１２を形成する。なお、外部接続端子１２は、Ａｕスタッドバンプの他に銅、アルミ（Ａｌ）やはんだボール、はんだペーストの印刷など他の導電性材料にて形成することもできる（ステップＳ２−１）。
【００６３】
次に、シリコンウェハーに複数個取りされて形成されたシリコン基板１０を個片化するために、ダイシング装置などによってダイシング（切断）する（ステップＳ２−２）。
【００６４】
［シリコン基板接続工程］
ついで、シリコン基板１０の非能動面１０ｂ側を、ベース基板８５の接続部８２の形成されている一面に接着剤などの接合部材（図示せず）を介して接合する。
ついで、シリコン基板１０の接続用端子１３とベース基板８５の接続部８２とを、ワイヤーボンディング法によりワイヤー４５を用いて接続する（ステップＳ４）。
【００６５】
［振動ジャイロ素子形成工程］
ついで、前述した構成にて振動ジャイロ素子２０を形成する。
振動ジャイロ素子２０は、図７に示す振動ジャイロ素子用ウェハー２を用いて多数個取りにて形成することができる。
まず、振動ジャイロ素子用ウェハー２にフォトリソグラフィー技術を用いたエッチングにより複数の振動ジャイロ素子２０の外形を形成する（ステップＳ３−１）。
ついで、フォトリソグラフィー技術を用いたスパッタリングや蒸着により、振動ジャイロ素子に、駆動電極、検出電極、引き出し電極２９などの電極や配線を形成する。この電極形成工程にて、振動ジャイロ素子２０の駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ、および、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂに質量調整部としての錘電極４１を同時に形成することができる（ステップＳ３−２）。
【００６６】
［離調周波数調整工程］
ついで、レーザー光を用いて振動ジャイロ素子２０の離調周波数調整を行う。
離調周波数調整工程では、検出用振動腕２２ａ，２２ｂと、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂとの屈曲振動周波数の差をみて、その差を補正するバランス調整（チューニング）を行うものであり、振動ジャイロ素子用ウェハー２の状態で行うことができる。
チューニングは、振動ジャイロ素子２０の錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂのそれぞれに形成された錘電極４１に、集光されたレーザー光を照射して行う。レーザー光が照射された錘電極４１は、レーザー光のエネルギーによりその一部が溶融、蒸発する。この錘電極４１の溶融、蒸発により、検出用振動腕２２ａ，２２ｂ、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの質量が変化する。これによって、検出用振動腕２２ａ，２２ｂ、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの共振周波数が変化するので、各振動腕のバランス調整（チューニング）を行うことができる（ステップＳ３−３）。
【００６７】
［振動ジャイロ素子ブレイク工程］
ついで、振動ジャイロ素子用ウェハー２をブレイクして個片の振動ジャイロ素子２０を得る個片化を行う。個片化は、ステップＳ３−１の外形形成工程にて振動ジャイロ素子用ウェハー２の振動ジャイロ素子２０の外形の一部の連結部分にミシン目や溝を形成しておくことにより、そのミシン目や溝に沿ってブレイクすることによって行うことができる（ステップＳ３−４）。
【００６８】
［振動ジャイロ素子接続工程］
ついで、振動ジャイロ素子２０をシリコン基板１０に載置し、シリコン基板１０の外部接続端子１２と、振動ジャイロ素子２０の素子接続部４８ａ，４８ｂの一方の主面２０ａに形成された引き出し電極２９とを接続する（ステップＳ５）。
【００６９】
［周波数調整工程］
ついで、レーザー光を用いて振動ジャイロ素子２０の周波数調整（バランスチューニング）を行う。
バランスチューニングは、振動ジャイロ素子２０の各振動腕のうち、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂのそれぞれに形成された錘電極４１に、上記ステップＳ３−３の離調周波数調整と同様に、集光されたレーザー光を照射して行う。レーザー光が照射された錘電極４１は、レーザー光のエネルギーにより溶融、蒸発し、その質量変化により駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの共振周波数が変化させることによって、各振動腕のバランス調整（チューニング）を行うことができる（ステップＳ６）。具体的には、センサーデバイス１（振動ジャイロ素子２０）が回転していない状態において駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂを励振して振動させたときに、検出用振動腕２２ａ，２２ｂが振動しないように各駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘電極４１（質量調整部）の質量調整による周波数調整を行う。
【００７０】
このとき、錘電極４１を溶融、蒸発させたレーザー光が、振動ジャイロ素子２０を透過することがあるが、本例の構成では、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域とは異なる領域を能動領域としている。これにより、レーザー光によって、トランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融して特性が損なわれることを回避することができる。
なお、本実施形態のセンサーデバイス１の製造方法において、半導体基板としてのシリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０を配置してから行う周波数調整（ステップＳ６）では、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂのみ質量調整を行うことによりバランス調整行う構成について説明している。上述したとおり、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂと平面視で重なる領域は、能動領域に含めているが、シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子を配置する振動ジャイロ接続工程（ステップＳ５）の後で、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂの質量調整（周波数調整）が必要な場合は、錘部２６ａ，２６ｂと平面視で重なる領域も非能動領域とする必要がある。
【００７１】
［封止工程］
ついで、ベース基板（パッケージ）８５上に蓋体としてのリッドを接合することにより、シリコン基板１０および振動ジャイロ素子が接合されたベース基板８５の凹部を封止する。例えば、金属製のリッド（蓋体）を、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等からなるシールリングを介してシーム溶接することにより接合することができる。このとき、必要に応じて、ベース基板８５の凹部とリッドとにより形成されるキャビティーを減圧空間、または不活性ガス雰囲気にして密閉・封止することができる（ステップＳ７）。
また、別のリッド接合方法としては、リッドをはんだ等の金属ろう材を介してベース基板８５上に接合したり、または、ガラス製のリッドを用いて、低融点ガラス等でベース基板８５上に接合することもできる。
【００７２】
［ベーキング工程、特性検査工程］
ついで、封止された状態のセンサーデバイス１を、所定温度のオーブンに所定時間投入するベーキングを行う（ステップＳ８）。
そして、電気特性検査や外観検査などの特性検査を行って、規格外の不良品を取り除き（ステップＳ９）、一連のセンサーデバイス１の製造工程が終了する。
【００７３】
上述したように、第１実施形態のセンサーデバイス１は、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域とは異なる領域を能動領域としている。これにより、振動ジャイロ素子接続工程（ステップＳ５）の後で行う周波数調整工程（ステップＳ６）において、錘電極４１を溶融、蒸発させたレーザー光が、振動ジャイロ素子２０を透過してシリコン基板１０の能動面１０ａに到達した場合にも、レーザー光によってトランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融して特性を損なうことを回避することができる。
【００７４】
また、第１実施形態のセンサーデバイス１は、シリコン基板１０の外部接続端子１２と振動ジャイロ素子２０とが、従来のようなリード線などを介さず直接的に接続する構成となっている。これにより、センサーデバイス１は、リード線の撓み量を考慮した空隙が不要となることから、従来の構成と比較して、厚さを低減することが可能となる。上記構成は、更なる薄型を要求されるセンサーデバイスにおいて、特に好適である。
【００７５】
また、センサーデバイス１の製造方法は、上記の効果を奏するセンサーデバイス１を製造し、提供することができる。
【００７６】
なお、接続電極としての引き出し電極２９は、素子接続部４８ａ，４８ｂ以外の部分、例えば基部２１の主面２０ａに形成されていてもよい。
なお、この形態は、以降の実施形態にも適用される。
【００７７】
（変形例１）
図８を用いて、センサーデバイスの変形例１について説明する。図８は、センサーデバイスの変形例１の概略構成の一部を拡大して示す模式図であり、（ａ）は、上側からみた部分拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）の正断面図である。なお、本変形例にかかるセンサーデバイスは、上記第１実施形態の構成と能動領域と非能動領域との境界部分に新たな構成を加えた点が異なるものである。よって、シリコン基板の上方に配置される振動ジャイロ素子、および、シリコン基板が載置されるベース基板は図示を省略している。また、上記第１実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００７８】
図８に示すように、本変形例１のセンサーデバイス１２０のシリコン基板１１０には、能動面１１０ａ側にトランジスターやメモリー素子などの半導体素子を含んで構成される集積回路（不図示）が形成された能動領域を有している。この能動領域は、上記第１実施形態のセンサーデバイス１と同様に、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部、即ち、駆動用振動腕の先端に設けられた質量調整部としての錘電極を含む錘部と平面視で重ならない領域に設けられている。
ここで、シリコン基板１１０の能動面１１０ａにおいて、駆動用振動腕の錘部（質量調整部）と平面視で重なる領域を、非能動領域と呼ぶ。
【００７９】
本変形例１のセンサーデバイス１２０において、能動領域と、上記非能動領域との間には、ガードリング４０が設けられている。
以下、ガードリング４０構造の一例について説明する。
シリコン基板１１０の能動面１１０ａ上には、第１絶縁膜１１１が形成されている。また、第１絶縁膜１１１上には、第１層間絶縁膜１１２、配線１８、第２層間絶縁膜１１３、およびパッシベーション膜となる第２絶縁膜１１４が順次積層されている。アルミや銅などからなる配線１８は能動領域に形成され、図示しない第１の電極あるいはシリコン基板１１０に形成されたトランジスターやメモリー素子などの半導体素子と接続されている。
【００８０】
第１絶縁膜１１１と第１層間絶縁膜１１２との間にはベースガードリング３１が形成され、ベースガードリング３１から第１絶縁膜１１１を貫通して能動面１１０ａに接するベース貫通ガードリング３０が形成されている。
また、第１層間絶縁膜１１２と第２層間絶縁膜１１３との間には、ガードリング３３が形成され、ガードリング３３から第１層間絶縁膜１１２を貫通してベースガードリング３１に全周を接する貫通ガードリング３２が形成されている。
さらに、第２層間絶縁膜１１３と第２絶縁膜１１４との間にはガードリング３５が形成され、ガードリング３５から第２層間絶縁膜１１３を貫通してガードリング３３と全周を接する貫通ガードリング３４が形成されている。
これらベースガードリング３１、ガードリング３３，３５、貫通ガードリング３２，３４により構成されたガードリング４０は、上記非能動領域と能動領域との間に、上記非能動領域を囲むような形状にて形成されている。
【００８１】
ガードリング４０の形成材料には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）などの金属の他に、ポリシリコンなどを用いることができるが、本変形例１のガードリング４０は、金属材料を用いて形成することが好ましい。
【００８２】
上述した変形例１のセンサーデバイス１２０によれば、振動ジャイロ素子の質量調整部と平面視で重なる領域（非能動領域）と、能動領域との間に、金属材料を用いて形成されたガードリング４０が設けられている。
これにより、振動ジャイロ素子接続工程（ステップＳ５）後にレーザー光により周波数調整を行う際に、質量調整部としての錘電極４１を溶融、蒸発させたレーザー光が、振動ジャイロ素子２０を透過してシリコン基板１１０の能動面１１０ａの上記非能動領域に到達した場合に、レーザー光の熱が能動領域に伝搬するのを抑える効果とともに、レーザーによるチャージされた電荷が能動領域に広がるのを抑える効果を奏する遮蔽物になる。よって、例えば、メモリー素子に格納されているデータの不要な書き換えを抑制することが可能である。
したがって、本変形例１のセンサーデバイス１２０によれば、上記実施形態のセンサーデバイス１の効果に加えて、周波数調整用のレーザー光が半導体基板としてのシリコン基板の能動領域に及ぼす悪影響を抑制する効果をより絶大に得ることができる。
【００８３】
（変形例２）
次に、図９および図１０を用いて、センサーデバイスの変形例２について説明する。
図９および図１０は、センサーデバイスの変形例２の概略構成を示す模式図であり、図９は、シリコン基板側（上側）から俯瞰した平面図、図１０は、図９のＢ−Ｂ線断面図である。
なお、本変形例２にかかるセンサーデバイスは、上記第１実施形態の構成のうち、シリコン基板と振動ジャイロ素子との接合構造が異なるものであるので、上記第１実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、図９および図１０では、シリコン基板を載置するベース基板は図示を省略している。
【００８４】
図９および図１０に示すように、本変形例２のセンサーデバイス６０は、能動面１０ａ側に応力緩和層１５が設けられたシリコン基板１００と、そのシリコン基板１００上に接合された振動ジャイロ素子２０と、を備えている。
【００８５】
シリコン基板１００は、能動面１０ａ側に設けられた第１の電極１１と、第１の電極１１に電気的に接続されて能動面１０ａ側に設けられた外部接続端子１２と、能動面１０ａと外部接続端子１２との間に設けられた応力緩和層１５と、能動面１０ａ側に設けられた接続用端子１３とを備えている。
【００８６】
第１の電極１１は、シリコン基板１００の集積回路に直接導通して形成されたものである。また、能動面１０ａ上には、パッシベーション膜となる第１絶縁膜１４が形成されており、この第１絶縁膜１４には、第１の電極１１上に開口部１４ａが形成されている。
このような構成によって第１の電極１１は、開口部１４ａ内にて外側に露出した状態となっている。
【００８７】
第１絶縁膜１４上には、第１の電極１１や他の電極を避けた位置に、絶縁樹脂からなる応力緩和層１５が形成されている。
また、応力緩和層１５上には、再配置配線としての配線１６が形成されている。配線１６は、応力緩和層１５を貫通して設けられたビアホール１４ｂによって、第１絶縁膜１４の開口部１４ａ内にて第１の電極１１と接続されている。この配線１６は、集積回路の電極の再配置を行うためのもので、シリコン基板１００の所定部に配置された第１の電極１１からビアホール１４ｂを介して中央部側に延びて形成されている。
この配線１６は、シリコン基板１００の第１の電極１１と外部接続端子１２との間を配線することから、一般的には再配置配線とよばれ、微細設計によって位置の制約が大きい第１の電極１１に対して、外部接続端子１２の位置を任意にずらして配置し、シリコン基板１００における振動ジャイロ素子２０との接続位置の自由度を高めるための重要な構成要素である。
【００８８】
シリコン基板１００上に振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス６０において、図９のシリコン基板１００の能動面１０ａにドットの網掛けで示した能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域として画定され、シリコン基板１００の能動面１０ａに形成する集積回路は、質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域である非能動領域を回避して形成されている。
【００８９】
なお、シリコン基板１００の能動面１０ａ側には、配線１６や応力緩和層１５上に樹脂からなる耐熱性の第２絶縁膜を形成する構成としてもよい。第２絶縁膜は、ソルダーレジストでもよい。この第２絶縁膜には、応力緩和層１５上にて配線１６上に開口部を形成することにより、配線１６が開口部内にて外側に露出した状態とすることができる。
【００９０】
そして、露出した配線１６上には、外部接続端子１２が配設されている。この外部接続端子１２は、例えば、Ａｕスタッドバンプで形成された突起電極となっている。なお、外部接続端子１２は、Ａｕスタッドバンプの他に銅、アルミやはんだボールなど他の導電性材料にて形成することもできる。
このような構成のもとに、シリコン基板１００に形成された集積回路は、第１の電極１１、配線１６、外部接続端子１２を介して振動ジャイロ素子２０と電気的に接続されるようになっている。
この際、センサーデバイス６０は、外部接続端子１２が突起電極となっていることから、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１００との間に隙間が設けられる。
【００９１】
また、シリコン基板１００に形成された集積回路には、第１の電極１１以外に図示しない他の電極が形成されている。この他の電極は、第１の電極１１の場合と同様に、再配置配線が接続され、接続用端子１３と接続されている。
【００９２】
振動ジャイロ素子２０の素子接続部４８ａ，４８ｂの一方の主面２０ａに形成され、上記各検出電極、各駆動電極から引き出された接続電極としての引き出し電極２９と、シリコン基板１００の外部接続端子１２とが、導電性接着剤４８によって電気的及び機械的に接続されている。
これにより、振動ジャイロ素子２０は、シリコン基板１００に保持されている。
【００９３】
上述したように、本変形例２のセンサーデバイス６０は、シリコン基板１００の能動面１０ａ側に設けられた応力緩和層１５を介して第１の電極１１と電気的に接続された外部接続端子１２と、振動ジャイロ素子２０の基部２１の引き出し電極２９とが接続されている。
これらにより、センサーデバイス６０は、シリコン基板１００と外部接続端子１２との間に設けられている応力緩和層１５によって、外部から加わる衝撃などが吸収され緩和される。
【００９４】
この結果、センサーデバイス６０は、外部から加わる衝撃などが振動ジャイロ素子２０に伝達され難くなることから、シリコン基板１００の外部接続端子１２と振動ジャイロ素子２０とが、従来のようなリード線などを介さず直接的に接続することが可能となる。
したがって、センサーデバイス６０は、従来の構成と比較して、厚さを低減することが可能となる。
【００９５】
また、センサーデバイス６０は、第１の電極１１と外部接続端子１２との電気的接続が、シリコン基板１００の能動面１０ａ側に設けられた再配置配線（配線１６など）によってなされていることから、再配置配線によって外部接続端子１２の位置やその配列を自由（任意）に設計することができる。
【００９６】
また、上記第１実施形態のセンサーデバイス１と同様に、センサーデバイス６０は、外部接続端子１２が突起電極であることから、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１００との間に隙間を設けることが可能となり、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１００との接触を回避することが可能となり、振動ジャイロ素子２０の安定的な駆動を行うことが可能となる。
【００９７】
（変形例３）
次に、図１１を用いて、センサーデバイスの変形例３について説明する。
図１１（ａ）および（ｂ）は、センサーデバイスの変形例３の概略構成のバリエーションを模式的に示す正断面図である。具体的には、図１１（ａ）は、図１０と同じ断面を示し、図１１（ｂ）は、図２（ａ）と同じ断面を示している。
なお、本変形例３にかかるセンサーデバイスは、上記第１実施形態および上記変形例２の構成のうち、シリコン基板と振動ジャイロ素子との間に遮蔽層を設ける点が異なるものであるので、上記第１実施形態および上記変形例２との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第１実施形態および上記変形例２と異なる部分を中心に説明する。また、図１１では、シリコン基板を載置するベース基板は図示を省略している。
【００９８】
まず、本変形例３のセンサーデバイスのバリエーションのうち、上記変形例２のセンサーデバイス６０をベースにしたバリエーションを説明する。
図１１（ａ）に示す本変形例３のセンサーデバイス９０の一つのバリエーションは、上記変形例２のセンサーデバイス６０と同一の構成を有している。即ち、センサーデバイス９０は、能動面１０ａ側に応力緩和層１５が設けられたシリコン基板１００’と、そのシリコン基板１００’上に接合された振動ジャイロ素子２０と、を備えている。応力緩和層１５上には、再配置配線としての配線１６が形成されている。配線１６は、応力緩和層１５を貫通して設けられたビアホール１４ｂによって第１の電極１１と接続されている。
【００９９】
シリコン基板１００’上に振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス９０において、シリコン基板１００’の能動面１０ａの能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域（非能動領域）を回避して形成されている。
【０１００】
さらに、本変形例３のシリコン基板１００’と振動ジャイロ素子２０との間の非能動領域と平面視で重なる領域に、即ち、振動ジャイロ素子２０の駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの質量調整部としての錘電極４１が設けられた錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ（図１、図２、図９、図１０を参照）と平面視で重なる領域を含む領域には、レーザー光を遮蔽可能な遮蔽膜７０が設けられている。ここでいう「レーザー光を遮蔽可能な」とは、レーザー光を完全に遮断するということではなく、一定の弱さに減衰させるものを含む。
図１１（ａ）のセンサーデバイス９０においては、遮蔽膜７０は、応力緩和層１５上に設けられている。
遮蔽膜７０は、上述のような位置に設けられることにより、応力緩和層１５やシリコン基板１００’の能動面１０ａに対するレーザー光の遮蔽効果を生じることになる。
【０１０１】
また、遮蔽膜７０は、配線１６などの再配置配線と同一工程にて形成することができる。
さらに、金属などの導電体により形成された遮蔽膜７０は、図示しないビアホールなどを介してグランド（ＧＮＤ）電位に接続することができる。このようにすれば、電源、或いは導体基板の能動領域に形成されている配線などに対して伝搬するノイズをグランド（ＧＮＤ）電位に接続された遮蔽膜７０によって遮蔽することができるため、安定した電源電位の供給を行うこと、或いはノイズによる半導体基板の電気的特性への影響を抑制する効果を奏する。
【０１０２】
ついで、図１１（ｂ）に示す本変形例３のセンサーデバイス９０の他のバリエーションは、上記第１実施形態のセンサーデバイス１と同一の構成をベースとして有している。即ち、センサーデバイス９０’は、シリコン基板１０’の能動面１０ａに形成された第１の電極１１上に外部接続端子１２が配設され、この外部接続端子１２と、振動ジャイロ素子２０の引き出し電極２９とが位置合わせされ、電気的に接続されている。シリコン基板１０´の能動面１０ａの能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域（非能動領域）を回避して形成されている。
【０１０３】
さらに、本変形例３のシリコン基板１０’と振動ジャイロ素子２０との間の非能動領域と平面視で重なる領域には、レーザー光を遮蔽可能な遮蔽膜７０が設けられている。なお、図示はしないが、シリコン基板１０’の能動面１０ａ上にはパッシベーション膜となる第１絶縁膜が形成されており、遮蔽膜７０はその第１絶縁膜上に設けられる。
【０１０４】
上述のように、本変形例３のセンサーデバイス９０、センサーデバイス９０’によれば、シリコン基板１００’またはシリコン基板１０’の能動面１０ａにおいて、振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域として、半導体素子を含んで構成される集積回路を形成しないようにしているとともに、能動面１０ａの非能動領域にレーザー光を遮蔽可能な遮蔽膜を設けている。
遮蔽膜７０は、上述のような位置に設けられることにより、応力緩和層１５やシリコン基板１００’の能動面１０ａに対するレーザー光の遮蔽効果を生じるので、非能動領域にレーザー光が到達した場合に発生し得る熱や電荷が、能動領域に伝搬して半導体回路の誤動作を引き起こしたり、破損したりする不具合を回避することができる。
【０１０５】
（第２実施形態）
図１２は、第２実施形態のモーションセンサーとしてのジャイロセンサーの概略構成を示す模式図である。図１２（ａ）は、ジャイロセンサーをパッケージ上面から俯瞰した平面図であり、図１２（ｂ）は、（ａ）の正断面図である。
なお、図１２（ａ）では、リッドを便宜上省略してある。また、上記第１実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１２に示すように、モーションセンサーとしてのジャイロセンサー１５０は、３つのセンサーデバイス（以下、センサーデバイス１Ａ、センサーデバイス１Ｂ、センサーデバイス１Ｃと称すが、上記第１実施形態で説明したセンサーデバイス１と同一である）と、各センサーデバイスを内部に収納する略直方体形状のパッケージ８０と、を有し、センサーデバイス１Ａ、センサーデバイス１Ｂ、センサーデバイス１Ｃがパッケージ８０の内部に配置され収納されている。
なお、各センサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、後述するように、互いの主面どうしが所定の角度を有してジャイロセンサー１５０内に収容させる必要がある。このため、各センサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃのベース基板８５には、パッケージ８０の凹部内で所定の角度でセンサーデバイスを載置できるように形成された保持基板８５ａ，８５ｂ，８５ｃが装着されている。
【０１０７】
パッケージ８０は、底面９３と壁面９１，９２とを含む内面を有する凹部が形成されている。この凹部は、センサーデバイス１Ａ、センサーデバイス１Ｂ、センサーデバイス１Ｃの収納後、リッド（蓋体）９４によって覆われる。
パッケージ（パッケージベース）８０は、セラミックグリーンシートを成形して積層し、焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。また、リッド９４には、コバールなどの金属、ガラス、セラミックなどが用いられている。
【０１０８】
センサーデバイス１Ａは、振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａ（図２参照、以下参照の記載は省略する）または他方の主面２０ｂ（図２参照、以下参照の記載は省略する）と、パッケージ８０の凹部の底面９３とが、略平行になるようにパッケージ８０の底面９３に固定、接続されている。そして、センサーデバイス１Ａは、図示しないパッケージ内部電極と電気的に接続されている。
【０１０９】
他の２つのセンサーデバイス１Ｂ，１Ｃは、それぞれの振動ジャイロ素子２０２，２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂ同士の成す角度が略直角となるように、パッケージ８０の内部に配置され収納されている。
センサーデバイス１Ｂは、パッケージ８０の壁面９１に固定、接続され、センサーデバイス１Ｃは、パッケージ８０の壁面９２に固定、接続されている。２つのセンサーデバイス１Ｂ，１Ｃも、図示しないパッケージ内部電極と電気的に接続されている。
なお、パッケージ内部電極は、パッケージ８０の外部に設けられた外部電極（図示せず）と電気的に接続されている。外部電極、内部電極は、タングステン（Ｗ）などのメタライズ層に、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
【０１１０】
ジャイロセンサー１５０は、各センサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃが、パッケージ８０の内部に上記のように配置され収納された状態で、リッド９４がシームリング、低融点ガラスなどの接合部材によってパッケージ８０の上面に接合される。
これにより、パッケージ８０の内部は、気密に封止される。なお、パッケージ８０の内部は、各センサーデバイスの振動ジャイロ素子２０１，２０２，２０３の振動が阻害されないように、真空状態（真空度が高い状態）、または、不活性ガス雰囲気に保持されていることが好ましい。
【０１１１】
ここで、ジャイロセンサー１５０の動作について概略を説明する。
ここでは、パッケージ８０の底面９３が、互いに直交する３軸であるＸ’軸、Ｙ’軸、Ｚ’軸に対して、Ｘ’軸及びＹ’軸と平行で、Ｚ’軸と直交しているものとする。
これにより、外力などによってジャイロセンサー１５０の姿勢が変化し、角速度が加わった場合、振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとパッケージ８０の底面９３とが、略平行になるようにパッケージ８０の内部に収納されているセンサーデバイス１Ａは、振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとＺ’軸とが略直交していることから、Ｚ’軸回りに対する角速度を検出する。
【０１１２】
一方、振動ジャイロ素子２０２，２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂ同士の成す角度が略直角となるとともに、各振動ジャイロ素子２０２，２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとセンサーデバイス１Ａの振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとの成す角度が略直角となるように、パッケージ８０の内部に収納されている２つのセンサーデバイス１Ｂ，１Ｃは、一方が、振動ジャイロ素子２０２の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとＸ’軸とが略直交していることから、Ｘ’軸回りに対する角速度を検出し、他方が、振動ジャイロ素子２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとＹ’軸とが略直交していることから、Ｙ’軸回りに対する角速度を検出する。
【０１１３】
これらにより、ジャイロセンサー１５０は、互いに直交する３軸であるＸ’軸、Ｙ’軸、Ｚ’軸回りに対する角速度を、１つのジャイロセンサー１５０で検出することができる。
このことから、ジャイロセンサー１５０は、撮像機器の手ぶれ補正や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星信号を用いた移動体ナビゲーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御などに好適に用いられる。
【０１１４】
また、ジャイロセンサー１５０は、上記第１実施形態に記載のセンサーデバイスを用いているため、上記第１実施形態に記載のセンサーデバイスと同等の効果を有している。すなわち、ジャイロセンサー１５０は、電気的特性の安定した小型、薄型化を実現することが可能となる。
【０１１５】
なお、上記第２実施形態のモーションセンサーとしてのジャイロセンサー１５０では、３つのセンサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いた例で説明したが、センサーデバイスの数はこれに限らず、１つ以上であればよい。例えば、センサーデバイスを、１つ用いれば、１軸方向の角速度の検出が可能であり、例えば、２つのセンサーデバイスを用いれば、異なる２軸方向の角速度の検出が可能となる。
【０１１６】
（電子機器）
以下、上記センサーデバイス、およびモーションセンサーを搭載した電子機器について、図１３を参照して説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、センサーデバイス、およびモーションセンサーを搭載した電子機器について説明するための概略図である。
【０１１７】
図１３（ａ）は、携帯電話への適用例である。携帯電話２３０は、アンテナ部２３１、音声出力部２３２、音声入力部２３３、操作部２３４、及び表示部２００を備えており、図示しない制御回路部に上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載されている。
図１３（ｂ）は、ビデオカメラへの適用例である。ビデオカメラ２４０は、受像部２４１、操作部２４２、音声入力部２４３、及び表示部２００を備えており、図示しない制御回路部に上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載されている。
図１３（ｃ）は、情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）への適用例である。情報携帯端末４００は、複数の操作ボタン４０１及び電源スイッチ４０２、および表示部２００を備えており、図示しない制御回路部に上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載されている。
【０１１８】
このように搭載されているセンサーデバイス、およびモーションセンサーは、小型であるとともに安定した電気特性を有しており、電子機器の小型化、特性の安定化に寄与することができる。
【０１１９】
なお、上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載される電子機器としては、図１３に示すものの他、ゲーム機、ゲーム機端末、デジタルスチールカメラ、カーナビゲーション装置、ワークステーション、テレビ電話などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器のモーションセンシング機能を果たす部材として好適である。
【０１２０】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【０１２１】
例えば、上記実施形態および変形例では、振動素子としての振動ジャイロ素子形成材料として、結晶Ｘ軸及び結晶Ｙ軸で規定される平面に沿って切り出された水晶を用いた例を説明したが、他の切り出し角度の水晶を用いても良い。また、水晶以外の圧電体材料を用いることができる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ほう酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいはジルコン酸チタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒx，Ｔｉ1-x）Ｏ3）などの圧電セラミックスを用いることができる。
また、圧電体材料以外の材料を用いて振動片を形成することができる。例えば、シリコン半導体材料などを用いて振動素子を形成することもできる。
また、振動素子の駆動振動の励振方式や検出振動の検出方式は、圧電効果によるものだけに限らない。静電気力（クーロン力）を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動片においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。
【０１２２】
また、振動素子としての振動ジャイロ素子の形状は、上記実施形態および変形例で説明した所謂ダブルＴ型に限らない。音叉型、Ｈ型音叉、あるいは、ＭＥＭＳジャイロのように櫛歯電極で静電検出する振動素子においても、本発明の半導体基板の能動領域の配置によれば、上述した実施形態および変形例に記載したものと同様な効果を得ることができる。
【０１２３】
また、本発明のセンサーデバイスを利用したモーションセンサーは、上記第２実施形態で説明した角速度を検出するジャイロセンサー１５０に限らない。角速度の他に、角加速度、加速度、力、温度、磁気など、種々の物理量を検出するセンサー素子に利用することができる。
【０１２４】
また、本発明のセンサーデバイスやモーションセンサーに用いる振動素子は、上記実施形態および変形例で説明した振動ジャイロ素子２０などのセンサー素子に限らず、例えば、発振器などに用いられる共振子であってもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，６０，９０，９０’，１２０…センサーデバイス、２…振動ジャイロ素子用ウェハー、１０，１０’，１００，１００’，１１０…半導体基板としてのシリコン基板、１０ａ，１１０ａ…能動面、１０ｂ…非能動面、１１…第１の電極、１２…外部接続端子、１３…接続用端子、１４…第１絶縁膜、１４ａ…開口部、１４ｂ…ビアホール、１５…応力緩和層、１６，１８…配線、２０，２０１，２０２，２０３…振動素子としての振動ジャイロ素子、２０ａ…一方の主面、２０ｂ…他方の主面、２１…基部、２２ａ，２２ｂ…検出用振動腕、２３ａ，２３ｂ…連結腕、２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ…駆動用振動腕、２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ…錘部、２９…接続電極としての引き出し電極、３０…ベース貫通ガードリング、３１…ベースガードリング、３２，３４…貫通ガードリング、３３，３５，４０…ガードリング、４１…質量調整部としての錘電極、４５…ワイヤー、４７…保持腕、４８…導電性接着剤、４８ａ，４８ｂ…素子接続部、７０…遮蔽膜、８０…パッケージ、８２…接続部、８５…ベース基板、８５ａ…保持基板、９１，９２…壁面、９３…底面、９４…蓋体としてのリッド、１１１…第１絶縁膜、１１２…第１層間絶縁膜、１１３…第２層間絶縁膜、１１４…第２絶縁膜、１５０…モーションセンサーとしてのジャイロセンサー、２００…表示部、２３０…電子機器としての携帯電話、２３１…アンテナ部、２３２…音声出力部、２３３…音声入力部、２３４…操作部、２４０…電子機器としてのビデオカメラ、２４１…受像部、２４２…操作部、２４３…音声入力部、４００…電子機器としての情報携帯端末、４０１…複数の操作ボタン、４０２…電源スイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動デバイス、振動デバイスの製造方法、振動デバイスを用いたモーションセンサー、およびこれらを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加速度や角速度などをセンシングする振動デバイスとしてのセンサーデバイスにおいては、振動素子としてのセンサー素子と、該センサー素子を駆動する機能を有する回路素子とを備えたセンサーデバイスが知られている。
また、このようなセンサーデバイスとして、振動素子としてのジャイロ振動片と回路素子としての半導体装置（以下、半導体基板という）とを備えたセンサーデバイスがパッケージに収納された角速度センサー（ジャイロセンサー）が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
この構成では、半導体基板が支持基板に固着され、支持基板に形成されたリード配線部と電気的に接続されている。また、センサー素子（ジャイロセンサー素子）は、センサー素子と半導体基板との間に配置されたポリイミドフィルムに固着されたインナーリード部に接続されることによって、半導体基板と空隙を保ち、該半導体基板と平面視で重なるように配置されている。なお、インナーリード部は、ポリイミドフィルムに固着されるとともに支持基板に固着されている。
そして、センサー素子は、レーザー光などを用い、センサー素子の主面（表裏面）に形成された錘層（質量調整部）を除去するチューニング（周波数調整）が行われ、高精度の機能を有することとなる（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８１３４１号公報（図１）
【特許文献２】特開２００８−１５１６３３号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したセンサーデバイスの構成では、センサー素子のチューニングの際に用いるレーザー光が、錘層の除去とともにセンサー素子を透過し、半導体基板の能動面に達することがあった。半導体基板の能動面には、トランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が形成された能動領域が含まれ、この能動領域にレーザー光が当たると、前記半導体素子や配線などにダメージを与えて半導体基板を故障させ、センサーデバイスが正常に動作しなくなる虞があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る振動デバイスは、一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置されている振動デバイスであって、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されていることを特徴とする。
【０００７】
上記構成で、能動領域とは、半導体基板の一方の主面側（能動面側）において、回路素子および回路配線の少なくとも一方が形成されている領域のことである。
上記適用例によれば、質量調整部にレーザー光を照射することにより周波数調整を行う際に、レーザー光が振動素子を透過して半導体基板の一方の主面に到達した場合でも、能動領域にレーザー光が照射されるのを防ぐことができる。したがって、レーザー光によってトランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融して特性を損なうことなどを回避できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板の前記一方の主面側、且つ平面視で前記質量調整部と前記能動領域との間にガードリングが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、レーザー光による周波数調整時に、レーザー光が半導体基板の一方の主面に到達してしまった場合でも、ガードリングにより、レーザー光の熱が能動領域に伝搬するのを抑える効果を奏する。また、ガードリングを金属により形成した場合には、レーザー光により能動面にチャージされた電荷が能動領域に広がるのを抑える効果を奏する遮蔽物になり得る。
したがって、上記適用例の能動領域の配置による効果に加えて、周波数調整用のレーザー光が半導体基板の能動領域に及ぼす悪影響を抑制する効果をより絶大に得ることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記一方の主面と前記振動素子との間、且つ、平面視で前記質量調整部と重なる領域に、レーザー光の透過光を少なくとも減衰させることが可能な遮蔽膜が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、遮蔽膜によって、周波数調整時に一方の主面に到達するレーザー光が抑制されるので、レーザー光による能動領域への悪影響がより抑えられる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられている外部接続端子を備え、前記振動素子が、前記外部接続端子を介して前記半導体基板に保持されていることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、外部接続端子によって、半導体基板と振動素子との電気的な接続をはかるとともに、半導体基板上での振動素子の保持をはかることができるので、従来のように振動素子を支持するための支持基板を別途用意する必要がなく、また、低背化に有利な支持構造を得ることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板と前記外部接続端子との間に応力緩和層が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、半導体基板と外部接続端子との間に設けられている応力緩和層によって、外部から加わる衝撃などが吸収され緩和されるので、振動デバイスの耐衝撃性を向上させることができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられ、前記外部接続端子に電気的に接続されている第１の電極を備え、前記第１の電極と前記外部接続端子との電気的接続が、前記一方の主面側に設けられている再配置配線によってなされていることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、振動デバイスは、再配置配線によって外部接続端子の位置やその配列を自由（任意）に設計することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記外部接続端子は、突起電極であることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、振動デバイスは、外部接続端子が突起電極であることから、センサー素子と半導体基板との間に隙間を設けることが可能となり、センサー素子と半導体基板との接触を回避することが可能となる。これにより、振動デバイスは、センサー素子の安定的な駆動を行うことが可能となる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に記載の振動デバイスにおいて、前記振動素子の前記振動部が、駆動用振動部と、検出用振動部とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、半導体基板の能動領域にダメージを与えることなく、駆動用振動部と検出用振動部とのバランスチューニングを行うことができることにより、高感度を有する振動デバイスとしてのセンサーデバイスを提供することができる。
【００２２】
［適用例９］本適用例に記載のモーションセンサーは、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスと、前記振動デバイスを収納するパッケージと、を備えていることを特徴とする。
【００２３】
本適用例に記載のモーションセンサーによれば、上記適用例に記載の効果を奏する振動デバイスを備えたモーションセンサーを提供できる。加えて、モーションセンサーは、薄型化された振動デバイスを用いることから、薄型化を実現することが可能となる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例に記載のモーションセンサーは、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイスと、複数の前記振動デバイスを収容するパッケージと、を備え、前記複数の振動デバイスは、前記各振動素子の主面同士の成す角度が略直角となるように前記パッケージ内に配置され収容されていることを特徴とする。
【００２５】
本適用例に記載のモーションセンサーによれば、上記適用例に記載の効果を奏する複数の振動デバイスを備えたモーションセンサーを提供できる。
また、モーションセンサーは、各振動デバイスが各センサー素子の主面同士の成す角度が略直角となるようにパッケージ内に配置され、収納されていることから、１つで、複数軸に対応したセンシングが可能となる。
【００２６】
［適用例１１］上記適用例に記載のモーションセンサーにおいて、少なくとも１つの前記振動素子の主面は、前記パッケージの外部部材に接続される被接続面と略平行であることを特徴とする。
【００２７】
本適用例に記載のモーションセンサーによれば、１つのモーションセンサーで、パッケージの被接続面と略直交する軸を含む複数軸に対応したセンシングが可能となる。
【００２８】
［適用例１２］本適用例に記載の振動デバイスの製造方法は、一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、前記振動素子接続工程の後で、前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動部の共振周波数が所望の値となるように前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
本適用例によれば、振動素子接続工程の後で、即ち、半導体基板の上方に振動素子を配置した状態で、質量調整部にレーザー光を照射することにより周波数調整を行った際に、レーザー光が振動素子の一方の主面に到達してしまった場合にも、レーザー光によってトランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融することなどにより、その特性を損なうことを回避することができる。
したがって、精緻な周波数調整がなされていることにより優れた振動特性を有するとともに、高信頼性を備えた振動デバイスを製造することができる。
【００３０】
［適用例１３］本適用例に記載の振動デバイスの製造方法は、一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、前記振動部は、駆動用振動部と、検出用振動部とを含み、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、前記振動素子を前記半導体基板と接続する前に、前記駆動用振動部の前記質量調整部と、前記検出用振動部の前記質量調整部とに、レーザー光を照射して前記質量調整部の質量を調整することにより、前記駆動用振動部の屈曲振動周波数と、前記検出用振動部の屈曲振動周波数との差を補正する離調周波数調整工程と、前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、前記振動素子接続工程の後で、前記駆動用振動部の前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動素子が慣性力を受けていない状態において前記駆動用振動部を振動させたときに、前記検出用振動部が振動しないように前記駆動用振動部の前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする。
【００３１】
本適用例によれば、半導体基板の能動領域にダメージを与えることなく、駆動用振動部と検出用振動部との周波数特性のバランスが精緻に調整された、高信頼性を有する振動デバイスとしてのセンサーデバイスを製造することができる。
【００３２】
［適用例１４］本適用例に記載の電子機器は、上記適用例のいずれかに記載の振動デバイス、または上記適用例のいずれかに記載のモーションセンサーを備えていることを特徴とする。
【００３３】
本適用例に記載の電子機器によれば、電気的特性の安定した、加えて小型、薄型の電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】振動デバイスとしてのセンサーデバイスの一実施形態の概略構成を示す模式図であり、振動素子としての振動ジャイロ素子側（上側）から俯瞰した平面図。
【図２】センサーデバイスの一実施形態の概略構成を示す模式図であり、（ａ）は、図１の矢印Ｆ側からみた側面図、（ｂ）は、図１の矢印Ｓ側から見た側面図。
【図３】センサーデバイスのシリコン基板を上側から俯瞰した平面図。
【図４】振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図。
【図５】振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図。
【図６】第１実施形態のセンサーデバイスの製造工程を示すフローチャート。
【図７】第１実施形態のセンサーデバイスの製造工程で用いる振動ジャイロ素子ウェハーを上側から俯瞰した平面図。
【図８】センサーデバイスの変形例１の概略構成の一部を拡大して示す模式図であり、（ａ）は、上側からみた部分拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）の正断面図。
【図９】センサーデバイスの変形例２の概略構成を示す模式図であり、振動ジャイロ素子側（上側）から俯瞰した平面図。
【図１０】センサーデバイスの変形例２の概略構成を示す模式図であり、図９のＢ−Ｂ線断面図。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、センサーデバイスの変形例３の概略構成のバリエーションを模式的に示す正断面図。
【図１２】第２実施形態のモーションセンサーの概略構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正断面図。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、センサーデバイス、およびモーションセンサーを搭載した電子機器の概略を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
図１および図２は、第１実施形態にかかる振動デバイスとしてのセンサーデバイスの概略構成を示す模式図であり、図１は、振動素子としての振動ジャイロ素子側（上側）から俯瞰した平面図、図２（ａ）は、図１の矢印Ｆ側からみた側面図、図２（ｂ）は、図１の矢印Ｓ側から見た側面図である。また、図３は、センサーデバイスのシリコン基板を上側から俯瞰した平面図である。
【００３７】
図１および図２に示すように、振動デバイスとしてのセンサーデバイス１は、半導体基板としてのシリコン基板１０と、振動素子としての振動ジャイロ素子（ジャイロ振動片）２０と、ベース基板８５と、ワイヤー４５と、を備えている。
【００３８】
振動ジャイロ素子２０は、圧電材料である水晶を基材（主要部分を構成する材料）として形成されている。水晶は、電気軸と呼ばれるＸ軸、機械軸と呼ばれるＹ軸及び光学軸と呼ばれるＺ軸を有している。
そして、振動ジャイロ素子２０は、水晶結晶軸において直交するＸ軸及びＹ軸で規定される平面に沿って切り出されて平板状に加工され、平面と直交するＺ軸方向に所定の厚みを有している。なお、所定の厚みは、発振周波数（共振周波数）、外形サイズ、加工性などにより適宜設定される。
【００３９】
また、振動ジャイロ素子２０を成す平板は、水晶からの切り出し角度の誤差を、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々につき多少の範囲で許容できる。例えば、Ｘ軸を回転軸として０度から５度の範囲で回転して切り出したものを使用することができる。Ｙ軸及びＺ軸についても同様である。
振動ジャイロ素子２０は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチング（ウエットエッチングまたはドライエッチング）により形成されている。なお、振動ジャイロ素子２０は、１枚の水晶ウェハーから複数個取りすることが可能である。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態の振動ジャイロ素子２０は、ダブルＴ型と呼ばれる構成となっている。
振動ジャイロ素子２０は、中心部分に位置する基部２１と、基部２１からＹ軸に沿って延伸された振動部としての１対の検出用振動腕２２ａ，２２ｂと、検出用振動腕２２ａ，２２ｂと直交するように、基部２１からＸ軸に沿って延伸された１対の連結腕２３ａ，２３ｂと、検出用振動腕２２ａ，２２ｂと平行になるように、各連結腕２３ａ，２３ｂの先端側からＹ軸に沿って延伸された振動部としての各１対の駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂとを備えている。
さらに、振動ジャイロ素子２０は、基部２１からＹ軸に沿って延伸された複数（本例では４本）の保持腕４７と、保持腕４７から延設された２つの素子接続部４８ａ，４８ｂとを備えている。
【００４１】
また、振動ジャイロ素子２０は、検出用振動腕２２ａ，２２ｂに、図示しない検出電極が形成され、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂに、図示しない駆動電極が形成されている。
振動ジャイロ素子２０は、検出用振動腕２２ａ，２２ｂで、角速度を検出する検出振動系を構成し、連結腕２３ａ，２３ｂと駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂとで、振動ジャイロ素子２０を駆動する駆動振動系を構成している。
【００４２】
また、検出用振動腕２２ａ，２２ｂのそれぞれの先端部には、幅広形状を成す錘部２６ａ，２６ｂが形成されている。同様に、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂのそれぞれの先端部には、幅広形状を成す錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂが形成されている。
錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂのそれぞれの面上には、質量調整部としての錘電極４１が形成されている。
これらの構成を用いることにより、振動ジャイロ素子２０は、小型化および角速度の検出感度の向上が図られている。
また、錘電極４１が形成された錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂは、振動ジャイロ素子２０の周波数調整の際に利用される。即ち、各振動腕の錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂにレーザーを照射する方法などにより、錘電極４１の一部を除去して質量を変化（減少）させて各振動腕の周波数を変化（上昇）させることにより、所望の周波数に調整することができる（詳細は後述する）。
【００４３】
図１〜図３に示すように、シリコン基板１０は、能動面１０ａ側にトランジスターやメモリー素子などの半導体素子、及び、回路配線を含んで構成される集積回路（図示せず）が形成された能動領域を有している。この能動領域に形成された集積回路には、振動ジャイロ素子２０を駆動振動させるための駆動回路と、角速度が加わったときに振動ジャイロ素子２０に生じる検出振動を検出する検出回路とが備えられている。
【００４４】
本発明では、半導体基板としてのシリコン基板１０上に振動素子としての振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス１において、能動領域が、振動ジャイロ素子２０の質量調整部と平面視で重ならない領域となっている。具体的には、図３に示すシリコン基板１０の能動面１０ａにおいてドットの網掛けにて図示している能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域と異なる領域となっており、前記錘電極４１と平面視で重なる領域は能動領域と異なる非能動領域となっている。換言すると、センサーデバイス１において、シリコン基板１０の能動面１０ａに形成する集積回路は、質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を回避して形成されている。
このように、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域とすることにより、錘電極４１にレーザーを照射して周波数調整を行う際に、レーザーが振動ジャイロ素子２０を透過して能動面１０ａに到達したときに、能動領域の集積回路にダメージが加わるのを回避することができる。
なお、本実施形態のセンサーデバイス１では、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、振動ジャイロ素子２０の振動腕のうち、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの質量調整部としての錘電極４１を含む錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域を非能動領域としている。ここで、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂに設けられた質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を能動領域に含めているのは、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの周波数調整（離調周波数調整）を実施するのが、後述するように、シリコン基板１０上に接合する前の振動ジャイロ素子２０単独の状態の時であるためである。仮に、シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０を接合した後で検出用振動腕２２ａ，２２ｂの周波数調整を行う必要がある場合には、シリコン基板１０の能動面１０ａの、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂ、若しくは錘部２６ａ，２６ｂに設けられた錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域とする構成にすることができる。
また、本実施形態では、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、各駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘電極４１を含む錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域を非能動領域としている。非能動領域は、少なくとも質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を含めばよいが、本実施形態では、製造マージンを考慮してこのようにしている。
【００４５】
シリコン基板１０は、能動面１０ａ側に設けられた第１の電極１１を有している。第１の電極１１は、シリコン基板１０の集積回路に直接導通して形成されたものである。また、能動面１０ａ上には、パッシベーション膜となる第１絶縁膜が形成されており（不図示）、この第１絶縁膜には、第１の電極１１上に開口部（不図示）が形成されている。
このような構成によって第１の電極１１は、開口部内にて外側に露出した状態となっている。
【００４６】
図１および図２に示すように、上記第１絶縁膜の開口部内に露出した第１の電極１１上には、外部接続端子１２が配設されている。この外部接続端子１２は、例えば、Ａｕスタッドバンプで形成された突起電極となっている。なお、外部接続端子１２は、Ａｕスタッドバンプの他に銅、アルミやはんだボールなど他の導電性材料にて形成することもできる。
このような構成のもとに、シリコン基板１０に形成された集積回路は、第１の電極１１および外部接続端子１２を介して振動ジャイロ素子２０と電気的に接続されるようになっている。
この際、センサーデバイス１は、外部接続端子１２が突起電極となっていることから、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１０との間に隙間が設けられる。
【００４７】
また、シリコン基板１０に形成された集積回路には、第１の電極１１以外に図示しない他の電極が形成されている。この他の電極には図示しない配線が接続され、その配線を介して、上記第１絶縁膜の開口部内にて外部に露出する接続用端子１３と接続されている。
接続用端子１３は、電気的、あるいは機械的な接続を成すためのパッド状のものであって、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属が用いられたワイヤー（ボンディングワイヤー）４５などの接続部材によって、外部基板（ベース基板８５）と接続される。
なお、本例では、接続用端子１３とベース基板８５との接続にワイヤー４５を用いる構成で説明したが、ワイヤー４５に替えてフレキシブル配線基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を用いて接続することもできる。
【００４８】
第１の電極１１、他の電極、接続用端子１３は、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、または、これらを含む合金などによって形成されている。特に接続用端子１３については、ワイヤーボンディングの際の接合性を高めるため、その表面にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）のメッキを施しておくのが好ましい。
このようにすることで、特にさびによる接触性、接合性の低下を防止することができる。また、ハンダメッキ、ハンダプリコートなどの最表面処理を施したものとしてもよい。
【００４９】
また、第１絶縁膜は、酸化珪素（ＳｉＯ2）、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）などの無機絶縁材料によって形成することができる。この他の第１絶縁膜を形成する材料としては、例えばポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）及びＰＢＯ（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ）などの樹脂を用いることができる。
【００５０】
シリコン基板１０の能動面１０ａと対向する面側（非能動面１０ｂ側）には、ベース基板８５が図示しない接着剤などの接合部材により接合（接続）されている。
ベース基板８５は、例えばセラミック基板のような絶縁性材料で形成されており、シリコン基板１０と接合される接続面には接続部８２が形成され、この接続部８２には、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの金属被膜が形成されている。
そして、接続部８２とシリコン基板１０に形成された接続用端子１３とがワイヤー４５によって接続されている。
【００５１】
なお、ベース基板８５は、板状の基板、周囲に側壁を有し中央部が凹形状のパッケージ（収納容器）を例示することができる。
ベース基板８５が板状の基板である場合は、ベース基板８５上に接続されたシリコン基板１０や振動ジャイロ素子２０などは、ベース基板８５に接続される図示しない金属製キャップなどにより気密的に封止される。
また、ベース基板８５が、周囲に側壁を有し中央部が凹形状のパッケージ（収納容器）である場合は、パッケージ内に収納されたシリコン基板１０や振動ジャイロ素子２０などは、パッケージの外壁に開口面に接合される図示しない金属製リッドなどを用いて気密的に封止される。
【００５２】
振動ジャイロ素子２０は、平面視において、シリコン基板１０と重なるようにシリコン基板１０の能動面１０ａ側に配置されている。
なお、振動ジャイロ素子２０は、基部２１及び各振動腕の表裏面を主面とする。ここでは、基部２１において外部と電気的に接続する面を一方の主面２０ａといい、一方の主面２０ａと対向する面を他方の主面２０ｂという。
【００５３】
振動ジャイロ素子２０の素子接続部４８ａ，４８ｂの一方の主面２０ａには、上記各検出電極、各駆動電極から引き出された、接続電極としての引き出し電極２９が形成されており、各引き出し電極２９とシリコン基板１０の外部接続端子１２とが、導電性接着剤４８によって電気的及び機械的に接続されている。
これにより、振動ジャイロ素子２０は、シリコン基板１０に保持されている。
【００５４】
〔振動ジャイロ素子の動作〕
ここで、センサーデバイス１の振動ジャイロ素子２０の動作について説明する。
図４及び図５は、振動ジャイロ素子の動作を説明する模式平面図である。図４は駆動振動状態を示し、図５（ａ）、図５（ｂ）は、角速度が加わった状態における検出振動状態を示している。
なお、図４及び図５において、振動状態を簡易に表現するために、各振動腕は線で表してあり、保持腕４７および接続部は省略している。
【００５５】
図４において、振動ジャイロ素子２０の駆動振動状態を説明する。
まず、シリコン基板１０の集積回路（駆動回路）から駆動信号が印加されることにより、振動ジャイロ素子２０は角速度が加わらない状態において、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂが矢印Ｅで示す方向に屈曲振動を行う。この屈曲振動は、実線で示す振動姿態と２点鎖線で示す振動姿態とを所定の周波数で繰り返している。
【００５６】
次に、この駆動振動を行っている状態で、振動ジャイロ素子２０にＺ軸回りの角速度ωが加わると、振動ジャイロ素子２０は、図５に示すような振動を行う。
まず、図５（ａ）に示すように、駆動振動系を構成する駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ及び連結腕２３ａ，２３ｂには、矢印Ｂ方向のコリオリ力が働く。また同時に、検出用振動腕２２ａ，２２ｂは、矢印Ｂ方向のコリオリ力に呼応して、矢印Ｃ方向に変形する。
【００５７】
その後、図５（ｂ）に示すように、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ及び連結腕２３ａ，２３ｂには、矢印Ｂ’方向に戻る力が働く。また同時に、検出用振動腕２２ａ，２２ｂは、矢印Ｂ’方向の力に呼応して、矢印Ｃ’方向に変形する。
振動ジャイロ素子２０は、この一連の動作を交互に繰り返して新たな振動が励起される。
なお、矢印Ｂ，Ｂ’方向の振動は、重心Ｇに対して周方向の振動である。そして、振動ジャイロ素子２０は、検出用振動腕２２ａ，２２ｂに形成された検出電極が、振動により発生した水晶の歪を検出することで角速度が求められる。
【００５８】
（センサーデバイスの製造方法）
ここで、第１実施形態のセンサーデバイス１の製造方法について説明する。
なお、本実施形態では、図１に示すセンサーデバイス１において、ベース基板８５として凹部を有するパッケージを用いて、そのパッケージ内にセンサーデバイス１を接合し蓋体により封止する態様のセンサーデバイスの製造方法を説明する。
図６は、センサーデバイスの製造工程を示すフローチャートであり、図７は、センサーデバイスの製造工程で用いる振動ジャイロ素子用ウェハーを上側から俯瞰した平面図である。
【００５９】
図６に示すように、センサーデバイス１の製造方法は、ベース基板８５を準備する工程（ベース基板準備工程Ｓ１）と、シリコン基板１０を形成する工程（シリコンウェハー製造工程Ｓ２−１、ダイシング工程Ｓ２−２）と、振動ジャイロ素子２０を形成する工程（外形形成工程Ｓ３−１、電極形成工程Ｓ３−２）と、振動ジャイロ素子２０の各振動腕の屈曲振動周波数の差を補正する離調周波数調整工程Ｓ３−３と、振動ジャイロ素子２０を振動ジャイロ素子用ウェハー２から個片化するブレイク工程Ｓ３−４と、シリコン基板１０をベース基板８５に接合して電気的に接続するシリコン基板接続工程Ｓ４と、シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０を接合して電気的に接続する振動ジャイロ素子接続工程Ｓ５と、センサーデバイス１における振動ジャイロ素子２０の周波数を所望の値に調整する周波数調整工程Ｓ６と、を含んでいる。
【００６０】
［ベース基板準備工程］
まず、セラミック基板などで形成されたベース基板８５を準備する。ベース基板８５の一面には、シリコン基板１０との電気的接続を行うための接続部８２が形成されている（ステップＳ１）。
【００６１】
［シリコン基板形成工程］
次に、シリコン基板１０を形成する工程について説明する。
シリコン基板１０は、半導体製造プロセスを用いて、シリコンウェハーに複数一括して形成する。この工程において、シリコンウェハーに形成される各シリコン基板１０の能動面１０ａ上の、集積回路の導電部となる位置に、第１の電極１１、接続用端子１３、及び図示しない他の電極を形成する。
【００６２】
ついで、第１の電極１１及び他の電極を覆ってシリコン基板１０上に第１絶縁膜を形成する。
ついで、周知のフォトリソグラフィー法及びエッチング法によって第１の電極１１及び他の電極を覆う第１絶縁膜の一部を除去し、開口部を形成する。これにより、これら開口部内に第１の電極１１、他の電極、および接続用端子１３を露出させる。
接続用端子１３については、その表面にニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）のメッキを施すことにより、ワイヤーボンディングの際の接合性を高めておく。なお、ハンダメッキ、ハンダプリコートなどの最表面処理を施したものとしてもよい。
ついで、第１の電極１１上に、Ａｕスタッドバンプで形成された外部接続端子１２を形成する。なお、外部接続端子１２は、Ａｕスタッドバンプの他に銅、アルミ（Ａｌ）やはんだボール、はんだペーストの印刷など他の導電性材料にて形成することもできる（ステップＳ２−１）。
【００６３】
次に、シリコンウェハーに複数個取りされて形成されたシリコン基板１０を個片化するために、ダイシング装置などによってダイシング（切断）する（ステップＳ２−２）。
【００６４】
［シリコン基板接続工程］
ついで、シリコン基板１０の非能動面１０ｂ側を、ベース基板８５の接続部８２の形成されている一面に接着剤などの接合部材（図示せず）を介して接合する。
ついで、シリコン基板１０の接続用端子１３とベース基板８５の接続部８２とを、ワイヤーボンディング法によりワイヤー４５を用いて接続する（ステップＳ４）。
【００６５】
［振動ジャイロ素子形成工程］
ついで、前述した構成にて振動ジャイロ素子２０を形成する。
振動ジャイロ素子２０は、図７に示す振動ジャイロ素子用ウェハー２を用いて多数個取りにて形成することができる。
まず、振動ジャイロ素子用ウェハー２にフォトリソグラフィー技術を用いたエッチングにより複数の振動ジャイロ素子２０の外形を形成する（ステップＳ３−１）。
ついで、フォトリソグラフィー技術を用いたスパッタリングや蒸着により、振動ジャイロ素子に、駆動電極、検出電極、引き出し電極２９などの電極や配線を形成する。この電極形成工程にて、振動ジャイロ素子２０の駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ、および、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂに質量調整部としての錘電極４１を同時に形成することができる（ステップＳ３−２）。
【００６６】
［離調周波数調整工程］
ついで、レーザー光を用いて振動ジャイロ素子２０の離調周波数調整を行う。
離調周波数調整工程では、検出用振動腕２２ａ，２２ｂと、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂとの屈曲振動周波数の差をみて、その差を補正するバランス調整（チューニング）を行うものであり、振動ジャイロ素子用ウェハー２の状態で行うことができる。
チューニングは、振動ジャイロ素子２０の錘部２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂのそれぞれに形成された錘電極４１に、集光されたレーザー光を照射して行う。レーザー光が照射された錘電極４１は、レーザー光のエネルギーによりその一部が溶融、蒸発する。この錘電極４１の溶融、蒸発により、検出用振動腕２２ａ，２２ｂ、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの質量が変化する。これによって、検出用振動腕２２ａ，２２ｂ、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの共振周波数が変化するので、各振動腕のバランス調整（チューニング）を行うことができる（ステップＳ３−３）。
【００６７】
［振動ジャイロ素子ブレイク工程］
ついで、振動ジャイロ素子用ウェハー２をブレイクして個片の振動ジャイロ素子２０を得る個片化を行う。個片化は、ステップＳ３−１の外形形成工程にて振動ジャイロ素子用ウェハー２の振動ジャイロ素子２０の外形の一部の連結部分にミシン目や溝を形成しておくことにより、そのミシン目や溝に沿ってブレイクすることによって行うことができる（ステップＳ３−４）。
【００６８】
［振動ジャイロ素子接続工程］
ついで、振動ジャイロ素子２０をシリコン基板１０に載置し、シリコン基板１０の外部接続端子１２と、振動ジャイロ素子２０の素子接続部４８ａ，４８ｂの一方の主面２０ａに形成された引き出し電極２９とを接続する（ステップＳ５）。
【００６９】
［周波数調整工程］
ついで、レーザー光を用いて振動ジャイロ素子２０の周波数調整（バランスチューニング）を行う。
バランスチューニングは、振動ジャイロ素子２０の各振動腕のうち、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂのそれぞれに形成された錘電極４１に、上記ステップＳ３−３の離調周波数調整と同様に、集光されたレーザー光を照射して行う。レーザー光が照射された錘電極４１は、レーザー光のエネルギーにより溶融、蒸発し、その質量変化により駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの共振周波数が変化させることによって、各振動腕のバランス調整（チューニング）を行うことができる（ステップＳ６）。具体的には、センサーデバイス１（振動ジャイロ素子２０）が回転していない状態において駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂを励振して振動させたときに、検出用振動腕２２ａ，２２ｂが振動しないように各駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘電極４１（質量調整部）の質量調整による周波数調整を行う。
【００７０】
このとき、錘電極４１を溶融、蒸発させたレーザー光が、振動ジャイロ素子２０を透過することがあるが、本例の構成では、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域とは異なる領域を能動領域としている。これにより、レーザー光によって、トランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融して特性が損なわれることを回避することができる。
なお、本実施形態のセンサーデバイス１の製造方法において、半導体基板としてのシリコン基板１０上に振動ジャイロ素子２０を配置してから行う周波数調整（ステップＳ６）では、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂのみ質量調整を行うことによりバランス調整行う構成について説明している。上述したとおり、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂと平面視で重なる領域は、能動領域に含めているが、シリコン基板１０上に振動ジャイロ素子を配置する振動ジャイロ接続工程（ステップＳ５）の後で、検出用振動腕２２ａ，２２ｂの錘部２６ａ，２６ｂの質量調整（周波数調整）が必要な場合は、錘部２６ａ，２６ｂと平面視で重なる領域も非能動領域とする必要がある。
【００７１】
［封止工程］
ついで、ベース基板（パッケージ）８５上に蓋体としてのリッドを接合することにより、シリコン基板１０および振動ジャイロ素子が接合されたベース基板８５の凹部を封止する。例えば、金属製のリッド（蓋体）を、鉄（Ｆｅ）−ニッケル（Ｎｉ）合金等からなるシールリングを介してシーム溶接することにより接合することができる。このとき、必要に応じて、ベース基板８５の凹部とリッドとにより形成されるキャビティーを減圧空間、または不活性ガス雰囲気にして密閉・封止することができる（ステップＳ７）。
また、別のリッド接合方法としては、リッドをはんだ等の金属ろう材を介してベース基板８５上に接合したり、または、ガラス製のリッドを用いて、低融点ガラス等でベース基板８５上に接合することもできる。
【００７２】
［ベーキング工程、特性検査工程］
ついで、封止された状態のセンサーデバイス１を、所定温度のオーブンに所定時間投入するベーキングを行う（ステップＳ８）。
そして、電気特性検査や外観検査などの特性検査を行って、規格外の不良品を取り除き（ステップＳ９）、一連のセンサーデバイス１の製造工程が終了する。
【００７３】
上述したように、第１実施形態のセンサーデバイス１は、シリコン基板１０の能動面１０ａにおいて、駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂと平面視で重なる領域とは異なる領域を能動領域としている。これにより、振動ジャイロ素子接続工程（ステップＳ５）の後で行う周波数調整工程（ステップＳ６）において、錘電極４１を溶融、蒸発させたレーザー光が、振動ジャイロ素子２０を透過してシリコン基板１０の能動面１０ａに到達した場合にも、レーザー光によってトランジスターやメモリー素子などの半導体素子や配線などを含んで構成される集積回路が溶融して特性を損なうことを回避することができる。
【００７４】
また、第１実施形態のセンサーデバイス１は、シリコン基板１０の外部接続端子１２と振動ジャイロ素子２０とが、従来のようなリード線などを介さず直接的に接続する構成となっている。これにより、センサーデバイス１は、リード線の撓み量を考慮した空隙が不要となることから、従来の構成と比較して、厚さを低減することが可能となる。上記構成は、更なる薄型を要求されるセンサーデバイスにおいて、特に好適である。
【００７５】
また、センサーデバイス１の製造方法は、上記の効果を奏するセンサーデバイス１を製造し、提供することができる。
【００７６】
なお、接続電極としての引き出し電極２９は、素子接続部４８ａ，４８ｂ以外の部分、例えば基部２１の主面２０ａに形成されていてもよい。
なお、この形態は、以降の実施形態にも適用される。
【００７７】
（変形例１）
図８を用いて、センサーデバイスの変形例１について説明する。図８は、センサーデバイスの変形例１の概略構成の一部を拡大して示す模式図であり、（ａ）は、上側からみた部分拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）の正断面図である。なお、本変形例にかかるセンサーデバイスは、上記第１実施形態の構成と能動領域と非能動領域との境界部分に新たな構成を加えた点が異なるものである。よって、シリコン基板の上方に配置される振動ジャイロ素子、および、シリコン基板が載置されるベース基板は図示を省略している。また、上記第１実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００７８】
図８に示すように、本変形例１のセンサーデバイス１２０のシリコン基板１１０には、能動面１１０ａ側にトランジスターやメモリー素子などの半導体素子を含んで構成される集積回路（不図示）が形成された能動領域を有している。この能動領域は、上記第１実施形態のセンサーデバイス１と同様に、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部、即ち、駆動用振動腕の先端に設けられた質量調整部としての錘電極を含む錘部と平面視で重ならない領域に設けられている。
ここで、シリコン基板１１０の能動面１１０ａにおいて、駆動用振動腕の錘部（質量調整部）と平面視で重なる領域を、非能動領域と呼ぶ。
【００７９】
本変形例１のセンサーデバイス１２０において、能動領域と、上記非能動領域との間には、ガードリング４０が設けられている。
以下、ガードリング４０構造の一例について説明する。
シリコン基板１１０の能動面１１０ａ上には、第１絶縁膜１１１が形成されている。また、第１絶縁膜１１１上には、第１層間絶縁膜１１２、配線１８、第２層間絶縁膜１１３、およびパッシベーション膜となる第２絶縁膜１１４が順次積層されている。アルミや銅などからなる配線１８は能動領域に形成され、図示しない第１の電極あるいはシリコン基板１１０に形成されたトランジスターやメモリー素子などの半導体素子と接続されている。
【００８０】
第１絶縁膜１１１と第１層間絶縁膜１１２との間にはベースガードリング３１が形成され、ベースガードリング３１から第１絶縁膜１１１を貫通して能動面１１０ａに接するベース貫通ガードリング３０が形成されている。
また、第１層間絶縁膜１１２と第２層間絶縁膜１１３との間には、ガードリング３３が形成され、ガードリング３３から第１層間絶縁膜１１２を貫通してベースガードリング３１に全周を接する貫通ガードリング３２が形成されている。
さらに、第２層間絶縁膜１１３と第２絶縁膜１１４との間にはガードリング３５が形成され、ガードリング３５から第２層間絶縁膜１１３を貫通してガードリング３３と全周を接する貫通ガードリング３４が形成されている。
これらベースガードリング３１、ガードリング３３，３５、貫通ガードリング３２，３４により構成されたガードリング４０は、上記非能動領域と能動領域との間に、上記非能動領域を囲むような形状にて形成されている。
【００８１】
ガードリング４０の形成材料には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）などの金属の他に、ポリシリコンなどを用いることができるが、本変形例１のガードリング４０は、金属材料を用いて形成することが好ましい。
【００８２】
上述した変形例１のセンサーデバイス１２０によれば、振動ジャイロ素子の質量調整部と平面視で重なる領域（非能動領域）と、能動領域との間に、金属材料を用いて形成されたガードリング４０が設けられている。
これにより、振動ジャイロ素子接続工程（ステップＳ５）後にレーザー光により周波数調整を行う際に、質量調整部としての錘電極４１を溶融、蒸発させたレーザー光が、振動ジャイロ素子２０を透過してシリコン基板１１０の能動面１１０ａの上記非能動領域に到達した場合に、レーザー光の熱が能動領域に伝搬するのを抑える効果とともに、レーザーによるチャージされた電荷が能動領域に広がるのを抑える効果を奏する遮蔽物になる。よって、例えば、メモリー素子に格納されているデータの不要な書き換えを抑制することが可能である。
したがって、本変形例１のセンサーデバイス１２０によれば、上記実施形態のセンサーデバイス１の効果に加えて、周波数調整用のレーザー光が半導体基板としてのシリコン基板の能動領域に及ぼす悪影響を抑制する効果をより絶大に得ることができる。
【００８３】
（変形例２）
次に、図９および図１０を用いて、センサーデバイスの変形例２について説明する。
図９および図１０は、センサーデバイスの変形例２の概略構成を示す模式図であり、図９は、シリコン基板側（上側）から俯瞰した平面図、図１０は、図９のＢ−Ｂ線断面図である。
なお、本変形例２にかかるセンサーデバイスは、上記第１実施形態の構成のうち、シリコン基板と振動ジャイロ素子との接合構造が異なるものであるので、上記第１実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、図９および図１０では、シリコン基板を載置するベース基板は図示を省略している。
【００８４】
図９および図１０に示すように、本変形例２のセンサーデバイス６０は、能動面１０ａ側に応力緩和層１５が設けられたシリコン基板１００と、そのシリコン基板１００上に接合された振動ジャイロ素子２０と、を備えている。
【００８５】
シリコン基板１００は、能動面１０ａ側に設けられた第１の電極１１と、第１の電極１１に電気的に接続されて能動面１０ａ側に設けられた外部接続端子１２と、能動面１０ａと外部接続端子１２との間に設けられた応力緩和層１５と、能動面１０ａ側に設けられた接続用端子１３とを備えている。
【００８６】
第１の電極１１は、シリコン基板１００の集積回路に直接導通して形成されたものである。また、能動面１０ａ上には、パッシベーション膜となる第１絶縁膜１４が形成されており、この第１絶縁膜１４には、第１の電極１１上に開口部１４ａが形成されている。
このような構成によって第１の電極１１は、開口部１４ａ内にて外側に露出した状態となっている。
【００８７】
第１絶縁膜１４上には、第１の電極１１や他の電極を避けた位置に、絶縁樹脂からなる応力緩和層１５が形成されている。
また、応力緩和層１５上には、再配置配線としての配線１６が形成されている。配線１６は、応力緩和層１５を貫通して設けられたビアホール１４ｂによって、第１絶縁膜１４の開口部１４ａ内にて第１の電極１１と接続されている。この配線１６は、集積回路の電極の再配置を行うためのもので、シリコン基板１００の所定部に配置された第１の電極１１からビアホール１４ｂを介して中央部側に延びて形成されている。
この配線１６は、シリコン基板１００の第１の電極１１と外部接続端子１２との間を配線することから、一般的には再配置配線とよばれ、微細設計によって位置の制約が大きい第１の電極１１に対して、外部接続端子１２の位置を任意にずらして配置し、シリコン基板１００における振動ジャイロ素子２０との接続位置の自由度を高めるための重要な構成要素である。
【００８８】
シリコン基板１００上に振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス６０において、図９のシリコン基板１００の能動面１０ａにドットの網掛けで示した能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域として画定され、シリコン基板１００の能動面１０ａに形成する集積回路は、質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域である非能動領域を回避して形成されている。
【００８９】
なお、シリコン基板１００の能動面１０ａ側には、配線１６や応力緩和層１５上に樹脂からなる耐熱性の第２絶縁膜を形成する構成としてもよい。第２絶縁膜は、ソルダーレジストでもよい。この第２絶縁膜には、応力緩和層１５上にて配線１６上に開口部を形成することにより、配線１６が開口部内にて外側に露出した状態とすることができる。
【００９０】
そして、露出した配線１６上には、外部接続端子１２が配設されている。この外部接続端子１２は、例えば、Ａｕスタッドバンプで形成された突起電極となっている。なお、外部接続端子１２は、Ａｕスタッドバンプの他に銅、アルミやはんだボールなど他の導電性材料にて形成することもできる。
このような構成のもとに、シリコン基板１００に形成された集積回路は、第１の電極１１、配線１６、外部接続端子１２を介して振動ジャイロ素子２０と電気的に接続されるようになっている。
この際、センサーデバイス６０は、外部接続端子１２が突起電極となっていることから、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１００との間に隙間が設けられる。
【００９１】
また、シリコン基板１００に形成された集積回路には、第１の電極１１以外に図示しない他の電極が形成されている。この他の電極は、第１の電極１１の場合と同様に、再配置配線が接続され、接続用端子１３と接続されている。
【００９２】
振動ジャイロ素子２０の素子接続部４８ａ，４８ｂの一方の主面２０ａに形成され、上記各検出電極、各駆動電極から引き出された接続電極としての引き出し電極２９と、シリコン基板１００の外部接続端子１２とが、導電性接着剤４８によって電気的及び機械的に接続されている。
これにより、振動ジャイロ素子２０は、シリコン基板１００に保持されている。
【００９３】
上述したように、本変形例２のセンサーデバイス６０は、シリコン基板１００の能動面１０ａ側に設けられた応力緩和層１５を介して第１の電極１１と電気的に接続された外部接続端子１２と、振動ジャイロ素子２０の基部２１の引き出し電極２９とが接続されている。
これらにより、センサーデバイス６０は、シリコン基板１００と外部接続端子１２との間に設けられている応力緩和層１５によって、外部から加わる衝撃などが吸収され緩和される。
【００９４】
この結果、センサーデバイス６０は、外部から加わる衝撃などが振動ジャイロ素子２０に伝達され難くなることから、シリコン基板１００の外部接続端子１２と振動ジャイロ素子２０とが、従来のようなリード線などを介さず直接的に接続することが可能となる。
したがって、センサーデバイス６０は、従来の構成と比較して、厚さを低減することが可能となる。
【００９５】
また、センサーデバイス６０は、第１の電極１１と外部接続端子１２との電気的接続が、シリコン基板１００の能動面１０ａ側に設けられた再配置配線（配線１６など）によってなされていることから、再配置配線によって外部接続端子１２の位置やその配列を自由（任意）に設計することができる。
【００９６】
また、上記第１実施形態のセンサーデバイス１と同様に、センサーデバイス６０は、外部接続端子１２が突起電極であることから、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１００との間に隙間を設けることが可能となり、振動ジャイロ素子２０とシリコン基板１００との接触を回避することが可能となり、振動ジャイロ素子２０の安定的な駆動を行うことが可能となる。
【００９７】
（変形例３）
次に、図１１を用いて、センサーデバイスの変形例３について説明する。
図１１（ａ）および（ｂ）は、センサーデバイスの変形例３の概略構成のバリエーションを模式的に示す正断面図である。具体的には、図１１（ａ）は、図１０と同じ断面を示し、図１１（ｂ）は、図２（ａ）と同じ断面を示している。
なお、本変形例３にかかるセンサーデバイスは、上記第１実施形態および上記変形例２の構成のうち、シリコン基板と振動ジャイロ素子との間に遮蔽層を設ける点が異なるものであるので、上記第１実施形態および上記変形例２との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第１実施形態および上記変形例２と異なる部分を中心に説明する。また、図１１では、シリコン基板を載置するベース基板は図示を省略している。
【００９８】
まず、本変形例３のセンサーデバイスのバリエーションのうち、上記変形例２のセンサーデバイス６０をベースにしたバリエーションを説明する。
図１１（ａ）に示す本変形例３のセンサーデバイス９０の一つのバリエーションは、上記変形例２のセンサーデバイス６０と同一の構成を有している。即ち、センサーデバイス９０は、能動面１０ａ側に応力緩和層１５が設けられたシリコン基板１００’と、そのシリコン基板１００’上に接合された振動ジャイロ素子２０と、を備えている。応力緩和層１５上には、再配置配線としての配線１６が形成されている。配線１６は、応力緩和層１５を貫通して設けられたビアホール１４ｂによって第１の電極１１と接続されている。
【００９９】
シリコン基板１００’上に振動ジャイロ素子２０が配置されたセンサーデバイス９０において、シリコン基板１００’の能動面１０ａの能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域（非能動領域）を回避して形成されている。
【０１００】
さらに、本変形例３のシリコン基板１００’と振動ジャイロ素子２０との間の非能動領域と平面視で重なる領域に、即ち、振動ジャイロ素子２０の駆動用振動腕２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの質量調整部としての錘電極４１が設けられた錘部２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ（図１、図２、図９、図１０を参照）と平面視で重なる領域を含む領域には、レーザー光を遮蔽可能な遮蔽膜７０が設けられている。ここでいう「レーザー光を遮蔽可能な」とは、レーザー光を完全に遮断するということではなく、一定の弱さに減衰させるものを含む。
図１１（ａ）のセンサーデバイス９０においては、遮蔽膜７０は、応力緩和層１５上に設けられている。
遮蔽膜７０は、上述のような位置に設けられることにより、応力緩和層１５やシリコン基板１００’の能動面１０ａに対するレーザー光の遮蔽効果を生じることになる。
【０１０１】
また、遮蔽膜７０は、配線１６などの再配置配線と同一工程にて形成することができる。
さらに、金属などの導電体により形成された遮蔽膜７０は、図示しないビアホールなどを介してグランド（ＧＮＤ）電位に接続することができる。このようにすれば、電源、或いは導体基板の能動領域に形成されている配線などに対して伝搬するノイズをグランド（ＧＮＤ）電位に接続された遮蔽膜７０によって遮蔽することができるため、安定した電源電位の供給を行うこと、或いはノイズによる半導体基板の電気的特性への影響を抑制する効果を奏する。
【０１０２】
ついで、図１１（ｂ）に示す本変形例３のセンサーデバイス９０の他のバリエーションは、上記第１実施形態のセンサーデバイス１と同一の構成をベースとして有している。即ち、センサーデバイス９０’は、シリコン基板１０’の能動面１０ａに形成された第１の電極１１上に外部接続端子１２が配設され、この外部接続端子１２と、振動ジャイロ素子２０の引き出し電極２９とが位置合わせされ、電気的に接続されている。シリコン基板１０´の能動面１０ａの能動領域は、上方に配置される振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域（非能動領域）を回避して形成されている。
【０１０３】
さらに、本変形例３のシリコン基板１０’と振動ジャイロ素子２０との間の非能動領域と平面視で重なる領域には、レーザー光を遮蔽可能な遮蔽膜７０が設けられている。なお、図示はしないが、シリコン基板１０’の能動面１０ａ上にはパッシベーション膜となる第１絶縁膜が形成されており、遮蔽膜７０はその第１絶縁膜上に設けられる。
【０１０４】
上述のように、本変形例３のセンサーデバイス９０、センサーデバイス９０’によれば、シリコン基板１００’またはシリコン基板１０’の能動面１０ａにおいて、振動ジャイロ素子２０の質量調整部としての錘電極４１と平面視で重なる領域を非能動領域として、半導体素子を含んで構成される集積回路を形成しないようにしているとともに、能動面１０ａの非能動領域にレーザー光を遮蔽可能な遮蔽膜を設けている。
遮蔽膜７０は、上述のような位置に設けられることにより、応力緩和層１５やシリコン基板１００’の能動面１０ａに対するレーザー光の遮蔽効果を生じるので、非能動領域にレーザー光が到達した場合に発生し得る熱や電荷が、能動領域に伝搬して半導体回路の誤動作を引き起こしたり、破損したりする不具合を回避することができる。
【０１０５】
（第２実施形態）
図１２は、第２実施形態のモーションセンサーとしてのジャイロセンサーの概略構成を示す模式図である。図１２（ａ）は、ジャイロセンサーをパッケージ上面から俯瞰した平面図であり、図１２（ｂ）は、（ａ）の正断面図である。
なお、図１２（ａ）では、リッドを便宜上省略してある。また、上記第１実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
図１２に示すように、モーションセンサーとしてのジャイロセンサー１５０は、３つのセンサーデバイス（以下、センサーデバイス１Ａ、センサーデバイス１Ｂ、センサーデバイス１Ｃと称すが、上記第１実施形態で説明したセンサーデバイス１と同一である）と、各センサーデバイスを内部に収納する略直方体形状のパッケージ８０と、を有し、センサーデバイス１Ａ、センサーデバイス１Ｂ、センサーデバイス１Ｃがパッケージ８０の内部に配置され収納されている。
なお、各センサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、後述するように、互いの主面どうしが所定の角度を有してジャイロセンサー１５０内に収容させる必要がある。このため、各センサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃのベース基板８５には、パッケージ８０の凹部内で所定の角度でセンサーデバイスを載置できるように形成された保持基板８５ａ，８５ｂ，８５ｃが装着されている。
【０１０７】
パッケージ８０は、底面９３と壁面９１，９２とを含む内面を有する凹部が形成されている。この凹部は、センサーデバイス１Ａ、センサーデバイス１Ｂ、センサーデバイス１Ｃの収納後、リッド（蓋体）９４によって覆われる。
パッケージ（パッケージベース）８０は、セラミックグリーンシートを成形して積層し、焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。また、リッド９４には、コバールなどの金属、ガラス、セラミックなどが用いられている。
【０１０８】
センサーデバイス１Ａは、振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａ（図２参照、以下参照の記載は省略する）または他方の主面２０ｂ（図２参照、以下参照の記載は省略する）と、パッケージ８０の凹部の底面９３とが、略平行になるようにパッケージ８０の底面９３に固定、接続されている。そして、センサーデバイス１Ａは、図示しないパッケージ内部電極と電気的に接続されている。
【０１０９】
他の２つのセンサーデバイス１Ｂ，１Ｃは、それぞれの振動ジャイロ素子２０２，２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂ同士の成す角度が略直角となるように、パッケージ８０の内部に配置され収納されている。
センサーデバイス１Ｂは、パッケージ８０の壁面９１に固定、接続され、センサーデバイス１Ｃは、パッケージ８０の壁面９２に固定、接続されている。２つのセンサーデバイス１Ｂ，１Ｃも、図示しないパッケージ内部電極と電気的に接続されている。
なお、パッケージ内部電極は、パッケージ８０の外部に設けられた外部電極（図示せず）と電気的に接続されている。外部電極、内部電極は、タングステン（Ｗ）などのメタライズ層に、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
【０１１０】
ジャイロセンサー１５０は、各センサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃが、パッケージ８０の内部に上記のように配置され収納された状態で、リッド９４がシームリング、低融点ガラスなどの接合部材によってパッケージ８０の上面に接合される。
これにより、パッケージ８０の内部は、気密に封止される。なお、パッケージ８０の内部は、各センサーデバイスの振動ジャイロ素子２０１，２０２，２０３の振動が阻害されないように、真空状態（真空度が高い状態）、または、不活性ガス雰囲気に保持されていることが好ましい。
【０１１１】
ここで、ジャイロセンサー１５０の動作について概略を説明する。
ここでは、パッケージ８０の底面９３が、互いに直交する３軸であるＸ’軸、Ｙ’軸、Ｚ’軸に対して、Ｘ’軸及びＹ’軸と平行で、Ｚ’軸と直交しているものとする。
これにより、外力などによってジャイロセンサー１５０の姿勢が変化し、角速度が加わった場合、振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとパッケージ８０の底面９３とが、略平行になるようにパッケージ８０の内部に収納されているセンサーデバイス１Ａは、振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとＺ’軸とが略直交していることから、Ｚ’軸回りに対する角速度を検出する。
【０１１２】
一方、振動ジャイロ素子２０２，２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂ同士の成す角度が略直角となるとともに、各振動ジャイロ素子２０２，２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとセンサーデバイス１Ａの振動ジャイロ素子２０１の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとの成す角度が略直角となるように、パッケージ８０の内部に収納されている２つのセンサーデバイス１Ｂ，１Ｃは、一方が、振動ジャイロ素子２０２の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとＸ’軸とが略直交していることから、Ｘ’軸回りに対する角速度を検出し、他方が、振動ジャイロ素子２０３の一方の主面２０ａまたは他方の主面２０ｂとＹ’軸とが略直交していることから、Ｙ’軸回りに対する角速度を検出する。
【０１１３】
これらにより、ジャイロセンサー１５０は、互いに直交する３軸であるＸ’軸、Ｙ’軸、Ｚ’軸回りに対する角速度を、１つのジャイロセンサー１５０で検出することができる。
このことから、ジャイロセンサー１５０は、撮像機器の手ぶれ補正や、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星信号を用いた移動体ナビゲーションシステムにおける車両などの姿勢検出、姿勢制御などに好適に用いられる。
【０１１４】
また、ジャイロセンサー１５０は、上記第１実施形態に記載のセンサーデバイスを用いているため、上記第１実施形態に記載のセンサーデバイスと同等の効果を有している。すなわち、ジャイロセンサー１５０は、電気的特性の安定した小型、薄型化を実現することが可能となる。
【０１１５】
なお、上記第２実施形態のモーションセンサーとしてのジャイロセンサー１５０では、３つのセンサーデバイス１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いた例で説明したが、センサーデバイスの数はこれに限らず、１つ以上であればよい。例えば、センサーデバイスを、１つ用いれば、１軸方向の角速度の検出が可能であり、例えば、２つのセンサーデバイスを用いれば、異なる２軸方向の角速度の検出が可能となる。
【０１１６】
（電子機器）
以下、上記センサーデバイス、およびモーションセンサーを搭載した電子機器について、図１３を参照して説明する。図１３（ａ）〜（ｃ）は、センサーデバイス、およびモーションセンサーを搭載した電子機器について説明するための概略図である。
【０１１７】
図１３（ａ）は、携帯電話への適用例である。携帯電話２３０は、アンテナ部２３１、音声出力部２３２、音声入力部２３３、操作部２３４、及び表示部２００を備えており、図示しない制御回路部に上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載されている。
図１３（ｂ）は、ビデオカメラへの適用例である。ビデオカメラ２４０は、受像部２４１、操作部２４２、音声入力部２４３、及び表示部２００を備えており、図示しない制御回路部に上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載されている。
図１３（ｃ）は、情報携帯端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）への適用例である。情報携帯端末４００は、複数の操作ボタン４０１及び電源スイッチ４０２、および表示部２００を備えており、図示しない制御回路部に上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載されている。
【０１１８】
このように搭載されているセンサーデバイス、およびモーションセンサーは、小型であるとともに安定した電気特性を有しており、電子機器の小型化、特性の安定化に寄与することができる。
【０１１９】
なお、上記センサーデバイス、およびモーションセンサーが搭載される電子機器としては、図１３に示すものの他、ゲーム機、ゲーム機端末、デジタルスチールカメラ、カーナビゲーション装置、ワークステーション、テレビ電話などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器のモーションセンシング機能を果たす部材として好適である。
【０１２０】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【０１２１】
例えば、上記実施形態および変形例では、振動素子としての振動ジャイロ素子形成材料として、結晶Ｘ軸及び結晶Ｙ軸で規定される平面に沿って切り出された水晶を用いた例を説明したが、他の切り出し角度の水晶を用いても良い。また、水晶以外の圧電体材料を用いることができる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、四ほう酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、ランガサイト（Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14）などの酸化物基板や、ガラス基板上に窒化アルミニウムや五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの圧電体材料を積層させて構成された積層圧電基板、あるいはジルコン酸チタン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒx，Ｔｉ1-x）Ｏ3）などの圧電セラミックスを用いることができる。
また、圧電体材料以外の材料を用いて振動片を形成することができる。例えば、シリコン半導体材料などを用いて振動素子を形成することもできる。
また、振動素子の駆動振動の励振方式や検出振動の検出方式は、圧電効果によるものだけに限らない。静電気力（クーロン力）を用いた静電駆動型や、磁力を利用したローレンツ駆動型などの振動片においても、本発明の構成およびその効果を発揮させることができる。
【０１２２】
また、振動素子としての振動ジャイロ素子の形状は、上記実施形態および変形例で説明した所謂ダブルＴ型に限らない。音叉型、Ｈ型音叉、あるいは、ＭＥＭＳジャイロのように櫛歯電極で静電検出する振動素子においても、本発明の半導体基板の能動領域の配置によれば、上述した実施形態および変形例に記載したものと同様な効果を得ることができる。
【０１２３】
また、本発明のセンサーデバイスを利用したモーションセンサーは、上記第２実施形態で説明した角速度を検出するジャイロセンサー１５０に限らない。角速度の他に、角加速度、加速度、力、温度、磁気など、種々の物理量を検出するセンサー素子に利用することができる。
【０１２４】
また、本発明のセンサーデバイスやモーションセンサーに用いる振動素子は、上記実施形態および変形例で説明した振動ジャイロ素子２０などのセンサー素子に限らず、例えば、発振器などに用いられる共振子であってもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，６０，９０，９０’，１２０…センサーデバイス、２…振動ジャイロ素子用ウェハー、１０，１０’，１００，１００’，１１０…半導体基板としてのシリコン基板、１０ａ，１１０ａ…能動面、１０ｂ…非能動面、１１…第１の電極、１２…外部接続端子、１３…接続用端子、１４…第１絶縁膜、１４ａ…開口部、１４ｂ…ビアホール、１５…応力緩和層、１６，１８…配線、２０，２０１，２０２，２０３…振動素子としての振動ジャイロ素子、２０ａ…一方の主面、２０ｂ…他方の主面、２１…基部、２２ａ，２２ｂ…検出用振動腕、２３ａ，２３ｂ…連結腕、２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ…駆動用振動腕、２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ…錘部、２９…接続電極としての引き出し電極、３０…ベース貫通ガードリング、３１…ベースガードリング、３２，３４…貫通ガードリング、３３，３５，４０…ガードリング、４１…質量調整部としての錘電極、４５…ワイヤー、４７…保持腕、４８…導電性接着剤、４８ａ，４８ｂ…素子接続部、７０…遮蔽膜、８０…パッケージ、８２…接続部、８５…ベース基板、８５ａ…保持基板、９１，９２…壁面、９３…底面、９４…蓋体としてのリッド、１１１…第１絶縁膜、１１２…第１層間絶縁膜、１１３…第２層間絶縁膜、１１４…第２絶縁膜、１５０…モーションセンサーとしてのジャイロセンサー、２００…表示部、２３０…電子機器としての携帯電話、２３１…アンテナ部、２３２…音声出力部、２３３…音声入力部、２３４…操作部、２４０…電子機器としてのビデオカメラ、２４１…受像部、２４２…操作部、２４３…音声入力部、４００…電子機器としての情報携帯端末、４０１…複数の操作ボタン、４０２…電源スイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、
振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置されている振動デバイスであって、
平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板の前記一方の主面側、且つ平面視で前記質量調整部と前記能動領域との間にガードリングが設けられていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の振動デバイスにおいて、
前記一方の主面と前記振動素子との間、且つ、平面視で前記質量調整部と重なる領域に、レーザー光の透過光を少なくとも減衰させることが可能な遮蔽膜が設けられていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられている外部接続端子を備え、
前記振動素子が、前記外部接続端子を介して前記半導体基板に保持されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板と前記外部接続端子との間に応力緩和層が設けられていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられ、前記外部接続端子に電気的に接続されている第１の電極を備え、
前記第１の電極と前記外部接続端子との電気的接続が、前記一方の主面側に設けられている再配置配線によってなされていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、前記外部接続端子は、突起電極であることを特徴とする振動デバイス。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
前記振動素子の前記振動部が、駆動用振動部と、検出用振動部とを含むことを特徴とする振動デバイス。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイスと、
前記振動デバイスを収納するパッケージと、を備えていることを特徴とするモーションセンサー。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイスと、
複数の前記振動デバイスを収容するパッケージと、を備え、
前記複数の振動デバイスは、前記各振動素子の主面同士の成す角度が略直角となるように前記パッケージ内に配置され収容されていることを特徴とするモーションセンサー。
【請求項１１】
請求項１０に記載のモーションセンサーにおいて、
少なくとも１つの前記振動素子の主面は、前記パッケージの外部部材に接続される被接続面と略平行であることを特徴とするモーションセンサー。
【請求項１２】
一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、
振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、
前記振動素子接続工程の後で、前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動部の共振周波数が所望の値となるように前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする振動デバイスの製造方法。
【請求項１３】
一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、
振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、
前記振動部は、駆動用振動部と、検出用振動部とを含み、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、
前記振動素子を前記半導体基板と接続する前に、前記駆動用振動部の前記質量調整部と、前記検出用振動部の前記質量調整部とに、レーザー光を照射して前記質量調整部の質量を調整することにより、前記駆動用振動部の屈曲振動周波数と、前記検出用振動部の屈曲振動周波数との差を補正する離調周波数調整工程と、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、
前記振動素子接続工程の後で、前記駆動用振動部の前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動素子が慣性力を受けていない状態において前記駆動用振動部を振動させたときに、前記検出用振動部が振動しないように前記駆動用振動部の前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする振動デバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイス、または請求項９ないし請求項１１のいずれか一項に記載のモーションセンサーを備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、
振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置されている振動デバイスであって、
平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板の前記一方の主面側、且つ平面視で前記質量調整部と前記能動領域との間にガードリングが設けられていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の振動デバイスにおいて、
前記一方の主面と前記振動素子との間、且つ、平面視で前記質量調整部と重なる領域に、レーザー光の透過光を少なくとも減衰させることが可能な遮蔽膜が設けられていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられている外部接続端子を備え、
前記振動素子が、前記外部接続端子を介して前記半導体基板に保持されていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板と前記外部接続端子との間に応力緩和層が設けられていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の振動デバイスにおいて、
前記半導体基板の前記一方の主面側に設けられ、前記外部接続端子に電気的に接続されている第１の電極を備え、
前記第１の電極と前記外部接続端子との電気的接続が、前記一方の主面側に設けられている再配置配線によってなされていることを特徴とする振動デバイス。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、前記外部接続端子は、突起電極であることを特徴とする振動デバイス。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の振動デバイスにおいて、
前記振動素子の前記振動部が、駆動用振動部と、検出用振動部とを含むことを特徴とする振動デバイス。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイスと、
前記振動デバイスを収納するパッケージと、を備えていることを特徴とするモーションセンサー。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイスと、
複数の前記振動デバイスを収容するパッケージと、を備え、
前記複数の振動デバイスは、前記各振動素子の主面同士の成す角度が略直角となるように前記パッケージ内に配置され収容されていることを特徴とするモーションセンサー。
【請求項１１】
請求項１０に記載のモーションセンサーにおいて、
少なくとも１つの前記振動素子の主面は、前記パッケージの外部部材に接続される被接続面と略平行であることを特徴とするモーションセンサー。
【請求項１２】
一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、
振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、
前記振動素子接続工程の後で、前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動部の共振周波数が所望の値となるように前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする振動デバイスの製造方法。
【請求項１３】
一方の主面に能動領域を含んでいる半導体基板と、
振動部、および、前記振動部に設けられている質量調整部、を含む振動素子と、を備え、
前記振動部は、駆動用振動部と、検出用振動部とを含み、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子が配置され、平面視で、前記半導体基板上、且つ、前記能動領域とは異なる領域に、前記質量調整部が配置されている振動デバイスの製造方法であって、
前記振動素子を前記半導体基板と接続する前に、前記駆動用振動部の前記質量調整部と、前記検出用振動部の前記質量調整部とに、レーザー光を照射して前記質量調整部の質量を調整することにより、前記駆動用振動部の屈曲振動周波数と、前記検出用振動部の屈曲振動周波数との差を補正する離調周波数調整工程と、
前記半導体基板の前記一方の主面側に前記振動素子を接続する振動素子接続工程と、
前記振動素子接続工程の後で、前記駆動用振動部の前記質量調整部にレーザー光を照射することにより、前記振動素子が慣性力を受けていない状態において前記駆動用振動部を振動させたときに、前記検出用振動部が振動しないように前記駆動用振動部の前記質量調整部の質量を調整する周波数調整工程と、を含むことを特徴とする振動デバイスの製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の振動デバイス、または請求項９ないし請求項１１のいずれか一項に記載のモーションセンサーを備えていることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１７２９７０（Ｐ２０１２−１７２９７０Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３１７１１（Ｐ２０１１−３１７１１）
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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