電子装置、電子機器及び電子装置の製造方法
【課題】ＭＥＭＳ構造体が内在する空洞部を覆う被覆部の外にエッチング液が流出し難い構造の電子装置を提供する。
【解決手段】基板２上の空洞部３３内に位置し電気駆動される振動素子５と、空洞部３３の周囲を取り巻く絶縁層２９と空洞部３３とを画成する電気伝導性の包囲壁２５と、振動素子５と接続し包囲壁２５を貫通する第１配線８及び第２配線９と、を有し、第１配線８及び第２配線９が包囲壁２５を貫通する場所には絶縁層２９を溶解するエッチング液が空洞部３３から絶縁層２９に流動することを防止し包囲壁２５と第１配線８及び第２配線９とを絶縁する第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０を備える。
【解決手段】基板２上の空洞部３３内に位置し電気駆動される振動素子５と、空洞部３３の周囲を取り巻く絶縁層２９と空洞部３３とを画成する電気伝導性の包囲壁２５と、振動素子５と接続し包囲壁２５を貫通する第１配線８及び第２配線９と、を有し、第１配線８及び第２配線９が包囲壁２５を貫通する場所には絶縁層２９を溶解するエッチング液が空洞部３３から絶縁層２９に流動することを防止し包囲壁２５と第１配線８及び第２配線９とを絶縁する第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置、電子機器及び電子装置の製造方法にかかわり、特に、空洞部を有する電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を利用して形成した機能素子が基板上に設けられた空洞部に配置された電子装置が知られている。機能素子はマイクロ振動子やマイクロセンサー等であり、微小な構造体が振動や変形等の動作を行う。そして、機能素子が動作し易くするために空洞部内は減圧されている。
【０００３】
空洞部を形成する方法が特許文献１に開示されている。これによると、基板上にＭＥＭＳ構造体を形成しその上に層間絶縁膜を形成する。その後、貫通孔を有する第１被覆層がＭＥＭＳ構造体の周囲の層間絶縁膜を覆うように形成する。続いて、第１被覆層の貫通孔を通してエッチング液を流動させることにより層間絶縁膜を除去してＭＥＭＳ構造体の可動部を可動可能にする。最後に第１被覆層の貫通孔を第２被覆層で覆うことにより、ＭＥＭＳ構造体の周囲に密閉された空洞が形成される。以下第１被覆層を被覆部と称す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０５４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＥＭＳ構造体が電気駆動される形態のとき、被覆部は電気伝導性のある材料を用いて電磁波ノイズの空洞への侵入を防ぐ構造がとられる。従って、ＭＥＭＳ構造体と接続する配線と被覆部とは絶縁させて電気信号を被覆部の外側に取り出す必要がある。
【０００６】
そして、配線と被覆部との間に層間絶縁膜を配置するとき、層間絶縁膜がエッチング液により溶解される。これにより、エッチング液が被覆部の周囲に流出する。そして、エッチング液が被覆部の周囲に位置する構造物に損傷を与える危険性がある。例えば、被覆部の周囲に層間絶縁膜が配置されるときには、被覆部の周囲の層間絶縁膜が損傷を受ける。その結果、被覆部の強度が低下して空洞部が維持できなくなる。そこで、被覆部の外にエッチング液が流出し難い構造の電子装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる電子装置であって、基板上の空洞部内に位置し電気駆動される機能素子と、前記空洞部の周囲を取り巻く層間絶縁膜と前記空洞部とを画成する電気伝導性を有する被覆部と、前記機能素子と接続し前記被覆部を貫通する配線と、を有し、前記配線が前記被覆部を貫通する場所には前記層間絶縁膜を溶解するエッチング液が前記空洞部から前記層間絶縁膜に流動することを防止し前記被覆部と前記配線とを絶縁する液流動防止部を備えることを特徴とする。
【０００９】
この電子装置によれば、基板上において層間絶縁膜と空洞部とが被覆部により画成されている。空洞部には機能素子が位置し、機能素子と接続して配線が設置されている。配線は被覆部を貫通している。配線と被覆部との間には液流動防止部が配置されている。液流動防止部は被覆部と配線とを絶縁するので、被覆部と配線との間では電流が流されない。
【００１０】
エッチング液により層間絶縁膜が溶解されることにより、被覆部内の空洞部が形成される。被覆部はエッチング液により溶解され難く、エッチング液が溶解する範囲を被覆部が制御する。空洞部内に位置する配線もエッチング液により溶解され難い。そして、配線は被覆部を貫通している。空洞部を形成するときに配線と被覆部との間からエッチング液が流出するときには、被覆部を取り巻く層間絶縁膜は溶解する。本適用例では配線と被覆部との間に液流動防止部が配置されているので、配線と被覆部との間からエッチング液が被覆部の外側に流出することを防止することができる。
【００１１】
［適用例２］
上記適用例にかかる電子装置において、前記液流動防止部は前記層間絶縁膜より前記エッチング液に対して腐食され難い耐食性絶縁膜を有し、前記耐食性絶縁膜は前記配線と前記被覆部との間に位置することを特徴とする。
【００１２】
この電子装置によれば、配線と被覆部との間に耐食性絶縁膜が配置されている。この耐食性絶縁膜は層間絶縁膜よりエッチング液に対して腐食され難い性質を有している。従って、耐食性絶縁膜は配線と被覆部とを絶縁するとともに、配線と被覆部との間からエッチング液が被覆部の外側に流出することを防止することができる。
【００１３】
［適用例３］
上記適用例にかかる電子装置において、前記層間絶縁膜は二酸化シリコンであり、前記耐食性絶縁膜はアルミナであることを特徴とする。
【００１４】
この電子装置によれば、層間絶縁膜は二酸化シリコンであり、耐食性絶縁膜はアルミナであることから、層間絶縁膜及び耐食性絶縁膜は絶縁性を有している。そして、エッチングにＨＦ（フッ化水素）ベーパーエッチングを選択することにより、耐食性絶縁膜は層間絶縁膜より耐エッチング性を確実に有することができる。
【００１５】
［適用例４］
上記適用例にかかる電子装置において、前記液流動防止部は前記被覆部から前記層間絶縁膜へ突出する側壁延長部を有し、前記側壁延長部と前記配線とで前記層間絶縁膜を挟むように配置されたことを特徴とする。
【００１６】
この電子装置によれば、液流動防止部は被覆部から層間絶縁膜へ突出する側壁延長部を有している。そして、側壁延長部と配線との間には層間絶縁膜が位置している為、側壁延長部と配線とは電気的に絶縁されている。そして、空洞部を形成するとき被覆部の空洞部側からエッチング液が側壁延長部と配線との間の層間絶縁膜を溶解する。層間絶縁膜を溶解したエッチング液は層間絶縁膜を溶解し難くなるので、エッチング液が移動し難い場所では層間絶縁膜が溶解され難くなる。側壁延長部は突出している為、側壁延長部と配線との間に流入したエッチング液は移動し難くなり層間絶縁膜を溶解し難くなる。その結果、側壁延長部はエッチング液が空洞部から層間絶縁膜に流動することを防止することができる。
【００１７】
［適用例５］
上記適用例にかかる電子装置において、前記側壁延長部及び前記配線に挟まれた前記層間絶縁膜は屈曲部を有することを特徴とする。
【００１８】
この電子装置によれば、側壁延長部及び配線に覆われた層間絶縁膜は屈曲部を有している。屈曲部では直線となっている場所よりエッチング液が移動するときの流体抵抗が大きくなる。従って、屈曲部ではエッチング液が移動し難いので、側壁延長部と配線とに挟まれた層間絶縁膜が溶解され難くなる。その結果、側壁延長部はエッチング液が空洞部から層間絶縁膜に流動することを防止することができる。
【００１９】
［適用例６］
本適用例にかかる電子機器は、発振回路を備えた電子機器であって、前記発振回路に上記に記載の電子装置を用いたことを特徴とする。
【００２０】
この電子機器によれば、電子機器は発振回路に上記の電子装置を備えており、電子装置が波形を形成している。この電子装置はエッチング液が被覆部から流出することのない品質の良い電子装置になっている。従って、電子機器は品質の良い電子装置を備えた電子機器とすることができる。
【００２１】
［適用例７］
本適用例にかかる電子装置の製造方法であって、基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、前記配線を覆って耐食性絶縁膜を形成する耐食性絶縁膜形成工程と、前記基板、前記配線、前記耐食性絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、前記開口部を封止する封止工程と、を有し、前記耐食性絶縁膜形成工程では前記層間絶縁膜よりエッチングされ難い前記耐食性絶縁膜を前記配線と前記側壁部との間に形成することを特徴とする。
【００２２】
この電子装置の製造方法によれば、配線形成工程において基板上に形成された機能素子と接続して配線が形成される。耐食性絶縁膜形成工程では配線上に耐食性絶縁膜が形成される。そして、層間絶縁膜形成工程では基板、配線、耐食性絶縁膜上に層間絶縁膜が形成される。側壁形成工程では層間絶縁膜が機能素子を囲むように筒状に除去され、除去された場所に側壁部が形成される。これにより、側壁部に囲まれた場所には層間絶縁膜が位置する。
【００２３】
蓋部形成工程では側壁部と側壁部に囲まれた層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部が形成される。保護膜形成工程では側壁部を取り巻く層間絶縁膜上に保護膜が形成される。これにより、側壁部を取り巻く層間絶縁膜はエッチングされないようになる。空洞部形成工程では開口部から基板と側壁部と蓋部とに囲まれた場所の層間絶縁膜がエッチングされて除去され空洞部が形成される。尚、開口部からエッチング液を流入させるのは、エッチング液を霧状にて流入させる場合と液状にて流入させる場合とがある。封止工程では開口部が封止される。これにより、空洞部は密閉される。
【００２４】
基板上には機能素子が形成されており、機能素子と接続して配線が形成される。配線を覆って耐食性絶縁膜が形成され、耐食性絶縁膜上には側壁部が形成される。これにより、配線と側壁部とが絶縁される。耐食性絶縁膜は層間絶縁膜よりエッチングされ難い膜である為、側壁部に囲まれた層間絶縁膜をエッチングするときに耐食性絶縁膜は配線と側壁部との間に残留する。従って、側壁部に囲まれた場所から配線と側壁部との間を抜けてエッチング液が流出することを防止することができる。
【００２５】
［適用例８］
本適用例にかかる電子装置の製造方法であって、基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、前記基板及び前記配線を覆って層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、前記側壁部と前記配線とが交差する場所から前記側壁部の周囲の前記配線に沿って側壁延長部を形成する側壁延長部形成工程と、前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、前記開口部を封止する封止工程と、を有し、前記層間絶縁膜形成工程では前記配線を覆って前記層間絶縁膜を形成し、前記側壁延長部形成工程では、前記配線を覆う前記層間絶縁膜をさらに側壁延長部が覆うことを特徴とする。
【００２６】
この電子装置の製造方法によれば、配線形成工程において基板上に形成された機能素子と接続して配線が形成される。層間絶縁膜形成工程では基板及び配線を覆って層間絶縁膜が形成される。そして、側壁形成工程では機能素子を囲むように基板及び配線上の層間絶縁膜が筒状に除去され、除去した場所に側壁部が形成される。
【００２７】
側壁延長部形成工程では側壁部と配線とが交差する場所から側壁部の周囲の配線に沿って配線を覆う層間絶縁膜がさらに側壁延長部に覆われる。これにより配線と側壁延長部とが絶縁される。蓋部形成工程では側壁部と側壁部に囲まれた層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部が形成される。保護膜形成工程では、側壁部を取り巻く層間絶縁膜上に保護膜が形成される。これにより、側壁部を取り巻く層間絶縁膜はエッチングされないようになる。空洞部形成工程では開口部から基板と側壁部と蓋部とに囲まれた場所の層間絶縁膜がエッチングされて除去され空洞部が形成される。そして、封止工程では開口部が封止される。これにより、空洞部は密閉される。
【００２８】
基板上には機能素子が形成されており、機能素子と接続して配線が形成される。配線上には層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜を覆って側壁部及び側壁延長部が形成される。これにより、側壁延長部が無いときに比べて、側壁部に囲まれた場所から配線と側壁延長部との間を抜けてエッチング液が流出し難くなる。従って、側壁部に囲まれた場所から配線と側壁延長部との間を抜けてエッチング液が流出することを防止することができる。
【００２９】
［適用例９］
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記基板上にはＭＯＳ素子が形成され、前記配線と前記層間絶縁膜とのうち少なくとも一方は前記ＭＯＳ素子を形成する工程にて形成されることを特徴とする。
【００３０】
この電子装置の製造方法によれば、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子に配線と層間絶縁膜とが設置されている。そして、機能素子に配線を形成する工程とＭＯＳ素子に配線を形成する工程とは同じ工程にて行われる。さらに、機能素子に層間絶縁膜を形成する工程とＭＯＳ素子に層間絶縁膜を形成する工程とは同じ工程にて行われる。従って、基板上の機能素子を形成する工程とＭＯＳ素子を形成する工程とを別々に行う場合に比べて生産性良く機能素子及びＭＯＳ素子を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施形態にかかわるレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図。
【図２】（ａ）は図１のレゾネーターのＡ−Ａ’線に沿う模式断面図、（ｂ）は図１のレゾネーターのＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図。
【図３】（ａ）はレゾネーターの回路構成を示すブロック図、（ｂ）は、レゾネーターの製造方法を示すフローチャート。
【図４】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図５】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図６】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図７】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図８】第２の実施形態にかかわるレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図。
【図９】（ａ）は図８のレゾネーターのＣ−Ｃ’線及びＥ−Ｅ’線に沿う模式断面図、（ｂ）は図８のレゾネーターのＤ−Ｄ’線及びＦ−Ｆ’線に沿う模式断面図、（ｃ）及び（ｄ）は側壁延長部を示す要部拡大図。
【図１０】レゾネーターの製造方法を示すフローチャート。
【図１１】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図１２】第３の実施形態にかかわる駆動回路におけるＭＯＳ素子の構造を示す模式図。
【図１３】第４の実施形態にかかわる時計の構成を示す電気ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
本実施形態では、振動素子を空洞内に備えて所定の周波数の波形を出力するレゾネーターとこのレゾネーターを製造する特徴的な例について、図１〜図７に従って説明する。
【００３３】
（レゾネーター）
図１はレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図である。図２（ａ）は図１のレゾネーターのＡ−Ａ’線に沿う模式断面図であり、図２（ｂ）は図１のレゾネーターのＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図である。最初にレゾネーター１について図１及び図２に従って説明する。電子装置としてのレゾネーター１は長方形の基板２を備えている。基板２の長手方向をＸ方向とし、基板２の平面方向でＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。基板２の厚み方向をＺ方向とする。基板２の材質は特に限定されないが、シリコン基板等の半導体基板、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、合成樹脂基板等の各種の基板を用いることができる。基板２上に半導体による集積回路を形成するときには、シリコン基板等の半導体基板を用いる。本実施形態では、例えば、シリコン基板を採用している。基板２の厚みは特に限定されないが本実施形態では例えば、２００μｍ〜６００μｍの厚みを採用している。
【００３４】
基板２上には第１下地層３が形成されている。第１下地層３としては、例えば、トレンチ絶縁層、ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ）絶縁層、セミリセスＬＯＣＯＳ絶縁層を用いることができる。第１下地層３は、基板２上に形成された複数の素子間を電気的に絶縁する絶縁層となっている。
【００３５】
第１下地層３上の一部には第２下地層４が形成されている。第２下地層４の材質は、特に限定されないが二酸化シリコンの膜をエッチングするエッチング液に対して腐食され難い材質であれば良い。例えば、第２下地層４の材質にアルミナを用いることができる。これにより、第２下地層４は、第２下地層４上にてエッチング処理を行なうときのエッチングストッパー層として機能することができる。
【００３６】
第２下地層４上の中央付近には機能素子としての振動素子５が設置されている。振動素子５は固定電極６と可動電極７とを備えている。固定電極６は第２下地層４上に設置されている。可動電極７は固定部７ａと可動部７ｂと支持部７ｃとを有する。固定部７ａは第２下地層４上に形成され、可動部７ｂは固定電極６に対向する場所に配置されている。そして、支持部７ｃは、可動部７ｂと固定部７ａとを連結するように配置され可動部７ｂを支持している。可動部７ｂは支持部７ｃにより支持された片持ち梁の構造になっている。これにより、可動部７ｂを振動させることにより、可動部７ｂと固定電極６との距離を変動させることができる。
【００３７】
第２下地層４上には配線としての第１配線８と配線としての第２配線９とが設置されている。そして、第１配線８は固定電極６と接続され、第２配線９は可動電極７と接続されている。第１下地層３上には駆動回路１０が設置され、第１下地層３上には第１中間端子１１及び第２中間端子１２が設置されている。第１配線８の一端は駆動回路１０と接続され、第１配線８の別の他端は第１中間端子１１と接続されている。第２配線９の一端は駆動回路１０と接続され、第２配線９の別の他端は第２中間端子１２と接続されている。そして、第１中間端子１１と第２中間端子１２との間の電圧を検出することにより、振動素子５に印加される電圧信号を検出することができる。
【００３８】
駆動回路１０はトランジスターやキャパシター等の電気素子によって構成され、振動素子５に駆動信号を出力する。第１下地層３上には第３中間端子１３、第４中間端子１４及び第５中間端子１５が設置されている。そして、第３中間端子１３と駆動回路１０とは配線１３ａにより接続され、第４中間端子１４と駆動回路１０とは配線１４ａにより接続されている。同様に、第５中間端子１５と駆動回路１０とは配線１５ａにより接続されている。第３中間端子１３はグランドライン用の端子であり、第４中間端子１４は電源供給用の端子である。そして、第５中間端子１５は信号出力用の端子である。駆動回路１０は所定の周波数の電圧信号を形成する回路であり、電圧信号を第５中間端子１５に出力する。換言すれば、レゾネーター１は、振動素子５と駆動回路１０とが同じ基板２上に併設された発振器となっている。レゾネーター１のうち駆動回路１０以外の部分を発振装置１ａとする。
【００３９】
第２下地層４上において振動素子５のＹ方向側には第１包囲壁１６が配置され、振動素子５の−Ｙ方向側には第２包囲壁１７が配置されている。第１包囲壁１６の一端は第１配線８の近くの場所まで延在し、第１包囲壁１６の別の他端は第２配線９の近くの場所まで延在して配置されている。同様に、第２包囲壁１７の一端は第１配線８の近くの場所まで延在し、第２包囲壁１７の別の他端は第２配線９の近くの場所まで延在して配置されている。第２包囲壁１７の近くには第６中間端子１８が設置され、第２包囲壁１７と第６中間端子１８とは配線１８ａによって接続されている。
【００４０】
そして、振動素子５のＸ方向側では第１配線８を跨いで第１包囲壁１６と第２包囲壁１７とを接続するように耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第１耐食絶縁膜１９が配置されている。詳しくは、第１耐食絶縁膜１９は第１包囲壁１６の上から第１包囲壁１６と第１配線８との間の第２下地層４上を経て第１配線８上に配置されている。続いて、第１耐食絶縁膜１９は第１配線８の上から第１配線８と第２包囲壁１７との間の第２下地層４上を経て第２包囲壁１７上に配置されている。尚、第２下地層４は第１包囲壁１６と第２包囲壁１７とに囲まれた場所とその周囲に設置されている。これにより、第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７とに囲まれた場所の基板２は第２下地層４に覆われた状態となっている。振動素子５の−Ｘ方向側では第２配線９を跨いで第１包囲壁１６と第２包囲壁１７とを接続するように耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第２耐食絶縁膜２０が配置されている。第２耐食絶縁膜２０が配置される形態の詳細は第１耐食絶縁膜１９の形態と同じ形態となっており、説明を省略する。
【００４１】
振動素子５、第１配線８、第２配線９、第１中間端子１１〜第５中間端子１５、配線１３ａ、配線１４ａ、配線１５ａ、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第６中間端子１８及び配線１８ａの各部材の材質は、電気伝導性があり二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難ければ良く特に限定されない。これらの材質には金属や電気伝導性のあるシリコン等を採用することができる。本実施形態では例えば、燐やホウ素等の不純物をドーピングすることにより電気伝導性が付与された多結晶シリコンや、アルミニウム銅合金を用いている。
【００４２】
第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０の材質は電気絶縁性があり、二酸化シリコンをエッチングするエッチング液に対してエッチングされ難い材質であえば良い。これらの材質にはアルミナ、Ｓｉ3Ｎ4、ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック樹脂、ジアゾナストキノン樹脂等を好適に用いることができる。本実施形態では、例えば、アルミナを採用している。
【００４３】
第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０と重ねて第３包囲壁２２が配置され、第３包囲壁２２と重ねて第４包囲壁２３が配置されている。さらに、第４包囲壁２３と重ねて第５包囲壁２４が配置されている。第３包囲壁２２〜第５包囲壁２４は四角形の枠形状をしており、振動素子５の周囲を取り囲むように配置されている。第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４は振動素子５を取り囲む包囲壁２５を構成している。
【００４４】
第３包囲壁２２〜第５包囲壁２４の材質としては、電気伝導性と構造的強度とがあり、二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難い材質で有れば良く、多結晶シリコン、アルミニウム、銅、タングステン、チタン等の金属やその合金を用いることができる。本実施形態では例えば、アルミニウムと銅との合金を採用している。
【００４５】
包囲壁２５の周囲には第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８がこの順に積層された層間絶縁膜としての絶縁層２９が配置されている。絶縁層２９の材質は電気絶縁性があってエッチング液によって除去可能であれば良く、例えば、二酸化シリコンを用いることができる。
【００４６】
第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４は共に電気伝導性のある材料からなり、電気的に接続している。そして、第６中間端子１８は第２包囲壁１７と電気的に接続している。従って、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４及び第６中間端子１８は同じ電位となる。第１配線８は第１耐食絶縁膜１９を介して第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２に囲まれている。第１耐食絶縁膜１９は電気絶縁性のある材質からなっている。これにより、第１配線８は第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２と電気的に絶縁されている。同様に、第２配線９は第２耐食絶縁膜２０を介して第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２に囲まれている。第２耐食絶縁膜２０は電気絶縁性のある材質からなっている。これにより、第２配線９は第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２と電気的に絶縁されている。
【００４７】
包囲壁２５の上側には包囲壁２５に蓋をするように被覆部及び蓋部としての第１封止層３０が配置されている。第１封止層３０には開口部としての貫通孔３０ａが複数形成されている。貫通孔３０ａの数及び大きさは特に限定されない。本実施形態では例えば、第１封止層３０に１６個の貫通孔３０ａが形成されている。第１封止層３０の材質は電気伝導性や構造的強度があり、二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難い材質で有れば良く特に限定されない。本実施形態では例えば、チタン層、窒化チタン層、アルミニウム−銅合金層、窒化チタン層がこの順で積層された積層構造を採用している。
【００４８】
第１封止層３０上の外周に位置する部分と第３絶縁層２８とに重ねて保護膜３１が積層されている。この保護膜３１は貫通孔３０ａを塞がないように配置される。保護膜３１の材質は二酸化シリコンをエッチングするエッチング液に対して腐食され難い材料であれば良く、特に限定されない。保護膜３１の材質としてＴＥＯＳ（テトラ・エトキシ・シラン）酸化膜、窒化シリコン等を用いることができる。本実施形態では例えば、保護膜３１の材質にＴＥＯＳ酸化膜と窒化シリコンの積層膜を採用している。
【００４９】
第１封止層３０と重ねて第２封止層３２が積層されている。第２封止層３２は第１封止層３０の貫通孔３０ａを塞いでいる。第２封止層３２の材質としては貫通孔３０ａを塞げる強度のある膜を形成できれば良く、例えば、アルミニウム、チタン、タングステン、チタンニッケル合金等の金属を用いることができる。本実施形態では例えば、第２封止層３２の材質にアルミニウムを採用している。第２封止層３２の膜厚は特に限定されないが本実施形態では例えば、３μｍ程度に設定している。
【００５０】
第２下地層４、包囲壁２５、第１封止層３０に囲まれた場所は空洞部３３となっている。包囲壁２５、第１封止層３０は空洞部３３を覆う被覆部に対応する。そして、振動素子５は空洞部３３に設置されている。空洞部３３の気圧は減圧されており、可動電極７の可動部７ｂが振動し易くなっている。そして、第１封止層３０及び第２封止層３２は、空洞部３３が減圧した状態で空洞部３３を封止する封止部材として機能している。
【００５１】
第１中間端子１１、第２中間端子１２、第３中間端子１３、第４中間端子１４、第５中間端子１５、第６中間端子１８の上には各端子と重ねて第１貫通電極３４が配置され、第１貫通電極３４と重ねて第２貫通電極３５が配置されている。さらに、第２貫通電極３５と重ねて第３貫通電極３６が配置されている。第１貫通電極３４、第２貫通電極３５、第３貫通電極３６はそれぞれ第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を貫通する電極となっている。
【００５２】
第３貫通電極３６上には電極パッド３７が設置され、保護膜３１は電極パッド３７を露出するように配置されている。保護膜３１及び第２封止層３２上には樹脂層３８が積層されている。樹脂層３８は電極パッド３７の上方を避けて配置される。樹脂層３８の材質としては、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、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂を好適に用いることができる。樹脂層３８の膜厚は特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上が好ましい。これにより、レゾネーターを実装する際に破損しないように応力を吸収することができる。
【００５３】
電極パッド３７上から樹脂層３８上にかけて配線３９が設置されている。配線３９の材質は特に限定されず電気伝導性を有する材質であれば良い。配線３９には、例えば、チタン−タングステン合金層、銅層がこの順で積層された金属層や銅層、クロム層、アルミニウム層等の金属層の単層構造やこれらの層を積層した積層構造を用いてもよい。
【００５４】
配線３９上には外部端子４０が設置されている。外部端子４０は、配線３９と電気的に接続されている。外部端子４０の材質は特に限定されないが、電気伝導性を有していれば良く、各種類の金属を用いることができる。本実施形態では例えばハンダを採用している。外部端子４０は略球状に形成されている。
【００５５】
配線３９及び樹脂層３８上にレジスト層４１が積層されている。レジスト層４１は外部端子４０の一部が露出するように形成されている。レジスト層４１は配線３９の酸化や腐食を防止し、電気的な不良を防ぐことができる。
【００５６】
レゾネーター１は例えば上記のようにチップ状にした半導体基板からなる基板２の上方に外部端子４０を直接設けることができる。そのため、レゾネーター１のパッケージサイズを、半導体チップとほぼ等しくすることができる。
【００５７】
駆動回路１０は第１配線８を介して固定電極６と接続され、第２配線９を介して可動電極７と接続されている。駆動回路１０が振動素子５に電圧を印加することにより、固定電極６と可動電極７との間には静電気が作用する。そして、振動素子５に印加する電圧を変動させることにより可動電極７が振動する。これにより、固定電極６と可動電極７との間の静電容量を変動させることができる。そして、静電容量が変動する特性は可動電極７の固有振動数によって設定される。従って、振動素子５を用いて特定の周波数の電圧波形を形成することが可能になっている。
【００５８】
空洞部３３内は減圧されていることから、空気が充填されているときに比べて可動電極７は振動し易くなっている。さらに、包囲壁２５及び第１封止層３０は電気伝導性があり、第６中間端子１８を通じて所定の電圧に維持されている。従って、レゾネーター１の外部から雑音となる電磁波が伝播するときにも、包囲壁２５及び第１封止層３０が電磁波の伝播を遮ることができる。その結果、振動素子５は雑音となる電磁波の影響を受け難くすることができる。
【００５９】
図３（ａ）はレゾネーターの回路構成を示すブロック図である。図３（ａ）に示すように、レゾネーター１が備える駆動回路１０は発振回路４４と波形形成回路４５とを有している。発振回路４４は振動素子５と接続され、所定の周波数の波形を形成する回路となっている。そして、波形形成回路４５は発振回路４４が出力する波形を分周して波形の周波数を変えたり、波形の形状を変える機能を備えている。例えば、三角波、矩形波、パルス波等の波形を出力する。波形形成回路４５は、発振回路４４が出力する周波数より低い周波数の波形を出力することが可能となっている。
【００６０】
（レゾネーターの製造方法）
次に上述したレゾネーター１の製造方法について図３〜図７にて説明する。図３（ｂ）は、レゾネーターの製造方法を示すフローチャートであり、図４〜図７はレゾネーターの製造方法を説明するための模式図である。尚、駆動回路１０、第３中間端子１３、第４中間端子１４、第５中間端子１５、配線１３ａ，１４ａ，１５ａの製造方法は公知であり、説明を省略する。
【００６１】
図３（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ１は配線形成工程に相当し、基板上に振動素子、配線、中間端子、第１包囲壁及び第２包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は耐食性絶縁膜形成工程に相当し、配線に重ねて第１耐食絶縁膜及び第２耐食絶縁膜を形成する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は第１層間絶縁膜形成工程に相当し、振動素子上に第１絶縁層を形成する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は第１側壁形成工程に相当し、第３包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ５に移行する。
【００６２】
ステップＳ５は第２層間絶縁膜形成工程に相当し、第１絶縁層に重ねて第２絶縁層を形成する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は第２側壁形成工程に相当し、第３包囲壁に重ねて第４包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は第３層間絶縁膜形成工程に相当し、第２絶縁層に重ねて第３絶縁層を形成する工程である。ステップＳ３の第１層間絶縁膜成工程、ステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程、ステップＳ７の第３層間絶縁膜形成工程により層間絶縁膜形成工程が構成されている。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は第３側壁形成工程に相当し、第４包囲壁に重ねて第５包囲壁を形成する工程である。ステップＳ４の第１側壁形成工程、ステップＳ６の第２側壁形成工程、ステップＳ８の第３側壁形成工程により側壁形成工程が構成されている。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は蓋部形成工程に相当し、第５包囲壁及び第５包囲壁に囲まれた場所に第１封止層を積層して形成する工程である。次にステップＳ１０に移行する。
【００６３】
ステップＳ１０は保護膜形成工程に相当し、第１封止層の周囲に保護膜を形成する工程である。次にステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１は空洞部形成工程に相当し、包囲壁及び第１封止層に覆われた層間絶縁層をエッチングして空洞を形成する工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は封止工程に相当し、第１封止層に重ねて第２封止層を形成し、空洞を封止する工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は端子部形成工程に相当し、中間端子と接続する外部端子を形成する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４はダイシング工程に相当し、マザー基板を切断してチップ状に分割する工程である。以上の製造工程にてレゾネーターが完成する。
【００６４】
次に、図４〜図７を用いて、図３（ｂ）に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。まず、図４（ａ）〜図４（ｃ）はステップＳ１の配線形成工程に対応する図である。図４（ａ）に示すように、マザー基板４６を用意し、マザー基板４６上に第１下地層３及び第２下地層４を形成する。第２下地層４は包囲壁２５を形成する予定の場所に形成する。マザー基板４６は、例えば、シリコンウェハーであり、レゾネーター１を複数配置可能な広さを備えている。そして、マザー基板４６を分割したものが基板２に相当する。第１下地層３は、例えば、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法、ＬＯＣＯＳ法により形成される。第２下地層４は、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法を用いて形成される。
【００６５】
次に、第２下地層４上に固定電極６を形成し、第１下地層３及び第２下地層４上に第１配線８を形成する。この時、同時に第１中間端子１１も形成する。固定電極６、第１配線８、第１中間端子１１はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理とを用いて形成される。多結晶シリコンからなるパターンを形成した後でこのパターンに電気伝導性を付与するために所定の不純物をドーピングする。ドーピングは例えば、ＰＯＣＬ3やＢＢｒ3等のガス中でドーパントを堆積させ、熱拡散させることにより行うことができる。続いて、固定電極６及び第１配線８を熱酸化することにより、固定電極６の表面に絶縁膜６ａを形成し、第１配線８の表面に絶縁膜８ａを形成する。このとき、第１中間端子１１にも酸化膜が形成される。
【００６６】
次に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、可動電極７、第２配線９、第２中間端子１２、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７を形成する。このとき、同時に第６中間端子１８も形成する。可動電極７、第２配線９、第２中間端子１２、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第６中間端子１８の形成方法は固定電極６及び第１配線８と同様な方法であり、説明を省略する。続いて、熱酸化することにより、可動電極７、第２配線９、第２中間端子１２、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７の各表面に絶縁膜７ｄ，９ｄ，１２ａ，１６ａ，１７ａを形成する。このとき、第６中間端子１８にも酸化膜が形成される。
【００６７】
次に、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０を形成する予定の場所の絶縁膜６ａ，７ｄ，１６ａ，１７ａを除去する。絶縁膜の除去にはフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理が用いられる。
【００６８】
図４（ｄ）〜図４（ｅ）はステップＳ２の耐食性絶縁膜形成工程に対応する図である。図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示すように、第１包囲壁１６の端から第２包囲壁１７の端にかけて第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０を形成する。第１耐食絶縁膜１９は第１配線８上の一部を覆って配置され、第２耐食絶縁膜２０は第２配線９上の一部を覆って配置される。第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理及びフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により形成される。
【００６９】
図５（ａ）はステップＳ３の第１層間絶縁膜形成工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、第１下地層３、第２下地層４上に第１絶縁層２６を積層する。このとき、第１配線８、第２配線９、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に重ねて第１絶縁層２６を積層する。第１絶縁層２６はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理やスピンコート等の塗布法を用いて形成する。第１絶縁層２６を形成した後に、第１絶縁層２６の表面を平坦化する処理を行ってもよい。第１絶縁層２６のうち第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に囲まれている場所の第１絶縁層２６を第１犠牲層４７とする。
【００７０】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）はステップＳ４の第１側壁形成工程に対応する図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、第１絶縁層２６をパターニングする。これにより、第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４を設置する場所の第１絶縁層２６を貫通する開口部を形成する。そして、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４が形成される。第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理をした後にフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理を行なうことにより形成される。尚、第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４は、同一の工程で形成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。
【００７１】
電気伝導性のある第３包囲壁２２は第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７と接触して形成される。これにより、第１包囲壁１６と第２包囲壁１７との間は第３包囲壁２２を介して導通可能となる。第３包囲壁２２と第１配線８及び第２配線９との間には第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が配置されている。従って、第３包囲壁２２と第１配線８との間は絶縁され、第３包囲壁２２と第２配線９との間も絶縁されている。
【００７２】
第１貫通電極３４も第１中間端子１１、第２中間端子１２、第３中間端子１３、第４中間端子１４、第５中間端子１５と接触して形成される。これにより、第１貫通電極３４はこれらの端子との間で導通が可能になる。
【００７３】
図６（ａ）及び図６（ｂ）はステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程〜ステップＳ１０の保護膜形成工程に対応する図である。図６（ａ）に示すように、ステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程では第１絶縁層２６に重ねて第２絶縁層２７を形成する。そして、ステップＳ６の第２側壁形成工程では第２絶縁層２７に開口部を形成する。続いて、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第４包囲壁２３及び第２貫通電極３５を形成する。
【００７４】
ステップＳ７の第３層間絶縁膜形成工程では第２絶縁層２７に重ねて第３絶縁層２８を形成する。そして、ステップＳ８の第３側壁形成工程では第３絶縁層２８に開口部を形成する。続いて、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第５包囲壁２４及び第３貫通電極３６を形成する。
【００７５】
第２絶縁層２７のうち第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に囲まれている場所の第２絶縁層２７を第２犠牲層４９とする。同様に、第３絶縁層２８のうち第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に囲まれている場所の第３絶縁層２８を第３犠牲層５０とする。そして、第１犠牲層４７、第２犠牲層４９及び第３犠牲層５０を合わせて犠牲層５１と称す。
【００７６】
第２絶縁層２７及び第３絶縁層２８の形成方法は第１絶縁層２６と同様の方法であり、説明を省略する。第４包囲壁２３及び第５包囲壁２４の形成方法も第３包囲壁２２の形成方法と同様の方法であり説明を省略する。そして、第２貫通電極３５及び第３貫通電極３６の形成方法は第１貫通電極３４の形成方法と同様の方法であり説明を省略する。
【００７７】
ステップＳ９の蓋部形成工程では第３絶縁層２８に重ねてチタン層、窒化チタン層、アルミニウム−銅合金層、窒化チタン層をこの順で積層した金属層５２を形成する。続いて、図６（ｂ）に示すように金属層５２をパターニングして第１封止層３０を形成する。このとき、第１封止層３０に貫通孔３０ａを形成する。さらに、金属層５２をパターニングして第３貫通電極３６上に電極パッド３７を形成する。
【００７８】
第１封止層３０及び電極パッド３７は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法等により成膜した後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニングによって形成される。尚、第１封止層３０及び電極パッド３７は、同一の工程で形成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。さらに、ステップＳ８の第３側壁形成工程とステップＳ９の蓋部形成工程とは同一工程にて実施しても良い。
【００７９】
ステップＳ１０の保護膜形成工程では、第１封止層３０の少なくとも一部を避けて、第３絶縁層２８上に保護膜３１を形成する。保護膜３１は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法等により成膜した後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニングによって形成される。
【００８０】
図６（ｃ）はステップＳ１１の空洞部形成工程に対応する図である。図６（ｃ）に示すように、貫通孔３０ａを通して振動素子５の周囲の犠牲層５１をエッチングし、空洞部３３を形成する。エッチングには、ＨＦベーパーエッチングを採用している。
【００８１】
包囲壁２５、第１封止層３０、保護膜３１はエッチング液に腐食され難い材料から構成されている。従って、包囲壁２５及び第１封止層３０に囲まれた犠牲層５１のみがエッチングされる。そして、包囲壁２５を取り囲む絶縁層２９はエッチングされずに残留する。
【００８２】
第３包囲壁２２と第１配線８との間、第１包囲壁１６と第１配線８との間、第２包囲壁１７と第１配線８との間には第１耐食絶縁膜１９が配置されている。従って、犠牲層５１をエッチングするエッチング液が第１配線８に沿って包囲壁２５から絶縁層２９に漏洩しないようになっている。同様に、第３包囲壁２２と第２配線９との間、第１包囲壁１６と第２配線９との間、第２包囲壁１７と第２配線９との間には第２耐食絶縁膜２０が配置されている。従って、犠牲層５１をエッチングするエッチング液が第２配線９に沿って包囲壁２５から絶縁層２９に漏洩しないようになっている。
【００８３】
図７（ａ）はステップＳ１２の封止工程に対応する図である。図７（ａ）に示すように、第１封止層３０上及び保護膜３１上に第２封止層３２を形成する。これにより、貫通孔３０ａを塞いで空洞部３３を封止する。第２封止層３２は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法等の気相成長法により形成することができる。このとき、減圧状態において第２封止層３２を形成する。これにより、空洞部３３を減圧状態のまま封止することができる。
【００８４】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）はステップＳ１３の端子部形成工程に対応する図である。図７（ｂ）に示すように、電極パッド３７の上面を除いて、保護膜３１上及び第２封止層３２上に樹脂層３８を形成する。より具体的には、まず、電極パッド３７の上面の保護膜３１をフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によってパターニングして開口する。次に、スピンコート法により樹脂を塗布し窒素雰囲気中で３００℃〜４００℃程度の熱処理を行う。これにより塗布した樹脂を硬化させて樹脂の膜を形成する。次に、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によって樹脂の膜をパターニングして樹脂層３８を形成する。
【００８５】
電極パッド３７上、樹脂層３８上に、配線３９を形成する。配線３９は、スパッタ法やめっき法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理と、により形成される。
【００８６】
次に、図７（ｃ）に示すように、樹脂層３８上及び配線３９上に、レジスト層４１を形成する。レジスト層４１は、配線３９の外部端子４０が形成される予定の場所を避けて形成される。レジスト層４１は、例えば、スピンコート法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理と、により形成される。
【００８７】
次に、配線３９上に外部端子４０を形成する。外部端子４０は、例えば、配線３９上にハンダ膜を形成した後、１８０℃〜３００℃程度に加熱してハンダ膜を溶融することで形成される。
【００８８】
ステップＳ１４のダイシング工程では、マザー基板４６を切断予定線にて切断する。マザー基板４６を粘着性のあるシートに貼る。続いて、先端にダイヤモンド粉が塗布された回転刃を用いて切断予定線に沿って切り込みを入れる。この後、シートを広げることにより切断予定線に沿ってマザー基板４６が破断されて基板２の大きさに分割される。これにより、各レゾネーター１がチップ状に分離する。その結果、図１に示すように、レゾネーター１が完成する。
【００８９】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ１１の空洞部形成工程において、エッチング液により犠牲層５１が溶解されることにより、包囲壁２５内に空洞部３３が形成される。包囲壁２５はエッチング液により溶解され難く、エッチング液が溶解する範囲を包囲壁２５が制御する。第１配線８及び第２配線９は包囲壁２５を貫通している。空洞部３３を形成するときに第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間からエッチング液が流出すると、包囲壁２５を取り巻く絶縁層２９は溶解する。本実施形態では第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間に第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が配置されている。従って、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間からエッチング液が包囲壁２５の外側に流出することを防止することができる。
【００９０】
（２）本実施形態によれば、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間に第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が配置されている。この第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０は犠牲層５１よりエッチング液に対して腐食され難い性質を有している。従って、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５とを絶縁するとともに、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間からエッチング液が包囲壁２５の外側に流出することを防止することができる。
【００９１】
（３）本実施形態によれば、犠牲層５１の材質は二酸化シリコンであり、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０の材質はアルミナである。従って、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０は絶縁性を有している。そして、エッチングにＨＦベーパーエッチング等を選択することにより、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０は犠牲層５１より腐食され難くすることができる。
【００９２】
（４）本実施形態によれば、レゾネーター１は振動素子５と発振回路４４とを備えており、発振回路４４が形成する波形を出力する。レゾネーター１はエッチング液が包囲壁２５から流出することのない品質の良い電子装置になっている。従って、このレゾネーター１は品質良く波形を出力する電子装置とすることができる。
【００９３】
（５）本実施形態によれば、包囲壁２５及び第１封止層３０は導電体により形成されている。従って、例えば接地して導電体の電位を固定することによって、包囲壁２５及び第１封止層３０により振動素子５は電磁波の伝播を遮られている。その結果、振動素子５は雑音となる電磁波の影響を受け難くすることができる。
【００９４】
（６）本実施形態によれば、空洞部３３内は減圧されていることから、空気が充填されているときに比べて可動電極７は振動し易くなっている。従って、振動素子５を品質良く振動させることができる。
【００９５】
（７）本実施形態によれば、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０と重ねて包囲壁２５が配置されている。そして、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０にアルミナを採用し、包囲壁２５にアルミニウムと銅との合金を採用している。従って、熱膨張係数の近い金属を配置しているので、過熱されるときにも剥離し難くすることができる。
【００９６】
（第２の実施形態）
次に、レゾネーターの一実施形態について図８〜図１１を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、エッチング液の漏洩を防止する構造が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９７】
（レゾネーター）
図８はレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図である。図９（ａ）は図８のレゾネーターのＣ−Ｃ’線及びＥ−Ｅ’線に沿う模式断面図であり、図９（ｂ）は図８のレゾネーターのＤ−Ｄ’線及びＦ−Ｆ’線に沿う模式断面図である。図９（ｃ）及び図９（ｄ）は側壁延長部を示す要部拡大図である。すなわち、本実施形態では、図８及び図９に示すように、電子装置としてのレゾネーター５５は振動素子５と振動素子５を駆動する駆動回路１０とを備えている。レゾネーター５５のうち駆動回路１０以外の部分を発振装置５５ａとする。
【００９８】
レゾネーター５５は基板２を備え、基板２上に第１下地層３及び第２下地層４がこの順に積層されている。第２下地層４の材質はアルミナに加えて窒化シリコンを用いることができる。第２下地層４上の中央付近には機能素子としての振動素子５が設置されている。第２下地層４上には配線としての第３配線５６と配線としての第４配線５７とが設置されている。そして、第３配線５６は固定電極６と接続され、第４配線５７は可動電極７と接続されている。
【００９９】
第２下地層４上において振動素子５のＹ方向側には第６包囲壁５８が配置され、振動素子５の−Ｙ方向側には第７包囲壁５９が配置されている。第６包囲壁５８の一端は第３配線５６の近くの場所まで延在し、第６包囲壁５８の他端は第４配線５７の近くの場所まで延在して配置されている。同様に、第７包囲壁５９の一端は第３配線５６の近くの場所まで延在し、第７包囲壁５９の他端は第４配線５７の近くの場所まで延在して配置されている。
【０１００】
第３配線５６は固定電極６からＸ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部５６ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。第６包囲壁５８が第３配線５６と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第１側壁右延長部６０が配置されている。第１側壁右延長部６０は第３配線５６に沿って配置され、第３配線５６と第１側壁右延長部６０とが隣合う場所では第３配線５６と第１側壁右延長部６０との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第１側壁右延長部６０は第６包囲壁５８からＸ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６０ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０１】
同様に、第７包囲壁５９が第３配線５６と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第１側壁左延長部６１が配置されている。第１側壁左延長部６１は第３配線５６に沿って配置され、第３配線５６と第１側壁左延長部６１とが隣合う場所では第３配線５６と第１側壁左延長部６１との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第１側壁左延長部６１は第６包囲壁５８からＸ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６１ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０２】
第１側壁右延長部６０と第３配線５６との間隔は漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第３配線５６は第１側壁右延長部６０と絶縁状態となっている。同様に、第１側壁左延長部６１と第３配線５６との間隔も漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第３配線５６は第１側壁左延長部６１とも絶縁状態となっている。
【０１０３】
第４配線５７は可動電極７から−Ｘ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部５７ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。第６包囲壁５８が第４配線５７と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第２側壁右延長部６２が配置されている。第２側壁右延長部６２は第４配線５７に沿って配置され、第４配線５７と第２側壁右延長部６２とが隣合う場所では第４配線５７と第２側壁右延長部６２との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第２側壁右延長部６２は第６包囲壁５８から−Ｘ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６２ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０４】
同様に、第７包囲壁５９が第４配線５７と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第２側壁左延長部６３が配置されている。第２側壁左延長部６３は第４配線５７に沿って配置され、第４配線５７と第２側壁左延長部６３とが隣合う場所では第４配線５７と第２側壁左延長部６３との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第２側壁左延長部６３は第７包囲壁５９から−Ｘ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６３ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０５】
第２側壁右延長部６２と第４配線５７との間隔は漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第４配線５７は第２側壁右延長部６２と絶縁状態となっている。同様に、第２側壁左延長部６３と第４配線５７との間隔も漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第４配線５７は第２側壁左延長部６３とも絶縁状態となっている。
【０１０６】
第６包囲壁５８、第７包囲壁５９、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３の材質は第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７と同じ材質を用いることができる。つまり、電気伝導性があり二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難い性質があれば良く、特に限定されない。これらの材質には金属や電気伝導性のあるシリコン等を採用することができる。本実施形態では例えば、燐やホウ素等の不純物をドーピングすることにより電気伝導性が付与された多結晶シリコンを用いている。
【０１０７】
第３配線５６と第６包囲壁５８との間には層間絶縁膜としての第４絶縁層６４が配置され、第３配線５６と第１側壁右延長部６０との間にも第４絶縁層６４が配置されている。さらに、第３配線５６と第７包囲壁５９との間に第４絶縁層６４が配置され、第３配線５６と第１側壁左延長部６１との間にも第４絶縁層６４が配置されている。このとき、屈曲部５６ａと屈曲部６０ａとの間や屈曲部５６ａと屈曲部６１ａとの間の屈曲部６４ａでは第４絶縁層６４も折れ曲がった折れ線状となっている。そして、第３配線５６の上にも第４絶縁層６４が配置されている。
【０１０８】
同様に、第４配線５７と第６包囲壁５８との間には層間絶縁膜としての第５絶縁層６５が配置され、第４配線５７と第２側壁右延長部６２との間にも第５絶縁層６５が配置される。さらに、第４配線５７と第７包囲壁５９との間にも第５絶縁層６５が配置され、第４配線５７と第２側壁左延長部６３との間にも第５絶縁層６５が配置される。このとき、屈曲部５７ａと屈曲部６２ａとの間や屈曲部５７ａと屈曲部６３ａとの間の屈曲部６５ａでは第５絶縁層６５も折れ曲がった折れ線状となっている。そして、第４配線５７の上にも第５絶縁層６５が配置されている。
【０１０９】
第４絶縁層６４及び第５絶縁層６５は第１犠牲層４７及び第１絶縁層２６と接続する。そして、第４絶縁層６４及び第５絶縁層６５の材質は第１犠牲層４７及び第１絶縁層２６と同じ材質である二酸化シリコンとなっている。
【０１１０】
そして、第６包囲壁５８、第７包囲壁５９、第４絶縁層６４、第５絶縁層６５の上に被覆部及び側壁部としての第８包囲壁６６が配置される。第８包囲壁６６上には第４包囲壁２３、第５包囲壁２４が積層されている。第６包囲壁５８、第７包囲壁５９、第８包囲壁６６、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４は振動素子５を取り囲む被覆部及び側壁部としての包囲壁６７を構成している。第８包囲壁６６は第１の実施形態における第３包囲壁２２に相当する壁であり、包囲壁６７は第１の実施形態における包囲壁２５に相当する壁である。
【０１１１】
第１側壁右延長部６０及び第１側壁左延長部６１の上と第１側壁右延長部６０及び第１側壁左延長部６１の間の第４絶縁層６４の上とには第１側壁上延長部６８が配置されている。つまり、第１側壁上延長部６８は第１側壁右延長部６０及び第１側壁左延長部６１に架橋され、第４絶縁層６４を覆うように配置されている。そして、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第１側壁上延長部６８により液流動防止部及び側壁延長部としての第１側壁延長部６９が構成されている。
【０１１２】
同様に、第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３の上と第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３の間の第５絶縁層６５との上には第２側壁上延長部７０が配置されている。つまり、第２側壁上延長部７０は第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３に架橋され、第５絶縁層６５を覆うように配置されている。そして、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３、第２側壁上延長部７０により液流動防止部及び側壁延長部としての第２側壁延長部７１が構成されている。
【０１１３】
つまり、包囲壁６７からＸ方向の絶縁層２９に突出する第１側壁延長部６９と第３配線５６とで第４絶縁層６４を挟むように配置されている。同様に、包囲壁６７から−Ｘ方向の絶縁層２９に突出する第２側壁延長部７１と第４配線５７とで第５絶縁層６５を挟むように配置されている。
【０１１４】
（レゾネーターの製造方法）
次に上述したレゾネーター５５の製造方法について図１０及び図１１にて説明する。図１０は、レゾネーターの製造方法を示すフローチャートであり、図１１はレゾネーターの製造方法を説明するための模式図である。
【０１１５】
図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ２１は配線形成工程に相当し、基板上に振動素子、配線、中間端子、第６包囲壁及び第７包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は第１層間絶縁膜形成工程に相当し、第１絶縁層、第４絶縁層、第５絶縁層を形成する工程である。ステップＳ２２の第１層間絶縁膜形成工程、ステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程、ステップＳ７の第３層間絶縁膜形成工程により層間絶縁膜形成工程が構成されている。次にステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３は第１側壁形成工程に相当し、第８包囲壁、第１側壁上延長部、第２側壁上延長部を形成する工程である。ステップＳ２３の第１側壁形成工程、ステップＳ６の第２側壁形成工程、ステップＳ８の第３側壁形成工程により側壁形成工程が構成されている。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５以降は第１の実施形態と同じであり説明を省略する。以上の製造工程にてレゾネーターが完成する。
【０１１６】
次に、図１１を用いて、図１０に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｂ）はステップＳ２１の配線形成工程に対応する図である。図１１（ａ）に示すように、マザー基板４６を用意し、マザー基板４６上に第１下地層３及び第２下地層４を形成する。第１下地層３及び第２下地層４の形成方法は第１の実施形態と同様の方法を用いることができる。
【０１１７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、第２下地層４上に第４配線５７、第６包囲壁５８、第７包囲壁５９を形成する。このとき、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３も同じ工程にて形成する。これらの配線、包囲壁、延長部はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理とを用いて形成される。多結晶シリコンからなるパターンを形成した後でこのパターンに電気伝導性を付与するために所定の不純物をドーピングする。
【０１１８】
図１１（ｃ）はステップＳ２２の第１層間絶縁膜形成工程に対応する図である。図１１（ｃ）に示すように、第４配線５７、第６包囲壁５８、第７包囲壁５９に重ねて第１絶縁層２６を積層する。このとき、第３配線５６上にも第１絶縁層２６を積層する。第１絶縁層２６はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理を用いて形成する。第１絶縁層２６のうち第６包囲壁５８、第７包囲壁５９に囲まれている場所の第１絶縁層２６を第１犠牲層４７とする。第３配線５６の周囲に位置する第１絶縁層２６が第４絶縁層６４であり、第４配線５７の周囲に位置する第１絶縁層２６が第５絶縁層６５となっている。
【０１１９】
図１１（ｄ）〜図１１（ｆ）はステップＳ２３の第１側壁形成工程に対応する図である。図１１（ｄ）に示すように、第６包囲壁５８及び第７包囲壁５９上に位置する第１絶縁層２６をパターニングして第１絶縁層２６を貫通する開口部を形成する。さらに、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３上に位置する第１絶縁層２６をパターニングして第１絶縁層２６を貫通する開口部を形成する。尚、第４絶縁層６４及び第５絶縁層６５は除去せずに残しておく。
【０１２０】
次に、図１１（ｅ）及び（ｆ）に示すように、開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第８包囲壁６６、第２側壁上延長部７０が形成される。尚、第１側壁上延長部６８も同様に形成される。これにより、第２側壁延長部７１が第５絶縁層６５を覆い、第１側壁延長部６９が第４絶縁層６４を覆う形態となる。
【０１２１】
第８包囲壁６６、第１側壁上延長部６８、第２側壁上延長部７０はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理とフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により形成される。
【０１２２】
ステップＳ２３の次に行うステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程〜ステップＳ１０の保護膜形成工程は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。ステップＳ１１の空洞部形成工程では包囲壁６７の内部に位置する貫通孔３０ａを通して振動素子５の周囲の犠牲層５１をエッチングし、空洞部３３を形成する。犠牲層５１をエッチングするエッチング液にはフッ化水素酸や他のシリコン酸化膜を溶解するエッチング液を使うことができる。
【０１２３】
第３配線５６が包囲壁６７を貫通する場所には第１側壁延長部６９が形成されている。第１側壁延長部６９と第３配線５６との間は漏電しない程度に接近して配置され、第１側壁延長部６９と第３配線５６との間には第４絶縁層６４が設置されている。犠牲層５１をエッチングするエッチング液が第３配線５６に沿って移動するときエッチング液は第４絶縁層６４を溶解する。エッチング液が循環しない場所ではエッチング液はエッチングの進行にともないエッチングする能力が低下する。そして、エッチング液は第１側壁延長部６９と第３配線５６との間から移動し難くなっている。従って、第４絶縁層６４を溶解するエッチング液は第４絶縁層６４を溶解し難くなる。その結果、エッチング液は第１側壁延長部６９における第４絶縁層６４をエッチングし難くなるので、エッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に漏洩し難くなるようになっている。
【０１２４】
同様に、第４配線５７が包囲壁６７を貫通する場所には第２側壁延長部７１が形成されている。第２側壁延長部７１は第１側壁延長部６９と同様の構造となっている。従って、エッチング液は第２側壁延長部７１における第５絶縁層６５をエッチングし難くなるので、エッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に漏洩し難くなるようになっている。
【０１２５】
ステップＳ１１の次に行われるステップＳ１２の封止工程以降の工程は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。その結果、図８に示すように、レゾネーター５５が完成する。
【０１２６】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１側壁延長部６９と第３配線５６との間には第４絶縁層６４が位置している為、第１側壁延長部６９と第３配線５６とは電気的に絶縁されている。同様に、第２側壁延長部７１と第４配線５７との間には第５絶縁層６５が位置している為、第２側壁延長部７１と第４配線５７とは電気的に絶縁されている。従って、包囲壁６７は第３配線５６及び第４配線５７と絶縁させることができる。
【０１２７】
（２）本実施形態によれば、包囲壁６７の犠牲層５１側からエッチング液が第１側壁延長部６９と第３配線５６との間の第４絶縁層６４を溶解する。エッチングの進行にともなって第４絶縁層６４を溶解したエッチング液は第４絶縁層６４を溶解し難くなるので、エッチング液が移動し難い場所では第４絶縁層６４が溶解され難くなる。第１側壁延長部６９は突出している為、第１側壁延長部６９と第３配線５６との間に流入したエッチング液は第４絶縁層６４を溶解し難くなる。その結果、第１側壁延長部６９はエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。第２側壁延長部７１は第１側壁延長部６９と同じ構造である為、第２側壁延長部７１もエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。
【０１２８】
（３）本実施形態によれば、第１側壁延長部６９と第３配線５６とに挟まれた第４絶縁層６４は屈曲部６４ａを有している。屈曲部６４ａでは直線となっている場所よりエッチング液が移動するときの流体抵抗が大きくなる。従って、屈曲部６４ａではエッチング液が移動し難いので、第４絶縁層６４が溶解され難くなる。その結果、第１側壁延長部６９はエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。第２側壁延長部７１は第１側壁延長部６９と同じ構造となっており、第５絶縁層６５も屈曲部６５ａを有している。従って、第２側壁延長部７１もエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。
【０１２９】
（４）本実施形態によれば、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３は第６包囲壁５８及び第７包囲壁５９を形成する工程と同じ工程にて形成することができる。そして、第１の実施形態における第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が不要であることから、アルミナの層を形成してパターニングする工程を省くことができる。従って、生産性良くレゾネーター５５を製造することができる。
【０１３０】
（第３の実施形態）
次に、レゾネーターの一実施形態について図１２を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、振動素子５及び包囲壁２５を形成する工程と駆動回路１０を形成する工程の一部が並行して行われる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１３１】
図１２は駆動回路におけるＭＯＳ素子の構造を示す模式図である。図１２に示すように、駆動回路１０にはＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子が形成されている。基板２にドーピング処理が行なわれることによりソース領域７４及びドレイン領域７５が形成されている。ソース領域７４とドレイン領域７５との間にはゲート絶縁膜７６が配置されている。ゲート絶縁膜７６は絶縁できる膜であればよく、本実施形態では例えば酸化シリコンの膜を用いている。ゲート絶縁膜７６はシリコン熱酸化またはスパッタ法、ＣＶＤ法等の気相成長法により形成することができる。
【０１３２】
ゲート絶縁膜７６と積層してゲート電極層７７が配置されている。ゲート電極層７７を形成するには多結晶シリコンからなるパターンを形成した後でこのパターンに電気伝導性を付与するために所定の不純物をドーピングする。この工程は、レゾネーター１の第２配線９、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７を形成する工程と同じ工程にて形成することができる。
【０１３３】
ゲート電極層７７上には第１絶縁層２６が設置されている。この第１絶縁層２６は包囲壁２５の周囲に配置された第１絶縁層２６と同じ絶縁層である。従って、本実施形態の第１絶縁層２６と第１の実施形態の第１絶縁層２６とは同じ工程にて形成することができる。
【０１３４】
ソース領域７４上にはソース電極７８が配置され、ドレイン領域７５上にはドレイン電極７９が配置されている。そして、ゲート電極層７７にはゲート電極８０が配置されている。ソース電極７８、ドレイン電極７９及びゲート電極８０を形成するには、まず、第１絶縁層２６をフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により開口部を形成する。次に、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことにより貫通電極を形成することができる。貫通電極はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理とフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により形成される。
【０１３５】
第１絶縁層２６上には配線８１が形成されている。配線８１は第１の実施形態における第１貫通電極３４を形成する方法を用いて形成することができる。そして、配線８１上には第２絶縁層２７、第３絶縁層２８、保護膜３１、樹脂層３８、レジスト層４１が積層されている。これらの層は第１の実施形態における層と同じ層であり、同じ工程にて形成することができる。
【０１３６】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ＭＯＳ素子にゲート電極層７７と第１絶縁層２６とが設置されている。そして、第２配線９を形成する工程とＭＯＳ素子のゲート電極層７７を形成する工程とは同じ工程にて行われる。さらに、絶縁層２９の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とＭＯＳ素子の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とは同じ工程にて行われる。従って、基板２上に振動素子５を形成する工程とＭＯＳ素子を形成する工程とを別々に行う場合に比べて生産性良く振動素子５及びＭＯＳ素子を形成することができる。
【０１３７】
（第４の実施形態）
次に、レゾネーターを用いた電子機器の１つである時計の一実施形態について図１３を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、レゾネーターを活用した電子機器である点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１３８】
図１３は、時計の構成を示す電気ブロック図である。図１３に示すように、電子機器としての時計８２は制御部８３を備えている。制御部８３はレゾネーター１と接続され、レゾネーター１は一定の周波数の矩形波信号を制御部８３に出力する。制御部８３は演算部を備え、演算部は矩形波信号と同期して各種の演算を行う。
【０１３９】
制御部８３は表示部８４及び入力部８５を備えている。表示部８４は制御部８３の演算部が演算結果を表示する装置であり、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置、時針分針等アナログ式表示装置等を用いることができる。入力部８５は押しボタン式のスイッチや回転式のダイヤル等を用いることができる。
【０１４０】
時計８２は現在時刻を表示する機能を備えている。入力部８５を用いて操作者は所定の時刻における時刻を入力する。制御部８３はレゾネーター１の出力を用いて時間の経過を演算する。そして、時刻を入力された時からの経過時間を加算して現在時刻を算出した結果を表示部８４に出力する。表示部８４は制御部８３の信号を受けて現在時刻を表示する。
【０１４１】
時計８２はストップウォッチの機能を備えている。入力部８５を用いて操作者はボタン式のスイッチを押すことにより計時開始の指示信号を入力する。制御部８３はレゾネーター１の出力を用いて時間の経過を演算する。そして、計時開始の信号を入力された時からの経過時間を算出し、算出した結果を表示部８４に出力する。表示部８４は制御部８３の信号を受けて経過時間を表示する。
【０１４２】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、時計８２はレゾネーター１を備えている。このレゾネーター１はエッチング液が包囲壁２５から流出することのない品質の良い装置になっている。従って、時計８２は品質の良いレゾネーター１を備えた機器とすることができる。
【０１４３】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、包囲壁２５内の空洞部３３に電気駆動される機能素子として振動素子５を設置した。電気駆動される機能素子は振動素子５に限らず他の素子でも良い。例えば、梁の自由端に錘が配置された加速度センサー、ジャイロセンサー、水晶振動子、ＳＡＷ（弾性表面波）素子、櫛歯電極等により可動するマイクロアクチュエーターを設置することができる。このときにもエッチング液が包囲壁２５から流出することのない構造となっている為、品質良く機能素子を駆動させることができる。
【０１４４】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、犠牲層５１のエッチングにはＨＦベーパーエッチングを行ったが、他の方法を用いても良い。例えば、エッチング液にフッ化水素酸や緩衝フッ酸等の薬液を用いて犠牲層５１をエッチングしても良い。このとき、第２下地層４上にエッチング液に対して腐食され難い膜を形成するのが好ましい。エッチング液に対して腐食され難い膜の材質はとくに限定されないが例えば、ＳｉＮ、チタン、アルミニウム、金を用いることができる。これにより、犠牲層５１を品質良く除去することができる。
【０１４５】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、包囲壁２５は第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７の上に第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４の３層の包囲壁を配置した。絶縁層２９は第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８の３層の絶縁層を配置した。包囲壁の数、絶縁層の数は特に限定されず、１〜２層でも良く、４層以上でも良い。振動素子５の大きさや製造工程の要因に応じて決定してもよい。これにより、振動素子５が大きいときにも対応することができる。また、工程設計の自由度を高めることができる。
【０１４６】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、包囲壁２５の平面形状は図１に示すように四角形の枠形状とした。包囲壁２５の平面形状は振動素子５を囲む形状であれば特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形の枠形状等の任意の形状にすることができる。これにより、配線、端子、駆動回路１０を設定する配置の自由度を高めることができる。尚、変形例１〜４は前記第２の実施形態にも適用することができる。
【０１４７】
（変形例５）
前記第４の実施形態では、レゾネーター１を用いたがレゾネーター１の代わりにレゾネーター５５を用いても良い。このときにも、品質良く所定の周波数の波形を活用することができる。
【０１４８】
（変形例６）
前記第４の実施形態では、レゾネーター１を用いる電子機器として時計８２の例を示したが、電子機器は時計８２に限らない。レゾネーター１を各種の電子機器に適用することができる。例えば、携帯電話、パーソナルコンピューター、電子辞書、デジタルカメラ、デジタル録音再生装置等に用いることができる。このとき、レゾネーター１は品質良く所定の周波数の波形を出力する為、品質の良い発振器を備えた電子機器とすることができる。
【０１４９】
（変形例７）
前記第３の実施形態では、駆動回路１０のＭＯＳ素子を形成する工程の一部と第１の実施形態におけるレゾネーター１を形成する工程の一部とが同じ工程にて行われた。これに限らず、駆動回路１０のＭＯＳ素子を形成する工程の一部と第２の実施形態におけるレゾネーター５５を形成する工程の一部とが同じ工程にて行われても良い。具体的には、第４配線５７を形成する工程とＭＯＳ素子のゲート電極層７７を形成する工程とを同じ工程にて行っても良い。さらに、絶縁層２９の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とＭＯＳ素子の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とは同じ工程にて行われる。従って、基板２上に振動素子５を形成する工程とＭＯＳ素子を形成する工程とを別々に行う場合に比べて生産性良く振動素子５及びＭＯＳ素子を形成することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１，５５…電子装置としてのレゾネーター、１ａ，５５ａ…電子装置としての発振装置、２…基板、５…機能素子としての振動素子、８…配線としての第１配線、９…配線としての第２配線、１９…耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第１耐食絶縁膜、２０…耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第２耐食絶縁膜、２２…被覆部及び側壁部としての第３包囲壁、２３…被覆部及び側壁部としての第４包囲壁、２４…被覆部及び側壁部としての第５包囲壁、２５，６７…被覆部及び側壁部としての包囲壁、２６…層間絶縁膜としての第１絶縁層、２７…層間絶縁膜としての第２絶縁層、２８…層間絶縁膜としての第３絶縁層、２９…層間絶縁膜としての絶縁層、３０…被覆部及び蓋部としての第１封止層、３０ａ…開口部としての貫通孔、３１…保護膜、３３…空洞部、５６…配線としての第３配線、５７…配線としての第４配線、６４…層間絶縁膜としての第４絶縁層、６４ａ，６５ａ…屈曲部、６５…層間絶縁膜としての第５絶縁層、６６…被覆部及び側壁部としての第８包囲壁、６９…側壁延長部及び液流動防止部としての第１側壁延長部、７１…側壁延長部及び液流動防止部としての第２側壁延長部、８２…電子機器としての時計。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置、電子機器及び電子装置の製造方法にかかわり、特に、空洞部を有する電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を利用して形成した機能素子が基板上に設けられた空洞部に配置された電子装置が知られている。機能素子はマイクロ振動子やマイクロセンサー等であり、微小な構造体が振動や変形等の動作を行う。そして、機能素子が動作し易くするために空洞部内は減圧されている。
【０００３】
空洞部を形成する方法が特許文献１に開示されている。これによると、基板上にＭＥＭＳ構造体を形成しその上に層間絶縁膜を形成する。その後、貫通孔を有する第１被覆層がＭＥＭＳ構造体の周囲の層間絶縁膜を覆うように形成する。続いて、第１被覆層の貫通孔を通してエッチング液を流動させることにより層間絶縁膜を除去してＭＥＭＳ構造体の可動部を可動可能にする。最後に第１被覆層の貫通孔を第２被覆層で覆うことにより、ＭＥＭＳ構造体の周囲に密閉された空洞が形成される。以下第１被覆層を被覆部と称す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０５４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＥＭＳ構造体が電気駆動される形態のとき、被覆部は電気伝導性のある材料を用いて電磁波ノイズの空洞への侵入を防ぐ構造がとられる。従って、ＭＥＭＳ構造体と接続する配線と被覆部とは絶縁させて電気信号を被覆部の外側に取り出す必要がある。
【０００６】
そして、配線と被覆部との間に層間絶縁膜を配置するとき、層間絶縁膜がエッチング液により溶解される。これにより、エッチング液が被覆部の周囲に流出する。そして、エッチング液が被覆部の周囲に位置する構造物に損傷を与える危険性がある。例えば、被覆部の周囲に層間絶縁膜が配置されるときには、被覆部の周囲の層間絶縁膜が損傷を受ける。その結果、被覆部の強度が低下して空洞部が維持できなくなる。そこで、被覆部の外にエッチング液が流出し難い構造の電子装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる電子装置であって、基板上の空洞部内に位置し電気駆動される機能素子と、前記空洞部の周囲を取り巻く層間絶縁膜と前記空洞部とを画成する電気伝導性を有する被覆部と、前記機能素子と接続し前記被覆部を貫通する配線と、を有し、前記配線が前記被覆部を貫通する場所には前記層間絶縁膜を溶解するエッチング液が前記空洞部から前記層間絶縁膜に流動することを防止し前記被覆部と前記配線とを絶縁する液流動防止部を備えることを特徴とする。
【０００９】
この電子装置によれば、基板上において層間絶縁膜と空洞部とが被覆部により画成されている。空洞部には機能素子が位置し、機能素子と接続して配線が設置されている。配線は被覆部を貫通している。配線と被覆部との間には液流動防止部が配置されている。液流動防止部は被覆部と配線とを絶縁するので、被覆部と配線との間では電流が流されない。
【００１０】
エッチング液により層間絶縁膜が溶解されることにより、被覆部内の空洞部が形成される。被覆部はエッチング液により溶解され難く、エッチング液が溶解する範囲を被覆部が制御する。空洞部内に位置する配線もエッチング液により溶解され難い。そして、配線は被覆部を貫通している。空洞部を形成するときに配線と被覆部との間からエッチング液が流出するときには、被覆部を取り巻く層間絶縁膜は溶解する。本適用例では配線と被覆部との間に液流動防止部が配置されているので、配線と被覆部との間からエッチング液が被覆部の外側に流出することを防止することができる。
【００１１】
［適用例２］
上記適用例にかかる電子装置において、前記液流動防止部は前記層間絶縁膜より前記エッチング液に対して腐食され難い耐食性絶縁膜を有し、前記耐食性絶縁膜は前記配線と前記被覆部との間に位置することを特徴とする。
【００１２】
この電子装置によれば、配線と被覆部との間に耐食性絶縁膜が配置されている。この耐食性絶縁膜は層間絶縁膜よりエッチング液に対して腐食され難い性質を有している。従って、耐食性絶縁膜は配線と被覆部とを絶縁するとともに、配線と被覆部との間からエッチング液が被覆部の外側に流出することを防止することができる。
【００１３】
［適用例３］
上記適用例にかかる電子装置において、前記層間絶縁膜は二酸化シリコンであり、前記耐食性絶縁膜はアルミナであることを特徴とする。
【００１４】
この電子装置によれば、層間絶縁膜は二酸化シリコンであり、耐食性絶縁膜はアルミナであることから、層間絶縁膜及び耐食性絶縁膜は絶縁性を有している。そして、エッチングにＨＦ（フッ化水素）ベーパーエッチングを選択することにより、耐食性絶縁膜は層間絶縁膜より耐エッチング性を確実に有することができる。
【００１５】
［適用例４］
上記適用例にかかる電子装置において、前記液流動防止部は前記被覆部から前記層間絶縁膜へ突出する側壁延長部を有し、前記側壁延長部と前記配線とで前記層間絶縁膜を挟むように配置されたことを特徴とする。
【００１６】
この電子装置によれば、液流動防止部は被覆部から層間絶縁膜へ突出する側壁延長部を有している。そして、側壁延長部と配線との間には層間絶縁膜が位置している為、側壁延長部と配線とは電気的に絶縁されている。そして、空洞部を形成するとき被覆部の空洞部側からエッチング液が側壁延長部と配線との間の層間絶縁膜を溶解する。層間絶縁膜を溶解したエッチング液は層間絶縁膜を溶解し難くなるので、エッチング液が移動し難い場所では層間絶縁膜が溶解され難くなる。側壁延長部は突出している為、側壁延長部と配線との間に流入したエッチング液は移動し難くなり層間絶縁膜を溶解し難くなる。その結果、側壁延長部はエッチング液が空洞部から層間絶縁膜に流動することを防止することができる。
【００１７】
［適用例５］
上記適用例にかかる電子装置において、前記側壁延長部及び前記配線に挟まれた前記層間絶縁膜は屈曲部を有することを特徴とする。
【００１８】
この電子装置によれば、側壁延長部及び配線に覆われた層間絶縁膜は屈曲部を有している。屈曲部では直線となっている場所よりエッチング液が移動するときの流体抵抗が大きくなる。従って、屈曲部ではエッチング液が移動し難いので、側壁延長部と配線とに挟まれた層間絶縁膜が溶解され難くなる。その結果、側壁延長部はエッチング液が空洞部から層間絶縁膜に流動することを防止することができる。
【００１９】
［適用例６］
本適用例にかかる電子機器は、発振回路を備えた電子機器であって、前記発振回路に上記に記載の電子装置を用いたことを特徴とする。
【００２０】
この電子機器によれば、電子機器は発振回路に上記の電子装置を備えており、電子装置が波形を形成している。この電子装置はエッチング液が被覆部から流出することのない品質の良い電子装置になっている。従って、電子機器は品質の良い電子装置を備えた電子機器とすることができる。
【００２１】
［適用例７］
本適用例にかかる電子装置の製造方法であって、基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、前記配線を覆って耐食性絶縁膜を形成する耐食性絶縁膜形成工程と、前記基板、前記配線、前記耐食性絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、前記開口部を封止する封止工程と、を有し、前記耐食性絶縁膜形成工程では前記層間絶縁膜よりエッチングされ難い前記耐食性絶縁膜を前記配線と前記側壁部との間に形成することを特徴とする。
【００２２】
この電子装置の製造方法によれば、配線形成工程において基板上に形成された機能素子と接続して配線が形成される。耐食性絶縁膜形成工程では配線上に耐食性絶縁膜が形成される。そして、層間絶縁膜形成工程では基板、配線、耐食性絶縁膜上に層間絶縁膜が形成される。側壁形成工程では層間絶縁膜が機能素子を囲むように筒状に除去され、除去された場所に側壁部が形成される。これにより、側壁部に囲まれた場所には層間絶縁膜が位置する。
【００２３】
蓋部形成工程では側壁部と側壁部に囲まれた層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部が形成される。保護膜形成工程では側壁部を取り巻く層間絶縁膜上に保護膜が形成される。これにより、側壁部を取り巻く層間絶縁膜はエッチングされないようになる。空洞部形成工程では開口部から基板と側壁部と蓋部とに囲まれた場所の層間絶縁膜がエッチングされて除去され空洞部が形成される。尚、開口部からエッチング液を流入させるのは、エッチング液を霧状にて流入させる場合と液状にて流入させる場合とがある。封止工程では開口部が封止される。これにより、空洞部は密閉される。
【００２４】
基板上には機能素子が形成されており、機能素子と接続して配線が形成される。配線を覆って耐食性絶縁膜が形成され、耐食性絶縁膜上には側壁部が形成される。これにより、配線と側壁部とが絶縁される。耐食性絶縁膜は層間絶縁膜よりエッチングされ難い膜である為、側壁部に囲まれた層間絶縁膜をエッチングするときに耐食性絶縁膜は配線と側壁部との間に残留する。従って、側壁部に囲まれた場所から配線と側壁部との間を抜けてエッチング液が流出することを防止することができる。
【００２５】
［適用例８］
本適用例にかかる電子装置の製造方法であって、基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、前記基板及び前記配線を覆って層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、前記側壁部と前記配線とが交差する場所から前記側壁部の周囲の前記配線に沿って側壁延長部を形成する側壁延長部形成工程と、前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、前記開口部を封止する封止工程と、を有し、前記層間絶縁膜形成工程では前記配線を覆って前記層間絶縁膜を形成し、前記側壁延長部形成工程では、前記配線を覆う前記層間絶縁膜をさらに側壁延長部が覆うことを特徴とする。
【００２６】
この電子装置の製造方法によれば、配線形成工程において基板上に形成された機能素子と接続して配線が形成される。層間絶縁膜形成工程では基板及び配線を覆って層間絶縁膜が形成される。そして、側壁形成工程では機能素子を囲むように基板及び配線上の層間絶縁膜が筒状に除去され、除去した場所に側壁部が形成される。
【００２７】
側壁延長部形成工程では側壁部と配線とが交差する場所から側壁部の周囲の配線に沿って配線を覆う層間絶縁膜がさらに側壁延長部に覆われる。これにより配線と側壁延長部とが絶縁される。蓋部形成工程では側壁部と側壁部に囲まれた層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部が形成される。保護膜形成工程では、側壁部を取り巻く層間絶縁膜上に保護膜が形成される。これにより、側壁部を取り巻く層間絶縁膜はエッチングされないようになる。空洞部形成工程では開口部から基板と側壁部と蓋部とに囲まれた場所の層間絶縁膜がエッチングされて除去され空洞部が形成される。そして、封止工程では開口部が封止される。これにより、空洞部は密閉される。
【００２８】
基板上には機能素子が形成されており、機能素子と接続して配線が形成される。配線上には層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜を覆って側壁部及び側壁延長部が形成される。これにより、側壁延長部が無いときに比べて、側壁部に囲まれた場所から配線と側壁延長部との間を抜けてエッチング液が流出し難くなる。従って、側壁部に囲まれた場所から配線と側壁延長部との間を抜けてエッチング液が流出することを防止することができる。
【００２９】
［適用例９］
上記適用例にかかる電子装置の製造方法において、前記基板上にはＭＯＳ素子が形成され、前記配線と前記層間絶縁膜とのうち少なくとも一方は前記ＭＯＳ素子を形成する工程にて形成されることを特徴とする。
【００３０】
この電子装置の製造方法によれば、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子に配線と層間絶縁膜とが設置されている。そして、機能素子に配線を形成する工程とＭＯＳ素子に配線を形成する工程とは同じ工程にて行われる。さらに、機能素子に層間絶縁膜を形成する工程とＭＯＳ素子に層間絶縁膜を形成する工程とは同じ工程にて行われる。従って、基板上の機能素子を形成する工程とＭＯＳ素子を形成する工程とを別々に行う場合に比べて生産性良く機能素子及びＭＯＳ素子を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施形態にかかわるレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図。
【図２】（ａ）は図１のレゾネーターのＡ−Ａ’線に沿う模式断面図、（ｂ）は図１のレゾネーターのＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図。
【図３】（ａ）はレゾネーターの回路構成を示すブロック図、（ｂ）は、レゾネーターの製造方法を示すフローチャート。
【図４】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図５】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図６】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図７】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図８】第２の実施形態にかかわるレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図。
【図９】（ａ）は図８のレゾネーターのＣ−Ｃ’線及びＥ−Ｅ’線に沿う模式断面図、（ｂ）は図８のレゾネーターのＤ−Ｄ’線及びＦ−Ｆ’線に沿う模式断面図、（ｃ）及び（ｄ）は側壁延長部を示す要部拡大図。
【図１０】レゾネーターの製造方法を示すフローチャート。
【図１１】レゾネーターの製造方法を説明するための模式図。
【図１２】第３の実施形態にかかわる駆動回路におけるＭＯＳ素子の構造を示す模式図。
【図１３】第４の実施形態にかかわる時計の構成を示す電気ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
本実施形態では、振動素子を空洞内に備えて所定の周波数の波形を出力するレゾネーターとこのレゾネーターを製造する特徴的な例について、図１〜図７に従って説明する。
【００３３】
（レゾネーター）
図１はレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図である。図２（ａ）は図１のレゾネーターのＡ−Ａ’線に沿う模式断面図であり、図２（ｂ）は図１のレゾネーターのＢ−Ｂ’線に沿う模式断面図である。最初にレゾネーター１について図１及び図２に従って説明する。電子装置としてのレゾネーター１は長方形の基板２を備えている。基板２の長手方向をＸ方向とし、基板２の平面方向でＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。基板２の厚み方向をＺ方向とする。基板２の材質は特に限定されないが、シリコン基板等の半導体基板、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、合成樹脂基板等の各種の基板を用いることができる。基板２上に半導体による集積回路を形成するときには、シリコン基板等の半導体基板を用いる。本実施形態では、例えば、シリコン基板を採用している。基板２の厚みは特に限定されないが本実施形態では例えば、２００μｍ〜６００μｍの厚みを採用している。
【００３４】
基板２上には第１下地層３が形成されている。第１下地層３としては、例えば、トレンチ絶縁層、ＬＯＣＯＳ（Ｌｏｃａｌ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎ）絶縁層、セミリセスＬＯＣＯＳ絶縁層を用いることができる。第１下地層３は、基板２上に形成された複数の素子間を電気的に絶縁する絶縁層となっている。
【００３５】
第１下地層３上の一部には第２下地層４が形成されている。第２下地層４の材質は、特に限定されないが二酸化シリコンの膜をエッチングするエッチング液に対して腐食され難い材質であれば良い。例えば、第２下地層４の材質にアルミナを用いることができる。これにより、第２下地層４は、第２下地層４上にてエッチング処理を行なうときのエッチングストッパー層として機能することができる。
【００３６】
第２下地層４上の中央付近には機能素子としての振動素子５が設置されている。振動素子５は固定電極６と可動電極７とを備えている。固定電極６は第２下地層４上に設置されている。可動電極７は固定部７ａと可動部７ｂと支持部７ｃとを有する。固定部７ａは第２下地層４上に形成され、可動部７ｂは固定電極６に対向する場所に配置されている。そして、支持部７ｃは、可動部７ｂと固定部７ａとを連結するように配置され可動部７ｂを支持している。可動部７ｂは支持部７ｃにより支持された片持ち梁の構造になっている。これにより、可動部７ｂを振動させることにより、可動部７ｂと固定電極６との距離を変動させることができる。
【００３７】
第２下地層４上には配線としての第１配線８と配線としての第２配線９とが設置されている。そして、第１配線８は固定電極６と接続され、第２配線９は可動電極７と接続されている。第１下地層３上には駆動回路１０が設置され、第１下地層３上には第１中間端子１１及び第２中間端子１２が設置されている。第１配線８の一端は駆動回路１０と接続され、第１配線８の別の他端は第１中間端子１１と接続されている。第２配線９の一端は駆動回路１０と接続され、第２配線９の別の他端は第２中間端子１２と接続されている。そして、第１中間端子１１と第２中間端子１２との間の電圧を検出することにより、振動素子５に印加される電圧信号を検出することができる。
【００３８】
駆動回路１０はトランジスターやキャパシター等の電気素子によって構成され、振動素子５に駆動信号を出力する。第１下地層３上には第３中間端子１３、第４中間端子１４及び第５中間端子１５が設置されている。そして、第３中間端子１３と駆動回路１０とは配線１３ａにより接続され、第４中間端子１４と駆動回路１０とは配線１４ａにより接続されている。同様に、第５中間端子１５と駆動回路１０とは配線１５ａにより接続されている。第３中間端子１３はグランドライン用の端子であり、第４中間端子１４は電源供給用の端子である。そして、第５中間端子１５は信号出力用の端子である。駆動回路１０は所定の周波数の電圧信号を形成する回路であり、電圧信号を第５中間端子１５に出力する。換言すれば、レゾネーター１は、振動素子５と駆動回路１０とが同じ基板２上に併設された発振器となっている。レゾネーター１のうち駆動回路１０以外の部分を発振装置１ａとする。
【００３９】
第２下地層４上において振動素子５のＹ方向側には第１包囲壁１６が配置され、振動素子５の−Ｙ方向側には第２包囲壁１７が配置されている。第１包囲壁１６の一端は第１配線８の近くの場所まで延在し、第１包囲壁１６の別の他端は第２配線９の近くの場所まで延在して配置されている。同様に、第２包囲壁１７の一端は第１配線８の近くの場所まで延在し、第２包囲壁１７の別の他端は第２配線９の近くの場所まで延在して配置されている。第２包囲壁１７の近くには第６中間端子１８が設置され、第２包囲壁１７と第６中間端子１８とは配線１８ａによって接続されている。
【００４０】
そして、振動素子５のＸ方向側では第１配線８を跨いで第１包囲壁１６と第２包囲壁１７とを接続するように耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第１耐食絶縁膜１９が配置されている。詳しくは、第１耐食絶縁膜１９は第１包囲壁１６の上から第１包囲壁１６と第１配線８との間の第２下地層４上を経て第１配線８上に配置されている。続いて、第１耐食絶縁膜１９は第１配線８の上から第１配線８と第２包囲壁１７との間の第２下地層４上を経て第２包囲壁１７上に配置されている。尚、第２下地層４は第１包囲壁１６と第２包囲壁１７とに囲まれた場所とその周囲に設置されている。これにより、第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７とに囲まれた場所の基板２は第２下地層４に覆われた状態となっている。振動素子５の−Ｘ方向側では第２配線９を跨いで第１包囲壁１６と第２包囲壁１７とを接続するように耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第２耐食絶縁膜２０が配置されている。第２耐食絶縁膜２０が配置される形態の詳細は第１耐食絶縁膜１９の形態と同じ形態となっており、説明を省略する。
【００４１】
振動素子５、第１配線８、第２配線９、第１中間端子１１〜第５中間端子１５、配線１３ａ、配線１４ａ、配線１５ａ、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第６中間端子１８及び配線１８ａの各部材の材質は、電気伝導性があり二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難ければ良く特に限定されない。これらの材質には金属や電気伝導性のあるシリコン等を採用することができる。本実施形態では例えば、燐やホウ素等の不純物をドーピングすることにより電気伝導性が付与された多結晶シリコンや、アルミニウム銅合金を用いている。
【００４２】
第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０の材質は電気絶縁性があり、二酸化シリコンをエッチングするエッチング液に対してエッチングされ難い材質であえば良い。これらの材質にはアルミナ、Ｓｉ3Ｎ4、ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック樹脂、ジアゾナストキノン樹脂等を好適に用いることができる。本実施形態では、例えば、アルミナを採用している。
【００４３】
第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０と重ねて第３包囲壁２２が配置され、第３包囲壁２２と重ねて第４包囲壁２３が配置されている。さらに、第４包囲壁２３と重ねて第５包囲壁２４が配置されている。第３包囲壁２２〜第５包囲壁２４は四角形の枠形状をしており、振動素子５の周囲を取り囲むように配置されている。第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４は振動素子５を取り囲む包囲壁２５を構成している。
【００４４】
第３包囲壁２２〜第５包囲壁２４の材質としては、電気伝導性と構造的強度とがあり、二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難い材質で有れば良く、多結晶シリコン、アルミニウム、銅、タングステン、チタン等の金属やその合金を用いることができる。本実施形態では例えば、アルミニウムと銅との合金を採用している。
【００４５】
包囲壁２５の周囲には第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８がこの順に積層された層間絶縁膜としての絶縁層２９が配置されている。絶縁層２９の材質は電気絶縁性があってエッチング液によって除去可能であれば良く、例えば、二酸化シリコンを用いることができる。
【００４６】
第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４は共に電気伝導性のある材料からなり、電気的に接続している。そして、第６中間端子１８は第２包囲壁１７と電気的に接続している。従って、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４及び第６中間端子１８は同じ電位となる。第１配線８は第１耐食絶縁膜１９を介して第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２に囲まれている。第１耐食絶縁膜１９は電気絶縁性のある材質からなっている。これにより、第１配線８は第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２と電気的に絶縁されている。同様に、第２配線９は第２耐食絶縁膜２０を介して第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２に囲まれている。第２耐食絶縁膜２０は電気絶縁性のある材質からなっている。これにより、第２配線９は第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第３包囲壁２２と電気的に絶縁されている。
【００４７】
包囲壁２５の上側には包囲壁２５に蓋をするように被覆部及び蓋部としての第１封止層３０が配置されている。第１封止層３０には開口部としての貫通孔３０ａが複数形成されている。貫通孔３０ａの数及び大きさは特に限定されない。本実施形態では例えば、第１封止層３０に１６個の貫通孔３０ａが形成されている。第１封止層３０の材質は電気伝導性や構造的強度があり、二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難い材質で有れば良く特に限定されない。本実施形態では例えば、チタン層、窒化チタン層、アルミニウム−銅合金層、窒化チタン層がこの順で積層された積層構造を採用している。
【００４８】
第１封止層３０上の外周に位置する部分と第３絶縁層２８とに重ねて保護膜３１が積層されている。この保護膜３１は貫通孔３０ａを塞がないように配置される。保護膜３１の材質は二酸化シリコンをエッチングするエッチング液に対して腐食され難い材料であれば良く、特に限定されない。保護膜３１の材質としてＴＥＯＳ（テトラ・エトキシ・シラン）酸化膜、窒化シリコン等を用いることができる。本実施形態では例えば、保護膜３１の材質にＴＥＯＳ酸化膜と窒化シリコンの積層膜を採用している。
【００４９】
第１封止層３０と重ねて第２封止層３２が積層されている。第２封止層３２は第１封止層３０の貫通孔３０ａを塞いでいる。第２封止層３２の材質としては貫通孔３０ａを塞げる強度のある膜を形成できれば良く、例えば、アルミニウム、チタン、タングステン、チタンニッケル合金等の金属を用いることができる。本実施形態では例えば、第２封止層３２の材質にアルミニウムを採用している。第２封止層３２の膜厚は特に限定されないが本実施形態では例えば、３μｍ程度に設定している。
【００５０】
第２下地層４、包囲壁２５、第１封止層３０に囲まれた場所は空洞部３３となっている。包囲壁２５、第１封止層３０は空洞部３３を覆う被覆部に対応する。そして、振動素子５は空洞部３３に設置されている。空洞部３３の気圧は減圧されており、可動電極７の可動部７ｂが振動し易くなっている。そして、第１封止層３０及び第２封止層３２は、空洞部３３が減圧した状態で空洞部３３を封止する封止部材として機能している。
【００５１】
第１中間端子１１、第２中間端子１２、第３中間端子１３、第４中間端子１４、第５中間端子１５、第６中間端子１８の上には各端子と重ねて第１貫通電極３４が配置され、第１貫通電極３４と重ねて第２貫通電極３５が配置されている。さらに、第２貫通電極３５と重ねて第３貫通電極３６が配置されている。第１貫通電極３４、第２貫通電極３５、第３貫通電極３６はそれぞれ第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を貫通する電極となっている。
【００５２】
第３貫通電極３６上には電極パッド３７が設置され、保護膜３１は電極パッド３７を露出するように配置されている。保護膜３１及び第２封止層３２上には樹脂層３８が積層されている。樹脂層３８は電極パッド３７の上方を避けて配置される。樹脂層３８の材質としては、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、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、ＰＢＯ（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂を好適に用いることができる。樹脂層３８の膜厚は特に限定されないが、例えば、１０μｍ以上が好ましい。これにより、レゾネーターを実装する際に破損しないように応力を吸収することができる。
【００５３】
電極パッド３７上から樹脂層３８上にかけて配線３９が設置されている。配線３９の材質は特に限定されず電気伝導性を有する材質であれば良い。配線３９には、例えば、チタン−タングステン合金層、銅層がこの順で積層された金属層や銅層、クロム層、アルミニウム層等の金属層の単層構造やこれらの層を積層した積層構造を用いてもよい。
【００５４】
配線３９上には外部端子４０が設置されている。外部端子４０は、配線３９と電気的に接続されている。外部端子４０の材質は特に限定されないが、電気伝導性を有していれば良く、各種類の金属を用いることができる。本実施形態では例えばハンダを採用している。外部端子４０は略球状に形成されている。
【００５５】
配線３９及び樹脂層３８上にレジスト層４１が積層されている。レジスト層４１は外部端子４０の一部が露出するように形成されている。レジスト層４１は配線３９の酸化や腐食を防止し、電気的な不良を防ぐことができる。
【００５６】
レゾネーター１は例えば上記のようにチップ状にした半導体基板からなる基板２の上方に外部端子４０を直接設けることができる。そのため、レゾネーター１のパッケージサイズを、半導体チップとほぼ等しくすることができる。
【００５７】
駆動回路１０は第１配線８を介して固定電極６と接続され、第２配線９を介して可動電極７と接続されている。駆動回路１０が振動素子５に電圧を印加することにより、固定電極６と可動電極７との間には静電気が作用する。そして、振動素子５に印加する電圧を変動させることにより可動電極７が振動する。これにより、固定電極６と可動電極７との間の静電容量を変動させることができる。そして、静電容量が変動する特性は可動電極７の固有振動数によって設定される。従って、振動素子５を用いて特定の周波数の電圧波形を形成することが可能になっている。
【００５８】
空洞部３３内は減圧されていることから、空気が充填されているときに比べて可動電極７は振動し易くなっている。さらに、包囲壁２５及び第１封止層３０は電気伝導性があり、第６中間端子１８を通じて所定の電圧に維持されている。従って、レゾネーター１の外部から雑音となる電磁波が伝播するときにも、包囲壁２５及び第１封止層３０が電磁波の伝播を遮ることができる。その結果、振動素子５は雑音となる電磁波の影響を受け難くすることができる。
【００５９】
図３（ａ）はレゾネーターの回路構成を示すブロック図である。図３（ａ）に示すように、レゾネーター１が備える駆動回路１０は発振回路４４と波形形成回路４５とを有している。発振回路４４は振動素子５と接続され、所定の周波数の波形を形成する回路となっている。そして、波形形成回路４５は発振回路４４が出力する波形を分周して波形の周波数を変えたり、波形の形状を変える機能を備えている。例えば、三角波、矩形波、パルス波等の波形を出力する。波形形成回路４５は、発振回路４４が出力する周波数より低い周波数の波形を出力することが可能となっている。
【００６０】
（レゾネーターの製造方法）
次に上述したレゾネーター１の製造方法について図３〜図７にて説明する。図３（ｂ）は、レゾネーターの製造方法を示すフローチャートであり、図４〜図７はレゾネーターの製造方法を説明するための模式図である。尚、駆動回路１０、第３中間端子１３、第４中間端子１４、第５中間端子１５、配線１３ａ，１４ａ，１５ａの製造方法は公知であり、説明を省略する。
【００６１】
図３（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ１は配線形成工程に相当し、基板上に振動素子、配線、中間端子、第１包囲壁及び第２包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は耐食性絶縁膜形成工程に相当し、配線に重ねて第１耐食絶縁膜及び第２耐食絶縁膜を形成する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は第１層間絶縁膜形成工程に相当し、振動素子上に第１絶縁層を形成する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は第１側壁形成工程に相当し、第３包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ５に移行する。
【００６２】
ステップＳ５は第２層間絶縁膜形成工程に相当し、第１絶縁層に重ねて第２絶縁層を形成する工程である。次にステップＳ６に移行する。ステップＳ６は第２側壁形成工程に相当し、第３包囲壁に重ねて第４包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は第３層間絶縁膜形成工程に相当し、第２絶縁層に重ねて第３絶縁層を形成する工程である。ステップＳ３の第１層間絶縁膜成工程、ステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程、ステップＳ７の第３層間絶縁膜形成工程により層間絶縁膜形成工程が構成されている。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は第３側壁形成工程に相当し、第４包囲壁に重ねて第５包囲壁を形成する工程である。ステップＳ４の第１側壁形成工程、ステップＳ６の第２側壁形成工程、ステップＳ８の第３側壁形成工程により側壁形成工程が構成されている。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は蓋部形成工程に相当し、第５包囲壁及び第５包囲壁に囲まれた場所に第１封止層を積層して形成する工程である。次にステップＳ１０に移行する。
【００６３】
ステップＳ１０は保護膜形成工程に相当し、第１封止層の周囲に保護膜を形成する工程である。次にステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１は空洞部形成工程に相当し、包囲壁及び第１封止層に覆われた層間絶縁層をエッチングして空洞を形成する工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は封止工程に相当し、第１封止層に重ねて第２封止層を形成し、空洞を封止する工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は端子部形成工程に相当し、中間端子と接続する外部端子を形成する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４はダイシング工程に相当し、マザー基板を切断してチップ状に分割する工程である。以上の製造工程にてレゾネーターが完成する。
【００６４】
次に、図４〜図７を用いて、図３（ｂ）に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。まず、図４（ａ）〜図４（ｃ）はステップＳ１の配線形成工程に対応する図である。図４（ａ）に示すように、マザー基板４６を用意し、マザー基板４６上に第１下地層３及び第２下地層４を形成する。第２下地層４は包囲壁２５を形成する予定の場所に形成する。マザー基板４６は、例えば、シリコンウェハーであり、レゾネーター１を複数配置可能な広さを備えている。そして、マザー基板４６を分割したものが基板２に相当する。第１下地層３は、例えば、ＳＴＩ（Ｓｈａｌｌｏｗ Ｔｒｅｎｃｈ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法、ＬＯＣＯＳ法により形成される。第２下地層４は、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法を用いて形成される。
【００６５】
次に、第２下地層４上に固定電極６を形成し、第１下地層３及び第２下地層４上に第１配線８を形成する。この時、同時に第１中間端子１１も形成する。固定電極６、第１配線８、第１中間端子１１はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理とを用いて形成される。多結晶シリコンからなるパターンを形成した後でこのパターンに電気伝導性を付与するために所定の不純物をドーピングする。ドーピングは例えば、ＰＯＣＬ3やＢＢｒ3等のガス中でドーパントを堆積させ、熱拡散させることにより行うことができる。続いて、固定電極６及び第１配線８を熱酸化することにより、固定電極６の表面に絶縁膜６ａを形成し、第１配線８の表面に絶縁膜８ａを形成する。このとき、第１中間端子１１にも酸化膜が形成される。
【００６６】
次に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、可動電極７、第２配線９、第２中間端子１２、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７を形成する。このとき、同時に第６中間端子１８も形成する。可動電極７、第２配線９、第２中間端子１２、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第６中間端子１８の形成方法は固定電極６及び第１配線８と同様な方法であり、説明を省略する。続いて、熱酸化することにより、可動電極７、第２配線９、第２中間端子１２、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７の各表面に絶縁膜７ｄ，９ｄ，１２ａ，１６ａ，１７ａを形成する。このとき、第６中間端子１８にも酸化膜が形成される。
【００６７】
次に、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０を形成する予定の場所の絶縁膜６ａ，７ｄ，１６ａ，１７ａを除去する。絶縁膜の除去にはフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理が用いられる。
【００６８】
図４（ｄ）〜図４（ｅ）はステップＳ２の耐食性絶縁膜形成工程に対応する図である。図４（ｄ）及び図４（ｅ）に示すように、第１包囲壁１６の端から第２包囲壁１７の端にかけて第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０を形成する。第１耐食絶縁膜１９は第１配線８上の一部を覆って配置され、第２耐食絶縁膜２０は第２配線９上の一部を覆って配置される。第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理及びフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により形成される。
【００６９】
図５（ａ）はステップＳ３の第１層間絶縁膜形成工程に対応する図である。図５（ａ）に示すように、第１下地層３、第２下地層４上に第１絶縁層２６を積層する。このとき、第１配線８、第２配線９、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に重ねて第１絶縁層２６を積層する。第１絶縁層２６はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理やスピンコート等の塗布法を用いて形成する。第１絶縁層２６を形成した後に、第１絶縁層２６の表面を平坦化する処理を行ってもよい。第１絶縁層２６のうち第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に囲まれている場所の第１絶縁層２６を第１犠牲層４７とする。
【００７０】
図５（ｂ）及び図５（ｃ）はステップＳ４の第１側壁形成工程に対応する図である。図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、第１絶縁層２６をパターニングする。これにより、第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４を設置する場所の第１絶縁層２６を貫通する開口部を形成する。そして、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４が形成される。第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理をした後にフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理を行なうことにより形成される。尚、第３包囲壁２２及び第１貫通電極３４は、同一の工程で形成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。
【００７１】
電気伝導性のある第３包囲壁２２は第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７と接触して形成される。これにより、第１包囲壁１６と第２包囲壁１７との間は第３包囲壁２２を介して導通可能となる。第３包囲壁２２と第１配線８及び第２配線９との間には第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が配置されている。従って、第３包囲壁２２と第１配線８との間は絶縁され、第３包囲壁２２と第２配線９との間も絶縁されている。
【００７２】
第１貫通電極３４も第１中間端子１１、第２中間端子１２、第３中間端子１３、第４中間端子１４、第５中間端子１５と接触して形成される。これにより、第１貫通電極３４はこれらの端子との間で導通が可能になる。
【００７３】
図６（ａ）及び図６（ｂ）はステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程〜ステップＳ１０の保護膜形成工程に対応する図である。図６（ａ）に示すように、ステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程では第１絶縁層２６に重ねて第２絶縁層２７を形成する。そして、ステップＳ６の第２側壁形成工程では第２絶縁層２７に開口部を形成する。続いて、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第４包囲壁２３及び第２貫通電極３５を形成する。
【００７４】
ステップＳ７の第３層間絶縁膜形成工程では第２絶縁層２７に重ねて第３絶縁層２８を形成する。そして、ステップＳ８の第３側壁形成工程では第３絶縁層２８に開口部を形成する。続いて、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第５包囲壁２４及び第３貫通電極３６を形成する。
【００７５】
第２絶縁層２７のうち第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に囲まれている場所の第２絶縁層２７を第２犠牲層４９とする。同様に、第３絶縁層２８のうち第１包囲壁１６、第２包囲壁１７、第１耐食絶縁膜１９、第２耐食絶縁膜２０に囲まれている場所の第３絶縁層２８を第３犠牲層５０とする。そして、第１犠牲層４７、第２犠牲層４９及び第３犠牲層５０を合わせて犠牲層５１と称す。
【００７６】
第２絶縁層２７及び第３絶縁層２８の形成方法は第１絶縁層２６と同様の方法であり、説明を省略する。第４包囲壁２３及び第５包囲壁２４の形成方法も第３包囲壁２２の形成方法と同様の方法であり説明を省略する。そして、第２貫通電極３５及び第３貫通電極３６の形成方法は第１貫通電極３４の形成方法と同様の方法であり説明を省略する。
【００７７】
ステップＳ９の蓋部形成工程では第３絶縁層２８に重ねてチタン層、窒化チタン層、アルミニウム−銅合金層、窒化チタン層をこの順で積層した金属層５２を形成する。続いて、図６（ｂ）に示すように金属層５２をパターニングして第１封止層３０を形成する。このとき、第１封止層３０に貫通孔３０ａを形成する。さらに、金属層５２をパターニングして第３貫通電極３６上に電極パッド３７を形成する。
【００７８】
第１封止層３０及び電極パッド３７は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法等により成膜した後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニングによって形成される。尚、第１封止層３０及び電極パッド３７は、同一の工程で形成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。さらに、ステップＳ８の第３側壁形成工程とステップＳ９の蓋部形成工程とは同一工程にて実施しても良い。
【００７９】
ステップＳ１０の保護膜形成工程では、第１封止層３０の少なくとも一部を避けて、第３絶縁層２８上に保護膜３１を形成する。保護膜３１は、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法等により成膜した後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニングによって形成される。
【００８０】
図６（ｃ）はステップＳ１１の空洞部形成工程に対応する図である。図６（ｃ）に示すように、貫通孔３０ａを通して振動素子５の周囲の犠牲層５１をエッチングし、空洞部３３を形成する。エッチングには、ＨＦベーパーエッチングを採用している。
【００８１】
包囲壁２５、第１封止層３０、保護膜３１はエッチング液に腐食され難い材料から構成されている。従って、包囲壁２５及び第１封止層３０に囲まれた犠牲層５１のみがエッチングされる。そして、包囲壁２５を取り囲む絶縁層２９はエッチングされずに残留する。
【００８２】
第３包囲壁２２と第１配線８との間、第１包囲壁１６と第１配線８との間、第２包囲壁１７と第１配線８との間には第１耐食絶縁膜１９が配置されている。従って、犠牲層５１をエッチングするエッチング液が第１配線８に沿って包囲壁２５から絶縁層２９に漏洩しないようになっている。同様に、第３包囲壁２２と第２配線９との間、第１包囲壁１６と第２配線９との間、第２包囲壁１７と第２配線９との間には第２耐食絶縁膜２０が配置されている。従って、犠牲層５１をエッチングするエッチング液が第２配線９に沿って包囲壁２５から絶縁層２９に漏洩しないようになっている。
【００８３】
図７（ａ）はステップＳ１２の封止工程に対応する図である。図７（ａ）に示すように、第１封止層３０上及び保護膜３１上に第２封止層３２を形成する。これにより、貫通孔３０ａを塞いで空洞部３３を封止する。第２封止層３２は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ法等の気相成長法により形成することができる。このとき、減圧状態において第２封止層３２を形成する。これにより、空洞部３３を減圧状態のまま封止することができる。
【００８４】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）はステップＳ１３の端子部形成工程に対応する図である。図７（ｂ）に示すように、電極パッド３７の上面を除いて、保護膜３１上及び第２封止層３２上に樹脂層３８を形成する。より具体的には、まず、電極パッド３７の上面の保護膜３１をフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によってパターニングして開口する。次に、スピンコート法により樹脂を塗布し窒素雰囲気中で３００℃〜４００℃程度の熱処理を行う。これにより塗布した樹脂を硬化させて樹脂の膜を形成する。次に、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によって樹脂の膜をパターニングして樹脂層３８を形成する。
【００８５】
電極パッド３７上、樹脂層３８上に、配線３９を形成する。配線３９は、スパッタ法やめっき法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理と、により形成される。
【００８６】
次に、図７（ｃ）に示すように、樹脂層３８上及び配線３９上に、レジスト層４１を形成する。レジスト層４１は、配線３９の外部端子４０が形成される予定の場所を避けて形成される。レジスト層４１は、例えば、スピンコート法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理と、により形成される。
【００８７】
次に、配線３９上に外部端子４０を形成する。外部端子４０は、例えば、配線３９上にハンダ膜を形成した後、１８０℃〜３００℃程度に加熱してハンダ膜を溶融することで形成される。
【００８８】
ステップＳ１４のダイシング工程では、マザー基板４６を切断予定線にて切断する。マザー基板４６を粘着性のあるシートに貼る。続いて、先端にダイヤモンド粉が塗布された回転刃を用いて切断予定線に沿って切り込みを入れる。この後、シートを広げることにより切断予定線に沿ってマザー基板４６が破断されて基板２の大きさに分割される。これにより、各レゾネーター１がチップ状に分離する。その結果、図１に示すように、レゾネーター１が完成する。
【００８９】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ１１の空洞部形成工程において、エッチング液により犠牲層５１が溶解されることにより、包囲壁２５内に空洞部３３が形成される。包囲壁２５はエッチング液により溶解され難く、エッチング液が溶解する範囲を包囲壁２５が制御する。第１配線８及び第２配線９は包囲壁２５を貫通している。空洞部３３を形成するときに第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間からエッチング液が流出すると、包囲壁２５を取り巻く絶縁層２９は溶解する。本実施形態では第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間に第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が配置されている。従って、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間からエッチング液が包囲壁２５の外側に流出することを防止することができる。
【００９０】
（２）本実施形態によれば、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間に第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が配置されている。この第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０は犠牲層５１よりエッチング液に対して腐食され難い性質を有している。従って、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５とを絶縁するとともに、第１配線８や第２配線９と包囲壁２５との間からエッチング液が包囲壁２５の外側に流出することを防止することができる。
【００９１】
（３）本実施形態によれば、犠牲層５１の材質は二酸化シリコンであり、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０の材質はアルミナである。従って、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０は絶縁性を有している。そして、エッチングにＨＦベーパーエッチング等を選択することにより、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０は犠牲層５１より腐食され難くすることができる。
【００９２】
（４）本実施形態によれば、レゾネーター１は振動素子５と発振回路４４とを備えており、発振回路４４が形成する波形を出力する。レゾネーター１はエッチング液が包囲壁２５から流出することのない品質の良い電子装置になっている。従って、このレゾネーター１は品質良く波形を出力する電子装置とすることができる。
【００９３】
（５）本実施形態によれば、包囲壁２５及び第１封止層３０は導電体により形成されている。従って、例えば接地して導電体の電位を固定することによって、包囲壁２５及び第１封止層３０により振動素子５は電磁波の伝播を遮られている。その結果、振動素子５は雑音となる電磁波の影響を受け難くすることができる。
【００９４】
（６）本実施形態によれば、空洞部３３内は減圧されていることから、空気が充填されているときに比べて可動電極７は振動し易くなっている。従って、振動素子５を品質良く振動させることができる。
【００９５】
（７）本実施形態によれば、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０と重ねて包囲壁２５が配置されている。そして、第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０にアルミナを採用し、包囲壁２５にアルミニウムと銅との合金を採用している。従って、熱膨張係数の近い金属を配置しているので、過熱されるときにも剥離し難くすることができる。
【００９６】
（第２の実施形態）
次に、レゾネーターの一実施形態について図８〜図１１を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、エッチング液の漏洩を防止する構造が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００９７】
（レゾネーター）
図８はレゾネーターの構成を示す概略分解斜視図である。図９（ａ）は図８のレゾネーターのＣ−Ｃ’線及びＥ−Ｅ’線に沿う模式断面図であり、図９（ｂ）は図８のレゾネーターのＤ−Ｄ’線及びＦ−Ｆ’線に沿う模式断面図である。図９（ｃ）及び図９（ｄ）は側壁延長部を示す要部拡大図である。すなわち、本実施形態では、図８及び図９に示すように、電子装置としてのレゾネーター５５は振動素子５と振動素子５を駆動する駆動回路１０とを備えている。レゾネーター５５のうち駆動回路１０以外の部分を発振装置５５ａとする。
【００９８】
レゾネーター５５は基板２を備え、基板２上に第１下地層３及び第２下地層４がこの順に積層されている。第２下地層４の材質はアルミナに加えて窒化シリコンを用いることができる。第２下地層４上の中央付近には機能素子としての振動素子５が設置されている。第２下地層４上には配線としての第３配線５６と配線としての第４配線５７とが設置されている。そして、第３配線５６は固定電極６と接続され、第４配線５７は可動電極７と接続されている。
【００９９】
第２下地層４上において振動素子５のＹ方向側には第６包囲壁５８が配置され、振動素子５の−Ｙ方向側には第７包囲壁５９が配置されている。第６包囲壁５８の一端は第３配線５６の近くの場所まで延在し、第６包囲壁５８の他端は第４配線５７の近くの場所まで延在して配置されている。同様に、第７包囲壁５９の一端は第３配線５６の近くの場所まで延在し、第７包囲壁５９の他端は第４配線５７の近くの場所まで延在して配置されている。
【０１００】
第３配線５６は固定電極６からＸ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部５６ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。第６包囲壁５８が第３配線５６と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第１側壁右延長部６０が配置されている。第１側壁右延長部６０は第３配線５６に沿って配置され、第３配線５６と第１側壁右延長部６０とが隣合う場所では第３配線５６と第１側壁右延長部６０との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第１側壁右延長部６０は第６包囲壁５８からＸ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６０ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０１】
同様に、第７包囲壁５９が第３配線５６と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第１側壁左延長部６１が配置されている。第１側壁左延長部６１は第３配線５６に沿って配置され、第３配線５６と第１側壁左延長部６１とが隣合う場所では第３配線５６と第１側壁左延長部６１との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第１側壁左延長部６１は第６包囲壁５８からＸ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６１ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０２】
第１側壁右延長部６０と第３配線５６との間隔は漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第３配線５６は第１側壁右延長部６０と絶縁状態となっている。同様に、第１側壁左延長部６１と第３配線５６との間隔も漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第３配線５６は第１側壁左延長部６１とも絶縁状態となっている。
【０１０３】
第４配線５７は可動電極７から−Ｘ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部５７ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。第６包囲壁５８が第４配線５７と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第２側壁右延長部６２が配置されている。第２側壁右延長部６２は第４配線５７に沿って配置され、第４配線５７と第２側壁右延長部６２とが隣合う場所では第４配線５７と第２側壁右延長部６２との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第２側壁右延長部６２は第６包囲壁５８から−Ｘ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６２ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０４】
同様に、第７包囲壁５９が第４配線５７と接近する場所から振動素子５と離れる方向に向けて第２側壁左延長部６３が配置されている。第２側壁左延長部６３は第４配線５７に沿って配置され、第４配線５７と第２側壁左延長部６３とが隣合う場所では第４配線５７と第２側壁左延長部６３との間隔は略同じ間隔となっている。従って、第２側壁左延長部６３は第７包囲壁５９から−Ｘ方向に延在して配置され、４箇所の屈曲部６３ａにて折れ曲がった折れ線状となっている。
【０１０５】
第２側壁右延長部６２と第４配線５７との間隔は漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第４配線５７は第２側壁右延長部６２と絶縁状態となっている。同様に、第２側壁左延長部６３と第４配線５７との間隔も漏電しない程度に狭く配置されている。従って、第４配線５７は第２側壁左延長部６３とも絶縁状態となっている。
【０１０６】
第６包囲壁５８、第７包囲壁５９、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３の材質は第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７と同じ材質を用いることができる。つまり、電気伝導性があり二酸化シリコンのエッチング液に対して腐食され難い性質があれば良く、特に限定されない。これらの材質には金属や電気伝導性のあるシリコン等を採用することができる。本実施形態では例えば、燐やホウ素等の不純物をドーピングすることにより電気伝導性が付与された多結晶シリコンを用いている。
【０１０７】
第３配線５６と第６包囲壁５８との間には層間絶縁膜としての第４絶縁層６４が配置され、第３配線５６と第１側壁右延長部６０との間にも第４絶縁層６４が配置されている。さらに、第３配線５６と第７包囲壁５９との間に第４絶縁層６４が配置され、第３配線５６と第１側壁左延長部６１との間にも第４絶縁層６４が配置されている。このとき、屈曲部５６ａと屈曲部６０ａとの間や屈曲部５６ａと屈曲部６１ａとの間の屈曲部６４ａでは第４絶縁層６４も折れ曲がった折れ線状となっている。そして、第３配線５６の上にも第４絶縁層６４が配置されている。
【０１０８】
同様に、第４配線５７と第６包囲壁５８との間には層間絶縁膜としての第５絶縁層６５が配置され、第４配線５７と第２側壁右延長部６２との間にも第５絶縁層６５が配置される。さらに、第４配線５７と第７包囲壁５９との間にも第５絶縁層６５が配置され、第４配線５７と第２側壁左延長部６３との間にも第５絶縁層６５が配置される。このとき、屈曲部５７ａと屈曲部６２ａとの間や屈曲部５７ａと屈曲部６３ａとの間の屈曲部６５ａでは第５絶縁層６５も折れ曲がった折れ線状となっている。そして、第４配線５７の上にも第５絶縁層６５が配置されている。
【０１０９】
第４絶縁層６４及び第５絶縁層６５は第１犠牲層４７及び第１絶縁層２６と接続する。そして、第４絶縁層６４及び第５絶縁層６５の材質は第１犠牲層４７及び第１絶縁層２６と同じ材質である二酸化シリコンとなっている。
【０１１０】
そして、第６包囲壁５８、第７包囲壁５９、第４絶縁層６４、第５絶縁層６５の上に被覆部及び側壁部としての第８包囲壁６６が配置される。第８包囲壁６６上には第４包囲壁２３、第５包囲壁２４が積層されている。第６包囲壁５８、第７包囲壁５９、第８包囲壁６６、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４は振動素子５を取り囲む被覆部及び側壁部としての包囲壁６７を構成している。第８包囲壁６６は第１の実施形態における第３包囲壁２２に相当する壁であり、包囲壁６７は第１の実施形態における包囲壁２５に相当する壁である。
【０１１１】
第１側壁右延長部６０及び第１側壁左延長部６１の上と第１側壁右延長部６０及び第１側壁左延長部６１の間の第４絶縁層６４の上とには第１側壁上延長部６８が配置されている。つまり、第１側壁上延長部６８は第１側壁右延長部６０及び第１側壁左延長部６１に架橋され、第４絶縁層６４を覆うように配置されている。そして、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第１側壁上延長部６８により液流動防止部及び側壁延長部としての第１側壁延長部６９が構成されている。
【０１１２】
同様に、第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３の上と第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３の間の第５絶縁層６５との上には第２側壁上延長部７０が配置されている。つまり、第２側壁上延長部７０は第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３に架橋され、第５絶縁層６５を覆うように配置されている。そして、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３、第２側壁上延長部７０により液流動防止部及び側壁延長部としての第２側壁延長部７１が構成されている。
【０１１３】
つまり、包囲壁６７からＸ方向の絶縁層２９に突出する第１側壁延長部６９と第３配線５６とで第４絶縁層６４を挟むように配置されている。同様に、包囲壁６７から−Ｘ方向の絶縁層２９に突出する第２側壁延長部７１と第４配線５７とで第５絶縁層６５を挟むように配置されている。
【０１１４】
（レゾネーターの製造方法）
次に上述したレゾネーター５５の製造方法について図１０及び図１１にて説明する。図１０は、レゾネーターの製造方法を示すフローチャートであり、図１１はレゾネーターの製造方法を説明するための模式図である。
【０１１５】
図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ２１は配線形成工程に相当し、基板上に振動素子、配線、中間端子、第６包囲壁及び第７包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は第１層間絶縁膜形成工程に相当し、第１絶縁層、第４絶縁層、第５絶縁層を形成する工程である。ステップＳ２２の第１層間絶縁膜形成工程、ステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程、ステップＳ７の第３層間絶縁膜形成工程により層間絶縁膜形成工程が構成されている。次にステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３は第１側壁形成工程に相当し、第８包囲壁、第１側壁上延長部、第２側壁上延長部を形成する工程である。ステップＳ２３の第１側壁形成工程、ステップＳ６の第２側壁形成工程、ステップＳ８の第３側壁形成工程により側壁形成工程が構成されている。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５以降は第１の実施形態と同じであり説明を省略する。以上の製造工程にてレゾネーターが完成する。
【０１１６】
次に、図１１を用いて、図１０に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｂ）はステップＳ２１の配線形成工程に対応する図である。図１１（ａ）に示すように、マザー基板４６を用意し、マザー基板４６上に第１下地層３及び第２下地層４を形成する。第１下地層３及び第２下地層４の形成方法は第１の実施形態と同様の方法を用いることができる。
【０１１７】
次に、図１１（ｂ）に示すように、第２下地層４上に第４配線５７、第６包囲壁５８、第７包囲壁５９を形成する。このとき、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３も同じ工程にて形成する。これらの配線、包囲壁、延長部はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理と、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理とを用いて形成される。多結晶シリコンからなるパターンを形成した後でこのパターンに電気伝導性を付与するために所定の不純物をドーピングする。
【０１１８】
図１１（ｃ）はステップＳ２２の第１層間絶縁膜形成工程に対応する図である。図１１（ｃ）に示すように、第４配線５７、第６包囲壁５８、第７包囲壁５９に重ねて第１絶縁層２６を積層する。このとき、第３配線５６上にも第１絶縁層２６を積層する。第１絶縁層２６はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理を用いて形成する。第１絶縁層２６のうち第６包囲壁５８、第７包囲壁５９に囲まれている場所の第１絶縁層２６を第１犠牲層４７とする。第３配線５６の周囲に位置する第１絶縁層２６が第４絶縁層６４であり、第４配線５７の周囲に位置する第１絶縁層２６が第５絶縁層６５となっている。
【０１１９】
図１１（ｄ）〜図１１（ｆ）はステップＳ２３の第１側壁形成工程に対応する図である。図１１（ｄ）に示すように、第６包囲壁５８及び第７包囲壁５９上に位置する第１絶縁層２６をパターニングして第１絶縁層２６を貫通する開口部を形成する。さらに、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２、第２側壁左延長部６３上に位置する第１絶縁層２６をパターニングして第１絶縁層２６を貫通する開口部を形成する。尚、第４絶縁層６４及び第５絶縁層６５は除去せずに残しておく。
【０１２０】
次に、図１１（ｅ）及び（ｆ）に示すように、開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことで第８包囲壁６６、第２側壁上延長部７０が形成される。尚、第１側壁上延長部６８も同様に形成される。これにより、第２側壁延長部７１が第５絶縁層６５を覆い、第１側壁延長部６９が第４絶縁層６４を覆う形態となる。
【０１２１】
第８包囲壁６６、第１側壁上延長部６８、第２側壁上延長部７０はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理とフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により形成される。
【０１２２】
ステップＳ２３の次に行うステップＳ５の第２層間絶縁膜形成工程〜ステップＳ１０の保護膜形成工程は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。ステップＳ１１の空洞部形成工程では包囲壁６７の内部に位置する貫通孔３０ａを通して振動素子５の周囲の犠牲層５１をエッチングし、空洞部３３を形成する。犠牲層５１をエッチングするエッチング液にはフッ化水素酸や他のシリコン酸化膜を溶解するエッチング液を使うことができる。
【０１２３】
第３配線５６が包囲壁６７を貫通する場所には第１側壁延長部６９が形成されている。第１側壁延長部６９と第３配線５６との間は漏電しない程度に接近して配置され、第１側壁延長部６９と第３配線５６との間には第４絶縁層６４が設置されている。犠牲層５１をエッチングするエッチング液が第３配線５６に沿って移動するときエッチング液は第４絶縁層６４を溶解する。エッチング液が循環しない場所ではエッチング液はエッチングの進行にともないエッチングする能力が低下する。そして、エッチング液は第１側壁延長部６９と第３配線５６との間から移動し難くなっている。従って、第４絶縁層６４を溶解するエッチング液は第４絶縁層６４を溶解し難くなる。その結果、エッチング液は第１側壁延長部６９における第４絶縁層６４をエッチングし難くなるので、エッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に漏洩し難くなるようになっている。
【０１２４】
同様に、第４配線５７が包囲壁６７を貫通する場所には第２側壁延長部７１が形成されている。第２側壁延長部７１は第１側壁延長部６９と同様の構造となっている。従って、エッチング液は第２側壁延長部７１における第５絶縁層６５をエッチングし難くなるので、エッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に漏洩し難くなるようになっている。
【０１２５】
ステップＳ１１の次に行われるステップＳ１２の封止工程以降の工程は第１の実施形態と同じであり、説明を省略する。その結果、図８に示すように、レゾネーター５５が完成する。
【０１２６】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１側壁延長部６９と第３配線５６との間には第４絶縁層６４が位置している為、第１側壁延長部６９と第３配線５６とは電気的に絶縁されている。同様に、第２側壁延長部７１と第４配線５７との間には第５絶縁層６５が位置している為、第２側壁延長部７１と第４配線５７とは電気的に絶縁されている。従って、包囲壁６７は第３配線５６及び第４配線５７と絶縁させることができる。
【０１２７】
（２）本実施形態によれば、包囲壁６７の犠牲層５１側からエッチング液が第１側壁延長部６９と第３配線５６との間の第４絶縁層６４を溶解する。エッチングの進行にともなって第４絶縁層６４を溶解したエッチング液は第４絶縁層６４を溶解し難くなるので、エッチング液が移動し難い場所では第４絶縁層６４が溶解され難くなる。第１側壁延長部６９は突出している為、第１側壁延長部６９と第３配線５６との間に流入したエッチング液は第４絶縁層６４を溶解し難くなる。その結果、第１側壁延長部６９はエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。第２側壁延長部７１は第１側壁延長部６９と同じ構造である為、第２側壁延長部７１もエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。
【０１２８】
（３）本実施形態によれば、第１側壁延長部６９と第３配線５６とに挟まれた第４絶縁層６４は屈曲部６４ａを有している。屈曲部６４ａでは直線となっている場所よりエッチング液が移動するときの流体抵抗が大きくなる。従って、屈曲部６４ａではエッチング液が移動し難いので、第４絶縁層６４が溶解され難くなる。その結果、第１側壁延長部６９はエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。第２側壁延長部７１は第１側壁延長部６９と同じ構造となっており、第５絶縁層６５も屈曲部６５ａを有している。従って、第２側壁延長部７１もエッチング液が包囲壁６７から絶縁層２９に流動することを防止することができる。
【０１２９】
（４）本実施形態によれば、第１側壁右延長部６０、第１側壁左延長部６１、第２側壁右延長部６２及び第２側壁左延長部６３は第６包囲壁５８及び第７包囲壁５９を形成する工程と同じ工程にて形成することができる。そして、第１の実施形態における第１耐食絶縁膜１９及び第２耐食絶縁膜２０が不要であることから、アルミナの層を形成してパターニングする工程を省くことができる。従って、生産性良くレゾネーター５５を製造することができる。
【０１３０】
（第３の実施形態）
次に、レゾネーターの一実施形態について図１２を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、振動素子５及び包囲壁２５を形成する工程と駆動回路１０を形成する工程の一部が並行して行われる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１３１】
図１２は駆動回路におけるＭＯＳ素子の構造を示す模式図である。図１２に示すように、駆動回路１０にはＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）素子が形成されている。基板２にドーピング処理が行なわれることによりソース領域７４及びドレイン領域７５が形成されている。ソース領域７４とドレイン領域７５との間にはゲート絶縁膜７６が配置されている。ゲート絶縁膜７６は絶縁できる膜であればよく、本実施形態では例えば酸化シリコンの膜を用いている。ゲート絶縁膜７６はシリコン熱酸化またはスパッタ法、ＣＶＤ法等の気相成長法により形成することができる。
【０１３２】
ゲート絶縁膜７６と積層してゲート電極層７７が配置されている。ゲート電極層７７を形成するには多結晶シリコンからなるパターンを形成した後でこのパターンに電気伝導性を付与するために所定の不純物をドーピングする。この工程は、レゾネーター１の第２配線９、第１包囲壁１６、第２包囲壁１７を形成する工程と同じ工程にて形成することができる。
【０１３３】
ゲート電極層７７上には第１絶縁層２６が設置されている。この第１絶縁層２６は包囲壁２５の周囲に配置された第１絶縁層２６と同じ絶縁層である。従って、本実施形態の第１絶縁層２６と第１の実施形態の第１絶縁層２６とは同じ工程にて形成することができる。
【０１３４】
ソース領域７４上にはソース電極７８が配置され、ドレイン領域７５上にはドレイン電極７９が配置されている。そして、ゲート電極層７７にはゲート電極８０が配置されている。ソース電極７８、ドレイン電極７９及びゲート電極８０を形成するには、まず、第１絶縁層２６をフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により開口部を形成する。次に、該開口部にアルミニウム等の金属を埋め込むことにより貫通電極を形成することができる。貫通電極はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理とフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によるパターニング処理により形成される。
【０１３５】
第１絶縁層２６上には配線８１が形成されている。配線８１は第１の実施形態における第１貫通電極３４を形成する方法を用いて形成することができる。そして、配線８１上には第２絶縁層２７、第３絶縁層２８、保護膜３１、樹脂層３８、レジスト層４１が積層されている。これらの層は第１の実施形態における層と同じ層であり、同じ工程にて形成することができる。
【０１３６】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ＭＯＳ素子にゲート電極層７７と第１絶縁層２６とが設置されている。そして、第２配線９を形成する工程とＭＯＳ素子のゲート電極層７７を形成する工程とは同じ工程にて行われる。さらに、絶縁層２９の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とＭＯＳ素子の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とは同じ工程にて行われる。従って、基板２上に振動素子５を形成する工程とＭＯＳ素子を形成する工程とを別々に行う場合に比べて生産性良く振動素子５及びＭＯＳ素子を形成することができる。
【０１３７】
（第４の実施形態）
次に、レゾネーターを用いた電子機器の１つである時計の一実施形態について図１３を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、レゾネーターを活用した電子機器である点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１３８】
図１３は、時計の構成を示す電気ブロック図である。図１３に示すように、電子機器としての時計８２は制御部８３を備えている。制御部８３はレゾネーター１と接続され、レゾネーター１は一定の周波数の矩形波信号を制御部８３に出力する。制御部８３は演算部を備え、演算部は矩形波信号と同期して各種の演算を行う。
【０１３９】
制御部８３は表示部８４及び入力部８５を備えている。表示部８４は制御部８３の演算部が演算結果を表示する装置であり、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置、時針分針等アナログ式表示装置等を用いることができる。入力部８５は押しボタン式のスイッチや回転式のダイヤル等を用いることができる。
【０１４０】
時計８２は現在時刻を表示する機能を備えている。入力部８５を用いて操作者は所定の時刻における時刻を入力する。制御部８３はレゾネーター１の出力を用いて時間の経過を演算する。そして、時刻を入力された時からの経過時間を加算して現在時刻を算出した結果を表示部８４に出力する。表示部８４は制御部８３の信号を受けて現在時刻を表示する。
【０１４１】
時計８２はストップウォッチの機能を備えている。入力部８５を用いて操作者はボタン式のスイッチを押すことにより計時開始の指示信号を入力する。制御部８３はレゾネーター１の出力を用いて時間の経過を演算する。そして、計時開始の信号を入力された時からの経過時間を算出し、算出した結果を表示部８４に出力する。表示部８４は制御部８３の信号を受けて経過時間を表示する。
【０１４２】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、時計８２はレゾネーター１を備えている。このレゾネーター１はエッチング液が包囲壁２５から流出することのない品質の良い装置になっている。従って、時計８２は品質の良いレゾネーター１を備えた機器とすることができる。
【０１４３】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、包囲壁２５内の空洞部３３に電気駆動される機能素子として振動素子５を設置した。電気駆動される機能素子は振動素子５に限らず他の素子でも良い。例えば、梁の自由端に錘が配置された加速度センサー、ジャイロセンサー、水晶振動子、ＳＡＷ（弾性表面波）素子、櫛歯電極等により可動するマイクロアクチュエーターを設置することができる。このときにもエッチング液が包囲壁２５から流出することのない構造となっている為、品質良く機能素子を駆動させることができる。
【０１４４】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、犠牲層５１のエッチングにはＨＦベーパーエッチングを行ったが、他の方法を用いても良い。例えば、エッチング液にフッ化水素酸や緩衝フッ酸等の薬液を用いて犠牲層５１をエッチングしても良い。このとき、第２下地層４上にエッチング液に対して腐食され難い膜を形成するのが好ましい。エッチング液に対して腐食され難い膜の材質はとくに限定されないが例えば、ＳｉＮ、チタン、アルミニウム、金を用いることができる。これにより、犠牲層５１を品質良く除去することができる。
【０１４５】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、包囲壁２５は第１包囲壁１６及び第２包囲壁１７の上に第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２４の３層の包囲壁を配置した。絶縁層２９は第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８の３層の絶縁層を配置した。包囲壁の数、絶縁層の数は特に限定されず、１〜２層でも良く、４層以上でも良い。振動素子５の大きさや製造工程の要因に応じて決定してもよい。これにより、振動素子５が大きいときにも対応することができる。また、工程設計の自由度を高めることができる。
【０１４６】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、包囲壁２５の平面形状は図１に示すように四角形の枠形状とした。包囲壁２５の平面形状は振動素子５を囲む形状であれば特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形の枠形状等の任意の形状にすることができる。これにより、配線、端子、駆動回路１０を設定する配置の自由度を高めることができる。尚、変形例１〜４は前記第２の実施形態にも適用することができる。
【０１４７】
（変形例５）
前記第４の実施形態では、レゾネーター１を用いたがレゾネーター１の代わりにレゾネーター５５を用いても良い。このときにも、品質良く所定の周波数の波形を活用することができる。
【０１４８】
（変形例６）
前記第４の実施形態では、レゾネーター１を用いる電子機器として時計８２の例を示したが、電子機器は時計８２に限らない。レゾネーター１を各種の電子機器に適用することができる。例えば、携帯電話、パーソナルコンピューター、電子辞書、デジタルカメラ、デジタル録音再生装置等に用いることができる。このとき、レゾネーター１は品質良く所定の周波数の波形を出力する為、品質の良い発振器を備えた電子機器とすることができる。
【０１４９】
（変形例７）
前記第３の実施形態では、駆動回路１０のＭＯＳ素子を形成する工程の一部と第１の実施形態におけるレゾネーター１を形成する工程の一部とが同じ工程にて行われた。これに限らず、駆動回路１０のＭＯＳ素子を形成する工程の一部と第２の実施形態におけるレゾネーター５５を形成する工程の一部とが同じ工程にて行われても良い。具体的には、第４配線５７を形成する工程とＭＯＳ素子のゲート電極層７７を形成する工程とを同じ工程にて行っても良い。さらに、絶縁層２９の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とＭＯＳ素子の第１絶縁層２６、第２絶縁層２７、第３絶縁層２８を形成する工程とは同じ工程にて行われる。従って、基板２上に振動素子５を形成する工程とＭＯＳ素子を形成する工程とを別々に行う場合に比べて生産性良く振動素子５及びＭＯＳ素子を形成することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１，５５…電子装置としてのレゾネーター、１ａ，５５ａ…電子装置としての発振装置、２…基板、５…機能素子としての振動素子、８…配線としての第１配線、９…配線としての第２配線、１９…耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第１耐食絶縁膜、２０…耐食性絶縁膜及び液流動防止部としての第２耐食絶縁膜、２２…被覆部及び側壁部としての第３包囲壁、２３…被覆部及び側壁部としての第４包囲壁、２４…被覆部及び側壁部としての第５包囲壁、２５，６７…被覆部及び側壁部としての包囲壁、２６…層間絶縁膜としての第１絶縁層、２７…層間絶縁膜としての第２絶縁層、２８…層間絶縁膜としての第３絶縁層、２９…層間絶縁膜としての絶縁層、３０…被覆部及び蓋部としての第１封止層、３０ａ…開口部としての貫通孔、３１…保護膜、３３…空洞部、５６…配線としての第３配線、５７…配線としての第４配線、６４…層間絶縁膜としての第４絶縁層、６４ａ，６５ａ…屈曲部、６５…層間絶縁膜としての第５絶縁層、６６…被覆部及び側壁部としての第８包囲壁、６９…側壁延長部及び液流動防止部としての第１側壁延長部、７１…側壁延長部及び液流動防止部としての第２側壁延長部、８２…電子機器としての時計。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の空洞部内に位置し電気駆動される機能素子と、
前記空洞部の周囲を取り巻く層間絶縁膜と前記空洞部とを画成する電気伝導性を有する被覆部と、
前記機能素子と接続し前記被覆部を貫通する配線と、を有し、
前記配線が前記被覆部を貫通する場所には前記層間絶縁膜を溶解するエッチング液が前記空洞部から前記層間絶縁膜に流動することを防止し前記被覆部と前記配線とを絶縁する液流動防止部を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置であって、
前記液流動防止部は前記層間絶縁膜より前記エッチング液に対して腐食され難い耐食性絶縁膜を有し、前記耐食性絶縁膜は前記配線と前記被覆部との間に位置することを特徴とする電子装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子装置であって、
前記層間絶縁膜は二酸化シリコンであり、前記耐食性絶縁膜はアルミナであることを特徴とする電子装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子装置であって、
前記液流動防止部は前記被覆部から前記層間絶縁膜へ突出する側壁延長部を有し、
前記側壁延長部と前記配線とで前記層間絶縁膜を挟むように配置されたことを特徴とする電子装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電子装置であって、
前記側壁延長部及び前記配線に挟まれた前記層間絶縁膜は屈曲部を有することを特徴とする電子装置。
【請求項６】
発振回路を備えた電子機器であって、
前記発振回路に請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子装置を用いたことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、
前記配線を覆って耐食性絶縁膜を形成する耐食性絶縁膜形成工程と、
前記基板、前記配線、前記耐食性絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、
前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、
前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、
前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、
前記開口部を封止する封止工程と、を有し、前記耐食性絶縁膜形成工程では前記層間絶縁膜よりエッチングされ難い前記耐食性絶縁膜を前記配線と前記側壁部との間に形成することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項８】
基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、
前記基板及び前記配線を覆って層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、
前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、
前記側壁部と前記配線とが交差する場所から前記側壁部の周囲の前記配線に沿って側壁延長部を形成する側壁延長部形成工程と、
前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、
前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、
前記開口部を封止する封止工程と、を有し、
前記層間絶縁膜形成工程では前記配線を覆って前記層間絶縁膜を形成し、前記側壁延長部形成工程では、前記配線を覆う前記層間絶縁膜をさらに側壁延長部が覆うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の電子装置の製造方法であって、
前記基板上にはＭＯＳ素子が形成され、前記配線と前記層間絶縁膜とのうち少なくとも一方は前記ＭＯＳ素子を形成する工程にて形成されることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１】
基板上の空洞部内に位置し電気駆動される機能素子と、
前記空洞部の周囲を取り巻く層間絶縁膜と前記空洞部とを画成する電気伝導性を有する被覆部と、
前記機能素子と接続し前記被覆部を貫通する配線と、を有し、
前記配線が前記被覆部を貫通する場所には前記層間絶縁膜を溶解するエッチング液が前記空洞部から前記層間絶縁膜に流動することを防止し前記被覆部と前記配線とを絶縁する液流動防止部を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子装置であって、
前記液流動防止部は前記層間絶縁膜より前記エッチング液に対して腐食され難い耐食性絶縁膜を有し、前記耐食性絶縁膜は前記配線と前記被覆部との間に位置することを特徴とする電子装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電子装置であって、
前記層間絶縁膜は二酸化シリコンであり、前記耐食性絶縁膜はアルミナであることを特徴とする電子装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子装置であって、
前記液流動防止部は前記被覆部から前記層間絶縁膜へ突出する側壁延長部を有し、
前記側壁延長部と前記配線とで前記層間絶縁膜を挟むように配置されたことを特徴とする電子装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電子装置であって、
前記側壁延長部及び前記配線に挟まれた前記層間絶縁膜は屈曲部を有することを特徴とする電子装置。
【請求項６】
発振回路を備えた電子機器であって、
前記発振回路に請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子装置を用いたことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、
前記配線を覆って耐食性絶縁膜を形成する耐食性絶縁膜形成工程と、
前記基板、前記配線、前記耐食性絶縁膜上に層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、
前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、
前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、
前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、
前記開口部を封止する封止工程と、を有し、前記耐食性絶縁膜形成工程では前記層間絶縁膜よりエッチングされ難い前記耐食性絶縁膜を前記配線と前記側壁部との間に形成することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項８】
基板上に形成された機能素子と接続して配線を形成する配線形成工程と、
前記基板及び前記配線を覆って層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、
前記機能素子を囲むように前記層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に側壁部を形成する側壁形成工程と、
前記側壁部と前記配線とが交差する場所から前記側壁部の周囲の前記配線に沿って側壁延長部を形成する側壁延長部形成工程と、
前記側壁部と前記側壁部に囲まれた前記層間絶縁膜とに重ねて開口部を有する蓋部を形成する蓋部形成工程と、
前記側壁部を取り巻く前記層間絶縁膜上に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記開口部からエッチング液を流入させて前記基板と前記側壁部と前記蓋部とに囲まれた場所の前記層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成する空洞部形成工程と、
前記開口部を封止する封止工程と、を有し、
前記層間絶縁膜形成工程では前記配線を覆って前記層間絶縁膜を形成し、前記側壁延長部形成工程では、前記配線を覆う前記層間絶縁膜をさらに側壁延長部が覆うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の電子装置の製造方法であって、
前記基板上にはＭＯＳ素子が形成され、前記配線と前記層間絶縁膜とのうち少なくとも一方は前記ＭＯＳ素子を形成する工程にて形成されることを特徴とする電子装置の製造方法。
【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２０１２−１１９８２０（Ｐ２０１２−１１９８２０Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６６２１５（Ｐ２０１０−２６６２１５）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【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６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【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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