(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで信頼性に優れたＭＥＭＳ素子、このＭＥＭＳ素子を備えた電子機器および移動体を提供する。【解決手段】ＭＥＭＳ素子１は、素子が形成される素子基板としての表面シリコン層１３と、表面シリコン層１３を支持する支持基板としてのシリコン層１１およびＢＯＸ層１２と、表面シリコン層１３に接続され、表面シリコン層１３とシリコン層１１およびＢＯＸ層１２とにより内部空間を構成する蓋部５と、を有する。表面シリコン層１３に、内部空間を封止する第１の封止孔６０が配設されている。【選択図】図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子が形成される素子基板と、
前記素子基板を支持する支持基板と、
前記素子基板に接続され、前記素子基板と前記支持基板とにより内部空間を構成する蓋部と、を有し、
前記素子基板に、前記内部空間を封止する第１の封止孔が配設されていることを特徴とするＭＥＭＳ素子。
【請求項２】
前記支持基板に、前記第１の封止孔に連通する第２の封止孔が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項３】
前記素子基板は、素子電極と、前記素子電極に接続される電極パッドと、を有し、
平面視で、前記素子基板の前記電極パッドと重なる位置に第１の配線用貫通孔が配設され、
前記第１の配線用貫通孔に、前記電極パッドと電気的に接続する配線電極が配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項４】
前記支持基板に、前記第１の配線用貫通孔に連通する第２の配線用貫通孔が配設されていることを特徴とする請求項３に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項５】
前記第２の配線用貫通孔又は前記第２の封止孔は、前記支持基板の前記素子基板を支持する面と対向する面に向かって広がるテーパー部を有することを特徴とする請求項４に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項６】
前記配線電極と同じ金属層が、前記第１の封止孔を封止していることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項７】
前記配線電極は、１層で、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇのいずれかからなることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項８】
前記配線電極は、２層で、第１層と第２層とからなり、前記第１層が前記第２層より前記内部空間側に配置され、
前記第１層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒのいずれかからなり、前記第２層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項９】
前記配線電極は、第１層部と第２層部とからなり、前記第１層部が前記第２層部より前記内部空間側に配置され、
前記第１層部は、２層で、第１層と第２層とからなり、前記第１層が前記第２層より前記内部空間側に配置され、
前記第１層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、のいずれかからなり、前記第２層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなり、
前記第２層部は、１層で、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項１０】
前記配線電極は、第１層部と第２層部とからなり、前記第１層部が前記第２層部より前記内部空間側に配置され、
前記第１層部は、２層で、第１層と第２層とからなり、前記第１層が前記第２層より前記内部空間側に配置され、
前記第１層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、のいずれかからなり、前記第２層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなり、
前記第２層部は、２層で、第３層と第４層とからなり、前記第３層が前記第４層より前記内部空間側に配置され、
前記第３層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、のいずれかからなり、前記第４層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項１１】
前記素子と前記素子電極との間に、素子調整層が配設され、
前記素子調整層が、前記電極パッドと前記素子基板との間にも配設されていることを特徴とする請求項３乃至請求項１０のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項１２】
前記第２の封止孔の幅は、前記第１の封止孔の幅より大きいことを特徴とする請求項２乃至請求項１１のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ素子を備えていることを特徴とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ素子、ＭＥＭＳ素子を備えた電子機器および移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン基板上にＭＥＭＳ技術を用いて作動素子を形成したＭＥＭＳ振動子が知られている。例えば、下記の特許文献１には、作動素子を形成したシリコン基板（素子基板）の作動素子の作動空間（内部空間）を、同じくシリコン基板で形成され、外部接続用の貫通孔電極（ＴＳＶ：Through Silicon Via）が設けられた蓋基板を接合して真空封止（減圧封止）し、個片化することでＭＥＭＳ振動子を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７１３９３号公報
【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、特許文献１に記載のＭＥＭＳ振動子では、素子基板と蓋基板とを一括して真空雰囲気（減圧雰囲気）で封止するためには、技術難度が高く、装置が大掛かりとなり、製造コストが高くなるという課題があった。
また、作動空間を真空封止するために、貫通孔電極が設けられた蓋基板の接合面を凹凸の無い均一な面に加工する高度な加工方法が必要となるという課題もあった。
【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、以下の適用例又は形態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ＭＥＭＳ素子は、素子が形成される素子基板と、前記素子基板を支持する支持基板と、前記素子基板に接続され、前記素子基板と前記支持基板とにより内部空間を構成する蓋部と、を有し、前記素子基板に、前記内部空間を封止する第１の封止孔が配設されていることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、素子基板と支持基板と蓋部とで構成される内部空間を封止する第１の封止孔が配設されているため、素子基板と蓋部とを接合後に、第１の封止孔を塞ぐことで内部空間を封止することができるので、高価な装置を必要とせず製造コストを抑えることができ、低コストで信頼性に優れたＭＥＭＳ素子を得ることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記支持基板に、前記第１の封止孔に連通する第２の封止孔が配設されていることが好ましい。
【０００９】
本適用例によれば、支持基板に第１の封止孔に連通する第２の封止孔が配設されているので、素子基板を支持基板に接合することで、素子基板の機械的強度を増した状態で、第１の封止孔を塞ぎ内部空間を封止することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記素子基板は、素子電極と、前記素子電極に接続される電極パッドと、を有し、平面視で、前記素子基板の前記電極パッドと重なる位置に第１の配線用貫通孔が配設され、前記第１の配線用貫通孔に、前記電極パッドと電気的に接続する配線電極が配設されていることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、電極パッドと重なる位置に第１の配線用貫通孔が配設され、第１の配線用貫通孔に、電極パッドと電気的に接続する配線電極が配設されているため、素子基板の素子が形成された側と反対側の面に、素子電極と電気的に接続する配線を引き出すことができる。そのため、高度な加工方法を必要としない。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記支持基板に、前記第１の配線用貫通孔に連通する第２の配線用貫通孔が配設されていることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、支持基板に第１の配線用貫通孔に連通する第２の配線用貫通孔が配設されているので、素子基板の機械的強度を増した状態で、支持基板の素子基板を支持する側と反対側の面に、素子電極と電気的に接続する配線電極を配設することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記第２の配線用貫通孔又は前記第２の封止孔は、前記支持基板の前記素子基板を支持する面と対向する面に向かって広がるテーパー部を有することが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、第２の配線用貫通孔に支持基板の素子基板を支持する面と対向する面に向かって広がるテーパー部を有しているので、第２の配線用貫通孔の開口部が広がり、第１の配線用貫通孔および電極パッドと接続する配線に配線電極を配設し易くなる。また、第２の封止孔に同様のテーパー部を有しているので、第２の封止孔の開口部が広がり、第１の封止孔に封止膜を到達させ易くなり、容易に封止することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記配線電極と同じ金属層が、前記第１の封止孔を封止していることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、配線電極と同じ金属層が第１の封止孔を封止しているため、第１の配線用貫通孔および第２の配線用貫通孔に配線電極を配設する際に、同時に配線電極で第１の封止孔を塞ぎ内部空間を封止することができるので、新たな封止工程が不要となり、ＭＥＭＳ素子の低コスト化が図れる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記配線電極は、１層で、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ａｇのいずれかからなることが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、配線電極が１層のため、形成が容易である。そのため、第１の封止孔の封止を容易に行うことができる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記配線電極は、２層で、第１層と第２層とからなり、前記第１層が前記第２層より前記内部空間側に配置され、前記第１層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒのいずれかからなり、前記第２層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、配線電極が第１層と第２層とからなる２層であるため、内部空間側に密着性に優れバリア層の作用を有する第１層を形成することができ、素子基板や支持基板と第２層との密着性を向上させ、素子基板や支持基板への第２層の金属が拡散するのを防止することができる。そのため、第１の封止孔の封止の信頼性をより高めることができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記配線電極は、第１層部と第２層部とからなり、前記第１層部が前記第２層部より前記内部空間側に配置され、前記第１層部は、２層で、第１層と第２層とからなり、前記第１層が前記第２層より前記内部空間側に配置され、前記第１層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、のいずれかからなり、前記第２層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなり、前記第２層部は、１層で、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなることが好ましい。
【００２３】
本適用例によれば、配線電極が２層の第１層部と１層の第２層部とで構成された３層構造となっているため、第１層部を形成後に残留応力や結晶粒界の乱れによって亀裂が生じても、第２層部でその亀裂を塞ぐことができる。そのため、素子が配置されている内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）にすることができる。
【００２４】
［適用例１０］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記配線電極は、第１層部と第２層部とからなり、前記第１層部が前記第２層部より前記内部空間側に配置され、前記第１層部は、２層で、第１層と第２層とからなり、前記第１層が前記第２層より前記内部空間側に配置され、前記第１層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、のいずれかからなり、前記第２層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなり、前記第２層部は、２層で、第３層と第４層とからなり、前記第３層が前記第４層より前記内部空間側に配置され、前記第３層がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、のいずれかからなり、前記第４層がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなることが好ましい。
【００２５】
本適用例によれば、配線電極が２層の第１層部と２層の第２層部とで構成された４層構造となっているため、第１層部を形成後に残留応力や結晶粒界の乱れによって亀裂が生じても、第２層部でその亀裂を塞ぐことができる。特に、第１層部の第２層の金属と第２層部の第４層の金属とが同じ場合には、第２層と第４層との間に第３層を設けることで、第２層で生じた亀裂が第４層に連続して生じることを防ぐことができる。そのため、第１の封止孔の封止の信頼性をより高めることができる。
【００２６】
［適用例１１］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記素子と前記素子電極との間に、素子調整層が配設され、前記素子調整層が、前記電極パッドと前記素子基板との間にも配設されていることが好ましい。
【００２７】
本適用例によれば、素子の温度特性を調整する素子調整層が電極パッドと素子基板との間に配設されているので、電極パッドや素子電極と電極パッドとを接続する配線を形成する際に、素子基板表面がほぼ平坦となり、段差による断線等を防止することができる。
【００２８】
［適用例１２］上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子において、前記第２の封止孔の幅は、前記第１の封止孔の幅より大きいことが好ましい。
【００２９】
本適用例によれば、第２の封止孔の幅が第１の封止孔の幅より大きいため、第２の封止孔側から第１の封止孔を塞ぐ封止膜が第１の封止孔に到達し易くなり、封止がより容易となる。
【００３０】
［適用例１３］本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子を備えていることを特徴とする。
【００３１】
本適用例によれば、電子機器に低コストで信頼性に優れたＭＥＭＳ素子が活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
【００３２】
［適用例１４］本適用例に係る移動体は、上記適用例に記載のＭＥＭＳ素子を備えていることを特徴とする。
【００３３】
本適用例によれば、移動体に低コストで信頼性に優れたＭＥＭＳ素子が活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子の構成を示す概略平面図。
【図２Ａ】図１のＰ１−Ｐ１線における概略断面図。
【図２Ｂ】図２ＡのＱ１部を示す拡大図。
【図２Ｃ】図２ＡのＱ２部を示す拡大図。
【図３Ａ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｂ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｃ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｄ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｅ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｆ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｇ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｈ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｉ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｊ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｋ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｌ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｍ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｎ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｏ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｐ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図３Ｑ】本実施形態に係るＭＥＭＳ素子の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図４】第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子の構成を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図。
【図５】第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子の構成を示す図２ＡのＱ２部の位置に相当する概略断面の拡大図。
【図６】第４実施形態に係るＭＥＭＳ素子の構成を示す図２ＡのＱ２部の位置に相当する概略断面の拡大図。
【図７】第５実施形態に係るＭＥＭＳ素子の構成を示す図２ＡのＱ２部の位置に相当する概略断面の拡大図。
【図８】本発明のＭＥＭＳ素子を備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。
【図９】本発明のＭＥＭＳ素子を備える電子機器としての携帯電話機の構成を示す斜視図。
【図１０】本発明のＭＥＭＳ素子を備える電子機器としてのデジタルカメラの構成を示す斜視図。
【図１１】本発明のＭＥＭＳ素子を備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。
【００３６】
（第１実施形態）
［ＭＥＭＳ素子］
先ず、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１について、図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃを参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１の構成を示す概略平面図であり、図２Ａは、図１に示すＰ１−Ｐ１線における概略断面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＱ１部を示す拡大図であり、図２Ｃは、図２ＡのＱ２部を示す拡大図である。なお、図１において、ＭＥＭＳ素子１の内部の構成を説明する便宜上、蓋部５を取り外した状態を図示している。また、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃにおいて、断面の背景を示す線は省略されている。
【００３７】
本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１は、図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、素子２０を気密封止するための蓋部５と、素子２０が形成されたＳＯＩ（Silicon on Insulator）基板１０と、を含み構成されている。
蓋部５は、単結晶シリコン等で構成され、ＳＯＩ基板１０側に開口するキャビティー７を有している。蓋部５のキャビティー７が設けられた側の面がＳＯＩ基板１０の素子２０が形成されている側の面に接合されている。
【００３８】
ＳＯＩ基板１０は、シリコン層１１と、ＢＯＸ（Buried Oxide）層１２と、表面シリコン層１３とが、この順で積層された基板である。例えば、シリコン層１１および表面シリコン層１３は、単結晶シリコンで構成され、ＢＯＸ層１２は、酸化ケイ素層（ＳｉＯ2等）で構成される。なお、本実施形態において、シリコン層１１およびＢＯＸ層１２は支持基板に、表面シリコン層１３は素子基板に相当する。
【００３９】
ＳＯＩ基板１０には、表面シリコン層１３のシリコンで構成された素子２０と、表面シリコン層１３上に形成された電極パッド５０と、素子２０を駆動するための素子電極と電極パッド５０とを接続する複数の配線４６（図２Ａ参照、図１では図示せず）と、電極パッド５０と接続し素子２０が形成されている側とは反対側の面に電極を引き出す配線電極５６，５８と、配線電極５６、５８を形成するための第１の配線用貫通孔５２および第２の配線用貫通孔５４と、蓋部５のキャビティー７とＳＯＩ基板１０に形成されたキャビティー８とにより構成される内部空間を気密封止するための第１の封止孔６０および第２の封止孔６２と、が配設されている。
【００４０】
素子２０は、ＢＯＸ層１２によって支持された基部２１と、ＢＯＸ層１２が除去された領域上において溝１３ａによって基部２１以外の周囲のシリコンから分離された振動部２２と、を有している。本実施形態で例示する素子２０は、３つの振動部２２を有している。振動部２２に対向する位置におけるシリコン層１１およびＢＯＸ層１２には、内部空間を構成するキャビティー８が設けられている。
また、素子２０の蓋部５側の面には、素子２０の所定の領域に配設されたシリコン酸化膜である素子調整層３０と、素子調整層３０の少なくとも一部を覆う圧電駆動部４０と、が設けられている。
【００４１】
素子調整層３０は、振動部２２の共振周波数の温度特性を補正するために設けられている。シリコンは、温度が高くなるにつれて低下する共振周波数を有しており、一方、シリコン酸化膜は、温度が高くなるにつれて上昇する共振周波数を有している。従って、シリコンの素子２０上にシリコン酸化膜である素子調整層３０を配設することにより、素子２０の振動部２２と素子調整層３０とで構成される複合体の共振周波数の温度特性をフラットに近付けることができる。
【００４２】
圧電駆動部４０は、ポリシリコン膜４１と、第１の電極４２と、圧電体層４３と、第２の電極４４と、を含んでいる。なお、本実施形態において、第１の電極４２および第２の電極４４は素子電極に相当する。
ポリシリコン膜４１は、不純物がドープされていないポリシリコンで構成され、例えば、アモルファスシリコンで構成されても良い。本実施形態において、ポリシリコン膜４１は、素子２０上に配設されている素子調整層３０を覆うように設けられている。このように、ポリシリコン膜４１と素子２０との間に素子調整層３０があることによって、ポリシリコン膜４１が、圧電駆動部４０の周囲のシリコン酸化膜のエッチングから素子調整層３０を保護することができる。
【００４３】
第１の電極４２および第２の電極４４は、圧電体層４３を挟むように配設されている。本実施形態に示す例においては、３つの振動部２２に対応して、３組の第１の電極４２、圧電体層４３および第２の電極４４が配設されている。
【００４４】
複数の配線４６は、隣り合う振動部２２を逆相で振動させるように、第１の電極４２および第２の電極４４に電気的に接続されている。また、複数の配線は電極パッド５０と電気的に接続されており、２つの電極パッド５０間に配線電極５６，５８を介して外部から電圧を印加することにより、隣り合う振動部２２を逆相で振動させることができる。
【００４５】
なお、これらを構成する材料としては、例えば、圧電体層４３は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）等で構成され、第１の電極４２および第２の電極４４は、ＴｉＮ（窒化チタン）等で構成され、複数の配線４６および電極パッド５０は、Ａｌ（アルミニウム）又はＣｕ（銅）等で構成されている。
【００４６】
２つの電極パッド５０を介して、第１の電極４２と第２の電極４４との間に電圧が印加されると、それによって圧電体層４３が伸縮して振動部２２が振動する。その振動は固有の共振周波数において大きく励起されて、インピーダンスが最小となる。その結果、このＭＥＭＳ素子１を発振回路に接続することで、主に振動部２２の共振周波数によって決定される発振周波数で発振する。
【００４７】
第１の配線用貫通孔５２は、図１に示すように、平面視で、蓋部５のキャビティー７の領域で、素子２０の両側に１つずつ配設され、表面シリコン層１３の電極パッド５０と重なる位置に配設されている。また、第２の配線用貫通孔５４は、第１の配線用貫通孔５２に連通し、シリコン層１１およびＢＯＸ層１２に配設されている。
【００４８】
電極パッド５０は、平面視で、第１の配線用貫通孔５２と重なる位置では、第１の配線用貫通孔５２および第２の配線用貫通孔５４に配設された配線電極５６，５８と、配線４６を介して電気的に接続されるよう配設され、第１の配線用貫通孔５２と重ならない位置では、表面シリコン層１３上に素子調整層３０、ポリシリコン膜４１および配線４６を介して配設されている。そのため、電極パッド５０と配線電極５６，５８とが電気的に接続され、第１の電極４２および第２の電極４４を、ＳＯＩ基板１０の素子２０が形成されている側とは反対側の面に引き出すことができる。なお、配線電極５６，５８を構成する材料としては、Ｔｉ（チタニウム）、ＴｉＷ（チタンタングステン）、Ｃｒ（クロム）、ＮｉＣｒ（ニッケルクロム）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）等のいずれかで構成されており、配線電極５６はスパッタ法により成膜したスパッタ層で、配線電極５８はメッキ法により形成されたメッキ層であり、スパッタ層（配線電極５６）にメッキ層（配線電極５８）が積層されている。
【００４９】
第１の封止孔６０および第２の封止孔６２は、平面視で、蓋部５のキャビティー７の領域で、基部２１の振動部２２が設けられている側と対向する側に配設されている。第１の封止孔６０は、表面シリコン層１３の第２の封止孔６２と重なる位置に配設されている。また、第２の封止孔６２は、第１の封止孔６０に連通し、シリコン層１１およびＢＯＸ層１２に配設されている。
【００５０】
第１の封止孔６０は、開口幅Ｗ１が第２の封止孔６２の開口幅Ｗ２より小さく、第２の封止孔６２と重なる位置に複数配設されている。また、第１の封止孔６０内には、スパッタ層からなる配線電極５６、つまり、配線電極５６と同じ金属層が配設され、蓋部５のキャビティー７とＳＯＩ基板１０に形成されたキャビティー８とにより構成される内部空間を気密封止している。第１の封止孔６０を塞ぐ配線電極５６は、第１の配線用貫通孔５２および第２の配線用貫通孔５４に配設される配線電極５６を配設する際に、同時に配設されるので、新たな封止工程を必要とせず、低コスト化を図ることができる。
第２の封止孔６２内には、スパッタ層からなる配線電極５６が配設され、配線電極５６に積層するメッキ層からなる配線電極５８が配設されている。なお、本実施形態において、２つの第１の封止孔６０を配設しているが、これに限定されることはなく、１つ以上であれば良い。
【００５１】
以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１によれば、素子基板としての表面シリコン層１３と、支持基板としてのシリコン層１１およびＢＯＸ層１２と、蓋部５と、で構成される内部空間を封止する第１の封止孔６０が配設されているため、表面シリコン層１３と蓋部５とを接合後に、第１の封止孔６０を塞ぐことで内部空間を封止することができる。そのため、高価な装置を必要とせず製造コストを抑えることができ、低コストで信頼性に優れたＭＥＭＳ素子１を得ることができる。
【００５２】
また、シリコン層１１およびＢＯＸ層１２に第１の封止孔６０に連通する第２の封止孔６２が配設されているので、表面シリコン層１３をシリコン層１１およびＢＯＸ層１２に接合することで、表面シリコン層１３の機械的強度を増した状態で、第１の封止孔６０を塞ぎ内部空間を封止することができる。
【００５３】
また、電極パッド５０と重なる位置に第１の配線用貫通孔５２が配設され、第１の配線用貫通孔５２に、電極パッド５０と電気的に接続する配線電極５６，５８が配設されているため、表面シリコン層１３の素子２０が形成された側と反対側の面に、第１の電極４２および第２の電極４４と電気的に接続する配線を引き出すことができる。そのため、高度な加工方法を必要としない。
【００５４】
また、シリコン層１１およびＢＯＸ層１２に第１の配線用貫通孔５２に連通する第２の配線用貫通孔５４が配設されているので、素子２０が形成された表面シリコン層１３の機械的強度を増した状態で、表面シリコン層１３の素子２０が形成された側と反対側の面に、第１の電極４２および第２の電極４４と電気的に接続する配線電極５６，５８を配設することができる。
【００５５】
また、配線電極５６と同じ金属層が第１の封止孔６０を封止しているため、第１の配線用貫通孔５２および第２の配線用貫通孔５４に配線電極５６を配設する際に、同時に配線電極５６で第１の封止孔６０を塞ぎ、内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）に封止することができる。従って、新たな封止工程が不要となり、ＭＥＭＳ素子１の低コスト化が図れる。
【００５６】
また、配線電極５６は１層で構成され、材料としてＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等のいずれかで構成されている。そのため、第１の封止孔６０を簡単に塞ぐことができ、素子２０が配置されている内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）にすることができる。
【００５７】
また、素子２０と第１の電極４２および第２の電極４４との間に配設された素子２０の温度特性を調整する素子調整層３０が、電極パッド５０と表面シリコン層１３との間にも配設されているので、電極パッド５０や第１の電極４２および第２の電極４４と電極パッド５０とを接続する配線４６を形成する際に、表面シリコン層１３の表面がほぼ平坦となり、段差による断線等を防止することができる。
【００５８】
また、第２の封止孔６２の開口幅Ｗ２が第１の封止孔６０の開口幅Ｗ１より大きいため、第２の封止孔６２側から第１の封止孔６０を塞ぐ封止膜となる配線電極５６が第１の封止孔６０に到達し易くなり、封止がより容易となる。
【００５９】
［製造方法］
次に、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１の製造工程について、図３Ａ〜図３Ｑを参照して説明する。
図３Ａ〜図３Ｑは、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１の製造工程を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図である。なお、断面の背景を示す線は省略されている。
【００６０】
先ず、準備工程として、シリコン層１１と、ＢＯＸ層１２と、表面シリコン層１３とが、この順で積層されたＳＯＩ基板１０とキャビティー７を有する蓋部５を用意する（図２Ａ参照）。なお、ＳＯＩ基板１０は、シリコン層１１上にＢＯＸ層１２を形成し、ＢＯＸ層１２上に表面シリコン層１３を形成して作製しても良い。
【００６１】
第１の工程において、図３Ａに示すように、ＳＯＩ基板１０の表面シリコン層１３に、素子２０の振動部２２となる領域を素子２０の基部２１となる領域以外の周囲のシリコンから分離するトレンチ１３ｂおよび第１の封止孔６０を形成する。その際に、ＳＯＩ基板１０の表面シリコン層１３のトレンチ１３ｂによって素子２０の振動部２２から分離される領域に、スリット１３ｃが形成されても良い。それにより、溝１３ａ（図１参照）の幅が広い領域において、後に行われる振動部２２の周囲のシリコンのリリースエッチングを容易にすることができる。
【００６２】
トレンチ１３ｂおよび第１の封止孔６０の形成は、表面シリコン層１３上にレジスト１４を塗布し、フォトリソグラフィー法によってマスクパターンを形成し、レジスト１４をマスクとして表面シリコン層１３をエッチングすることにより、図３Ａに示すように、表面シリコン層１３に、素子２０の振動部２２となる領域を素子２０の基部２１となる領域以外の周囲のシリコンから分離するトレンチ１３ｂおよび第１の封止孔６０を形成する。なお、ＳＯＩ基板１０の表面シリコン層１３の表面を熱酸化することにより、シリコン酸化膜を形成し、フォトリソグラフィー法によってシリコン酸化膜によるマスクを形成し、表面シリコン層１３をエッチングすることで、トレンチ１３ｂおよび第１の封止孔６０を形成しても構わない。
【００６３】
第２の工程において、図３Ｂに示すように、表面シリコン層１３の上面、トレンチ１３ｂ内の側壁および第１の封止孔６０内の側壁に、シリコン酸化膜である素子調整層３０を形成する。例えば、ＳＯＩ基板１０の表面シリコン層１３を熱酸化することにより、表面シリコン層１３の上面、トレンチ１３ｂ内の側壁および第１の封止孔６０内の側壁に、熱酸化膜（シリコン酸化膜）が形成される。熱酸化膜の厚さは、例えば、０．２μｍ〜０．３μｍ程度である。この熱酸化膜は、後に行われる振動部２２の周囲のシリコンのリリースエッチングから振動部２２および圧電駆動部４０を保護する保護壁となる。
【００６４】
次に、表面シリコン層１３のトレンチ１３ｂおよび第１の封止孔６０を埋めるシリコン酸化膜を、ＣＶＤ（化学蒸着）法によって形成する。その際に、トレンチ１３ｂおよび第１の封止孔６０内のシリコン酸化膜に「す」が発生しても、熱酸化膜が強固なので問題はない。また、加工によって形成された表面シリコン層１３のトレンチ１３ｂおよび第１の封止孔６０がシリコン酸化膜によって埋められて表面がほぼ平坦となるため、この後のフォトリソグラフィー工程への段差による悪影響を排除することができる。
【００６５】
従って、表面シリコン層１３を熱酸化することにより形成された熱酸化膜と、ＣＶＤ法によって形成されたシリコン酸化膜と、が図２Ａに示す素子調整層３０となる。なお、第２の工程において、熱酸化膜を形成せずに、熱ＣＶＤ法によってシリコン酸化膜を形成しても良いし、又は、熱ＣＶＤ法とプラズマＣＶＤ法との２段階のＣＶＤ法によってシリコン酸化膜を形成しても良い。
【００６６】
第３の工程において、素子調整層３０の上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法によって、第１の封止孔６０および振動部２２を含む素子２０等の所定の領域を保護するマスクパターンを形成し、レジストをマスクとして素子調整層３０をエッチングすることにより、表面シリコン層１３に達するトレンチを形成する。その後、図３Ｃに示すように、素子調整層３０の上面とトレンチの側壁を覆うポリシリコン膜４１をＣＶＤ法により形成する。
【００６７】
第４の工程において、ポリシリコン膜４１上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法によってマスクパターンを形成し、レジストをマスクとしてポリシリコン膜４１をエッチングする。それにより、図３Ｄに示すように、振動部２２を含む素子２０の所定の領域に形成された素子調整層３０の側面を含む領域にポリシリコン膜４１が形成される。
【００６８】
ポリシリコン膜４１は、素子２０との間で素子調整層３０を覆っており、ポリシリコン膜４１の厚さは、例えば、０．２μｍ程度である。ＣＶＤ法によるポリシリコン膜４１の埋め込み性は良好なので、後に行われる振動部２２および圧電駆動部４０の周囲のシリコン酸化膜のリリースエッチングから素子調整層３０を保護する強固なポリシリコン膜４１の壁を、小さい厚さで形成することができる。
【００６９】
第５の工程において、図３Ｅに示すように、素子２０の所定の領域に形成されたポリシリコン膜４１上に第１の電極４２、圧電体層４３、および第２の電極４４を、この順でフォトリソグラフィー法により形成する。なお、ポリシリコン膜４１〜第２の電極４４は、圧電駆動部４０を構成する。また、第１の電極４２および第２の電極４４を形成する際は、第１の電極４２と電極パッド５０とを接続するための配線４６および第２の電極４４と電極パッド５０とを接続するための配線４６も同時に形成する。
【００７０】
第６の工程において、圧電駆動部４０が形成されたＳＯＩ基板１０上に、シリコン酸化膜３３をＣＶＤ法により形成する。その後、図３Ｆに示すように、電極パッド５０を形成する位置が開口したマスクパターンをフォトリソグラフィー法によって形成し、シリコン酸化膜３３をマスクとしてスパッタ法によりＡｌ（アルミニウム）又はＣｕ（銅）等を電極パッド５０を形成する位置に成膜し、電極パッド５０を形成する。
【００７１】
第７の工程において、図３Ｇに示すように、電極パッド５０やシリコン酸化膜３３が形成されたＳＯＩ基板１０上に、ＣＶＤ法によりシリコン酸化膜３４を形成する。その後、シリコン酸化膜３４上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法によってマスクパターンを形成し、レジストをマスクとしてシリコン酸化膜３４をエッチングする。それにより、図３Ｇに示すように、表面シリコン層１３に達するトレンチ１３ｂに対応する所定の領域が開口するシリコン酸化膜３４が形成される。
【００７２】
第８の工程において、図３Ｈに示すように、シリコン酸化膜３４上にレジスト１６を塗布し、フォトリソグラフィー法によってマスクパターンを形成し、レジスト１６をマスクとして、トレンチ１３ｂに対応するシリコン酸化膜３４、素子調整層３０、ＢＯＸ層１２の順でエッチングする。それにより、振動部２２、圧電駆動部４０および電極パッド５０を保護するシリコン酸化膜３４や素子調整層３０を残しつつ、振動部２２の周囲を囲むような形状で、シリコン層１１に達する深さの開口を形成する。
【００７３】
第９の工程において、図３Ｉに示すように、レジスト１６を剥離した後に、シリコン酸化膜３４、素子調整層３０、表面シリコン層１３、ＢＯＸ層１２の開口を通して、振動部２２の周囲のシリコンをエッチングする（リリースエッチング）。その際に、シリコン層１１のシリコンの一部をエッチングして、振動部２２の下方におけるシリコン層１１にキャビティー８を形成する。第９の工程においては、ウエットエッチングが行われ、エッチング液としては、例えば、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）が用いられる。
【００７４】
第１０の工程において、図３Ｊに示すように、振動部２２、圧電駆動部４０、電極パッド５０、第１の封止孔６０の周囲のシリコン酸化膜３４、素子調整層３０およびＢＯＸ層１２がエッチングされる（リリースエッチング）。それにより、振動部２２上に素子調整層３０が残る。第１０の工程においては、ウエットエッチングが行われ、エッチング液としては、例えば、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）が用いられる。その後、ＳＯＩ基板１０の素子２０が形成された面（表面シリコン層１３上面）に蓋部５のキャビティー７を有する面を配置し、接合する。なお、接合方法としては、接合面を活性化させて行う直接接合や低融点ガラス等の接合部材を用いた方法等がある。
【００７５】
第１１の工程において、図３Ｋに示すように、ＳＯＩ基板１０のシリコン層１１およびＢＯＸ層１２に第２の配線用貫通孔５４と第２の封止孔６２を形成する。第２の配線用貫通孔５４および第２の封止孔６２の形成は、ＳＯＩ基板１０のシリコン層１１の表面を熱酸化することにより、シリコン酸化膜３６を形成し、フォトリソグラフィー法によってシリコン酸化膜３６によるマスクを形成し、シリコン層１１とＢＯＸ層１２とをエッチングすることにより行う。
【００７６】
第１２の工程において、図３Ｌに示すように、フイルムレジスト１８をシリコン酸化膜３６上に貼り、フォトリソグラフィー法によって第２の配線用貫通孔５４を開口するパターンを形成し、表面シリコン層１３をエッチングして、第１の配線用貫通孔５２を形成する。
【００７７】
第１３の工程において、図３Ｍに示すように、フイルムレジスト１８を除去した後、第１の配線用貫通孔５２と第１の封止孔６０に露出した素子調整層３０をエッチングする。
【００７８】
第１４の工程において、図３Ｎに示すように、ＣＶＤ法によりシリコン層１１の表面と、第１の配線用貫通孔５２、第２の配線用貫通孔５４、第１の封止孔６０および第２の封止孔６２内の側壁と、にシリコン酸化膜３２を成膜する。その後、第１の配線用貫通孔５２および第１の封止孔６０のポリシリコン膜４１に成膜されたシリコン酸化膜３２を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等の異方性ドライエッチングにより除去する。
【００７９】
第１５の工程において、図３Ｏに示すように、スパッタ装置等の前処理室で、真空（減圧）雰囲気において、第１の配線用貫通孔５２および第１の封止孔６０に露出したポリシリコン膜４１をエッチングし、第１の配線用貫通孔５２および第１の封止孔６０上のポリシリコン膜４１に貫通孔を作成する。その後、キャビティー７，８で構成される内部空間を前処理室と同等の圧力とし、連続処理にて配線電極５６となるＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等のいずれかの金属層をスパッタする。
【００８０】
本工程により、素子２０が形成されている側とは反対側の面に第１の電極４２および第２の電極４４と接続する配線電極５６を形成することができる。また、本工程では、配線電極５６が第１の封止孔６０を塞ぐため、素子２０が形成されているキャビティー７，８で構成される内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）に封止することができる。従って、第１の配線用貫通孔５２および第２の配線用貫通孔５４に配線電極５６を形成する工程と、配線電極５６で第１の封止孔６０を塞ぎ内部空間を気密封止する工程と、を同時に行うことができるので、低コスト化が図れる。
【００８１】
第１６の工程において、図３Ｐに示すように、配線電極５６の表面にメッキ法等で配線電極５６に用いた金属層と同等の金属層を積層し配線電極５８を作成する。第１の配線用貫通孔５２、第２の配線用貫通孔５４および第２の封止孔６２を完全に塞ぐことにより、導通性や機械的強度が向上し信頼性が向上する。なお、配線電極５６はスパッタ層であり、配線電極５８はメッキ層と言える。
【００８２】
第１７の工程において、図３Ｑに示すように、ＳＯＩ基板１０の蓋部５が接合された面とは反対側の面を研磨装置等で平坦化加工することで、信頼性に優れたＭＥＭＳ素子１が完成する。
【００８３】
（第２実施形態）
［ＭＥＭＳ素子］
次に、本発明の第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ａについて、図４を参照して説明する。
図４は、第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ａの構成を示す図１のＰ１−Ｐ１線の位置に相当する概略断面図である。なお、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の構成には、同一の符号を附してあり、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８４】
第２実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ａは、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１と比較し、第２の配線用貫通孔５４ａと第２の封止孔６２ａとの構造が異なる。
本実施形態のＭＥＭＳ素子１ａは、図４に示すように、シリコン層１１とＢＯＸ層１２とに配設された第２の配線用貫通孔５４ａおよび第２の封止孔６２ａがシリコン層１１およびＢＯＸ層１２の表面シリコン層１３を支持する面と対向する面に向かって広がるテーパー部を有している。本実施形態では、テーパー部がシリコン層１１とＢＯＸ層１２とに設けられているが、シリコン層１１だけでも構わない。また、シリコン層１１の途中から設けられていても構わない。
【００８５】
以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ａによれば、第２の配線用貫通孔５４ａに表面シリコン層１３と対向する面に向かって広がるテーパー部を有しているので、第２の配線用貫通孔５４ａの開口部が広がり、第１の配線用貫通孔５２および電極パッド５０と接続する配線４６に配線電極５６を配設し易くなる。また、第２の封止孔６２ａに同様のテーパー部を有しているので、第２の封止孔６２ａの開口部が広がり、第１の封止孔６０に封止膜となる配線電極５６を到達させ易くなり、容易に内部空間を封止することができる。
【００８６】
（第３実施形態）
［ＭＥＭＳ素子］
次に、本発明の第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂについて、図５を参照して説明する。
図５は、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂの構成を示す図２ＡのＱ２部の位置に相当する概略断面の拡大図である。なお、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の構成には、同一の符号を附してあり、同様の事項については、その説明を省略する。
【００８７】
第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂは、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１と比較し、第１の封止孔６０の封止膜となる配線電極５６ｂの構造が異なる。
本実施形態のＭＥＭＳ素子１ｂは、図５に示すように、配線電極５６ｂが第１層７１と第２層７２とからなる２層で構成されており、第１層７１が第２層７２よりキャビティー７によって構成される内部空間側に配置されている。なお、第１層７１がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒのいずれかからなり、第２層７２がＣｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなる。また、第１層７１は、第１の封止孔６０や第２の封止孔６２の内壁に形成されているシリコン酸化膜３２と第２層７２との密着性を向上させ、且つ、第２層７２を構成する金属がシリコン酸化膜３２を通過して、シリコン層１１や表面シリコン層１３へ拡散するのを防止するバリア層の作用も担っている。
【００８８】
以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂによれば、配線電極５６ｂが２層となっており、第１層７１がＴｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒのいずれかから構成されているため、第２層７２の密着性を向上させ、第２層７２のバリア層となる。そのため、第１の封止孔６０を確実に塞ぐことができ、素子２０が配置されている内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）にすることができる。
【００８９】
（第４実施形態）
［ＭＥＭＳ素子］
次に、本発明の第４実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｃについて、図６を参照して説明する。
図６は、第４実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｃの構成を示す図２ＡのＱ２部の位置に相当する概略断面の拡大図である。なお、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の構成には、同一の符号を附してあり、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９０】
第４実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｃは、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１と比較し、第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂと同様に、第１の封止孔６０の封止膜となる配線電極５６ｃの構造が異なる。
本実施形態のＭＥＭＳ素子１ｃは、図６に示すように、配線電極５６ｃが第１層部９１と第２層部９２とで構成されており、第１層部９１が第２層部９２よりキャビティー７によって構成される内部空間側に配置されている。また、第１層部９１は、第１層７１と第２層７２とからなる２層で構成され、第１層７１が第２層７２より内部空間側に配置されている。内部空間側の第１層７１は、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒのいずれかからなり、第２層部９２側の第２層７２は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなる。また、第２層部９２は、１層で、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなる。
【００９１】
なお、第１層部９１は、上述した第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂの配線電極５６ｂと同じ構成なので、同様の効果を得ることができる。また、第２層部９２は、第１層部９１を形成後、第１の封止孔６０内部、所謂キャビティー７により構成された内部空間に接し、シリコン酸化膜３２が無い領域において、第１層７１および第２層７２の残留応力や第１層７１および第２層７２の結晶粒界の乱れによって生じる亀裂（リークパス）を生じた場合、それらの亀裂を塞ぎ、内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）にすることができる。
【００９２】
以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｃによれば、配線電極５６ｃが２層の第１層部９１と１層の第２層部９２とで構成された３層構造となっているため、第１層部９１を形成後に残留応力や結晶粒界の乱れによって亀裂が生じても、第２層部９２でその亀裂を塞ぐことができる。従って、素子２０が配置されている内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）にすることができ、信頼性に優れたＭＥＭＳ素子１ｃを得ることができる。
【００９３】
（第５実施形態）
［ＭＥＭＳ素子］
次に、本発明の第５実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｄについて、図７を参照して説明する。
図７は、第５実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｄの構成を示す図２ＡのＱ２部の位置に相当する概略断面の拡大図である。なお、上述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の構成には、同一の符号を附してあり、同様の事項については、その説明を省略する。
【００９４】
第５実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｄは、第１実施形態に係るＭＥＭＳ素子１と比較し、第３実施形態および第４実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂ、１ｃと同様に、第１の封止孔６０の封止膜となる配線電極５６ｄの構造が異なる。
本実施形態のＭＥＭＳ素子１ｄは、図７に示すように、配線電極５６ｄが第１層部９１と第２層部９２ｄとで構成されており、第１層部９１が第２層部９２ｄよりキャビティー７によって構成される内部空間側に配置されている。また、第１層部９１は、第１層７１と第２層７２とからなる２層で構成され、第１層７１が第２層７２より内部空間側に配置されている。内部空間側の第１層７１は、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒのいずれかからなり、第２層部９２ｄ側の第２層７２は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなる。また、第２層部９２ｄは、第３層８１と第４層８２とからなる２層で構成され、第３層８１が第４層８２より内部空間側に配置されている。内部空間側の第３層８１は、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ、ＮｉＣｒのいずれかからなり、配線電極５８側の第４層８２は、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌのいずれかからなる。
【００９５】
なお、第１層部９１は、上述した第３実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｂの配線電極５６ｂと同じ構成なので、同様の効果を得ることができる。また、第２層部９２ｄは、上述した第４実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｃの配線電極５６ｃにおける第２層部９２と同様の効果を得ることができる。特に、第４実施形態の配線電極５６ｃの構成において、第１層部９１の第２層７２の金属と第２層部９２の金属とが同じ場合には、第１層部９１において残留応力や結晶粒界の乱れによって生じた亀裂が第２層部９２にも連続して生ずる虞がある。そのため、第２層７２と第４層８２との間に、第２層７２および第４層８２と異なる金属の第３層を設けることにより、第１層部９１で生じた亀裂を塞ぎ、且つ第４層８２での亀裂の発生を抑えることができる。
【００９６】
以上述べたように、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１ｄによれば、配線電極５６ｄが２層の第１層部９１と２層の第２層部９２ｄとで構成された４層構造となっているため、第１層部９１を形成後に残留応力や結晶粒界の乱れによって亀裂が生じても、第２層部９２ｄでその亀裂を塞ぐことができる。特に、第１層部９１の第２層７２の金属と第２層部９２ｄの第４層８２の金属とが同じ場合には、第２層７２と第４層８２との間に第３層８１を設けることで、第２層７２で生じた亀裂が第４層８２に連続して生じることを防ぐことができる。よって、素子２０が配置されている内部空間を真空雰囲気（減圧雰囲気）にすることができ、信頼性に優れたＭＥＭＳ素子１ｄを得ることができる。
【００９７】
［電子機器］
次に、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ素子１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを適用した電子機器について、図８、図９および図１０を参照して説明する。なお、以下では、ＭＥＭＳ素子１を適用した構成を例示して説明する。
【００９８】
図８は、本実施形態に係るＭＥＭＳ素子１を備える電子機器としてのモバイル型（又はノート型）のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、ディスプレイ１０００を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、基準クロック等として機能するＭＥＭＳ素子１が内蔵されている。
【００９９】
図９は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ素子１を備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳ（Personal Handyhone System）やスマートフォンも含む）の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、ディスプレイ１０００が配置されている。このような携帯電話機１２００には、基準クロック等として機能するＭＥＭＳ素子１が内蔵されている。
【０１００】
図１０は、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ素子１を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、ディスプレイ１０００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行なう構成になっており、ディスプレイ１０００は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者がディスプレイ１０００に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニター１３３０が、データ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピューター１３４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニター１３３０や、パーソナルコンピューター１３４０に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、基準クロック等として機能するＭＥＭＳ素子１が内蔵されている。
【０１０１】
上述したように、電子機器に、低コストで信頼性に優れたＭＥＭＳ素子１が活用されることにより、より高性能の電子機器を提供することができる。
【０１０２】
なお、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ素子１は、図８のパーソナルコンピューター１１００（モバイル型パーソナルコンピューター）、図９の携帯電話機１２００、図１０のデジタルスチールカメラ１３００の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ（Point of Sale）端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
【０１０３】
［移動体］
次に、本発明の一実施形態に係るＭＥＭＳ素子１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを適用した移動体について、図１１を参照して説明する。なお、以下では、ＭＥＭＳ素子１を適用した構成を例示して説明する。
【０１０４】
図１１は、本発明の移動体の一例としての自動車１４００を概略的に示す斜視図である。
自動車１４００には、ＭＥＭＳ素子１が搭載されている。ＭＥＭＳ素子１は、キーレスエントリー、イモビライザー、ナビゲーションシステム、エアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ：Antilock Brake System）、エアバック、タイヤプレッシャーモニタリングシステム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１４１０に広く適用できる。
【０１０５】
上述したように、移動体に、低コストで信頼性に優れたＭＥＭＳ素子１が活用されることにより、より高性能の移動体を提供することができる。
【０１０６】
以上、本発明のＭＥＭＳ素子１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、電子機器（１１００，１２００，１３００）、および移動体（１４００）について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていても良い。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせても良い。
【０１０７】
また、上述の実施形態では、矩形形状のＳＯＩ基板１０の一つの対角線の方向に沿って基部２１や振動部２２が延在するように素子２０が配設されている例で説明したが、これに限らない。他の配置例としては、矩形形状のＳＯＩ基板１０の外縁に沿って基部２１や振動部２２が延在するように素子２０が配設されている構成などであってもよい。
【０１０８】
また、上述ではＭＥＭＳ素子の一例として、基部２１や振動部２２などを含む機能素子としての素子２０を備えているＭＥＭＳ素子１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを示して説明したが、これに限らない。上述の封止構造を備えた他のＭＥＭＳ素子としては、機能素子として加速度の検出機能を備えている加速度センサー素子、角速度の検出機能を備えている角速度センサー素子、圧力検出機能を備えている圧力センサー素子、重量検出機能を備えている重量センサー素子や、これらの機能素子が複合した複合センサーなどを備えているＭＥＭＳ素子であってもよい。また、ＭＥＭＳ素子は、機能素子として振動素子を備えた振動子、発振器、周波数フィルターなどであってもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…ＭＥＭＳ素子、５…蓋部、７，８…キャビティー、１０…ＳＯＩ基板、１１…シリコン層、１２…ＢＯＸ層、１３…表面シリコン層、１３ａ…溝、１３ｂ…トレンチ、１３ｃ…スリット、１４，１６…レジスト、１８…フイルムレジスト、２０…素子、２１…基部、２２…振動部、３０…素子調整層、３２，３３，３４，３６…シリコン酸化膜、４０…圧電駆動部、４１…ポリシリコン膜、４２…第１の電極、４３…圧電体層、４４…第２の電極、４６…配線、５０…電極パッド、５２…第１の配線用貫通孔、５４，５４ａ…第２の配線用貫通孔、５６，５８…配線電極、６０…第１の封止孔、６２，６２ａ…第２の封止孔、１０００…ディスプレイ、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１２…ビデオ信号出力端子、１３１４…入出力端子、１３３０…テレビモニター、１３４０…パーソナルコンピューター、１４００…自動車、１４１０…電子制御ユニット、Ｗ１，Ｗ２…開口幅。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図３Ｋ】
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【図３Ｌ】
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【図３Ｍ】
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【図３Ｎ】
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【図３Ｏ】
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【図３Ｐ】
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【図３Ｑ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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