(57)【要約】【課題】機能デバイスの製造方法において、一の基板に対して複数回接合工程をおこなう際に、接合力が低下することを抑制する。【解決手段】機能デバイスの製造方法は、第１面に陥没部が形成された第１基板と、第２基板とを、用意し、第１基板の第１面側を第２基板に接合する第１接合工程と、第１基板の陥没部を含む基板部分を取り除き、陥没部と平面視で重なる第２基板の接合面を露出させる露出工程と、接合面上に第３基板を載置し、第２基板と第３基板との間に第１基板を位置させた状態で第２基板と第３基板とを接合する第２接合工程と、含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面に陥没部が形成された第１基板と、第２基板とを、用意し、
前記第１基板の前記第１面側を前記第２基板に接合する第１接合工程と、
前記第１基板の前記陥没部を含む基板部分を取り除き、前記陥没部と平面視で重なる前記第２基板の接合面を露出させる露出工程と、
前記接合面上に第３基板を載置し、前記第２基板と前記第３基板との間に前記第１基板を位置させた状態で前記第２基板と前記第３基板とを接合する第２接合工程と、含むことを特徴とする機能デバイスの製造方法。
【請求項２】
第１面に陥没部が形成された第２基板と、第１基板とを、用意し、
前記第２基板の前記第１面に前記第１基板を接合する第１接合工程と、
前記第２基板の前記陥没部と平面視で重なる前記第１基板の基板部分を取り除き、前記陥没部を露出させる露出工程と、
前記陥没部上に第３基板を載置し、前記第２基板と前記第３基板との間に前記第１基板を位置させた状態で前記第２基板と前記第３基板とを接合する第２接合工程と、含むことを特徴とする機能デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の機能デバイスの製造方法において、
前記第１接合工程および前記第２接合工程は陽極接合を用いて接合することを特徴とする機能デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の機能デバイスの製造方法において、
前記第１接合工程の後に、前記第１基板を加工して機能デバイスを形成する素子部形成工程を含むことを特徴とする機能デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の機能デバイスの製造方法において、
前記素子部形成工程に先んじて、前記第２基板における前記第３基板の接合領域を保護膜で覆うことを特徴とする機能デバイスの製造方法。
【請求項６】
機能素子と、
前記機能素子が搭載されるベース基板と、
機能デバイス上に配置され、且つ、前記ベース基板上に接合された蓋部材と、を含み、
前記ベース基板には、前記蓋部材との接合面に陥没部が設けられ、
前記蓋部材は、前記陥没部の表面上に接合されていることを特徴とする機能デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載した機能デバイスの製造方法で製造された機能デバイスが搭載されたことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載した機能デバイスの製造方法で製造された機能デバイスが搭載された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、機能デバイスの製造方法、機能デバイス、電子機器、および移動体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加速度や角速度等の物理量を検出する機能デバイスとして、ベース基板上に可動構造を有する素子部が設けられ、キャビティを有する蓋部で素子部を覆う構造の物理量センサーが知られている。
例えば、特許文献１には、ベース基板としてのシリコン基板と、蓋部としてのガラス封止基板と、が陽極接合法によって接合され、振動体で構成される素子部が蓋部に有するキャビティに内包され設けられた構造の機能デバイスとしての物理量センサーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この様な機能デバイスは、ベース基板としてガラス基板を用い、そのベース基板上に素子部が形成されるシリコン基板を陽極接合し、その形成された素子部を覆う蓋部を陽極接合する構造の機能デバイスも検討されている。
しかしながら、上述した構造の機能デバイスにおいて、ベース基板は、蓋部、および素子部が形成されるシリコン基板との間で一般的に２回の接合を要する。これら接合に陽極接合法を用いることが好適であるが、接合回数を増す毎にベース基板としてのガラス基板に含まれる可動元素（ナトリウムイオン）が欠乏し、その結合力が低下するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した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、又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例に係る機能デバイスの製造方法は、第１面に陥没部が形成された第１基板と、第２基板とを、用意し、第１基板の第１面側を第２基板に接合する第１接合工程と、第１基板の陥没部を含む基板部分を取り除き、陥没部と平面視で重なる第２基板の接合面を露出させる露出工程と、接合面上に第３基板を載置し、第２基板と第３基板との間に第１基板を位置させた状態で第２基板と第３基板とを接合する第２接合工程と、含むことを特徴とする。
【０００７】
この様な機能デバイスの製造方法によれば、第２基板は、第１接合工程において第１面に陥没部が形成された第１基板と接合される。第１基板は、露出工程において陥没部を含む基板の一部分が取り除かれる。さらに、第３基板は、第２接合工程において第２基板と第３基板との間に第１基板を位置させた状態で第２基板に接合される。第１接合工程で第２基板に接合される第１基板には、その接合される第１面に陥没部を形成することから、第２基板の接合面と陥没部が形成された部分との間には空隙が生じる。したがって、陥没部が形成された部分において、第１基板と第２基板とは接合されない。
ここで、第１接合工程で接合される第１基板の第１面には、第２基板と第３基板とが接合される第２基板の接合面上の接合領域に対向する部分に上述の陥没部が形成されている。
したがって、第２基板の接合面と接合される第１基板および第３基板は、重複して接合されない。よって、第１基板および第３基板と接合される第２基板の接合面の接合力の低下を抑制しつつ、第２基板と第１基板、および第２基板と第３基板を接合することができる。
【０００８】
［適用例２］
本適用例に係る機能デバイスの製造方法は、第１面に陥没部が形成された第２基板と、第１基板とを、用意し、第２基板の第１面に第１基板を接合する第１接合工程と、第２基板の陥没部と平面視で重なる第１基板の基板部分を取り除き、陥没部を露出させる露出工程と、陥没部上に第３基板を載置し、第２基板と第３基板との間に第１基板を位置させた状態で第２基板と第３基板とを接合する第２接合工程と、含むことを特徴とする。
【０００９】
この様な機能デバイスの製造方法によれば、第１基板は、第１接合工程において第１面に陥没部が形成された第２基板と接合される。第１基板は、露出工程において第２基板の陥没部と重なる部分の一部分が取り除かれる。さらに、第３基板は、第２接合工程において第２基板と第３基板との間に第１基板を位置させた状態で第２基板に接合される。
第１接合工程で第１基板に接合される第２基板には、その接合される第１面に陥没部を形成することから、第１基板の接合面と陥没部が形成された部分との間には空隙が生じる。したがって、陥没部が形成された部分において、第１基板と第２基板とは接合されない。ここで、第１接合工程で接合される第２基板の第１面には、第２基板と第３基板とが接合される接合領域となる部分に上述の陥没部が形成されている。したがって、第２基板と接合される第１基板および第３基板は、重複して接合されない。よって、第１基板および第３基板と接合される第２基板の接合面の接合力の低下を抑制しつつ、第２基板と第１基板、および第２基板と第３基板を接合することができる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例に係る機能デバイスの製造方法は、第１接合工程および第２接合工程は陽極接合を用いて接合することが好ましい。
【００１１】
この様な機能デバイスの製造方法によれば、陽極接合を用いることで、第１接合工程において第１基板と第２基板との接合を、また、第２接合工程において第２基板と第３基板との接合を分子間結合によって強固におこなうことができる。
【００１２】
［適用例４］
上記適用例に係る機能デバイスの製造方法は、第１接合工程の後に、第１基板を加工して機能デバイスを形成する素子部形成工程を含むことが好ましい。
【００１３】
この様な機能デバイスの製造方法によれば、第１接合工程によって第２基板と接合された後に第１基板を加工して機能デバイスを形成する素子部形成工程を含むことで、第１基板を接合する際に機能デバイスが破損することを抑制することができる。また、第１基板が第２基板に接合された状態で機能デバイスを形成することから、微細な回路素子を有する機能デバイスを素子部形成工程で形成することができる。
【００１４】
［適用例５］
上記適用例に係る機能デバイスの製造方法は、素子部形成工程に先んじて、第２基板における第３基板の接合領域を保護膜で覆うことが好ましい。
【００１５】
この様な機能デバイスの製造方法によれば、第２基板における第３基板の接合領域覆う保護膜を、素子部形成工程に先んじて形成する。保護膜が形成されることで、第３基板と接合される接合領域を素子部形成工程によるダメージから保護することができる。よって、第２接合工程で接合される第２基板と第３基板との間の接合力を高めることができる。
【００１６】
［適用例６］
本適用例に係る機能デバイスは、機能素子と、機能素子が搭載されるベース基板と、機能素子上に配置され、且つ、ベース基板上に接合された蓋部材と、を含み、ベース基板には、蓋部材との接合面に陥没部が設けられ、蓋部材は、陥没部の表面上に接合されていることを特徴とする。
【００１７】
この様な機能デバイスによれば、ベース基板には機能素子が搭載され、機能素子上に配置され、且つ、ベース基板に蓋部材が接合されている。
機能素子と接合されているベース基板には、その接合される接合面に陥没部が設けられている。また、ベース基板と接合される蓋部材は、陥没部の表面上に接合されている。ここでベース基板と接合されている機能素子と蓋部材とは、重複して接合されていないことから、ベース基板との間の接合力の低下を抑制することができる。また、ベース基板に陥没部が設けられていることから、高精度な接合位置の調整を要することなく蓋部材板を接合させることができる。よって、各基板間の接合力を高めた信頼性の高い機能デバイスを得ることができる。
【００１８】
［適用例７］
本適用例に係る電子機器は、上述したいずれかの機能デバイスの製造方法で製造された機能デバイスが搭載されていることを特徴とする。
【００１９】
この様な電子機器によれば、第２基板と第１基板および第３基板との接合力の低下が抑制され、信頼性を高めた機能デバイスが搭載されることで、搭載される電子機器の信頼性を高めることができる。
【００２０】
［適用例８］
本適用例に係る移動体は、上述したいずれかの機能デバイスの製造方法で製造された機能デバイスを搭載していることを特徴とする。
【００２１】
この様な移動体によれば、第２基板と第１基板および第３基板とがの接合力の低下が抑制され、信頼性を高めた機能デバイスが搭載されることで、搭載される移動体の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係る機能デバイスを模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態に係る機能デバイスを模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図。
【図４】第１実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図。
【図５】第２実施形態に係る機能デバイスを模式的に示す断面図。
【図６】第２実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図。
【図７】第２実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図。
【図８】第３実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図。
【図９】第３実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図。
【図１０】実施例に係る電子機器としてのパーソナルコンピューターを模式的に示す図。
【図１１】実施例に係る電子機器としての携帯電話機を模式的に示す図。
【図１２】実施例に係る電子機器としてのデジタルスチールカメラを模式的に示す図。
【図１３】実施例に係る移動体としての自動車を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００２４】
［第１実施形態］
第１実施形態に係る機能デバイスについて、図１から図４を用いて説明する。
図１は、第１実施形態に係る機能デバイスの概略を示す平面図である。図２は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分の機能デバイスの断面を模式的に示す断面図である。図３および図４は、第１実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図である。
説明の便宜のため、図１では蓋部の図示を省略している。なお、図１および図２では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示している。なお、Ｚ軸は基板と蓋部とが重なる厚み方向を示す軸である。
【００２５】
［機能デバイス１の構造］
本実施形態の機能デバイス１は、第１基板を加工することで形成されている機能素子としての素子部３と、第２基板としてのベース基板２と、第３基板を加工することで形成されている蓋部材としての蓋部５と、を含み構成されている。
機能デバイス１は、図１、および図２に示す様に、ベース基板２と、ベース基板２上に素子部３と、配線部４と、が設けられている。また、機能デバイス１には、素子部３を覆う蓋部５が設けられている。
【００２６】
機能デバイス１において、素子部３は特に限定されることなく種々の能動素子や、受動素子として設けることができる。
本実施形態の機能デバイス１は、素子部３の一例として能動素子を用いた例を説明する。
機能デバイス１は、例えば、慣性センサーとして用いることができる。具体的には、加速度や角速度などの物理量を検出する物理量センサーとして用いることができる。
【００２７】
［ベース基板２］
ベース基板２は、素子部３、および配線部４等が設けられている基材である。ベース基板２は、板状をなし、その接合面２ａに素子部３、および配線部４等が設けられている。
また、ベース基板２の接合面２ａには、配線部４に沿って溝部２４が設けられている。
【００２８】
ベース基板２の接合面２ａには、空洞部２１が設けられている。この空洞部２１は、ベース基板２を接合面２ａに対して垂直方向から平面視したときに、後述する素子部３を構成する可動錘３３、可動電極部３６，３７、および梁部３４，３５を内包する様に設けられている。また、空洞部２１は、内底２１ａを有する。この様な空洞部２１は、可動錘３３、可動電極部３６，３７、および梁部３４，３５がベース基板２に接触することを抑制する空間、換言すると、逃げ部を構成する。これにより、素子部３の可動錘３３の変位を許容することができる。
なお、この空間は、空洞部２１（凹部）に代えて、ベース基板２をその厚さ方向（Ｚ軸方向）に貫通する開口部として設けても良い。また、本実施形態おいて、空洞部２１を接合面２ａに対して垂直方向から平面視したときの形状は、矩形をなしているが、これに限定されるものではない。
【００２９】
ベース基板２を構成する材料としては、絶縁性の材料を用いることが好ましい。例えば、素子部３としての第１基板にシリコン基板が用いられている場合、ベース基板２はホウ珪酸ガラスを用いるとより好ましい。
機能デバイス１は、例えば、ベース基板２を構成する材料としてホウ珪酸ガラスを用いた場合に、ベース基板２と、シリコン基板を用いた素子部３との間を陽極接合法により接合することができる。
【００３０】
ベース基板２は、素子部３を構成する材料との線膨張率の差を可及的に少なくすることができる材料で構成されることが好ましい。例えば、ベース基板２にホウ珪酸ガラスを、素子部３にシリコン基板を用いることで、ベース基板２と素子部３との間の線膨張率差が少なくなり、熱膨張による歪みによるベース基板２と素子部３との接合部分の破損を抑制することができる。
【００３１】
（素子部３）
素子部３は、固定部３１，３２と、可動錘３３と、梁部３４，３５と、可動電極部３６，３７と、固定電極部３８，３９と、を含み構成されている。
素子部３は、例えば、加速度や角速度等の物理量の変化に応じて、可動錘３３および可動電極部３６，３７が、梁部３４，３５を弾性変形させながら、図１に示す矢印ａの方向、即ち、Ｘ軸方向（＋Ｘ軸方向、または−Ｘ軸方向）に変位する。
【００３２】
素子部３は、前述の変位に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間の間隙、および可動電極部３７と固定電極部３９との間の間隙がそれぞれ変化する。素子部３は、前述の間隙の変化に伴って、可動電極部３６と固定電極部３８との間、および可動電極部３７と固定電極部３９との間の静電容量の大きさがそれぞれ変化する。
機能デバイス１は、これらの静電容量の変化に基づいて、加速度や角速度等の物理量を検出することできる。
【００３３】
素子部３は、固定部３１，３２、可動錘３３、梁部３４，３５、および可動電極部３６，３７が一体的に形成されているものである。
図１および図２に示すように、固定部３１，３２は、それぞれ、前述したベース基板２の接合面２ａに接続されている。具体的には、固定部３１は、空洞部２１に対して−Ｘ軸方向側の部分に接続されている。また、固定部３２は、ベース基板２の接合面２ａの空洞部２１に対して＋Ｘ軸方向側の部分に接続されている。また、固定部３１，３２は、接合面２ａに対して垂直方向から平面視した場合に、それぞれ、空洞部２１の外周縁２１ｃを跨ぐように設けられている。
【００３４】
なお、固定部３１，３２の位置、および形状等は、梁部３４，３５や配線部４等の位置および形状等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されるものでない。
【００３５】
（可動錘３３）
可動錘３３は、２つの固定部３１，３２の間に設けられている。本実施形態において可動錘３３は、Ｘ軸方向に延びる長手形状をなしている。なお、可動錘３３の形状は、素子部３を構成する各部の形状、大きさ等に応じて決められるものであり、上述したものに限定されるものでない。
【００３６】
可動錘３３は、固定部３１に対して梁部３４を介して連結されるとともに、固定部３２に対して梁部３５を介して連結されている。より具体的には、可動錘３３の−Ｘ軸方向側の端部が梁部３４を介して固定部３１に連結されるとともに、可動錘３３の＋Ｘ軸方向の端部が梁部３５を介して固定部３２に連結されている。
梁部３４，３５は、可動錘３３が可動できる様に固定部３１，３２に対して連結されている。
【００３７】
梁部３４は、複数の梁３４１，３４２で構成されている。梁３４１，３４２は、それぞれ、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延伸する形状をなしている。梁部３５は、梁部３４と同様にＹ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延伸する形状をなす複数の梁３５１，３５２で構成されている。
本実施形態において梁部３４，３５は、主に図１において矢印ａで示す＋Ｘ軸方向及び−Ｘ軸方向に可動錘３３が変位（可動）を成し得るように構成されている。
【００３８】
（可動電極部３６，３７）
可動電極部３６は、可動錘３３が変移するＸ軸方向（図２に示す矢印ａの両方向）と交差するＹ軸方向に向かって可動錘３３から延設されている。可動電極部３６は、可動錘３３から＋Ｙ軸方向に突出し、櫛歯状をなす様に並んで複数設けられている。
可動電極部３７は、可動錘３３が変移するＸ軸方向（図２に示す矢印ａの両方向）と交差する−Ｙ軸方向に向かって可動錘３３から延設されている。可動電極部３７は、可動錘３３から−Ｙ軸方向に突出し、櫛歯状をなす様に並んで複数設けられている。
【００３９】
このように複数の可動電極部３６、および複数の可動電極部３７は、それぞれ、可動錘３３が可動するＸ軸方向（図１において示す矢印ａの方向）に並んで設けられている。換言すると、複数の可動電極部３６，３７は、可動錘３３変位する方向となるＸ軸方向に沿って並んで、かつ、変位する方向と交差するＹ軸方向の両側に延伸する様に設けられている。これにより、可動錘３３の変位に応じて後述する固定電極部３８，３９と、可動電極部３６，３７との間に生じる静電容量を変化させることができる。
【００４０】
（固定電極部３８，３９）
固定電極部３８は、前述した可動電極部３６に対して間隙を有し、噛み合う櫛歯状をなすように設けられている。
固定電極部３８は、第１固定電極部としての固定電極３８１と、第２固定電極としての固定電極３８２と、を含み構成されている。固定電極３８１，３８２は、それぞれ可動電極部３６と間隙を有し、設けられている。なお、固定電極部３８と記す場合は、固定電極３８１，３８２を含むものとして説明する。
固定電極部３９は、前述した固定電極部３８と同様に、可動電極部３７に対して間隙を有し、噛み合う櫛歯状をなすように設けられている。固定電極部３９は、第３固定電極部としての固定電極３９１と、第４固定電極としての固定電極３９２と、を含み構成されている。固定電極３９１，３９２は、それぞれ可動電極部３７と間隙を置いて設けられている。なお、固定電極部３９と記す場合は、固定電極３９１，３９２を含むものとして説明する。
【００４１】
固定電極部３８は、可動錘３３とは反対側の端部が接合面２ａ上に延設されている配線部４に接続されている。固定電極部３８は、配線部４に接続された側の一端を固定端とし、その反対側を自由端として可動錘３３が設けられている−Ｙ軸方向へ延設されている。
【００４２】
固定電極部３９は、可動錘３３とは反対側の端部が接合面２ａ上に延設されている配線部４に接続されている。固定電極部３９は、配線部４に接続された側の一端を固定端とし、その反対側を自由端として可動錘３３が設けられている＋Ｙ軸方向へ延設されている。
【００４３】
（配線部４）
配線部４は、配線４１，４２，４３と、パッド電極４４，４５，４６とで構成されている。配線部４は、ベース基板２の接合面２ａ上に設けられた溝部２４に配設されている。
配線４１，４２，４３は、一端が固定部３１、および固定電極部３８，３９に向かって延設され、他端がパッド電極４４，４５，４６と接続されている。
【００４４】
配線４１は、ベース基板２の接合面２ａ上、かつベース基板２の外周縁２ｃと、空洞部２１の外周縁２１ｃと、の間に設けられている。また、配線４１に沿って溝部２４ａが設けられ、その溝部２４ａの内底面に配線４１が配設されている。
配線４１は、複数の固定電極部３８，３９のうち、第１固定電極としての固定電極３８１、及び第３固定電極としての固定電極３９１と電気的に接続されている。また、配線部４は、固定電極部３８，３９と接続された一端と異なる他端が、ベース基板２の接合面２ａ上においてパッド電極４４と接続されている。
【００４５】
配線４２は、ベース基板２の接合面２ａ上、かつベース基板２の外周縁２ｃと、空洞部２１の外周縁２１ｃと、の間に設けられている。また、配線４２に沿って溝部２４ｂが設けられ、その溝部２４ｂの内底面に配線４２が配設されている。
配線４２は、複数の固定電極部３８，３９のうち、第２固定電極としての固定電極３８２、及び第４固定電極としての固定電極３９２と電気的に接続されている。また、配線４２は、固定電極部３８，３９と接続された一端と異なる他端が、ベース基板２の接合面２ａ上において、パッド電極４５と接続されている。
【００４６】
配線４３は、ベース基板２上の固定部３１からベース基板２の外周縁２ｃに向かって接合面２ａ上に設けられている。また、配線４３に沿って溝部２４ｃが設けられ、その溝部２４ｃの内底面に配線４３が配設されている。配線４３は、固定部３１と接続された一端と異なる他端が、ベース基板２の接合面２ａ上において、パッド電極４６と接続されている。
【００４７】
配線部４を構成する材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されることはない。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、又はこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの一種、又は複数を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
（蓋部５）
蓋部５は、上述した素子部３を保護するために設けられている。蓋部５は、ベース基板２の接合面２ａと接合されている。
蓋部５には、ベース基板２と対向する面に凹形状を有する空間部としてのキャビティ５２が設けられている。
【００４９】
キャビティ５２は、素子部３を内包する様に設けられている。具体的には、可動錘３３および可動電極部３６，３７等の変位を許容する様に設けられている。また、接合面２ａに対して垂直方向におけるキャビティ５２の深さは、当該方向における素子部３の厚みより大きく（深く）設けられている。これによって、素子部３の可動を許容することができる。
【００５０】
蓋部５は、前述したベース基板２の接合面２ａに接続され、その接続方法として陽極接合（接続）法を用いることができる。
蓋部５を構成する材料としては、キャビティ５２となる凹形状の加工が容易な材料が好適である。また、蓋部５を構成する材料としては、蓋部５とベース基板２との接合に陽極接合法を用いる本実施形形態においてはシリコン基板を用いると好適である。
【００５１】
［機能デバイス１の製造方法］
次に、機能デバイス１の製造方法について説明をする。
図３および図４は、機能デバイス１の製造工程を説明する断面図であって、図１に示す線分Ａ−Ａ’における機能デバイス１の断面を模式的に示している。
【００５２】
機能デバイス１の製造方法は、ベース基板準備工程と、ベース基板加工工程と、配線部形成工程と、を含んでいる。また、機能デバイス１の製造方法は、第１基板としての素子基板１０３と、第２基板としてのベース基板２と、を接合する第１接合工程と、素子基板１０３に素子部３を形成する素子部形成工程と、素子基板１０３の一部を除去する露出工程と、ベース基板２と第３基板としての蓋部５とを接合する第２接合工程と、を含んでいる。
なお、ここでは、単一の機能デバイス１を形成することを前提に説明するが、複数の機能デバイス１を並列に配列して製造しても良い。
【００５３】
［ベース基板準備工程］
図３（ａ）は、素子部３および配線部４等が形成されるベース基板２が準備された状態を示している。
ベース基板準備工程は、素子部３および配線部４等が形成され、蓋部５が接合されるベース基板２を準備する工程である。
【００５４】
［ベース基板加工工程］
図３（ｂ）は、ベース基板２の接合面２ａに空洞部２１および溝部２４が形成された状態を示している。
ベース基板加工工程は、接合面２ａ上に空洞部２１および溝部２４を形成する工程である。
空洞部２１および溝部２４は、これらが形成される部分が開口したマスクパターン（不図示）を接合面２ａ上に形成し、ウエットエッチング法によってベース基板２をエッチングすることで、形成することができる。なお、ベース基板加工工程は、ベース基板２に空洞部２１および溝部２４を形成する方法としてウエットエッチング法を用いているが、これに限定されることなくドライエッチング法を用いても良い。
【００５５】
［配線部形成工程］
図３（ｃ）は、ベース基板２の接合面２ａ上に配線部４が形成された状態を示している。
配線部形成工程は、図３（ｃ）に示す接合面２ａ上に形成された溝部２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）に沿って、配線部４（配線４１，４２，４３）を形成する工程である。
配線部４は、配線部４が形成される溝部２４に沿って開口したマスクパターン（不図示）を接合面２ａ上に形成し、スパッタリング法によって導電性材料を接合面２ａ上に堆積させることで、形成することができる。なお、配線部形成工程は、接合面２ａ上に配線部４を形成する方法としてスパッタリング法を用いているが、これに限定されることなくＣＶＤ（chemical vapor deposition）法によって導電性材料を接合面２ａ上に堆積させ、フォトリソグラフィー法を用いて配線部４のパターニングを行い形成しても良い。
【００５６】
［第１接合工程］
第１接合工程は、図３（ｄ）に示す素子部３となる素子基板１０３をベース基板２の接合面２ａに接合する工程である。
第１接合工程は、接合面２ａ上に、後述する素子部形成工程で素子部３が形成される材料となる素子基板１０３を陽極接合法によって接合する工程である。
ここで本実施形態の素子基板１０３には、予め陥没部１１３が形成されている基板を用いている。陥没部１１３は、後述する第２接合工程によって、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合面２ａ上の接合領域５６ａを覆う様に素子基板１０３に設けられている。ここで、接合領域５６ａとは、ベース基板２と蓋部５とが接合される部分であり、ベース基板２の接合面２ａ上に有する仮想の領域である。
また、第１接合工程においてベース基板２と素子基板１０３との接合は、接合面２ａに対して垂直方向から平面視した場合に、少なくとも一部の接合領域５６ａを陥没部１１３が覆う様におこなう。
なお、素子基板１０３への陥没部１１３の形成は、例えば、ベース基板２と接合される面に、陥没部１１３が形成される部分が開口したマスクパターンを形成し、フォトリソグラフィー法によって形成することができる。
【００５７】
当該第１接合工程において、陽極接合法によるベース基板２と素子基板１０３との接合は、ナトリウムなどのアルカリ金属元素（可動元素）を含むホウ珪酸ガラスを用いたベース基板２と、導電性を有するシリコンを用いた素子基板１０３と、を高温（概ね３００℃から５００℃）の不活性ガス雰囲気中（窒素、アルゴン）、もしくは真空中に載置する。さらに、ベース基板２と素子基板１０３との間に、高電圧（概ね４００Ｖから８００Ｖ）を印加する。これにより、ベース基板２と素子基板１０３とは、接合される接合面２ａ上において静電引力による共有結合が生じ、互いに強固に接合されるものである。
【００５８】
より詳しくは、ベース基板２（ホウ珪酸ガラス）にはナトリウム（Ｎａ）などのアルカリ金属元素（可動元素）が含まれており、これらの可動元素（Ｎａイオン）は、ベース基板２（ホウ珪酸ガラス）の中で自由に運動することができる。一方、ベース基板２（ホウ珪酸ガラス）を構成するＳｉＯ2のいずれかに元素の欠陥（欠落）があると、ＳｉＯ-の電荷を持ち、可動元素と対になって電気的に中性を保つ。
この様な特性を有するベース基板２を高温にさらし、可動元素が動きやすい条件で電極を介してベース基板２にマイナスの電圧を印加すると、電極が設けられた側に可動元素が移動する。ベース基板２とシリコンで構成される素子基板１０３との接合面である接合領域５６ａにおいて、ベース基板２側（接合面２ａ）にはＳｉＯ-空乏層（Ｎａイオンが欠乏した層）、素子基板１０３側の第１面１０３ａには、プラスの電荷が集まった層が形成される。これにより、ベース基板２の接合面２ａと、素子基板１０３の第１面１０３ａと、の界面で静電引力が発生しすることで共有結合が生じ、ベース基板２と素子基板１０３とが接合される。
【００５９】
ところで、接合された接合面２ａと第１面１０３ａとの界面には前述した様に可動元素が欠乏した状態が生じる。よって、再度同じ接合面２ａ上において陽極接合をおこなう場合、ベース基板２の接合面２ａ付近に内包される可動元素が欠乏していることから、その接合力が低下する虞がある。
そこで、本実施形態の機能デバイス１の製造方法は、第２接合工程でベース基板２と蓋部５とが接合される接合面２ａ上の接合領域５６ａを、第１接合工程において素子基板１０３と接合されない様に素子基板１０３に陥没部１１３を設けている。第１接合工程において、ベース基板２と、陥没部１１３が設けられた素子基板１０３と、が接合されることで接合面２ａ上の接合領域５６ａにおけるＮａイオンの欠乏を抑制することができる。
よって、後述する第２接合工程でベース基板２と蓋部５とが接合する際に、これらが接合される接合領域５６ａでＮａイオンを運動させることができるとともに、接合領域５６ａにおいてベース基板２と蓋部５とが静電引力によって共有結合が生じ強固に接合することができる。
【００６０】
［素子部形成工程・露出工程］
素子部形成工程は、素子基板１０３を加工し、素子部３を構成する固定部３１，３２、可動錘３３、梁部３４，３５、可動電極部３６，３７、および固定電極部３８，３９を形成する工程である。
露出工程は、ベース基板２と接合されている素子基板１０３の陥没部１１３を含む一部分の除去をおこなう工程である。
【００６１】
図３（ｅ）は、素子基板１０３が素子部３を形成するために必要な厚みに薄板化された状態を示している。
素子部形成工程は、図３（ｅ）に示す素子基板１０３の薄板化をおこなう工程を含む。
素子基板１０３の薄板化は、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法によっておこなうことができる。なお、素子部形成工程は、素子基板１０３を薄板化する方法としてＣＭＰ法を用いているが、これに限定されることなく、ラップ研磨法などを用いても良い。なお、素子基板１０３の薄板化をおこなう工程は、素子基板１０３の厚みや素子部３の厚みによって適宜実施すれば良い工程で、必須の工程ではない。
【００６２】
図４（ｆ）は、素子部３が形成された状態を示している。また、陥没部１１３を含む一部分の素子基板１０３が除去された状態を示している。
素子部形成工程は、図４（ｆ）に示す様に薄板化された素子基板１０３をパターニングすることで素子部３の形成をおこなう。また、露出工程は、素子部形成工程と同時に、陥没部１１３を含む一部分の素子基板１０３を除去するためのパターニングをすることで、蓋部５が接合される接合領域５６ａを露出させる。
素子部３の形成は、素子基板１０３に固定部３１，３２、可動錘３３、梁部３４，３５、可動電極部３６，３７、および固定電極部３８，３９のパターニングを行い、例えば、ドライエッチング法を用いておこなうことができる。なお、素子部形成工程は、素子部３の形成にドライエッチング法を用いているが、これに限定されることなく、ウエットエッチング法などを用いてパターニングを行い、素子部３を形成しても良い。
露出工程は、素子部形成工程による素子部３の形成と同時に、素子部３として不要な部分の素子基板１０３の除去をおこなう。素子基板１０３が除去されることで、先に形成されていた陥没部１１３も除去される。これにより、素子基板１０３と接合されなかった陥没部１１３と対向する接合領域５６ａが露出し、後述する第２接合工程で蓋部５が接合される。
【００６３】
［第２接合工程］
図４（ｇ）は、ベース基板２に蓋部５が接合された状態を示している。
第２接合工程は、接合面２ａにキャビティ５２を有する蓋部５を接合する工程である。
ここで本実施形態の蓋部５には、予めキャビティ５２が形成されているものを用いている。なお、蓋部５へのキャビティ５２の形成は、ベース基板２と接合される面５ａに、キャビティ５２が形成される部分が開口したマスクパターンを形成し、フォトリソグラフィー法によって形成することができる。
【００６４】
第２接合工程は、接合面２ａに対して垂直方向からの平面視した場合に、キャビティ５２が設けられている蓋部５の頂面５４ａと接合面２ａ上の接合領域５６ａとが重なる様に、ベース基板２と蓋部５との接合をおこなう。
第２接合工程は、陽極接合法を用いてベース基板２と蓋部５の接合をおこなう。ベース基板２と蓋部５との陽極接合法による接合は、第１接合工程におけるベース基板２と素子基板１０３との陽極接合と同様に、ベース基板２とシリコン基板で構成されている蓋部５とを高温の不活性ガス雰囲気中もしくは真空中に載置する。さらにベース基板２と蓋部５との陽極接合は、ベース基板２と蓋部５との間に高電圧を印加することで、接合領域５６ａ上において共有結合が生じ接合されるものである。
【００６５】
第２接合工程は、前述した第１接合工程においてベース基板２の接合面２ａ上に有する接合領域５６ａが素子基板１０３と当接（接合）されていないため、当該接合領域５６ａにおけるＮａイオンの欠乏が生じていない。
よって、第２接合工程でベース基板２と蓋部５とが接合する際にこれらが接合される接合領域５６ａでＮａイオンを運動させることができるとともに、接合領域５６ａにおいてベース基板２と蓋部５とが静電引力によって共有結合が生じ強固に接合することができる。
【００６６】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な機能デバイス１の製造方法によれば、ベース基板２は、第１接合工程において素子基板１０３と接合され、第２接合工程において蓋部５と接合される。
第１接合工程でベース基板２に接合される素子基板１０３には、その接合される第１面１０３ａに陥没部１１３を形成することから、ベース基板２の接合面２ａと、陥没部１１３が形成された素子基板１０３との間には空隙を有する。よって、陥没部１１３が形成された部分においては、ベース基板２と素子基板１０３とは接合されない。
第２接合工程で接合されるキャビティ５２を有する蓋部５は、素子部形成工程によって形成された素子部３をキャビティ５２に内包する様にベース基板２と接合される。
ここで、第１接合工程で接合される素子基板１０３の第１面１０３ａには、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合領域５６ａに対向する部分に陥没部１１３が形成されている。
これにより、ベース基板２の接合面２ａと接合される蓋部５および素子基板１０３は、重複して接合されない。また、蓋部５および素子基板１０３と接合されるベース基板２に内包されるＮａイオンの欠乏が抑制される。
したがって、この様な機能デバイス１の製造方法は、ベース基板２と素子基板１０３、およびベース基板２と蓋部５の接合を複数工程に分けておこなっても、接合力の低下が抑制されるとともに、陽極接合法によって強固に接合することができる。また、この様な機能デバイス１の製造方法は、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合領域５６ａと対向する素子基板１０３の一部に陥没部１１３を形成することで強固に接合される。また、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合領域５６ａと対向する素子基板１０３に陥没部１１３を形成することで、さらに強固に接合されるとともに、蓋部５のキャビティ５２内の気密を高め内包される素子部３の酸化（劣化）を抑制することができる機能デバイス１を製造することができる。また、各基板間の接合力を高め、素子部３の劣化を抑制した機能デバイス１を得ることができる。
【００６７】
［第２実施形態］
第２実施形態に係る機能デバイスについて、図５から図７を用いて説明する。
図５は、第２実施形態に係る機能デバイスを模式的に示す断面図である。図５は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分と同等の機能デバイスの断面を模式的に示すものである。また、図６および図７は、第２実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図である。図５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示し、Ｚ軸は、基板と蓋部とが重なる厚み方向を示す軸である。
【００６８】
第２実施形態に係る機能デバイス１ａは、第１実施形態で説明した機能デバイス１とはベース基板２と蓋部５が接続されている接合領域５６ａにおいて、ベース基板２の第１面となる接合面２ａ上に陥没部２６が設けられている点が異なる。即ち、陥没部２６の内底面（表面）が接合領域５６ａとなる。
その他の構成等は、第１実施形態で上述した機能デバイス１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略して機能デバイス１ａについて説明する。
【００６９】
［機能デバイス１ａの構造］
本実施形態の機能デバイス１ａは、第１実施形態で上述した機能デバイス１と同様に、加速度や角速度などの物理量を検出する物理量センサーとして用いることができる。
機能デバイス１ａには、図５に示す様に、ベース基板２と、ベース基板２上に素子部３と、配線部４と、が設けられている。また、機能デバイス１ａには、素子部３を覆う蓋部５が設けられている。
【００７０】
（ベース基板２）
機能デバイス１ａにおいてベース基板２の接合面２ａには、陥没部２６が設けられている。陥没部２６は、接合面２ａに対して垂直方向から平面視した場合に、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合領域５６ａと重なる様に設けられている。陥没部２６は、有底の溝形状を有し、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合領域５６ａに沿って設けられている。即ち、陥没部２６の内底面が接合領域５６ａとなる。
【００７１】
その他の機能デバイス１ａの構成は、第１実施形態で上述した機能デバイス１と同様であるため、説明を省略する。
【００７２】
［機能デバイス１ａの製造方法］
機能デバイス１ａの製造方法について説明をする。
図６および図７は、機能デバイス１ａの製造工程を説明する断面図であって、図１に示す線分Ａ−Ａ’における機能デバイス１と同様の断面を模式的に示している。
【００７３】
本実施形態の機能デバイス１ａの製造方法は、第１実施形態で説明をした機能デバイス１と同様に、基板準備工程と、ベース基板加工工程と、配線部形成工程と、を含んでいる。また、機能デバイス１ａの製造方法は、第１基板としての素子基板１０３と第２基板としてのベース基板２とを接合する第１接合工程と、素子基板１０３に素子部３を形成する素子部形成工程と、素子基板１０３の一部を除去する露出工程と、ベース基板２と第３基板としての蓋部５とを接合する第２接合工程と、を含んでいる。
【００７４】
本実施形態の機能デバイス１ａの製造方法は、第１実施形態で説明をした機能デバイス１の製造方法とは、ベース基板加工工程においてベース基板２の接合面２ａ上に陥没部２６を形成する点が異なる。その他の構成等は、第１実施形態で上述した機能デバイス１と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略して説明する。
なお、ここでは、単一の機能デバイス１ａを形成することを前提に説明するが、複数の機能デバイス１ａを並列に配列して製造しても良い。
【００７５】
［ベース基板準備工程］
図６（ａ）は、素子部３および配線部４等が形成されるベース基板２が準備された状態を示している。
ベース基板準備工程は、第１実施形態と同様に素子部３および配線部４等が形成され、蓋部５が接合されるベース基板２を準備する工程である。
【００７６】
［ベース基板加工工程］
図６（ｂ）は、ベース基板２の接合面２ａに空洞部２１、溝部２４、および陥没部２６が形成された状態を示している。
ベース基板加工工程は、図６（ｂ）に示す接合面２ａに空洞部２１、溝部２４、および陥没部２６を形成する工程である。
空洞部２１、溝部２４、及び陥没部２６は、これらが形成される部分が開口したマスクパターン（不図示）を接合面２ａ上に形成し、ウエットエッチング法によってベース基板２をエッチングすることで、形成することができる。なお、ベース基板加工工程は、空洞部２１、溝部２４、及び陥没部２６を形成する方法としてウエットエッチング法を用いているが、これに限定されることなくドライエッチング法を用いても良い。
【００７７】
［配線部形成工程］
図６（ｃ）は、ベース基板２の接合面２ａ上に配線部４が形成された状態を示している。
配線部形成工程は、図６（ｃ）に示す接合面２ａ上に形成された溝部２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）に沿って、配線部４（配線４１，４２，４３）を形成する工程である。
配線部形成工程は、第１実施形態で上述した機能デバイス１における配線部形成工程と同様のため説明を省略する。
【００７８】
［第１接合工程］
第１接合工程は、図６（ｄ）に示す様に、素子部３となる素子基板１０３をベース基板２の接合面２ａに接合する工程である。
第１接合工程は、接合面２ａ上に後述する素子部形成工程で素子部３を形成する材料となる素子基板１０３を陽極接合法によって接合する工程である。
第１接合工程は、ベース基板２の接合面２ａと素子基板１０３の第１面１０３ａとが接合される際に、陥没部２６の内底面となる接合領域５６ａと素子基板１０３との間に空間が生じるとともに、接合領域５６ａが素子基板１０３と当接しない。
よって、第１接合工程は、素子基板１０３と、陥没部２６が設けられたベース基板２と、が接合されることによる接合面２ａ上の接合領域５６ａにおけるＮａイオン（可動元素）の欠乏を抑制することができる。
ここで、接合領域５６ａとは、ベース基板２と蓋部５とが接合される部分であり、接合面２ａ上に設けられた陥没部２６の内底面に有する仮想の領域である。
【００７９】
なお、第１実施形態で上述した機能デバイス１の製造方法において、素子基板１０３には予め陥没部１１３が形成されていたが、本実施形態の機能デバイス１ａにおいては、その形成は必須でない。例えば、第１接合工程において、陥没部１１３が形成されている素子基板１０３を接合する場合には、接合面２ａに対して垂直方向からベース基板２と素子基板１０３とを平面視した時に陥没部２６と陥没部１１３とが重なる様に接合を行う。
【００８０】
［素子部形成工程・露出工程］
素子部形成工程は、素子基板１０３を加工し、素子部３を構成する固定部３１，３２、可動錘３３、梁部３４，３５、可動電極部３６，３７、および固定電極部３８，３９を形成する工程である。露出工程は、ベース基板２と接合されている素子基板１０３の一部分の除去をおこなう工程である。
図６（ｅ）は、素子基板１０３が素子部３を形成するために必要な厚みに薄板化された状態を示している。素子部形成工程は、図６（ｅ）に示す素子基板１０３の薄板化をおこなう工程を含む。なお、素子基板１０３の薄板化は、必要に応じて行えば良い。
また、図７（ｆ）は、素子部３が形成された状態を示している。素子部形成工程は、図７（ｆ）に示す様に薄板化された素子基板１０３をパターニングすることで素子部３の形成をおこなう工程を含む。また、陥没部２６を露出させるように素子基板１０３の一部分が除去された状態を示している。
露出工程は、素子部形成工程による素子部３の形成と同時に、素子部３として不要な部分の素子基板１０３の除去をおこなう。素子基板１０３が除去されることで、先にベース基板２の接合面２ａ上に形成されていた陥没部２６が現れる。これにより、素子基板１０３と接合されていなかった陥没部２６の内底面となる接合領域５６ａが露出し、後述する第２接合工程で蓋部５が接合される。
その他の素子部形成工程および露出工程は、第１実施形態で上述した機能デバイス１における素子部形成工程同様の製造方法と同様のため、説明を一部省略する。
【００８１】
［第２接合工程］
図７（ｇ）は、ベース基板２に蓋部５が接合された状態を示している。
第２接合工程は、接合面２ａにキャビティ５２を有する蓋部５を接合する工程である。
第２接合工程は、接合面２ａに対して垂直方向から平面視した場合に、蓋部５の頂面５４ａと、接合面２ａ上に設けられた陥没部２６の内底面である接合領域５６ａと、が重なる様に、蓋部５とベース基板２との接合をおこなう。
【００８２】
第２接合工程は、陽極接合法を用いてベース基板２と蓋部５との接合をおこなう。
第２接合工程は、前述した第１接合工程において陥没部２６の内底面である接合領域５６ａが素子基板１０３と当接（接合）されていない。よって、当該領域における可動元素（Ｎａイオン）の欠乏が生じていない。
よって、第２接合工程でベース基板２と蓋部５とが接合する際に、これらが接合される接合領域５６ａでＮａイオンを運動させることができるとともに、接合領域５６ａにおいてベース基板２と蓋部５とが静電引力によって共有結合が生じ接合することができる。
【００８３】
機能デバイス１ａのその他の構成、および製造方法は、第１実施形態で上述をした機能デバイス１の構成、および製造方法と同様であるため、説明を省略する。
【００８４】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な機能デバイス１ａの製造方法によれば、ベース基板２は、第１接合工程において素子基板１０３と接合され、第２接合工程において蓋部５と接合される。
第１接合工程で素子基板１０３と接合されるベース基板２には、その接合される接合面２ａに陥没部２６を形成することから、素子基板１０３と、ベース基板２の接合面２ａに陥没部１１３が形成された部分との間には空隙を有する。よって、陥没部２６が形成された部分においては、ベース基板２と素子基板１０３とは接合されない。
第２接合工程で接合されるキャビティ５２を有する蓋部５は、素子部形成工程によって形成された素子部３をキャビティ５２に内包する様にベース基板２と接合される。
ここで、第１接合工程で接合されるベース基板２の接合面２ａには、当該ベース基板２と蓋部５とが接合される接合領域５６ａと重なる様に陥没部２６が形成されている。
これにより、ベース基板２の接合面２ａと接合される蓋部５および素子基板１０３は、重複して接合されない。また、蓋部５および素子基板１０３と接合されるベース基板２に内包されるＮａイオン（可動元素）の欠乏が抑制される。
したがって、この様な機能デバイス１ａの製造方法は、ベース基板２と素子基板１０３、およびベース基板２と蓋部５の接合を複数工程に分けておこなっても、接合力の低下が抑制されるとともに、陽極接合法によって強固に接合することができる。また、別途の工程で素子基板１０３に陥没部１１３を設けることを要しないため生産効率を向上させることができる。また、この様な機能デバイス１ａの製造方法は、ベース基板２と蓋部５とが強固に接合されるため、キャビティ５２に内包される素子部３の酸化を抑制することができる機能デバイス１ａを製造することができる。
【００８５】
［第３実施形態］
第３実施形態に係る機能デバイスの製造方法について、図８および図９を用いて説明する。
図８および図９は、第３実施形態に係る機能デバイスの製造工程を説明する説明図である。図８および図９は、図１中の線分Ａ−Ａ’で示す部分と同等の機能デバイスの断面を模式的に示すものである。
【００８６】
第３実施形態に係る機能デバイス１ｂは、第１実施形態で上述した機能デバイス１と構造は同様であるが、その製造方法において接合領域５６ａを覆う保護膜７０を形成する工程を含む点が異なる。
その他の構成等は、第１実施形態で上述した機能デバイス１と略同様であるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略して機能デバイス１ｂについて説明する。
【００８７】
［機能デバイス１ｂの製造方法］
機能デバイス１ｂの製造方法について説明をする。
図８および図９は、機能デバイス１ｂの製造工程を説明する断面図であって、図１に示す線分Ａ−Ａ’における機能デバイス１と同様の断面を模式的に示している。
【００８８】
本実施形態の機能デバイス１ｂの製造方法は、基板準備工程と、ベース基板加工工程と、保護膜形成工程と、配線部形成工程と、を含んでいる。また、機能デバイス１ｂの製造方法は、第１基板としての素子基板１０３と、第２基板としてのベース基板２と、を接合する第１接合工程と、素子部形成工程と、ベース基板２と第３基板としての蓋部５とを接合する第２接合工程と、を含んでいる。
なお、本実施形態においては単一の機能デバイス１ｂを形成することを前提に説明するが、複数の機能デバイス１ｂを並列に配列して製造しても良い。
【００８９】
［ベース基板準備工程］
図８（ａ）は、素子部３および配線部４等が形成されるベース基板２が準備された状態を示している。
ベース基板準備工程は、第１実施形態と同様に素子部３および配線部４等が形成され、蓋部５が接合されるベース基板２を準備する工程である。
【００９０】
［ベース基板加工工程］
図８（ｂ）は、ベース基板２の接合面２ａに空洞部２１、および溝部２４が形成された状態を示している。
ベース基板加工工程は、図８（ｂ）に示す接合面２ａに空洞部２１および溝部２４を形成する工程である。ベース基板加工工程は、第１実施形態で上述した機能デバイス１におけるベース基板加工工程と同様のため説明を省略する。
【００９１】
［配線部形成工程および保護膜形成工程］
図８（ｃ）は、ベース基板２の接合面２ａ上に配線部４、及び保護膜７０が形成された状態を示している。
【００９２】
配線部形成工程は、図８（ｃ）に示す接合面２ａ上に形成された溝部２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）に沿って、配線部４（配線４１，４２，４３）を形成する工程である。
配線部形成工程は、第１実施形態で上述した機能デバイス１の製造方法と同様のため説明を省略する。
【００９３】
保護膜形成工程は、図８（ｃ）に示す接合面２ａ上に保護膜７０を形成する工程である。
保護膜形成工程は、後述する第２接合工程でベース基板２と蓋部５が接合される接合領域５６ａを覆う保護膜７０を形成する工程である。
保護膜７０は、当該保護膜７０が形成される部分が開口したマスクパターン（不図示）を接合面２ａ上に形成し、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法よって成膜材料を接合面２ａ上に堆積させることで、形成することができる。保護膜７０の成膜材料としては特に限定されないが、後述する素子部形成工程において、素子基板１０３のパターンニングに用いるドライエッチング工程からベース基板２（接合面２ａ）の保護をすることができれば良い。本実施形態の保護膜７０は、例えば、ＤＬＣ（diamond‐like carbon）膜として形成することが好ましい。ＤＬＣ膜は、耐焼き付き性や化学的安定性にすぐれ、後述する第１接合工程、及び素子部形成工程におけるドライエッチング等のダメージから接合領域５６ａにおける接合面２ａを保護することができる。また、保護膜７０は、その材料として、後述する素子部形成工程におけるシリコン基板で構成される素子基板１０３のエッチングに対して耐性を備える材料であれば用いることができる。その一例として、金属（クロム、金、ニッケル、白金、等）膜、酸化物（酸化珪素、酸化アルミニウム）膜、および窒化物膜等が挙げられる。
なお、配線部形成工程は、接合面２ａ上に配線部４を形成する方法としてＣＶＤ法を用いているが、これに限定されることなく真空蒸着法やスパッタリング法によって形成してもよい。
【００９４】
［第１接合工程］
第１接合工程は、図８（ｄ）に示す様に、素子部３となる素子基板１０３をベース基板２の接合面２ａに接合する工程である。
第１基板接合工程は、接合面２ａ上に後述する素子部形成工程で素子部３を形成する材料となる素子基板１０３を陽極接合法によって接合する工程である。
ここで本実施形態の素子基板１０３には、第１実施形態で上述した機能デバイス１と同様に予め陥没部１１３が形成されている基板を用いている。
陥没部１１３は、後述する第２接合工程によって、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合面２ａ上の接合領域５６ａおよび保護膜７０を覆う様に素子基板１０３に設けられている。また、第１接合工程においてベース基板２と素子基板１０３との接合は、接合面２ａに対して垂直方向から平面視した場合に、保護膜７０と、少なくとも一部の接合領域５６ａと、を陥没部１１３が覆う様に行う。
【００９５】
［素子部形成工程・露出工程］
素子部形成工程は、素子基板１０３を加工し、素子部３を構成する固定部３１，３２、可動錘３３、梁部３４，３５、可動電極部３６，３７、および固定電極部３８，３９を形成する工程である。露出工程は、ベース基板２と接合されている素子基板１０３の一部分の除去をおこなう工程である。
図８（ｅ）は、素子基板１０３が素子部３を形成するために必要な厚みに薄板化された状態を示している。本実施形態の機能デバイス１ｂの製造方法は、第１実施形態の機能デバイス１の製造方法と同様に、必要に応じて素子基板１０３の薄板化をおこなう工程を含む。
図９（ｆ）は、素子部３が形成された状態を示している。また、素子基板１０３の一部分が除去され保護膜７０が形成されていた接合領域５６ａが露出された状態を示している。
素子部形成工程は、図９（ｆ）に示す様に薄板化された素子基板１０３をパターニングすることで素子部３の形成をおこなう工程を含む。
素子部３の形成は、素子基板１０３に固定部３１，３２、可動錘３３、梁部３４，３５、可動電極部３６，３７、および固定電極部３８，３９のパターニングを行い、例えば、ドライエッチング法を用いておこなうことができる。
機能デバイス１ｂの製造方法は、接合領域５６ａを覆う様に保護膜７０が形成されていることから素子部形成工程におけるドライエッチングによるダメージから接合面２ａ（接合領域５６ａ）を保護するとともに、後述する第２接合工程でおこなうベース基板２と蓋部５との接合面の密着性を高めることができる。
【００９６】
素子部形成工程において、素子基板１０３のパターンニングをおこない素子部３を形成および、接合領域５６ａと重なる素子基板１０３の除去をした後に、保護膜形成工程で形成した保護膜７０の剥離をおこなう。保護膜７０の剥離方法は特に限定されないが、例えば、ベース基板２と、素子部３と、に対してエッチング耐性を備えたエッチャントを用いたウエットエッチング法を用いることができる。
保護膜７０が除去されることで、保護膜７０によって保護されていた接合領域５６ａである接合面２ａが現れる。
【００９７】
［第２接合工程］
図９（ｇ）は、ベース基板２に蓋部５が接合された状態を示している。
第２接合工程は、接合面２ａにキャビティ５２を有する蓋部５を接合する工程である。
ここで本実施形態の蓋部５には、ベース基板２と接合される側の面５ａに予めキャビティ５２が形成されているものを用いている。
第２接合工程は、接合面２ａに対して垂直方向から平面視した場合に、キャビティ５２が設けられている蓋部５の頂面５４ａと接合面２ａ上の接合領域５６ａとが重なる様に、ベース基板２と蓋部５との接合をおこなう工程である。
第２接合工程は、陽極接合法を用いてベース基板２と蓋部５との接合をおこなう。第２接合工程は、前述した第１接合工程において素子基板１０３に陥没部１１３が形成されるとともに、接合領域５６ａを覆う保護膜７０が形成されていたことから、接合領域５６ａが素子基板１０３と当接（接合）されていない。よって、第１接合工程において接合領域５６ａにおけるＮａイオン（可動元素）の欠乏が生じていない。
よって、第２接合工程でベース基板２と蓋部５とを接合する際に、これらが接合される接合領域５６ａでＮａイオン（可動元素）を運動させることができるとともに、接合領域５６ａにおいてベース基板２と蓋部５とが静電引力によって共有結合が生じ強固に接合することができる
【００９８】
上述した第３実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な機能デバイス１ｂの製造方法によれば、ベース基板２と蓋部５とが接合される接合領域５６ａを覆う保護膜７０を、素子部形成工程に先んじて形成する。保護膜７０が形成されることで、素子部形成工程に用いる例えばドライエッチングよるダメージから接合領域５６ａを保護することができる。
よって、第２接合工程で接合されるベース基板２と蓋部５との間の接合力をさらに高めることができる。したがって、この様な機能デバイス１ｂの製造方法は、ベース基板２と蓋部５とが強固に接合されるため、キャビティ５２に内包される素子部３の酸化を抑制することができる機能デバイス１ｂを製造することができる。
【００９９】
（実施例）
本発明の一実施形態に係る機能デバイス１、および機能デバイス１ａ，１ｂのいずれか（以下、総括して機能デバイス１として説明する。）を適用した実施例について、図１０から図１２を参照しながら説明する。
【０１００】
［電子機器］
先ず、本発明の一実施形態に係る機能デバイス１を適用した電子機器について、図１０から図１３を参照しながら説明する。
【０１０１】
図１０は、本発明の一実施形態に係る機能デバイスを備える電子機器としてのラップトップ型（またはモバイル型）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、ラップトップ型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、表示部１００８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。この様なラップトップ型パーソナルコンピューター１１００には、そのラップトップ型パーソナルコンピューター１１００に加えられる加速度等を検知して表示ユニット１１０６に加速度等を表示するための加速度センサー等として機能する機能デバイス１が内蔵されている。この様な機能デバイス１は、ベース基板２と蓋部５との接合強度を高め、素子部３が収容されるキャビティ５２内の気密を高めることで信頼性を高めることができる。よって、信頼性の高いラップトップ型パーソナルコンピューター１１００を得ることができる。
【０１０２】
図１１は、本発明の一実施形態に係る機能デバイスを備える電子機器としての携帯電話機（ＰＨＳ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及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。この様な携帯電話機１２００には、携帯電話機１２００に加えられる加速度等を検知して、当該携帯電話機１２００の操作を補助するための加速度センサー等として機能する機能デバイス１が内蔵されている。この様な機能デバイス１は、ベース基板２と蓋部５との接合強度を高め、素子部３が収容されるキャビティ５２内の気密を高めることで素子部３の酸化を抑制し、信頼性を高めることができる。よって、信頼性の高い携帯電話機１２００を得ることができる。
【０１０３】
図１２は、本発明の一実施形態に係る機能デバイス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。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、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、表示部１３０８が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部１３０８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。
撮影者が表示部１３０８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１３１０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、図示される様に、ビデオ信号出力端子１３１２には液晶ディスプレイ１４３０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１４４０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１３１０に格納された撮像信号が、液晶ディスプレイ１４３０や、パーソナルコンピューター１４４０に出力される構成になっている。この様なデジタルスチールカメラ１３００には、その落下からデジタルスチールカメラ１３００を保護する機能を動作させるため、落下による加速度を検知する加速度センサーとして機能する機能デバイス１が内蔵されている。この様な機能デバイス１は、ベース基板２と蓋部５との接合強度を高め、素子部３が収容されるキャビティ５２内の気密を高めることで素子部３の酸化を抑制し、信頼性を高めることができる。よって、信頼性の高いデジタルスチールカメラ１３００を得ることができる。
【０１０４】
なお、本発明の一実施形態に係る機能デバイス１は、図１０のラップトップ型パーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１１の携帯電話機、図１２のデジタルスチールカメラの他にも、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）、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、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、ワードプロセッサー、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。
【０１０５】
［移動体］
図１３は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車１５００は、加速度センサーとして機能する機能デバイス１が各種制御ユニットに搭載されている。例えば、同図に示す様に、移動体としての自動車１５００には、当該自動車１５００の加速度を検知する機能デバイス１を内蔵してエンジンの出力を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic  Control  Unit）１５０８が車体１５０７に搭載されている。加速度を検知して車体１５０７の姿勢に応じた適切な出力にエンジンを制御することで、燃料等の消費を抑制した効率的な移動体としての自動車１５００を得ることができる。
また、機能デバイス１は、他にも、車体姿勢制御ユニット、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、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）、に広く適用できる。
この様な機能デバイス１は、ベース基板２と蓋部５との接合強度を高め、素子部３が収容されるキャビティ５２内の気密を高めることで素子部３の酸化を抑制し、信頼性を高めることができる。よって、信頼性の高い移動体１５００を得ることができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１，１ａ，１ｂ…機能デバイス、２…ベース基板、２ａ…接合面、３…素子部、４…配線部、５…蓋部、５ａ…接合される面、２１…空洞部、２４…溝部、２６…陥没部、３１，３２…固定部、３３…可動錘、３４，３５…梁部、３６，３７…可動電極部、３８，３９…固定電極部、４１，４２，４３…配線、４４，４５，４６…パッド電極、５２…キャビティ、５４ａ…頂面、５６ａ…接合領域、７０…保護膜、１０３…素子基板、１０３ａ…第１面、１１３…陥没部、３４１，３４２…梁、３８１，３８２，３９１，３９２…固定電極、１１００…ラップトップ型パーソナルコンピューター、１２００…携帯電話機、１３００…デジタルスチールカメラ、１５００…自動車。
【図１】
2015031513.tif 000003
【図２】
2015031513.tif 000004
【図３】
2015031513.tif 000005
【図４】
2015031513.tif 000006
【図５】
2015031513.tif 000007
【図６】
2015031513.tif 000008
【図７】
2015031513.tif 000009
【図８】
2015031513.tif 000010
【図９】
2015031513.tif 000011
【図１０】
2015031513.tif 000012
【図１１】
2015031513.tif 000013
【図１２】
2015031513.tif 000014
【図１３】
2015031513.tif 000015