(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳ構造体の可動部が固定部に密着するときにも可動部と固定部とを離すことができる電子装置を提供する。【解決手段】基板２上の包囲壁２６及び第１封止層３３に覆われた空洞部３６内に位置する可動部７ｂと、可動部７ｂと対向する場所に位置する第１封止層３３と、を備え、可動部７ｂは基板２と第１封止層３３との間に位置し、可動部７ｂと第１封止層３３とは少なくとも一部が導電体である。【選択図】図２
2012119822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の被覆部に覆われた空洞部内に位置する可動部と、
前記可動部と対向する場所の前記被覆部に位置する蓋部と、
前記基板と前記蓋部との間の前記被覆部に位置し、前記基板と前記蓋部とを絶縁する側壁絶縁膜と、を備え、
前記可動部は前記基板と前記蓋部との間に位置し、前記可動部と前記被覆部の側壁絶縁膜より前記蓋部側の部分とは少なくとも一部が導電体であ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、
前記基板上に固定部をさらに備え、前記固定部は前記可動部と対向する場所に位置し少なくとも一部が導電体であ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、
前記側壁絶縁膜は前記可動部より前記蓋部側に位置することを特徴とする電子装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電子装置であって、
前記蓋部と前記可動部との間に印加する電圧を出力する電圧回路と、
前記蓋部と前記可動部との間に前記電圧を印加するか否かを切替えるスイッチ部と、を有する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、
前記固定部は固定電極であり、
前記蓋部と前記可動部との間の距離である第１距離は前記可動部と前記固定電極との距離である第２距離より長いことを特徴とする電子装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子装置であって、
前記可動部を用いて波形を形成する発振回路を有することを特徴とする電子装置。
【請求項７】
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１〜６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８】
基板上及び前記基板上に形成された導電性の可動部上に層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、
前記可動部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導電性の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、
前記側壁形成工程は導電性の前記側壁部に前記側壁部の全周に渡って側壁絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする電子装置の製造方法。
【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】
密閉された空洞の中に形成されたＭＥＭＳ構造体において、その製造過程もしくは動作過程において、構造体同士もしくは、構造体と空洞を形成する部位とが密着して離れなくなることがあった。このため、構造体が密着した状態を引き離すことができる電子装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる電子装置であって、基板上の被覆部に覆われた空洞部内に位置する可動部と、前記可動部と対向する場所の前記被覆部に位置する蓋部と、前記基板と前記蓋部との間の前記被覆部に位置し、前記基板と前記蓋部とを絶縁する側壁絶縁膜と、を備え、前記可動部は前記基板と前記蓋部との間に位置し、前記可動部と前記被覆部の側壁絶縁膜より前記蓋部側の部分とは少なくとも一部が導電体であることを特徴とする。
【０００８】
この電子装置によれば、被覆部に覆われた空洞部が基板上に設置されている。その空洞部内に可動部が配置されている。その可動部と対向する場所の被覆部は蓋部となっている。そして、可動部は被覆部と基板との間に位置している。可動部と蓋部とは導電体となっており、側壁絶縁膜によって絶縁されている。従って、可動部と蓋部とに電圧を印加することにより、可動部と蓋部とに静電気を蓄積させることができる。これにより、可動部と蓋部との間に引力を生じさせることができる。製造過程もしくは動作過程において、可動部が基板に密着して離れなくなることがあるが、このとき、可動部と蓋部との間に引力を生じさせて可動部と基板とを離すことができる。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかる電子装置において、前記基板上に固定部をさらに備え、前記固定部は前記可動部と対向する場所に位置し少なくとも一部が導電体であることを特徴とする。
【００１０】
この電子装置によれば、可動部と対向する場所に固定部が位置している。従って、可動部と固定部とに電圧を印加することにより、可動部と固定部とに静電気を蓄積させることができる。これにより、可動部と固定部との間に引力を生じさせることができる。その結果、可動部が蓋部に密着して離れなくなるときにも、可動部と固定部との間に引力を生じさせて可動部と蓋部とを離すことができる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例にかかる電子装置において、前記側壁絶縁膜は前記可動部より前記蓋部側に位置することを特徴とする。
【００１２】
この電子装置によれば、被覆部には基板側と蓋部側との間に側壁絶縁膜が配置されている。その側壁絶縁膜は基板側の被覆部と蓋部側の被覆部とを絶縁する。側壁絶縁膜は可動部より蓋部側に位置している。側壁絶縁膜は基板側の被覆部が形成された後の工程にて形成される。そして、側壁絶縁膜は広い膜を形成した後、被覆部と接する場所を残すようにエッチングして形成される。
【００１３】
側壁絶縁膜が可動部より基板側に位置するとき、エッチングする前の側壁絶縁膜が可動部に接する可能性がある。そして、側壁絶縁膜をエッチングするときにエッチング液が可動部と触れるので、エッチング液によって可動部が損傷を受ける可能性がある。一方、本適用例では側壁絶縁膜が可動部より蓋側に位置している。従って、側壁絶縁膜を配置する場所と基板との間に所定の部材を配置することにより、エッチングする前の側壁絶縁膜が可動部に接しないように側壁絶縁膜を形成することができる。そして、側壁絶縁膜をエッチングした後で可動部の周囲の部材を取り除くことにより、側壁絶縁膜をエッチングするときにエッチング液が可動部に損傷を与えることを防止することができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる電子装置において、前記蓋部と前記可動部との間に印加する電圧を出力する電圧回路と、前記蓋部と前記可動部との間に前記電圧を印加するか否かを切替えるスイッチ部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この電子装置によれば、電圧回路が電圧を形成し、スイッチ部を用いて蓋部と可動部との間に電圧を印加するか否かを切替えることができる。従って、蓋部と可動部との間に引力を作用させるか否かを制御することができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例にかかる電子装置において、前記固定部は固定電極であり、前記蓋部と前記可動部との間の距離である第１距離は前記可動部と前記固定電極との距離である第２距離より長いことを特徴とする。
【００１７】
この電子装置によれば、第１距離は第２距離より長くなるように固定電極、可動部、蓋部が配置されている。これにより、可動部は蓋部より固定電極に近い場所に位置する。従って、可動部は蓋部より固定電極に密着し易くなる。可動部が蓋部と固定電極との両方に密着するとき、可動部と蓋部との間に引力を制御するスイッチ部と可動部と固定電極との間に引力を制御するスイッチ部とが必要となる。一方、本実施形態では可動部と蓋部との間に引力を制御するスイッチ部のみでよい。従って、スイッチ部の制御を簡便にすることができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例にかかる電子装置において、前記可動部を用いて波形を形成する発振回路を有することを特徴とする。
【００１９】
この電子装置によれば、電子装置は発振回路を備えており、発振回路は可動部を用いて波形を形成することができる。可動部は固有振動数を有する。従って、発振回路は所定の周波数の波形を出力することができる。
【００２０】
［適用例７］
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。
【００２１】
この電子機器によれば、可動部及び蓋部の少なくとも一部が導電体である電子装置を備えている。従って、電子機器は可動部が基板と密着しても回復させて作動可能な電子装置を備えた電子機器とすることができる。
【００２２】
［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、基板上及び前記基板上に形成された導電性の可動部上に層間絶縁膜を形成する層間絶縁膜形成工程と、前記可動部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導電性の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、前記側壁形成工程は導電性の前記側壁部に前記側壁部の全周に渡って側壁絶縁膜を形成する工程を有することを特徴とする。
【００２３】
この電子装置の製造方法によれば、層間絶縁膜形成工程において基板上及び基板上に形成された導電性の可動部上に層間絶縁膜を形成している。側壁形成工程では可動部を囲むように層間絶縁膜を筒状に除去し、除去した場所に導電性の側壁部を形成している。そして、導電性の側壁部の中または端の場所に側壁の全周に渡って側壁絶縁膜を形成している。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を形成している。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を形成している。空洞部形成工程では開口部からエッチング液を流入させて基板と側壁部と蓋部とに囲まれた場所の層間絶縁膜をエッチングして除去し空洞部を形成している。封止工程では開口部を封止している。
【００２４】
基板上には可動部が形成され、可動部を取り囲んで側壁が配置されている。側壁と重ねて蓋部が形成され、側壁と蓋部とに覆われた場所は空洞部が形成されている。従って、可動部の周囲は空洞部となっている。側壁は導電性の部分と側壁絶縁膜とが重ねて形成されている。従って、蓋部は基板側の被覆部と絶縁され、蓋部は可動部と絶縁される。そして、可動部と蓋部とに電圧を印加することにより、可動部と蓋部とに静電気を蓄積させることができる。これにより、可動部と蓋部との間に引力を生じさせることができる。可動部が基板に密着して離れなくなるとき、可動部と蓋部との間に引力を生じさせて可動部と基板とを離すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】レゾネーターの要部模式断面図。
【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り、（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態にかかわるレゾネーターの要部模式断面図。
【図９】第３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】
【００２６】
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、振動素子を空洞部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。
【００２７】
（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’線に沿う要部模式断面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は図１のレゾネーターのＢ−Ｂ’線に沿う要部模式断面図である。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。
【００２８】
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。
【００２９】
第１下地層３の上の一部には第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。
【００３０】
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は固定部としての固定電極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は固定保持部７ａと可動部７ｂと支持部７ｃとを有する。固定保持部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と固定保持部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。
【００３１】
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２下地層４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。
【００３２】
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、第５中間端子１５、第６中間端子１６及び第７中間端子１７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、第６中間端子１６と駆動回路１０とは配線１６ａにより接続されている。第７中間端子１７と駆動回路１０とは配線１７ａにより接続されている。
【００３３】
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。第６中間端子１６は、可動電極７と固定電極６とが密着して可動電極７が振動しなくなったときに可動電極７を固定電極６から離す動作を指示する信号を入力する端子である。第７中間端子１７は、可動電極７を固定電極６から離すために供給する電圧を出力する端子である。
【００３４】
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、形成した電圧信号を第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。
【００３５】
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１８が配置され、振動素子５の−Ｙ方向側には第２包囲壁１９が配置されている。第１包囲壁１８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１８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１９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１９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。
【００３６】
第１配線８を挟むように第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９が接近して配置されている場所を第１貫通部８ａとする。第１配線８において第１貫通部８ａよりも振動素子５から離れる場所には絶縁膜８ｂが設置されている。絶縁膜８ｂは第１配線８の表面を酸化して形成された膜となっている。同様に、第２配線９を挟むように第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９が接近して配置されている場所を第２貫通部９ａとする。第２包囲壁１９の近くには第８中間端子２０が設置され、第２包囲壁１９と第８中間端子２０とは配線２０ａによって接続されている。さらに、第８中間端子２０と駆動回路１０とは配線２０ｂによって接続されている。
【００３７】
そして、第１貫通部８ａでは第１配線８を覆うように第１絶縁層２１が配置されている。そして、第１貫通部８ａでは第１絶縁層２１は第１配線８と第１包囲壁１８との間及び第１配線８と第２包囲壁１９との間に配置されている。これにより、第１配線８は第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９と絶縁される。
【００３８】
同様に、第２貫通部９ａでも第２配線９を覆うように第１絶縁層２１が配置されている。そして、第２貫通部９ａでは第１絶縁層２１は第２配線９と第１包囲壁１８との間及び第２配線９と第２包囲壁１９との間に配置されている。これにより、第２配線９は第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９と絶縁される。
【００３９】
振動素子５、第１配線８、第２配線９、第１中間端子１１、第２中間端子１２、第８中間端子２０、第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９の各部材の材質は同じ材質となっている。この材質は、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を用いている。第３中間端子１３〜第７中間端子１７、配線１３ａ〜配線１７ａの各部材の材質は導電性のある材料であればよく、例えば、多結晶シリコンや金属等を用いることができる。本実施形態では、例えば、アルミニウム銅合金を採用している。
【００４０】
第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第１貫通部８ａ及び第２貫通部９ａにおける第１絶縁層２１上には第３包囲壁２２が配置されている。該第３包囲壁２２と重ねて第４包囲壁２３が配置され、該第４包囲壁２３と重ねて側壁絶縁膜２４が配置されている。さらに、側壁絶縁膜２４と重ねて第５包囲壁２５が配置されている。側壁絶縁膜２４により第４包囲壁２３と第５包囲壁２５とが絶縁されている。第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、側壁絶縁膜２４、第５包囲壁２５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１８、第２包囲壁１９、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、側壁絶縁膜２４、第５包囲壁２５は振動素子５を取り囲む包囲壁２６を構成している。
【００４１】
第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２５の材質は、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。
【００４２】
側壁絶縁膜２４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れば良い。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１８、第２包囲壁１９、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３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８中間端子２０は第２包囲壁１９と電気的に接続している。従って、第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第３包囲壁２２、第４包囲壁２３及び第８中間端子２０は同じ電位となる。第１配線８は第１絶縁層２１を介して第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第３包囲壁２２に囲まれている。第１絶縁層２１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１８、第２包囲壁１９、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も第１絶縁層２１を介して第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第３包囲壁２２に囲まれている。これにより、第２配線９は第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第３包囲壁２２と電気的に絶縁される。
【００４４】
包囲壁２６の周囲には第１絶縁層２１、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。第１絶縁層２１は第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９の間から包囲壁２６の周囲にかけて設置されている。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。
【００４５】
第１中間端子１１〜第７中間端子１７及び第８中間端子２０の上には各端子と重ねて第１貫通電極３０が配置され、第１貫通電極３０と重ねて第２貫通電極３１及び第３貫通電極３２がこの順に配置されている。第１貫通電極３０、第２貫通電極３１、第３貫通電極３２は導電体等からなりそれぞれ第１絶縁層２１、第３絶縁層２８を貫通する電極となっている。
【００４６】
包囲壁２６の上側には包囲壁２６に蓋をするように被覆部及び蓋部としての第１封止層３３が配置されている。第１封止層３３には開口部としての貫通孔３３ａが複数形成されている。貫通孔３３ａ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３３に１６個の貫通孔３３ａが形成されている。
【００４７】
第１封止層３３のＸ側には第１封止層３３と接続する配線３３ｂが設置されている。この配線３３ｂは第１貫通電極３０及び第２貫通電極３１を介して第７中間端子１７と接続されている。これにより、駆動回路１０は第１封止層３３に所定の電圧を印加することができる。
【００４８】
第１封止層３３の材質は電気伝導性や構造的強度があり、二酸化シリコンをエッチングするエッチング液に対して耐腐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。
【００４９】
第１封止層３３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３４が積層されている。この保護膜３４は貫通孔３３ａを塞がないように配置される。保護膜３４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３４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３４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。
【００５０】
第１封止層３３と重ねて第２封止層３５が積層されている。第２封止層３５は第１封止層３３の貫通孔３３ａを塞いでいる。第２封止層３５の材質としては貫通孔３３ａ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３５の材質にアルミニウムを採用している。第２封止層３５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。
【００５１】
第２下地層４、包囲壁２６、第１封止層３３に囲まれた場所は空洞部３６となっている。包囲壁２６、第１封止層３３は空洞部３６を覆う被覆部に対応する。そして、振動素子５は空洞部３６に設置されている。空洞部３６の気圧は減圧されている。これにより、可動電極７の可動部７ｂは気体による抵抗が小さくなるので振動し易くなっている。そして、第１封止層３３及び第２封止層３５は、空洞部３６が減圧した状態で空洞部３６を封止する封止部材として機能している。
【００５２】
第２貫通電極３１と接続する配線３３ｂ上には電極パッド３７の一つが設置され、保護膜３４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３４及び第２封止層３５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と重ならないように配置される。該電極パッド３７上から樹脂層３８上にかけて配線３９が設置されている。そして、配線３９上には外部端子４０が設置され、外部端子４０は配線３９と電気的に接続されている。
【００５３】
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樹脂層３８が破損しないように応力を吸収することができる。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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、塵等による電気的な不良を防ぐことができる。
【００５７】
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。
【００５８】
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周波数特性は可動電極７の固有振動数によって設定される。従って、駆動回路１０は振動素子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。  
【００５９】
空洞部３６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、第３包囲壁２２は電気伝導性があり第８中間端子２０を通じて所定の電圧に維持されている。第５包囲壁２５及び第１封止層３３も電気伝導性があり第７中間端子１７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２６及び第１封止層３３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。
【００６０】
可動部７ｂと第１封止層３３との間の距離を第１距離５ａとする。そして、可動部７ｂと固定電極６との距離を第２距離５ｂとする。このとき、第１距離５ａは第２距離５ｂより長い距離となっている。これにより、可動部７ｂは第１封止層３３より固定電極６に近い場所に位置する。従って、可動部７ｂは第１封止層３３より固定電極６に密着し易くなっている。
【００６１】
図２（ｃ）は、可動部が固定部に密着した状態を説明するための模式図である。図２（ｃ）に示すように、可動部７ｂと固定電極６との間に液体が介在するとき、液体の表面張力により可動部７ｂが固定電極６に密着することがある。このとき、可動部７ｂは振動できなくなるので、駆動回路１０は振動素子５を用いて特定の周波数の電圧波形を形成することができなくなる。
【００６２】
駆動回路１０は可動電極７と第２配線９によって接続されている。さらに、配線３３ｂ、第１貫通電極３０、第２貫通電極３１、第７中間端子１７、配線１７ａを介して駆動回路１０は第１封止層３３と接続されている。そして、駆動回路１０は可動電極７と第１封止層３３とに電圧を印加することにより、可動電極７と第１封止層３３との間の電位差を所定の電圧にすることができる。
【００６３】
これにより、駆動回路１０は、可動電極７と第１封止層３３との間に静電気を作用させて可動電極７と第１封止層３３との間に引力を形成させる。そして、可動部７ｂを第１封止層３３に引き寄せることにより、可動部７ｂを固定電極６から離すことができる。
【００６４】
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４３と波形形成回路４４とを有している。発振回路４３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４４は発振回路４３が出力する波形を分周して波形の周波数を変更したり、波形の形状を変更す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４４は、発振回路４３が出力する波形を分周することにより発振回路４３が出力する波形の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。
【００６５】
駆動回路１０はさらに、電圧回路４５、スイッチ部４６、スイッチ制御回路４７を有している。電圧回路４５は可動電極７を固定電極６から離すのに必要な電圧を形成する回路であり、昇圧回路等から構成されている。スイッチ部４６は第１封止層３３の電圧を接地電圧と電圧回路４５が出力する電圧との一方に切り替える回路である。スイッチ制御回路４７は第６中間端子１６から入力される指示信号に応じてスイッチ部４６を切替える回路である。
【００６６】
可動電極７が固定電極６と離れているとき、スイッチ制御回路４７はスイッチ部４６を駆動して第１封止層３３の電圧を接地電圧にする。このとき、第３包囲壁２２と第１封止層３３とが接地電圧となるので、振動素子５が電磁ノイズを受け難くすることができる。
【００６７】
可動電極７が固定電極６に密着するとき、スイッチ制御回路４７はスイッチ部４６を駆動して第１封止層３３の電圧を電圧回路４５が出力する電圧にする。これにより、可動電極７と第１封止層３３との間に引力を作用させることができる。
【００６８】
（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（ｂ）〜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７中間端子１７、配線１３ａ〜配線１７ａの製造方法は公知であり説明を省略する。
【００６９】
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、基板上に振動素子の一部、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Ｓ３に移行する。ステップＳ３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Ｓ４に移行する。ステップＳ４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Ｓ５に移行する。ステップＳ５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Ｓ６に移行する。ステップＳ６は側壁絶縁膜形成工程に相当し、側壁絶縁膜を形成する工程である。次にステップＳ７に移行する。
【００７０】
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。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ２の第１層間絶縁膜形成工程、ステップＳ４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。ステップＳ８は第３側壁形成工程に相当し、側壁絶縁膜に重ねて第５包囲壁を形成する工程である。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ３の第１側壁形成工程、ステップＳ５の第２側壁形成工程、ステップＳ６の側壁絶縁膜形成工程、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。
【００７１】
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。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封止層を形成して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。
【００７２】
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４８を用意し、マザー基板４８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２６を形成する予定の場所に形成する。マザー基板４８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４８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。
【００７３】
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。固定電極６、第１配線８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８ｂを形成する。
【００７４】
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１８、第２包囲壁１９を形成する。このとき、同時に第１中間端子１１、第８中間端子２０も形成する。可動電極７、第２配線９、第１中間端子１１、第２中間端子１２、第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第８中間端子２０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。
【００７５】
図４（ｄ）及び図４（ｅ）はステップＳ２の第１層間絶縁膜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、固定電極６、可動電極７、第１配線８、第２配線９、第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９に重ねて第１絶縁層２１を積層する。第１絶縁層２１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２１のうち第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９に囲まれる予定の場所の第１絶縁層２１を第１犠牲層４９とする。
【００７６】
図５（ａ）及び図５（ｂ）はステップＳ３の第１側壁形成工程に対応する図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１包囲壁１８、第２包囲壁１９及び第２中間端子１２上に位置する第１絶縁層２１をパターニングして第１絶縁層２１を貫通する開口部を形成する。尚、第１配線８及び第２配線９上の第１絶縁層２１は除去せずに残留させる。次に、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３０を形成する。尚、第３包囲壁２２及び第１貫通電極３０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。第３包囲壁２２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。
【００７７】
電気伝導性のある第３包囲壁２２は第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９と接触して形成される。これにより、第１包囲壁１８と第２包囲壁１９との間は第３包囲壁２２を介して電流が流動可能となる。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絶縁層２１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との間も絶縁される。
【００７８】
第１貫通電極３０は第１中間端子１１〜第７中間端子１７、第８中間端子２０と接触して形成される。これにより、第１貫通電極３０はこれらの端子との間で通電可能になる。
【００７９】
図５（ｃ）はステップＳ４の第２層間絶縁膜形成工程に対応する図である。図５（ｃ）に示すように、ステップＳ４の第２層間絶縁膜形成工程では第１絶縁層２１に重ねて第２絶縁層２７を形成する。第２絶縁層２７のうち第３包囲壁２２に囲まれている場所の第２絶縁層２７を第２犠牲層５０とする。第２絶縁層２７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。
【００８０】
図５（ｄ）はステップＳ５の第２側壁形成工程に対応する図である。図５（ｄ）に示すように、ステップＳ５の第２側壁形成工程では第３包囲壁２２上に位置する第２絶縁層２７をパターニングして第２絶縁層２７を貫通する開口部を形成する。次に、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が形成される。そして、第４包囲壁２３を形成する工程と同じ工程にて第２貫通電極３１が第１貫通電極３０上に形成される。尚、第４包囲壁２３及び第２貫通電極３１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。第４包囲壁２３及び第２貫通電極３１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。
【００８１】
図５（ｅ）はステップＳ６の側壁絶縁膜形成工程に対応する図である。図５（ｅ）に示すように、ステップＳ６の側壁絶縁膜形成工程では第２絶縁層２７及び第４包囲壁２３と重ねて絶縁膜を積層する。絶縁膜はＣＶＤ法やスパッタ法等による成膜処理を用いて形成する。次に、第４包囲壁２３を覆う場所以外の絶縁膜を除去して側壁絶縁膜２４を形成する。これにより、側壁絶縁膜２４は第４包囲壁２３の全周に渡って覆うように配置される。側壁絶縁膜２４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により形成される。
【００８２】
側壁絶縁膜２４は第４包囲壁２３及び第２犠牲層５０上に配置されている。そして、可動電極７は第１犠牲層４９及び第２犠牲層５０に覆われている。これにより、側壁絶縁膜２４をエッチングするエッチング液が可動電極７に損傷を与えないように、第１犠牲層４９が振動素子５を保護している。この内容は側壁絶縁膜２４を振動素子５より第１封止層３３側に配置することにより可能となっている。
【００８３】
図６（ａ）はステップＳ７の第３層間絶縁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Ｓ７の第３層間絶縁膜形成工程において第２絶縁層２７に重ねて第３絶縁層２８を形成する。第３絶縁層２８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。
【００８４】
図６（ｂ）はステップＳ８の第３側壁形成工程に対応する図である。図６（ｂ）に示すように、ステップＳ８の第３側壁形成工程では第３絶縁層２８の第４包囲壁２３と対向する場所に開口部を形成する。開口部は側壁絶縁膜２４が露出するように形成する。続いて、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２５を形成する。そして、第５包囲壁２５を形成する工程と同じ工程にて第３貫通電極３２が第２貫通電極３１上に形成される。尚、第５包囲壁２５及び第３貫通電極３２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。第５包囲壁２５及び第３貫通電極３２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。
【００８５】
第３絶縁層２８のうち第５包囲壁２５に囲まれている場所の第３絶縁層２８を第３犠牲層５３とする。そして、第１犠牲層４９、第２犠牲層５０、第３犠牲層５３を合わせて犠牲層５４と称す。
【００８６】
図６（ｃ）はステップＳ９の蓋部形成工程に対応する図である。図６（ｃ）に示すように、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を形成する。金属層はスパッタ法やＣＶＤ法による成膜処理を用いて形成する。続いて、金属層をパターニングして第１封止層３３を形成する。このとき、第１封止層３３に貫通孔３３ａを形成する。さらに、金属層をパターニングして第３貫通電極３２上に電極パッド３７を形成する。第１封止層３３及び電極パッド３７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を用いて形成する。尚、第１封止層３３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。
【００８７】
図６（ｄ）はステップＳ１０の保護膜形成工程に対応する図である。図６（ｄ）に示すように、ステップＳ１０の保護膜形成工程では第１封止層３３の少なくとも一部を避けて、第３絶縁層２８上に保護膜３４を形成する。このとき、第１封止層３３に形成された貫通孔３３ａが露出するように保護膜３４を形成する。保護膜３４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。
【００８８】
図７（ａ）はステップＳ１１の空洞部形成工程に対応する図である。図７（ａ）に示すように、貫通孔３３ａを通してエッチング液を流動させて振動素子５の周囲に位置する犠牲層５４をエッチングする。これにより、包囲壁２６と第１封止層３３とに囲まれた場所に空洞部３６を形成する。このとき、固定電極６と可動電極７との間に位置する犠牲層５４も除去される。これにより、固定電極６と可動電極７との間に隙間ができて可動電極７が可動可能になる。エッチングにはＨＦベーパーエッチングを採用している。
【００８９】
第２下地層４、包囲壁２６、第１封止層３３、保護膜３４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、第２下地層４、包囲壁２６及び第１封止層３３に囲まれた犠牲層５４のみがエッチングされる。そして、保護膜３４に覆われた包囲壁２６を取り囲む場所の絶縁層２９はエッチングされずに残留する。
【００９０】
第３包囲壁２２と第１配線８との間、第１包囲壁１８と第１配線８との間、第２包囲壁１９と第１配線８との間は間隔が狭く設定されている。従って、犠牲層５４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２６から絶縁層２９に漏洩し難くなっている。同様に、第３包囲壁２２と第２配線９、第１包囲壁１８と第２配線９との間、第２包囲壁１９と第２配線９との間も間隔が狭く設定されている。従って、犠牲層５４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２６から絶縁層２９に漏洩し難くなっている。
【００９１】
図７（ｂ）はステップＳ１２の封止工程に対応する図である。図７（ｂ）に示すように、ステップＳ１２の封止工程では第１封止層３３上及び保護膜３４上に第２封止層３５を形成する。これにより、貫通孔３３ａを塞いで空洞部３６を封止する。第２封止層３５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３５を形成する。これにより、空洞部３６を減圧状態のまま封止することができる。
【００９２】
図７（ｃ）及び図７（ｄ）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（ｃ）に示すように、ステップＳ１３の端子部形成工程では電極パッド３７の上面を除いて、保護膜３４上及び第２封止層３５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３４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。続いて、電極パッド３７上及び樹脂層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。
【００９３】
次に、図７（ｄ）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除いて形成される。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。
【００９４】
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。これによりハンダが液状化して表面張力が作用して球形に形成される。
【００９５】
ステップＳ１４のダイシング工程ではマザー基板４８を切断予定線にて切断する。マザー基板４８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４８が破断される。そして、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。
【００９６】
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、包囲壁２６及び第１封止層３３に覆われた空洞部３６が基板２上に設置されている。その空洞部３６内に可動部７ｂが配置されている。その可動部７ｂと対向する場所は第１封止層３３となっている。そして、可動部７ｂは第１封止層３３と基板２との間に位置している。可動部７ｂと第１封止層３３とは導電体となっている。従って、可動部７ｂと第１封止層３３とに電圧を印加することにより、可動部７ｂと第１封止層３３とに静電気を蓄積させることができる。これにより、可動部７ｂと第１封止層３３との間に引力を生じさせることができる。可動部７ｂが固定電極６に密着して離れなくなったとき、可動部７ｂと第１封止層３３との間に引力を生じさせて可動部７ｂと固定電極６とを離すことができる。
【００９７】
（２）本実施形態によれば、包囲壁２６は第３包囲壁２２と第５包囲壁２５との間に側壁絶縁膜２４が配置されている。その側壁絶縁膜２４は第３包囲壁２２と第５包囲壁２５とを絶縁する。側壁絶縁膜２４は可動電極７より第１封止層３３側に位置している。側壁絶縁膜２４は第３包囲壁２２が形成された後に形成される。そして、側壁絶縁膜２４は広い膜を形成した後、第３包囲壁２２と接する場所を残すようにエッチングして形成される。
【００９８】
側壁絶縁膜２４が可動電極７より基板２側に位置するとき、側壁絶縁膜２４を形成するためのエッチングする前の膜が可動電極７に接する可能性がある。このとき、側壁絶縁膜２４をエッチングするエッチング液が可動電極７と触れるので、可動電極７がエッチング液によって損傷を受ける可能性がある。一方、本実施形態では側壁絶縁膜２４が可動電極７より第１封止層３３側に位置している。従って、側壁絶縁膜２４を配置する場所と基板２との間に第１犠牲層４９を配置することにより、エッチングする前の側壁絶縁膜２４が可動電極７に接しないように側壁絶縁膜２４を形成することができる。そして、側壁絶縁膜２４をエッチングした後で可動電極７の周囲の第１犠牲層４９を取り除くことにより、側壁絶縁膜２４をエッチングするエッチング液が可動電極７に損傷を与えることを防止することができる。
【００９９】
（３）本実施形態によれば、レゾネーター１には電圧回路４５、スイッチ部４６、スイッチ制御回路４７が搭載されている。電圧回路４５が電圧を形成し、スイッチ制御回路４７がスイッチ部４６を駆動して第１封止層３３と可動電極７との間に電圧を印加するか否かを切替えることができる。従って、第１封止層３３と可動電極７との間に引力を作用させるか否かを制御することができる。
【０１００】
（４）本実施形態によれば、第１距離５ａが第２距離５ｂより長くなるように固定電極６、可動部７ｂ、第１封止層３３が配置されている。これにより、可動部７ｂは第１封止層３３より固定電極６に近い場所に位置する。従って、可動部７ｂは第１封止層３３より固定電極６に密着し易くなる。可動部７ｂが第１封止層３３と固定電極６との両方に密着するとき、可動部７ｂと第１封止層３３との間に引力を制御するスイッチ部４６と可動部７ｂと固定電極６との間に引力を制御するスイッチ部４６とが必要となる。一方、本実施形態では可動部７ｂと第１封止層３３との間に引力を制御するスイッチ部４６のみでよい。従って、スイッチ部４６の制御を簡便にすることができる。
【０１０１】
（５）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４３とを備えており、発振回路４３は振動素子５を用いて波形を形成している。従って、特定の周波数の波形を出力することができる。さらに、レゾネーター１は波形形成回路４４を備えている。従って、発振回路４３が形成する波形の周波数や波形パターンを変更することができる。
【０１０２】
（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の要部模式断面図を用いて説明する。
本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図２に示した側壁絶縁膜２４の位置が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１０３】
図８（ａ）及び図８（ｂ）はレゾネーターの要部模式断面図である。図８（ａ）は、図２（ａ）に対応した図であり、図８（ｂ）は、図２（ｂ）に対応した図である。すなわち、本実施形態では、図８に示したようにレゾネーター５８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。そして、第２下地層４上に振動素子５、第１配線８、第２配線９、第１包囲壁１８、第２包囲壁１９が設置されている。そして、第１包囲壁１８と第２包囲壁１９とは図示しない配線により電気的に接続されている。
【０１０４】
第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９の上側には側壁絶縁膜５９が設置されている。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１８と第２包囲壁１９とを接続するように側壁絶縁膜５９が配置されている。さらに、側壁絶縁膜５９は第１包囲壁１８と第１配線８との間にも設置され、第２包囲壁１９と第１配線８との間にも設置されている。
【０１０５】
同様に、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１８と第２包囲壁１９とを接続するように側壁絶縁膜５９が配置されている。さらに、側壁絶縁膜５９は第１包囲壁１８と第２配線９との間にも設置され、第２包囲壁１９と第２配線９との間にも設置されている。
【０１０６】
側壁絶縁膜５９上には第５包囲壁６０と第６包囲壁６１とが積層して設置されている。第５包囲壁６０及び第６包囲壁６１は第１の実施形態における第３包囲壁２２、第４包囲壁２３、第５包囲壁２５に相当する。第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、側壁絶縁膜５９、第５包囲壁６０、第６包囲壁６１は振動素子５を取り囲む包囲壁６２を構成している。
【０１０７】
側壁絶縁膜５９は第１の実施形態における側壁絶縁膜２４と同じ材質からなる膜であり、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くなっている。これにより、第１配線８及び第２配線９は第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９と電気的に絶縁される。さらに、第５包囲壁６０は第１配線８、第２配線９、第１包囲壁１８及び第２包囲壁１９と電気的に絶縁される。
【０１０８】
側壁絶縁膜５９は犠牲層５４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くなっている。これにより、空洞部３６を形成するときに第１配線８や第２配線９と包囲壁６２との間からエッチング液が包囲壁６２の外側に流出することを防止することができる。
【０１０９】
側壁絶縁膜５９及び第５包囲壁６０の外周には第４絶縁層６３が配置され、第６包囲壁６１外周には第５絶縁層６４が配置されている。そして、第４絶縁層６３及び第５絶縁層６４により絶縁層６５が構成されている。絶縁層６５は第１の実施形態における絶縁層２９に相当する層である。第１中間端子１１〜第７中間端子１７及び第８中間端子２０上には第４貫通電極６６及び第５貫通電極６７が重ねて配置されている。第４貫通電極６６及び第５貫通電極６７は第１貫通電極３０〜第３貫通電極３２に相当する貫通電極となっている。包囲壁６２、絶縁層６５、空洞部３６の上側は第１の実施形態と同じ構造となっており、説明を省略する。
【０１１０】
可動電極７と第１封止層３３とは側壁絶縁膜５９により絶縁されている。そして、固定電極６と第１封止層３３とも側壁絶縁膜５９により絶縁されている。従って、可動電極７が固定電極６と密着するとき、可動電極７と第１封止層３３との間に電圧をかけることにより可動電極７と第１封止層３３との間に引力を作用させることができる。
【０１１１】
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、側壁絶縁膜５９は第１配線８及び第２配線９と隣り合う第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第５包囲壁６０と間に位置している。側壁絶縁膜５９は犠牲層５４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くなっている。従って、空洞部３６を形成するときに第１配線８及び第２配線９と第１包囲壁１８、第２包囲壁１９、第５包囲壁６０との間からエッチング液が包囲壁６２の外側に流出することを防止することができる。
【０１１２】
（２）本実施形態によれば、第５包囲壁６０、第６包囲壁６１、第１封止層３３は導電体であり、電気的接続されているので、同電位となっている。そして、第５包囲壁６０、第６包囲壁６１、第１封止層３３は振動素子５を覆っている為、振動素子５は電磁波ノイズの影響を受け難くすることができる。
【０１１３】
（３）本実施形態によれば、側壁絶縁膜５９により可動部７ｂと第１封止層３３とは絶縁されている。従って、可動部７ｂが固定電極６と密着するときにも可動部７ｂと第１封止層３３とに電圧をかけて引力を作用させることができる。その結果、可動部７ｂを固定電極６から離すことができる。
【０１１４】
（第３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９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。
【０１１５】
図９は、時計の構成を示す電気ブロック図である。図９に示すように、電子機器としての時計７０は制御部７１を備えている。制御部７１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７１に出力する。制御部７１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。
【０１１６】
制御部７１は表示部７２及び入力部７３を備えている。表示部７２は制御部７１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７３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。
【０１１７】
時計７０は現在時刻を表示する機能を備えている。入力部７３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７１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７２に出力する。表示部７２は制御部７１の信号を受けて現在時刻を表示する。
【０１１８】
時計７０はストップウォッチの機能を備えている。入力部７３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７１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７２に出力する。表示部７２は制御部７１の信号を受けて経過時間を表示する。
【０１１９】
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７０はレゾネーター１を備えている。このレゾネーター１は可動部７ｂが固定電極６に密着して離れなくなるときにも可動部７ｂと第１封止層３３との間に引力を生じさせて可動部７ｂと固定電極６とを離すことができる。従って、時計７０は振動素子５が復旧可能なレゾネーター１を備えた機器とすることができる。
【０１２０】
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２６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２６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。
【０１２１】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、第３包囲壁２２と第５包囲壁２５との間に側壁絶縁膜２４が配置された。側壁絶縁膜２４は第３包囲壁２２と第４包囲壁２３との間に配置しても良い。この場合にも、可動部７ｂと第１封止層３３との間に電圧を印加させることにより引力を作用させて、可動部７ｂと固定電極６とを離すことができる。側壁絶縁膜２４は第３包囲壁２２と第４包囲壁２３との間に配置するとき、第５包囲壁２５と第３絶縁層２８とは省略してもよい。工程を少なくできるので、生産性良くレゾネーターを製造することができる。
【０１２２】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、可動部７ｂ及び第１封止層３３は導電体であったが、電気的に絶縁体である部材に導電体の膜を配置しても良い。この場合にも、可動部７ｂと第１封止層３３との間に静電気による引力を作用させることができる。また、材料の選択範囲を広くすることができる。
【０１２３】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、スイッチ制御回路４７がスイッチ部４６を制御して第１封止層３３に印加する電圧を制御した。これに限らず、電圧回路４５が出力する電圧が固定電極６と可動電極７との間に印加される第２スイッチ部を設けても良い。そして、スイッチ制御回路４７が該スイッチ部を制御して固定電極６と可動電極７との間に印加する電圧を制御してもよい。
【０１２４】
可動電極７が第１封止層３３に密着するとき、スイッチ制御回路４７は第２スイッチ部を駆動して固定電極６と可動電極７との間の電圧を電圧回路４５が出力する電圧にする。これにより、固定電極６と可動電極７との間に引力を作用させることができる。可動電極７が第１封止層３３に密着するときにも可動電極７を第１封止層３３から離すことができる。
【０１２５】
（変形例５）
前記第３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５８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。
【０１２６】
（変形例６）
前記第３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７０の例を示したが、電子機器は時計７０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、可動部７ｂが固定電極６に密着して離れないときにもレゾネーター１は可動部７ｂと第１封止層３３との間に引力を生じさせて可動部７ｂと固定電極６とを離すことができる。従って、電子機器は振動素子５が復旧可能なレゾネーター１を備えた機器とすることができる。
【符号の説明】
【０１２７】
２…基板、５ａ…第１距離、５ｂ…第２距離、６…固定部としての固定電極、７ｂ…可動部、２４，５９…側壁絶縁膜、２６，６２…被覆部としての包囲壁、３３…蓋部及び被覆部としての第１封止層、３３ａ…開口部としての貫通孔、３４…保護膜、３６…空洞部、４３…発振回路、４５…電圧回路、４６…スイッチ部、７０…電子機器としての時計。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012119822.tif 000008
【図７】
2012119822.tif 000009
【図８】
2012119822.tif 000010
【図９】
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