(57)【要約】【課題】空洞部の真空度が低下することを抑制できる電子装置を提供する。【解決手段】本発明に係る電子装置１００は、基板１０と、基板１０の上方に形成された機能素子２０と、基板１０の上方に形成され、機能素子２０が配置された空洞部１を画成する包囲壁３０と、基板１０の上方であって、平面視において包囲壁３０の周囲に形成された層間絶縁層６２と、を含み、包囲壁３０は、平面視において機能素子２０の周囲に形成された第１包囲層４２を有し、第１包囲層４２の側面４３は、基板１０の上面１１に対して傾斜し、層間絶縁層６２は、第１包囲層４２の側面４３を覆っている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に形成された機能素子と、
前記基板の上方に形成され、前記機能素子が配置された空洞部を画成する包囲壁と、
前記基板の上方であって、平面視において前記包囲壁の周囲に形成された層間絶縁層と、
を含み、
前記包囲壁は、
平面視において前記機能素子の周囲に形成された第１包囲層を有し、
前記第１包囲層の側面は、前記基板の上面に対して傾斜し、
前記層間絶縁層は、前記第１包囲層の側面を覆っている、電子装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記包囲壁は、
前記第１包囲層の上方であって、平面視において前記機能素子の周囲に形成された第２包囲層を有し、
前記第２包囲層の側面は、前記基板の上面に対して傾斜している、電子装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１包囲層は、
第１部分と、
前記第１部分の上方に形成され、前記第１部分の幅よりも大きい幅を有する第２部分と、
を有し、
前記基板の上面に対して傾斜している前記第１包囲層の側面は、前記第２部分の側面である、電子装置。
【請求項４】
基板の上方に機能素子を形成する工程と、
前記基板の上方であって、前記機能素子の周囲に第１包囲層を形成する工程と、
前記機能素子および前記第１包囲層を覆うように、層間絶縁層を形成する工程と、
前記機能素子の上方の前記層間絶縁層を除去して、前記機能素子を露出する工程と、
を含み、
前記第１包囲層を形成する工程では、
前記第１包囲層の側面を、前記基板の上面に対して傾斜するように形成する、電子装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記第１包囲層を形成する工程では、
ウェットエッチングによって前記第１包囲層を形成する、電子装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記機能素子を露出する工程の前に、
前記第１包囲層が露出するように、前記層間絶縁層にコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホール内および前記層間絶縁層の上方に、第２包囲層を形成する工程と、
を、さらに含み、
前記第２包囲層を形成する工程では、
前記第２包囲層の側面を、前記基板の上面に対して傾斜するように形成する、電子装置の製造方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項において、
前記機能素子を露出する工程の前に、
前記層間絶縁層上にＳＯＧ層を形成する工程と、
前記層間絶縁層が露出するように、前記ＳＯＧ層をエッチングする工程と、
を、さらに含む、電子装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子装置と、
前記電子装置の前記機能素子と電気的に接続された回路部と、
を含む、発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置およびその製造方法、並びに発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）は、微小構造体形成技術の１つで、例えば、ミクロンオーダーの微細な電子機械システムを作る技術やその製品のことをいう。このようなＭＥＭＳ等の機能素子を、基板上に設けられた空洞部に配置してなる電子装置が知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、機能素子の周囲に包囲壁を形成し、包囲壁に囲まれた層間絶縁層をエッチングして機能素子を露出させ（リリース工程）、その後、機能素子の上方に被覆層を形成して、空洞部を形成することが記載されている。
【０００４】
機能素子を収容する空洞部は、高い真空度を有することが望ましい。これにより、機能素子の動作精度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
機能素子の周囲に形成された包囲壁には、機能素子に接続された配線を通すための開口部が形成され、開口部内には例えば酸化シリコン層（層間絶縁層）が形成されている。しかしながら、機能素子を露出させるリリース工程において、開口部内の層間絶縁層がエッチングされ、包囲壁の外側にまで空洞部が形成されることがある。これにより、空洞部内に、表面を平坦化するために用いたＳＯＧ（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）層が露出することがある。ＳＯＧ層は有機物を含んでいるため、ＳＯＧ層からガスが発生し、空洞部内の真空度が低下してしまうことがある。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、空洞部の真空度が低下することを抑制できる電子装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、空洞部の真空度が低下することを抑制できる電子装置の製造方法を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記の電子装置を有する発振器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電子装置は、
基板と、
前記基板の上方に形成された機能素子と、
前記基板の上方に形成され、前記機能素子が配置された空洞部を画成する包囲壁と、
前記基板の上方であって、平面視において前記包囲壁の周囲に形成された層間絶縁層と、
を含み、
前記包囲壁は、
平面視において前記機能素子の周囲に形成された第１包囲層を有し、
前記第１包囲層の側面は、前記基板の上面に対して傾斜し、
前記層間絶縁層は、前記第１包囲層の側面を覆っている。
【０００９】
このような電子装置によれば、包囲壁の周囲に形成される層間絶縁層は、第１包囲層の側面の形状が転写されることにより、傾斜面を有することができる。傾斜面は、基板の上面に対して傾斜しているため、傾斜面に設けられるＳＯＧ層の量を少なくすることができる（詳細は後述）。そのため、空洞部内にＳＯＧ層が露出していても、ＳＯＧ層から発生するガスの量を少なくすることができる。これにより、このような電子装置では、空洞部内の真空度が低下することを抑制できる。
【００１０】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【００１１】
本発明に係る電子装置において、
前記包囲壁は、
前記第１包囲層の上方であって、平面視において前記機能素子の周囲に形成された第２包囲層を有し、
前記第２包囲層の側面は、前記基板の上面に対して傾斜していてもよい。
【００１２】
このような電子装置によれば、よりいっそう空洞部内の真空度が低下することを抑制できる。
【００１３】
本発明に係る電子装置において、
前記第１包囲層は、
第１部分と、
前記第１部分の上方に形成され、前記第１部分の幅よりも広い幅を有する第２部分と、
を有し、
前記基板の上面に対して傾斜している前記第１包囲層の側面は、前記第２部分の側面であってもよい。
【００１４】
このような電子装置によれば、空洞部内の真空度が低下することを抑制できる。
【００１５】
本発明に係る電子装置の製造方法は、
基板の上方に機能素子を形成する工程と、
前記基板の上方であって、前記機能素子の周囲に第１包囲層を形成する工程と、
前記機能素子および前記第１包囲層を覆うように、層間絶縁層を形成する工程と、
前記機能素子の上方の前記層間絶縁層を除去して、前記機能素子を露出する工程と、
を含み、
前記第１包囲層を形成する工程では、
前記第１包囲層の側面を、前記基板の上面に対して傾斜するように形成する。
【００１６】
このような電子装置の製造方法によれば、層間絶縁層は、第１包囲層の側面の形状が転写されることにより、傾斜面を有することができる。傾斜面は、基板の上面に対して傾斜しているため、傾斜面に設けられるＳＯＧ層の量を少なくすることができる。そのため、空洞部内にＳＯＧ層が露出していても、ＳＯＧ層から発生するガスの量を少なくすることができる。これにより、このような電子装置の製造方法によれば、空洞部内の真空度が低下することを抑制できる電子装置を形成することができる。
【００１７】
本発明に係る電子装置の製造方法において、
前記第１包囲層を形成する工程では、
ウェットエッチングによって前記第１包囲層を形成してもよい。
【００１８】
このような電子装置の製造方法によれば、第１包囲層の側面を、基板の上面に対して傾斜させることができる。
【００１９】
本発明に係る電子装置の製造方法において、
前記機能素子を露出する工程の前に、
前記第１包囲層が露出するように、前記層間絶縁層にコンタクトホールを形成する工程と、
前記コンタクトホール内および前記層間絶縁層の上方に、第２包囲層を形成する工程と、
を、さらに含み、
前記第２包囲層を形成する工程では、
前記第２包囲層の側面を、前記基板の上面に対して傾斜するように形成してもよい。
【００２０】
このような電子装置の製造方法によれば、よりいっそう空洞部１内の真空度が低下することを抑制できる電子装置を形成することができる。
【００２１】
本発明に係る電子装置の製造方法において、
前記機能素子を露出する工程の前に、
前記層間絶縁層上にＳＯＧ層を形成する工程と、
前記層間絶縁層が露出するように、前記ＳＯＧ層をエッチングする工程と、
を、さらに含んでもよい。
【００２２】
このような電子装置の製造方法によれば、例えば、金属層をＳＯＧ層上に形成することができ、層間絶縁層の段差によって金属層が断線することを抑制できる。
【００２３】
本発明に係る発振器は、
本発明に係る電子装置と、
前記電子装置の前記機能素子と電気的に接続された回路部と、
を含む。
【００２４】
このような発振器によれば、本発明に係る電子装置を含んでいるので、高い動作精度を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る電子装置を模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る電子装置を模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る電子装置を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る電子装置を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１４】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１５】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１６】本実施形態に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１７】比較例に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１８】本実施形態に係る発振器を示す回路図。
【図１９】本実施形態の変形例に係る発振器を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２７】
１．  電子装置
まず、本実施形態に係る電子装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子装置１００を模式的に示す平面図である。図２は、本実施形態に係る電子装置１００を模式的に示す図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、本実施形態に係る電子装置１００を模式的に示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、本実施形態に係る電子装置１００を模式的に示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００２８】
なお、便宜上、図１〜図４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。
【００２９】
電子装置１００は、図１〜図４に示すように、基板１０と、機能素子２０と、包囲壁３０と、を含む。さらに、電子装置１００は、第１配線層２６と、第２配線層２８と、第１被覆層５０と、第２被覆層５４と、層間絶縁層６０，６２，６４と、パッシベーション層７０と、を含むことができる。
【００３０】
なお、便宜上、図１では、被覆層５０，５４およびパッシベーション層７０の図示を省略している。
【００３１】
基板１０は、支持基板１２と、第１絶縁層１４と、第２絶縁層１６と、を有することができる。
【００３２】
支持基板１２としては、例えば、シリコン基板等の半導体基板を用いる。支持基板１２として、セラミックス基板、ガラス基板、サファイア基板、ダイヤモンド基板、合成樹脂基板などの各種の基板を用いてもよい。
【００３３】
第１絶縁層１４は、支持基板１２上に形成されている。第１絶縁層１４としては、例えば、ＬＯＣＯＳ（ｌｏｃａｌ  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｉｌｉｃｏｎ）絶縁層、セミリセスＬＯＣＯＳ絶縁層、トレンチ絶縁層を用いる。第１絶縁層１４は、機能素子２０と、他の素子（例えばトランジスター、図示せず）と、を電気的に分離することができる。
【００３４】
第２絶縁層１６は、第１絶縁層１４上に形成されている。第２絶縁層１６としては、例えば、窒化シリコン層を用いる。第２絶縁層１６は、空洞部１を形成するリリース工程において、エッチングストッパー層として機能することができる。
【００３５】
機能素子２０は、基板１０上に形成され、空洞部１に収容されている。機能素子２０は、例えば、片持ち梁型のＭＥＭＳ振動子である。図示の例では、機能素子２０は、基板１０上に形成された第１電極２２と、第１電極２２と間隔を空けて形成された第２電極２４と、を有している。第１電極２２および第２電極２４の平面形状は、特に限定されないが、図１に示す例では、長方形である。
【００３６】
第２電極２４は、基板１０上に形成された支持部２４ａと、支持部２４ａから延出し第１電極２２に対向して配置された梁部２４ｂと、を有することできる。第１電極２２および第２電極２４の材質としては、例えば、所定の不純物（例えばボロン）をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【００３７】
機能素子２０では、第１電極２２および第２電極２４の間に電圧（交番電圧）が印加されると、梁部２４ｂは、電極２２，２４間に発生する静電力により、基板１０の厚み方向（Ｚ軸方向）に振動することができる。これにより、例えば、第１電極２２から所定の周波数（梁部２４ｂの固有振動数に応じた周波数）の信号（出力信号）を出力することができる。
【００３８】
なお、機能素子２０は、図示の例に限定されず、例えば、梁部の両端部が固定された両持ち梁型の振動子でもよい。また、機能素子２０は、第２電極が、支持部と、支持部から互い反対方向に延出する第１梁部および第２梁部と、を有し、第１梁部および第２梁部の各々に対向して、第１電極が形成された振動子であってもよい。また、機能素子２０は、例えば、振動子以外の、水晶振動子、ＳＡＷ（弾性表面波）素子、加速度センサー、ジャイロスコープ、マイクロアクチュエーターなどの各種の機能素子であってもよい。このように、電子装置１００は、空洞部１に収容されうる任意の機能素子を備えることができる。
【００３９】
第１配線層２６は、基板１０上に形成され、第１電極２２に接続されている。第１配線層２６は、例えば、第１電極２２と一体的に形成されている。第２配線層２８は、基板１０上に形成され、第２電極２４の支持部２４ａに接続されている。第２配線層２８は、例えば、第２電極２４と一体的に形成されている。
【００４０】
第１配線層２６および第２配線層２８の材質としては、例えば、所定の不純物（例えばボロン）をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。配線層２６，２８は、電源部（図示せず）と電気的に接続され、配線層２６，２８を介して、電極２２，２４間に電圧を印加することができる。
【００４１】
包囲壁３０は、機能素子２０が配置された空洞部１を画成している。包囲壁３０は、基板１０上であって、空洞部１の周囲に形成されている。包囲壁３０は、図１に示すように、基板１０の厚み方向からの平面視において（以下、単に「平面視において」ともいう）、機能素子２０を囲む平面形状を有している。
【００４２】
包囲壁３０は、導電層４０と、第１包囲層４２と、第２包囲層４４と、第３包囲層４６と、を有することができる。
【００４３】
導電層４０は、平面視において機能素子２０の周囲に形成されている。導電層４０の材質としては、例えば、所定の不純物（例えばボロン）をドーピングすることにより導電性が付与された多結晶シリコンが挙げられる。
【００４４】
第１包囲層４２は、導電層４０上であって、平面視において機能素子２０の周囲に形成されている。
【００４５】
第１包囲層４２および導電層４０には、第１開口部３５および第２開口部３６が形成されている。開口部３５，３６によって、例えば、導電層４０は２つに分離され、第１包囲層４２には凹部が設けられる。図示の例では、開口部３５，３６は、包囲壁３０をＸ軸方向に貫通している。
【００４６】
第１開口部３５は、平面視において、第１配線層２６と重なる位置に形成されている。第１配線層２６は、第１開口部３５を通って、包囲壁３０の内側から外側まで延在している。第２開口部３５は、平面視において、第２配線層２８と重なる位置に形成されている。第２配線層２８は、第２開口部３６を通って、包囲壁３０の内側から外側まで延在している。
【００４７】
第１包囲層４２の側面４３は、基板１０の上面１１に対して傾斜している。すなわち、側面４３は、上面１１の垂線Ｐ（図２参照）に対して傾斜している。側面４３と垂線Ｐとがなす角度θは、例えば、４０°以上８０°以下である。図示の例では、側面４３は、第１包囲層４２の上面（第２包囲層４４と接する面）に対しても傾斜している。図２および図４に示すように、第１包囲層４２の内側の側面４３（空洞部１側の側面）は、空洞部１を画成している。第１包囲層４２の外側の側面４３（空洞部１側の側面と反対側の側面）は、層間絶縁層６２に覆われている。側面４３は、上方（＋Ｚ軸方向）に向かうに従って、第１包囲層４２の幅（例えばＸ軸方向の大きさ、内側の側面４３と外側の側面４３との間隔）が小さくなるテーパー形状である。側面４３は、平坦な面であっても曲面であってもよいが、図示の例では、平坦な面である。
【００４８】
ここで、第１包囲層４２の側面４３とは、第１包囲層４２を形成するためのパターニング工程において（図８参照）、形成される（露出される）面のことである。
【００４９】
第１包囲層４２は、図４に示すように、第１部分４２ａと、第１部分４２ａ上に形成された第２部分４２ｂと、を有することができる。第１部分４２ａは、第１包囲層４２の、コンタクトホール６１（図７参照）内に設けられた部分である。第２部分４２ｂは、第１部分４２ａの幅よりも大きい幅を有している。第１部分４２ａの幅、および第２部分４２ｂの幅とは、例えば、Ｘ軸方向の大きさのことであり、Ｘ軸方向の最大値であってもよい。第１包囲層４２の側面４３は、第２部分４２ｂの側面であることができる。
【００５０】
第２包囲層４４は、第１包囲層４２上であって、平面視において機能素子２０の周囲に形成されている。第２包囲層４４の側面４５は、基板１０の上面１１に対して傾斜している。すなわち、側面４５は、上面１１の垂線Ｐに対して傾斜している。側面４５と垂線Ｐとがなす角度は、例えば、４０°以上８０°以下である。図示の例では、側面４５は、第２包囲層４４の上面（第３包囲層４６と接する面）に対しても傾斜している。図２および図４に示すように、第２包囲層４４の内側の側面４５（空洞部１側の側面）は、空洞部１を画成している。第２包囲層４４の外側の側面４５（空洞部１側の側面と反対側の側面）は、層間絶縁層６４に覆われている。側面４５は、上方（＋Ｚ軸方向）に向かうに従って、第２包囲層４４の幅（例えばＸ軸方向の大きさ、内側の側面４５と外側の側面４５との間隔）が小さくなるテーパー形状である。側面４５は、平坦な面であっても曲面であってもよいが、図示の例では、平坦な面である。
【００５１】
ここで、第２包囲層４４の側面４５とは、第２包囲層４４を形成するためのパターニング工程において（図１２参照）、形成される（露出される）面のことである。
【００５２】
第２包囲層４４は、図４に示すように、第３部分４４ａと、第３部分４４ａ上に形成された第４部分４４ｂと、を有することができる。第３部分４４ａは、第２包囲層４４の、コンタクトホール６３（図１１参照）内に設けられた部分である。第４部分４４ｂは、第３部分４４ａの幅よりも大きい幅を有している。第３部分４４ａの幅、および第４部分４４ｂの幅とは、例えば、Ｘ軸方向の大きさのことであり、Ｘ軸方向の最大値であってもよい。第２包囲層４４の側面４５は、第４部分４４ｂの側面であることができる。
【００５３】
第３包囲層４６は、第２包囲層４４上であって、平面視において機能素子２０の周囲に形成されている。図示の例では、第３包囲層４６の側面４７は、基板１０の上面１１に対して傾斜しておらず、上面１１の垂線Ｐに対して平行である。なお、図示はしないが、側面４７は、上面１１に対して傾斜していてもよい。
【００５４】
ここで、第３包囲層４６の側面４７とは、第３包囲層４６を形成するためのパターニング工程において（図１６参照）、形成される（露出される）面のことである。
【００５５】
包囲層４２，４４，４６としては、例えば、アルミニウム層、チタン層、または、アルミニウム層およびチタン層の積層体を用いることができる。包囲層４２，４４，４６の各々の厚み（平坦な面に形成された包囲層４２，４４，４６の各々のＺ軸方向の大きさ）は、例えば、０．４μｍ以上１．０μｍ以下である。
【００５６】
なお、図示の例では、包囲壁３０は、３つの包囲層４２，４４，４６を有しているが、包囲層の数は、特に限定されない。また、包囲壁３０は、導電層４０を有していなくてもよい。
【００５７】
層間絶縁層６０は、基板１０上および配線層２６，２８上であって、包囲壁３０の周囲に形成されている。
【００５８】
層間絶縁層６２は、層間絶縁層６０上であって、包囲壁３０の周囲に形成されている。層間絶縁層６２は、第１包囲層４２の側面４３（外側の側面４３）の形状が転写されることにより、傾斜面６６を有することができる。傾斜面６６は、基板１０の上面１１に対して傾斜している。図２および図４に示すように、傾斜面６６の少なくとも一部には、ＳＯＧ層９０が形成されていてもよい。
【００５９】
層間絶縁層６４は、層間絶縁層６２上であって、包囲壁３０の周囲に形成されている。層間絶縁層６４は、第２包囲層４４の側面４５（外側の側面４５）の形状が転写されることにより、傾斜面６７を有することができる。傾斜面６７は、基板１０の上面１１に対して傾斜している。図２および図４に示すように、傾斜面６７の少なくとも一部には、ＳＯＧ層９２が形成されていてもよい。
【００６０】
層間絶縁層６０，６２，６４としては、例えば、酸化シリコン層を用いる。層間絶縁層６０，６２，６４の各々の厚み（平坦な面に形成された層間絶縁層６０，６２，６４の各々のＺ軸方向の大きさ）は、例えば、０．６μｍ以上２．０μｍ以下である。図示の例では、電子装置１００は、３層の層間絶縁層６０，６２，６４を有しているが、層間絶縁層の数は、特に限定されず、例えば包囲壁３０の包囲層の数に応じて、適宜変更することができる。
【００６１】
第１被覆層５０は、空洞部１を上方から覆って形成されている。第１被覆層５０は、例えば、第３包囲層４６と一体的に形成され、第３包囲層４６と同じ材質から構成されている。第１被覆層５０には、空洞部１に連通する貫通孔５２が形成されている。貫通孔５２は、第１被覆層５０をＺ軸方向に貫通している。貫通孔５２の数は、特に限定されない。
【００６２】
第２被覆層５４は、第１被覆層５０上に形成されている。第２被覆層５４は、貫通孔５２を塞いでいる。第２被覆層５４としては、例えば、アルミニウム層、チタン層、または、アルミニウム層およびチタン層の積層体を用いることができる。第１被覆層５０および第２被覆層５４は、空洞部１を上方から覆って、空洞部１を封止する封止部材として機能することができる。
【００６３】
空洞部１は、例えば、基板１０、包囲壁３０、層間絶縁層６０，６２、および被覆層５０，５４によって画成されている。空洞部１内は、減圧状態に保たれ、これにより機能素子２０の動作精度の向上を図ることができる。空洞部１は、包囲壁３０の外側まで延出した延出部３を有している。延出部３では、例えば、ＳＯＧ層９０が露出している。
【００６４】
なお、包囲壁３０および被覆層５０，５４には、一定の電位（例えば接地電位）が与えられることが望ましい。これにより、包囲壁３０および被覆層５０，５４を、電磁シールドとして機能させることができる。そのため、機能素子２０を、外部と電気的に遮蔽することができる。これにより、機能素子２０は、より安定した特性を有することができる。
【００６５】
パッシベーション層７０は、第２被覆層５４が形成されている領域を避けて、層間絶縁層６４上および第３包囲層４６上に形成されている。パッシベーション層７０としては、例えば、窒化シリコン層を用いる。
【００６６】
なお、図２に示すように、第１配線層２６と層間絶縁層６０との間に、犠牲層８０が形成されていてもよい。
【００６７】
本実施形態に係る電子装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６８】
電子装置１００によれば、第１包囲層４２の側面４３（外側の側面４３）は、基板１０の上面１１に対して傾斜し、層間絶縁層６２は、側面４３を覆っている。そのため、層間絶縁層６２は、側面４３の形状が転写されることにより、傾斜面６６を有することができる。傾斜面６６は、基板１０の上面１１に対して傾斜しているため、傾斜面６６に設けられるＳＯＧ層９０の量を少なくすることができる（詳細は後述）。そのため、空洞部１内にＳＯＧ層９０が露出していても、ＳＯＧ層９０から発生するガスの量を少なくすることができる。これにより、電子装置１００では、空洞部１内の真空度が低下することを抑制できる。
【００６９】
電子装置１００によれば、第２包囲層４４の側面４５（外側の側面４５）は、基板１０の上面１１に対して傾斜している。そのため、層間絶縁層６４は、側面４５の形状が転写されることにより、傾斜面６７を有することができる。傾斜面６７は、基板１０の上面１１に対して傾斜しているため、傾斜面６７に設けられるＳＯＧ層９２の量を少なくすることができる。そのため、仮に空洞部１内にＳＯＧ層９２が露出していても（図示せず）、ＳＯＧ層９２から発生するガスの量を少なくすることができる。これにより、電子装置１００では、よりいっそう空洞部１内の真空度が低下することを抑制できる。
【００７０】
２．  電子装置の製造方法
次に、本実施形態に係る電子装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図５〜図１６は、本実施形態に係る電子装置１００の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図５，６および図８〜図１６では、図２に対応する断面図を示している。また、図７では、図中の（ａ）に図２に対応する断面図を示し、図中の（ｂ）に図３に対応する断面図を示し、図中の（ｃ）に図４に対応する断面図を示している。
【００７１】
図５に示すように、支持基板１２上に、第１絶縁層１４および第２絶縁層１６をこの順で形成して、基板１０を得る。第１絶縁層１４は、例えば、ＬＯＣＯＳ法、ＳＴＩ（ｓｈａｌｌｏｗ  ｔｒｅｎｃｈ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）法により形成される。第２絶縁層１６は、例えば、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法により形成される。
【００７２】
図６に示すように、基板１０上に、第１電極２２、および第１電極２２に接続された第１配線層２６を形成する。第１電極２２および第１配線層２６は、一体的に形成されることができる。より具体的には、第１電極２２および第１配線層２６は、ＣＶＤ法やスパッタ法などによって成膜された後、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングされることにより形成される。第１電極２２および第１配線層３０が多結晶シリコンからなる場合は、導電性を付与するために所定の不純物をドーピングする。
【００７３】
次に、例えば熱酸化処理を行うことにより、第１電極２２および第１配線層２６を覆うように犠牲層８０を形成する。
【００７４】
次に、犠牲層８０上および基板１０上に第２電極２４を形成し、さらに、基板１０上に第２電極２４に接続された第２配線層２８を形成する。第２電極２４および第２配線層２８は、一体的に形成されることができる。第２電極２４および第２配線層２８は、例えば、第１電極２２および第１配線層２６と同様の成膜処理およびパターニング処理により形成される。第２電極２４および第２配線層２８が多結晶シリコンからなる場合、導電性を付与するために所定の不純物をドーピングする。以上の工程により、機能素子２０を形成することができる。
【００７５】
第２電極２４および第２配線層２８を形成する工程において、導電層４０（図３および図４参照）を形成することができる。なお、導電層４０は、第１電極２２および第１配線層２６を形成する工程において、形成されてもよい。
【００７６】
図７に示すように、第２電極２４、第２配線２８、導電層４０、および犠牲層８０を覆うように、基板１０の上方に層間絶縁層６０を成膜する。層間絶縁層６０は、例えば、ＣＶＤ法や塗布（スピンコート）法によって形成される。
【００７７】
次に、導電層４０が露出するように層間絶縁層６０をパターニングして、コンタクトホール６１を形成する。パターニングは、配線層２６，２８を露出しないように行われる。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００７８】
次に、コンタクトホール６１内および層間絶縁層６０上に、金属層４２ｃを成膜する。上述のように、配線層２６，２８上にはコンタクトホールが形成されていないため、配線層２６，２８直上には金属層４２ｃが形成されない。これにより、金属層４２ｃは、凹部が形成された形状となり、開口部３５，３６が形成される。金属層４２ｃは、例えば、スパッタ法、めっき法によって成膜される。
【００７９】
図８に示すように、金属層４２ｃをパターニングして、側面４３を形成（露出）し第１包囲層４２を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００８０】
第１包囲層４２を形成するためのエッチングは、例えばエッチング液として、リン酸と硝酸と酢酸との三種類の酸の混酸を用いたウェットエッチングによって行われる。これにより、第１包囲層４２の側面４３を、基板１０の上面１１に対して傾斜させることができる。
【００８１】
次に、第１包囲層４２を覆うように、層間絶縁層６０の上方に層間絶縁層６２を成膜する。層間絶縁層６２は、例えば、ＣＶＤ法や塗布（スピンコート）法によって形成される。層間絶縁層６２には、第１包囲層４２の側面４３の形状が転写され、傾斜面６６が設けられる。
【００８２】
図９に示すように、層間絶縁層６２上にＳＯＧ層９０を成膜する。ＳＯＧ層９０は、例えば、塗布（スピンコート）法によって形成される。
【００８３】
図１０に示すように、ＳＯＧ層９０をエッチングして、層間絶縁層６２を露出させる。本エッチング工程は、例えば、層間絶縁層６２の傾斜面６６に、ＳＯＧ層９０が残留するように行われる。ＳＯＧ層９０によって、表面の平坦性を高めることができる。なお、ＳＯＧ層９０をエッチングする前に、３５０℃以上４５０℃以下のベーク処理（熱処理）を行ってもよい。
【００８４】
図１１に示すように、第１包囲層４２が露出するように、層間絶縁層６２をパターニングして、コンタクトホール６３を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００８５】
次に、コンタクトホール６３内、層間絶縁層６２上、およびＳＯＧ層９０上に、金属層４４ｃを成膜する。金属層４４ｃは、例えば、スパッタ法、めっき法によって成膜される。
【００８６】
図１２に示すように、金属層４４ｃをパターニングして、側面４５を形成（露出）し第２包囲層４４を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００８７】
第２包囲層４４を形成するためのエッチングは、例えばエッチング液として、リン酸と硝酸と酢酸との三種類の酸の混酸を用いたウェットエッチングによって行われる。これにより、第２包囲層４４の側面４５を、基板１０の上面１１に対して傾斜させることができる。
【００８８】
次に、第２包囲層４４を覆うように、層間絶縁層６２上に層間絶縁層６４を成膜する。層間絶縁層６４は、例えば、ＣＶＤ法や塗布（スピンコート）法によって形成される。層間絶縁層６４には、第２包囲層４４の側面４５の形状が転写され、傾斜面６７が設けられる。
【００８９】
図１３に示すように、層間絶縁層６４上にＳＯＧ層９２を成膜する。ＳＯＧ層９２は、例えば、塗布（スピンコート）法によって形成される。
【００９０】
図１４に示すように、ＳＯＧ層９２をエッチングして、層間絶縁層６４を露出させる。本エッチング工程は、例えば、層間絶縁層６４の傾斜面６７に、ＳＯＧ層９２が残留するように行われる。ＳＯＧ層９２によって、表面の平坦性を高めることができる。なお、ＳＯＧ層９２をエッチングする前に、３５０℃以上４５０℃以下のベーク処理（熱処理）を行ってもよい。
【００９１】
図１５に示すように、第２包囲層４４が露出するように、層間絶縁層６４をパターニングして、コンタクトホール６５を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００９２】
次に、コンタクトホール６５内、層間絶縁層６４上、およびＳＯＧ層９２上に、金属層４６ａを成膜する。金属層４６ａは、例えば、スパッタ法、めっき法によって成膜される。
【００９３】
図１６に示すように、金属層４４ｃをパターニングして、側面４７を形成（露出）し第３包囲層４６を形成する。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。
【００９４】
本パターニング工程により、層間絶縁層６４上およびＳＯＧ層９２上に、貫通孔５２が形成された第１被覆層５０が形成される。第１被覆層５０は、第３包囲壁４６と一体的に形成される。ＳＯＧ層９２上に第１被覆層５０を形成することにより、層間絶縁層６４の段差によって例えば第１被覆層５０が断線することを抑制できる。貫通孔５２は、第３包囲層４６および第１被覆層５０を形成するためのパターニングにおいて、同時に形成されることができる。
【００９５】
次に、層間絶縁層６４、ＳＯＧ層９２上、および第３包囲層４６上に、パッシベーション層７０を形成する。パッシベーション層７０は、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法などによって成膜された後、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングされることにより形成される。
【００９６】
次に、貫通孔５２に例えばエッチング液を通して、包囲壁３０に囲まれた層間絶縁層６０，６２，６４および犠牲層８０をエッチングして、空洞部１を形成する（リリース工程）。リリース工程において、開口部３５，３６内の層間絶縁層６０（すなわち、第１包囲層４２と配線層２６，２８との間の層間絶縁層６０）は、エッチングされ、例えば、包囲壁３０の外側まで延出した延出部３を備えた空洞部１が形成される。エッチングは、例えば、フッ化水素酸や緩衝フッ酸（フッ化水素酸とフッ化アンモニウムとの混合液）などを用いたウェットエッチングによって行われる。
【００９７】
図２に示すように、第１被覆層５０上に第２被覆層５４を形成する。これにより、貫通孔５２を閉鎖することができ、空洞部１を封止することができる。第２被覆層５４は、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法などによって成膜された後、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によってパターニングされることにより形成される。
【００９８】
以上の工程により、本実施形態に係る電子装置１００を製造することができる。
【００９９】
電子装置１００の製造方法によれば、第１包囲層４２の側面４３を、基板１０の上面１１に対して傾斜するように形成することができる。そのため、層間絶縁層６２は、側面４３の形状が転写されることにより、傾斜面６６を有することができる。傾斜面６６は、基板１０の上面１１に対して傾斜しているため、傾斜面６６に設けられるＳＯＧ層９０の量を少なくすることができる。
【０１００】
例えば、図１７に示すように、第１包囲層１０４２の側面１０４３が、基板１０の上面１１に対して傾斜しておらず上面１１の垂線（図示せず）に対して平行な場合は、第１包囲層１０４２を覆って形成される層間絶縁層１０６２は、上面１１に対して傾斜した傾斜面を有さない。そのため、ＳＯＧ層１０９０は、ＳＯＧ層９０（図１０参照）に比べて、多く残留する。その結果、空洞部１内にＳＯＧ層１０９０が露出すると、ＳＯＧ層１０９０から大量のガスが発生することになる。なお、図１７は、比較例に係る電子装置の製造工程を模式的に示す断面図であって、図１０に対応するものである。
【０１０１】
上記のような形態に比べて、電子装置１００の製造方法では、ＳＯＧ層９０の量を少なくすることができるので、空洞部１内にＳＯＧ層９０が露出していても、ＳＯＧ層９０から発生するガスの量を少なくすることができる。これにより、電子装置１００の製造方法では、空洞部１内の真空度が低下することを抑制できる電子装置１００を形成することができる。
【０１０２】
電子装置１００の製造方法によれば、ウェットエッチングによって第１包囲層４２を形成することができる。これにより、第１包囲層４２の側面４３を、基板１０の上面１１に対して傾斜させることができる。
【０１０３】
電子装置１００の製造方法によれば、第２包囲層４４の側面４５を、基板１０の上面１１に対して傾斜するように形成することができる。そのため、層間絶縁層６４は、側面４５の形状が転写されることにより、傾斜面６７を有することができる。傾斜面６７は、基板１０の上面１１に対して傾斜しているため、傾斜面６７に設けられるＳＯＧ層９２の量を少なくすることができる。そのため、仮に空洞部１内にＳＯＧ層９２が露出していても（図示せず）、ＳＯＧ層９２から発生するガスの量を少なくすることができる。これにより、電子装置１００の製造方法では、よりいっそう空洞部１内の真空度が低下することを抑制できる電子装置１００を形成することができる。
【０１０４】
電子装置１００の製造方法によれば、ＳＯＧ層９０，９２を形成する工程を含むことができる。これにより、例えば、第１被覆層５０をＳＯＧ層９２上に形成することができ、層間絶縁層６４の段差によって第１被覆層５０が断線することを抑制できる。
【０１０５】
なお、電子装置１００の製造方法によれば、ＳＯＧ層９０，９２を形成しなくてもよい。すなわち、電子装置１００では、ＳＯＧ層９０，９２を形成しなくても、層間絶縁層６０，６２は、傾斜面６６，６７を有しているので、傾斜面６６，６７上に形成された第１被覆層５０などの金属層が断線することを抑制できる。
【０１０６】
３．  発振器
次に、本実施形態に係る発振器について、図面を参照しながら説明する。図１８は、本実施形態に係る発振器６００を示す回路図である。
【０１０７】
発振器６００は、図１８に示すように、例えば、本発明に係る電子装置（例えば電子装置１００）と、反転増幅回路（回路部）６１０と、を含む。
【０１０８】
電子装置１００は、第１電極２２（より具体的には第１配線層２６）と電気的に接続された第１端子１００ａと、第２電極２４（より具体的には第２配線層２８）と電気的に接続された第２端子１００ｂと、を有している。電子装置１００の第１端子１００ａは、反転増幅回路６１０の入力端子６１０ａと少なくとも交流的に接続する。電子装置１００の第２端子１００ｂは、反転増幅回路６１０の出力端子６１０ｂと少なくとも交流的に接続する。
【０１０９】
図示の例では、反転増幅回路６１０は、１つのインバーターから構成されているが、所望の発振条件が満たされるように、複数のインバーター（反転回路）や増幅回路を組み合わせて構成されていてもよい。
【０１１０】
発振器６００は、反転増幅回路６１０に対する帰還抵抗を含んで構成されていてもよい。図１８に示す例では、反転増幅回路６１０の入力端子と出力端子とが抵抗６２０を介して接続されている。
【０１１１】
発振器６００は、反転増幅回路６１０の入力端子６１０ａと基準電位（接地電位）との間に接続された第１キャパシター６３０と、反転増幅回路６１０の出力端子６１０ｂと基準電位（接地電位）との間に接続された第２キャパシター６３２と、を含んで構成されている。これにより、ＭＥＭＳ振動子１００とキャパシター６３０，６３２とで共振回路を構成する発振回路とすることができる。発振器６００は、この発振回路で得られた発振信号ｆを出力する。
【０１１２】
発振器６００を構成するトランジスターやキャパシター等の素子（図示せず）は、例えば、基板１０上に（図２参照）形成されていてもよい。これにより、電子装置１００と反増幅回路６１０をモノリシックに形成することができる。
【０１１３】
発振器６００を構成するトランジスター等の素子を基板１０上に形成する場合、発振器６００を構成するトランジスター等の素子を、上述した電子装置１００を形成する工程と同一の工程で形成してもよい。具体的には、犠牲層８０を形成する工程において（図６参照）、トランジスターのゲート絶縁層を形成してもよい。さらに、第２電極２４を形成する工程において（図６参照）、トランジスターのゲート電極を形成してもよい。このように、電子装置１００の製造工程と発振器６００を構成するトランジスター等の素子の製造工程を共通化することで、製造工程の簡略化を図ることができる。
【０１１４】
発振器６００によれば、空洞部１の真空度が低下することを抑制できる電子装置１００を含む。そのため、発振器６００は、高い動作精度を有することができる。
【０１１５】
なお、発振器６００は、図１９に示すように、さらに、分周回路６４０を有していてもよい。分周回路６４０は、発振回路の出力信号Ｖｏｕｔを分周し、発振信号ｆを出力する。これにより、発振器６００は、例えば、出力信号Ｖｏｕｔの周波数よりも低い周波数の出力信号を得ることができる。
【０１１６】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１１７】
１  空洞部、３  延出部、１０  基板、１１  上面、１２  支持基板、
１４  第１絶縁層、１６  第２絶縁層、２０  機能素子、２２  第１電極、
２４  第２電極、２４ａ  支持部、２４ｂ  梁部、２６  第１配線層、
２８  第２配線層、３０  包囲壁、３５  第１開口部、３６  第２開口部、
４０  導電層、４２  第１包囲層、４２ａ  第１部分、４２ｂ  第２部分、
４２ｃ  金属層、４３  側面、４４  第２包囲層、４４ａ  第３部分、
４４ｂ  第４部分、４４ｃ  金属層、４５  側面、４６  第３包囲層、４６ａ  金属層、
４７  側面、５０  第１被覆層、５２  第２被覆層、５４  貫通孔、６０  層間絶縁層、
６１  コンタクトホール、６２  層間絶縁層、６３  コンタクトホール、
６４  層間絶縁層、６５  コンタクトホール、６６  傾斜面、６７  傾斜面、
７０  パッシベーション層、８０  犠牲層、９０  ＳＯＧ層、９２  ＳＯＧ層、
１００  電子装置、１００ａ  第１端子、１００ｂ  第２端子、６００  発振器、
６１０  反転増幅回路、６１０ａ  入力端子、６１０ｂ  出力端子、６２０  抵抗、
６３０  第１キャパシター、６３２  第２キャパシター、６４０  分周回路、
１０４２  第１包囲層、１０４３  側面、１０６２  層間絶縁層、１０９０  ＳＯＧ層
【図１】
2013131962.tif 000003
【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】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図７】
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