(57)【要約】【課題】複数回の陽極接合を行っても、接合強度の低下が生じない電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】第１電極部と、前記第１電極部と極性が異なる第２電極部と、を備えた陽極接合装置を用い、アルカリ金属イオンを有する第１基板の一方面に、シリコンを含む第２基板を陽極接合する第１接合工程と、平面視で、前記一方面と前記第２基板との接合領域と重ならない前記一方面に、シリコンを含む第３基板を陽極接合する第２接合工程と、を備えた電子部品の製造方法であって、前記第２接合工程における前記第１基板と前記第３基板との接合領域に対向する、前記第１基板と前記第１電極部との間に、電気的絶縁部が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極部と、前記第１電極部と極性が異なる第２電極部と、を備えた陽極接合装置を用い、アルカリ金属イオンを有する第１基板の一方面に、シリコンを含む第２基板を陽極接合する第１接合工程と、平面視で、前記一方面と前記第２基板との接合領域と重ならない前記一方面に、シリコンを含む第３基板を陽極接合する第２接合工程と、を備えた電子デバイスの製造方法であって、
前記第１接合工程は、
前記第１電極部上に前記第１基板を配置する工程と、
前記第１基板上に前記第２基板を配置する工程と、
前記第２基板上に前記第２電極部を配置する工程と、
前記第１電極部と前記第２電極部との間に電圧を印加する工程と、を含み、
前記第２接合工程における前記第１基板と前記第３基板との接合領域に対向する、前記第１基板と前記第１電極部との間に、電気的絶縁部が設けられていることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記第１電極部と前記第１基板との間に、金属板が配設され、
前記電気的絶縁部は、前記金属板に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記電気的絶縁部は、前記第１電極部の前記第１基板を配置する側の上面に設けられ凹部および前記第１電極部に設けられた貫通孔の少なくとも一方で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記電気的絶縁部は、前記金属板の前記第１基板を配置する側の上面に設けられた凹部で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記電気的絶縁部は、前記金属板に設けられた貫通孔で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記凹部または前記貫通孔には、絶縁体が埋設され、
前記第１電極部の前記上面または前記金属板の前記上面と、前記第１電極部の前記上面または前記金属板の前記上面に露出する前記絶縁体の露出面とは、平面であることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第１基板は、
前記第１接合工程では、前記第１基板と前記第３基板との接合領域に対向する、前記第１電極部との接触面に、第２凹部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第２接合工程では、前記第２凹部の内面には、前記接触面から延在された導電層が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第３基板は、前記第２基板を内包する蓋体であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極接合装置を用いた電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばシリコンＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて物理量を検出する機能素子を備えた電子デバイスとして、半導体基板あるいはガラス基板などのパッケージ基板（基体）上に機能素子が設けられた加速度センサー、ジャイロセンサーなどが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、基体（上述のパッケージ基板に相当する）の第１面側に接合されている蓋体と、基体および蓋体に囲まれるキャビティーに収容されている機能素子（センサー素子）と、を備えた電子デバイスが開示されている。そして、この電子デバイスでは、基体と機能素子との接合、および基体と蓋体との接合のそれぞれにおいて、陽極接合装置を用いた陽極接合法が適用されている。つまり、この電子デバイスの製造過程では、複数回の陽極接合、即ち基体と機能素子とを接合する１回目の陽極接合と、基体と蓋体とを接合する２回目の陽極接合が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６４２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に記載されているように、基体と機能素子との接合、および基体と蓋体との接合の、２回の陽極接合が同じ基体に対して行われると、１回目の陽極接合時に基体のアルカリ金属イオンが使用されて（移動して）しまい、２回目の陽極接合に必要なアルカリ金属イオンが欠乏状態となる、所謂空乏層が出現してしまう。これにより、２回目の陽極接合における蓋体と基体との接合が十分に行われず、結果的に蓋体と基体との接合強度が低下してしまうことになり、蓋体と基体との気密性が低下してしまう虞があった。
【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］本適用例に係る電子デバイスの製造方法は、第１電極部と、前記第１電極部と極性が異なる第２電極部と、を備えた陽極接合装置を用い、アルカリ金属イオンを有する第１基板の一方面に、シリコンを含む第２基板を陽極接合する第１接合工程と、平面視で、前記一方面と前記第２基板との接合領域と重ならない前記一方面に、シリコンを含む第３基板を陽極接合する第２接合工程と、を備えた電子デバイスの製造方法であって、前記第１接合工程は、前記第１電極部上に前記第１基板を配置する工程と、前記第１基板上に前記第２基板を配置する工程と、前記第２基板上に前記第２電極部を配置する工程と、前記第１電極部と前記第２電極部との間に電圧を印加する工程と、を含み、前記第２接合工程における前記第１基板と前記第３基板との接合領域に対向する、前記第１基板と前記第１電極部との間に、電気的絶縁部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、アルカリ金属イオンを有する第１基板の一方面に、シリコンを含む第２基板を陽極接合する第１接合工程において、陽極接合装置の第１電極部上に配置された第１基板と第１電極部との間に、電気的絶縁部を備えている。この電気的絶縁部は、第１基板の一方面に、シリコンを含む第３基板を陽極接合する工程である第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域に対向するように設けられている。したがって、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域には電界が生じない状態で、第１接合工程における第１基板と第２基板との陽極接合が行われるため第１基板中のアルカリ金属イオンは移動せず、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域における第１基板中のアルカリ金属イオン（例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ+）は残存する。このように、第１接合工程を経ることによる、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、残存したアルカリ金属イオンによって第２接合工程における陽極接合を、安定的に且つ接合強度を確保しつつ行うことができる。また、電子デバイス自体には、特別な処理や負荷を掛けないため、電子デバイスの加工工数の増加や品質低下を抑制することが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記第１電極部と前記第１基板との間に、金属板が配設され、前記電気的絶縁部は、前記金属板に設けられていることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、第１電極部と第１基板との間に配設されている金属板に設けられた電気的絶縁部により、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域には電界が生じない状態で、第１接合工程における第１基板と第２基板との陽極接合を行うことができる。これにより、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域のアルカリ金属イオンは残存することができる。したがって、第１接合工程を経ても、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、残存したアルカリ金属イオンによって第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記電気的絶縁部は、前記第１電極部の前記第１基板を配置する側の上面に設けられ凹部および前記第１電極部に設けられた貫通孔の少なくとも一方で構成されていることが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、第１電極部と第１基板との間に、電気的絶縁部を容易に形成することができる。また、第１電極部に設けられた凹部および貫通孔の少なくとも一方で構成された電気的絶縁部により、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域には電界が生じない状態で、第１接合工程における陽極接合を行うことができる。これにより、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記電気的絶縁部は、前記金属板の前記第１基板を配置する側の上面に設けられた凹部で構成されていることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、第１電極部と第１基板との間の金属板に凹部を設けることで、電気的絶縁部を容易に形成することができる。また、金属板の凹部によって構成された電気的絶縁部により、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域には電界が生じない状態で、第１接合工程における陽極接合を行うことができる。これにより、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記電気的絶縁部は、前記金属板に設けられた貫通孔で構成されていることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、第１電極部と第１基板との間の金属板に貫通孔を設けることで、電気的絶縁部を容易に形成することができる。また、金属板の貫通孔で構成された電気的絶縁部により、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域には電界が生じない状態で、第１接合工程における陽極接合を行うことができる。これにより、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記凹部または前記貫通孔には、絶縁体が埋設され、前記第１電極部の前記上面または前記金属板の前記上面と、前記第１電極部の前記上面または前記金属板の前記上面に露出する前記絶縁体の露出面とは、平面であることが好ましい。
【００１８】
本適用例によれば、第１電極部の上面、または金属板の上面と平面をなすように、凹部または貫通孔に埋設された絶縁体の露出面が形成されているため、陽極接合の際に押圧される第１基板の変形を生じ難くすることができ、接合の確実性を高めることができるとともに、接合強度も向上させることができる。また、第１基板の変形による電子デバイスの特性劣化を抑制することができる。
【００１９】
［適用例７］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記第１基板は、前記第１接合工程では、前記第１基板と前記第３基板との接合領域に対向する、前記第１電極部との接触面に、第２凹部が設けられていることが好ましい。
【００２０】
本適用例によれば、第１基板に設けられている第２凹部により、第２接合工程における第１基板と第３基板との接合領域には電界が生じない状態で、第１接合工程における陽極接合を行うことができる。これにより、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。
【００２１】
［適用例８］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記第２接合工程では、前記第２凹部の内面には、前記接触面から延在された導電層が設けられていることが好ましい。
【００２２】
本適用例によれば、第２凹部の内面に導電層が設けられており、該導電層は、第１電極部と接触する第１基板の接触面から延在されている。これにより、第２凹部の設けられた領域においても、第１電極部と第２電極部との間に電界を生じさせることができ、第２接合工程における陽極接合を確実に行うことができる。
【００２３】
［適用例９］上記適用例に記載の電子デバイスの製造方法において、前記第３基板は、前記第２基板を内包する蓋体であることが好ましい。
【００２４】
本適用例によれば、第２基板を内包した蓋体の陽極接合において、より安定した接合強度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る電子デバイスを模式的に示し、図１のＡ−Ａ線における正断面図。
【図３】実施形態１に係る電子デバイスの製造方法を示す正断面図。
【図４】実施形態１に係る電子デバイスの製造方法を示し、図３のＢ−Ｂ線における平面図。
【図５Ａ】実施形態１に係る電子デバイスの製造方法を示す第１の工程フロー図（正断面図）。
【図５Ｂ】実施形態１に係る電子デバイスの製造方法を示す第２の工程フロー図（正断面図）。
【図５Ｃ】実施形態１に係る電子デバイスの製造方法を示す第３の工程フロー図（正断面図）。
【図６】実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例１を示す正断面図。
【図７】実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例２を示す正断面図。
【図８】実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例３を示す正断面図。
【図９】実施形態２に係る電子デバイスの製造方法を示す正断面図。
【図１０】実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例１を示す正断面図。
【図１１】実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例２を示す正断面図。
【図１２】実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例３を示す正断面図。
【図１３Ａ】実施形態に係る電子デバイスの変形例を模式的に示す正断面図。
【図１３Ｂ】実施形態に係る電子デバイスの変形例を模式的に示す正断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下で説明する本実施形態は、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、本実施形態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。また、以下では、説明の便宜上、各図において、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。また、＋Ｚ軸側を「上」もしくは「上方」、−Ｚ軸側を「下」もしくは「下方」ともいう。
【００２７】
＜実施形態１＞
図１、図２、図３、図４、および図５Ａ〜図５Ｃを用い、本発明の実施形態１に係る電子デバイスおよび電子デバイスの製造方法について説明する。図１および図２は、本発明の実施形態１に係る電子デバイスを模式的に示し、図１は、平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線における正断面図である。図３および図４は、実施形態１に係る電子デバイスの製造方法を示し、図３は、正断面図であり、図４は、図３のＢ−Ｂ線における平面図である。図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、実施形態１に係る電子デバイスの製造方法を示す工程フロー図であり、図５Ａは、第１の工程フロー図（正断面図）を示し、図５Ｂは、第２の工程フロー図（正断面図）を示し、図５Ｃは、第３の工程フロー図（正断面図）を示している。
【００２８】
１．電子デバイス
まず、本実施形態に係る電子デバイスについて、図１および図２を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子デバイス１００は、基体（第１基板）１０と、溝部１５と、配線２０と、外部接続端子３０と、蓋体（第３基板）５０と、機能素子（第２基板）８０とを含む。さらに、電子デバイス１００は、溝部１６，１７と、配線２２，２４と、外部接続端子３２，３４と、貫通孔５８と、封止部材７０とを含むことができる。なお、便宜上、図１では、蓋体５０、および封止部材７０を透視して図示している。
【００２９】
第１基板としての基体１０の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基体１０は、図２に示すように、第１面１１と、第１面１１と反対側の第２面１２と、を有している。第１面１１には、凹部１４が設けられている。凹部１４の上方には、第２基板としての機能素子８０の可動部８６および可動電極部８７が配置され、凹部１４によって、可動部８６および可動電極部８７は、基体１０に妨害されることなく、所望の方向に可動することができる。凹部１４の平面形状（Ｚ軸方向から見たときの形状）は、特に限定されないが、本例では、長方形である。
【００３０】
溝部１５は、基体１０の第１面１１に設けられている。溝部１５は、基体１０および蓋体５０によって囲まれるキャビティー５６の内側から外側に延在している。溝部１５は、例えば、配線２０および外部接続端子３０の平面形状に対応した平面形状を有している。
【００３１】
同様に、溝部１６，１７は、基体１０の第１面１１に設けられている。図１に示す例では、溝部１６，１７は、凹部１４の外周に沿うように設けられている。溝部１６，１７は、キャビティー５６の内側から外側に延在している。溝部１６は、例えば、配線２２および外部接続端子３２の平面形状に対応した平面形状を有している。溝部１７は、例えば、配線２４および外部接続端子３４の平面形状に対応した平面形状を有している。
【００３２】
溝部１５，１６，１７の深さ（Ｚ軸方向の大きさ）は、配線２０，２２，２４および外部接続端子３０，３２，３４の厚み（Ｚ軸方向の大きさ）よりも大きい。これにより、配線２０，２２，２４および外部接続端子３０，３２，３４が、第１面１１よりも上方（＋Ｚ方向）に突出することを防止することができる。
【００３３】
配線２０は、溝部１５内に設けられている。より具体的には、配線２０は、溝部１５の底面を規定する基体１０の面に設けられている。配線２０は、機能素子８０と外部接続端子３０とを電気的に接続している。図示の例では、配線２０は、溝部１５内に設けられたコンタクト部４０を介して、機能素子８０の固定部８１に接続されている。
【００３４】
配線２２は、溝部１６内に設けられている。より具体的には、配線２２は、溝部１６の底面を規定する基体１０の面に設けられている。配線２２は、機能素子８０と外部接続端子３２とを電気的に接続している。図示の例では、配線２２は、コンタクト部４２を介して、機能素子８０の固定電極部８８に接続されている。
【００３５】
配線２４は、溝部１７内に設けられている。より具体的には、配線２４は、溝部１７の底面を規定する基体１０の面に設けられている。配線２４は、機能素子８０と外部接続端子３４とを電気的に接続している。図示の例では、配線２４は、コンタクト部４４を介して、機能素子８０の固定電極部８９に接続されている。
【００３６】
外部接続端子３０は、基体１０の第１面１１側に設けられている。図２に示す例では、外部接続端子３０は、溝部１５内であって配線２０上に設けられている。外部接続端子３０は、キャビティー５６の外側に配置されている。すなわち、外部接続端子３０は、蓋体５０と重ならない位置に設けられている。
【００３７】
同様に、外部接続端子３２，３４は、基体１０の第１面１１側に設けられている。例えば、外部接続端子３２は、溝部１６内であって配線２２上に設けられ、外部接続端子３４は、溝部１７内であって配線２４上に設けられている。外部接続端子３２，３４は、キャビティー５６の外側に配置されている。図１に示す例では、外部接続端子３０，３２，３４は、Ｙ軸に沿って並んで配置されている。
【００３８】
配線２０，２２，２４および外部接続端子３０，３２，３４の材質は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、アルミニウム、金、白金、チタン、タングステン、クロム、等である。コンタクト部４０，４２，４４の材質は、例えば、金、銅、アルミニウム、白金、チタン、タングステン、クロム、等である。配線２０，２２，２４および外部接続端子３０，３２，３４の材質がＩＴＯ等の透明電極材料であると、基体１０が透明である場合に、例えば、配線２０，２２，２４上や外部接続端子３０，３２，３４上に存在する異物を、基体１０の第２面１２側から容易に視認することができる。
【００３９】
なお、上記では、一例として、３つの配線２０，２２，２４および３つの外部接続端子３０，３２，３４を備える電子デバイス１００について説明したが、配線および外部接続端子の数は、機能素子８０の形状や数によって適宜変更することができる。
【００４０】
第３基板としての蓋体５０は、基体１０の第１面１１に載置されている。図２に示す例では、蓋体５０は、基体１０上に載置されている。蓋体５０は、第３面５１と、第３面５１と反対側の第４面５２と、を有している。第４面５２は、基体１０（第１面１１）と接合される部分である外周縁部５４を含むことができる。第４面５２には、キャビティー５６を形成する凹部が設けられ、これにより、蓋体５０は、キャビティー５６を規定する第５面５３を有することができる。
【００４１】
第３基板としての蓋体５０は、図２に示すように、配線２０が溝部１５内に設けられていることにより、配線２０と離間して配置されている。より具体的には、蓋体５０の第４面５２は、配線２０と空隙を介して対向配置された部分を含んでいる。同様に、第４面５２は、配線２２，２４と空隙を介して対向配置された部分を含んでいる。
【００４２】
蓋体５０の材質は、例えば、シリコン、ガラスなどを適用することができる。蓋体５０と基体１０との接合方法は、例えば、第１基板としての基体１０の材質がアルカリ金属イオンを有するガラスであり、第３基板としての蓋体５０の材質がシリコンである場合に、陽極接合法を適用することができる。本実施形態においては、２回目の陽極接合（第２接合工程）によって基体１０と蓋体５０とが接合されている。
【００４３】
基体１０および蓋体５０は、パッケージを構成することができる。基体１０および蓋体５０は、キャビティー５６を形成することができ、キャビティー５６に機能素子８０を収容することができる。キャビティー５６は、例えば、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気や減圧状態で密閉されている。
【００４４】
貫通孔５８は、蓋体５０の第３面５１から第５面５３まで設けられ、蓋体５０をＺ軸方向に貫通している。貫通孔５８は、キャビティー５６と連通している。貫通孔５８は、例えば、基体１０側に向かうにつれて（第３面５１から第５面５３に向かうにつれて）、開口径が小さくなるテーパー形状が好ましい。このような形態では、半田ボール（後述）溶融時に半田ボールの落下を防止することができる。また、キャビティー５６側に向かうにつれて開口面積が狭くなっていく構造のため、より確実に封止することができる。
【００４５】
封止部材７０は、貫通孔５８内に設けられ、貫通孔５８を塞いでいる。封止部材７０によって、キャビティー５６は、密閉されている。封止部材７０の材質は、例えば、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、ＳｎＰｂ、ＰｂＡｇ、ＳｎＡｇＣｕ、ＳｎＺｎＢｉなどの合金である。
【００４６】
このような貫通孔５８および貫通孔５８を塞ぐ封止部材７０が設けられていることにより、貫通孔５８を通して、キャビティー５６を、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気とすることができる。また、貫通孔５８を通して、キャビティー５６の真空度を調整することができる。
【００４７】
第２基板としての機能素子８０は、基体１０の第１面１１に（基体１０上に）支持されている。機能素子８０は、基体１０および蓋体５０によって囲まれるキャビティー５６に収容されている。以下では、機能素子８０が、水平方向（Ｘ軸方向）の加速度を検出する加速度センサー素子（静電容量型ＭＥＭＳ加速度センサー素子）である場合について説明する。
【００４８】
第２基板としての機能素子８０は、図１および図２に示すように、固定部８１，８２と、連結部８４，８５と、可動部８６と、可動電極部８７と、固定電極部８８，８９と、を含むことができる。
【００４９】
可動部８６は、Ｘ軸方向の加速度の変化に応じて、連結部８４，８５を弾性変形させながら、Ｘ軸方向（＋Ｘ方向または−Ｘ方向）に変位する。このような変位に伴って、可動電極部８７と固定電極部８８との間の隙間、および可動電極部８７と固定電極部８９との間の隙間の大きさが変化する。すなわち、このような変位に伴って、可動電極部８７と固定電極部８８との間の静電容量、および可動電極部８７と固定電極部８９との間の静電容量の大きさが変化する。これらの静電容量の変化に基づいて、機能素子８０は（電子デバイス１００は）、Ｘ軸方向の加速度を検出することができる。
【００５０】
固定部８１，８２は、基体１０の第１面１１に接合されている。図示の例では、固定部８１，８２は、図中Ｚ軸方向から見た平面視において、凹部１４の外周縁を跨ぐように設けられている。
【００５１】
可動部８６は、固定部８１と固定部８２との間に設けられている。図１に示す例では、可動部８６の平面形状は、Ｘ軸に沿った長辺を有する長方形である。
【００５２】
連結部８４，８５は、可動部８６を固定部８１，８２に連結している。連結部８４，８５は、所望のばね定数を持ち、Ｘ軸方向に可動部８６を変位し得るように構成されている。図１に示す例では、連結部８４は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁８４ａ，８４ｂによって構成されている。同様に、連結部８５は、Ｙ軸方向に蛇行しながらＸ軸方向に延びる形状をなす２つの梁８５ａ，８５ｂによって構成されている。
【００５３】
可動電極部８７は、可動部８６に接続されている。可動電極部８７は、複数設けられている。可動電極部８７は、可動部８６から＋Ｙ方向および−Ｙ方向に突出し、櫛歯状をなすようにＸ軸方向に並んでいる。
【００５４】
固定電極部８８，８９は、一方の端部が固定端として基体１０の第１面１１に接合され、他方の端部が自由端として可動部８６側へ延出している。固定電極部８８，８９の各々は、複数設けられている。固定電極部８８は、配線２２と電気的に接続され、固定電極部８９は、配線２４と電気的に接続されている。固定電極部８８，８９は、櫛歯状をなすようにＸ軸方向に交互に並んでいる。固定電極部８８，８９は、可動電極部８７に対して間隔を隔てて対向して設けられ、可動電極部８７の一方側（−Ｘ方向側）に固定電極部８８が配置され、他方側（＋Ｘ方向側）に固定電極部８９が配置されている。
【００５５】
固定部８１，８２、連結部８４，８５、可動部８６，および可動電極部８７は、一体的に形成されている。機能素子８０の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。
【００５６】
機能素子８０（固定部８１，８２および固定電極部８８，８９）と基体１０との接合方法は、例えば、基体１０の材質がアルカリ金属イオンを有するガラスであり、機能素子８０の材質がシリコンである場合は、陽極接合法を適用することができる。本実施形態においては、１回目の陽極接合（第１接合工程）によって基体１０と機能素子８０とが接合されている。
【００５７】
電子デバイス１００では、外部接続端子３０，３２を用いることにより、可動電極部８７と固定電極部８８との間の静電容量を測定することができる。さらに、電子デバイス１００では、外部接続端子３０，３４を用いることにより、可動電極部８７と固定電極部８９との間の静電容量を測定することができる。このように電子デバイス１００では、可動電極部８７と固定電極部８８との間の静電容量、および可動電極部８７と固定電極部８９との間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量（加速度）を検出することができる。
【００５８】
なお、上記では、機能素子８０が、Ｘ軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子である場合について説明したが、機能素子８０は、Ｙ軸方向の加速度を検出する加速度センサー素子であってもよいし、鉛直方向（Ｚ軸方向）の加速度を検出する加速度センサー素子でもあってもよい。また、電子デバイス１００には、このような機能素子８０が複数搭載されていてもよい。また、機能素子８０は、加速度センサー素子に限定されず、例えば、角速度を検出するジャイロセンサー素子や、圧力センサー素子であってもよい。
【００５９】
電子デバイス１００によれば、第１基板としての基体１０には、第２基板としての機能素子８０および第３基板としての蓋体５０が陽極接合されている。蓋体５０を基体１０に陽極接合することにより、蓋体５０を基体１０に強固に接合することができ、電子デバイス１００の耐衝撃性を向上させることができる。さらに、例えば、ガラスフリット等の接着部材によって基体１０と蓋体５０とを接合させる場合には、接合時に接着部材が広がるため、接合しろとしてある程度の領域が必要となるが、陽極接合によれば、このような領域を小さくすることができ、電子デバイス１００の小型化に寄与することができる。
【００６０】
２．電子デバイスの製造方法
次に、本実施形態に係る電子デバイスの製造方法について、図３、図４、および図５Ａ〜図５Ｃを参照しながら説明する。なお、電子デバイスの構成については、図１および図２も併せて参照しながら説明する。
【００６１】
［第１基板としての基体］
先ず、第１基板としての基体１０の第１面１１に、凹部１４および溝部１５，１６，１７を形成する。凹部１４および溝部１５，１６，１７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り形成される。これにより、第１面１１に凹部１４および溝部１５，１６，１７が設けられている基体１０を用意することができる。基体１０は、例えば、アルカリ金属イオンを有するガラス製である。
【００６２】
次に、溝部１５，１６，１７内に、それぞれ配線２０，２２，２４を形成する。次に、配線２０上に（基体１０の第１面１１側に）、配線２０と電気的に接続されるように、外部接続端子３０およびコンタクト部４０を形成する。同様に、配線２２上に、配線２２と電気的に接続されるように、外部接続端子３２およびコンタクト部４２を形成する（図１参照）。また、配線２４上に、配線２４と電気的に接続されるように、外部接続端子３４およびコンタクト部４４を形成する（図１参照）。
【００６３】
配線２０，２２，２４は、例えば、導電層（図示せず）を、スパッタ法やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって成膜した後、該導電層を、パターニングすることにより形成される。パターニングは、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。外部接続端子３０，３２，３４およびコンタクト部４０，４２，４４は、例えば、配線２０，２２，２４と同じ方法で形成される。
【００６４】
以上の工程により、配線２０，２２，２４、外部接続端子３０，３２，３４、およびコンタクト部４０，４２，４４が設けられている基体１０を用意することができる。
【００６５】
［第２基板としての機能素子］
次に、配線２０，２２，２４と電気的に接続されるように、基体１０の第１面１１に機能素子８０を形成する。より具体的には、機能素子８０は、シリコン基板８を、図中Ｚ軸方向から見た平面視において、凹部１４と重なるように基体１０の第１面１１に載置して接合（第１接合工程）し、該シリコン基板を薄膜化させた後にパターニングすることにより形成される。
【００６６】
（第１接続工程）
以下、第１接続工程について、より具体的に説明する。第１接続工程では、図５Ａに示すように、基体１０の第１面（一方面）１１に機能素子８０として形成されるシリコン基板８を載置し、第１の陽極接合装置２００（図３参照）を用いて、基体１０とシリコン基板８とを陽極接合する。
【００６７】
第１接続工程は、第１の陽極接合装置２００を構成する負極板２２０（第１電極部）の上面２２０ｆ上に、基体１０（第１基板）を載置する工程と、基体１０（第１基板）の第１面（一方面）１１に機能素子８０として形成されるシリコン基板８（第２基板）を載置する工程と、シリコン基板８（第２基板）上に、正極板２４０（第２電極部）を配置する工程と、負極板２２０と正極板２４０との間に電圧を印加する工程と、を含んでいる。
【００６８】
ここで用いる第１の陽極接合装置２００について、図３および図４を併せて参照しながら説明する。図３に示すように、第１の陽極接合装置２００は、負極側ヒーター２１０と、負極側ヒーター２１０の一面に接合された第１電極部としての負極板２２０と、負極側ヒーター２１０と負極板２２０に対して反対側に配置された正極側ヒーター２３０と、正極側ヒーター２３０の一面に負極側ヒーター２１０と対峙して接合され、負極板２２０と極性の異なる第２電極部としての正極板２４０と、を備えている。さらに、第１の陽極接合装置２００は、負極側ヒーター２１０と、負極板２２０と、正極側ヒーター２３０と、正極板２４０とを収納しているチャンバー２６０、および負極板２２０と正極板２４０とに接続され、それぞれに異なる極性の電圧を印加する電源部（高電圧直流電源）２５０とを含むことができる。
【００６９】
また、第１電極部としての負極板２２０には、シリコン基板８の載置される側の面である上面２２０ｆから掘り込まれた電気的絶縁部としての凹部２７０が設けられている。この凹部２７０により形成される負極板２２０と第１基板１０との間の空洞が電気的な絶縁体として機能することにより、凹部２７０の設けられている領域では、負極板２２０と第１基板１０とが電気的に絶縁されている。
【００７０】
凹部２７０は、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合されたシリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域Ｑ１と重ならず、且つ後述する第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体５０とが接合される第２接合領域Ｑ２と対向する位置にあって、第２接合領域Ｑ２を内包する大きさに形成される。本実施形態の凹部２７０は、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿ったリング状（周状）をなしている（図４参照）。
【００７１】
基体１０（第１基板）を載置する工程では、負極板２２０（第１電極部）の上面２２０ｆ上の所定位置に、基体１０（第１基板）を載置する。当該所定位置とは、負極板２２０に設けられている凹部２７０と、基体１０およびシリコン基板８の接合領域である第１接合領域Ｑ１とが、図中Ｚ軸方向からの平面視で、基体１０と蓋体５０の接合領域である第２接合領域Ｑ２に重ならない位置である。
【００７２】
次に、シリコン基板８（第２基板）を載置する工程では、基体１０とシリコン基板８との接合位置が第１接合領域Ｑ１と重なるように、基体１０の第１面（一方面）１１に、シリコン基板８を載置する。
【００７３】
次に、正極板２４０（第２電極部）を配置する工程では、所定の位置に重ねて載置されている基体１０およびシリコン基板８に向けて、図中矢印Ｆの方向に正極板２４０（第２電極部）を移動し、シリコン基板８に接触させる。
【００７４】
次に、電圧を印加する工程では、負極側ヒーター２１０と正極側ヒーター２３０とにより加熱された負極板２２０と正極板２４０とにより、基体１０およびシリコン基板８を加圧しながら、負極板２２０と正極板２４０との間に高電圧（例えば、８００Ｖ程度の直流電圧）を印加し、基体１０とシリコン基板８とを陽極接合する。なお、負極側ヒーター２１０および正極側ヒーター２３０による加熱温度は、例えば３００℃〜４００℃の範囲内に設定されることが好ましい。
【００７５】
以上のような第１接合工程により、基体１０に陽極接合されたシリコン基板８を、薄膜化された後にパターニングして、機能素子８０を形成する（図４参照）。パターニングは、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。
【００７６】
［第３基板としての蓋体］
次に、蓋体５０の第４面５２に、キャビティー５６となる凹部を形成する。また、蓋体５０の第３面５１から第５面５３まで貫通する貫通孔５８を形成する。蓋体５０は、例えば、シリコン製である。
【００７７】
キャビティー５６となる凹部および貫通孔５８は、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形成される。より具体的には、キャビティー５６となる凹部は、第４面５２側からのドライエッチングにより形成される。貫通孔５８は、第３面５１側からのウェットエッチングにより形成される。貫通孔５８をウェットエッチングにより形成することにより、貫通孔５８の形状を、テーパー形状にすることができる。
【００７８】
以上の工程により、キャビティー５６となる凹部５６ａおよび貫通孔５８が設けられている蓋体５０を用意することができる。このように、第３基板を蓋体５０とすることにより、機能素子８０を内包した蓋体５０の陽極接合において、より安定した接合強度を得ることができる。
【００７９】
なお、配線２０，２２，２４、外部接続端子３０，３２，３４、およびコンタクト部４０，４２，４４が設けられている基体１０を準備する工程と、凹部５６ａおよび貫通孔５８が設けられている蓋体５０を準備する工程との順序は、限定されない。また、基体１０の第１面１１に機能素子８０を形成する工程と、キャビティー５６となる凹部および貫通孔５８が設けられている蓋体５０を準備する工程との順序は、限定されない。
【００８０】
（第２接続工程）
次に、第２接続工程について説明する。第２接続工程では、図５Ｃに示すように、基体１０の第１面（一方面）１１に陽極接合されている機能素子８０をキャビティー５６内に収納し、第２の陽極接合装置３００を用いて、蓋体５０を基体１０の第１面（一方面）１１に陽極接合（２回目の陽極接合）する。
【００８１】
蓋体５０は、基体１０の第１面（一方面）１１上の所定位置に載置される。当該所定位置とは、機能素子８０をキャビティー５６内に収納し、且つ、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、基体１０および機能素子８０が接合されている領域である第１接合領域Ｑ１に重ならない位置である。
【００８２】
第２の陽極接合装置３００の基本的な構成は、前述した１回目の陽極接合で用いた第１の陽極接合装置２００と同様であるが、負極板３２０の構成が第１の陽極接合装置２００と異なる。１回目の陽極接合で用いた第１の陽極接合装置２００の負極板２２０（第１電極部）は、上面２２０ｆに凹部２７０を設けているが、第２の陽極接合装置３００の負極板３２０（第１電極部）は、上面３２０ｆを平面としている。
【００８３】
図５Ｃに示すように、第２の陽極接合装置３００は、負極側ヒーター３１０と、負極側ヒーター３１０の一面に接合された第１電極部としての負極板３２０と、負極側ヒーター３１０と対峙して配置された正極側ヒーター３３０と、正極側ヒーター３３０の一面に接合され、負極板３２０と極性の異なる第２電極部としての正極板３４０とを備えている。さらに、第２の陽極接合装置３００は、負極側ヒーター３１０と、負極板３２０と、正極側ヒーター３３０と、正極板２４０とを収納しているチャンバー（図示せず）、および負極板３２０と正極板３４０とに接続され、それぞれに異なる極性の電圧を印加する電源部（図示せず）とを含むことができる。
【００８４】
次に、所定の位置に重ねて載置されている基体１０および蓋体５０に向けて、図中矢印Ｆの方向に正極板３４０（第２電極部）を移動し、蓋体５０に接触させる。そして、負極側ヒーター３１０と正極側ヒーター３３０とにより加熱された負極板３２０と正極板３４０とにより、基体１０および蓋体５０を加圧しながら、負極板３２０と正極板３４０との間に高電圧（例えば、８００Ｖ程度の直流電圧）を印加し、基体１０と蓋体５０とを陽極接合する。なお、負極側ヒーター３１０および正極側ヒーター３３０による加熱温度は、例えば３００℃〜４００℃の範囲内に設定されることが好ましい。
【００８５】
このような、凹部（電気的絶縁部）２７０を有し、１回目の陽極接合を行う第１の陽極接合装置２００と、２回目の陽極接合を行う第２の陽極接合装置３００とを用いることにより、１回目の陽極接合の際に、２回目の陽極接合領域に対応する基体１０中のアルカリ金属イオン（例えば、ナトリウムイオン（Ｎａ+）の移動が生じないため、２回目の陽極接合の強度低下を抑制することができる。
【００８６】
次に、貫通孔５８によって、キャビティー５６の雰囲気を調整する。例えば、貫通孔５８を通して、キャビティー５６を不活性ガス（窒素ガス）雰囲気にしてもよいし、減圧状態にしてもよい。
【００８７】
そして、図２に示すように、貫通孔５８内に封止部材７０を形成し、貫通孔５８を塞ぐ。より具体的には、封止部材７０は、貫通孔５８内に球状の半田ボール（図示せず）を配置し、該半田ボールをレーザー照射によって溶融させることにより形成される。封止部材７０によって、キャビティー５６を密閉することができる。
【００８８】
なお、封止部材７０を減圧した状態で形成することにより、貫通孔５８を通してキャビティー５６を減圧状態にする工程を、省略することができる。すなわち、貫通孔５８を設けなくてもよい。これにより、工程の簡略化を図ることができる。例えば、機能素子８０がジャイロセンサー素子である場合、キャビティー５６は、減圧状態であることが望ましい。これにより、ジャイロセンサー素子の振動現象が空気粘性によって減衰することを抑制できる。
【００８９】
以上の工程により、電子デバイス１００を製造することができる。
【００９０】
上述の電子デバイス１００の製造方法によれば、アルカリ金属イオンを有する基体（第１基板）１０の第１面（一方面）１１に、機能素子（第２基板）８０が形成されるシリコン基板８を陽極接合する第１接合工程において、負極板（第１電極部）２２０上に配置された基体１０と、負極板２２０との間に、凹部（電気的絶縁部）２７０を備えている。この凹部２７０は、基体１０の第１面１１に、シリコンの蓋体（第３基板）５０を陽極接合する第２接合工程における基体１０と蓋体５０とが接合する第２接合領域Ｑ２に対向するように設けられている。
【００９１】
このような凹部２７０が設けられていることにより、第２接合工程における基体１０と蓋体５０とが接合する第２接合領域Ｑ２には、負極板２２０と正極板２４０との間に電圧が印加されない、換言すれば電界が生じない状態で、第１接合工程における基体１０と機能素子８０の形成されるシリコン基板８との陽極接合が行われる。したがって、第１接合工程においては、基体１０と蓋体５０とが接合される第２接合領域Ｑ２の、基体１０に存在するアルカリ金属イオン（Ｎａ+）の負極板２２０側への移動が殆んど生じない。これにより、第２接合工程における基体１０と蓋体５０とが接合される第２接合領域Ｑ２のアルカリ金属イオン（Ｎａ+イオン）は、残存している。このように、第１接合工程を経ても、第２接合工程における第２接合領域Ｑ２のアルカリ金属イオンの低下が生じ難く、残存したアルカリ金属イオンによって第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。また、電子デバイス１００自体には、特別な処理や負荷を掛けないため、電子デバイス１００の加工工数の増加や品質低下を抑制することが可能となる。
【００９２】
（電気的絶縁部の変形例）
なお、実施形態１に係る電子デバイスの製造方法に用いる第１の陽極接合装置２００における電気的絶縁部（凹部２７０）は、次のような構成を用いることができる。以下、実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例１、変形例２、および変形例３について、図面を参照しながら説明する。
【００９３】
図６を参照しながら実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例１について説明する。図６は、実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例１を示す正断面図である。ここで、本変形例１では、第１の陽極接合装置としての陽極接合装置２００Ａを用いる。変形例１に係る電気的絶縁部は、陽極接合装置２００Ａの第１電極部としての負極板２２０Ａに設けられている貫通孔２７０Ａにより構成されている。電気的絶縁部としての貫通孔２７０Ａは、負極板２２０Ａの機能素子８０（シリコン基板８）の載置される側の面である上面２２０ｆから、上面２２０ｆと反対側の下面まで貫通している。この貫通孔２７０Ａにより形成される負極板２２０Ａと第１基板１０との間の空洞が電気的な絶縁体として機能することにより、貫通孔２７０Ａの設けられている領域では、負極板２２０Ａと第１基板１０とが電気的に絶縁される。
【００９４】
貫通孔２７０Ａは、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合された機能素子８０（シリコン基板８）と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体５０とが接合される第２接合領域と対向する位置にあって、この第２接合領域を内包する大きさに形成される。本変形例１における貫通孔２７０Ａは、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿って略リング状（周状）に形成されている（図４参照）。
【００９５】
本変形例１のように、負極板２２０Ａに貫通孔２７０Ａを設けた構成とすることにより、第１電極部としての負極板２２０Ａと第１基板としての基体１０との間に、電気的絶縁部を容易に形成することができる。また、電気的絶縁部としての貫通孔２７０Ａにより、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、第２接合工程における２回目の陽極接合をより安定的に行うことができる。
【００９６】
図７を参照しながら実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例２について説明する。図７は、実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例２を示す正断面図である。変形例２に係る電気的絶縁部は、第１電極部としての負極板２２０の機能素子８０（シリコン基板８）の載置される側の面である上面２２０ｆから掘り込まれた凹部２７０と、凹部２７０に埋設（充填）された絶縁体２７５とから構成されている。なお、絶縁体２７５は、負極板２２０の上面２２０ｆと、負極板２２０の上面２２０ｆに露出する絶縁体２７５の露出面とが、平面となるように設けられている。絶縁体２７５は、非導電性の材料を適用することができ、例えばエポキシ系樹脂などの非導電性樹脂やガラス材などを用いることができる。この凹部２７０に埋設されている絶縁体２７５が電気的な絶縁体として機能することにより、絶縁体２７５（凹部２７０）の設けられている領域では、負極板２２０と基体１０とが電気的に絶縁される。
【００９７】
凹部２７０は、実施形態１と同様に、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合された機能素子８０（シリコン基板８）と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体５０とが接合される第２接合領域と対向する位置にあって、この第２接合領域を内包する大きさに形成される。本変形例２においても凹部２７０は、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿って略リング状（周状）に形成されており、この中に埋設されている絶縁体２７５も同様な平面形状をなしている（図４参照）。
【００９８】
本変形例２のように、凹部２７０の中に絶縁体２７５が埋設され、この絶縁体２７５の負極板２２０の上面２２０ｆに露出する露出面と、負極板２２０の上面２２０ｆとが、平面となるように設けられていることにより、実施形態１の効果に加え、陽極接合の際に押圧される基体１０の変形を生じ難くすることができ、接合の確実性を高めることができるとともに、接合強度も向上させることができる。
【００９９】
図８を参照しながら実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例３について説明する。図８は、実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例３を示す正断面図である。変形例３に係る電気的絶縁部は、第１電極部としての負極板２２０Ａの機能素子８０（シリコン基板８）の載置される側の面である上面２２０ｆから反対側の下面まで貫通する貫通孔２７０Ａと、貫通孔２７０Ａに埋設（充填）された絶縁体２７５Ａとから構成されている。なお、絶縁体２７５Ａは、負極板２２０Ａの上面２２０ｆと、負極板２２０Ａの上面２２０ｆに露出する絶縁体２７５Ａの露出面とが、平面となるように設けられている。絶縁体２７５Ａは、非導電性の材料を適用することができ、例えばエポキシ系樹脂などの非導電性樹脂やガラス材などを用いることができる。この貫通孔２７０Ａに埋設されている絶縁体２７５Ａが電気的な絶縁体として機能することにより、絶縁体２７５Ａ（貫通孔２７０Ａ）の設けられている領域では、負極板２２０Ａと第１基板１０とが電気的に絶縁される。
【０１００】
貫通孔２７０Ａは、実施形態１と同様に、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合された機能素子８０（シリコン基板８）と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体５０とが接合される第２接合領域と対向する位置にあって、この第２接合領域を内包する大きさに形成される。本変形例３においても貫通孔２７０Ａは、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿って略リング状（周状）に形成されており、この中に埋設されている絶縁体２７５Ａも同様な平面形状をなしている（図４参照）。
【０１０１】
本変形例３のように、貫通孔２７０Ａの中に絶縁体２７５Ａが埋設され、この絶縁体２７５Ａの負極板２２０Ａの上面２２０ｆに露出する露出面と、負極板２２０Ａの上面２２０ｆとが、平面となるように設けられていることにより、実施形態１の効果に加え、陽極接合の際に押圧される基体１０の変形を生じ難くすることができ、接合の確実性を高めることができるとともに、接合強度も向上させることができる。
【０１０２】
＜実施形態２＞
次に、図９を参照して本発明の実施形態２に係る電子デバイスの製造方法について説明する。図９は、実施形態２に係る電子デバイスの製造方法を示す正断面図である。
【０１０３】
実施形態２に係る電子デバイス１００の製造方法は、実施形態１の電子デバイス１００の製造方法と、陽極接合装置の構成が異なっている。以下、実施形態２に係る電子デバイス１００の製造方法について詳細を説明するが、前述の実施形態１と異なる工程について説明し、同様な工程についての説明は省略する。また、電子デバイス１００の構成は、実施形態１と同様であるので、同符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
実施形態２における第１接続工程で用いる第３の陽極接合装置４００は、負極側ヒーター２１０と、負極側ヒーター２１０の一面に接合された第１電極部としての負極板２２０と、負極板２２０の一面に接合された金属板２８０と、負極側ヒーター２１０と金属板２８０に対して反対側に配置された正極側ヒーター２３０と、正極側ヒーター２３０の一面に金属板２８０に対峙して接合され、負極板２２０と極性の異なる第２電極部としての正極板２４０とを備えている。さらに、第３の陽極接合装置４００は、負極側ヒーター２１０と、負極板２２０と、正極側ヒーター２３０と、正極板２４０とを収納しているチャンバー２６０、および負極板２２０と正極板２４０とに接続され、それぞれに異なる極性の電圧を印加する電源部（高電圧直流電源）２５０とを含むことができる。
【０１０５】
また、金属板２８０には、機能素子８０（シリコン基板８）の載置される側の面である上面２８０ｆから掘り込まれた電気的絶縁部としての金属板凹部２９０が設けられている。この金属板凹部２９０により形成される、負極板２２０と第１基板１０との間の空洞が電気的な絶縁体として機能することにより、金属板凹部２９０の設けられている領域では、金属板２８０と第１基板１０とが電気的に絶縁される。
【０１０６】
金属板凹部２９０は、実施形態１と同様に、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合されたシリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域Ｑ１と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体とが接合される第２接合領域Ｑ２と対向する位置にあって、第２接合領域Ｑ２を内包する大きさに形成される。本実施形態の事例の金属板凹部２９０は、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿ったリング状（周状）をなしている（図４参照）。
【０１０７】
実施形態２に係る電子デバイス１００の製造方法においては、前述した第３の陽極接合装置４００を第１接合工程にて用いる。第２接合工程を含む他の製造工程については、実施形態１で説明した製造方法と同様な方法（第２の陽極接合装置３００を用いる）を適用することで、電子デバイス１００を製造することができる。
【０１０８】
実施形態２に係る電子デバイス１００の製造方法によれば、負極板２２０と基体１０との間に配設されている金属板２８０に設けられた金属板凹部（電気的絶縁部）２９０により、第２接合工程における基体１０と蓋体５０との接合領域には電界が生じない状態で、第１接合工程における基体１０と機能素子８０（シリコン基板８）との陽極接合を行うことができる。これにより、第２接合工程における基体１０と蓋体５０との接合領域のアルカリ金属イオンは残存させることができる。したがって、第１接合工程を経ても、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、残存したアルカリ金属イオンによって第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。
【０１０９】
（電気的絶縁部の変形例）
なお、実施形態２に係る電子デバイスの製造方法に用いる第３の陽極接合装置４００における電気的絶縁部（金属板凹部２９０）は、次のような構成を用いることができる、以下、実施形態１に係る電気的絶縁部の変形例１、変形例２、および変形例３について、図面を参照しながら説明する。
【０１１０】
図１０を参照しながら実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例１について説明する。図１０は、実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例１を示す正断面図である。ここで、本変形例１では、第１の陽極接合装置としての陽極接合装置４００Ａを用いる。変形例１に係る電気的絶縁部は、金属板２８０Ａに設けられている貫通孔２９０Ａで構成されている。電気的絶縁部としての貫通孔２９０Ａは、金属板２８０Ａの機能素子８０（シリコン基板８）の載置される側の面である上面２８０ｆから、上面２８０ｆと反対側の下面まで貫通している。この貫通孔２９０Ａにより形成される金属板２８０Ａ（負極板２２０）と第１基板１０との間の空洞が電気的な絶縁体として機能することにより、貫通孔２７０Ａの設けられている領域では、金属板２８０Ａ（負極板２２０）と第１基板１０とが電気的に絶縁される。
【０１１１】
貫通孔２９０Ａは、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合された機能素子８０（シリコン基板８）と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体５０とが接合される第２接合領域と対向する位置にあって、この第２接合領域を内包する大きさに形成される。本変形例１における貫通孔２９０Ａは、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿って略リング状（周状）に形成されている（図４参照）。
【０１１２】
本変形例１のように、金属板２８０Ａに貫通孔２９０Ａを設けた構成とすることにより、負極としての金属板２８０Ａ（負極板２２０）と第１基板としての基体１０との間に、電気的絶縁部を容易に形成することができる。また、電気的絶縁部としての貫通孔２９０Ａにより、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下（減少）を抑制することができ、第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。
【０１１３】
図１１を参照しながら実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例２について説明する。図１１は、実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例２を示す正断面図である。変形例２に係る電気的絶縁部は、金属板２８０の機能素子８０（シリコン基板８）の載置される側の面である上面２８０ｆから掘り込まれた金属板凹部２９０と、金属板凹部２９０に埋設（充填）された絶縁体２９５とから構成されている。なお、絶縁体２９５は、金属板２８０の上面２８０ｆと、金属板２８０上面２８０ｆに露出する絶縁体２９５の露出面とが、平面となるように設けられている。絶縁体２９５は、非導電性の材料を適用することができ、例えばエポキシ系樹脂などの非導電性樹脂やガラス材などを用いることができる。この金属板凹部２９０に埋設されている絶縁体２９５が電気的な絶縁体として機能することにより、絶縁体２９５（金属板凹部２９０）の設けられている領域では、金属板２８０（負極板２２０）と第１基板１０とが電気的に絶縁される。
【０１１４】
金属板凹部２９０は、実施形態１と同様に、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合された機能素子８０（シリコン基板８）と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体５０とが接合される第２接合領域と対向する位置にあって、この第２接合領域を内包する大きさに形成される。本変形例２においても金属板凹部２９０は、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿って略リング状（周状）に形成されており、この中に埋設されている絶縁体２９５も同様な平面形状をなしている（図４参照）。
【０１１５】
本変形例２のように、金属板凹部２９０の中に絶縁体２９５が埋設され、この絶縁体２９５の金属板２８０の上面２８０ｆに露出する露出面と、金属板２８０の上面２８０ｆとが、平面となるように設けられていることにより、実施形態２の効果に加え、陽極接合の際に押圧される基体１０の変形を生じ難くすることができ、接合の確実性を高めることができるとともに、接合強度も向上させることができる。
【０１１６】
図１２を参照しながら実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例３について説明する。図１２は、実施形態２に係る電気的絶縁部の変形例３を示す正断面図である。変形例３に係る電気的絶縁部は、金属板２８０Ａの機能素子８０（シリコン基板８）の載置される側の面である上面２８０ｆから反対側の下面まで貫通する貫通孔２９０Ａと、貫通孔２９０Ａに埋設（充填）された絶縁体２９５Ａとから構成されている。なお、絶縁体２９５Ａは、金属板２８０Ａの上面２８０ｆと、金属板２８０Ａの上面２８０ｆに露出する絶縁体２９５Ａの露出面とが、平面となるように設けられている。絶縁体２９５Ａは、非導電性の材料を適用することができ、例えばエポキシ系樹脂などの非導電性樹脂やガラス材などを用いることができる。この貫通孔２９０Ａに埋設されている絶縁体２９５Ａが電気的な絶縁体として機能することにより、絶縁体２９５Ａ（貫通孔２９０Ａ）の設けられている領域では、金属板２８０Ａ（負極板２２０）と第１基板１０とが電気的に絶縁される。
【０１１７】
貫通孔２９０Ａは、実施形態１と同様に、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、第１接合工程にて接合された機能素子８０（シリコン基板８）と基体１０の第１面１１とが接合される第１接合領域と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１１と蓋体５０とが接合される第２接合領域と対向する位置にあって、この第２接合領域を内包する大きさに形成される。本変形例３においても貫通孔２９０Ａは、シリコン基板８がパターニングされて形成された機能素子８０の外周に沿って略リング状（周状）に形成されており、この中に埋設されている絶縁体２９５Ａも同様な平面形状をなしている（図４参照）。
【０１１８】
本変形例３のように、貫通孔２９０Ａの中に絶縁体２９５Ａが埋設され、この絶縁体２９５Ａの金属板２８０Ａの上面２８０ｆに露出する露出面と、金属板２８０Ａの上面２８０ｆとが、平面となるように設けられていることにより、実施形態２の効果に加え、陽極接合の際に押圧される基体１０の変形を生じ難くすることができ、接合の確実性を高めることができるとともに、接合強度も向上させることができる。
【０１１９】
（電子デバイスの変形例）
上述したような陽極接合装置を用いる場合の電気的絶縁部は、電子デバイスの構成においても実現することができる。以下、図１３Ａおよび図１３Ｂを参照しながら、電気的絶縁部を備えた電子デバイスについて説明する。図１３Ａおよび図１３Ｂは、電子デバイスの変形例を模式的に示し、図１３Ａは、第１接合工程における構成を示す正断面図（部分断面図）であり、図１３Ｂは、第２接合工程における構成を示す正断面図（部分断面図）である。なお、以下の説明では、実施形態１の電子デバイス１００と同様な構成については同符号を付し、その説明を省略する。
【０１２０】
図１３Ａは、第１接続工程（基体１０Ａと機能素子８０（シリコン基板８との接続工程）における電子デバイス１００Ａの構成を示す。本変形例に係る電子デバイス１００Ａは、第１実施形態の電子デバイス１００と同様に、基体（第１基板）１０Ａと、蓋体（第３基板）５０と、機能素子（第２基板）８０とを含んでいる。さらに、電子デバイス１００Ａは、溝部と、配線と、外部接続端子と、溝部と、配線と、外部接続端子と、貫通孔と、封止部材とを含むことができるが、図示および説明を省略する。例えば、ガラス、シリコンで形成された基体１０Ａは、第１面１０ｆと、第１面１０ｆと反対側の第２面１０ｂと、を有している。第１面１０ｆには、凹部１４が設けられている。そして、凹部１４の上方には、第２基板としての機能素子８０が配置される。
【０１２１】
電子デバイス１００Ａにおける基体１０Ａには、負極板３２０に接触する接触面である第２面１０ｂから掘り込まれた第２凹部１８が設けられている。第２凹部１８は、図中Ｚ軸方向から見た平面視で、機能素子８０と基体１０の第１面１０ｆとが接合される第１接合領域と重ならず、且つ第２接合工程にて、基体１０の第１面１０ｆと蓋体５０とが接合される第２接合領域と対向する位置にあって、該第２接合領域を内包する大きさに形成される。本実施形態の第２凹部１８は、機能素子８０の外周に沿ったリング状（周状）をなしている（図４参照）。
【０１２２】
基体１０Ａと、機能素子８０（シリコン基板８）と、を接合する第１接合工程では、基体１０Ａを、第２凹部１８が設けられている第２面１０ｂを負極板３２０に向けて、負極板３２０の上面３２０ｆに載置する。このように、基体１０Ａを負極板３２０の上面３２０ｆに載置することによって、第２凹部１８が電気的絶縁部として機能する。この第２凹部１８により形成される負極板３２０と第１基板１０との間の空洞が電気的な絶縁体として機能することにより、第２凹部１８の設けられている領域では、負極板３２０と第１基板１０とが電気的に絶縁される。
【０１２３】
本変形例の基体１０Ａのように、基体１０Ａに設けられた第２凹部１８により、第１電極部としての負極板３２０と第１基板としての基体１０Ａとの間に、電気的絶縁部を容易に形成することができる。また、電気的絶縁部としての第２凹部１８により、第２接合工程における接合領域のアルカリ金属イオンの低下を抑制することができ、第２接合工程における陽極接合をより安定的に行うことができる。さらに、基体１０Ａに電気的絶縁部としての第２凹部１８を設けることにより、特別な陽極接合装置を用いることなく、複数回の陽極接合を行う際に２回目以降の陽極接合を、アルカリ金属イオンを低下させることなく安定的に且つ接合強度を低下させることなく行うことができる。換言すれば、第１接合工程においても、負極板３２０の上面３２０ｆが平面（フラット面）をなした構成の陽極接合装置を用いることができ、第１接合工程と第２接合工程において、同じ陽極接合装置を用いることができる。
【０１２４】
また、前述のような基体１０Ａを用いた第１接続工程によって、陽極接合された基体１０Ａと機能素子８０とをキャビティー５６に収納するように蓋体５０と基体１０Ａとを陽極接合する第２接合工程においては、図１３Ｂに示すように、基体１０Ａの第２面１１ｂおよび第２凹部１８の内面１８ａには、導電層１９を設けることが好ましい。即ち、導電層１９は、基体１０Ａの負極板３２０との接触面である第２面１０ｂから第２凹部１８の内面１８ａまで延在されている。なお、導電層１９は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などで構成することができる。
【０１２５】
このように、第２凹部１８の内面１８ａに、基体１０Ａの第２面１０ｂから延在された導電層１９が設けられていることにより、第２凹部１８の設けられた領域においても、第１電極部としての負極板３２０と第２電極部としての正極板（不図示）との間に電界を生じさせることができ、第２接合工程における陽極接合を確実に行うことができる。
【０１２６】
なお、前述の実施形態では、第１接合工程、および第２接合工程の２回の陽極接合を用いる方法で説明したが、本発明に係る電子デバイスの製造方法は、複数回の陽極接合を行う製造方法に適用可能であり、２回を超える（３回以上）の陽極接合を行う場合についても適用することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
８…シリコン基板、１０…基体、１１…第１面（一方面）、１２…第２面、１５，１６，１７…溝部、２０，２２，２４…配線、３０，３２，３４…外部接続端子、４０，４２，４４…コンタクト部、５０…第３基板としての蓋体、５１…第３面、５２…第４面、５３…第５面、５４…外周縁部、５６…キャビティー、５８…貫通孔、７０…封止部材、８０…機能素子、１００，１００Ａ…電子デバイス、２００…第１の陽極接合装置、２１０…負極側ヒーター、２２０…第１電極部としての負極板、２３０…正極側ヒーター、２４０…第２電極部としての正極板、２５０…電源部、２６０…チャンバー、２７０…電気的絶縁部としての凹部、２８０…金属板、２９０…電気的絶縁部としての金属板凹部、３００…第２の陽極接合装置、４００…第３の陽極接合装置。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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