(57)【要約】【課題】  マイクロマシンの振動を抑えることにより、出力信号のノイズを低減できるマイクロマシン装置及びマイクロマシン装置の製造方法を提供する。【解決手段】  マイクロマシン装置１は、基板１１，１２と、基板１１，１２に設けられ、電界の作用により変形する機構を備え、該変形に伴って電気特性を変化させるＭＥＭＳ素子１６と、前記基板１１，１２の主面上に設けられ、気体を収容した中空部１７を介してＭＥＭＳ素子１６を覆うとともに、中空部１７側と外部側とを連通する第１開口形状部２１ａを有し、中空部１７側と外部側の圧力差により変形可能な第１封止体２１と、第１封止体２１上の第１開口形状部２１ａを塞ぐとともに、第１開口形状部２１ａからオフセットした位置に中空部１７側と外部側とを連通する第２開口形状部２２ａを備える第２封止体２２と、第２封止体２２上に成膜され、第１開口形状部２１ａ及び第２開口形状部２２ａを密封する第３封止体２３と、を備える。【選択図】      図１
2009178815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に設けられ、電界の作用により変形する機構を備え、該変形に伴って電気特性を変化させるマイクロマシンと、
前記基板の主面上に設けられ、気体を収容した中空部を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記中空部側と外部側とを連通する第１開口形状部を有し、前記中空部側と前記外部側の圧力差により変形可能な第１封止体と、
前記第１封止体上の前記第１開口形状部を塞ぐとともに、前記第１開口形状部からオフセットした位置に前記中空部側と外部側とを連通する第２開口形状部を備える第２封止体と、
前記第２封止体上に成膜され、前記第１開口形状部及び第２開口形状部を密封する第３封止体と、
を備えることを特徴とするマイクロマシン装置。
【請求項２】
前記第１封止体は、薄膜状であって、細長いスリット状を呈する前記第１開口形状部がその長手方向と交差する方向に複数並列して形成されることにより、細長く厚み方向に変形可能な薄膜状の変形部が複数並列して配されて構成されていることを特徴とする請求項１記載のマイクロマシン装置。
【請求項３】
前記気体は不活性ガスであることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロマシン装置。
【請求項４】
前記気体は大気であることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロマシン装置。
【請求項５】
前記第１封止体、第２封止体および第３封止体は、ＳｉＯまたはＳｉＮを含む無機材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のマイクロマシン装置。
【請求項６】
前記第１開口形状部及び第２開口形状部は、前記マイクロマシンの上方に設けられていることを特徴とする請求項１記載のマイクロマシン装置。
【請求項７】
電界の作用により変形する機構を備えるとともに該変形に伴って電気特性を変化させるマイクロマシンを、基板に配する工程と、
前記マイクロマシン上に第１の犠牲層を形成する工程と、
前記第１の犠牲層及び前記基板の主面上に、前記第１の犠牲層を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記第１の犠牲層に連通する第１開口形状部を有する、変形可能な第１封止体を形成する工程と、
前記第１封止体上に、第２の犠牲層を成膜する工程と、
前記第２の犠牲層上に、前記第１開口形状部からオフセットした位置に前記第２の犠牲層に連通する第２開口形状部を有する第２の封止体を形成する工程と、
前記第１及び第２開口形状部から犠牲層除去用の流体を導入して前記第１及び第２の犠牲層を除去する工程と、
前記第１及び第２の犠牲層が除去されて形成された中空部内の気体の圧力を、所定の第１圧力とする工程と、
周囲の雰囲気を前記第１圧力よりも低い第２圧力とすることにより、前記中空部の内部側と外部側との圧力差を生じさせる工程と、
前記封止体上に、第３封止体を成膜する工程と、
を備えたことを特徴とするマイクロマシン装置の製造方法。
【請求項８】
前記圧力差を生じさせる工程において生じる圧力差により、前記第１封止体が変形し、前記第１封止体により前記第２封止体の前記第２開口形状部が閉塞されるとともに、前記第２封止体により前記第１開口形状部が閉塞されることを特徴とする請求項７記載のマイクロマシン装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば微小電気機械部品のパッケージング等のマイクロマシン装置及びマイクロマシン装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロマシン装置の一例として、図１２に示されるように、基板１０２上に動作を伴うマイクロマシンとしてのＭＥＭＳ素子１０４が搭載され、中空に封止された、微小電気機械部品（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ−Ｓｙｓｔｅｍｓ）１０１が知られている（例えば、特許文献１または２参照）。微小電気機械部品１０１は、基板１０２、絶縁層１０３、ＭＥＭＳ素子１０４、信号用配線１０５、中空部１０６、第１封止体１０７および第２封止体１０８で構成される。ＭＥＭＳ素子１０４は片持ちまたは両持ちの梁構造であり、梁の中央部分が信号用配線１０５と数μｍ程度のギャップを持って成形されている。ＭＥＭＳ素子１０４の直下の絶縁層１０３には、信号用配線１０５がＡｕなどで形成されている。ＭＥＭＳ素子１０４は、ばね特性の高いＰｏｌｙ−Ｓｉ（ポリシリコン）もしくはＡｌ（アルミニウム）などで構成されており、静電力等の駆動力を与えることで信号用配線１０５の方へ近接する。また、この駆動力を除荷すると、ＭＥＭＳ素子１０４は自身のばね特性により、再び信号用配線１０５とギャップを持った位置に戻る。このようにＭＥＭＳ素子１０４と信号用配線１０５との間のギャップを変化させることで、可変電気容量、スイッチングなどの機能を果たす。
【０００３】
ＭＥＭＳ素子１０４の動作と保護のため、これを中空に封止する必要がある。製造コストの低減や小型化を目的として成膜プロセスによるマイクロマシン装置の製造方法が提供されている。まず、図１３に示すように、マイクロマシン１０４と基板１０３間にギャップを持たせるために、後の工程で完全に除去する犠牲層１０９を基板１０２上に形成する。ついで、ＭＥＭＳ素子１０４を、犠牲層１０９上に形成する。この犠牲層１０９上に形成されたＭＥＭＳ素子１０４に、第２の犠牲層１１０を形成する。第２の犠牲層１１０上に、第１封止体２１を形成する。第１封止体２１の成膜中もしくは成膜後に、ＭＥＭＳ素子１０４周囲の犠牲層１０９，１１０を除去する際に第１犠牲層１０９にエッチング材を導入するための開口形状部１０７ａを形成する。図１４に示すように、犠牲層除去用エッチング材を開口形状部１０７ａより導入し、全ての犠牲層１０９，１１０を完全に除去する。最後に第２封止体１０８を、開口形状部１０７ａが完全に閉口するまで第１封止体２１上に形成する。
【０００４】
以上により、図１２に示すように、第１および第２封止体１０７，１０８によって、ＭＥＭＳ素子１０４を中空に封止することが可能となる。中空部１０６は減圧された雰囲気となっている。
【０００５】
なお、ここでは、第２封止体１０８をＣＶＤ、スパッタリング等の成膜方法で形成する際に、開口形状部１０７ａの直下に膜材が堆積するため、ＭＥＭＳ素子１０４に膜材を堆積させないよう、ＭＥＭＳ素子１０４から離れた位置に開口形状部１０７ａが設けられている。
【特許文献１】特開２００５−２０７９５９号公報
【特許文献２】米国特許第７００８８１２Ｂ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の技術では、以下のような問題があった。すなわち、第２封止体１０８をＣＶＤ、スパッタリング等で形成し、第１封止体１０７の開口形状部１０７ａを閉口する際、中空部１０６は薄膜装置チャンバーの内の減圧された雰囲気となり、この減圧状態が保持された状態で閉口される。減圧された雰囲気では、流体抵抗が小さいため、ばね構造のＭＥＭＳ素子１０４への静電力を除荷したときのＭＥＭＳ素子１０４の振動が静定しにくくなり、ＭＥＭＳ素子１０４の振動が、出力信号にノイズを含む原因となる。素子の振動を抑えるためには、中空部を大気圧や昇圧雰囲気にして流体抵抗を高める必要があるが、上記の構成では実現が難しい。
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、マイクロマシンの振動を収まりやすくすることにより、出力信号のノイズを低減できるマイクロマシン装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態にかかるマイクロマシン装置は、基板と、前記基板に設けられ、電界の作用により変形する機構を備え、該変形に伴って電気特性を変化させるマイクロマシンと、前記基板の主面上に設けられ、気体を収容した中空部を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記中空部側と外部側とを連通する第１開口形状部を有し、前記中空部側と前記外部側の圧力差により変形可能な第１封止体と、前記第１封止体上の前記第１開口形状部を塞ぐとともに、前記第１開口形状部からオフセットした位置に前記中空部側と外部側とを連通する第２開口形状部を備える第２封止体と、前記第２封止体上に成膜され、前記第１開口形状部及び第２開口形状部を密封する第３封止体と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の一形態にかかるマイクロマシン装置の製造方法は、電界の作用により変形する機構を備えるとともに該変形に伴って電気特性を変化させるマイクロマシンを、基板に配する工程と、前記マイクロマシン上に第１の犠牲層を形成する工程と、前記第１の犠牲層及び前記基板の主面上に、前記第１の犠牲層を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記第１の犠牲層に連通する第１開口形状部を有する、変形可能な第１封止体を形成する工程と、前記第１封止体上に、第２の犠牲層を成膜する工程と、前記第２の犠牲層上に、前記第１開口形状部からオフセットした位置に前記第２の犠牲層に連通する第２開口形状部を有する第２の封止体を形成する工程と、前記第１及び第２開口形状部から犠牲層除去用の流体を導入して前記第１及び第２の犠牲層を除去する工程と、前記第１及び第２の犠牲層が除去されて形成された中空部内の気体の圧力を、所定の第１圧力とする工程と、周囲の雰囲気を前記第１圧力よりも低い第２圧力とすることにより、前記中空部の内部側と外部側との圧力差を生じさせる工程と、前記封止体上に、第３封止体を成膜する工程と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、出力信号のノイズが低減されたマイクロマシン装置の提供を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の第１実施形態にかかるマイクロマシン装置１について、図１及び図２を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡大・縮小・省略して概略的に示している。図中Ｘ，Ｙ，Ｚは、互いに直交する三方向を示している。
【００１２】
マイクロマシン装置１は例えば微小電気機械部品（ＭＥＭＳ）であり、基板を構成するベース基板１１及び絶縁層１２と、ＭＥＭＳ素子１６（マイクロマシン）と、信号用配線１５等を備えるとともに、封止体２０が基板と結合して、内部に常圧の気体が封入された雰囲気が形成される中空部１７を形成した状態で、気密に封止されている。封止体２０は、中空部１７を規定する第１封止体２１のほか、第２封止体２２、第３封止体２３が順次積層されて構成されている。
【００１３】
ベース基板１１は、シリコン（Ｓｉ）基板、ガラス基板、またはサファイア基板であり、所定の板形状に形成されている。  
絶縁層１２は、ベース基板１１上に形成され、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）からなる。これらベース基板１１及び絶縁層１２により基板が構成される。
【００１４】
絶縁層１２の上面には、下部電極１３、駆動電極１４、信号用配線１５及びＭＥＭＳ素子１６が形成されている。信号用配線１５はＡｕ（金）などで形成され、図２中Ｙ方向に延びて形成されている。絶縁層１２の上面には、ＭＥＭＳ素子１６が形成されている。駆動電極１４は、絶縁層１２上であって、信号用配線１５を挟んで図中Ｘ方向における両側に設けられている。ＭＥＭＳ素子１６は封止体２０の外部に通じる下部電極１３に接続されている。信号用配線１５は、ＭＥＭＳ素子１６の直下の絶縁層１２の表面に形成されている。
【００１５】
ＭＥＭＳ素子１６はマイクロマシンの可動機構部であり、段差を有する両持ち梁状を成し、その両端部分は下部電極１３に接続され、梁状の中央部分は、信号用配線１５と数μｍ程度のギャップを持って離間して配されている。例えば、後述するように数μｍ程度の厚さをもつ犠牲層１８ａ上にＭＥＭＳ素子１６を形成するような製造プロセスを経ることでギャップ構造を確保することが可能である。
【００１６】
ＭＥＭＳ素子１６は、例えばＰｏｌｙ−ＳｉやＡｌ等で構成され、ばね特性を有する。ＭＥＭＳ素子１６は、例えば、電界の作用として駆動電極１４から静電力等の駆動力が与えられると、信号用配線１５の方へ弾性変形して近接し、駆動力が除去されると、自身のばね特性により、再び元の位置に戻る。すなわち、ＭＥＭＳ素子１６は、静電力等の駆動力が印加、除荷されることにより、ＭＥＭＳ素子１６が駆動力に応じて信号用配線１５との間隔を変化させるように変形することで、マイクロマシン装置１の電気特性を変える。その変え方に応じて、可変電気容量、スイッチングなどの機能を果たす。
【００１７】
第１封止体２１は、その辺縁部分がＭＥＭＳ素子１６と離間した位置で周囲の絶縁層１２の上面に結合しているとともに、その中央部分が中空部１７を介してＭＥＭＳ素子１６を上方から覆う。すなわち、第１封止体２１はＭＥＭＳ素子１６から離間している。
【００１８】
第１封止体２１は、厚さ数千Å程度の薄く変形しやすい薄膜であり、ＭＥＭＳ素子１６と数〜数十μｍ程度距離を保って設置される。例えば、後述するように、数十μｍ程度の厚さをもつ犠牲層を形成した後に第１封止体２１を形成し、犠牲層１８ｂを除去することにより、中空部１７の形成が可能となる。
【００１９】
第１封止体２１は、製造工程において、犠牲層除去用のドライエッチングガス（Ｏ２プラズマガス等）の導入のために設けられた開口であった第１開口形状部２１ａが複数設けられている。第１開口形状部２１ａは、例えば図中Ｙ方向に延びる細長いスリット形状であり、ＭＥＭＳ素子１６の上方を含む周囲全域に、例えば５０μｍの間隔で図中Ｘ方向に複数並列されて形成されている。
【００２０】
第１封止体２１における開口形状部２１ａの間は、図中Ｙ方向に延びる細長い梁形状を成すとともに薄い膜状に形成され、厚み方向に変形可能な変形部２１ｂを構成する。すなわち、第１封止体２１は複数の開口形状部２１ａによって複数の細長い矩形の膜である変形部２１ｂに分割されている。それぞれの変形部２１ｂは後述する圧力差によりその重力に抗って上方へ曲げ変形可能に構成されている。
【００２１】
この第１開口形状部２１ａ、変形部２１ｂを含む第１封止体２１の外側は、第２封止体２２に覆われている。なお、図１に示すように、ＭＥＭＳ素子１６の中欧部分においては第１封止体２１と第２封止体２２とが密着し、側周部分において、第１封止体２１と第２封止体２２との間には僅かな隙間１９が形成されている。
【００２２】
第２封止体２２は、剛性の高い薄膜で、かつ開口部設置のようなエッチングに時間を要しない程度の膜厚に構成され、第１封止体２１を外側から覆うように成膜されている。第２封止体２２は、例えば第１封止体２１よりも厚い１〜２μｍ程度であり、第１封止体よりも変形し難く構成されている。例えば、第１封止体２１が形成された状態に対し、数μｍ程度の厚さをもつ犠牲層を形成し、さらにその上に第２封止体２２を形成することでギャップ形成が可能である。
【００２３】
第２封止体２２にも、犠牲層除去用のドライエッチングガスの導入ために第２開口形状部２２ａが設置される。第２開口形状部２２ａは、例えば図中Ｙ方向に延びる細長いスリット形状であり、複数の第２開口形状部２２ａが図中Ｘ方向に並列して形成されている。複数の第１開口形状部２２ａは、ＭＥＭＳ素子１６の上方を含む周囲全域に、例えば５０μｍの間隔で図中Ｘ方向に並列されて形成されている。第２開口形状部２２ａは第１開口形状部２１ａと重ならないようにオフセット配置されている。
【００２４】
したがって、後述する中空部１７の内外の圧力差によって、第１封止体２１が後述するように第２封止体２２側へ変形すると、第２開口形状部２２ａが第１封止体２１の変形部２１ｂによって閉塞されるとともに、第１開口形状部２１ａが第２封止体２２の第２開口形状部２２ａ以外の部分によって閉塞される。
【００２５】
第２封止体２２の上に、第３封止体２３が形成されている。第３封止体２３は、ＳｉＮ（シリコンナイトライド）等の無機材料から構成され、第２封止体２２の外側を覆い、中空部１７が密封されるように成膜される。
【００２６】
次に、本実施形態にかかるマイクロマシン装置１の製造方法について図３乃至図１１を参照して説明する。  
まず、図３に示すように、ベース基板１１上に絶縁層１２を形成し、絶縁層１２上に下部電極１３、駆動電極１４、及び信号用配線１５を形成する。ついで、ＭＥＭＳ素子１６として、例えば、Ａｕを構成材料として用いたカンチレバー構造を有する静電駆動型高周波用スイッチを形成する。
【００２７】
このとき、図３に示すように、まず信号用配線１５とＭＥＭＳ素子１６との間にギャップを持たせるために、信号用配線１５上に、後の工程で完全に除去する所定形状の犠牲層１８ａを形成して段差を形成してから、この犠牲層１８ａ上にＭＥＭＳ素子１６を形成する。以上により、ＭＥＭＳ素子１６が、段差を有し、信号用配線１５から離間する梁部分を有する所定の両持ち梁形状に形成される。
【００２８】
さらに、図４に示すように、ＭＥＭＳ素子１６が形成された状態の上に、ＭＥＭＳ素子１６を覆うように犠牲層１８ｂを形成する。
【００２９】
犠牲層１８ａ、１８ｂは、例えば、スピンコート法によりポリイミド膜が成膜され、パターニングにより所定形状に形成され、硬化されて構成されている。
【００３０】
図４に示すように、犠牲層１８ａ，１８ｂの形成後、第１封止体２１として、プラズマＣＶＤ装置により、ＳｉＯ２を、所定の厚さ、例えば数千Å程度、に形成する。
【００３１】
さらに、フォトリソグラフィ処理等により、第１封止体２１に、成膜中もしくは成膜後にＭＥＭＳ素子１６の周囲の犠牲層１８ａ，１８ｂを除去する際に除去材を導入するための犠牲層除去用の開口であり、犠牲層除去の後で閉塞される開口形状部２１ａを複数形成する。
【００３２】
特に、第１開口形状部２１ａが、ＭＥＭＳ素子１６の直上を含む面内に２次元的に配置されていると、犠牲層１８ａ，１８ｂ，１８ｃを除去する際、短時間でエッチングが可能である。
【００３３】
ついで、図５に示すように、第１封止体２１を覆うように比較的薄い犠牲層１８ｃを形成する。さらに、図６に示すように、犠牲層１８ｃ上に、第２封止体２２として、プラズマＣＶＤ装置により、ＳｉＯ２を、所定厚さで形成する。第２封止体２２の厚さは、例えば１〜２μｍ程度である。フォトリソグラフィ処理等により、第２封止体２２に、成膜中もしくは成膜後にＭＥＭＳ素子１６の周囲の犠牲層１８ａ，１８ｂ，１８ｃを除去する際に除去材を導入するための犠牲層除去用の開口であり、犠牲層除去の後で閉塞される第２開口形状部２２ａを複数形成する。
【００３４】
このとき、第１開口形状部２１ａと第２開口形状部２２ａとが重ならなることがなくオフセットする用に配置する。これにより、第３封止体の成膜時に、中空部１７内に堆積することが防止される。
【００３５】
ついで、犠牲層除去用のエッチング材を開口形状部２１ａより導入し、図７に示すように、全ての犠牲層１８ａ，１８ｂ，１８ｃを完全に除去する。例えば、多結晶シリコンを選択的に除去するＸｅＦ２ガスを、第２開口形状部２２ａ、から、隙間１９、第１開口形状部２１ａを通って内部に導入することにより、全ての犠牲層１８ａ，１８ｂ，１８ｃが除去される。この結果、第１封止体２１及び第２封止体２２で覆われる内部に中空部１７が形成される。
【００３６】
犠牲層１８ａ，１８ｂ，１８ｃを除去した後、マイクロマシン装置１を、大気状態に放置する。これにより、開口形状部２１ａで外部に連通した中空部１７は０．１ＭＰａ程度の大気圧に近い内圧となる。この圧力を第１圧力とする。したがって、真空雰囲気の場合と比べて中空部１７内の流体抵抗が大きい。この他、例えば、犠牲層除去後に窒素雰囲気に曝すことで、開口形状部２１ａ，２２ａで外部に連通した中空部１７を窒素雰囲気にすることも可能である。このときの第１及び第２開口形状部２１ａ，２２ａ近傍を拡大した図を図８に示す。
【００３７】
次に第３封止体２３を形成するため、上記中空部１７を介してＭＥＭＳ素子１６が第１及び第２封止体で覆われた状態で、ベース基板１１ごと、真空度の高い薄膜装置チャンバー内に投入する。この薄膜装置チャンバー内の圧力を第２圧力とする。このとき、図９に示すように、中空部１７の内圧である第１圧力とチャンバー内の雰囲気である第２圧力に差が生じるため、圧力の高い中空部１７内側の空気が図中矢印で示すように、外部側に向かって流出するとともに、変形が容易な第１封止体２１の梁構造体が第２封止体２２の方向に近接するように変形し、最終的に第２開口形状部２２ａを塞ぐ。
【００３８】
このときの変形した第１封止体２１と第２封止体２２の開口形状部２２ａ近傍の内側面との間の界面２４ａは、図１０に示すように、機械的に接触した状態となっている。
【００３９】
ついで、例えば、プラズマＣＶＤ装置もしくはスパッタ装置により、第１封止体２１及び第２封止体２２を覆うように、低透湿のＳｉＮを、たとえば数μｍ以上の厚さで成膜し、第３封止体２３を形成する。
【００４０】
この第３封止体２３が薄膜プロセスによって形成されることで、変形した第１封止体２１と第２封止体２２の開口形状部２２ａ近傍における第１封止体２１と第２封止体２２との間の界面２４ａが密閉し、第３封止体２３と第１封止体２１との間、第３封止体２３と第２封止体２２との間とが密封されることにより、中空部１７の気密性が保たれ、内気の漏れが防止される。
【００４１】
また、真空度の高い薄膜装置チャンバー内に投入された後、所定の短い時間で開口形状部２１ａ、２２ａが塞がれるので、中空部１７の内部には大気圧に近い圧力が保たれている。したがって、ＭＥＭＳ素子１６が動作したときに流体抵抗が発生し振動減衰しやすい構造となる。
【００４２】
以上により、図１に示すマイクロマシン装置１が完成する。このようにして構成されたマイクロマシン装置１としてのパッケージは、例えばドライバＩＣチップ等に用いることができる。
【００４３】
本実施形態にかかる及びマイクロマシン装置１及びマイクロマシン装置１の製造方法は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、中空部１７の雰囲気を薄膜装置チャンバー内よりも高い圧力を有する雰囲気にすることにより、流体抵抗を高めることにより、駆動電力を除荷した場合にＭＥＭＳ素子１６の弾性復元力により生じる振動を抑制することができる。
【００４４】
例えば、図２で示す梁状部分の中央における振動は、真空雰囲気とした場合の中空封止構造と比べ、その減衰率を３倍以上とすることが可能である。したがって、出力信号のノイズを抑え、部品としての精度を向上することができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、開口形状部２１ａと、圧力差により変形可能な薄い変形部２１ｂを有する第１封止体２１を用い、第１開口形状部２１ａとオフセットさせた第２開口形状部２２ａを有する第２封止体２２で覆うことにより、犠牲層１８除去後に中空部側と外部側との圧力差を設けて内部で変形させて密封可能としたことにより、内部を減圧状態よりも圧力の高い状態としつつ、容易に密封することができる。
【００４６】
さらに、開口形状部２１ａ、２２ａをオフセットさせたことにより、薄膜形成プロセスにおいて、第３封止体２３が下方に堆積することを防止できる。したがって、開口形状部２１ａ、２２ａの配置が限定されず、ＭＥＭＳ素子１６の直上など、第１封止体２１の上面全域に開口形状部２１ａ、２２ａを設けることが可能である。したがって、犠牲層１８ａ，１８ｂ，１８ｃの完全除去までの時間を短縮させることができる。
【００４７】
すなわち、膜材が開口形状部の下方に堆積するマイクロマシン装置ではＭＥＭＳ素子１６から離れた位置に開口形状部を設ける必要があるため、犠牲層を完全に除去するまでに時間を要するが、本実施形態では、開口形状部２１ａ，２２ａをＭＥＭＳ素子１６の上方に設けることができ、したがって内部の犠牲層除去の時間短縮を図ることができる。
【００４８】
さらに、封止体２０は、ＳｉＯ２、ＳｉＮなどの絶縁性を有する材料で構成されているため、導電性をもつＭＥＭＳ素子１６との間に電気容量を形成しない。したがって、ＭＥＭＳ素子１６と周囲の導体とでの容量形成を回避し可変電気容量を用途とした電気機械部品において、高い容量変化をもつ性能を実現できる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各構成要素の材質、形状、配置、サイズ、構造・動作等を適宜変更して実施することができる。例えばＭＥＭＳ素子１６は肩持ち梁状であってもよく、パターニング方法や犠牲層の除去方法の一例としては、エッチングガスによるドライエッチングや、薬液によるウェットエッチング等が挙げられる。また、複数の犠牲層１８ａ，１８ｂ，１８ｃは同一材料でなくても良い。また、基板として、ベース基板１１上に絶縁層１２を備えた構造について説明したが絶縁層１２を省略してベース基板１１のみで基板を構成し、このベース基板１１上にＭＥＭＳ素子１６、信号用配線１５を形成してもよい。さらに、ＭＥＭＳ素子１６として一つの梁状部材を有するものを例示したが、複数の板状部材が接続継手を介して接続されて梁状に構成されていても良い。
【００５０】
この他、本発明は、実施段階においてその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の１実施形態にかかるマイクロマシン装置を示す断面図。
【図２】同マイクロマシン装置の平面図。
【図３】同マイクロマシン装置の製造工程を示す断面図。
【図４】同マイクロマシン装置の製造工程を示す断面図。
【図５】同マイクロマシン装置の製造工程を示す断面図。
【図６】同マイクロマシン装置の製造工程を示す断面図。
【図７】同マイクロマシン装置の製造工程を示す断面図。
【図８】同製造工程をマイクロマシン装置の一部を拡大して示す断面図。
【図９】同製造工程をマイクロマシン装置の一部を拡大して示す断面図。
【図１０】同製造工程をマイクロマシン装置の一部を拡大して示す断面図。
【図１１】同製造工程をマイクロマシン装置の一部を拡大して示す断面図。
【図１２】マイクロマシン装置の一例を示す断面図。
【図１３】マイクロマシン装置の一例の製造工程を示す断面図。
【図１４】マイクロマシン装置の一例の製造工程を示す断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１…マイクロマシン装置、１１…ベース基板、１２…絶縁層、
１５…信号用配線、１６…ＭＥＭＳ素子（マイクロマシン）、１７…中空部、
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ…犠牲層、１９…隙間、２０…封止体、２１…第１封止体、
２１ａ…第１開口形状部、２１ｂ…変形部、２２…第２封止体、２２ａ…第２開口形状部、２３…第３封止体。
【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】
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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１３】
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【図１４】
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