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JP2013123779A - Electronic device and oscillator - Google Patents

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JP2013123779A
JP2013123779A JP2011274154A JP2011274154A JP2013123779A JP 2013123779 A JP2013123779 A JP 2013123779A JP 2011274154 A JP2011274154 A JP 2011274154A JP 2011274154 A JP2011274154 A JP 2011274154A JP 2013123779 A JP2013123779 A JP 2013123779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wall
wall portion
electronic device
layer
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011274154A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yusuke Matsuzawa
勇介 松澤
Shogo Inaba
正吾 稲葉
Takuya Kinugawa
拓也 衣川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2011274154A priority Critical patent/JP2013123779A/en
Publication of JP2013123779A publication Critical patent/JP2013123779A/en
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  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

【課題】小型化を図ることができ、かつ高い剛性を有する包囲壁を備えた電子装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る電子装置100では、包囲壁30は、平面視において、第1方向に延在している第1壁部31および第2壁部32と、第1方向と交差する第2方向に延在し、第1壁部31および第2壁部32に接続された第3壁部33および第4壁部34と、を有し、第1壁部31には、第1開口部35が形成され、第2壁部32には、第2開口部36が形成され、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出し、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出し、第1壁部31の幅および第2壁部32の幅は、第3壁部33の幅および第4壁部34の幅よりも大きい。
【選択図】図1
An electronic device including an enclosure wall that can be reduced in size and has high rigidity is provided.
In an electronic device according to the present invention, an enclosure wall intersects a first wall portion and a second wall portion extending in a first direction in a plan view. A third wall part 33 and a fourth wall part 34 extending in the second direction and connected to the first wall part 31 and the second wall part 32; An opening 35 is formed, a second opening 36 is formed in the second wall portion 32, and the first wiring layer 26 extends from the inside to the outside of the surrounding wall 30 through the first opening 35. The second wiring layer 28 extends from the inside to the outside of the surrounding wall 30 through the second opening 36, and the width of the first wall portion 31 and the width of the second wall portion 32 are the same as the third wall portion 33. And the width of the fourth wall 34 is larger.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電子装置および発振器に関する。   The present invention relates to an electronic device and an oscillator.

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。近年、このような電子装置は、よりいっそう小型化が求められている。   MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) is one of micro structure forming techniques, and refers to, for example, a technique for producing a micro electro-mechanical system of micron order and its product. There is known an electronic device in which such a functional element such as MEMS is arranged in a cavity provided on a substrate. In recent years, such electronic devices are required to be further downsized.

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、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。   For example, in Patent Document 1, a surrounding wall is formed around a functional element, an interlayer insulating layer surrounded by the surrounding wall is etched to expose the functional element, and then a covering layer is formed above the functional element. The formation of a cavity is described.

特開2008−114354号公報JP 2008-114354 A

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る。この開口部によって包囲壁の剛性が低下し、例えば、包囲壁に加えられる外力により包囲壁が変形することがある。   An opening for passing wiring connected to the functional element is formed in the surrounding wall formed around the functional element. The opening portion reduces the rigidity of the surrounding wall. For example, the surrounding wall may be deformed by an external force applied to the surrounding wall.

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、小型化を図ることができ、かつ高い剛性を有する包囲壁を備えた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、上記の電子装置を有する発振器を提供することにある。   One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide an electronic device including an enclosure wall that can be reduced in size and has high rigidity. Another object of some aspects of the present invention is to provide an oscillator having the electronic device described above.

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、
前記基板の上方に形成され、前記機能素子に接続された第1配線層および第2配線層と、
を含み、
前記包囲壁は、平面視において、
第1方向に延在している第1壁部および第2壁部と、
前記第1方向と交差する第2方向に延在し、前記第1壁部および前記第2壁部に接続された第3壁部および第4壁部と、
を有し、
前記第1壁部には、第1開口部が形成され、
前記第2壁部には、第2開口部が形成され、
前記第1配線層は、前記第1開口部を通って、前記包囲壁の内側から外側まで延出し、
前記第2配線層は、前記第2開口部を通って、前記包囲壁の内側から外側まで延出し、
前記第1壁部の幅および前記第2壁部の幅は、前記第3壁部の幅および前記第4壁部の幅よりも大きい。
An electronic device according to the present invention includes:
A substrate,
A functional element formed above the substrate;
An enclosing wall formed above the substrate and defining a cavity in which the functional element is disposed;
A first wiring layer and a second wiring layer formed above the substrate and connected to the functional element;
Including
The surrounding wall is in plan view,
A first wall and a second wall extending in a first direction;
A third wall portion and a fourth wall portion extending in a second direction intersecting with the first direction and connected to the first wall portion and the second wall portion;
Have
A first opening is formed in the first wall,
A second opening is formed in the second wall,
The first wiring layer extends from the inside to the outside of the surrounding wall through the first opening,
The second wiring layer extends from the inside to the outside of the surrounding wall through the second opening.
The width of the first wall portion and the width of the second wall portion are larger than the width of the third wall portion and the width of the fourth wall portion.

このような電子装置によれば、第1開口部が形成された第1壁部の幅は、第3壁部の幅および第4壁部の幅よりも大きく、第2開口部が形成された第2壁部の幅は、第3壁部の幅および第4壁部の幅よりも大きい。例えば、包囲壁の幅が同じ場合では、開口部が形成された壁部は、開口部が形成されていない壁部に比べて、剛性が低く、包囲壁に加えられた外力(例えば、空洞部内との圧力差によって加えられる外力)によって、変形することがある。しかしながら、このような電子装置では、第1壁部および第2壁部の幅は第3壁部および第4壁部の幅よりも大きいので、第1壁部および第2壁部の剛性を高くすることができ、第1壁部および第2壁部が変形することを抑制することができる。   According to such an electronic device, the width of the first wall portion in which the first opening is formed is larger than the width of the third wall portion and the width of the fourth wall portion, and the second opening portion is formed. The width of the second wall portion is larger than the width of the third wall portion and the width of the fourth wall portion. For example, when the width of the surrounding wall is the same, the wall portion with the opening is less rigid than the wall portion with no opening, and the external force applied to the surrounding wall (for example, inside the cavity) May be deformed by the external force applied by the pressure difference between However, in such an electronic device, since the width of the first wall portion and the second wall portion is larger than the width of the third wall portion and the fourth wall portion, the rigidity of the first wall portion and the second wall portion is increased. And the deformation of the first wall and the second wall can be suppressed.

さらに、このような電子装置では、第3壁部および第4壁部の幅が第1壁部および第2壁部の幅と同じ場合に比べて、小型化を図ることができる。   Further, in such an electronic device, the size can be reduced as compared with the case where the widths of the third wall portion and the fourth wall portion are the same as the widths of the first wall portion and the second wall portion.

以上のように、このような電子装置では、小型化を図ることができ、かつ高い剛性を有する包囲壁を備えることができる。   As described above, in such an electronic device, it is possible to reduce the size and to include the surrounding wall having high rigidity.

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。   In the description according to the present invention, the word “upper” is used, for example, “specifically” (hereinafter referred to as “A”) is formed above another specific thing (hereinafter referred to as “B”). The word “above” is used to include the case where B is formed directly on A and the case where B is formed on A via another object. Used.

本発明に係る電子装置において、
前記機能素子は、複数設けられ、
複数の前記機能素子は、前記第1方向に並んで配置されていてもよい。
In the electronic device according to the present invention,
A plurality of the functional elements are provided,
The plurality of functional elements may be arranged side by side in the first direction.

このような電子装置によれば、小型化を図ることができ、かつ高い剛性を有する包囲壁を備えることができる。   According to such an electronic device, it is possible to reduce the size and provide the surrounding wall having high rigidity.

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第1配線層および前記第2配線層と電気的に接続された回路部と、
を含む。
The oscillator according to the present invention is
An electronic device according to the present invention;
A circuit portion electrically connected to the first wiring layer and the second wiring layer of the electronic device;
including.

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、小型化を図ることができ、かつ高い信頼性を有することができる。   According to such an oscillator, since the electronic device according to the present invention is included, the size can be reduced and high reliability can be achieved.

本実施形態に係る電子装置を模式的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing the electronic apparatus according to the embodiment. 本実施形態に係る電子装置を模式的に示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the electronic device according to the embodiment. 本実施形態に係る電子装置を模式的に示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the electronic device according to the embodiment. 本実施形態に係る電子装置を模式的に示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the electronic device according to the embodiment. 本実施形態に係る電子装置を模式的に示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the electronic device according to the embodiment. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the electronic device which concerns on this embodiment. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the electronic device which concerns on this embodiment. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the electronic device which concerns on this embodiment. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the electronic device which concerns on this embodiment. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the electronic device which concerns on this embodiment. 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。Sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the electronic device which concerns on this embodiment. 本実施形態の変形例に係る電子装置を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the electronic device which concerns on the modification of this embodiment. 本実施形態に係る発振器を示す回路図。The circuit diagram which shows the oscillator concerning this embodiment. 本実施形態の変形例に係る発振器を示す回路図。The circuit diagram which shows the oscillator which concerns on the modification of this embodiment.

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。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

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。図5は、本実施形態に係る電子装置100を模式的に示す図1のV−V線断面図である。
1. Electronic Device First, an electronic device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing an electronic device 100 according to this embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1 schematically showing the electronic device 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1 schematically showing the electronic device 100 according to the present embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1 schematically showing the electronic device 100 according to the present embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 1 schematically showing the electronic device 100 according to the present embodiment.

なお、便宜上、図1〜図5では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。   For convenience, in FIGS. 1 to 5, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.

電子装置100は、図1〜図5に示すように、基板10と、機能素子20と、第1配線層26と、第2配線層28と、包囲壁30と、を含む。さらに、電子装置100は、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。   As illustrated in FIGS. 1 to 5, the electronic device 100 includes a substrate 10, a functional element 20, a first wiring layer 26, a second wiring layer 28, and a surrounding wall 30. Further, the electronic device 100 can include a first covering layer 50, a second covering layer 54, interlayer insulating layers 60, 62, 64, and a passivation layer 70.

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。また、図5では、機能素子20の図示を省略している。   For convenience, the covering layers 50 and 54 and the passivation layer 70 are not shown in FIG. In FIG. 5, the functional element 20 is not shown.

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。   The substrate 10 can include a support substrate 12, a first insulating layer 14, and a second insulating layer 16.

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。   As the support substrate 12, for example, a semiconductor substrate such as a silicon substrate is used. As the support substrate 12, various substrates such as a ceramic substrate, a glass substrate, a sapphire substrate, a diamond substrate, and a synthetic resin substrate may be used.

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。   The first insulating layer 14 is formed on the support substrate 12. As the first insulating layer 14, for example, a LOCOS (local oxidation of silicon) insulating layer, a semi-recessed LOCOS insulating layer, or a trench insulating layer is used. The first insulating layer 14 can electrically isolate the functional element 20 from other elements (for example, a transistor, not shown).

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。   The second insulating layer 16 is formed on the first insulating layer 14. For example, a silicon nitride layer is used as the second insulating layer 16. The second insulating layer 16 can function as an etching stopper layer in the release process for forming the cavity 1.

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。   The functional element 20 is formed on the substrate 10 and is accommodated in the cavity 1. The functional element 20 is, for example, a cantilever type MEMS vibrator. In the illustrated example, the functional element 20 includes a first electrode 22 formed on the substrate 10 and a second electrode 24 formed at a distance from the first electrode 22. Although the planar shape of the 1st electrode 22 and the 2nd electrode 24 is not specifically limited, In the example shown in FIG. 1, it is a rectangle.

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。   The second electrode 24 can include a support portion 24 a formed on the substrate 10 and a beam portion 24 b extending from the support portion 24 a and arranged to face the first electrode 22. Examples of the material of the first electrode 22 and the second electrode 24 include polycrystalline silicon imparted with conductivity by doping a predetermined impurity (for example, boron).

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。   In the functional element 20, when a voltage (alternating voltage) is applied between the first electrode 22 and the second electrode 24, the beam portion 24 b causes the electrostatic force generated between the electrodes 22 and 24 to generate a thickness direction of the substrate 10. It can vibrate in the (Z-axis direction). Thereby, for example, a signal (output signal) having a predetermined frequency (frequency corresponding to the natural frequency of the beam portion 24 b) can be output from the first electrode 22.

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。   The functional element 20 is not limited to the illustrated example, and may be, for example, a double-supported beam type vibrator in which both ends of the beam portion are fixed. In addition, the functional element 20 includes a first electrode portion and a second beam portion in which the second electrode includes a support portion, and a first beam portion and a second beam portion that extend in opposite directions from the support portion. A vibrator in which a first electrode is formed opposite to each of the first and second electrodes may be used. In addition, the functional element 20 may be various functional elements such as a quartz vibrator, a SAW (surface acoustic wave) element, an acceleration sensor, a gyroscope, and a microactuator other than the vibrator. Thus, the electronic device 100 can include any functional element that can be accommodated in the cavity 1.

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1配線層26は、第1包囲壁30の第1壁部31に形成された第1開口部35を通って、包囲壁30の内側から外側まで延出している。   The first wiring layer 26 is formed on the substrate 10 and connected to the first electrode 22. For example, the first wiring layer 26 is formed integrally with the first electrode 22. The first wiring layer 26 extends from the inside to the outside of the surrounding wall 30 through the first opening 35 formed in the first wall portion 31 of the first surrounding wall 30.

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。第2配線層28は、第1包囲壁30の第2壁部32に形成された第2開口部36を通って、包囲壁30の内側から外側まで延出している。   The second wiring layer 28 is formed on the substrate 10 and connected to the support portion 24 a of the second electrode 24. For example, the second wiring layer 28 is formed integrally with the second electrode 24. The second wiring layer 28 extends from the inside to the outside of the surrounding wall 30 through the second opening 36 formed in the second wall portion 32 of the first surrounding wall 30.

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。   Examples of the material of the first wiring layer 26 and the second wiring layer 28 include polycrystalline silicon to which conductivity is imparted by doping a predetermined impurity (for example, boron). The wiring layers 26 and 28 are electrically connected to a power supply unit (not shown), and a voltage can be applied between the electrodes 22 and 24 via the wiring layers 26 and 28.

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。   The surrounding wall 30 defines the cavity 1 in which the functional element 20 is disposed. The surrounding wall 30 is formed on the substrate 10 and around the cavity 1. As shown in FIG. 1, the surrounding wall 30 has a planar shape surrounding the functional element 20 in a plan view from the thickness direction of the substrate 10 (hereinafter, also simply referred to as “plan view”).

図示の例では、包囲壁30は、導電層40と、導電層40上および層間絶縁層60上に形成された第1金属層41と、第1金属層41上に形成された第2金属層42と、第2金属層42上に形成された第3金属層43と、を含んで構成されている。   In the illustrated example, the surrounding wall 30 includes a conductive layer 40, a first metal layer 41 formed on the conductive layer 40 and the interlayer insulating layer 60, and a second metal layer formed on the first metal layer 41. 42 and a third metal layer 43 formed on the second metal layer 42.

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。金属層41,42,43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。   Examples of the material of the conductive layer 40 include polycrystalline silicon imparted with conductivity by doping a predetermined impurity (for example, boron). As the metal layers 41, 42, and 43, for example, an aluminum layer, a titanium layer, or a stacked body of an aluminum layer and a titanium layer can be used.

包囲壁30は、導電層40および金属層41,42,43により構成された、第1壁部31、第2壁部32、第3壁部33、および第4壁部34を有することができる。   The surrounding wall 30 can include a first wall portion 31, a second wall portion 32, a third wall portion 33, and a fourth wall portion 34, which are configured by the conductive layer 40 and the metal layers 41, 42, and 43. .

第1壁部31は、図1に示すように平面視において、第1方向(図示の例ではY軸方向)に延在している。図示の例では、第1壁部31は、一定の幅(X軸方向の長さ)を有して、Y軸方向に延在している。   As shown in FIG. 1, the first wall portion 31 extends in the first direction (Y-axis direction in the illustrated example) in plan view. In the illustrated example, the first wall portion 31 has a certain width (length in the X-axis direction) and extends in the Y-axis direction.

第1壁部31には、図1〜図3に示すように、第1開口部35が形成されている。第1開口部35は、第1壁部31を、例えばX軸方向に貫通している。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。   As shown in FIGS. 1 to 3, a first opening 35 is formed in the first wall portion 31. The first opening portion 35 penetrates the first wall portion 31 in the X-axis direction, for example. The first opening 35 is formed at a position overlapping the first wiring layer 26 in plan view.

第2壁部32は、平面視において、第1方向(図示の例ではY軸方向)に延在している。図示の例では、第2壁部32は、一定の幅(X軸方向の長さ)を有して、Y軸方向に延在している。第2壁部32は、第1壁部31と対向配置され、第1壁部31と第2壁部32との間に機能素子20が配置されている。   The second wall portion 32 extends in the first direction (Y-axis direction in the illustrated example) in plan view. In the illustrated example, the second wall portion 32 has a certain width (length in the X-axis direction) and extends in the Y-axis direction. The second wall portion 32 is disposed to face the first wall portion 31, and the functional element 20 is disposed between the first wall portion 31 and the second wall portion 32.

第2壁部32には、第2開口部36が形成されている。第2開口部36は、第2壁部32を、例えばX軸方向に貫通している。第2開口部36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。   A second opening 36 is formed in the second wall portion 32. The second opening 36 penetrates the second wall 32 in the X-axis direction, for example. The second opening 36 is formed at a position overlapping the second wiring layer 28 in plan view.

図示の例では、開口部35,36は、導電層40および第1金属層41に形成されている。開口部35,36によって、例えば、導電層40は2つ分離され、第1金属層41には凹部が設けられる。開口部35,36内には、例えば、層間絶縁層60が形成されている。すなわち、第1金属層41と配線層26,28との間には、層間絶縁層60が形成されている。   In the illustrated example, the openings 35 and 36 are formed in the conductive layer 40 and the first metal layer 41. For example, two conductive layers 40 are separated by the openings 35 and 36, and a recess is provided in the first metal layer 41. In the openings 35 and 36, for example, an interlayer insulating layer 60 is formed. That is, the interlayer insulating layer 60 is formed between the first metal layer 41 and the wiring layers 26 and 28.

第3壁部33は、平面視において、第1方向と交差する第2方向(図示の例ではX軸方向)に延在している。図示の例では、第3壁部33は、一定の幅(Y軸方向の長さ)を有して、X軸方向に延在している。第3壁部33は、第1壁部31および第2壁部32に接続されている。   The third wall portion 33 extends in a second direction (X-axis direction in the illustrated example) intersecting the first direction in plan view. In the illustrated example, the third wall portion 33 has a certain width (the length in the Y-axis direction) and extends in the X-axis direction. The third wall portion 33 is connected to the first wall portion 31 and the second wall portion 32.

第4壁部34は、平面視において、第2方向(図示の例ではX軸方向)に延在している。図示の例では、第4壁部34は、一定の幅(Y軸方向の長さ)を有して、X軸方向に延在している。第4壁部34は、第1壁部31および第2壁部32に接続されている。第4壁部34は、第3壁部33と対向配置され、第3壁部33と第4壁部34との間に機能素子20が配置されている。   The fourth wall portion 34 extends in the second direction (X-axis direction in the illustrated example) in plan view. In the illustrated example, the fourth wall portion 34 has a constant width (length in the Y-axis direction) and extends in the X-axis direction. The fourth wall portion 34 is connected to the first wall portion 31 and the second wall portion 32. The fourth wall portion 34 is disposed to face the third wall portion 33, and the functional element 20 is disposed between the third wall portion 33 and the fourth wall portion 34.

図示の例では、第1壁部31のY軸方向の長さは、第3壁部33のX軸方向の長さ、および第4壁部34のX軸方向の長さよりも大きい。同様に、第2壁部32のY軸方向の長さは、第3壁部33のX軸方向の長さ、および第4壁部34のX軸方向の長さよりも大きい。すなわち、空洞部1は、Y軸方向の長さがX軸方向の長さよりも大きい。   In the illustrated example, the length of the first wall portion 31 in the Y-axis direction is larger than the length of the third wall portion 33 in the X-axis direction and the length of the fourth wall portion 34 in the X-axis direction. Similarly, the length of the second wall portion 32 in the Y-axis direction is larger than the length of the third wall portion 33 in the X-axis direction and the length of the fourth wall portion 34 in the X-axis direction. That is, the cavity 1 has a length in the Y-axis direction that is longer than a length in the X-axis direction.

図4および図5に示すように、第1壁部31の幅L1は、第3壁部33の幅L3、および第4壁部34の幅L4よりも大きい。さらに、第2壁部32の幅L2は、第3壁部33の幅L3、および第4壁部34の幅L4よりも大きい。   As shown in FIGS. 4 and 5, the width L1 of the first wall portion 31 is larger than the width L3 of the third wall portion 33 and the width L4 of the fourth wall portion 34. Furthermore, the width L2 of the second wall portion 32 is larger than the width L3 of the third wall portion 33 and the width L4 of the fourth wall portion 34.

ここで、壁部31,32の幅L1,L2とは、壁部31,32の第1方向の長さ(図示の例ではX軸方向の長さ)のことであり、壁部31,32の、第1方向の長さが最小となる部分の長さ(第1方向の長さ)のことである。   Here, the widths L1 and L2 of the wall portions 31 and 32 are the lengths of the wall portions 31 and 32 in the first direction (the length in the X-axis direction in the illustrated example). This is the length of the portion having the minimum length in the first direction (the length in the first direction).

図4に示す例では、幅L1,L2とは、層間絶縁層60と空洞部1との間の第1金属層41の長さ(X軸方向の長さ)である。図4に示す例では、幅L1,L2とは、第1金属層41と導電層40との接触面の長さ(X軸方向の長さ)ともいえる。幅L1,L2は、例えば、同じ長さであり、32μm程度である。   In the example illustrated in FIG. 4, the widths L <b> 1 and L <b> 2 are the length of the first metal layer 41 between the interlayer insulating layer 60 and the cavity 1 (the length in the X-axis direction). In the example shown in FIG. 4, the widths L1 and L2 can be said to be the length of the contact surface between the first metal layer 41 and the conductive layer 40 (length in the X-axis direction). The widths L1 and L2 are, for example, the same length and about 32 μm.

また、壁部33,34の幅L3,L4とは、壁部33,34の第2方向の長さ(図示の例ではY軸方向の長さ)のことであり、壁部33,34の、第2方向の長さが最小となる部分の長さ(第2方向の長さ)のことである。   The widths L3 and L4 of the wall portions 33 and 34 are the lengths of the wall portions 33 and 34 in the second direction (the length in the Y-axis direction in the illustrated example). This is the length of the portion (the length in the second direction) that minimizes the length in the second direction.

図5に示す例では、幅L3,L4とは、層間絶縁層60と空洞部1との間の第1金属層41の長さである。図5に示す例では、幅L3,L4とは、第1金属層41と導電層40との接触面の長さ(Y軸方向の長さ)ともいえる。幅L3,L4は、例えば、同じ長さであり、12μm程度である。   In the example shown in FIG. 5, the widths L3 and L4 are the lengths of the first metal layer 41 between the interlayer insulating layer 60 and the cavity 1. In the example shown in FIG. 5, the widths L3 and L4 can be said to be the length of the contact surface between the first metal layer 41 and the conductive layer 40 (the length in the Y-axis direction). The widths L3 and L4 are, for example, the same length and about 12 μm.

図示の例では、壁部31,32を構成する第1金属層41と第2金属層42との接触面の長さ(X軸方向の長さ)は、壁部33,34を構成する第1金属層41と第2金属層42との接触面の長さ(Y軸方向の長さ)よりも大きい。   In the illustrated example, the length of the contact surface (length in the X-axis direction) between the first metal layer 41 and the second metal layer 42 constituting the walls 31 and 32 is the first of the walls 33 and 34. The length of the contact surface between the first metal layer 41 and the second metal layer 42 (the length in the Y-axis direction) is larger.

また、壁部31,32を構成する第2金属層42と第3金属層43との接触面の長さ(X軸方向の長さ)は、壁部33,34を構成する第2金属層42と第3金属層43との接触面の長さ(Y軸方向の長さ)よりも大きい。   The length of the contact surface between the second metal layer 42 and the third metal layer 43 (the length in the X-axis direction) constituting the walls 31 and 32 is the second metal layer constituting the walls 33 and 34. It is larger than the length of the contact surface between 42 and the third metal layer 43 (the length in the Y-axis direction).

なお、図示の例では、包囲壁30は、3つの金属層40,41,42を有しているが、金属層の数は、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。   In the illustrated example, the surrounding wall 30 includes three metal layers 40, 41, and 42, but the number of metal layers is not particularly limited. Further, the surrounding wall 30 may not have the conductive layer 40.

層間絶縁層60,62,64は、基板10の上方であって、包囲壁30の周囲に形成されている。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。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の金属層の数に応じて、適宜変更することができる。   The interlayer insulating layers 60, 62, and 64 are formed above the substrate 10 and around the surrounding wall 30. As the interlayer insulating layers 60, 62, and 64, for example, silicon oxide layers are used. In the illustrated example, the electronic device 100 includes three interlayer insulating layers 60, 62, and 64. However, the number of interlayer insulating layers is not particularly limited. For example, the number of metal layers of the surrounding wall 30 is the same as the number of metal layers. It can be changed as appropriate.

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金属層43と一体的に形成され、第3金属層43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。   The first covering layer 50 is formed so as to cover the cavity 1 from above. For example, the first covering layer 50 is formed integrally with the third metal layer 43 and is made of the same material as the third metal layer 43. A through hole 52 that communicates with the cavity 1 is formed in the first coating layer 50. The through hole 52 penetrates the first coating layer 50 in the Z-axis direction. The number of through holes 52 is not particularly limited.

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。   The second coating layer 54 is formed on the first coating layer 50. The second coating layer 54 closes the through hole 52. As the 2nd coating layer 54, the laminated body of an aluminum layer, a titanium layer, or an aluminum layer and a titanium layer can be used, for example. The first coating layer 50 and the second coating layer 54 can function as a sealing member that covers the cavity 1 from above and seals the cavity 1.

空洞部1は、例えば、基板10、包囲壁30、層間絶縁層60、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。   The cavity 1 is defined by, for example, the substrate 10, the surrounding wall 30, the interlayer insulating layer 60, and the covering layers 50 and 54. The inside of the cavity portion 1 is kept in a reduced pressure state, whereby the operation accuracy of the functional element 20 can be improved.

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。   It is desirable that a constant potential (for example, ground potential) is applied to the surrounding wall 30 and the covering layers 50 and 54. Thereby, the surrounding wall 30 and the coating layers 50 and 54 can be functioned as an electromagnetic shield. Therefore, the functional element 20 can be electrically shielded from the outside. Thereby, the functional element 20 can have more stable characteristics.

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金属層43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。   The passivation layer 70 is formed on the interlayer insulating layer 64 and the third metal layer 43 so as to avoid the region where the second covering layer 54 is formed. For example, a silicon nitride layer is used as the passivation layer 70.

なお、図2および図3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。   As shown in FIGS. 2 and 3, a sacrificial layer 80 may be formed between the first wiring layer 26 and the interlayer insulating layer 60.

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。   The electronic device 100 according to the present embodiment has the following features, for example.

電子装置100によれば、第1開口部35が形成された第1壁部31の幅L1は、第3壁部33の幅L3および第4壁部34の幅L4よりも大きく、第2開口部36が形成された第2壁部32の幅L2は、第3壁部33の幅L3および第4壁部34の幅L4よりも大きい。例えば、包囲壁の幅が同じ場合では、開口部が形成された壁部は、開口部が形成されていない壁部に比べて、剛性が低く、包囲壁に加えられた外力(例えば、空洞部内との圧力差によって加えられる外力)によって、変形することがある。これにより、例えば信頼性が低下することがある。しかしながら、電子装置100では、壁部31,32の幅L1,L2は壁部33,34の幅L3,L4よりも大きいので、開口部35,36が形成された壁部31,32の剛性を高くすることができ、壁部31,32が変形することを抑制することができる。   According to the electronic device 100, the width L1 of the first wall 31 in which the first opening 35 is formed is larger than the width L3 of the third wall 33 and the width L4 of the fourth wall 34, and the second opening. The width L2 of the second wall portion 32 in which the portion 36 is formed is larger than the width L3 of the third wall portion 33 and the width L4 of the fourth wall portion 34. For example, when the width of the surrounding wall is the same, the wall portion with the opening is less rigid than the wall portion with no opening, and the external force applied to the surrounding wall (for example, inside the cavity) May be deformed by the external force applied by the pressure difference between Thereby, for example, reliability may be lowered. However, in the electronic device 100, since the widths L1 and L2 of the walls 31 and 32 are larger than the widths L3 and L4 of the walls 33 and 34, the rigidity of the walls 31 and 32 in which the openings 35 and 36 are formed is increased. It can be made high and it can control that wall parts 31 and 32 change.

さらに、電子装置100では、第3壁部および第4壁部の幅が第1壁部および第2壁部の幅と同じ場合に比べて、小型化を図ることができる。   Furthermore, in the electronic device 100, the size can be reduced as compared with the case where the widths of the third wall portion and the fourth wall portion are the same as the widths of the first wall portion and the second wall portion.

以上のように、電子装置100では、小型化を図ることができ、かつ高い剛性を有する包囲壁30を備えることができる。   As described above, the electronic apparatus 100 can include the surrounding wall 30 that can be reduced in size and has high rigidity.

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6〜図11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6,7,10,11は、図2に対応する断面図を示している。また、図8および図9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。
2. Next, a method for manufacturing an electronic device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 6-11 is sectional drawing which shows typically the manufacturing process of the electronic device 100 which concerns on this embodiment. 6, 7, 10, and 11 show cross-sectional views corresponding to FIG. 2. 8 and 9, (a) in the drawing shows a cross-sectional view corresponding to FIG. 2, (b) in the drawing shows a cross-sectional view corresponding to FIG. 3, and (c) in the drawing shows FIG. 5 shows a cross-sectional view corresponding to FIG. 4.

図6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。   As shown in FIG. 6, the first insulating layer 14 and the second insulating layer 16 are formed in this order on the support substrate 12 to obtain the substrate 10. The first insulating layer 14 is formed by, for example, a LOCOS method or an STI (shallow trench isolation) method. The second insulating layer 16 is formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a sputtering method.

図7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。   As shown in FIG. 7, the first electrode 22 and the first wiring layer 26 connected to the first electrode 22 are formed on the substrate 10. The first electrode 22 and the first wiring layer 26 can be integrally formed. More specifically, the first electrode 22 and the first wiring layer 26 are formed by being patterned by a CVD method, a sputtering method, or the like and then patterned by a photolithography technique and an etching technique. In the case where the first electrode 22 and the first wiring layer 30 are made of polycrystalline silicon, a predetermined impurity is doped to impart conductivity.

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。   Next, a sacrificial layer 80 is formed so as to cover the first electrode 22 and the first wiring layer 26 by performing, for example, thermal oxidation treatment.

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。   Next, the second electrode 24 is formed on the sacrificial layer 80 and the substrate 10, and further, the second wiring layer 28 connected to the second electrode 24 is formed on the substrate 10. The second electrode 24 and the second wiring layer 28 can be integrally formed. The second electrode 24 and the second wiring layer 28 are formed by, for example, a film forming process and a patterning process similar to the first electrode 22 and the first wiring layer 26. When the second electrode 24 and the second wiring layer 28 are made of polycrystalline silicon, a predetermined impurity is doped to impart conductivity. Through the above steps, the functional element 20 can be formed.

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。   In the step of forming the second electrode 24 and the second wiring layer 28, the conductive layer 40 can be formed. The conductive layer 40 may be formed in the step of forming the first electrode 22 and the first wiring layer 26.

図8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。   As illustrated in FIG. 8, an interlayer insulating layer 60 is formed over the substrate 10 so as to cover the second electrode 24, the second wiring 28, the conductive layer 40, and the sacrificial layer 80. The interlayer insulating layer 60 is formed by, for example, a CVD method or a coating (spin coating) method.

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。   Next, the interlayer insulating layer 60 is patterned so that the conductive layer 40 is exposed to form contact holes 61. The patterning is performed so that the wiring layers 26 and 28 are not exposed. The patterning is performed by, for example, a photolithography technique and an etching technique.

図9に示すように、コンタクトホール61内および層間絶縁層60上に、第1金属層41を形成する。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直上には第1金属層41が形成されない。これにより、第1金属層41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。第1金属層41は、例えば、スパッタ法、めっき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。   As shown in FIG. 9, the first metal layer 41 is formed in the contact hole 61 and on the interlayer insulating layer 60. As described above, since the contact hole is not formed on the wiring layers 26 and 28, the first metal layer 41 is not formed immediately above the wiring layers 26 and 28. Thereby, the first metal layer 41 has a shape in which a recess is formed, and the openings 35 and 36 are formed. The first metal layer 41 is formed by, for example, forming a film by a sputtering method, a plating method or the like and then patterning the film by a photolithography technique and an etching technique.

図10に示すように、第1金属層41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。次に、第1金属層41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。次に、コンタクトホール63内に、第2金属層42を形成する。   As shown in FIG. 10, an interlayer insulating layer 62 is formed above the interlayer insulating layer 60 so as to cover the first metal layer 41. Next, the interlayer insulating layer 62 is patterned so that the first metal layer 41 is exposed to form a contact hole 63. Next, the second metal layer 42 is formed in the contact hole 63.

次に、第2金属層42を覆うように、層間絶縁層62の上方に層間絶縁層64を成膜する。次に、第2金属層42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。次に、コンタクトホール65内に、第3金属層43を形成する。以上の工程により、包囲壁30を形成することができる。   Next, an interlayer insulating layer 64 is formed above the interlayer insulating layer 62 so as to cover the second metal layer 42. Next, the interlayer insulating layer 64 is patterned so that the second metal layer 42 is exposed to form a contact hole 65. Next, the third metal layer 43 is formed in the contact hole 65. The surrounding wall 30 can be formed by the above process.

さらに、層間絶縁層64上に、貫通孔52が形成された第1被覆層50を形成する。第1被覆層50は、第3金属層43と一体的に形成される。 Further, the first covering layer 50 in which the through holes 52 are formed is formed on the interlayer insulating layer 64. The first covering layer 50 is formed integrally with the third metal layer 43.

層間絶縁層62,64は、例えば、CVD法や塗布(スピンコート)法などで成膜される。金属層42,43および第1被覆層50は、例えば、スパッタ法、めっき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。貫通孔52は、第3金属層43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。   The interlayer insulating layers 62 and 64 are formed by, for example, a CVD method or a coating (spin coating) method. The metal layers 42 and 43 and the first coating layer 50 are formed by, for example, forming a film by a sputtering method, a plating method, or the like and then patterning the film by a photolithography technique and an etching technique. The through hole 52 can be formed simultaneously in the patterning for forming the third metal layer 43 and the first covering layer 50.

図11に示すように、層間絶縁層64および第3被覆層43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。   As shown in FIG. 11, a passivation layer 70 is formed on the interlayer insulating layer 64 and the third covering layer 43. The passivation layer 70 is formed by, for example, forming a film by a CVD method or a sputtering method, and then patterning the film by a photolithography technique and an etching technique.

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)。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。   Next, the interlayer insulating layers 60, 62, 64 and the sacrificial layer 80 surrounded by the surrounding wall 30 are etched through the through hole 52, for example, to form the cavity 1 (release process). Etching is performed by wet etching using, for example, hydrofluoric acid or buffered hydrofluoric acid (mixed liquid of hydrofluoric acid and ammonium fluoride).

図1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。   As shown in FIG. 1, a second coating layer 54 is formed on the first coating layer 50. Thereby, the through-hole 52 can be closed and the cavity part 1 can be sealed. The second coating layer 54 is formed by, for example, forming a film by a CVD method, a sputtering method, or the like and then patterning the film by a photolithography technique and an etching technique.

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。   The electronic device 100 according to the present embodiment can be manufactured through the above steps.

電子装置100の製造方法によれば、第1開口部35が形成された第1壁部31の幅L1を、第3壁部33の幅L3および第4壁部34の幅L4よりも大きくすることができ、さらに、第2開口部36が形成された第2壁部32の幅L2を、第3壁部33の幅L3および第4壁部34の幅L4よりも大きく形成することができる。そのため、上述のとおり、小型化を図ることができ、かつ高い剛性を有する包囲壁30を備えた電子装置100を形成することができる。   According to the method for manufacturing the electronic device 100, the width L1 of the first wall portion 31 in which the first opening 35 is formed is larger than the width L3 of the third wall portion 33 and the width L4 of the fourth wall portion 34. Further, the width L2 of the second wall portion 32 in which the second opening 36 is formed can be formed larger than the width L3 of the third wall portion 33 and the width L4 of the fourth wall portion 34. . Therefore, as described above, it is possible to reduce the size and form the electronic device 100 including the surrounding wall 30 having high rigidity.

3. 電子装置の変形例
次に、本実施形態の変形例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12は、本実施形態の変形例に係る電子装置200を模式的に示す平面図である。なお、便宜上、図12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。また、図12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。
3. Next, an electronic device according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a plan view schematically showing an electronic device 200 according to a modification of the present embodiment. For convenience, FIG. 12 illustrates an X axis, a Y axis, and a Z axis as three axes orthogonal to each other. In FIG. 12, the covering layers 50 and 54 and the passivation layer 70 are not shown.

以下、電子装置200において、上述した電子装置100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   Hereinafter, in the electronic device 200, members having the same functions as those of the components of the electronic device 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

電子装置100は、図1に示すように、1つの機能素子20を有していた。これに対し、電子装置200は、図12に示すように、複数の機能素子20を有している。   The electronic device 100 has one functional element 20 as shown in FIG. On the other hand, the electronic device 200 includes a plurality of functional elements 20 as shown in FIG.

図示の例では、電子装置200は、5つの機能素子20を有しているが、その数は、特に限定されない。複数の機能素子20は、第1方向(図示の例ではY軸方向)に並んで配置されている。複数の機能素子20に応じて、配線層26,28は複数設けられ、複数の配線層26,28に応じて、開口部35,36は複数設けられている。   In the illustrated example, the electronic device 200 includes five functional elements 20, but the number is not particularly limited. The plurality of functional elements 20 are arranged side by side in the first direction (Y-axis direction in the illustrated example). A plurality of wiring layers 26 and 28 are provided according to the plurality of functional elements 20, and a plurality of openings 35 and 36 are provided according to the plurality of wiring layers 26 and 28.

なお、図示はしないが、複数の第1配線層26は、例えば、互いに電気的に接続されている。また、複数の第2配線層28は、例えば、互いに電気的に接続されている。   Although not shown, the plurality of first wiring layers 26 are electrically connected to each other, for example. The plurality of second wiring layers 28 are electrically connected to each other, for example.

電子装置200によれば、電子装置100に比べて、包囲壁30に形成される開口部35,36の数が多い。そのため、例えば包囲壁の幅が同じ場合は、開口部が形成された壁部は、開口部が形成されない壁部に比べて、よりいっそう剛性が低下する。しかしながら、電子装置200では、第1壁部31の幅L1および第2壁部32の幅L2は、第3壁部33の幅L3および第4壁部34の幅L4よりも大きいので、開口部35,36の各々が複数形成されても、壁部31,32は、高い剛性を有することができる。   According to the electronic device 200, the number of the openings 35 and 36 formed in the surrounding wall 30 is larger than that of the electronic device 100. Therefore, for example, when the width of the surrounding wall is the same, the rigidity of the wall part in which the opening part is formed is further reduced as compared with the wall part in which the opening part is not formed. However, in the electronic device 200, the width L1 of the first wall portion 31 and the width L2 of the second wall portion 32 are larger than the width L3 of the third wall portion 33 and the width L4 of the fourth wall portion 34. Even if a plurality of each of 35 and 36 are formed, the walls 31 and 32 can have high rigidity.

さらに、電子装置200では、複数の機能素子20がY軸方向に並んで配置されている。そのため、電子装置100に比べて、Y軸方向の長さが大きくなる。ここで、例えば、開口部が形成されていない第3壁部および第4壁部の幅(Y軸方向の長さ)が、開口部が形成された第1壁部および第2壁部の幅(X軸方向の長さ)と同じ場合には、よりいっそうY軸方向の長さが大きくなってしまう。しかしながら、電子装置200では、壁部33,34の幅L3,L4は、壁部31,32の幅L1,L2よりも小さいので、その分、小型化を図ることができる。   Furthermore, in the electronic device 200, a plurality of functional elements 20 are arranged side by side in the Y-axis direction. Therefore, compared with the electronic device 100, the length in the Y-axis direction is increased. Here, for example, the width (the length in the Y-axis direction) of the third wall portion and the fourth wall portion where the opening is not formed is the width of the first wall portion and the second wall portion where the opening is formed. In the case where it is the same as (the length in the X-axis direction), the length in the Y-axis direction is further increased. However, in the electronic device 200, since the widths L3 and L4 of the wall portions 33 and 34 are smaller than the widths L1 and L2 of the wall portions 31 and 32, the size can be reduced accordingly.

4. 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13は、本実施形態に係る発振器600を示す回路図である。
4). Oscillator Next, an oscillator according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a circuit diagram showing an oscillator 600 according to the present embodiment.

発振器600は、図13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。   As shown in FIG. 13, the oscillator 600 includes, for example, an electronic device (for example, the electronic device 100) according to the present invention and an inverting amplifier circuit (circuit unit) 610.

電子装置100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。   The electronic device 100 includes a first terminal 100 a that is electrically connected to the first wiring layer 26, and a second terminal 100 b that is electrically connected to the second wiring layer 28. The first terminal 100a of the electronic device 100 is connected to the input terminal 610a of the inverting amplifier circuit 610 at least in an AC manner. The second terminal 100b of the electronic device 100 is connected to the output terminal 610b of the inverting amplifier circuit 610 at least in an AC manner.

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。   In the illustrated example, the inverting amplifier circuit 610 is configured by one inverter, but may be configured by combining a plurality of inverters (inverting circuits) and amplifier circuits so that a desired oscillation condition is satisfied. .

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13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。   The oscillator 600 may include a feedback resistor for the inverting amplifier circuit 610. In the example shown in FIG. 13, the input terminal and the output terminal of the inverting amplifier circuit 610 are connected via a resistor 620.

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。   The oscillator 600 includes a first capacitor 630 connected between an input terminal 610a of the inverting amplifier circuit 610 and a reference potential (ground potential), and an output terminal 610b of the inverting amplifier circuit 610 and a reference potential (ground potential). And a second capacitor 632 connected to the second capacitor 632. As a result, the MEMS vibrator 100 and the capacitors 630 and 632 can form an oscillation circuit that forms a resonance circuit. The oscillator 600 outputs the oscillation signal f obtained by this oscillation circuit.

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。   Elements (not shown) such as transistors and capacitors constituting the oscillator 600 may be formed on the substrate 10 (see FIG. 2), for example. Thereby, the electronic device 100 and the anti-amplifier circuit 610 can be formed monolithically.

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7参照)、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7参照)、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。   When an element such as a transistor constituting the oscillator 600 is formed on the substrate 10, the element such as a transistor constituting the oscillator 600 may be formed in the same process as the process for forming the electronic device 100 described above. Specifically, in the step of forming the sacrificial layer 80 (see FIG. 7), a gate insulating layer of a transistor may be formed. Further, in the step of forming the second electrode 24 (see FIG. 7), a gate electrode of a transistor may be formed. In this way, by simplifying the manufacturing process of the electronic device 100 and the manufacturing process of the elements such as the transistors included in the oscillator 600, the manufacturing process can be simplified.

発振器600によれば、小型化を図ることができ、かつ高い剛性を有する包囲壁30を備えた電子装置100を含む。そのため、発振器600は、小型化を図ることができ、かつ高い信頼性を有することができる。   The oscillator 600 includes the electronic device 100 including the surrounding wall 30 that can be reduced in size and has high rigidity. Therefore, the oscillator 600 can be reduced in size and can have high reliability.

なお、発振器600は、図14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。   Note that the oscillator 600 may further include a frequency dividing circuit 640 as shown in FIG. The frequency dividing circuit 640 divides the output signal Vout of the oscillation circuit and outputs the oscillation signal f. Thereby, the oscillator 600 can obtain an output signal having a frequency lower than the frequency of the output signal Vout, for example.

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。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1 空洞部、10 基板、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、31 第1壁部、
32 第2壁部、33 第3壁部、34 第4壁部、35 第1開口部、
36 第2開口部、40 導電層、41 第1金属層、42 第2金属層、
43 第3金属層、50 第1被覆層、52 貫通孔、54 第2被覆層、
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、
70 パッシベーション層、80 犠牲層、100 電子装置、100a 第1端子、
100b 第2端子、200 電子装置、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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cavity part, 10 board | substrate, 12 support substrate, 14 1st insulating layer, 16 2nd insulating layer
20 functional elements, 22 1st electrode, 24 2nd electrode, 24a support part, 24b beam part,
26 first wiring layer, 28 second wiring layer, 30 surrounding wall, 31 first wall portion,
32 2nd wall part, 33 3rd wall part, 34 4th wall part, 35 1st opening part,
36 second opening, 40 conductive layer, 41 first metal layer, 42 second metal layer,
43 third metal layer, 50 first coating layer, 52 through-hole, 54 second coating layer,
60 interlayer insulation layers, 61 contact holes, 62 interlayer insulation layers,
63 contact holes, 64 interlayer insulation layers, 65 contact holes,
70 passivation layer, 80 sacrificial layer, 100 electronic device, 100a first terminal,
100b second terminal, 200 electronic device, 600 oscillator, 610 inverting amplifier circuit,
610a input terminal, 610b output terminal, 620 resistor, 630 first capacitor,
632 Second capacitor, 640 frequency divider

Claims (3)

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、
前記基板の上方に形成され、前記機能素子に接続された第1配線層および第2配線層と、
を含み、
前記包囲壁は、平面視において、
第1方向に延在している第1壁部および第2壁部と、
前記第1方向と交差する第2方向に延在し、前記第1壁部および前記第2壁部に接続された第3壁部および第4壁部と、
を有し、
前記第1壁部には、第1開口部が形成され、
前記第2壁部には、第2開口部が形成され、
前記第1配線層は、前記第1開口部を通って、前記包囲壁の内側から外側まで延出し、
前記第2配線層は、前記第2開口部を通って、前記包囲壁の内側から外側まで延出し、
前記第1壁部の幅および前記第2壁部の幅は、前記第3壁部の幅および前記第4壁部の幅よりも大きい、電子装置。
A substrate,
A functional element formed above the substrate;
An enclosing wall formed above the substrate and defining a cavity in which the functional element is disposed;
A first wiring layer and a second wiring layer formed above the substrate and connected to the functional element;
Including
The surrounding wall is in plan view,
A first wall and a second wall extending in a first direction;
A third wall portion and a fourth wall portion extending in a second direction intersecting with the first direction and connected to the first wall portion and the second wall portion;
Have
A first opening is formed in the first wall,
A second opening is formed in the second wall,
The first wiring layer extends from the inside to the outside of the surrounding wall through the first opening,
The second wiring layer extends from the inside to the outside of the surrounding wall through the second opening.
The width of the said 1st wall part and the width | variety of the said 2nd wall part are larger than the width | variety of the said 3rd wall part, and the width | variety of the said 4th wall part.
請求項1において、
前記機能素子は、複数設けられ、
複数の前記機能素子は、前記第1方向に並んで配置されている、電子装置。
In claim 1,
A plurality of the functional elements are provided,
The electronic device, wherein the plurality of functional elements are arranged side by side in the first direction.
請求項1または2に記載の電子装置と、
前記電子装置の前記第1配線層および前記第2配線層と電気的に接続された回路部と、
を含む、発振器。
An electronic device according to claim 1 or 2,
A circuit portion electrically connected to the first wiring layer and the second wiring layer of the electronic device;
Including an oscillator.
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