JP2019062418A - 電子デバイスおよび電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[電子デバイスの構造]
先ず、第1の実施形態に係る電子デバイス1について、図1、図2、および図3を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態に係る電子デバイス1の蓋部20を省略した平面外観図であり、図2は、図1中のA−A線の断面を示す断面図であり、図3は、図2中のB部の部分拡大図である。なお、図1〜図3、および以下に示す図5〜図11、図13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。
次に、第1実施形態に係る電子デバイス1の製造方法について、図4〜図10を参照して説明する。
図4は、第1実施形態に係る電子デバイス1の製造方法を示すフローチャート図であり、図5〜図10は、第1実施形態に係る電子デバイス1の製造工程を示す断面図である。
先ず、基板準備工程(S1)として、SOI基板を基板材料M(図示しない)として、図5に示すように素子部13が形成された素子基板10を準備する。素子基板10には、素子形成層11に素子部13が形成され、素子部13の形成領域の基部12には基部キャビティー16が形成されている。
基板準備工程(S1)によって準備された素子基板10に対して第1の封止部形成工程(S2)が実行される。第1の封止部形成工程(S2)は、図6に示すように、後述する封止孔形成工程(S5)において形成される封止孔を囲うように平面形状の多孔質の第1の封止部30が形成される。第1の封止部30は、多孔質を有する酸化アルミニウムなどが好適に用いられる。第1の封止部30は、酸化アルミニウムを第1の主面10aの上にスパッタリング法により成膜された後に、フォトリソグラフィ法などによってパターニング形成されたレジストマスクを用いて所定の形状に形成される。
蓋部接合工程(S3)では、素子基板10の第1の主面10aに、蓋部20の接合面20aを配置し、素子基板10の第1の主面10aに蓋部20を接合する。蓋部20は、本例ではガラス製の蓋部を用いる場合を例示するが、これに限定されず、例えばセラミックス、金属などであっても良い。
凹部形成工程(S4)は、図8に示すように、素子基板10と蓋部20とが重なる方向からの平面視(Z軸方向から見て)における素子基板10の第1の封止部30の形成領域内に、基部12を形成するシリコンを素子形成層11に至るまでエッチングによって除去し、素子基板10の第1の主面10aと反対の第2の主面10b側に開口し、素子基板によるメンブレン部15を構成する凹部17を形成する。凹部17を形成することで、素子形成層11によるメンブレン部15が形成され、凹部17の底部17aにメンブレン部15の第2の面15bが現れる。
封止孔形成工程(S5)は、図9に示すように、平面視で(Z軸方向から見て)、第1の封止部30と凹部17との重なる領域の素子形成層11を形成する酸化シリコンおよびシリコンを第1の封止部30に至るまでエッチングによって除去し、封止孔14を形成する。つまり、メンブレン部15の第2の面15b(凹部17の底部17a)の一部をエッチングして除去することで、メンブレン部15に封止孔14を形成する。
次に、収容空間Sの空間環境を所定の環境に維持する封止工程(S6)が実行される。封止工程(S6)では、収容空間Sと、収容空間Sの外部と、の間に配設される多孔質の第1の封止部30と封止孔14とを介して、収容空間Sの内部空間の気体、例えば空気、を抜気し、収容空間Sを減圧状態に保持する。
[電子デバイスの構造]
次に、第2実施形態に係る電子デバイス1aについて、図11を参照して説明する。
図11は、第2実施形態に係る電子デバイス1aの構造を示す断面図である。なお、第2実施形態に係る電子デバイス1aは、第1実施形態に係る電子デバイス1に備える第2の封止部40の形態が異なり、その他の構成要素は同じである。従って、第2実施形態に係る電子デバイス1aの説明には、第1実施形態に係る電子デバイス1と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
なお、第2の主面10b側に形成された導電膜50は、素子基板10の第2の主面10bを実装基板に対向して実装した際に、実装基板からのノイズをシールドするためのものであり、収容空間Sに収容された素子部13への外部ノイズの影響を低減することができる。
次に、第2実施形態に係る電子デバイス1aの製造方法について、図12を参照して説明する。
図12は、第2実施形態に係る電子デバイス1aの製造方法を示すフローチャート図である。なお、第2実施形態に係る電子デバイス1aの製造方法は、第1実施形態に係る電子デバイス1の製造方法における封止工程(S6)が異なる。従って、第1実施形態と同じ製造方法である基板準備工程(S1)〜封止孔形成工程(S5)の説明は省略する。
第2実施形態としての電子デバイス1aの製造方法における封止工程(S60)は、図12に示すように、導電膜形成工程(S61)を含んでいる。
導電膜形成工程(S61)は、導電膜50、例えば、Au、Ag、Cu、Al、Pt等の金属を、素子基板10の第2の主面10b側からスパッタリングし、素子基板10の第2の主面10b、メンブレン部15の第2の面15b、および第1の封止部30の封止部面30aの上に積層することで、メンブレン部15に設けられた封止孔14を気密封止する第2の封止部40aを形成することができる。
[電子デバイスの構造]
次に、第3実施形態に係る電子デバイス1bについて、図13を参照して説明する。
図13は、第3実施形態に係る電子デバイス1bの構造を示す断面図である。なお、第3実施形態に係る電子デバイス1bは、第1実施形態に係る電子デバイス1に備える凹部17の形態が異なり、その他の構成要素は同じである。従って、第3実施形態に係る電子デバイス1bの説明には、第1実施形態に係る電子デバイス1と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明は省略する。
Claims (6)
- 素子基板の第1の主面と、前記第1の主面に接合される蓋部と、によって構成される収容空間に、素子部が収容されている電子デバイスであって、
前記素子基板の前記第1の主面とは反対の第2の主面側に開口を備える凹部と、前記凹部の底部と前記第1の主面とで構成されるメンブレン部と、を有し、
前記メンブレン部は、前記メンブレン部を貫通する封止孔を備え、
前記メンブレン部の前記第1の主面側である第1の面および前記封止孔は、多孔質の第1の封止部で覆われており、
前記メンブレン部の前記第2の主面側である第2の面(前記凹部の底部)および前記第1の封止部の前記第2の主面側の封止部面は、第2の封止部で覆われている、
ことを特徴とする電子デバイス。 - 前記第1の封止部は、酸化アルミニウムのスパッタ膜であることを特徴とする請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記第2の封止部は、金属膜又は金属酸化膜であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子デバイス。
- 前記金属膜が前記第2の主面に配設される導電膜から延設されていることを特徴とする請求項3に記載の電子デバイス。
- 素子部が形成されたSOI基板を準備する基板準備工程と、
前記SOI基板の前記素子部が形成されている側の第1の主面に、多孔質の第1の封止部を形成する第1の封止部形成工程と、
前記SOI基板の前記第1の主面に、前記素子部の収容空間を構成する蓋部を接合する蓋部接合工程と、
平面視における前記SOI基板の前記第1の封止部の形成領域内に、前記SOI基板の前記第1の主面と反対の第2の主面側に開口し、前記SOI基板によるメンブレン部を構成する凹部を形成する凹部形成工程と、
前記SOI基板の前記第1の主面と反対の第2の主面側から前記凹部の底部の一部を除去し、前記メンブレン部に封止孔を形成する封止孔形成工程と、
前記収容空間を所定の空間環境とし、前記封止孔を金属の第2の封止部で気密封止する封止工程と、を含む、
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 前記封止工程は、前記第2の主面側に導電膜を形成する導電膜形成工程を含むことを特徴とする請求項5に記載の電子デバイスの製造方法。
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