MEMS器件的制造方法以及MEMS器件与流程

mems器件的制造方法以及mems器件
技术领域
1.本发明涉及mems器件的制造方法以及mems器件。


背景技术：

2.以往，使用mems(micro electro mechanical systems：微机电系统)技术制造出的器件正在普及。该器件例如在集合基板(晶片)形成多个器件后，分割晶片而被单片化为各器件(芯片化)。
3.作为分割晶片的激光加工方法，例如已知具备如下的工序的方法，在具有基板15和设置于基板15的表面的层叠部17a、17b的加工对象物1的基板15的内部对准聚光点来照射激光，在基板15的内部形成改性区域7，通过该改性区域7，沿加工对象物1的切断预定线从加工对象物1的激光入射面在规定距离内侧形成切断起点区域的工序；以及在形成切断起点区域后，从层叠部17a、17b侧对加工对象物1施加应力，从而沿切断预定线来切断加工对象物1的工序(参照专利文献1)。在该激光加工方法中，从加工对象物1的背面21侧照射激光，在基板15的内部形成改性区域7，之后，从加工对象物1的表面3侧照射激光，在层叠部17的内部形成改性区域7。
4.专利文献1:日本特开2007－83309号。
5.然而，在引用文献1的方法中，例如从表面3侧照射的激光在作为加工对象物1的晶片(基板)中，一部分透过到与入射侧相反侧的面。其结果为，在晶片的相反侧的面形成器件部的一部分，例如电极焊盘等的情况下，未被晶片吸收的激光有可能损伤形成于与入射面相反侧的面的器件部。


技术实现要素：

6.本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够抑制器件部的损伤的mems器件的制造方法以及mems器件。
7.本发明的一个方面所涉及的mems器件的制造方法包括：从第二基板的第二主面侧照射激光以便沿第一基板与第二基板的分割线在第二基板的内部形成改性区域的工序，其中，在第一基板的第一主面形成器件部，第二基板的第一主面经由接合部与第一基板的第二主面接合；以及对改性区域施加应力而沿分割线分割第一基板以及第二基板的工序，接合部沿分割线而形成，以遮挡激光。
8.本发明的另一个方面所涉及的mems器件具备：第一基板，在第一主面形成器件部；以及第二基板，第一主面经由接合部与第一基板的第二主面接合，接合部的材料是相对于第一基板以及第二基板具有透过性的能够遮挡激光的金属。
9.根据本发明，能够抑制器件部的损伤。
附图说明
10.图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的谐振装置的制造方法的流程图。
11.图2是表示图1所示的工序的剖视图。
12.图3是表示图1所示的工序的剖视图。
13.图4是表示图1所示的工序的剖视图。
14.图5是表示图4所示的第一基板的俯视图。
15.图6是表示图1所示的工序的剖视图。
16.图7是表示所示的工序的剖视图。
17.图8是表示所示的工序的剖视图。
18.图9是示意性地表示本发明的第一实施方式所涉及的谐振装置的外观的立体图。
19.图10是示意性地表示图9所示的谐振装置的构造的分解立体图。
20.图11是示意性地表示图10所示的谐振器的结构的俯视图。
21.图12是示意性地表示图9至图11所示的沿着谐振装置的xii－xii线的剖面的结构的剖视图。
22.图13是表示本发明的第二实施方式所涉及的谐振装置的制造方法的流程图。
23.图14是表示图13所示的工序的剖视图。
24.图15是表示图13所示的工序的剖视图。
25.图16是示意性表示本发明的第二实施方式所涉及的谐振装置的结构的剖视图。
具体实施方式
26.以下，参照附图并对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，由相同或类似的附图标记表示相同或类似的构成要素。附图是例示的，各部的尺寸、形状是示意性的，不应将本发明的技术范围限定于该实施方式来解释。
27.＜第一实施方式＞
28.首先，参照图1至图8，对本发明的第一实施方式所涉及的mems器件的制造方法进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的谐振装置1的制造方法的流程图。图2是表示图1所示的工序s301的剖视图。图3是表示图1所示的工序s302的剖视图。图4是表示图1所示的工序s303的剖视图。图5是表示图4所示的第一基板330的俯视图。图6是表示图1所示的工序s305的剖视图。图7是表示所示的工序s306的剖视图。图8是表示所示的工序s307的剖视图。此外，在图2至图8中，为了便于说明，示出通过制造方法所制造的多个谐振装置1中的一部分进行说明。
29.在以下的说明中，作为mems器件，列举具备下盖20、谐振器10(以下，将下盖20和谐振器10一起也称为“mems基板50”。)以及上盖30的谐振装置1的例子进行说明。其中，本发明的第一实施方式并不限定于谐振装置1。
30.另外，在以下的说明中，将z轴正方向侧设为上(或者表面)，将z轴正方向侧设为下(或者背面)来进行说明。
31.如图1所示，首先，准备与谐振装置1的上盖30对应的第一基板330(s301)。
32.使用硅(si)基板(以下，称为“si基板”)来形成第一基板330。具体而言，如图2所示，在第一基板330在其背面形成有凹部31。第一基板330由规定的厚度的硅(si)晶片(以下，称为“si晶片”)l3形成。第一基板330中的表面、背面(与谐振器10对置的面)以及贯通电极v1、v2的侧面被氧化硅膜l31覆盖。氧化硅膜l31例如通过si晶片l3的表面的氧化、化学气
相蒸镀(cvd:chemical vapor deposition)形成于si晶片l3的表面。
33.在第一基板330的上表面形成有多个电极焊盘41a、41b。具体而言，在氧化硅膜l31上层叠树脂膜l32，在氧化硅膜l31上形成有多个电极焊盘41a、41b。各电极焊盘41a、41b例如使用金(au)、铝(al)等金属而形成。
34.另外，各电极焊盘41a形成为与贯通电极v1接触。具体而言，通过蚀刻等加工除去树脂膜l32的一部分，在露出的贯通电极v1和树脂膜l32上形成电极焊盘41a。同样地，各电极焊盘41b形成为与贯通电极v2接触。具体而言，通过蚀刻等加工除去树脂膜l32的一部分，在露出的贯通电极v2和树脂膜l32上形成电极焊盘41b。
35.另外，贯通电极v1、v2通过在形成于第一基板330的贯通孔中填充导电性材料而形成。所填充的导电性材料例如是掺杂杂质的多晶硅(poly－si)、铜(cu)、金(au)、掺杂杂质是单晶硅等。
36.返回到图1，接下来，准备与谐振装置1的mems基板50(谐振器10以及下盖20)对应的第二基板350(s302)。
37.在第二基板350中，使si基板彼此相互接合。此外，第二基板350也可以使用soi基板来形成。如图3所示，第二基板350包括si晶片l1、si基板f2以及氧化硅(例如sio2)层f21。
38.si晶片l1在与si基板f2对置的面(图3中，上表面)形成有凹部21。si晶片l1的厚度例如是150μm左右，凹部21的深度例如是50μm左右。另外，si晶片l1由未简并的硅形成，其电阻率例如为16mω
·
cm以上。
39.si基板f2例如使用厚度6μm左右的简并的n型硅(si)半导体而形成，作为n型掺杂剂，能够包括磷(p)、砷(as)、锑(sb)等。si基板f2所使用的简并硅(si)的电阻值例如小于16mω
·
cm，更优选为1.2mω
·
cm以下。并且，在si基板f2的下表面，作为温度特性修正层的一个例子，形成有氧化硅(例如sio2)层f21。由此，能够提高温度特性。此外，氧化硅层f21可以形成于si基板f2的上表面，或可以形成于si基板f2的上表面以及下表面的两方。
40.在si基板f2的上表面，换句话说，第二基板350的上表面沿分割线ln1形成有接合部60。此外，第二基板350的上表面与第二基板350的下表面对置，相当于本发明的“第一主面”的一个例子。接合部60例如使用铝(al)以及锗(ge)的合金而形成。此外，接合部60可以由金(au)膜以及锡(sn)膜等形成，或者由金(au)与硅(si)、金(au)与金(au)、铜(cu)与锡(sn)等组合。另外，为了提高紧贴性，接合部60也可以在层叠的层间较薄地夹着钛(ti)、氮化钛(tin)、氮化钽(tan)等。
41.接合部60具有沿分割线ln1的一部分而形成的开口65。在形成没有开口的接合部60后，通过蚀刻等加工除去接合部60的一部分，从而形成开口65。
42.在si基板f2的上表面，除了接合部60之外还形成有连接布线70。连接布线70与未图示的谐振器10电连接。连接布线70例如使用铝(al)、金(au)、锡(sn)等金属而形成。通过使用与接合部60相同的种类的金属作为连接布线70的材料，能够使制造工序简单化。
43.在本实施方式中，示出将接合部60以及连接布线70形成于第二基板350的上表面的例子，但并不限于此。例如，也可以将接合部60以及连接布线70的至少一方形成于图2所示的第一基板330的下表面。此外，第一基板330的下表面与第一基板330的上表面对置，相当于本发明的“第二主面”的一个例子。另外，在接合部60由多个材料构成的情况下，可以将接合部60中的一部分的材料例如锗(ge)形成于第一基板330的下表面，将接合部60中的剩
余的材料例如铝(al)形成于第二基板350的上表面。同样地，在连接布线70由多个材料构成的情况下，也可以将连接布线70中的一部分的材料形成于第一基板330的下表面，将连接布线70中的剩余的材料形成于第二基板350的上表面。
44.返回到图1，接下来，经由接合部60将第一基板330的下表面和第二基板350的上表面接合(s303)。
45.具体而言，第一基板330的下表面以及第二基板350的上表面通过接合部60而被共晶接合。如图4所示，使第一基板330以及第二基板350的位置对准，以使第一基板330的贯通电极v1、v2和第二基板350的连接布线70接触。在进行对位后，通过加热器等夹着第一基板330和第二基板350，进行用于共晶接合的加热处理。用于共晶接合的加热处理中的温度为共焦点的温度以上，例如424℃以上，加热时间例如是10分钟以上且20分钟以下左右。在加热时，第一基板330以及第二基板350例如被5mpa以上且25mpa以下左右的压力按压。这样，接合部60将第一基板330的下表面和第二基板350的上表面共晶接合。
46.如图5所示，各接合部60沿xy平面形成为大致矩形的环状。各接合部60的短边沿与x轴平行的分割线ln1延伸，各接合部60的长边沿与y轴平行的分割线ln2延伸。在y轴正方向侧配置的各接合部60的短边和在y轴负方向侧配置的各接合部60的短边隔着分割线ln1而分离。同样地，在x轴正方向侧配置的各接合部60的长边和在x轴负方向侧配置的各接合部60的长边隔着分割线ln2而分离。另外，各接合部60具有从角部延伸并与对置的其它接合部60的角部连接的流道。该流道和夹着分割线ln1、ln2的缝隙(间隙)形成接合部60的开口65。
47.第一基板330的上表面上的分割线ln1、ln2的宽度例如为5μm以上且20μm以下。由此，在沿分割线ln1、ln2分割第一基板330以及第二基板350并单片化(芯片化)为各谐振装置1(各芯片)时，能够使各谐振装置1小型化，并且能够增加谐振装置1的可取的个数。
48.另一方面，第二基板350的上表面上的开口65的宽度中的最窄的部分的宽度aw例如为20μm以下。
49.电极焊盘41a～41d形成在接合部60的各角部的上方。在俯视第一基板330的上表面时，各电极焊盘41a～41d具有沿y轴方向延伸的矩形状。另外，各电极焊盘41a～41d隔着分割线ln1、ln2而配置。即，电极焊盘41a以及电极焊盘41b隔着分割线ln1而配置，电极焊盘41c以及电极焊盘41d隔着分割线ln1而配置。另外，电极焊盘41a以及电极焊盘41c隔着分割线ln2而配置，电极焊盘41b以及电极焊盘41d隔着分割线ln2而配置。此外，电极焊盘41a～41d相当于本发明的“器件部”的一个例子，第一基板330的上表面相当于本发明的“第一主面”的一个例子。
50.各电极焊盘41a～41d距第一基板330的上表面上的分割线ln1、ln2的距离pd大于开口65的宽度aw的1/2。换句话说，例如在开口65的宽度aw为20μm时，各电极焊盘41a～41d的距离pd大于10μm。
51.另外，各电极焊盘41a～41d距第一基板330的上表面上的分割线ln1、ln2的距离pd为第一基板330的厚度(z轴方向的长度)的1/6以上。换句话说，例如在第一基板330的厚度为150μm时，各电极焊盘41a～41d的距离pd为50μm以上。
52.返回到图1，接下来，在第二基板350的下表面粘贴切割胶带dt(s304)。切割胶带dt是通过在聚氯乙烯(pvc)、聚对苯二甲酸乙酯(pet)、聚烯烃(po)等基材涂布粘合剂而形成的。此外，第二基板350的下表面相当于本发明的“第二主面”的一个例子。
53.在本实施方式中，作为分割第一基板330以及第二基板350的方法，使用能够使分割线ln1、ln2的宽度相对较小(窄)的隐形切割技术来进行切割。在隐形切割技术中，在作为分割对象物的第一基板330以及第二基板350各个的内部形成改性区域(改性层)，以每个改性区域为起点来切割第一基板330以及第二基板350。
54.接下来，从第一基板330的上表面侧照射激光ll，以便沿分割线ln1、ln2在第一基板330的内部形成改性区域ma1(s305)。
55.如图6所示，激光ll以在第一基板330的厚度方向(与z轴平行的方向)的规定位置聚焦(聚光)的方式照射。激光ll相对于第一基板330具有透过性。在第一基板330例如为si基板的情况下，激光ll的波长为1000nm～2000nm左右。所照射的激光ll的一部分被第一基板330的内部吸收，在焦点位置周边形成改性区域ma1。
56.而且，通过使激光ll以及第一基板330的至少一方沿分割线ln1在与x轴方向平行的方向上移动，从而能够在第一基板330的内部形成沿分割线ln1的改性区域ma1。同样地，通过使激光ll以及第一基板330的至少一方沿分割线ln2在与y轴方向平行的方向上移动，能够在第一基板330的内部形成沿分割线ln2的改性区域ma1。
57.如前述那样，各电极焊盘41a～41d距第一基板330的上表面上的分割线ln1、ln2的距离pd为第一基板330的厚度(z轴方向的长度)的1/6以上。由此，能够防止各电极焊盘41a～41d干扰从第一基板330的上表面侧沿分割线ln1、ln2照射的激光ll。
58.改性区域ma1在第一基板330的厚度方向(与z轴平行的方向)包括未图示的裂缝(裂纹)。该裂缝通过施加应力而朝向第一基板330的上表面以及下面伸展。因此，通过对形成于第一基板330的内部的改性区域ma1施加应力，能够沿分割线ln1、ln2分割第一基板330。
59.在第一基板330的内部未被吸收的激光ll试图透过第一基板330入射到第二基板350的上表面。该激光ll其一部分被沿分割线ln1、ln2所形成的接合部60遮挡。通过相对于激光ll的波长充分减小开口65的宽度aw，可以减少通过接合部60的开口65的激光ll的光量。
60.此外，在图6中，示出在第一基板330的内部的一个地方形成改性区域ma1的例子，但并不限于此。改性区域ma1的数量根据第一基板330的厚度而变更。因而，例如可以通过分别照射焦点位置不同的激光，而在第一基板330的厚度方向(与z轴平行的方向)形成多个改性区域。
61.返回到图1，接下来，从第二基板350的下表面侧照射激光ll，以便沿分割线ln1、ln2在第二基板350的内部形成改性区域ma2(s306)。
62.如图7所示，激光ll以在第二基板350的厚度方向(与z轴平行的方向)的规定位置聚焦(聚光)的方式照射。激光ll也相对于第二基板350具有透过性。在第二基板350例如为si基板的情况下，激光ll的波长为1000nm(1μm)～2000nm(2μm)左右。所照射的激光ll其一部在第二基板350的内部被吸收，在焦点位置周边形成改性区域ma2。
63.而且，通过使激光ll以及第二基板350的至少一方沿分割线ln1在与x轴方向平行的方向上移动，从而能够在第二基板350的内部形成沿分割线ln1的改性区域ma2。同样地，通过使激光ll以及第二基板350的至少一方沿分割线ln2在与y轴方向平行的方向上移动，能够在第二基板350的内部形成沿分割线ln2的改性区域ma2。
64.改性区域ma2在第二基板350的厚度方向(与z轴平行的方向)上包含未图示的裂缝(裂纹)。该裂缝通过施加应力而朝向第二基板350的上表面以及下面伸展。因此，通过对形成于第二基板350的内部的改性区域ma2施加应力，能够沿分割线ln1、ln2分割第二基板350。
65.在第二基板350的内部未被吸收的激光ll试图透过第二基板350入射到第一基板330的下表面。该激光ll其一部分比沿分割线ln1、ln2所形成的接合部60遮挡。通过相对于激光ll的波长充分减小开口65的宽度aw，可以减少通过接合部60的开口65的激光ll的光量。
66.这样，沿分割线ln1、ln2所形成的接合部60遮挡从第二基板350的下表面侧照射的激光ll，由此能够减少在第二基板350的内部未被吸收而入射到第一基板330的激光ll的光量。因此，能够抑制由激光ll引起的形成于第一基板330的电极焊盘41a～41d等器件部的损伤。
67.另外，如前述那样，各电极焊盘41a～41d距第一基板330的上表面上的分割线ln1、ln2的距离pd大于开口65的宽度aw的1/2。由此，由于各电极焊盘41a～41d配置于相对于分割线ln1、ln2比开口65更靠外侧，所以即使从第二基板350的下表面侧沿分割线ln1、ln2照射的激光ll通过开口65，也能够减少作用于形成在第一基板330的上表面的各电极焊盘41a～41d或者形成在其下的树脂膜l32的可能性。因此，能够进一步抑制由激光ll引起的形成于第一基板330的各电极焊盘41a～41d的损伤。
68.此外，在图7中，示出在第二基板350的内部的一个地方形成改性区域ma2的例子，但并不限于此。改性区域ma2的数量根据第二基板350的厚度而变更。因而，例如可以通过分别照射焦点位置不同的激光，而在第二基板350的厚度方向(与z轴平行的方向)上形成多个改性区域。
69.返回到图1，接下来，沿分割线ln1、ln2分割第一基板330以及第二基板350(s307)。
70.具体而言，如图8中黑箭头所示，在与y轴正方向以及y轴负方向平行的方向上分别使切割胶带dt扩展。通过扩展该切割胶带dt，而在第二基板350的下表面产生图8中白箭头所示的拉伸应力，拉伸应力传递到第二基板350的内部，并施加到改性区域ma2的裂缝。其结果，裂缝伸展，第二基板350被分割。另外，通过进一步扩展切割胶带dt而在第一基板330的下表面产生拉伸应力，拉伸应力传递到第一基板330的内部，并施加到改性区域ma1的裂缝。其结果为，裂缝伸展，第一基板330被分割。
71.这样，通过沿分割线ln1、ln2分割第一基板330以及第二基板350，从而第一基板330以及第二基板350被单片化(芯片化)为具备上盖30以及mems基板50(下盖20以及谐振器10)的每个谐振装置1。
72.此处，在接合部60不具有开口65的情况下，接合部60横跨分割线ln1、ln2(横穿)而形成。因此，在沿分割线ln1、ln2分割第一基板330以及第二基板350时，有时在接合部60中产生分割不良。该分割不良的结果是有可能在单片化的谐振装置1产生例如突起(毛刺)等产品不良。因而，通过接合部60具有沿分割线ln1、ln2的一部分所形成的开口65，能够抑制在沿分割线ln1、ln2分割第一基板330以及第二基板350时可能产生的分割不良。
73.另外，如前述那样，第二基板350的上表面上的开口65的宽度aw为20μm以下。由此，能够兼得激光ll的遮挡和分割不良的抑制。
74.接下来，参照图9至图12，对使用本发明的第一实施方式所涉及的mems器件的制造方法所制造的谐振装置1进行说明。图9是示意性地示出本发明的第一实施方式所涉及的谐振装置1的外观的立体图。图10是示意性地示出图9所示的谐振装置1的结构的分解立体图。图11是示意性地示出图10所示的谐振器10的结构的俯视图。图12是示意性地示出图9～图11所示的沿谐振装置1的xii－xii线的剖面的结构的剖视图。
75.在以下的说明中，将谐振装置1中的设置有上盖30的一侧设为上(或者表面)，将设置有下盖20的一侧设为下(或者背面)，进行说明。
76.谐振装置1具备mems基板50(下盖20以及谐振器10)和上盖30。即，谐振装置1通过按照mems基板50、前述的接合部60以及盖30的顺序层叠而构成。
77.谐振器10是使用mems技术所制造的mems振子。谐振器10和上盖30经由接合部60接合。
78.上盖30沿xy平面以平板状扩展，在其背面例如形成有平坦的立方体形状的凹部31。凹部31被侧壁33围起，形成振动空间的一部分，该振动空间是谐振器10振动的空间。此外，也可以是上盖30不具有凹部31而为平板状的结构。
79.在上盖30的表面设置有四个电极焊盘41a、41b、41c、41d。各电极焊盘41a、41b、41c、41d与谐振器10电连接。
80.下盖20具有沿xy平面设置的矩形平板状的底板22、以及从底板22的周边部沿z轴方向，即下盖20与谐振器10的层叠方向延伸的侧壁23。在下盖20，在与谐振器10对置的面上，形成有由底板22的表面和侧壁23的内面形成的凹部21。凹部21形成谐振器10的振动空间的一部分。此外，下盖20也可以是不具有凹部21而为平板状的结构。
81.如图11所示，谐振器10是使用mems技术所制造的mems振子，在图11的正交坐标系中的xy平面内进行面外振动。此外，谐振器10并不限于使用面外弯曲振动模式的谐振器。谐振装置1的谐振器例如可以使用扩展振动模式、纵向厚度振动模式、兰姆波振动模式、面内弯曲振动模式、表面波振动模式。这些振子例如被应用于定时装置、rf滤波器、双工器、超声波换能器、陀螺仪传感器、加速度传感器等。另外，也可以用于具有促动器功能的压电镜、压电陀螺仪、具有压力传感器功能的压电麦克风、超声波振动传感器等。还可以用于静电mems元件、电磁驱动mems元件、压电电阻mems元件。
82.谐振器10具备振动部120、保持部140以及保持臂110。
83.保持部140形成为矩形的框状，以便沿xy平面包围振动部120的外侧。例如，保持部140由棱柱形状的框体一体地形成。此外，保持部140只要设置在振动部120的周围的至少一部分即可，并不限定于框状的形状。
84.保持臂110设置于保持部140的内侧，将振动部120和保持部140连接。
85.振动部120设置于保持部140的内侧，在振动部120与保持部140之间以规定的间隔形成有空间。在图11所示的例子中，振动部120具有基部130和4个振动臂135a～135d(以下，也统称为“振动臂135”)。此外，振动臂的数量并不限于4个，例如设定为1个以上的任意的数量。在本实施方式中，各振动臂135a～135d和基部130一体地形成。
86.在俯视时，基部130在x轴方向上具有长边131a、131b，在y轴方向上具有短边131c、131d。长边131a是基部130的前端的面(以下，也称为“前端131a”)的一个边，长边131b是基部130的后端的面(以下，也称为“后端131b”)的一个边。在基部130中，前端131ah和后端
131b被设为相互对置。
87.基部130在前端131a与振动臂135连接，在后端131b与后述的保持臂110连接。此外，在图11所示的例子中，在俯视时，基部130具有大致长方形的形状，但并不限于此。基部130只要形成为相对于沿着长边131a的垂直二等分线所规定的虚拟平面p大致面对称即可。例如，基部130可以是长边131b比131a短的梯形，也可以是将长边131a作为直径的半圆的形状。另外，基部130的各面并不限于平面，也可以是弯曲的面。此外，虚拟平面p是经过振动部120中的、振动臂135排列的方向的中心的平面。
88.在基部130中，从前端131a朝向后端131b的方向上的、前端131a与后端131b的最长距离亦即基部长度为35μm左右。另外，与基部长度方向正交的宽度方向，即，基部130的侧端彼此的最长距离亦即基部宽度为265μm左右。
89.振动臂135沿着y轴方向延伸，并分别具有相同的尺寸。振动臂135分别在基部130与保持部140之间与y轴方向平行地设置，一端与基部130的前端131a连接而成为固定端，另一端成为开放端。另外，振动臂135分别在x轴方向上以规定的间隔并列设置。此外，振动臂135例如x轴方向的宽度为50μm左右，y轴方向的长度为465μm左右。
90.振动臂135分别例如距开放端150μm左右的部分比振动臂135的其它部位宽x轴方向的宽度。该宽度变宽的部位被称为施重部g。施重部g例如比振动臂135的其它部位沿x轴方向左右宽度各宽10μm，x轴方向的宽度为70μm左右。施重部g通过与振动臂135相同的工序而一体形成。通过形成施重部g，在振动臂135中，开放端侧的固定端侧的每单位长度的重量比固定端侧的每单位长度的重量重。因此，通过每个振动臂135在开放端侧具有施重部g，能够增大各振动臂中的上下方向的振动的振幅。
91.在振动部120的表面(与上盖30对置的面)形成有后述的保护膜235，以覆盖其整个面。另外，在振动臂135a～135d的开放端侧的前端中的保护膜235的表面分别形成有频率调整膜236。能够通过保护膜235以及频率调整膜236来调整振动部120的谐振频率。
92.此外，在本实施方式中，谐振器10的表面(与上盖30对置的一侧的面)的大致整个面被保护膜235覆盖。进而，保护膜235的表面其大致整个面被寄生电容减少膜240覆盖。其中，保护膜235只要至少覆盖振动臂135即可，并不限于覆盖谐振器10的大致整个面的结构。
93.如图12所示，在谐振装置1中，在下盖20的侧壁23上接合谐振器10的保持部140，而且，将谐振器10的保持部140和上盖30的侧壁33接合。在这样下盖20与上盖30之间保持谐振器10，通过下盖20、上盖30以及谐振器10的保持部140来形成振动臂135振动的振动空间。另外，在上盖30的上表面(与谐振器10所对置的面相反侧的面)形成有电极焊盘41a、41b。电极焊盘41a、41b和谐振器10通过贯通电极v1、v2、连接布线70以及接触电极76a、76b而电连接。
94.上盖30在其周边部(侧壁33)通过接合部60与谐振器10的保持部140接合。上盖30中的、与谐振器10对置的下表面、上表面以及贯通电极v1、v2的侧面被氧化硅膜l31覆盖。
95.另外，在上盖30的凹部31中的与谐振器10对置的一侧的面形成于吸气层34。吸气层34例如由钛(ti)等形成，吸附在振动空间中产生的排气。由于在本实施方式的上盖30中，且在凹部31中与谐振器10对置的面的几乎整个面形成吸气层34，所以能够抑制振动空间的真空度的降低。
96.上盖30的贯通电极v1实现作为使电极焊盘41a和连接布线70电连接的布线的作用。上盖30的贯通电极v2实现作为使电极焊盘41b和连接布线70电连接的布线的作用。
97.下盖20的底板22以及侧壁23通过si晶片l1一体地形成。另外，下盖20通过侧壁23的上表面与谐振器10的保持部140接合。
98.谐振器10中的保持部140、基部130、振动臂135以及保持臂110通过相同的工序一体地形成。谐振器10在si基板f2上形成压电薄膜f3，以覆盖si基板f2，进而在压电薄膜f3上层叠金属层e2。而且，在金属层e2上层叠压电薄膜f3以覆盖金属层e2，并在压电薄膜f3上层叠金属层e1。在金属层e1上层叠保护膜235以覆盖金属层e1，并在保护膜235上层叠寄生电容减少膜240。
99.在si基板f2的下表面，作为温度特性修正层的一个例子，形成氧化硅(例如sio2)层f21。
100.金属层e1、e2例如厚度为0.1μm以上且0.2μm以下左右，在成膜后，通过蚀刻等图案化为所希望的形状。金属层e1、e2使用结晶构造为体心立法构造金属。具体而言，金属层e1、e2使用mo(钼)、钨(w)等而形成。
101.金属层e1形成为例如在振动部120上实现作为上部电极的作用。另外，金属层e1形成为在保持臂110、保持部140上实现作为用于在设置于谐振子10的外部的交流电源连接上部电极的布线的作用。
102.另一方面，金属层e2形成为在振动部120上实现作为下部电极的作用。另外，金属层e2形成为在保持臂110、保持部140上实现用于在设置于谐振子10的外部的电路连接下部电极的布线的作用。
103.压电薄膜f3是将所施加的电压转换为振动的压电体的薄膜。压电薄膜f3由晶体结构具有纤锌矿型六方晶体结构的材质形成，例如可以以氮化铝(aln)、氮化钪铝(scaln)、氧化锌(zno)、氮化镓(gan)、氮化铟(inn)等氮化物或氧化物为主成分。其中，氮化钪铝是氮化铝中的铝的一部分被置换成钪而成的，也可以代替钪而由镁(mg)及铌(nb)、或者镁(mg)及锆(zr)等两种元素来置换。压电薄膜f3例如具有1μm的厚度，但也可以使用0.2μm～2μm左右的厚度。
104.压电薄膜f3根据通过金属层e1、e2施加至压电薄膜f3的电场而在xy平面的面内方向即y轴方向上伸缩。通过该压电薄膜f3的伸缩，振动臂135使其自由端朝向下盖20以及上盖30的内面位移，并以面外的弯曲振动模式进行振动。
105.在本实施方式中，施加于外侧的振动臂135a、135d的电场的相位和施加于内侧的振动臂135b、135c的电场的相位被设定为彼此相反相位。由此，外侧的振动臂135a、135d和内侧的振动臂135b、135c在彼此相反的方向上位移。例如，若外侧的振动臂135a、135d的自由端朝向上盖30的内面位移，则内侧的振动臂135b、135c的自由端朝向下盖20的内面位移。
106.保护膜235防止压电振动用的上部电极亦即金属层e2的氧化。优选保护膜235由基于蚀刻的质量降低的速度比频率调整膜236慢的材料形成。质量降低速度由蚀刻速度，即，每单位时间被除去的厚度与密度的积表示。例如除了氮化铝(aln)、氮化钪铝(scaln)、氧化锌(zno)、氮化镓(gan)、氮化铟(inn)等压电膜之外，保护膜235还由氮化硅(sin)、氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)等绝缘膜形成。保护膜235的厚度例如为0.2μm左右。
107.频率调整膜236形成在振动部120的大致整个面后，通过蚀刻等加工仅形成于规定的区域。频率调整膜236由基于蚀刻的质量降低的速度比保护膜235快的材料形成。具体而言，频率调整膜236由钼(mo)、钨(w)、金(au)、白金(pt)、镍(ni)、钛(ti)等金属构成。
108.此外，保护膜235和频率调整膜236的质量降低速度的关系如果如前述那样，则蚀刻速度的大小关系的任意的。
109.寄生电容减少膜240由正硅酸乙酯(teos)形成。寄生电容减少膜240的厚度为1μm左右。减少迂回布线部中的寄生电容，并且具有作为不同的电位的布线交叉时的绝缘层的功能、和作为用于扩大振动空间的隔离的功能。
110.接合部60将mems基板50和上盖30接合，以密封谐振器10的振动空间。由此，振动空间被气密地密封，维持真空状态。
111.接合部60的材料是相对于上盖30以及mems基板50(下盖20以及谐振器10)具有透过性的能够遮挡激光ll的金属。由此，在分割时，从mems基板50(下盖20以及谐振器10)的下表面侧照射的激光ll被接合部60遮挡，能够减少入射到上盖30的光量。因此，能够抑制由激光ll引起的形成于上盖30的电极焊盘41a～41d等的器件部的损伤。
112.在图12所示的例子中，铝(al)层61、锗(ge)层62以及铝(al)层63分别记载为独立的层，但实际上，这些界面分别共晶接合。
113.接合部60在mems基板50(下盖20以及谐振器10)的上表面中从外缘隔开第一距离d1而配置。由此，能够抑制伴随在接合部60不隔开第一距离d1的情况下可能产生的分割不良的突起(毛刺)等谐振装置1的产品不良。
114.接合部60的第一距离d1例如为20μm以下。由此，能够兼得激光ll的遮光和谐振装置1的产品不良的抑制。
115.各电极焊盘41a～41d在上盖30的上表面从外缘隔开比第一距离d1大的第二距离d2而配置(第一距离d1＜第二距离d2)。由此，由于各电极焊盘41a～41d配置于相对于外缘比接合部60更靠内侧，所以能够减少在分割时从mems基板50(下盖20以及谐振器10)的下表面侧照射的激光ll作用于各电极焊盘41a～41d的可能性。因此，能够进一步抑制由激光ll引起的形成于上盖30的各电极焊盘41a～41d的损伤。
116.各电极焊盘41a～41d的第二距离d2例如为上盖30的厚度(z轴方向的长度)的1/6以上。由此，能够防止各电极焊盘41a～41d干扰在分割时从上盖30的上表面侧照射的激光ll。
117.连接布线70经由贯通电极v1与电极焊盘41a电连接并与接触电极76a电连接。另外，连接布线70经由贯通电极v2与电极焊盘41b电连接，并与接触电极76b电连接。
118.接触电极76a形成为与谐振器10的金属层e1接触，并将连接布线70和谐振器10电连接。接触电极76b形成为与谐振器10的金属层e2接触，并将连接布线70和谐振器10电连接。具体而言，在连接接触电极76a和金属层e1时，除去层叠在金属层e1上的压电薄膜f3、保护膜235以及寄生电容减少膜240的一部分，形成通孔v3，以使金属层e1露出。在所形成的通孔v3的内部填充与接触电极76a同样的材料，从而连接金属层e1和接触电极76a。同样地，在连接接触电极76b和金属层e2时，除去层叠在金属层e2上的压电薄膜f3以及寄生电容减少膜240的一部分，形成通孔v4，以使金属层e2露出。在所形成的通孔v4的内部填充接触电极76b，从而将金属层e2和接触电极76b连接。接触电极76a、76b例如由铝(al)、金(au)、锡(sn)等金属构成。此外，优选金属层e1与接触电极76a的连接位置、以及金属层e2与接触电极76b的连接位置为振动部120的外侧的区域，在本实施方式中，通过保持部140连接。
119.＜第二实施方式＞
120.接下来，参照图13～图16，对本发明的第二实施方式所涉及的mems器件的制造方法以及mems器件进行说明。此外，对与第一实施方式相同或者类似的结构附加相同或者类似的附图标记。以下，对与第一实施方式不同的点进行说明。另外，对于基于同样的结构的同样的作用效果，不依次提及。
121.首先，参照图13～图15，对本发明的第二实施方式所涉及的mems器件的制造方法进行说明。图13是表示本发明的第二实施方式所涉及的谐振装置1的制造方法的流程图。图14是表示图13所示的工序s311的剖视图。图15是表示图13所示的工序s312的剖视图。此外，在图14以及图15中，为了便于说明，示出通过制造方法所制造的多个谐振装置1中的一部分进行说明。
122.如图13所示，本发明的第二实施方式所涉及的谐振装置1的制造方法在工序s304中在第二基板350的下表面粘贴切割胶带dt后，形成第一基板330的改性区域ma1和第二基板350的改性区域ma2的顺序更换这一点与本发明的第一实施方式所涉及的谐振装置1的制造方法不同。
123.即，首先，从第二基板350的下表面侧照射激光ll，以便沿分割线ln1、ln2在第二基板350的内部形成改性区域ma2(s311)。
124.如图14所示，从第二基板350的下表面侧照射的激光ll其一部分在第二基板350的内部被吸收，在焦点位置周边形成改性区域ma2。
125.而且，通过使激光ll以及第二基板350的至少一方沿分割线ln1在与x轴方向平行的方向上移动，能够在第二基板350的内部形成沿分割线ln1的改性区域ma2。同样地，通过使激光ll以及第二基板350的至少一方沿分割线ln2在与y轴方向平行的方向上移动，能够在第二基板350的内部形成沿分割线ln2的改性区域ma2。
126.此处，若形成改性区域ma2，则产生以改性区域ma2为起点的应力。如图14中白箭头所示，该应力作用于使第二基板350变宽的方向(与y轴平行的方向)。若如第一实施方式那样先在第一基板330的内部形成沿分割线ln1、ln2的改性区域ma1，则由于前述的使第一基板330变宽的方向的应力，第一基板330有可能翘曲。因而，在第二基板350的下表面粘贴切割胶带dt，在第一基板330的内部形成改性区域ma1前，从第二基板的下表面侧照射激光而在第二基板350的内部形成改性区域ma2，从而能够通过图14中黑箭头所示的切割胶带dt的粘合力来抵消以改性区域ma2为起点使第二基板350变宽的方向的应力。因此，能够抑制第二基板350的弯曲，并能够减少由于弯曲而产生的照射激光ll时的焦点计测错误等。
127.本发明的第二实施方式的谐振装置1在接合部60a不具有开口的点与本发明的第一实施方式的谐振装置1不同。
128.在第二基板350的内部未被吸收的激光ll试图透过第二基板350入射到第一基板330的下表面。该激光ll其全部被沿分割线ln1所形成的接合部60a遮挡。
129.返回到图13，接下来，从第一基板330的上表面侧照射激光ll，以沿分割线ln1、ln2在第一基板330的内部形成改性区域ma1(s312)。
130.如图15所示，从第一基板330的上表面侧照射的激光ll其一部分在第一基板330的内部被吸收，形成改性区域ma2。
131.而且，通过使激光ll以及第一基板330的至少一方沿分割线ln1在与x轴方向平行的方向上移动，能够在第一基板330的内部形成沿分割线ln1的改性区域ma1。同样地，通过
使激光ll以及第二基板350的至少一方沿分割线ln2在与y轴方向平行的方向上移动，能够在第一基板330的内部形成沿分割线ln2的改性区域ma1。
132.这样，在从第二基板350的下表面侧照射激光ll而在第二基板350的内部形成改性区域ma2后，从第一基板330的上表面侧照射激光ll，以沿分割线ln1、ln2在第一基板330的内部形成改性区域ma1，同比如第一实施方式那样在第二基板350的内部形成改性区域ma2先在第一基板330的内部形成改性区域ma1的情况相比较，能够抑制第一基板330的弯曲。另外，通过对第一基板330的改性区域ma1施加应力，从而容易分割第一基板。
133.在第二基板350的内部未被吸收的激光ll试图透过第二基板350而入射到第一基板330的下表面。该激光ll其全部被沿分割线ln1所形成的接合部60a遮挡。
134.接下来，参照图16，对本发明的第二实施方式所涉及的mems器件进行说明。图16是示意性地示出本发明的第二实施方式所涉及的谐振装置1的结构的剖视图。图16是与图12相同的剖面视的图。
135.如图16所示，接合部60a在mems基板50(下盖20以及谐振器10)的上表面从外缘隔开距离而配置的点上与本发明的第一实施方式所涉及的谐振装置1的接合部60不同。即，在本实施方式中，图12所示的接合部60的第一距离d1为零。
136.以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明。但在本发明的一个实施方式所涉及的谐振装置的制造方法中，接合部沿分割线而形成，以遮挡从第二基板的下表面侧照射的激光。由此，能够减少在第二基板的内部未被吸收而入射到第一基板的激光的光量。因此，能够抑制由激光引起的、形成于第一基板的电极焊盘等器件部的损伤。
137.另外，在前述的制造方法中，在第二基板的下表面粘贴切割胶带，在第一基板的内部形成改性区域前，从第二基板的下表面侧照射激光而在第二基板的内部形成改性区域，由此能够通过图14中黑箭头所示的切割胶带的粘着力抵消以改性区域为起点使第二基板扩展的方向的应力。因此，能够抑制第二基板的弯曲，并能够减少由于弯曲而产生的照射激光时的焦点计测错误等。
138.另外，在前述的制造方法中，在从第二基板的下表面侧照射激光而在第二基板的内部形成改性区域后，从第一基板的上表面侧照射激光，以沿分割线在第一基板的内部形成改性区域。由此，同比在第二基板的内部形成改性区域先在第一基板的内部形成改性区域的情况相比较，能够抑制第一基板的弯曲。另外，通过对第一基板的改性区域施加应力，从而容易分割第一基板。
139.另外，在前述的制造方法中，接合部具有沿分割线的一部分所形成的开口。由此，能够抑制在沿分割线分割第一基板以及第二基板时可能产生的分割不良。
140.另外，在前述制造方法中，第一基板的上表面上的分割线的宽度为5μm以上且20μm以下。由此，沿分割线分割第一基板以及第二基板而单片化(芯片化)为各谐振装置(各芯片)时，能够使各谐振装置小型化，并能够增加谐振装置的可取的个数。另外，第二基板的上表面上的开口的宽度为20μm以下。由此，能够兼得激光的遮光和分割不良的抑制。
141.另外，在前述的制造方法中，各电极焊盘距第一基板的上表面上的分割线的距离大于开口的宽度的1/2。由此，由于各电极焊盘配置于相对于分割线比开口更靠外侧，所以即使从第二基板的下表面侧沿分割线照射的激光通过开口，也能够减少作用于形成在第一基板的上表面的各电极焊盘或者形成在其下的树脂膜的可能性。因此，能够进一步抑制由
激光引起的形成在第一基板的各电极焊盘的损伤。
142.另外，在前述的制造方法中，各电极焊盘距第一基板的上表面上的分割线的距离为第一基板的厚度(z轴方向的长度)的1/6以上。由此，能够防止各电极焊盘干扰从第一基板的上表面侧沿分割线照射的激光。
143.对于本发明的一个实施方式所涉及的谐振装置而言，接合部60的材料是相对于上盖30以及mems基板50(下盖20以及谐振器10)具有透过性的能够遮挡激光ll的金属。由此，在分割时从mems基板50(下盖20以及谐振器10)的下表面侧照射的激光ll被接合部60遮挡，能够减少入射到上盖30的光量。因此，能够抑制由激光ll引起的、形成在上盖30的电极焊盘41a～41d等的器件部的损伤。
144.另外，在前述的谐振装置中，接合部在mems基板(下盖以及谐振器)的上表面中从外缘隔开第一距离而配置。由此，能够抑制伴随接合部不隔开第一距离的情况下可能产生的分割不良的突起(毛刺)等的谐振装置的产品不良。
145.另外，在前述的谐振装置中，第一距离d1为20μm以下。由此，能够兼得激光的遮光和谐振装置的产品不良的抑制。
146.另外，在前述的谐振装置中，各电极焊盘在上盖的上表面中从外缘隔开比第一距离大的第二距离而配置(第一距离＜第二距离)。由此，由于各电极焊盘配置于相对于外缘比接合部更靠内侧，所以能够减少在分割时从mems基板(下盖以及谐振器)的下表面侧照射的激光作用于各电极焊盘的可能性。因此，能够进一步抑制由激光引起的、形成在上盖的各电极焊盘的损伤。
147.另外，在前述的谐振装置中，第二距离为上盖的厚度(z轴方向的长度)的1/6以上。由此，能够防止各电极焊盘干扰在分割时从上盖的上表面侧照射的激光。
148.此外，以上说明的实施方式是用于容易理解本发明的内容，并不是用于限定解释本发明的内容。本发明可以不脱离其主旨地进行变更/改进，并且本发明也包含其等价物。即，本领域技术人员对各实施方式适当地施加了设计变更的方式只要具备本发明的特征，则包含于本发明的范围内。例如，实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并不限定于例示出的内容而能够适当地变更。另外，实施方式是例示的，当然能够进行不同的实施方式所示的结构的部分的置换或组合，这些也只要包含本发明的特征则包含于本发明的范围。
149.附图标记的说明
[0150]1…
谐振装置，10
…
谐振器，20
…
下盖，21
…
背面，21
…
凹部，22
…
底板，23
…
侧壁，30
…
上盖，31
…
凹部，33
…
侧壁，34
…
吸气层，41a、41b、41c、41d
…
电极焊盘，50
…
mems基板，60、60a
…
接合部，61
…
铝层，62
…
锗层，63
…
铝(al)层，65
…
开口，70
…
连接布线，76a、76b
…
接触电极，110
…
保持臂，120
…
振动部，130
…
基部，131a
…
长边，131a
…
前端，131b
…
长边，131b
…
后端，131c，131d
…
短边，135、135a、135b、135c、135d
…
振动臂，140
…
保持部，235
…
保护膜，236
…
频率调整膜，240
…
寄生电容减少膜，330
…
第一基板，350
…
第二基板，aw
…
宽度，d1
…
第一距离，d2
…
第二距离，dt
…
切割胶带，e1、e2
…
金属层，f2
…
si基板，f3
…
压电薄膜，f21
…
氧化硅层，g
…
施重部，l1
…
si晶片，l3
…
si晶片，l31
…
氧化硅膜，l32
…
树脂膜，ll
…
激光，ln1、ln2
…
分割线，ma1、ma2
…
改性区域，p
…
虚拟平面，pd
…
距离，v1、v2
…
贯通电极，v3、v4
…
通孔。