JP2017034578A - 電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】内部空間の減圧度の低下を低減することのできる電子デバイス、この電子デバイスの製造方法、この電子デバイスを備えた信頼性の高い電子機器および移動体を提供する。
【解決手段】電子デバイス１は、基板２と、基板２に設けられた振動素子３と、基板２との間に振動素子３を収容する空洞部５を形成するように設けられ、振動素子３と電気的に接続された配線層４３２、４３４を含む蓋部４と、基板２に設けられ、空洞部５の内外を連通する貫通孔２５と、貫通孔２５を塞ぐ封止部８と、を有する。また、貫通孔２５は、振動素子３と重ならないように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電子機器および移動体に関するものである。

例えば、特許文献１に記載の電子装置は、基板と、基板との間に内部空間を形成するように基板に積層されている蓋部と、前記内部空間に収容されているＭＥＭＳ構造体と、を有する。このような電子装置は、次のように製造される。まず、基板上に犠牲層とＭＥＭＳ構造体とを積層する。次に、これらの上に貫通孔を有する層を形成する。次に、貫通孔を介してウェットエッチングによって犠牲層を除去する。次に、封止層を形成して、内部空間を減圧状態で封止する。次に、この上に、必要な数の配線層および層間絶縁層を順次積層する。

特開２００８−１１４３５４号公報

しかしながら、このような電子装置では、内部空間を気密封止した後の工程（すなわち、封止層を形成した後の工程）である配線層および層間絶縁層の形成工程において加わる熱によって、内部空間内にガス（アウトガス）が発生し、減圧度が低下するおそれがある。そのため、電子装置の振動特性が変動するおそれがある。

本発明の目的は、内部空間の減圧度の低下を低減することのできる電子デバイス、この電子デバイスの製造方法、この電子デバイスを備えた信頼性の高い電子機器および移動体を提供することにある。

このような目的は、下記の発明により達成される。

本発明の電子デバイスは、基板と、
基板に設けられた機能素子と、
前記基板との間に前記機能素子を収容する内部空間を形成するように設けられ、前記機能素子と電気的に接続された配線層を含む蓋部と、
前記基板に設けられ、前記内部空間の内外を連通する貫通孔と、
前記貫通孔を塞ぐ封止部と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、蓋部を設けた後に、封止部で内部空間を封止することができるため、アウトガスの発生を低減することができる。そのため、内部空間の減圧度の低下を低減することのできる電子デバイスが得られる。

本発明の電子デバイスでは、前記基板の平面視で、前記貫通孔は、前記機能素子と重ならないように配置されていることが好ましい。
これにより、封止部に飛散する封止部の一部が機能素子に付着することを低減することができる。

本発明の電子デバイスでは、前記内部空間は、
前記機能素子を収容する第１内部空間と、
前記第１内部空間と接続され、前記貫通孔と連通する第２内部空間と、を有し、
前記第１内部空間と前記第２内部空間との間には、内部空間内へ突出する隔壁が設けられていることが好ましい。
これにより、封止部に飛散する封止部の一部が機能素子により付着し難くなる。

本発明の電子デバイスでは、前記貫通孔は、横断面積が前記内部空間側へ向けて小さくなる部分を有することが好ましい。
これにより、封止部を貫通孔に配置し易くなる。

本発明の電子デバイスでは、前記封止部は、前記貫通孔の内側に設けられていることが好ましい。
これにより、封止部の基板からの突出が低減される。

本発明の電子デバイスでは、前記機能素子は、振動素子であることが好ましい。
これにより、電子デバイスを例えば発振器として用いることができる。

本発明の電子デバイスでは、前記内部空間は、減圧状態であることが好ましい。
これにより、例えば、機能素子が振動素子の場合には、粘性抵抗が減って、振動素子の振動特性が向上する。

本発明の電子デバイスの製造方法は、基板上に犠牲層で覆われた機能素子を形成すると共に、前記犠牲層を覆うように蓋部を形成する工程と、
前記基板に前記犠牲層を露出させる貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔を介して犠牲層を除去して、前記機能素子を収容する内部空間を形成する工程と、
封止部によって前記貫通孔を封止する工程と、を有することを特徴とする。
このように、蓋部を設けた後に、封止部で貫通孔を封止することで、アウトガスの発生を低減することができる。そのため、内部空間の減圧度の低下を低減することのできる電子デバイスが得られる。

本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。

本発明の移動体は、本発明の電子デバイスを有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。

本発明の第１実施形態に係る電子デバイスを示す断面図である。 図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を示すフローチャートである。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子デバイスを示す断面図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。 本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。

以下、本発明の電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電子機器および移動体を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電子デバイスについて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイスを示す断面図である。図２は、図１に示す電子デバイスが有する振動素子の平面図である。図３は、図１に示す電子デバイスの製造方法を示すフローチャートである。図４ないし図１６は、それぞれ、図１に示す電子デバイスの製造方法を説明する断面図である。なお、図１は、図２中のＡ−Ａ線断面図である。また、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

≪電子デバイス≫
図１に示す電子デバイス１は、例えば、所定周波数の信号を発振する発振器として用いられる。このような電子デバイス１は、基板２と、機能素子としての振動素子３と、蓋部４と、空洞部（収容空間）５と、半導体回路（回路）６と、封止部８と、を有する。

基板２は、図１に示すように、上面に開放する凹部２４を有している。このような基板２は、ベース基板２１と、ベース基板２１上に積層された第１絶縁膜２２と、第１絶縁膜２２上に積層された第２絶縁膜２３と、を有する。また、ベース基板２１は、例えば、シリコン基板で構成され、第１絶縁膜２２は、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）で構成され、第２絶縁膜２３は、例えば、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）で構成されている。

なお、シリコン基板は、例えば、シリコン単結晶基板上にシリコン単結晶をエピタキシャル成長させたものを用いてもよい。ただし、ベース基板２１としては、シリコン基板に限定されず、例えば、ＳＯＩ基板を用いることができる。また、第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３としては、製造時にベース基板２１を保護し、また、各部の短絡等を防ぐことができれば特に限定されない。

また、ベース基板２１の凹部２４よりも外側の部分には半導体回路６が作り込まれている。半導体回路６は、例えば、振動素子３を励振させるための発振回路を有し、その他にも、例えば、必要に応じて、位相同期回路（ＰＬＬ回路）や、発振回路からの出力周波数を整数倍にする逓倍回路（周波数調整回路）や、信号を所定の出力形式に変換して出力する出力回路や、メモリー等を有する。

このような半導体回路６には、必要に応じて、ＭＯＳトランジスタ、キャパシタ、インダクタ、抵抗、ダイオード、配線等の回路要素が含まれている。このように、電子デバイス１内に、半導体回路６を作り込むことで、例えば、電子デバイス１と半導体回路６とが別体で構成された場合と比較して、装置全体の小型化を図ることができる。また、半導体回路６を振動素子３に近接して配置することができるため、振動素子３から出力される信号にノイズが乗り難く、優れた精度の電子デバイス１となる。なお、図１では、説明の便宜上、半導体回路６として、ＭＯＳトランジスタ６１のみを図示している。

また、基板２には空洞部５の内外を連通する貫通孔２５が設けられている。また、貫通孔２５は、凹部２４の底面と基板２の下面とを貫通するように設けられている。この貫通孔２５は、空洞部５内の気体を除去するのに用いられる孔であり、空洞部５内の気体を除去した後に封止部８によって塞がれる。これにより、空洞部５を真空封止（減圧封止）することができる。

また、貫通孔２５は、基板２の下面から空洞部５に向けて横断面積が漸減するテーパー状をなす。すなわち、貫通孔２５は、空洞部５側へ向けて横断面積が小さくなる部分を有する。このような形状とすることで、後述する製造方法でも説明する通り、ボール状をなす溶融前の封止部８を貫通孔２５内に容易に留めることができる。ただし、貫通孔２５の形状としては、特に限定されず、例えば、途中に段差が形成されていて、この段差にボール状の溶融前の封止部８が引っ掛かるようになっていてもよいし、途中の一部がテーパー状となっており、その他はストレート状となっていてもよい。このような構成とすることで、貫通孔２５の下側の開口（基板２の下面に開放する開口）の広がりを抑えることができ、貫通孔２５をより小さくすることができる。

また、貫通孔２５は、基板２の平面視で、振動素子３と重ならないように設けられており、かつ、振動素子３からなるべく遠ざけて配置されている。これにより、貫通孔２５を塞ぐために封止部８を溶融する際に飛散する飛沫（封止部８の一部）が振動素子３へ付着し難くなる。そのため、振動素子３の動作不良や振動特性の変動等を効果的に抑制することができる。

貫通孔２５を塞ぐ封止部８は、貫通孔２５内に設けられており、貫通孔２５の下側の開口から基板２の下方へ突出しないように配置されている。言い換えると、封止部８は、その全域が、貫通孔２５の下側の開口よりも上方に位置している。このような構成とすることで、封止部８の基板２からの突出が防止されるため、電子デバイス１の小型化を図ることができる。また、例えば、電子デバイス１を電子基板等の他の部材に搭載する際に、封止部８が邪魔になることが無い。また、封止部８が他の部材にぶつかって、剥がれたり亀裂が入ったりすることも抑制でき、空洞部５の気密性をより確実に維持することができる。

このような封止部８の構成材料としては、空洞部５を気密封止することができれば、特に限定されないが、例えば、Ａｕ（金）−Ｇｅ（ゲルマニウム）系合金等の各種金属材料を用いることができる。

また、図２に示すように、凹部２４内には壁部７１と、柱状の４本の柱部７２（７２ａ〜７２ｄ）と、が設けられている。なお、壁部７１および柱部７２は、貫通孔２５を塞がないように配置されている。

４つの柱部７２は、壁部７１の内側（すなわち空洞部５内）に設けられており、平面視で、振動素子３の周囲に沿って互いに離間して設けられている。これら４つの柱部７２は、蓋部４を支える支柱として機能し、蓋部４の下方（空洞部５内）への撓み変形を抑制する。そのため、例えば、蓋部４と振動素子３との接触を防止することができる。また、４つの柱部７２は、振動素子３が有する電極を外部へ引き出すための配線（電気経路）の一部としても用いられる。このように、柱部７２を配線の一部として用いることで、別途配線を引き回す必要がなく、電子デバイス１の装置構成が簡単なものとなると共に、電子デバイス１の小型化を図ることができる。このような柱部７２は、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコンで構成されている。なお、柱部７２の数としては、４つに限定されない。

壁部７１は、枠状をなし、平面視で振動素子３および柱部７２の周囲を囲むように、凹部２４の底面に立設されている。そして、壁部７１の内側が空洞部５となっている。また、壁部７１は、隣り合う柱部７２ａ、７２ｂの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１１と、隣り合う柱部７２ｂ、７２ｃの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１２と、隣り合う柱部７２ｃ、７２ｄの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１３と、隣り合う柱部７２ｄ、７２ａの間に入り込むように内側へ突出した突出部７１４と、を有する。

このような突出部７１１、７１２、７１３、７１４を設けることで、空洞部５の体積が減少する。そのため、空洞部５を形成する際のエッチング時間を短縮することができたり、空洞部５を真空封止する際の真空引き時間を短縮することができたりする。また、これら４つの突出部７１１〜７１４は、柱部７２と共に、蓋部４を支えている。よって、蓋部４の下方への撓み変形がより抑制される。このような壁部７１は、例えば、ポリシリコンで構成されている。

また、壁部７１の外周側（すなわち壁部７１と凹部２４の内側面との間）には壁部７１を補強する補強部７３が設けられている。これにより、電子デバイス１の機械的強度を高めることができる。なお、補強部７３は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）で構成されている。

蓋部４は、基板２の上面側に設けられ、凹部２４の開口を塞いでいる。これにより、基板２と蓋部４の間に空洞部５が形成される。この空洞部５には振動素子３が配置されており、これにより、振動素子３を保護することができると共に、振動素子３を所定の環境下で駆動することができる。なお、空洞部５の環境としては、特に限定されないが、真空状態（減圧状態）となっていることが好ましい。これにより、粘性抵抗が減り、より効率的かつ安定的に振動素子３を駆動することができる。

このような蓋部４は、図１に示すように、被覆層４１と、被覆層４１および基板２上に積層された構造体４３と、を有する。

被覆層４１は、絶縁層４１１と、絶縁層４１１上に積層された導電層４１２と、を有する。また、導電層４１２は、絶縁層４１１を貫通して設けられ、柱部７２と電気的に接続されたコンタクト部４１２ａを有する。このようなコンタクト部４１２ａは、柱部７２と同様に、振動素子３を半導体回路６に電気的に接続するための配線の一部として用いられる。

このような被覆層４１では、絶縁層４１１は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）で構成されており、導電層４１２は、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコンで構成されている。

構造体４３は、層間絶縁膜４３１と、層間絶縁膜４３１上に形成された配線層４３２と、配線層４３２および層間絶縁膜４３１上に形成された層間絶縁膜４３３と、層間絶縁膜４３３上に形成された配線層４３４と、配線層４３４および層間絶縁膜４３３上に形成された表面保護層４３５と、を有する。このうち、配線層４３２、４３４は、半導体回路６の配線として機能している。また、表面保護層４３５は、電子デバイス１を、水分、ゴミ、傷などから保護する。半導体回路６は、配線層４３２、４３４によって電子デバイス１の上面に引き出され、配線層４３４の一部が表面保護層４３５から露出しており、当該部分が外部接続端子４３４’となる。

このような構造体４３では、層間絶縁膜４３１、４３３は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）で構成されており、配線層４３２、４３４は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）で構成されており、表面保護層４３５は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、ポリイミド、エポキシ樹脂等で構成されている。

振動素子３は、静電駆動型の振動素子であり、図１および図２に示すように、基板２上に設けられた基板電極３１および振動部電極３２を有する。

振動部電極３２は、凹部２４の底面に設けられた固定部３３と、固定部３３と空隙を隔てて対向配置された振動体３４と、振動体３４および固定部３３の間に配置され、振動体３４を固定部３３に支持する支持部３５と、を有する。また、振動体３４は、その中央部に位置し、固定部３３に支持された基部３４１と、基部３４１に接続された４つの振動部３４２、３４３、３４４、３４５と、を有し、略十字状をなす。なお、振動部の数は、特に限定されず、１〜３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。

一方、基板電極３１は、凹部２４の底面に設けられ、振動部３４２に対向配置された電極部３１１と、凹部２４の底面に設けられ、振動部３４４に対向配置された電極部３１２と、を有する。

基板電極３１および振動部電極３２は、それぞれ、柱部７２を介して半導体回路６と電気的に接続されており、半導体回路６から基板電極３１と振動部電極３２との間に所定周波数（振動部電極３２の共振周波数とほぼ等しい周波数）の交番電圧が印加されると、振動体３４と基板電極３１との間に発生する静電力によって、振動部３４２、３４４と振動部３４３、３４５とが互いに逆相で振動する。そして、この振動に基づく信号（周波数信号）が基板電極３１（または振動部電極３２）から出力され、出力された信号を半導体回路６で処理することで、所定周波数の信号を出力することができる。

これら基板電極３１および振動部電極３２は、例えば、リン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）したポリシリコンで構成されている。

≪電子デバイスの製造方法≫
次に、図３ないし図１６に基づいて、電子デバイス１の製造方法を説明する。なお、以下では説明の便宜上、半導体回路６が有する回路要素の製造工程については、その説明を省略する。各回路要素は、下記に説明する工程と同じ工程や、下記に示す工程の合間の工程で、作り込むことができる。

電子デバイス１の製造方法は、図３に示すように、基板２上に犠牲層９１、９２で覆われた振動素子３を形成すると共に、犠牲層９１、９２を覆うように蓋部４を形成する振動素子形成工程と、基板２に犠牲層９１を露出させる貫通孔２５を形成する貫通孔形成工程と、貫通孔２５を介して犠牲層９１、９２を除去して、振動素子３を収容する空洞部５を形成するリリース工程と、封止部８によって貫通孔２５を封止する封止工程と、を有する。

［振動素子形成工程］
まず、図４に示すように、シリコン基板であるベース基板２１を用意し、フォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いてベース基板２１の上面に凹部２４を形成し、その後、ベース基板２１の上面側に第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３を順に成膜する。第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３は、例えば、ベース基板２１の表面にＳｉＯ_２膜を熱酸化法で成膜した後、このＳｉＯ_２膜上にＳｉＮ膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成することで得られる。

次に、第２絶縁膜２３上にポリシリコンの膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜を形成し、このポリシリコン膜をパターニングすることで、図５に示すように、基板電極３１（電極部３１１、３１２）、固定部３３、配線（図示せず）、柱部７２の一部および壁部７１の一部を形成する。ただし、これら各部の形成方法は、上述の方法に限定されず、例えば、各部のパターニングを終えてから、各部にリン、ボロン等の不純物をドープして導電性を付与してもよい。

次に、図６に示すように、ＣＶＤ法により、ＳｉＯ_２膜からなる第１犠牲層９１を形成し、第１犠牲層９１に支持部３５、柱部７２および壁部７１に対応する開口を形成する。ただし、第１犠牲層９１は、ＣＶＤ法ではなく、熱酸化法、スパッタリング法等により形成してもよい。また、前記開口は、フォトリソグラフィー技法およびエッチング技法を用いて形成する。

次に、第１犠牲層９１上にポリシリコンの膜をスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜を形成し、このポリシリコン膜をパターニングすることで、図７に示すように、支持部３５、振動体３４、柱部７２および壁部７１を形成する。これにより、振動素子３が得られる。

次に、ＣＶＤ法により、図８に示すように、ＳｉＯ_２膜からなる第２犠牲層９２を形成し、さらに、第２犠牲層９２に所定の開口を形成する。次に、図９に示すように、第２犠牲層９２上にＳｉＮ膜からなる絶縁層４１１を成膜し、この絶縁層４１１上にポリシリコンをスパッタリング法、ＣＶＤ法等を用いて形成しつつ、同時にリン、ボロン等の不純物を注入することで、導電性のポリシリコン膜からなる導電層４１２を形成する。これにより、被覆層４１が得られ、犠牲層９１、９２で覆われた状態の空洞部５が得られる。

次に、化学機械研磨（ＣＭＰ）によって、図１０に示すように、ベース基板２１の上面２１１上に積層された第１絶縁膜２２および第２絶縁膜２３を除去して、ベース基板２１の上面２１１を露出させる。これにより、例えば、ベース基板２１の上面２１１にＭＯＳトランジスタ６１等の回路要素を作り込むことができる。

次に、図１１に示すように、被覆層４１およびベース基板２１上にシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４３１を成膜し、層間絶縁膜４３１をＣＭＰ（化学機械研磨）等によって平坦化する。次に、図１２に示すように、層間絶縁膜４３１上に、配線層４３２、層間絶縁膜４３３、配線層４３４および表面保護層４３５を順に形成する。

［貫通孔形成工程］
次に、図１３に示すように、基板２に貫通孔２５を形成して、第１犠牲層９１を露出させる。なお、貫通孔２５は、基板２の平面視で、振動素子３と重ならず、かつ、なるべく振動素子３から遠位に位置するように形成する。このような貫通孔２５は、例えば、エッチング加工、レーザー加工、サンドブラスト加工等によって形成することができる。

［リリース工程］
次に、貫通孔２５を介して犠牲層９１、９２のリリースエッチングを行う。これにより、図１４に示すように、空洞部５が形成されると共に振動素子３がリリースされる。

［封止工程］
次に、空洞部５を真空引きした状態で、図１５に示すように、貫通孔２５内にボール状の封止部８を配置する。次に、図１６に示すように、例えば、レーザーを照射することで、封止部８を溶融させて、貫通孔２５を塞ぐ。これにより、空洞部５が真空状態で気密封止される。なお、封止部８を溶融する際に、封止部８の一部が飛沫８１として空洞部５へ飛散する場合があり、この飛沫８１が振動素子３に付着すると、駆動周波数の変化や、ショートの原因ともなる。この点について、本実施形態では、前述したように、貫通孔２５をなるべく振動素子３から離して形成しているため、飛沫８１が振動素子３に付着し難くなっている。そのため、上記の問題の発生を効果的に抑制することができる。

以上によって、電子デバイス１が得られる。このような電子デバイス１の製造方法によれば、最後に（蓋部４を形成した後で）、空洞部５を気密封止するため、アウトガスの発生を抑制することができる。そのため、空洞部５内の環境変化（圧力の上昇）を抑制することができ、振動素子３の振動特性の変動を抑制することができる。また、従来では、蓋部にリリースエッチング用の孔を形成し、リリースエッチングを行ってから、この孔を封止する封止部を設けていたが、本実施形態では、基板２に貫通孔２５を形成しているため、このような封止部を省略することができる。そのため、従来と比較して蓋部４を薄型化することができ、その分、薄型化された電子デバイス１が得られる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスについて説明する。
図１７は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスを示す断面図である。

以下、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスについて説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

第２実施形態の電子デバイスは、空洞部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

本実施形態の空洞部（内部空間）５は、図１７に示すように、振動素子３が収容された第１空洞部（第１内部空間）５１と、第１空洞部５１と接続され、貫通孔２５が連通した第２空洞部（第２内部空間）５２と、を有している。また、基板２は、第１空洞部５１と第２空洞部５２の間に立設された隔壁２６を有しており、第１空洞部５１と第２空洞部５２の接続部分が狭くなっている。このような構成とすることで、貫通孔２５と振動素子３とをより離間させることができ、かつ、貫通孔２５と振動素子３の間に位置する隔壁２６で飛沫８１をブロックすることができるため、飛沫８１が振動素子３により付着し難くなる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る電子機器について説明する。

図１８は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。

パーソナルコンピューター１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部１１０８を備えた表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター１１００には、例えば、発振器として用いられる電子デバイス１が内蔵されている。そのため、パーソナルコンピューター１１００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。

図１９は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。

携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４及び送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部１２０８が配置されている。このような携帯電話機１２００には、例えば、発振器として用いられる電子デバイス１が内蔵されている。そのため、携帯電話機１２００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。

図２０は、本発明の電子機器を適用したデジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。

デジタルスチールカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。デジタルスチールカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部１３１０が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行なう構成になっており、表示部１３１０は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。

また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤ等を含む受光ユニット１３０４が設けられている。撮影者が表示部１３１０に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリー１３０８に転送・格納される。このようなデジタルスチールカメラ１３００には、例えば、発振器として用いられる電子デバイス１が内蔵されている。そのため、デジタルスチールカメラ１３００は、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。

なお、本発明の電子機器は、図１８のパーソナルコンピューター（モバイル型パーソナルコンピューター）、図１９の携帯電話機、図２０のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンター）、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシミュレーター等に適用することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る移動体について説明する。
図２１は、本発明の移動体を適用した自動車を示す斜視図である。

自動車（移動体）１５００には、例えば発振器として用いられる電子デバイス１が搭載されている。電子デバイス１は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ…Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット（ＥＣＵ…electronic control unit）に広く適用できる。このように、自動車１５００は、電子デバイス１を有しているため、より高性能で、高い信頼性を発揮することができる。

以上、本発明の電子デバイス、電子デバイスの製造方法、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。

また、前述した各実施形態では、基板に凹部を形成することで、基板と蓋部との間に空洞部を形成した構成について説明しているが、基板と蓋部の構成としては、これに限定されない。例えば、基板に凹部を設けずに、蓋部の下面（基板側）に凹部を形成することで、基板と蓋部との間に空洞部を形成してもよいし、基板および蓋部の間に、枠状の構造体を介在させて、枠状の構想体の内周面と基板の上面とによって凹部を形成してもよい。すなわち、凹部の底面と壁面とが別部材から形成されており、これらが一体的に形成されていなくてもよい。

また、前述した各実施形態では、機能素子としての振動素子を有し、発振器として用いることのできる電子デバイスについて説明したが、電子デバイスの用途（機能素子の種類）としては、これに限定されない。例えば、機能素子としてピエゾ抵抗素子を有し、電子デバイスは、このピエゾ抵抗素子の抵抗値変化から、受けた圧力を検知する圧力検知装置として用いるものであってもよい。

１…電子デバイス、２…基板、２１…ベース基板、２１１…上面、２２…第１絶縁膜、２３…第２絶縁膜、２４…凹部、２５…貫通孔、２６…隔壁、３…振動素子、３１…基板電極、３１１、３１２…電極部、３２…振動部電極、３３…固定部、３４…振動体、３４１…基部、３４２、３４３、３４４、３４５…振動部、３５…支持部、４…蓋部、４１…被覆層、４１１…絶縁層、４１２…導電層、４１２ａ…コンタクト部、４３…構造体、４３１…層間絶縁膜、４３２…配線層、４３３…層間絶縁膜、４３４…配線層、４３４’…外部接続端子、４３５…表面保護層、５…空洞部、５１…第１空洞部、５２…第２空洞部、６…半導体回路、６１…ＭＯＳトランジスタ、７１…壁部、７２、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ…柱部、７３…補強部、８…封止部、８１…飛沫、９１…第１犠牲層、９２…第２犠牲層、７１１、７１２、７１３、７１４…突出部、１１００…パーソナルコンピューター、１１０２…キーボード、１１０４…本体部、１１０６…表示ユニット、１１０８…表示部、１２００…携帯電話機、１２０２…操作ボタン、１２０４…受話口、１２０６…送話口、１２０８…表示部、１３００…デジタルスチールカメラ、１３０２…ケース、１３０４…受光ユニット、１３０６…シャッターボタン、１３０８…メモリー、１３１０…表示部、１５００…自動車

Claims (10)

1. 基板と、
   基板に設けられた機能素子と、
   前記基板との間に前記機能素子を収容する内部空間を形成するように設けられ、前記機能素子と電気的に接続された配線層を含む蓋部と、
   前記基板に設けられ、前記内部空間の内外を連通する貫通孔と、
   前記貫通孔を塞ぐ封止部と、を有することを特徴とする電子デバイス。
2. 前記基板の平面視で、前記貫通孔は、前記機能素子と重ならないように配置されている請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記内部空間は、
   前記機能素子を収容する第１内部空間と、
   前記第１内部空間と接続され、前記貫通孔と連通する第２内部空間と、を有し、
   前記第１内部空間と前記第２内部空間との間には、内部空間内へ突出する隔壁が設けられている請求項１または２に記載の電子デバイス。
4. 前記貫通孔は、横断面積が前記内部空間側へ向けて小さくなる部分を有する請求項１なしい３のいずれか１項に記載の電子デバイス。
5. 前記封止部は、前記貫通孔の内側に設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子デバイス。
6. 前記機能素子は、振動素子である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子デバイス。
7. 前記内部空間は、減圧状態である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子デバイス。
8. 基板上に犠牲層で覆われた機能素子を形成すると共に、前記犠牲層を覆うように蓋部を形成する工程と、
   前記基板に前記犠牲層を露出させる貫通孔を形成する工程と、
   前記貫通孔を介して犠牲層を除去して、前記機能素子を収容する内部空間を形成する工程と、
   封止部によって前記貫通孔を封止する工程と、を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
9. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子デバイスを有することを特徴とする電子機器。
10. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子デバイスを有することを特徴とする移動体。

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