JP7047922B2 - Ｍｅｍｓデバイスの製造方法及びｍｅｍｓデバイス - Google Patents

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Description

本発明は、ＭＥＭＳデバイスの製造方法及びＭＥＭＳデバイスに関する。
従来、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて製造されたデバイスが普及している。このデバイスは、例えば集合基板（ウエハ）に複数のデバイスを形成した後、ウエハを分割して各デバイスに個片化（チップ化）される。
ウエハを分割するレーザ加工方法として、例えば、基板１５と基板１５の表面に設けられた積層部１７ａ，１７ｂとを有する加工対象物１の基板１５の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射し、基板１５の内部に改質領域７を形成し、この改質領域７によって、加工対象物１の切断予定ラインに沿って加工対象物１のレーザ光入射面から所定距離内側に切断起点領域を形成する工程と、切断起点領域を形成した後に、加工対象物１に対して積層部１７ａ，１７ｂ側から応力を印加することにより、切断予定ラインに沿って加工対象物１を切断する工程と、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。このレーザ加工方法では、加工対象物１の裏面２１側からレーザ光を照射して、基板１５の内部に改質領域７を形成し、その後、加工対象物１の表面３側からレーザ光を照射して、積層部１７の内部に改質領域７を形成している。
特開２００７－８３３０９号
しかしながら、引用文献１の方法では、例えば表面３側から照射したレーザ光は、加工対象物１であるウエハ（基板）において、その一部が入射側と反対側の面まで透過してしまう。その結果、ウエハの反対側の面にデバイス部の一部、例えば電極パッド等が形成されている場合、ウエハに吸収されなかったレーザ光が入射面と反対側の面に形成されたデバイス部を損傷するおそれがあった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、デバイス部の損傷を抑制することのできるＭＥＭＳデバイスの製造方法及びＭＥＭＳデバイスを提供することを目的とする。
本発明の一側面に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法は、第１主面にデバイス部が形成された第１基板と、接合部を介して第１主面が第１基板の第２主面と接合された第２基板との分割ラインに沿って第２基板の内部に改質領域が形成されるように、第２基板の第２主面側からレーザ光を照射する工程と、改質領域に応力を加えて分割ラインに沿って第１基板及び第２基板を分割する工程と、を含み、接合部は、分割ラインに沿って形成され、レーザ光を遮光する。
本発明の他の一側面に係るＭＥＭＳデバイスは、第１主面にデバイス部が形成される第１基板と、接合部を介して第１主面が第１基板の第２主面と接合される第２基板と、を備え、接合部の材料は、第１基板及び第２基板に対して透過性を有するレーザ光を遮光可能な金属である。
本発明によれば、デバイス部の損傷を抑制することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る共振装置の製造方法を示すフローチャートである。 図２は、図１に示した工程を示す断面図である。 図３は、図１に示した工程を示す断面図である。 図４は、図１に示した工程を示す断面図である。 図５は、図４に示した第１基板を示す上面図である。 図６は、図１に示した工程を示す断面図である。 図１に示した工程を示す断面図である。 図１に示した工程を示す断面図である。 図９は、本発明の第１実施形態に係る共振装置の外観を概略的に示す斜視図である。 図１０は、図９に示した共振装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。 図１１は、図１０に示した共振子の構造を概略的に示す平面図である。 図１２は、図９から図１１に示した共振装置のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面の構成を概略的に示す断面図である。 図１３は、本発明の第２実施形態に係る共振装置の製造方法を示すフローチャートである。 図１４は、図１３に示した工程を示す断面図である。 図１５は、図１３に示した工程を示す断面図である。 図１６は、本発明の第２実施形態に係る共振装置の構成を概略的に示す断面図である。
以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
＜第１実施形態＞
まず、図１から図８を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の製造方法を示すフローチャートである。図２は、図１に示した工程Ｓ３０１を示す断面図である。図３は、図１に示した工程Ｓ３０２を示す断面図である。図４は、図１に示した工程Ｓ３０３を示す断面図である。図５は、図４に示した第１基板３３０を示す上面図である。図６は、図１に示した工程Ｓ３０５を示す断面図である。図７は、図１に示した工程Ｓ３０６を示す断面図である。図８は、図１に示した工程Ｓ３０７を示す断面図である。なお、図２から図８では、便宜上、製造方法によって製造される複数の共振装置１のうちの一部を示して説明する。
以下の説明において、ＭＥＭＳデバイスとして、下蓋２０と、共振子１０（以下、下蓋２０と共振子１０とを合わせて「ＭＥＭＳ基板５０」ともいう。）と、上蓋３０と、を備える共振装置１を例に挙げて説明する。但し、本発明の第１実施形態は共振装置１に限定されるものではない。
また、以下の説明では、Ｚ軸正方向側を上（又は表）、Ｚ軸正方向側を下（又は裏）、として説明する。
図１に示すように、まず、共振装置１の上蓋３０に対応する第１基板３３０を準備する（Ｓ３０１）。
第１基板３３０は、シリコン（Ｓｉ）基板（以下、「Ｓｉ基板」という）を用いて形成されている。具体的には、図２に示すように、第１基板３３０は、その裏面に凹部３１が形成されている。第１基板３３０は、所定の厚みのシリコン（Ｓｉ）ウエハ（以下、「Ｓｉウエハ」という）Ｌ３によって形成されている。第１基板３３０における、表面、裏面（共振子１０に対向する面）及び貫通電極Ｖ１，Ｖ２の側面は、酸化ケイ素膜Ｌ３１に覆われている。酸化ケイ素膜Ｌ３１は、例えばＳｉウエハＬ３の表面の酸化や、化学気相蒸着（ＣＶＤ:Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＳｉウエハＬ３の表面に形成される。
第１基板３３０の上面には、複数の電極パッド４１Ａ，４１Ｂが形成されている。具体的には、酸化ケイ素膜Ｌ３１の上に、樹脂膜Ｌ３２が積層されており、酸化ケイ素膜Ｌ３１の上に、複数の電極パッド４１Ａ，４１Ｂが形成されている。各電極パッド４１Ａ，４１Ｂは、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属を用いて形成される。
また、各電極パッド４１Ａは、貫通電極Ｖ１に接触するように形成される。具体的には、エッチング等の加工によって樹脂膜Ｌ３２の一部が除去され、露出した貫通電極Ｖ１と樹脂膜Ｌ３２との上に、電極パッド４１Ａが形成される。同様に、各電極パッド４１Ｂは、貫通電極Ｖ２に接触するように形成される。具体的には、エッチング等の加工によって樹脂膜Ｌ３２の一部が除去され、露出した貫通電極Ｖ２と樹脂膜Ｌ３２との上に、電極パッド４１Ｂが形成される。
また、貫通電極Ｖ１，Ｖ２は、第１基板３３０に形成された貫通孔に導電性材料が充填されて形成される。充填される導電性材料は、例えば、不純物ドープされた多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ－Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、不純物ドープされた単結晶シリコン等である。
図１に戻り、次に、共振装置１のＭＥＭＳ基板５０（共振子１０及び下蓋２０）に対応する第２基板３５０を準備する（Ｓ３０２）。
第２基板３５０は、Ｓｉ基板同士が互いに接合されている。なお、第２基板３５０は、ＳＯＩ基板を用いて形成されてもよい。図３に示すように、第２基板３５０は、ＳｉウエハＬ１と、Ｓｉ基板Ｆ２と、酸化ケイ素（例えばＳｉＯ２）層Ｆ２１と、を含む。
ＳｉウエハＬ１は、Ｓｉ基板Ｆ２と対向する面（図３において上面）に、凹部２１が形成されている。ＳｉウエハＬ１の厚さは、例えば１５０μｍ程度、凹部２１の深さは例えば５０μｍ程度である。また、ＳｉウエハＬ１は、縮退されていないシリコンから形成されており、その抵抗率は、例えば１６ｍΩ・ｃｍ以上である。
Ｓｉ基板Ｆ２は、例えば、厚さ６μｍ程度の縮退したｎ型シリコン（Ｓｉ）半導体を用いて形成されており、ｎ型ドーパントとしてリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等を含むことができる。Ｓｉ基板Ｆ２に用いられる縮退シリコン（Ｓｉ）の抵抗値は、例えば１６ｍΩ・ｃｍ未満であり、より好ましくは１．２ｍΩ・ｃｍ以下である。さらに、Ｓｉ基板Ｆ２の下面には、温度特性補正層の一例として、酸化ケイ素（例えばＳｉＯ２）層Ｆ２１が形成されている。これにより、温度特性を向上させることが可能になる。なお、酸化ケイ素層Ｆ２１は、Ｓｉ基板Ｆ２の上面に形成されてもよいし、Ｓｉ基板Ｆ２の上面及び下面の両方に形成されてもよい。
Ｓｉ基板Ｆ２の上面、つまり、第２基板３５０の上面には、分割ラインＬＮ１に沿って接合部６０が形成されている。なお、第２基板３５０の上面は、第２基板３５０の下面に対向しており、本発明の「第１主面」の一例に相当する。接合部６０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）及びゲルマニウム（Ｇｅ）の合金を用いて形成される。なお、接合部６０は、金（Ａｕ）膜及び錫（Ｓｎ）膜等によって形成されてもよいし、金（Ａｕ）とシリコン（Ｓｉ）、金（Ａｕ）と金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）と錫（Ｓｎ）等の組合せで形成されてもよい。また、密着性を向上させるために、接合部６０は、積層された層間に、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）等が薄く挟まれていてもよい。
接合部６０は、分割ラインＬＮ１の一部に沿って形成される開口６５を有している。開口６５は、開口のない接合部６０を形成した後、エッチング等の加工によって接合部６０の一部を除去することで、形成される。
Ｓｉ基板Ｆ２の上面には、接合部６０に加えて接続配線７０が形成されている。接続配線７０は、図示しない共振子１０に電気的に接続されている。接続配線７０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、錫（Ｓｎ）等の金属を用いて形成される。接続配線７０の材料として接合部６０と同じ種類の金属を用いることで、製造プロセスを簡略化することができる。
本実施形態では、接合部６０及び接続配線７０を第２基板３５０の上面に形成する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、接合部６０及び接続配線７０の少なくとも一方を、図２に示した第１基板３３０の下面に形成してもよい。なお、第１基板３３０の下面は、第２基板３５０の上面に対向しており、本発明の「第２主面」の一例に相当する。また、接合部６０が複数の材料で構成される場合、接合部６０のうちの一部の材料、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）を第１基板３３０の下面に形成し、接合部６０のうちの残りの材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）を第２基板３５０の上面に形成してもよい。同様に、接続配線７０が複数の材料で構成される場合、接続配線７０のうちの一部の材料を第１基板３３０の下面に形成し、接続配線７０のうちの残りの材料を第２基板３５０の上面に形成してもよい。
図１に戻り、次に、接合部６０を介して第１基板３３０の下面と第２基板３５０の上面とを接合する（Ｓ３０３）。
具体的には、第１基板３３０の下面及び第２基板３５０の上面は、接合部６０によって共晶接合される。図４に示すように、第１基板３３０の貫通電極Ｖ１，Ｖ２と第２基板３５０の接続配線７０とが接触するように、第１基板３３０及び第２基板３５０の位置を合わせる。位置合わせをした後、ヒータ等によって第１基板３３０と第２基板３５０とが挟み込まれ、共晶接合のための加熱処理が行われる。共晶接合のための加熱処理における温度は、共焦点の温度以上、例えば４２４℃以上であり、加熱時間は、例えば１０分以上２０分以下程度である。加熱時に、第１基板３３０及び第２基板３５０は、例えば５ＭＰａ以上２５ＭＰａ以下程度の圧力で押圧される。このようにして、接合部６０は、第１基板３３０の下面と第２基板３５０の上面とを共晶接合する。
図５に示すように、各接合部６０は、ＸＹ平面に沿って略矩形の環状に形成されている。各接合部６０の短辺は、Ｘ軸に平行な分割ラインＬＮ１に沿って延びており、各接合部６０の長辺は、Ｙ軸に平行な分割ラインＬＮ２に沿って延びている。Ｙ軸正方向側に配置された各接合部６０の短辺と、Ｙ軸負方向側に配置された各接合部６０の短辺とは、分割ラインＬＮ１を挟んで離間している。同様に、Ｘ軸正方向側に配置された各接合部６０の長辺と、Ｘ軸負方向側に配置された各接合部６０の長辺とは、分割ラインＬＮ２を挟んで離間している。また、各接合部６０は、角部から延びて対向する他の接合部６０の角部と接続するランナーを有している。このランナーと分割ラインＬＮ１，ＬＮ２を挟む隙間（ギャップ）とが、接合部６０の開口６５を形成する。
第１基板３３０の上面における分割ラインＬＮ１，ＬＮ２の幅は、例えば５μｍ以上２０μｍ以下である。これにより、第１基板３３０及び第２基板３５０を分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って分割して各共振装置１（各チップ）に個片化（チップ化）する際に、各共振装置１を小型化することができるともに、共振装置１の取れ個数を増加させることができる。
他方、第２基板３５０の上面における開口６５の幅のうち、最も狭い部分の幅ＡＷは、例えば２０μｍ以下である。
電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、接合部６０の各角部の上方に形成されている。第１基板３３０の上面を平面視したときに、各電極パッド４１Ａ～４１ＤはＹ軸方向に延在する矩形状を有している。また、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２を挟んで配置されている。すなわち、電極パッド４１Ａ及び電極パッド４１Ｂは分割ラインＬＮ１を挟んで配置され、電極パッド４１Ｃ及び電極パッド４１Ｄは分割ラインＬＮ１を挟んで配置される。また、電極パッド４１Ａ及び電極パッド４１Ｃは分割ラインＬＮ２を挟んで配置され、電極パッド４１Ｂ及び電極パッド４１Ｄは分割ラインＬＮ２を挟んで配置される。なお、電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、本発明の「デバイス部」の一例に相当し、第１基板３３０の上面は、本発明の「第１主面」の一例に相当する。
各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、第１基板３３０の上面における分割ラインＬＮ１，ＬＮ２からの距離ＰＤが、開口６５の幅ＡＷの１／２より大きくなっている。つまり、例えば開口６５の幅ＡＷが２０μｍであるとき、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄの距離ＰＤは１０μｍより大きい。
また、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、第１基板３３０の上面における分割ラインＬＮ１，ＬＮ２からの距離ＰＤが、第１基板３３０の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）の１／６以上になっている。つまり、例えば第１基板３３０の厚さが１５０μｍであるとき、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄの距離ＰＤは５０μｍ以上である。
図１に戻り、次に、第２基板３５０の下面にダイシングテープＤＴを貼付する（Ｓ３０４）。ダイシングテープＤＴは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリオレフィン（ＰＯ）等の基材に、粘着剤が塗布されたものである。なお、第２基板３５０の下面は、本発明の「第２主面」の一例に相当する。
本実施形態では、第１基板３３０及び第２基板３５０を分割する方法として、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２の幅を相対的に小さく（狭く）し得るステルスダイシング技術を用いてダイシングを行う。ステルスダイシング技術では、分割対象物である第１基板３３０及び第２基板３５０のそれぞれの内部に改質領域（改質層）を形成し、それぞれの改質領域を起点として第１基板３３０及び第２基板３５０を分割する。
次に、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って第１基板３３０の内部に改質領域ＭＡ１が形成されるように、第１基板３３０の上面側からレーザ光ＬＬを照射する（Ｓ３０５）。
図６に示すように、レーザ光ＬＬは、第１基板３３０の厚さ方向（Ｚ軸に平行な方向）の所定位置に焦点を合わせて（集光して）照射される。レーザ光ＬＬは、第１基板３３０に対して透過性を有している。第１基板３３０が、例えばＳｉ基板である場合、レーザ光ＬＬの波長は１０００ｎｍから２０００ｎｍ程度である。照射されたレーザ光ＬＬは、その一部が第１基板３３０の内部で吸収され、焦点位置周辺に改質領域ＭＡ１を形成する。
そして、レーザ光ＬＬ及び第１基板３３０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ１に沿ってＸ軸方向に平行な方向に移動させることで、第１基板３３０の内部に分割ラインＬＮ１に沿った改質領域ＭＡ１を形成することができる。同様に、レーザ光ＬＬ及び第１基板３３０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ２に沿ってＹ軸方向に平行な方向に移動させることで、第１基板３３０の内部に分割ラインＬＮ２に沿った改質領域ＭＡ１を形成することができる。
前述したように、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、第１基板３３０の上面における分割ラインＬＮ１，ＬＮ２からの距離ＰＤが、第１基板３３０の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）の１／６以上である。これにより、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄが、第１基板３３０の上面側から分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って照射されるレーザ光ＬＬに干渉するのを防止することができる。
改質領域ＭＡ１は、第１基板３３０の厚さ方向（Ｚ軸に平行な方向）に図示しないき裂（クラック）を含んでいる。このき裂は、応力を加えることで第１基板３３０の上面及び下面に向かって伸展する。そのため、第１基板３３０の内部に形成された改質領域ＭＡ１に応力を加えることで、第１基板３３０を分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って分割することができる。
第１基板３３０の内部で吸収されなかったレーザ光ＬＬは、第１基板３３０を透過して第２基板３５０の上面に入射しようとする。このレーザ光ＬＬは、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って形成された接合部６０によってその一部が遮光される。レーザ光ＬＬの波長に対して開口６５の幅ＡＷを十分に小さくすることで、接合部６０の開口６５を通過するレーザ光ＬＬの光量を低減することが可能となる。
なお、図６において、第１基板３３０の内部に改質領域ＭＡ１を１か所形成する例を示したが、これに限定されるものではない。改質領域ＭＡ１の数は、第１基板３３０の厚さに応じて変更されるものである。よって、例えばそれぞれ焦点位置の異なるレーザ光を照射することで、第１基板３３０の厚さ方向（Ｚ軸に平行な方向）に複数の改質領域を形成してもよい。
図１に戻り、次に、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って第２基板３５０の内部に改質領域ＭＡ２が形成されるように、第２基板３５０の下面側からレーザ光ＬＬを照射する（Ｓ３０６）。
図７に示すように、レーザ光ＬＬは、第２基板３５０の厚さ方向（Ｚ軸に平行な方向）の所定位置に焦点を合わせて（集光して）照射される。レーザ光ＬＬは、第２基板３５０に対しても透過性を有している。第２基板３５０が、例えばＳｉ基板である場合、レーザ光ＬＬの波長は１０００ｎｍ（１μｍ）から２０００ｎｍ（２μｍ）程度である。照射されたレーザ光ＬＬは、その一部が第２基板３５０の内部で吸収され、焦点位置周辺に改質領域ＭＡ２を形成する。
そして、レーザ光ＬＬ及び第２基板３５０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ１に沿ってＸ軸方向に平行な方向に移動させることで、第２基板３５０の内部に分割ラインＬＮ１に沿った改質領域ＭＡ２を形成することができる。同様に、レーザ光ＬＬ及び第２基板３５０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ２に沿ってＹ軸方向に平行な方向に移動させることで、第２基板３５０の内部に分割ラインＬＮ２に沿った改質領域ＭＡ２を形成することができる。
改質領域ＭＡ２は、第２基板３５０の厚さ方向（Ｚ軸に平行な方向）に図示しないき裂（クラック）を含んでいる。このき裂は、応力を加えることで第２基板３５０の上面及び下面に向かって伸展する。そのため、第２基板３５０の内部に形成された改質領域ＭＡ２に応力を加えることで、第２基板３５０を分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って分割することができる。
第２基板３５０の内部で吸収されなかったレーザ光ＬＬは、第２基板３５０を透過して第１基板３３０の下面に入射しようとする。このレーザ光ＬＬは、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って形成された接合部６０によってその一部が遮光される。レーザ光ＬＬの波長に対して開口６５の幅ＡＷを十分に小さくすることで、接合部６０の開口６５を通過するレーザ光ＬＬの光量を低減することが可能となる。
このように、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って形成された接合部６０が第２基板３５０の下面側から照射されたレーザ光ＬＬを遮光することにより、第２基板３５０の内部で吸収されずに第１基板３３０に入射するレーザ光ＬＬの光量を低減することができる。従って、レーザ光ＬＬに起因する、第１基板３３０に形成された電極パッド４１Ａ～４１Ｄ等のデバイス部の損傷を抑制することができる。
また、前述したように、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、第１基板３３０の上面における分割ラインＬＮ１，ＬＮ２からの距離ＰＤが、開口６５の幅ＡＷの１／２より大きい。これにより、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に対して開口６５よりも外側に配置されるので、第２基板３５０の下面側から分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って照射されたレーザ光ＬＬが開口６５を通過しても、第１基板３３０の上面に形成された各電極パッド４１Ａ～４１Ｄ又はその下に形成された樹脂膜Ｌ３２に作用する可能性を低減することができる。従って、レーザ光ＬＬに起因する、第１基板３３０に形成された各電極パッド４１Ａ～４１Ｄの損傷をさらに抑制することができる。
なお、図７において、第２基板３５０の内部に改質領域ＭＡ２を１か所形成する例を示したが、これに限定されるものではない。改質領域ＭＡ２の数は、第２基板３５０の厚さに応じて変更されるものである。よって、例えばそれぞれ焦点位置の異なるレーザ光を照射することで、第２基板３５０の厚さ方向（Ｚ軸に平行な方向）に複数の改質領域を形成してもよい。
図１に戻り、次に、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って第１基板３３０及び第２基板３５０を分割する（Ｓ３０７）。
具体的には、図８に黒矢印で示すように、Ｙ軸正方向及びＹ軸負方向に平行な方向に、それぞれダイシングテープＤＴを拡張する。このダイシングテープＤＴの拡張によって、第２基板３５０の下面に図８に白矢印で示す引張応力が発生し、引張応力が第２基板３５０の内部に伝わって改質領域ＭＡ２のき裂に加わる。その結果、き裂が伸展して第２基板３５０が分割される。また、ダイシングテープＤＴをさらに拡張することで第１基板３３０の下面に引張応力が発生し、引張応力が第１基板３３０の内部に伝わって改質領域ＭＡ１のき裂に加わる。その結果、き裂が伸展して第１基板３３０が分割される。
このように、第１基板３３０及び第２基板３５０を分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って分割することで、第１基板３３０及び第２基板３５０が、上蓋３０及びＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）を備える共振装置１のそれぞれに個片化（チップ化）される。
ここで、接合部６０が開口６５を有しない場合、接合部６０は分割ラインＬＮ１，ＬＮ２を跨いで（横断して）形成されることなる。そのため、第１基板３３０及び第２基板３５０を分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って分割する際に、接合部６０において分割不良が発生することがある。この分割不良の結果、個片化された共振装置１に、例えば突起（バリ）等の製品不良が発生するおそれがある。よって、接合部６０が分割ラインＬＮ１，ＬＮ２の一部に沿って形成される開口６５を有することにより、第１基板３３０及び第２基板３５０を分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って分割するときに発生し得る分割不良を抑制することができる。
また、前述したように、第２基板３５０の上面における開口６５の幅ＡＷは、２０μｍ以下である。これにより、レーザ光ＬＬの遮光と分割不良の抑制とを両立することができる。
次に、図９から図１２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法を用いて製造される共振装置１について説明する。図９は、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の外観を概略的に示す斜視図である。図１０は、図９に示した共振装置１の構造を概略的に示す分解斜視図である。図１１は、図１０に示した共振子１０の構造を概略的に示す平面図である。図１２は、図９から図１１に示した共振装置１のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面の構成を概略的に示す断面図である。
以下の説明では、共振装置１のうち上蓋３０が設けられている側を上（又は表）、下蓋２０が設けられている側を下（又は裏）、として説明する。
共振装置１は、ＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）と、上蓋３０と、を備えている。すなわち、共振装置１は、ＭＥＭＳ基板５０と、前述した接合部６０と、上蓋３０とが、この順で積層されて構成されている。
共振子１０は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるＭＥＭＳ振動子である。共振子１０と上蓋３０とは、接合部６０を介して接合されている。
上蓋３０はＸＹ平面に沿って平板状に広がっており、その裏面に例えば平たい直方体形状の凹部３１が形成されている。凹部３１は、側壁３３に囲まれており、共振子１０が振動する空間である振動空間の一部を形成する。なお、上蓋３０は凹部３１を有さず、平板状の構成でもよい。
上蓋３０の表面には、４つの電極パッド４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄが設けられている。各電極パッド４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄは、共振子１０に電気的に接続される。
下蓋２０は、ＸＹ平面に沿って設けられる矩形平板状の底板２２と、底板２２の周縁部からＺ軸方向、つまり、下蓋２０と共振子１０との積層方向、に延びる側壁２３と、を有する。下蓋２０には、共振子１０と対向する面において、底板２２の表面と側壁２３の内面とによって形成される凹部２１が形成されている。凹部２１は、共振子１０の振動空間の一部を形成する。なお、下蓋２０は凹部２１を有さず、平板状の構成でもよい。
図１１に示すように、共振子１０は、ＭＥＭＳ技術を用いて製造されるＭＥＭＳ振動子であり、図１１の直交座標系におけるＸＹ平面内で面外振動する。なお、共振子１０は、面外屈曲振動モードを用いた共振子に限定されるものではない。共振装置１の共振子は、例えば、広がり振動モード、厚み縦振動モード、ラム波振動モード、面内屈曲振動モード、表面波振動モードを用いるものであってもよい。これらの振動子は、例えば、タイミングデバイス、ＲＦフィルタ、デュプレクサ、超音波トランスデューサー、ジャイロセンサ、加速度センサ等に応用される。また、アクチュエーター機能を持った圧電ミラー、圧電ジャイロ、圧力センサ機能を持った圧電マイクロフォン、超音波振動センサ等に用いられてもよい。さらに、静電ＭＥＭＳ素子、電磁駆動ＭＥＭＳ素子、ピエゾ抵抗ＭＥＭＳ素子に適用してもよい。
共振子１０は、振動部１２０と、保持部１４０と、保持腕１１０と、を備える。
保持部１４０は、ＸＹ平面に沿って振動部１２０の外側を囲むように、矩形の枠状に形成される。例えば、保持部１４０は、角柱形状の枠体から一体に形成されている。なお、保持部１４０は、振動部１２０の周囲の少なくとも一部に設けられていればよく、枠状の形状に限定されるものではない。
保持腕１１０は、保持部１４０の内側に設けられ、振動部１２０と保持部１４０とを接続する。
振動部１２０は、保持部１４０の内側に設けられており、振動部１２０と保持部１４０との間には、所定の間隔で空間が形成されている。図１１に示す例では、振動部１２０は、基部１３０と４本の振動腕１３５Ａ～１３５Ｄ（以下、まとめて「振動腕１３５」ともいう）と、を有している。なお、振動腕の数は、４本に限定されるものではなく、例えば１本以上の任意の数に設定される。本実施形態において、各振動腕１３５Ａ～１３５Ｄと、基部１３０とは、一体に形成されている。
基部１３０は、平面視において、Ｘ軸方向に長辺１３１ａ、１３１ｂ、Ｙ軸方向に短辺１３１ｃ、１３１ｄを有している。長辺１３１ａは、基部１３０の前端の面（以下、「前端１３１Ａ」ともいう）の一つの辺であり、長辺１３１ｂは基部１３０の後端の面（以下、「後端１３１Ｂ」ともいう）の一つの辺である。基部１３０において、前端１３１Ａと後端１３１Ｂとは、互いに対向するように設けられている。
基部１３０は、前端１３１Ａにおいて、振動腕１３５に接続され、後端１３１Ｂにおいて、後述する保持腕１１０に接続されている。なお、基部１３０は、図１１に示す例では平面視において、略長方形の形状を有しているがこれに限定されるものではない。基部１３０は、長辺１３１ａの垂直二等分線に沿って規定される仮想平面Ｐに対して略面対称に形成されていればよい。例えば、基部１３０は、長辺１３１ｂが１３１ａより短い台形であってもよいし、長辺１３１ａを直径とする半円の形状であってもよい。また、基部１３０の各面は平面に限定されるものではなく、湾曲した面であってもよい。なお、仮想平面Ｐは、振動部１２０における、振動腕１３５が並ぶ方向の中心を通る平面である。
基部１３０において、前端１３１Ａから後端１３１Ｂに向かう方向における、前端１３１Ａと後端１３１Ｂとの最長距離である基部長は３５μｍ程度である。また、基部長方向に直交する幅方向であって、基部１３０の側端同士の最長距離である基部幅は２６５μｍ程度である。
振動腕１３５は、Ｙ軸方向に延び、それぞれ同一のサイズを有している。振動腕１３５は、それぞれが基部１３０と保持部１４０との間にＹ軸方向に平行に設けられ、一端は、基部１３０の前端１３１Ａと接続されて固定端となっており、他端は開放端となっている。また、振動腕１３５は、それぞれ、Ｘ軸方向に所定の間隔で、並列して設けられている。なお、振動腕１３５は、例えばＸ軸方向の幅が５０μｍ程度、Ｙ軸方向の長さが４６５μｍ程度である。
振動腕１３５は、それぞれ、例えば開放端から１５０μｍ程度の部分が、振動腕１３５の他の部位よりもＸ軸方向の幅が広くなっている。この幅が広くなった部位は、錘部Ｇと呼ばれる。錘部Ｇは、例えば、振動腕１３５の他の部位よりも、Ｘ軸方向に沿って左右に幅が１０μｍずつ広く、Ｘ軸方向の幅が７０μｍ程度である。錘部Ｇは、振動腕１３５と同一プロセスによって一体形成される。錘部Ｇが形成されることで、振動腕１３５は、単位長さ当たりの重さが、固定端側よりも開放端側の方が重くなっている。従って、振動腕１３５のそれぞれが開放端側に錘部Ｇを有することで、各振動腕における上下方向の振動の振幅を大きくすることができる。
振動部１２０の表面（上蓋３０に対向する面）には、その全面を覆うように後述の保護膜２３５が形成されている。また、振動腕１３５Ａ～１３５Ｄの開放端側の先端における保護膜２３５の表面には、それぞれ、周波数調整膜２３６が形成されている。保護膜２３５及び周波数調整膜２３６によって、振動部１２０の共振周波数を調整することができる。
なお、本実施形態では、共振子１０の表面（上蓋３０と対向する側の面）は、その略全面が保護膜２３５によって覆われている。さらに保護膜２３５の表面は、その略全面が寄生容量低減膜２４０で覆われている。但し、保護膜２３５は少なくとも振動腕１３５を覆っていればよく、共振子１０の略全面を覆う構成に限定されるものではない。
図１２に示すように、共振装置１は、下蓋２０の側壁２３上に共振子１０の保持部１４０が接合され、さらに共振子１０の保持部１４０と上蓋３０の側壁３３とが接合される。このように下蓋２０と上蓋３０との間に共振子１０が保持され、下蓋２０と上蓋３０と共振子１０の保持部１４０とによって、振動腕１３５が振動する振動空間が形成される。また、上蓋３０の上面（共振子１０と対向する面と反対側の面）には電極パッド４１Ａ，４１Ｂが形成されている。電極パッド４１Ａ，４１Ｂと共振子１０とは、貫通電極Ｖ１，Ｖ２、接続配線７０、及びコンタクト電極７６Ａ，７６Ｂによって電気的に接続されている。
上蓋３０は、その周辺部（側壁３３）において、接合部６０によって共振子１０の保持部１４０と接合されている。上蓋３０における、共振子１０に対向する下面、上面及び貫通電極Ｖ１，Ｖ２の側面は、酸化ケイ素膜Ｌ３１に覆われている。
また、上蓋３０の凹部３１における、共振子１０と対向する側の面にはゲッター層３４が形成されている。ゲッター層３４は、例えばチタン（Ｔｉ）等から形成され、振動空間に発生するアウトガスを吸着する。本実施形態に係る上蓋３０には、凹部３１において共振子１０に対向する面のほぼ全面にゲッター層３４が形成されるため、振動空間の真空度の低下を抑制することができる。
上蓋３０の貫通電極Ｖ１は、電極パッド４１Ａと接続配線７０とを電気的に接続させる配線としての役割を果たす。上蓋３０の貫通電極Ｖ２は、電極パッド４１Ｂと接続配線７０とを電気的に接続させる配線としての役割を果たす。
下蓋２０の底板２２及び側壁２３は、ＳｉウエハＬ１により、一体的に形成されている。また、下蓋２０は、側壁２３の上面によって、共振子１０の保持部１４０と接合されている。
共振子１０における、保持部１４０、基部１３０、振動腕１３５、及び保持腕１１０は、同一プロセスで一体的に形成される。共振子１０は、Ｓｉ基板Ｆ２の上に、Ｓｉ基板Ｆ２を覆うように圧電薄膜Ｆ３が形成され、さらに圧電薄膜Ｆ３の上には、金属層Ｅ２が積層されている。そして、金属層Ｅ２の上には、金属層Ｅ２を覆うように圧電薄膜Ｆ３が積層されており、さらに、圧電薄膜Ｆ３の上には、金属層Ｅ１が積層されている。金属層Ｅ１の上には、金属層Ｅ１を覆うように保護膜２３５が積層され、保護膜２３５の上には寄生容量低減膜２４０が積層されている。
Ｓｉ基板Ｆ２の下面には、温度特性補正層の一例として、酸化ケイ素（例えばＳｉＯ２）層Ｆ２１が形成されている。
金属層Ｅ１、Ｅ２は、例えば厚さ０．１μｍ以上０．２μｍ以下程度であり、成膜後に、エッチング等により所望の形状にパターニングされる。金属層Ｅ１、Ｅ２は、結晶構造が体心立法構造である金属が用いられている。具体的には、金属層Ｅ１、Ｅ２は、Ｍｏ（モリブデン）、タングステン（Ｗ）等を用いて形成される。
金属層Ｅ１は、例えば振動部１２０上においては、上部電極としての役割を果たすように形成される。また、金属層Ｅ１は、保持腕１１０や保持部１４０上においては、共振子１０の外部に設けられた交流電源に上部電極を接続するための配線としての役割を果たすように形成される。
一方、金属層Ｅ２は、振動部１２０上においては、下部電極としての役割を果たすように形成される。また、金属層Ｅ２は、保持腕１１０や保持部１４０上においては、共振子１０の外部に設けられた回路に下部電極を接続するための配線としての役割を果たすように形成される。
圧電薄膜Ｆ３は、印加された電圧を振動に変換する圧電体の薄膜である。圧電薄膜Ｆ３は、結晶構造がウルツ鉱型六方晶構造を持つ材質から形成されており、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化スカンジウムアルミニウム（ＳｃＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等の窒化物や酸化物を主成分とすることができる。なお、窒化スカンジウムアルミニウムは、窒化アルミニウムにおけるアルミニウムの一部がスカンジウムに置換されたものであり、スカンジウムの代わりにマグネシウム（Ｍｇ）及びニオブ（Ｎｂ）やマグネシウム（Ｍｇ）及びジルコニウム（Ｚｒ）等の２元素で置換されていてもよい。また、圧電薄膜Ｆ３は、例えば１μｍの厚さを有するが、０．２μｍから２μｍ程度の厚さを用いることも可能である。
圧電薄膜Ｆ３は、金属層Ｅ１、Ｅ２によって圧電薄膜Ｆ３に印加される電界に応じて、ＸＹ平面の面内方向すなわちＹ軸方向に伸縮する。この圧電薄膜Ｆ３の伸縮によって、振動腕１３５は、下蓋２０及び上蓋３０の内面に向かってその自由端を変位させ、面外の屈曲振動モードで振動する。
本実施形態では、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄに印加される電界の位相と、内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃに印加される電界の位相とが互いに逆位相になるように設定される。これにより、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄと内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃとが互いに逆方向に変位する。例えば、外側の振動腕１３５Ａ、１３５Ｄが上蓋３０の内面に向かって自由端を変位すると、内側の振動腕１３５Ｂ、１３５Ｃは下蓋２０の内面に向かって自由端を変位する。
保護膜２３５は、圧電振動用の上部電極である金属層Ｅ２の酸化を防ぐ。保護膜２３５は、エッチングによる質量低減の速度が周波数調整膜２３６より遅い材料により形成されることが好ましい。質量低減速度は、エッチング速度、つまり、単位時間あたりに除去される厚みと密度との積により表される。保護膜２３５は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化スカンジウムアルミニウム（ＳｃＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等の圧電膜の他、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁膜で形成される。保護膜２３５の厚さは、例えば０．２μｍ程度である。
周波数調整膜２３６は、振動部１２０の略全面に形成された後、エッチング等の加工により所定の領域のみに形成される。周波数調整膜２３６は、エッチングによる質量低減の速度が保護膜２３５より速い材料により形成される。具体的には、周波数調整膜２３６は、モリブデン（Ｍｏ）や、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）等の金属で構成される。
なお、保護膜２３５と周波数調整膜２３６とは、質量低減速度の関係が前述の通りであれば、エッチング速度の大小関係は任意である。
寄生容量低減膜２４０は、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）から形成されている。寄生容量低減膜２４０の厚さは１μｍ程度である。引回し配線部における寄生容量を低減するとともに、異なる電位の配線がクロスする際の絶縁層としての機能と、振動空間を広げるためのスタンドオフとしての機能と、を有する。
接合部６０は、共振子１０の振動空間を封止するように、ＭＥＭＳ基板５０と上蓋３０とを接合する。これにより、振動空間は気密に封止され、真空状態が維持される。
接合部６０の材料は、上蓋３０及びＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）に対して透過性を有するレーザ光ＬＬを遮光可能な金属である。これにより、分割の際にＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）の下面側から照射されたレーザ光ＬＬが接合部６０によって遮光され、上蓋３０に入射する光量を低減することができる。従って、レーザ光ＬＬに起因する、上蓋３０に形成された電極パッド４１Ａ～４１Ｄ等のデバイス部の損傷を抑制することができる。
図１２に示す例では、アルミニウム（Ａｌ）層６１、ゲルマニウム（Ｇｅ）層６２、及びアルミニウム（Ａｌ）層６３は、それぞれ独立した層として記載しているが、実際には、これらの界面はそれぞれ共晶接合している。
接合部６０は、ＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）の上面において、外縁から第１距離Ｄ１を空けて配置されている。これにより、接合部６０が第１距離Ｄ１を空けない場合に発生し得る分割不良に伴う突起（バリ）等の共振装置１の製品不良を抑制することができる。
接合部６０の第１距離Ｄ１は、例えば２０μｍ以下である。これにより、レーザ光ＬＬの遮光と共振装置１の製品不良の抑制とを両立することができる。
各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは、上蓋３０の上面において、外縁から第１距離Ｄ１より大きい第２距離Ｄ２を空けて配置されている（第１距離Ｄ１＜第２距離Ｄ２）。これにより、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄは外縁に対して接合部６０よりも内側に配置されるので、分割する際にＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）の下面側から照射されるレーザ光ＬＬが、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄに作用する可能性を低減することができる。従って、レーザ光ＬＬに起因する、上蓋３０に形成された各電極パッド４１Ａ～４１Ｄの損傷をさらに抑制することができる。
各電極パッド４１Ａ～４１Ｄの第２距離Ｄ２は、例えば上蓋３０の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）の１／６以上である。これにより、各電極パッド４１Ａ～４１Ｄが、分割する際に上蓋３０の上面側から照射されるレーザ光ＬＬに干渉するのを防止することができる。
接続配線７０は、貫通電極Ｖ１を介して電極パッド４１Ａに電気的に接続されるとともに、コンタクト電極７６Ａに電気的に接続される。また、接続配線７０は、貫通電極Ｖ２を介して電極パッド４１Ｂに電気的に接続されるとともに、コンタクト電極７６Ｂに電気的に接続される。
コンタクト電極７６Ａは、共振子１０の金属層Ｅ１に接触するように形成され、接続配線７０と共振子１０とを電気的に接続する。コンタクト電極７６Ｂは、共振子１０の金属層Ｅ２に接触するように形成され、接続配線７０と共振子１０とを電気的に接続する。具体的には、コンタクト電極７６Ａと金属層Ｅ１との接続にあたり、金属層Ｅ１が露出するように、金属層Ｅ１上に積層された圧電薄膜Ｆ３、保護膜２３５、及び寄生容量低減膜２４０の一部が除去され、ビアＶ３が形成される。形成されたビアＶ３の内部にコンタクト電極７６Ａと同様の材料が充填され、金属層Ｅ１とコンタクト電極７６Ａとが接続される。同様に、コンタクト電極７６Ｂと金属層Ｅ２との接続にあたり、金属層Ｅ２が露出するように、金属層Ｅ２上に積層された圧電薄膜Ｆ３及び寄生容量低減膜２４０の一部が除去され、ビアＶ４が形成される。形成されたビアＶ４の内部にコンタクト電極７６Ｂが充填され、金属層Ｅ２とコンタクト電極７６Ｂとが接続される。コンタクト電極７６Ａ、７６Ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、錫（Ｓｎ）等の金属で構成される。なお、金属層Ｅ１とコンタクト電極７６Ａとの接続箇所、及び金属層Ｅ２とコンタクト電極７６Ｂとの接続箇所は、振動部１２０の外側の領域であることが好ましく、本実施形態では保持部１４０で接続されている。
＜第２実施形態＞
次に、図１３から図１６を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法及びＭＥＭＳデバイスについて説明する。なお、第１実施形態と同一又は類似の構成について同一又は類似の符号を付している。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。また、同様の構成による同様の作用効果については、逐次言及しない。
まず、図１３から図１５を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスの製造方法について説明する。図１３は、本発明の第２実施形態に係る共振装置１の製造方法を示すフローチャートである。図１４は、図１３に示した工程Ｓ３１１を示す断面図である。図１５は、図１３に示した工程Ｓ３１２を示す断面図である。なお、図１４及び図１５では、便宜上、製造方法によって製造される複数の共振装置１のうちの一部を示して説明する。
図１３に示すように、本発明の第２実施形態に係る共振装置１の製造方法は、工程Ｓ３０４において第２基板３５０の下面にダイシングテープＤＴを貼付した後、第１基板３３０の改質領域ＭＡ１と第２基板３５０の改質領域ＭＡ２とを形成する順序が入れ替わっている点で、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の製造方法と相違する。
すなわち、まず、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って第２基板３５０の内部に改質領域ＭＡ２が形成されるように、第２基板３５０の下面側からレーザ光ＬＬを照射する（Ｓ３１１）。
図１４に示すように、第２基板３５０の下面側から照射されたレーザ光ＬＬは、その一部が第２基板３５０の内部で吸収され、焦点位置周辺に改質領域ＭＡ２を形成する。
そして、レーザ光ＬＬ及び第２基板３５０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ１に沿ってＸ軸方向に平行な方向に移動させることで、第２基板３５０の内部に分割ラインＬＮ１に沿った改質領域ＭＡ２を形成することができる。同様に、レーザ光ＬＬ及び第２基板３５０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ２に沿ってＹ軸方向に平行な方向に移動させることで、第２基板３５０の内部に分割ラインＬＮ２に沿った改質領域ＭＡ２を形成することができる。
ここで、改質領域ＭＡ２が形成されると、改質領域ＭＡ２を起点とする応力が発生する。この応力は、図１４に白矢印で示すように、第２基板３５０を広げる方向（Ｙ軸に平行な方向）に作用する。第１実施形態のように、先に第１基板３３０の内部に分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿った改質領域ＭＡ１を形成すると、前述した第１基板３３０を広げる方向の応力によって、第１基板３３０が反ってしまうおそれがある。よって、第２基板３５０の下面にダイシングテープＤＴを貼付し、第１基板３３０の内部に改質領域ＭＡ１を形成する前に、第２基板の下面側からレーザ光を照射して第２基板３５０の内部に改質領域ＭＡ２を形成することにより、改質領域ＭＡ２を起点として第２基板３５０を広げる方向の応力を、図１４に黒矢印で示すダイシングテープＤＴの粘着力で相殺することができる。従って、第２基板３５０の反りを抑制することができ、反りによって発生する、レーザ光ＬＬを照射する際のフォーカス計測エラー等を低減することができる。
本発明の第２実施形態に係る共振装置１は、接合部６０Ａが開口を有しない点で、本発明の第１実施形態に係る共振装置１と相違する。
第２基板３５０の内部で吸収されなかったレーザ光ＬＬは、第２基板３５０を透過して第１基板３３０の下面に入射しようとする。このレーザ光ＬＬは、分割ラインＬＮ１に沿って形成された接合部６０Ａによってその全てが遮光される。
図１３に戻り、次に、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って第１基板３３０の内部に改質領域ＭＡ１が形成されるように、第１基板３３０の上面側からレーザ光ＬＬを照射する（Ｓ３１２）。
図１５に示すように、第１基板３３０の上面側から照射されたレーザ光ＬＬは、その一部が第１基板３３０の内部で吸収され、改質領域ＭＡ１を形成する。
そして、レーザ光ＬＬ及び第１基板３３０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ１に沿ってＸ軸方向に平行な方向に移動させることで、第１基板３３０の内部に分割ラインＬＮ１に沿った改質領域ＭＡ１を形成することができる。同様に、レーザ光ＬＬ及び第１基板３３０の少なくとも一方を、分割ラインＬＮ２に沿ってＹ軸方向に平行な方向に移動させることで、第１基板３３０の内部に分割ラインＬＮ２に沿った改質領域ＭＡ１を形成することができる。
このように、第２基板３５０の下面側からレーザ光ＬＬを照射して第２基板３５０の内部に改質領域ＭＡ２が形成された後に、分割ラインＬＮ１，ＬＮ２に沿って第１基板３３０の内部に改質領域ＭＡ１が形成されるように、第１基板３３０の上面側からレーザ光ＬＬを照射することにより、第１実施形態のように、第２基板３５０の内部に改質領域ＭＡ２を形成するよりも先に第１基板３３０の内部に改質領域ＭＡ１を形成する場合と比較して、第１基板３３０の反りを抑制することができる。また、第１基板３３０の改質領域ＭＡ１に応力が加わることで、第１基板を分割しやすくなる。
第２基板３５０の内部で吸収されなかったレーザ光ＬＬは、第２基板３５０を透過して第１基板３３０の下面に入射しようとする。このレーザ光ＬＬは、分割ラインＬＮ１に沿って形成された接合部６０Ａによってその全てが遮光される。
次に、図１６を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係るＭＥＭＳデバイスについて説明する。図１６は、本発明の第２実施形態に係る共振装置１の構成を概略的に示す断面図である。図１６は、図１２と同一断面視の図である。
図１６に示すように、接合部６０Ａは、ＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）の上面において、外縁から距離を空けずに配置されている点で、本発明の第１実施形態に係る共振装置１の接合部６０と相違する。すなわち、本実施形態では、図１２に示した接合部６０の第１距離Ｄ１がゼロである。
以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。本発明の一実施形態に係る共振装置の製造方法は、接合部は分割ラインに沿って形成され、第２基板の下面側から照射されたレーザ光を遮光する。これにより、第２基板の内部で吸収されずに第１基板に入射するレーザ光の光量を低減することができる。従って、レーザ光に起因する、第１基板に形成された電極パッド等のデバイス部の損傷を抑制することができる。
また、前述した製造方法において、第２基板の下面にダイシングテープを貼付し、第１基板の内部に改質領域を形成する前に、第２基板の下面側からレーザ光を照射して第２基板の内部に改質領域を形成することにより、改質領域を起点として第２基板を広げる方向の応力を、図１４に黒矢印で示すダイシングテープの粘着力で相殺することができる。従って、第２基板の反りを抑制することができ、反りによって発生する、レーザ光を照射する際のフォーカス計測エラー等を低減することができる。
また、前述した製造方法において、第２基板の下面側からレーザ光を照射して第２基板の内部に改質領域が形成された後に、分割ラインに沿って第１基板の内部に改質領域が形成されるように、第１基板の上面側からレーザ光を照射する。これにより、第２基板の内部に改質領域を形成するよりも先に第１基板の内部に改質領域を形成する場合と比較して、第１基板の反りを抑制することができる。また、第１基板の改質領域に応力が加わることで、第１基板を分割しやすくなる。
また、前述した製造方法において、接合部は分割ラインの一部に沿って形成される開口を有する。これにより、第１基板及び第２基板を分割ラインに沿って分割するときに発生し得る分割不良を抑制することができる。
また、前述した製造方法において、第１基板の上面における分割ラインの幅は、５μｍ以上２０μｍ以下である。これにより、第１基板及び第２基板を分割ラインに沿って分割して各共振装置（各チップ）に個片化（チップ化）する際に、各共振装置を小型化することができるともに、共振装置の取れ個数を増加させることができる。また、第２基板の上面における開口の幅は、２０μｍ以下である。これにより、レーザ光の遮光と分割不良の抑制とを両立することができる。
また、前述した製造方法において、各電極パッドは、第１基板の上面における分割ラインからの距離が、開口の幅の１／２より大きい。これにより、各電極パッドは分割ラインに対して開口よりも外側に配置されるので、第２基板の下面側から分割ラインに沿って照射されたレーザ光が開口を通過しても、第１基板の上面に形成された各電極パッド又はその下に形成された樹脂膜に作用する可能性を低減することができる。従って、レーザ光に起因する、第１基板に形成された各電極パッドの損傷をさらに抑制することができる。
また、前述した製造方法において、各電極パッドは、第１基板の上面における分割ラインからの距離が、第１基板の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）の１／６以上である。これにより、各電極パッドが、第１基板の上面側から分割ラインに沿って照射されるレーザ光に干渉するのを防止することができる。
本発明の一実施形態に係る共振装置は、接合部６０の材料は、上蓋３０及びＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）に対して透過性を有するレーザ光ＬＬを遮光可能な金属である。これにより、分割の際にＭＥＭＳ基板５０（下蓋２０及び共振子１０）の下面側から照射されたレーザ光ＬＬが接合部６０によって遮光され、上蓋３０に入射する光量を低減することができる。従って、レーザ光ＬＬに起因する、上蓋３０に形成された電極パッド４１Ａ～４１Ｄ等のデバイス部の損傷を抑制することができる。
また、前述した共振装置において、接合部は、ＭＥＭＳ基板（下蓋及び共振子）の上面において、外縁から第１距離を空けて配置されている。これにより、接合部が第１距離を空けない場合に発生し得る分割不良に伴う突起（バリ）等の共振装置の製品不良を抑制することができる。
また、前述した共振装置において、第１距離Ｄ１は２０μｍ以下である。これにより、レーザ光の遮光と共振装置の製品不良の抑制とを両立することができる。
また、前述した共振装置において、各電極パッドは、上蓋の上面において、外縁から第１距離より大きい第２距離を空けて配置されている（第１距離＜第２距離）。これにより、各電極パッドは外縁に対して接合部よりも内側に配置されるので、分割する際にＭＥＭＳ基板（下蓋及び共振子）の下面側から照射されるレーザ光が、各電極パッドに作用する可能性を低減することができる。従って、レーザ光に起因する、上蓋に形成された各電極パッドの損傷をさらに抑制することができる。
また、前述した共振装置において、第２距離は上蓋の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）の１／６以上である。これにより、各電極パッドが、分割する際に上蓋の上面側から照射されるレーザ光に干渉するのを防止することができる。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。すなわち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
１…共振装置、１０…共振子、２０…下蓋、２１…裏面、２１…凹部、２２…底板、２３…側壁、３０…上蓋、３１…凹部、３３…側壁、３４…ゲッター層、４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ…電極パッド、５０…ＭＥＭＳ基板、６０，６０Ａ…接合部、６１…アルミニウム層、６２…ゲルマニウム層、６３…アルミニウム（Ａｌ）層、６５…開口、７０…接続配線、７６Ａ，７６Ｂ…コンタクト電極、１１０…保持腕、１２０…振動部、１３０…基部、１３１ａ…長辺、１３１Ａ…前端、１３１ｂ…長辺、１３１Ｂ…後端、１３１ｃ，１３１ｄ…短辺、１３５，１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃ，１３５Ｄ…振動腕、１４０…保持部、２３５…保護膜、２３６…周波数調整膜、２４０…寄生容量低減膜、３３０…第１基板、３５０…第２基板、ＡＷ…幅、Ｄ１…第１距離、Ｄ２…第２距離、ＤＴ…ダイシングテープ、Ｅ１，Ｅ２…金属層、Ｆ２…Ｓｉ基板、Ｆ３…圧電薄膜、Ｆ２１…酸化ケイ素層、Ｇ…錘部、Ｌ１…Ｓｉウエハ、Ｌ３…Ｓｉウエハ、Ｌ３１…酸化ケイ素膜、Ｌ３２…樹脂膜、ＬＬ…レーザ光、ＬＮ１、ＬＮ２…分割ライン、ＭＡ１，ＭＡ２…改質領域、Ｐ…仮想平面、ＰＤ…距離、Ｖ１，Ｖ２…貫通電極、Ｖ３，Ｖ４…ビア。

Claims (7)

  1. 第１主面にデバイス部が形成された第１基板と、接合部を介して第１主面が前記第１基板の第２主面と接合された第２基板との分割ラインに沿って前記第２基板の内部に改質領域が形成されるように、前記第２基板の第２主面側からレーザ光を照射する工程と、
    前記改質領域に応力を加えて前記分割ラインに沿って前記第１基板及び前記第２基板を分割する工程と、を含み、
    前記接合部は、前記分割ラインに沿って形成され、前記レーザ光を遮光する、
    ＭＥＭＳデバイスの製造方法。
  2. 前記照射する工程の前に、前記第２基板の前記第２主面にダイシングテープを貼付する工程をさらに含む、
    請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
  3. 前記照射する工程の後に、前記分割ラインに沿って前記第１基板の内部に改質領域が形成されるように、前記第１基板の前記第１主面側から前記レーザ光を照射する工程をさらに含む、
    請求項１又は２に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
  4. 前記接合部は、前記分割ラインの一部に沿って形成される開口を有する、
    請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
  5. 前記第１基板の前記第１主面における前記分割ラインの幅は、５μｍ以上２０μｍ以下であり、
    前記第２基板の前記第１主面における前記開口の幅は、２０μｍ以下である、
    請求項４に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
  6. 前記デバイス部は、複数の電極パッドを含み、
    前記電極パッドのそれぞれは、前記第１基板の前記第１主面における前記分割ラインからの距離が前記開口の前記幅の１／２より大きい、
    請求項５に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
  7. 前記電極パッドのそれぞれは、前記第１基板の前記第１主面における前記分割ラインからの距離が前記第１基板の厚さの１／６以上である、
    請求項６に記載のＭＥＭＳデバイスの製造方法。
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