谐振装置和谐振装置制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够将谐振子的振动空间保持为高真空的谐振装置和谐振装置制造方法。谐振装置(1)具备：MEMS基板(50)，其包括谐振子；上盖(30)；接合部(60)，其密封谐振子(10)的振动空间地将MEMS基板(50)与上盖(30)接合，接合部包括从MEMS基板(50)侧至上盖(30)侧连续设置的由锗与以铝为主成分的金属的共晶合金构成的共晶层(65)、第1钛层(63)、第1铝氧化膜(62)和第1导电层(61)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】谐振装置和谐振装置制造方法
本专利技术涉及谐振装置和谐振装置制造方法。
技术介绍
以往，正在普及使用MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)技术制造出的谐振装置。该谐振装置通过例如在具有谐振子的下侧基板上接合上侧基板而形成。专利文献1公开一种接合部，其在晶圆的上方层叠由浸润性差的材料AuSn构成的扩散防止层，进一步比扩散防止层的缘缩回而在扩散防止层的表面形成粘合层，在晶圆与扩散防止层之间形成由于AuSn的扩散而功能容易劣化的功能层。该接合部通过使粘合层比扩散防止层的缘缩回而形成，从而在通过AuSn焊料而进行了AuSn共晶接合时，熔融的AuSn焊料不易在扩散防止层的表面扩张，由于AuSn的扩散而向功能层流下的担忧变少。专利文献1:日本特开2013-149599号公报然而，就谐振装置中谐振子振动的振动空间而言，为了使谐振子的谐振特性稳定，需要气密地密封而保持真空状态。另一方面，从谐振装置的材料产生的排气成为使振动空间的真空度降低的原因。为了防止该排气的产生，使用在谐振装置的制造时进行利用加热处理进行的脱气这种方法。然而，在使用了共晶接合的接合部中，若以高温进行用于脱气的加热处理，则在接合部处容易产生热扩散，在共晶接合时，成为诱发例如共晶组成的错位、共晶反应的不良等的原因。因此，无法以高温进行用于脱气的加热处理，存在由于排气而使谐振子的振动空间中的真空度降低的担忧。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的状况而完成的，目的在于提供能够将谐振子的振动空间保持为高真空的谐振装置和谐振装置制造方法。本专利技术的一方面所涉及的谐振装置具备：第1基板，其包括谐振子；第2基板；接合部，其将上述第1基板与上述第2基板接合，而密封谐振子的振动空间，其中，接合部包括从第1基板侧至第2基板侧连续设置的由锗和以铝为主成分的金属的共晶合金构成的共晶层、第1钛层、第1铝氧化膜和第1导电层。本专利技术的一方面所涉及的谐振装置制造方法包括：准备包括谐振子的第1基板和第2基板的工序；在第1基板上绕着谐振子的振动部形成包括以铝为主成分的金属层的第1层的工序；在使第1基板与第2基板对置时的第2基板上的与第1层对置的位置，形成从第2基板侧起依次连续设置第1导电层、第1铝氧化膜、第1钛层和锗层的第2层的工序；以及使第1层的金属层与第2层的锗层共晶接合而密封谐振子的振动空间的工序。根据本专利技术，能够将谐振子的振动空间保持为高真空。附图说明图1是概略地表示本专利技术的一实施方式所涉及的谐振装置的外观的立体图。图2是概略地表示本专利技术的一实施方式所涉及的谐振装置的构造的分解立体图。图3是概略地表示本专利技术的一实施方式所涉及的谐振子的构造的俯视图。图4是概略地表示图1所示的谐振装置的沿着IV-IV线的截面的结构的剖视图。图5是概略地表示图4所示的接合部的结构的主要部分放大剖视图。图6A是表示一实施方式所涉及的谐振装置的制造工艺的示意图。图6B是表示一实施方式所涉及的谐振装置的制造工艺的示意图。图6C是表示一实施方式所涉及的谐振装置的制造工艺的示意图。图7是表示图5所示的接合部的第1变形例的主要部分放大剖视图。图8是表示图5所示的接合部的第2变形例的主要部分扩截面大图。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的附图的记载中，相同或者类似的结构要素由相同或者类似的附图标记表示。附图是例示的，各部的尺寸、形状是示意性的，不应该将本专利技术的技术范围限定于该实施方式而解释。＜实施方式＞首先，参照图1和图2，对本专利技术的一实施方式所涉及的谐振装置1的概略结构进行说明。图1是概略地表示本专利技术的一实施方式所涉及的谐振装置1的外观的立体图。另外，图2是概略地表示本专利技术的一实施方式所涉及的谐振装置1的构造的分解立体图。谐振装置1具备下盖20、谐振子10(以下也将下盖20和谐振子10合起来称为“MEMS基板50”)、上盖30、接合部60。即，谐振装置1由MEMS基板50、接合部60、上盖30依次层叠而构成。此外，MEMS基板50相当于本专利技术的“第1基板”的一个例子，上盖30相当于本专利技术的“第2基板”的一个例子。以下，对谐振装置1的各结构进行说明。此外，在以下的说明中，将谐振装置1中的设置有上盖30的一侧作为上(或者表)、将设置有下盖20的一侧作为下(或者背)进行说明。谐振子10是使用MEMS技术制造的MEMS振子。谐振子10和上盖30经由后述的接合部60而接合。另外，谐振子10和下盖20分别使用硅(Si)基板(以下称为“Si基板”)而形成，Si基板彼此相互接合。此外，MEMS基板50(谐振子10和下盖20)也可以使用SOI基板而形成。上盖30沿着XY平面以平板状扩张，在其背面形成有例如平坦的长方体形状的凹部31。凹部31由侧壁33围起，形成谐振子10振动的空间亦即振动空间的局部。另外，在上盖30的凹部31的靠谐振子10侧的面形成有吸气层34。此外，上盖30也可以不具有凹部31而为平板状的结构。在上盖30的表面形成有两个端子T4。在各端子T4的下方分别形成有在内部填充导电性材料而形成的贯通电极V3。各端子T4与后述的保持部140上的电压施加部141电连接。下盖20具有：沿着XY平面设置的矩形平板状的底板22；和从底板22的周缘部起，沿Z轴方向换句话说是沿下盖20和谐振子10的层叠方向延伸的侧壁23。在下盖20，且在与谐振子10对置的面，形成有由底板22的表面和侧壁23的内表面形成的凹部21。凹部21形成谐振子10的振动空间的局部。此外，下盖20也可以不具有凹部21而是平板状的结构。另外，也可以在下盖20的凹部21的靠谐振子10侧的面形成有吸气层。接下来，参照图3，对本专利技术的第1实施方式所涉及的谐振子10的概略结构进行说明。该图是概略地表示本专利技术的一实施方式所涉及的谐振子10的构造的俯视图。如图3所示，谐振子10是使用MEMS技术制造的MEMS振子，在图3的正交坐标系中的XY平面内进行面外振动。此外，谐振子10不限定于使用了面外弯曲振动模式的谐振子。谐振装置1的谐振子例如也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，也可以用于具有致动器功能的压电镜、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。并且，也可以用于静电MEMS元件、电磁驱动MEMS元件、压电电阻MEMS元件。谐振子10具备振动部120、保持部140、保持臂110。振动部120设置于保持部140的内侧，在振动部120与保持部140之间以规定间隔形成空间。在图3所示的例子中，振动部120具有基部130和4个振动臂135A～135D(以下也汇总称为“振动臂135”)。此外，振动臂的数量不限定于4个，例如设定为1个以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种谐振装置，其特征在于，具备：/n第1基板，其包括谐振子；/n第2基板；/n接合部，其密封所述谐振子的振动空间地将所述第1基板与所述第2基板接合，/n所述接合部包括从所述第1基板侧至所述第2基板侧连续设置的由锗与以铝为主成分的金属的共晶合金构成的共晶层、第1钛层、第1铝氧化膜和第1导电层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180214 JP 2018-0239461.一种谐振装置，其特征在于，具备：
第1基板，其包括谐振子；
第2基板；
接合部，其密封所述谐振子的振动空间地将所述第1基板与所述第2基板接合，
所述接合部包括从所述第1基板侧至所述第2基板侧连续设置的由锗与以铝为主成分的金属的共晶合金构成的共晶层、第1钛层、第1铝氧化膜和第1导电层。


2.根据权利要求1所述的谐振装置，其特征在于，
所述第1铝氧化膜具有3nm以上且10nm以下的厚度。


3.根据权利要求1或2所述的谐振装置，其特征在于，
所述第1导电层的材料是铝、铝-铜合金或者铝-硅-铜合金。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的谐振装置，其特征在于，
以所述铝为主成分的金属是铝、铝-铜合金或者铝-硅-铜合金。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的谐振装置，其特征在于，
所述接合部还包括：从所述第1基板侧至所述共晶层连续设置的第2导电层和第2钛层。


6.根据权利要求1～4中任一项所述的谐振装置，其特征在于，
所述接合部还包括：从所述第1基板侧至所述共晶层连续设置的第2导电层、第2铝氧化膜和第2钛层。


7.根据权利要求6所述的谐振装置，其特征在于，
所述第2铝氧化膜具有3nm以上且10nm以下的厚度。


8.根据权利要求5～7中任一项所述的谐振装置，其特征在于，
所述第2导电层的材料是铝、铝-铜合金或者铝-硅-铜合金。


9.一种谐振装置制造方法，其特征在于，包括：
准备...

【专利技术属性】
技术研发人员：福光政和，出原健太郎，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP