阅读说明：本技术 谐振装置和谐振装置制造方法 (Resonance device and resonance device manufacturing method ) 是由 福光政和 出原健太郎 于 2018-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明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)。(The invention provides a resonance device capable of maintaining a vibration space of a resonator in a high vacuum, and a method for manufacturing the resonance device. A resonance device (1) is provided with: a MEMS substrate (50) including a resonator; an upper cover (30); and a joint (60) that joins the MEMS substrate (50) and the upper lid (30) so as to seal the vibration space of the resonator (10), wherein the joint comprises a eutectic layer (65) composed of a eutectic alloy of germanium and a metal containing aluminum as a main component, a 1 st titanium layer (63), a 1 st aluminum oxide film (62), and a 1 st conductive layer (61) that are provided continuously from the MEMS substrate (50) side to the upper lid (30) side.)

谐振装置和谐振装置制造方法

技术领域

本发明涉及谐振装置和谐振装置制造方法。

背景技术

以往，正在普及使用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。

根据本发明，能够将谐振子的振动空间保持为高真空。

附图说明

图1是概略地表示本发明的一实施方式所涉及的谐振装置的外观的立体图。

图2是概略地表示本发明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是概略地表示本发明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

以下对本发明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，不应该将本发明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，对本发明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是概略地表示本发明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是概略地表示本发明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相当于本发明的“第1基板”的一个例子，上盖30相当于本发明的“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，对本发明的第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发明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130一体形成。

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131A与后端131B相互对置设置。

基部130在前端131A处与振动臂135连接，在后端131B处与后述的保持臂110连接。此外，在图3所示的例子中，在俯视时，基部130具有大致长方形的形状，但不限定于此。基部130相对于沿着长边131a的垂直平分线规定的假想平面P大致面对称地形成即可。例如，基部130也可以是长边131b比长边131a短的梯形，也可以是以长边131a为直径的半圆的形状。另外，基部130的各面不限定于平面，也可以是弯曲的面。此外，假想平面P是在振动部120中的振动臂135排列的方向的中心经过的平面。

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之间的最长距离亦即基部长为35μm左右。另外，与基部长度方向正交的宽度方向且基部130的侧端彼此的最长距离亦即基部宽度为265μm左右。

振动臂135沿Y轴方向延伸，且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，且一端与基部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分别沿X轴方向以规定间隔并列设置。此外，对于振动臂135而言，例如X轴方向的宽度为50μm左右，Y轴方向的长度为465μm左右。

保持部140沿着XY平面包围振动部120的外侧地以矩形的框状形成。例如，保持部140从棱柱形状的框体起与之一体地形成。此外，保持部140设置于振动部120四周的至少局部即可，不限定于框状的形状。

另外，在保持部140中的与振动臂135的开放端对置的区域和与保持臂连接的区域分别形成有电压施加部141。电压施加部141与前述的上盖30的端子T4电连接，能够对谐振子10施加交变电场。

保持臂110设置于保持部140的内侧，并将振动部120与保持部140连接。

接下来，参照图4，对本发明的第1实施方式所涉及的谐振装置1的层叠构造进行说明。该图是概略地表示图1所示的谐振装置1的沿着IV-IV线的截面的结构的剖视图。

如图4所示，谐振装置1在下盖20的侧壁23上接合有谐振子10的保持部140，进一步接合有谐振子10的保持部140和上盖30的侧壁33。这样，在下盖20与上盖30之间保持有谐振子10，通过下盖20、上盖30、谐振子10的保持部140，形成有供振动臂135振动的振动空间。

上盖30由规定厚度的硅(Si)晶圆(以下称为“Si晶圆”)L3形成。上盖30在其周边部(侧壁33)处通过后述的接合部60而与谐振子10的保持部140接合。上盖30中的与谐振子10对置的表面、背面和贯通电极V3的侧面优选被氧化硅膜L31覆盖。氧化硅膜L31通过例如Si晶圆L3的表面的氧化、化学气相沉积(CVD:Chemical VaporDeposition)形成于Si晶圆L3的表面。

另外，在上盖30的凹部31中的与谐振子10对置一侧的面形成有吸气层34。吸气层34例如由钛(Ti)等形成，对产生于振动空间的排气进行吸附。在本实施方式所涉及的上盖30上，且在凹部31中与谐振子10对置的面的几乎整个面形成有吸气层34，因此能够抑制振动空间的真空度的降低。

另外，上盖30的贯通电极V3是通过在形成于上盖30的贯通孔中填充多晶硅(Poly-Si)等金属而形成的。贯通电极V3作为使端子T4和电压施加部141电连接的布线发挥功能。在贯通电极V3与电压施加部141之间形成有连接布线W1。该连接布线W1通过例如铝(Al)膜和锗(Ge)膜的共晶接合构成。

下盖20的底板22和侧壁23通过Si晶圆L1一体地形成。另外，下盖20通过侧壁23的上表面而与谐振子10的保持部140接合。沿Z轴方向规定的下盖20的厚度例如为150μm，凹部21的深度例如为50μm。此外，Si晶圆L1由没有退化的硅形成，其电阻率例如为16mΩ·cm以上。

谐振子10的保持部140、基部130、振动臂135和保持臂110在相同工序中一体地形成。谐振子10在基板的一个例子亦即Si基板F2上覆盖Si基板F2地形成有压电薄膜F3，而且在压电薄膜F3上层叠有金属层E1。而且，在金属层E1上覆盖金属层E1地层叠有压电薄膜F3，并且在压电薄膜F3上层叠有金属层E2。在金属层E2上覆盖金属层E2地层叠有保护膜235。

Si基板F2例如由厚度6μm左右的形成了退化的n型Si半导体形成，作为n型掺杂剂，能够包括磷(P)、砷(As)、锑(Sb)等。用于Si基板F2的退化Si的电阻值例如不足16mΩ·cm，更优选为1.2mΩ·cm以下。并且，在Si基板F2的下表面，形成有氧化硅(例如SiO₂)层F21，作为温度特性修正层的一个例子。由此，能够提高温度特性。此外，氧化硅层F21也可以形成于Si基板F2的上表面，也可以形成于Si基板F2的上表面和下表面双方。

另外，金属层E1、E2例如使用厚度0.1μm以上且0.2μm以下左右的钼(Mo)、铝(Al)等而形成。

金属层E1、E2通过蚀刻等形成为所希望的形状。金属层E1形成为例如在振动部120上作为下部电极发挥功能。另外，金属层E1形成为在保持臂110、保持部140上，作为用于在设置于谐振子10的外部的交流电源上连接下部电极的布线发挥功能。

另一方面，金属层E2形成为在振动部120上作为上部电极发挥功能。另外，金属层E2形成为在保持臂110、保持部140上，作为用于在设置于谐振子10的外部的电路连接上部电极的布线发挥功能。

并且，保护膜235由氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)等氮化膜、五氧化钽(Ta₂O₅)、二氧化硅(SiO₂)等氧化膜形成。保护膜235被除去为使金属层E2在保持部140上暴露。在保护膜235被除去的部位，填充铝(Al)等金属，形成电压施加部141。

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，例如能够以氮化铝(AlN)等氮化物、氧化物作为主成分。具体而言，压电薄膜F3能够由氮化钪铝(ScAlN)形成。氮化钪铝是将氮化铝中的铝的一部分置换为钪的物质。另外，压电薄膜F3例如具有1μm的厚度，但也能够使用0.2μm～2μm左右的厚度。

压电薄膜F3根据通过金属层E1、E2而施加于压电薄膜F3的电场，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和上盖30的内表面位移，并以面外的弯曲振动模式振动。

在本实施方式中，将施加于外侧的振动臂135A、135D的电场的相位与施加于内侧的振动臂135B、135C的电场的相位设定为相互反相位。由此，外侧的振动臂135A、135D和内侧的振动臂135B、135C相互向相反方向位移。例如，若外侧的振动臂135A、135D使自由端朝向上盖30的内表面位移，则内侧的振动臂135B、135C使自由端朝向下盖20的内表面位移。

接合部60在谐振子10中的振动部120四周例如保持部140上，且在MEMS基板50(谐振子10和下盖20)与上盖30之间，沿着XY平面以矩形的环状形成。接合部60密封谐振子10的振动空间而将MEMS基板50与上盖30接合。由此，振动空间被气密地密封，维持真空状态。

在本实施方式中，接合部60包括：形成于MEMS基板50的第1层70和形成于上盖30的第2层80，并通过使第1层70和第2层80共晶接合而将MEMS基板50和上盖30接合。

接下来，参照图5，对本发明的第1实施方式所涉及的接合部60的层叠构造进行说明。该图是概略地表示图4所示的接合部60的结构的主要部分放大剖视图。

如图5所示，接合部60包括：从MEMS基板50(谐振子10和下盖20)侧至上盖30侧连续设置的共晶层65、第1钛(Ti)层63、第1铝氧化膜62和第1导电层61。

共晶层65包括锗(Ge)层65a和以铝(Al)为主成分的金属层65b。在图5所示的例子中，锗(Ge)层65a和金属层65b分别被记载为独立的层，但实际上它们的界面共晶接合。即，共晶层65由锗(Ge)与以铝(Al)为主成分的金属的共晶合金构成。

金属层65b的材料优选为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。铝或者铝合金是在谐振装置等中例如经常用于布线等的金属，因此通过金属层65b使用铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)，从而能够容易地使锗(Ge)层65a和金属层65b共晶接合，并且能够简化制造工艺，能够容易地形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

接合部60中的金属层65b包含于第1层70。另一方面，第1导电层61、第1铝氧化膜62、第1钛(Ti)层63和锗(Ge)层65a包含于第2层80。

第1导电层61形成于上盖30的背面中的氧化硅膜L31的表面。第1导电层61的材料优选为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。另外，在第1导电层61由铝-铜合金(AlCu合金)构成的情况下，优选铜(Cu)的重量比为0.5％左右。由此，第1导电层61具有导电性，并且能够简化制造工艺，从而能够容易地形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

第1铝氧化膜62设置在第1导电层61上(图5中第1导电层61下)。第1铝氧化膜62由铝氧化物构成。第1铝氧化膜62通过使第1导电层61的表面暴露于氧等离子体或者大气中而形成在第1导电层61上。在使第1导电层61的表面暴露于大气的情况下，第1铝氧化膜62以5nm左右的厚度成膜。优选第1铝氧化膜62的厚度为3nm以上且10nm以下。由此，能够抑制由于第1铝氧化膜62引起的导通电阻的增大。

第1钛(Ti)层63设置在第1铝氧化膜62上(图5中第1铝氧化膜62下)。第1钛(Ti)层63由钛(Ti)构成。另外，第1钛(Ti)层63作为用于使与第1钛(Ti)层63接触的共晶层65紧贴的紧贴层发挥功能。钛(Ti)相对于通过共晶接合而熔融的锗(Ge)与以铝(Al)为主成分的金属的共晶合金，浸润性优异。因此，接合部60包括连续设置的共晶层65和第1钛(Ti)层63，由此共晶层65向第1钛(Ti)层63浸润扩张，能够抑制可产生于共晶层65与第1钛(Ti)层63之间的空隙。因此，能够提高谐振子10的振动空间的气密性。

另外，钛(Ti)与钽(Ta)、氮化钽(TaN)等比较，具有材料费廉价这样的特征。因此，通过接合部60包括第1钛(Ti)层63，从而能够减少接合部60的制造成本。

并且，第1铝氧化膜62和第1钛(Ti)层63作为防止热扩散的扩散防止层发挥功能。此处，与铝(Al)-钛(Ti)之间等比较，铝氧化膜与钛(Ti)之间不易产生热扩散。

为了作为扩散防止层而验证功能，相对于形成有包含第1导电层61、第1铝氧化膜62、第1钛(Ti)层63和锗(Ge)层65a的第2层80的上盖30，以435℃进行了用于脱气的加热处理。作为其结果，在加热处理后的第2层80中，没有发现由于热扩散而引起的第1导电层61的铝或者铝合金的移动。

另一方面，为了与本实施方式的第2层80之间做比较，相对于形成有不包含第1铝氧化膜62的第2层具体而言依次连续设置铝(Al)的导电层、钛(Ti)层和锗(Ge)层的假想第2层的上盖，以360℃进行了用于脱气的加热处理。在加热处理后的假想第2层中，导电层的铝(Al)经由钛(Ti)层而扩散至锗(Ge)层。该热扩散成为在共晶接合时诱发共晶组成的错位、共晶反应的不良的原因。

这样，接合部60包括连续设置的第1钛(Ti)层63和第1铝氧化膜62，由此不易在铝氧化膜与钛(Ti)之间产生热扩散，因此能够使用于脱气的加热处理的温度变高。因此，通过高温的加热处理使谐振装置1所含的气体放出(蒸发)而抑制排气的产生，从而能够在谐振子10的振动空间中获得高真空。

接下来，参照图6A～图6C对一实施方式所涉及的谐振装置1的制造工艺进行说明。图6A～图6C是表示一实施方式所涉及的谐振装置1的制造工艺的示意图，摘出谐振装置1的工序流程中的MEMS基板50和上盖30接合时的工序进行说明。此外，在图6A～图6C中，为了方便，示出形成于晶圆的多个谐振装置1中的一个谐振装置1进行说明，但与通常的MEMS工序相同，谐振装置1通过在多个形成于一个晶圆后并将该晶圆分割而获得。

首先，在图6A所示的工序中，准备前述的包含谐振子10的MEMS基板50和上盖30。

接下来，在图6B所示的工序中，在准备好的MEMS基板50中，且在谐振子10的振动部120四周形成包含以铝(Al)为主成分的金属层65b的第1层70。

具体而言，在谐振子10的压电薄膜F3上例如层叠铝(Al)。接下来，通过利用蚀刻等使所层叠的铝(Al)成为所希望的形状，从而在MEMS基板50中，且在振动部120的外侧形成金属层65b。在俯视MEMS基板50时，金属层65b形成于谐振子10的谐振空间四周。

在形成了第1层70后，对于MEMS基板50以高温例如435℃左右进行用于脱气的加热处理。第1层70仅包括金属层65b，因此即便以高温进行加热处理也减少由热扩散产生的影响。

另一方面，在准备好的上盖30中，形成从上盖30侧起依次连续设置第1导电层61、第1铝氧化膜62、第1钛(Ti)层63和锗(Ge)层65a的第2层80。

具体而言，在上盖30背面中的氧化硅膜L31的表面层叠例如铝(Al)。接下来，通过利用蚀刻等使所层叠的铝(Al)成为所希望的形状，从而在上盖30中规定位置形成第1导电层61。形成有第1导电层61的规定位置，是例如在使MEMS基板50的表面和上盖30的背面对置时在上盖30的背面中与形成于MEMS基板50的第1层70对置或者大致对置的位置。而且，在第1导电层61上(图6B中第1导电层61下)形成第1铝氧化膜62，在第1铝氧化膜62上(在图6B中第1铝氧化膜62下)层叠钛(Ti)而设置第1钛(Ti)层63。并且，在第1钛(Ti)层63上(在图6B中第1钛(Ti)层63下)层叠锗(Ge)而设置锗(Ge)层65a。

在形成了第2层80后，对于上盖30以高温例如435℃左右进行用于脱气的加热处理。由此，能够使上盖30和第2层80所含的气体充分放出(蒸发)，能够减少排气的产生。

接下来，在图6C所示的工序中，使第1层70的金属层65b和第2层80的锗(Ge)层65a共晶接合。

具体而言，使第1层70与第2层80对齐地使MEMS基板50与上盖30的位置匹配。在进行了对位后，通过加热器等夹着MEMS基板50和上盖30，进行用于共晶接合的加热处理。此时，使上盖30朝向MEMS基板50移动。作为其结果，如图6C所示，第2层80的锗(Ge)层65a与第1层70的金属层65b接触。

用于共晶接合的加热处理中的温度优选共晶的温度以上且不足铝(Al)单体的情况下的熔点即424℃以上且不足620℃左右。另外，优选加热时间为10分钟以上且20分钟以下左右。在本实施方式中，在430℃以上且500℃以下的温度下进行15分左右的加热处理。

在加热时，从上盖30向MEMS基板50以例如15MPa左右的压力按压谐振装置1。此外，优选所按压的压力为5MPa以上且25MPa以下左右。

另外，在用于共晶接合的加热处理后，例如通过自然冷却进行冷却处理。此外，冷却处理不局限于自然冷却，能够在接合部60中形成共晶层65即可，能够选择各种该冷却温度、冷却速度。

作为进行了图6C所示的工序的结果，如图5所示那样，形成包含使锗(Ge)层65a与以铝(Al)为主成分的金属层65b共晶接合的共晶层65的接合部60。

另外，也可以是，在形成第1层70和第2层80时，形成铝(Al)膜和锗(Ge)膜，通过使它们共晶接合，从而设置用于将贯通电极V3与电压施加部141连接的图4所示的连接布线W1。

在本实施方式中，在图5～图6C中，示出包含共晶层65、第1钛(Ti)层63、第1铝氧化膜62和第1导电层61的接合部60的例子，但不限定于此。

(第1变形例)

图7是表示图5所示的接合部60的第1变形例的主要部分放大图。此外，在第2变形例中，针对与图5所示的接合部60相同的结构，标注相同的附图标记，并适当地省略其说明。另外，针对基于相同的结构的相同的作用效果，不依次提及。

如图7所示，接合部60还包括：从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66和第2钛(Ti)层67。第2导电层66和第2钛(Ti)层67包含于第1层70。

第2导电层66形成在谐振子10的压电薄膜F3上。第2导电层66的材料优选为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。另外，在第2导电层66由铝-铜合金(AlCu合金)构成的情况下，铜(Cu)的重量比优选为0.5％左右。由此，第2导电层66具有导电性，并且能够简化制造工艺，能够容易地形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

第2钛(Ti)层67设置在第2导电层66上。第2钛(Ti)层67由钛(Ti)构成。另外，第2钛(Ti)层67作为用于使与第2钛(Ti)层67接触的共晶层65紧贴的紧贴层发挥功能。接合部60包括连续设置的第2钛(Ti)层67和共晶层65，由此共晶层65向第2钛(Ti)层67浸润扩张，能够抑制可产生于共晶层65与第2钛(Ti)层67之间的空隙。因此，通过接合部60能够进一步提高谐振子10的振动空间的气密性。

这样，接合部60包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66和第2钛(Ti)层67，由此能够在MEMS基板50中从第2导电层66引绕布线。

另外，在第1变形例的工序流程中，在形成图6B所示的第1层70的工序中，从MEMS基板50侧至金属层65b连续设置第2导电层66和第2钛(Ti)层67。

具体而言，在谐振子10的压电薄膜F3上层叠例如铝(Al)。接下来，通过利用蚀刻等使所层叠的铝(Al)成为所希望的形状，从而形成第2导电层66。在俯视MEMS基板50时，第2导电层66形成于谐振子10的谐振空间四周。而且，在第2导电层66上层叠钛(Ti)而设置第2钛(Ti)层67。并且，在第2钛(Ti)层67上层叠例如铝(Al)而设置金属层65b。由此，在图6C所示的工序中，通过使金属层65b和锗(Ge)层65a共晶接合，从而包括接合部60连续设置的第2导电层66、第2钛(Ti)层67和共晶层65。

(第2变形例)

图8是表示图5所示的接合部60的第2变形例的主要部分放大图。此外，在第2变形例中，针对与图5所示的接合部60相同的结构，标注相同的附图标记，并适当地省略其说明。另外，针对基于相同的结构的相同的作用效果，没有依次提及。

如图8所示，接合部60还包括：从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67。第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67包含于第1层70。

第2导电层66形成在谐振子10的压电薄膜F3上。与第1变形例相同，第2导电层66的材料优选为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。

第2铝氧化膜68设置在第2导电层66上。第2铝氧化膜68由铝氧化物构成。第2铝氧化膜68通过使第2导电层66的表面暴露于氧等离子体或者大气而形成在第2导电层66上。在使第2导电层66的表面暴露于大气的情况下，第2铝氧化膜68成为5nm左右的厚度。优选第2铝氧化膜68的厚度为3nm以上且10nm以下。由此，能够抑制由于第2铝氧化膜68而引起的导通电阻的增大。

第2钛(Ti)层67设置在第2铝氧化膜68上。第2钛(Ti)层67由钛(Ti)构成。另外，与第1变形例相同，第2钛(Ti)层67作为用于使与第2钛(Ti)层67接触的共晶层65紧贴的紧贴层发挥功能。

并且，第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67作为防止热扩散的扩散防止层发挥功能。

为了作为扩散防止层而验证功能，对于形成有包括第2导电层66、第2铝氧化膜68、第2钛(Ti)层67和金属层65b的第1层70的MEMS基板50，以435℃进行了用于脱气的加热处理。作为其结果，在加热处理后的第1层70中，没有发现由于热扩散引起的第2导电层66的铝或者铝合金的移动。

另一方面，为了与第2变形例的第1层70之间的比较，对于形成有不包括第2铝氧化膜68的第1层具体而言依次连续设置铝(Al)的导电层、钛(Ti)层和铝(Al)的金属层的假想第1层的MEMS基板，以360℃进行了用于脱气的加热处理。在加热处理后的假想第1层中，导电层的铝(Al)经由钛(Ti)层而扩散至金属层。该热扩散成为在共晶接合时诱发共晶组成的错位、共晶反应的不良的原因。

这样，接合部60包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67，由此能够在MEMS基板50中从第2导电层66引绕布线，并且不易在铝氧化膜与钛(Ti)之间产生热扩散，因此能够相对于MEMS基板50以高温进行用于脱气的加热处理。

另外，在第2变形例的工序流程中，在形成图6B所示的第1层70的工序中，从MEMS基板50侧至金属层65b连续设置第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67。

具体而言，在谐振子10的压电薄膜F3上层叠例如铝(Al)。接下来，通过利用蚀刻等使所层叠的铝(Al)成为所希望的形状，从而形成第2导电层66。在俯视MEMS基板50时，第2导电层66形成于谐振子10的谐振空间四周。而且，在第2导电层66上形成第2铝氧化膜68，在第2铝氧化膜68上层叠钛(Ti)而设置第2钛(Ti)层67。并且，在第2钛(Ti)层67上层叠例如铝(Al)而设置金属层65b。由此，在图6C所示的工序中，通过使金属层65b和锗(Ge)层65a共晶接合，从而包括接合部60连续设置的第2导电层66、第2铝氧化膜68、第2钛(Ti)层67和共晶层65。

以上，对本发明的例示的实施方式进行了说明。本发明的一实施方式所涉及的谐振装置1具备：MEMS基板50，其包括谐振子10；上盖30；以及接合部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，其中，接合部60包括从MEMS基板50侧至上盖30侧连续设置的由锗(Ge)与以铝(Al)为主成分的金属的共晶合金构成的共晶层65、第1钛(Ti)层63、第1铝氧化膜62和第1导电层61。相对于通过共晶接合而熔融的锗(Ge)与以铝(Al)为主成分的金属的共晶合金，钛(Ti)浸润性优异。因此，接合部60包括连续设置的共晶层65和第1钛(Ti)层63，由此共晶层65向第1钛(Ti)层63浸润扩张，能够抑制可产生于共晶层65与第1钛(Ti)层63之间的空隙。因此，能够提高谐振子10的振动空间的气密性。另外，与钽(Ta)、氮化钽(TaN)等比较，钛(Ti)具有材料费廉价这样的特征。因此，通过接合部60包括第1钛(Ti)层63，从而能够减少接合部60的制造成本。并且，接合部60包括连续设置的第1钛(Ti)层63和第1铝氧化膜62，由此不易在铝氧化膜与钛(Ti)之间产生热扩散，因此能够使用于脱气的加热处理的温度变高。因此，通过高温的加热处理使谐振装置1所含的气体放出(蒸发)而抑制排气的产生，能够在谐振子10的振动空间中获得高真空。

另外，也可以是，在前述的谐振装置1中，第1铝氧化膜62具有3nm以上且10nm以下的厚度。由此，能够抑制由于第1铝氧化膜62引起的导通电阻的增大。

另外，也可以是，在前述的谐振装置1中，第1导电层61的材料为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。铝或者铝合金是在谐振装置等中例如经常用于布线等的金属，因此通过第1导电层61使用铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)，由此第1导电层61具有导电性，并且能够简化制造工艺，能够容易地形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

另外，也可以是，在前述的谐振装置1中，以铝为主成分的金属为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。由此，能够使锗(Ge)层65a和金属层65b容易地共晶接合，并且能够简化制造工艺，能够容易地形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

另外，也可以是，在前述的谐振装置1中，接合部60还包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66和第2钛(Ti)层67。通过接合部60包括连续设置的第2钛(Ti)层67和共晶层65，从而共晶层65向第2钛(Ti)层67浸润扩张，能够抑制可产生于共晶层65与第2钛(Ti)层67之间的空隙。因此，通过接合部60，能够进一步提高谐振子10的振动空间的气密性。另外，通过接合部60包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66和第2钛(Ti)层67，从而能够在上盖30中从第2导电层66引绕布线。

另外，也可以是，在前述的谐振装置1中，接合部60还包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67。通过接合部60包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67，从而能够在MEMS基板50中从第2导电层66引绕布线，并且不易在铝氧化膜与钛(Ti)之间产生热扩散，因此能够相对于MEMS基板50以高温进行用于脱气的加热处理。

另外，也可以是，在前述的谐振装置1中，第2铝氧化膜68具有3nm以上且10nm以下的厚度。由此，能够抑制由于第2铝氧化膜68而引起的导通电阻的增大。

另外，也可以是，在前述的谐振装置1中，第2导电层66的材料为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。由此，第2导电层66具有导电性，并且能够容易地形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

本发明的一实施方式所涉及的谐振装置制造方法包括：准备包括谐振子10的MEMS基板50和上盖30的工序；在MEMS基板50的谐振子10的振动部120四周形成包括以铝(Al)为主成分的金属层65b的第1层70的工序；在使MEMS基板50和上盖30对置时的上盖30的与第1层70对置的位置形成从上盖30侧起依次连续设置第1导电层61、第1铝氧化膜62、第1钛(Ti)层63和锗(Ge)层65a的第2层80的工序；以及密封谐振子10的振动空间地使第1层70的金属层65b与第2层80的锗(Ge)层65a共晶接合的工序。由此，形成包括使以铝(Al)为主成分的金属层65b和锗(Ge)层65a共晶接合的共晶层65的接合部60。该接合部60包括连续设置的第1钛(Ti)层63和共晶层65，由此共晶层65向第1钛(Ti)层63浸润扩张，能够抑制可产生于共晶层65与第1钛(Ti)层63之间的空隙。因此，能够提高谐振子10的振动空间的气密性。另外，通过接合部60包括第1钛(Ti)层63，从而能够减少接合部60的制造成本。并且，接合部60包括连续设置的第1铝氧化膜62和第1钛(Ti)层63，由此不易在铝氧化膜与钛(Ti)之间产生热扩散，因此能够使用于脱气的加热处理的温度变高。因此，通过高温的加热处理使谐振装置1所含的气体放出(蒸发)而抑制排气的产生，能够在谐振子10的振动空间中得到高真空。

另外，也可以是，在前述的谐振装置制造方法中，第1铝氧化膜62具有3nm以上且10nm以下的厚度。由此，能够抑制由于第1铝氧化膜62引起的导通电阻的增大。

另外，也可以是，在前述的谐振装置制造方法中，第1导电层61的材料为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。由此，第1导电层61具有导电性，并且能够简化制造工艺，能够容易地形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

另外，也可以是，在前述的谐振装置制造方法中，金属层65b的材料为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。由此，能够容易使锗(Ge)层65a和金属层65b共晶接合，并且能够简化制造工艺，能够容易形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

另外，也可以是，在前述的谐振装置制造方法中，形成第1层70的工序包括：从MEMS基板50侧至金属层65b连续设置第2导电层66和第2钛(Ti)层67。接合部60包括连续设置的第2钛(Ti)层67和共晶层65，由此共晶层65向第2钛(Ti)层67浸润扩张，能够抑制可产生于共晶层65与第2钛(Ti)层67之间的空隙。因此，通过接合部60，能够进一步提高谐振子10的振动空间的气密性。另外，接合部60包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66和第2钛(Ti)层67，由此能够在MEMS基板50中从第2导电层66引绕布线。

另外，在前述的谐振装置制造方法中，形成第1层70的工序包括：从MEMS基板50侧至金属层65b连续设置第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67。接合部60包括从MEMS基板50侧至共晶层65连续设置的第2导电层66、第2铝氧化膜68和第2钛(Ti)层67，由此能够在MEMS基板50中从第2导电层66引绕布线，并且不易在铝氧化膜与钛(Ti)之间产生热扩散，因此能够相对于MEMS基板50以高温进行用于脱气的加热处理。

另外，也可以是，在前述的谐振装置制造方法中，第2铝氧化膜68具有3nm以上且10nm以下的厚度。由此，能够抑制由于第2铝氧化膜68引起的导通电阻的增大。

另外，也可以是，在前述的谐振装置制造方法中，第2导电层66的材料为铝(Al)、铝-铜合金(AlCu合金)或者铝-硅-铜合金(AlSiCu合金)。由此，第2导电层66具有导电性，并且能够简化制造工艺，能够容易形成密封谐振子10的振动空间的接合部60。

此外，以上说明的实施方式是为了容易理解本发明，不是用于对本发明进行限定而解释。本发明可不脱离其主旨地进行变更/改进，并且本发明也包括其等效物。即，本领域技术人员对各实施方式适当地施加设计变更的方式只要具备本发明的特征，也包含于本发明的范围。例如，实施方式具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等不局限于例示的内容而能够适当地变更。另外，实施方式是例示的，能够进行不同实施方式所示的结构的局部的置换或者组合是不言而喻的，这些只要包括本发明的特征则也包含于本发明的范围。

附图标记说明

1…谐振装置；10…谐振子；20…下盖；21…凹部；22…底板；23…侧壁；30…上盖；31…凹部；33…侧壁；34…吸气层；50…MEMS基板；60…接合部；61…第1导电层；62…第1铝氧化膜；63…第1钛(Ti)层；65…共晶层；65a…锗(Ge)层；65b…金属层；66…第2导电层；67…第2钛(Ti)层；68…第2铝氧化膜；70…第1层；80…第2层；110…保持臂；120…振动部；130…基部；135、135A、135B、135C、135D…振动臂；140…保持部；141…电压施加部；235…保护膜；E1、E2…金属层；F2…Si基板；F3…压电薄膜；F21…氧化硅层；L1…Si晶圆；L3…Si晶圆；L31…氧化硅膜；T4…端子；V3…贯通电极；W1…连接布线。