CN101054157B - 电子机械元件及其制造方法、以及共振器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子机械元件，其谋求封壳密封的电子机械元件的高可靠性。其特征在于，具有包含有下部电极(62)、(63)及可动件(35)的电子机械元件主体(64)、以及保持空间(37)而密封电子机械元件主体(64)的外敷膜(38)，在外敷膜(38)与可动件(35)之间设有支柱(52)。

Description

电子机械元件及其制造方法、以及共振器及其制造方法
技术领域
本发明涉及电子机械元件及其制造方法、以及共振器及其制造方法。
背景技术
近年来，伴随着基板上的细微化制造技术的发展，电子机械元件即微型机械(超小型电子机械复合体：Micro Electro Mechanical Systems，以下称为MEMS)、以及组装有该MEMS元件的小型器械等得到关注。MEMS元件为使作为可动结构体的振动件、及控制该振动件的驱动的半导体集成电路等进行电子、机械结合的元件。而且，振动件装入元件的一部分中，使用电极间的库仑引力等对该振动件进行电子驱动。
在这样的MEMS元件中，特别是使用半导体加工工艺而形成的元件，由于具有器件的占用面积小、能够实现高Q值(表示振动***的共振敏感度)、能够与其它的半导体器件集成(统合)等特征，而提出将其作为无线通信用的高频过滤器使用(例如，参照非专利文献1)。
但是，在将MEMS元件与其它的半导体器件集成的情况下，提出如下的方案：封壳密封该MEMS元件的振动件的部分，由此，能够在更上层配置配线等(例如，参考专利文献1的第7页、第10页)。但是，对于振动件的封壳密封，需要在该振动件的可动部周围确保空间、使振动件处于可动状态。该可动部周围的空间确保，通常通过所谓的牺牲层蚀刻而进行(参照专利文献1)。
牺牲层蚀刻是指：在振动件的可动部周围预先形成薄膜，之后，通过蚀刻而除去该薄膜，在该可动部周围形成空间(间隙)。另外，为了进行牺牲层蚀刻而在可动部周围形成的薄膜称为牺牲层。
MEMS元件的研究开发，除了高频滤波器之外，还在各种传感器、促动器、光学元件、及其它MEMS元件等各种领域展开。
专利文献1(日本)特开2002-94328号公报
非专利文献C.T.-C.Nguyen，“Micromechanical components forminiaturized low-power communication(invited plenary)”，proceedings，1999IEEE MTT-S International Microwave Symposium RFMEMS Workshop，June，18，1999，pp.48-77.
但是，MEMS元件与其它的半导体器件的集成存在几个问题。一般地，该集成在其它的半导体器件相关的制造过程(例如CMOS过程)的最后工序中，以附加MEMS元件(特别是其振动件)的制造过程的形式而进行。因此，在MEMS元件的制造过程中，为了规避对已形成的半导体器件的不良影响，不能在高温下进行加工。即，需要在低温下形成振动件，其加工有可能变得不容易。
相对于此，在封壳密封MEMS元件的振动件的部分的情况下，由此，能够在更上层配置配线层等，因此，即使在高温下形成振动件，也能够规避该高温加工对配线层等的不良影响。但是，该情况下，为了对通过牺牲层蚀刻而形成的振动件的可动部周围的空间进行真空密封，需要使用绝缘材料等的特殊的封装技术(例如，参照专利文献1)。即，由于需要用于真空密封的封装工序，难以在现有的半导体加工(例如CMOS加工)过程进行。可以认为，其结果会导致包含MEMS元件的器件的生产效率的降低。
如图13所示，表示封壳密封的电子机械元件的比较例。图13为应用于作为无线通信用高频过滤器使用的共振器的例子。该共振器1构成为，在例如硅基板2表面上形成由氧化硅膜3和氮化硅膜4的层积膜构成的绝缘膜5而构成基板6，在基板6上构成具有：成为下部电极7的输出电极7和成为经由空间8与该输出电极7相对的振动件的带状横梁9。横梁9由导电材料构成、成为输入侧的电极。横梁9形成为在基板6上形成的下部配线11A、11B上经支承部12A、12B而支承并且形成具有双支承梁的结构。下部配线11A、11B的外侧上，形成绝缘膜例如氧化硅膜13，通过其开口部14由溅射膜形成外部配线层15。
另一方面，由输出电极7及横梁9构成的共振器主体16的整体保持有空间17并且由例如氧化硅膜形成的外敷膜18覆盖而气体密封。该外敷膜18在制造上，在空间8及17上形成牺牲层的状态下，在其整体上成膜。外敷膜18成膜后，形成贯通口19，通过贯通口19有选择地对牺牲层蚀刻而除去，形成空间8及17。贯通口19由溅射膜形成的密封膜而密封。
该共振器1中，在作为振动件的横梁上施加直流偏置电压，且施加特定频率的电压，则横梁9以固有振动频率振动，由输出电极7和横梁9之间的空间8构成的电容器的容量变化，由输出电极7输出特定的频率信号。
另一方面，在图13所示的封壳密封的共振器1中，若用于封壳密封的作为顶层的外敷膜18的刚性小，则外敷膜18与成为振动件的横梁9的上部接触，而会发生共振频率变化，在最糟糕的情况下，可能不进行共振。
该封壳密封相关的外敷膜18的问题，即使在前述高频滤波器以外的MEMS器件中，由外敷膜与成为可动件的横梁接触而可能会引起动作不良等不好的情况。
发明内容
本发明鉴于以上问题，提供在封壳密封中规避不良情况的发生、谋求可靠性提高的电子机械元件及其制造方法，以及由电子机械元件构成的共振器及其制造方法。
本发明所涉及的电子机械元件，其特征在于，支柱设于密封具有下部电极和可动件的电子机械元件主体的外敷膜与所述可动件之间，所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述可动件的支承部外侧端的连续宽度，所述任意位置从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端0.5μm的位置与所述支承部外侧端之间的任意位置。
本发明所涉及的共振器，其特征在于，支柱设于密封具有下部电极和可动件的共振器主体的外敷膜与所述可动件之间，所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述外侧端的连续宽度，所述任意位置是距所述可动件的支承部内侧端0.5μm的位置与支承部外侧端之间的任意位置。
在本发明中，由于在外敷膜与可动件之间设有支柱，能够防止外敷膜挠性而与可动件接触。
本发明所涉及的电子机械元件的制造方法，其特征在于，具有：形成覆盖电子机械元件主体的可动件的牺牲层、在牺牲层上形成到达可动件的支柱形成用的开口部的工序；包含开口部、在牺牲层上形成外敷膜及支柱的工序；经在外敷膜上形成的贯通口除去牺牲层、形成被支柱支承的外敷膜的工序；密封外敷膜的贯通口的工序，所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述可动件的支承部外侧端的连续宽度，所述任意位置是从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端0.5μm的位置与所述支承部外侧端之间的任意位置。
本发明所涉及的共振器的制造方法，其特征在于，具有：形成覆盖共振器主体的可动件的牺牲层、在牺牲层上形成到达可动件的支柱形成用的开口部的工序；包含开口部、在牺牲层上形成外敷膜及支柱的工序；经由在外敷膜上形成的贯通口除去牺牲层、形成被支柱支承的外敷膜的工序；密封外敷膜的贯通口的工序，所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述可动件的支承部外侧端的连续宽度，所述任意位置是从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端0.5μm的位置与所述支承部外侧端之间的任意位置。
在本发明的制造方法中，在覆盖可动件的牺牲层上，形成到达可动件的支柱形成用开口部，包含开口部、在牺牲层上形成外敷膜和支柱后，除去牺牲层，因此，能够在形成外敷膜的同时，形成与可动件相接的支柱。
根据本发明所涉及的电子机械元件或共振器，由于外敷膜利用支柱而不与可动件接触，因此，能够规避封壳密封中的不良情况，谋求可靠性的提高。
根据本发明所涉及的电子机械元件或共振器的制造方法，由于在形成外敷膜的同时、形成与可动件相接的支柱，因此，能够规避封壳密封中的不良情况，制造可靠性高的电子机械元件或共振器。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的电子机械元件的第一实施方式的结构图；
图2是表示本发明所涉及的电子机械元件的第二实施方式的结构图；
图3是供本发明的支柱的说明的第一曲线图；
图4是图3的曲线I所涉及的第一试验件的主要部分剖面图；
图5是图3的曲线II所涉及的第二试验件的主要部分剖面图；
图6是图3的曲线II所涉及的第三试验件的主要部分剖面图；
图7是供本发明的支柱的说明的第二曲线图；
图8是图7的曲线III所涉及的第四试验件的主要部分剖面图；
图9A～E是表示本发明所涉及的电子机械元件的制造方法的一实施方式的制造工序图(之一)；
图10F～I是表示本发明所涉及的电子机械元件的制造方法的一实施方式的制造工序图(之二)；
图11J～L是表示本发明所涉及的电子机械元件的制造方法的一实施方式的制造工序图(之三)；
图12是表示将本发明所涉及的电子机械元件作为频带滤波器具有的通信装置的一实施方式的电路图；
图13是比较例所涉及的电子机械元件的结构图。
附图标记
31、61电子机械元件  32基板  33下部电极(输出电极)34空间  35横梁(可动件)  36电子机械元件主体  37空间38外敷膜  39(39A、39B)下部配线  40(40A、40B)支承部49贯通口  50密封膜  52支柱  62输入电极(下部电极)63输出电极(下部电极)  64电子机械元件主体  67牺牲层68A、68B开口部  69牺牲层  71A、71B开口部
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。作为本发明的对象的电子机械元件为微型、超微型元件。
图1表示本发明所涉及的电子机械元件的第一实施方式。本实施方式为应用于作为无线通信用高频滤波器而使用的共振器的情况。本实施方式所涉及的电子机械元件31具有电子机械元件主体(本例中为共振器主体)36，电子机械元件主体(本例中为共振器主体)36由在基板32上作为下部电极的输出电极33、经由空间34与该输出电极33相对的可动件和在本例中作为振动件的带状横梁35构成，进而，覆盖该电子机械元件主体36而经由空间37形成外敷膜38。
基板32可以使用例如在半导体基板上形成绝缘膜的基板、石英基板或玻璃基板那样的绝缘基板，在本例中，为了能够与其它半导体器件进行集成，使用基板32，该基板32，其在由单晶硅构成的半导体基板41上形成利用氧化硅膜(SiO2)42和氮化硅膜(SiN)43的层积膜而得到的绝缘膜44。
横梁35由于成为输入侧的电极，由作为导电材料例如多晶硅膜形成。在基板32上形成的下部配线39A、39B上经支承部40A、40B而支承横梁35，而形成为所谓的具有双支承梁的结构。输出电极33、下部配线39A、39B及支承部40A、40B也均由例如多晶硅膜形成。在下部配线39A、39B的外侧上形成绝缘膜例如氧化硅膜46，在该氧化硅膜46上经由开口部47形成连接下部配线39A的例如溅射膜构成的外部配线48。
与前述相同，外敷膜38在制造上，在空间34、37、在形成牺牲层的状态下在其整体上成膜。外敷膜38成膜后，形成贯通口49，通过贯通口49有选择地对牺牲层蚀刻而除去，形成空间34及37。之后，贯通口49通过例如溅射膜而形成的密封膜50而气体密封，溅射膜可以使用例如Al-Cu(铝-铜)膜或Al-Si(铝-硅)膜等的溅射膜。
在本实施方式中，特别是外敷膜38与作为振动件的横梁35之间设有用于防止外敷膜38的弯曲的支柱52。该支柱52对应于横梁35的一个以上的位置而设置。作为支柱52，能够与外敷膜38一体形成、在一个以上的位置与横梁35接触或不接触，或者与横梁一体化而形成。
在本例中，支柱52与横梁35的两端部分、即对横梁35的共振频率有贡献的可动部的长度所规定的部分的外侧、所谓支承部40A、40B所对应的部分的两个位置，相接触而形成。
外敷膜38为了将电子机械元件主体36从外部保护，而气体密封，但在外敷膜38与横梁35之间需要不损害横梁35的振动的空间37。支柱52用于确保该空间37。关于支柱52优选的设置位置，将在后面叙述。
第一实施方式的电子机械元件31中，与前述相同，作为振动件的横梁35上施加直流偏置电压，且施加特定频率的电压，则横梁35以固有振动频率振动，输出电极33和横梁35之间的空间34构成的电容器的容量变化，该特定频率信号由输出电极33输出。该电子机械元件31的横梁35，以一次(一次)振动模式振动。
该第一实施方式的电子机械元件31作为高频滤波器使用的情况下，与使用表面弹性波(SAW)、薄膜弹性波(FBAR)的高频滤波器相比较，能够实现高Q值。
图2表示本发明所涉及的电子机械元件的第二实施方式。本实施方式与上述相同，为应用于作为无线通信用高频滤波器而使用的共振器的情况。本实施方式所涉及的电子机械元件61具有：由在基板32上成为下部电极的输入电极62和输出电极63、以及经由空间34与该输入输出电极62、63相对的可动件、在本例中作为振动件的带状横梁35构成的电子机械元件主体(本例中为共振器主体)64，进而，覆盖该电子机械元件主体64而经由空间37形成外敷膜38。
在本例中，基板32所使用的是在由单晶硅构成的半导体基板41上形成利用氧化硅膜(SiO2)42和氮化硅膜(SiN)43的层积膜而得到的绝缘膜44的基板。横梁35形成为由支承部39A、39B支承两端部分的具有双支承梁的结构。输入输出电极62、63由例如多晶硅膜形成。
在本实施方式中，与第一实施方式相同，外敷膜38与作为振动件的横梁35之间设有用于防止外敷膜38的弯曲的支柱52。支柱52与外敷膜38一体形成，与横梁35在一个以上的位置、在本例中与图1相同，在横梁35的两端部分的两个位置相接触而形成。支柱52优选的设置位置在后述中说明。
其它结构，与图1的第一实施方式所说明的情况相同，对相应部分使用相同符号，省略其说明。
在第二实施方式所涉及的电子机械元件61中，对成为振动件的横梁35施加直流偏置电压。进而，对输入电极62施加特定频率的电压，则横梁35的可动部分(所谓的除由支承部支承的两端部之外的横梁部分)以固有振动频率振动，输出电极63与横梁35之间的空间34构成的电容器的容量变化，由输出电极63输出对应于横梁35的固有振动频率的特定频率信号(高频信号)。该电子机械元件61的横梁35以二次(二次)振动模式振动。
第二实施方式的电子机械元件61中，作为高频滤波器利用的情况下，与利用表面弹性波(SAW)或薄膜弹性波(FBAR)的高频滤波器相比较，也能够实现高Q值。
下面，对支柱52的大小及设置位置进行说明。支柱52需要形成为不损害横梁35的振动、能够使外敷膜38与横梁35不接触而维持与横梁35之间的空间37。图3是表示支柱52的大小与横梁35的共振频率间的关系的曲线图。曲线I为在对应于横梁35的支承部40(40A、40B)的位置设置支柱52的情况、即如图4所示、从支承部40内端位置X01朝向支承部40外端侧扩展支柱52的大小(即宽度)时的特性。如图5所示，曲线II为同样地对应于横梁35的支承部40的位置设置支柱52的情况下、从支承部40外端位置X02朝向支承部40内端侧扩展支柱52的大小(即宽度)时的特性。在此，支承部40的宽度D为3.0μm。另外，外敷膜38与横梁35之间的空间37间隔t2为0.1μm。
图4的情况所对应的曲线I，在无支柱52的支柱尺寸为X＝0的点上，能够得到横梁35的共振频率(70MHz附近)，但从设置支柱52的瞬间、变为78MHz。相对于此，在图5的情况所对应的曲线II上，从支承部40的外端位置X02朝向内侧扩展支柱尺寸(宽度)的情况下，即使将支柱尺寸(宽度)X从支承部外端位置X02扩展至2.5μm，也能得到横梁的共振频率(70MHz附近)，在超过2.5μm时，共振频率有很大变动。
从图3的曲线图中，在从横梁35的支承部40外端位置X02朝向内端连续形成支柱52的情况下，只要在支承部外端位置X02至2.5μm之间，就不会损害横梁35的振动。另外，如图6所示，支柱52超过支承部外端位置X02而连续形成的情况下，也没有损害横梁35的振动的情况。因此，优选的是，支柱52设置为：具有从横梁35的支承部内端位置X01距离0.5μm的位置与支承部外端之间的位置开始并且包含支承部外端的连续宽度。
图7为表示支柱52的宽度W一定时的、支柱52的位置与横梁35的共振频率的关系的曲线图。支承部40的宽度D及空间37的间隔t2与图4及图5相同。在本例中，支柱52的宽度W为0.5μm(空间间隔t2的5倍)。如图8所示，将支柱52从对准横梁35的支承部内端位置X01的状态向支承部外端侧移动。如图7的曲线III所示，从支承部内端位置X01距离0.5μm(即，将宽度0.5μm的支柱52对准内端位置X01而形成的情况)，横梁35的共振频率变动为78MHz，由此，随着将支柱52向外端侧移动而共振频率的变动降低，但是至少在从内端位置X01距离1.0μm的内侧，共振频率急剧上升。支柱52的位置从内端位置X01距离1.0μm以上、优选距离1.5μm，则能够得到本来的横梁的共振频率(70MHz附近)。
根据图7的曲线图，优选以一定宽度W设置支柱52时，将支柱52设置于从横梁35的支承部内端位置X01距离1.0μm以上的位置。
根据上述第一实施方式和第二实施方式所涉及的电子机械元件31及61，通过在外敷膜38与横梁35之间形成支柱52，确保外敷膜38的强度、外敷膜38不会发生弯曲而与横梁35接触的情况，因此，能够使电子机械元件36、64经由所需要的空间37确实进行由外敫膜38的气体密封。通过将支柱52在图3及图7所说明的条件下形成，不会损害横梁35的振动，即，能够维持本来的横梁35的共振频率、在气体密封的外敷膜38内进行电子机械元件主体36、64的驱动。
另外，本实施方式的电子机械元件31、61能够与其它的半导体器件进行集成。
下面，参照图9～图11，对本发明所涉及的电子机械元件的制造方法的一实施方式进行说明。本实施方式的制造方法适用于如图2所示的电子机械元件61的制造的情况。
首先，如图9A所示，准备基板，在本例中，是准备的形成方法如下的基板32：由单晶硅形成的半导体基板41上，使用减压CVD(Chemical VaporDeposition)法，将作为绝缘膜44的氧化硅膜42及氮化硅膜43进行层积。
接着，如图9B所示，在基板32上形成可以进行选择性蚀刻的导电膜，在本例中，该导电膜则为：含有杂质、例如磷(P)的多晶硅膜66。该多晶硅膜66使用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术而进行构图，形成作为下部电极的输入电极62及输出电极63，以及下部配线39(39A、39B)。
接着，如图9C所示，在整个面上形成例如氧化硅膜67，以埋入输入输出电极62、63及下部配线39(39A、39B)，且至少在输入输出电极62、63上形成所需要的膜厚t1。该氧化硅膜67的一部分成为后述的牺牲层。
接着，如图9D所示，将成为下部配线39上的牺牲层的氧化硅膜67的局部，利用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术，有选择地进行蚀刻除去，形成开口部68(68A、68B)。该开口部68用于形成而成为后述的振动件的横梁的支承部(即固定部)。
接着，如图9E所示，在包含开口部68(68A、68B)的氧化硅膜67上，例如通过减压CVD法，形成含有杂质、例如磷(P)的多晶硅膜，利用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术，进行构图加工，形成由多晶硅膜构成的带状横梁35、以及支承该横梁35的两端的支承部40(40A、40B)。支承部40(40A、40B)分别连接下部配线39(39A、39B)。
接着，如图10F所示，通过例如减压CVD法，在整个面上形成氧化硅膜69以覆盖在横梁35上。该氧化硅膜69的一部分也作为牺牲层而起作用，至少在横梁35上形成所需要的膜厚t2。
接着，如图10G所示，将氧化硅膜69利用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术，进行构图加工，对应于支承部40A、40B的部分，形成开口部71(71A、71B)，且对应于下部配线39A、39B的部分，形成开口部72(72A、72B)。开口部71(71A、71B)成为后述的支柱形成用的开口部，在前述的图3及图7中所说明的横梁的共振频率在不变动的位置形成。
由具有作为牺牲层功能的氧化硅膜67及69覆盖包含横梁35的周围即侧壁部的截面的上下左右面的全部。即，横梁35的截面下方向有氧化硅膜67，截面左右及上方向有氧化硅膜69。
接着，如图10H所示，包含开口部71(71A、71B)及开口部72(72A、72B)，具有牺牲层功能的氧化硅膜69上的整个面上通过例如减压CVD法形成氮化硅膜38。该氮化硅膜38具有作为外敷膜的功能。通过开口部71A、71B，而形成连接对应于横梁35的支承部40A、40B的部分的氮化硅膜具有作为支柱52的功能。
接着，如图10I所示，将开口部72A、72B内对应的具有作为外敷膜功能的氮化硅膜38的局部，利用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术，有选择地蚀刻除去，形成通向牺牲层(氧化硅膜67或氮化硅膜69中的一方或双方，在本例中，为两氧化硅膜67及69)的贯通口49。其后，使用贯通口79有选择地除去牺牲层67及69，在横梁35的上下部形成空间37及34。
即，使用例如叫做氢氟酸溶液(DHF溶液)的有选择地除去氧化硅膜的蚀刻溶液，将包围横梁35的上下左右的周围区域所形成的牺牲层(氧化硅膜)67及69有选择地除去。由此，在横梁35及作为下部电极的输入输出电极62、63之间形成空间34，且在横梁35及外敷膜38之间形成空间37。通过该空间34、37，除横梁35的由支承部40A、40B支承的两端部分之外，实际上的可动部分能够以横梁35的固有振动频率进行振动。在此，由外敷膜38覆盖的方式而形成由下部电极的输入输出电极62、63及横梁35构成的电子机械元件主体(本例中为共振器主体)64。
接着，如图11J所示，通过减压下的成膜处理，在贯通口49形成密封膜50而密封电子机械元件主体64。即，在例如真空中通过溅射进行成膜处理、形成由密封贯通口49的溅射膜而得到的密封膜50。此时使用的反应气体，由于由溅射而进行成膜处理，因此可以例举惰性气体氩(Ar)气。另外，溅射膜50可以举出如Al-Cu膜、Al-Si膜等的由金属或金属化合物而形成的薄膜。形成溅射膜后，利用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术，进行留下密封膜50的构图处理。在该溅射膜的构图工序中，能够在形成密封膜同时，形成其它的配线层等。
在不同时形成其它的配线等的情况下，如图11K所示，更进一步地由绝缘膜(氧化硅膜)38B保护表面。
接着，如图11L所示，为达到下部配线39A，对绝缘膜(氧化硅膜)38B、氮化硅膜38及其下面的氧化硅膜69、67，利用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术形成开口47，之后，例如形成与上述相同的溅射膜，对此，利用众所周知的平板印刷技术及干蚀刻技术进行构图，形成与下部配线39A连接的外部配线48。另外，在电子机械元件主体64的周围形成的有机膜69、67，相当于图2所说明的绝缘膜46。这样，电子机械元件主体64由外敷膜38进行气体密封，且得到以外敷膜38与横梁35之间形成支柱52为目的的电子机械元件61。
根据本实施方式所涉及的电子机械元件的制造方法，通过在气体密封电子机械元件主体64的外敷膜38形成的同时，形成自外敷膜38连接横梁35的支柱52，确保外敷膜38的强度、防止外敷膜38的弯曲，能够制造确保横梁35的可动范围的高可靠性的封壳密封结构的电子机械元件61。
在横梁35的周围，形成具有作为牺牲层的功能的氧化硅膜67及氧化硅膜69的工序，由于具有在该牺牲层69上覆盖作为外敷膜的氧化硅膜38的工序及进行牺牲层蚀刻的工序，因此，在该外敷膜38的更上面一层能够进行配线层等的配置。即，在这些工序后，能够进行配线层等的形成工序。因此，在其前面工序形成横梁35，由于能够在金属配线等的更下层形成该横梁35，因此，即使在高温下形成该横梁35，该高温加工的不良影响也不会波及配线层等，其结果，能够谋求容易地形成横梁35。
但是，在牺牲层蚀刻之后，由于具有由溅射而进行成膜处理、密封贯通口49的密封工序，在该工序中，对横梁35的实质的可动部分周围即可动部周围的空间34、37进行密封。因此，不需要利用绝缘材料等的特殊封装技术。即，不需要用于真空密封的封装工序，而能够对通过牺牲层蚀刻而形成的横梁35的可动部周围空间34、37进行密封。
另外，可以认为，用于密封的溅射膜还可以作为配线等使用。即，可以考虑，利用用于配线等的溅射膜而密封贯通口49。在这种情况下，密封与配线等的形成在相同工序完成、对于谋求制造工序的效率提高非常有效。
进而，由于由溅射进行成膜处理而密封贯通口49，因此，能够利用半导体加工，例如CMOS加工中的成膜技术而实现，与该半导体加工中的其它的工序能够连续进行。即，能够在所谓的在线中进行密封。因此，对CMOS加工等的集成非常容易，且能够进行晶片状态下的电子机械元件评价。
通过这些情况，只要使用本实施方式所说明的制造方法构成电子机械元件，即使在将电子机械元件与其它半导体器件集成的情况下，也能够通过现有的半导体加工、例如CMOS加工的过程进行该电子机械元件的制造，其结果，能够提高包含有电子机械元件的器件的生产效率。
特别是，如本实施方式所说明的，通过溅射由成膜处理进行密封的情况下，成为在惰性气体Ar中的密封，可以说，在安全性、可靠性上都非常适宜。
根据图9～图11中说明的顺序的制造方法，并不仅仅局限于图2的结构的电子机械元件61，只要是使用设有外敷膜的贯通口而进行牺牲层蚀刻，在其它的电子机械元件中也能够使用。
本实施方式的电子机械元件及其制造方法，也适用于图1的电子机械元件31。另外，也能够适用于将多个电子机械元件主体(共振器主体)并列的电子机械元件，例如将输入输出电极通用并排列多个横梁而构成的电子机械元件。
本实施方式的电子机械元件及其制造方法还能够适用于除高频滤波器等的共振器之外的各种传感器、促动器、光学元件(包含成为光调制元件的GLV元件)以及其它等的各领域中使用的电子机械元件。在将横梁作为所需要的共振频率的振动件而适用于其它的电子机械元件的情况下，可以在对应于横梁端部的支承部的位置设置支柱，以不对横梁的动作产生变动。
上述的实施方式的电子机械元件，例如共振器可以作为高频(RF)滤波器、中频(IF)滤波器等的频带信号滤波器使用。
另外，作为本发明的其它实施方式，提供通过使用由这样的电子机械元件形成的滤波器的通信装置。即，能够提供使用由上述实施方式所涉及的电子机械元件的滤波器而构成的移动电话、无线LAN器械、无线电收发机、电视调谐器、收音机调谐器等的利用电磁波进行通信的通信装置。
下面，参照图12对应用本例的滤波器的通信装置的构成例进行说明。
首先，对送信***的结构进行说明，将I频道的送信数据和Q频道的送信数据分别提供给数字/模拟转换器(DAC)201I及201Q，转换为模拟信号。将转换了的各频道的信号供给带通滤波器202I及202Q，除去送信信号的频带以外的信号成分，将带通滤波器202I及202Q的输出向调制器210供给。
调制器210中，各频道经缓冲放大器211I及211Q向混频器212I及212Q供给，将对应于由送信用的PLL(phase-locked loop)电路203供给的送信频率的频率信号混合、调制，将两混合信号利用加法器214进行加法运算，作为1***的送信信号。在这种情况下，向混频器212I供给的频率信号利用移相器213使信号相位转换90°，使I频道信号和Q频道信号正交调制。
加法器214的输出，经缓冲放大器215向功率放大器204供给，放大至规定的送信功率。由功率放大器204放大的信号经收发转换开关205和高频滤波器206向天线207供给，从天线207进行无线送信。高频滤波器206为将由该通信装置送信及收信的频率的频带以外的信号成分除去的带通滤波器。
作为收信***的结构，由天线207接收的信号，经高频滤波器206及收发转换开关205向高频部220供给。在高频部220，将收信信号由低噪声放大器(LNA)221放大后，向带通滤波器222供给，将收信频率频带以外的信号成分除去，将被除去的信号经缓冲放大器223向混频器224供给，将规定的收信频道的信号作为中波，将该中波经缓冲放大器225向中波电路230供给。
在中波电路230中，将供给的中波信号经缓冲放大器225向带通滤波器232供给，将中波信号的频道以外的信号成分除去，将被除去的信号向自动增益调整电路(AGC电路)233供给，成为大致一定的增益信号。由自动增益调整电路233增益调整的中波信号，经缓冲放大器234向解调器240供给。
在解调器240中，将所供给的中波信号经缓冲放大器241向混频器242I及242Q供给，将由中波用PLL电路252供给的频率信号进行混合，将接收的I频道的信号成分和Q频道的信号成分进行解调。在这种情况下，向I信号用的混频器242I供给由移相器243使信号相位转换90°的频率信号，将正交调制的I频道信号成分和Q频道信号成分进行解调。
解调的I频道和Q频道的信号，分别经缓冲放大器244I及244Q向带通滤波器253I及253Q供给，将I频道及Q频道的信号以外的信号成分除去，将被除去的信号向数字/模拟转换器(ADC)254I及254Q供给，进行抽样而数字化，并且得到I频道的接收数据及Q频道的接收数据。
到此为止所说明的结构中，各带通滤波器202I、202Q、206、222、232、253I、253Q的局部或全部，适用于本例的结构的滤波器，能够进行频带限制。在图12的例中，将各滤波器作为带通滤波器而构成，但作为使比规定的频率低的频带通过的低通滤波器、使比规定的频率高的频带通过的高通滤波器而构成，对这些滤波器也可以使用本例的结构的滤波器。另外，在图12的例中，虽然作为进行无线送信及无线接收的通信装置，但也适用于具有经过有线的传送路径进行送信及接收的通信装置的滤波器，进而，对于具有只进行送信处理的通信装置或只进行接收处理的通信装置的滤波器，也可以使用本例的结构的滤波器。
根据上述实施方式的通信装置，通过在频带滤波器中使用本发明的封壳密封的电子机械元件的滤波器，能够提供可靠性高的通信装置。

Claims (12)

1.一种电子机械元件，其特征在于，具有：
包含有下部电极及可动件的电子机械元件主体、以及保持空间而密封所述电子机械元件主体的外敷膜，
在所述外敷膜与所述可动件之间设有支柱，
所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述可动件的支承部外侧端的连续宽度，所述任意位置是从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端0.5μm的位置与所述支承部外侧端之间的任意位置。
2.如权利要求1所述的电子机械元件，其特征在于，
所述支柱对应于所述可动件的一个以上的位置而设置。
3.如权利要求1所述的电子机械元件，其特征在于，
所述支柱对应于所述可动件的支承部的位置而设置。
4.一种共振器，其特征在于，具有：
包含有下部电极及可动件的共振器主体、
以及保持空间而密封所述共振器主体的外敷膜，
其在所述外敷膜与所述可动件之间设有支柱，
所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述可动件的支承部外侧端的连续宽度，所述任意位置是从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端0.5μm的位置与所述支承部外侧端之间的任意位置。
5.如权利要求4所述的共振器，其特征在于，
所述支柱对应于所述可动件的一个以上的位置而设置。
6.如权利要求4所述的共振器，其特征在于，
在从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端1.0μm的位置与支承部外侧端之间的任意位置，设置具有一定宽度的所述支柱。
7.一种电子机械元件的制造方法，其特征在于，具有：
形成覆盖电子机械元件主体的可动件的牺牲层、在所述牺牲层上形成到达所述可动件的支柱形成用的开口部的工序；
覆盖所述开口部、在所述牺牲层上形成外敷膜及支柱的工序；
经在所述外敷膜上形成的贯通口除去所述牺牲层、形成被所述支柱支承的所述外敷膜的工序；
密封所述外敷膜的贯通口的工序，
所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述可动件的支承部外侧端的连续宽度，所述任意位置是从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端0.5μm的位置与所述支承部外侧端之间的任意位置。
8.如权利要求7所述的电子机械元件的制造方法，其特征在于，
将所述支柱对应于所述可动件的一个以上的位置而形成。
9.如权利要求7所述的电子机械元件的制造方法，其特征在于，
将所述支柱对应于所述可动件的支承部的位置而设置。
10.一种共振器的制造方法，其特征在于，具有：
形成覆盖共振器主体的可动件的牺牲层、在所述牺牲层上形成到达所述可动件的支柱形成用的开口部的工序；
覆盖所述开口部、在所述牺牲层上形成外敷膜及支柱的工序；
经由在所述外敷膜上形成的贯通口除去所述牺牲层、形成被所述支柱支承的所述外敷膜的工序；
密封所述外敷膜的贯通口的工序，
所述支柱具有从任意位置开始并且包含所述可动件的支承部外侧端的连续宽度，所述任意位置是从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端0.5μm的位置与所述支承部外侧端之间的任意位置。
11.如权利要求10所述的共振器的制造方法，其特征在于，
所述支柱对应于所述可动件的一个以上的位置而形成。
12.如权利要求10所述的共振器的制造方法，其特征在于，
在从所述可动件的支承部内侧端朝向外侧端1.0μm的位置与支承部外侧端之间的任意位置上，形成具有一定宽度的所述支柱。
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