JP2002222961A

JP2002222961A - 真空容器の製造方法

Info

Publication number: JP2002222961A
Application number: JP2001015876A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Shibahara; 輝久柴原
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2002-08-09

Abstract

(57)【要約】【課題】真空容器１の真空空間６の真空度を向上させ
る。【解決手段】基台２の上側に半導体基板３を結合し、
半導体基板３を薄肉化処理し、その後に、半導体基板３
を加工する。然る後に、基台２と半導体基板３の接合体
を弗化水素と塩化銅の混合水溶液に浸漬する。半導体基
板３の表面に結合していた酸素原子等の非金属原子が弗
化水素によって除去されて半導体基板３の表面が露出
し、該露出した半導体基板３の表面と上記混合水溶液中
の銅原子とが結合する。その銅原子が結合した半導体基
板３の上側に蓋部材４を陽極接合する。この際、陽極接
合部から不要なガスの発生が非常に小さく抑制されて真
空空間６を真空度が良好な状態で気密封止することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陽極接合を利用し
て作製される真空容器の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３には真空容器の一例が断面図により
模式的に示されている。この図３に示す真空容器１は、
基台（例えば、ガラス基板）２と、シリコン等の半導体
基板３と、蓋部材（例えばガラス基板）４とを有して構
成されている。上記基台２と半導体基板３と蓋部材４は
順に積層して積層体５を形成し、上記基台２と蓋部材４
にはそれぞれ半導体基板３を介して対向し合う部位に凹
部２ａ，４ａが形成されており、それら凹部２ａ，４ａ
によって上記積層体５の内部には真空空間６が形成され
ている。

【０００３】上記真空空間６の内部には、例えば、上記
半導体基板３を加工して形成された振動体７が収容され
る。その振動体７は、上記真空空間６内に収容配設され
ることにより、空気のダンピングを受けずに、良好に振
動することができることとなる。

【０００４】図４には振動体が加工形成された半導体基
板３の一例が基台２と共に斜視図により示されている。
図４に示す半導体基板３はエッチング等の技術を利用し
て加工され、該半導体基板３には、上記振動体７を含む
センサ部８と、該センサ部８を囲むシール部９とが形成
されている。上記シール部９は、前記基台２と蓋部材４
によって図に示す上下両側から挟み込まれ当該基台２お
よび蓋部材４と陽極接合して、上記センサ部８を収容す
るための真空空間６を封止する部位である。

【０００５】上記センサ部８は角速度センサを構成する
ものであり、四角形状の振動体７と、振動体支持固定部
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）と、電極支持
固定部１１（１１ａ，１１ｂ）と、検出用電極パット形
成部１２と、梁１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３
ｄ）と、櫛歯形状の可動電極部１４（１４ａ，１４ｂ）
と、櫛歯形状の固定電極部１５（１５ａ，１５ｂ）とを
有して構成されている。

【０００６】上記振動体支持固定部１０（１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄ）と電極支持固定部１１（１１ａ，
１１ｂ）と検出用電極パット形成部１２は前記基台２お
よび蓋部材４に陽極接合されて固定される。上記振動体
７は梁１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）によっ
て前記振動体支持固定部１０（１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄ）にそれぞれ連通接続されている。また、上
記振動体７の端縁部から上記櫛歯形状の可動電極部１４
（１４ａ，１４ｂ）が図４のＸ方向に沿って突出形成さ
れており、この可動電極部１４と間隔を介して噛み合う
ように櫛歯形状の固定電極部１５（１５ａ，１５ｂ）が
電極支持固定部１１（１１ａ，１１ｂ）から上記Ｘ方向
に沿って伸長形成されている。

【０００７】上記基台２と蓋部材４には、それぞれ、上
記振動体７と梁１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３
ｄ）と可動電極部１４（１４ａ，１４ｂ）の全てに対向
する部位に図３に示すような凹部２ａ，４ａが形成され
ている。これら凹部２ａ，４ａによって、前記振動体７
と梁１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）と可動電
極部１４（１４ａ，１４ｂ）は基台２、蓋部材４に対し
て浮いた状態と成し、可動可能となっている。

【０００８】上記振動体支持固定部１０（１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄ）と電極支持固定部１１（１１ａ，
１１ｂ）と検出用電極パット形成部１２の各上面には金
属膜である電極パット（図示せず）がそれぞれ形成され
る。上記蓋部材４には上記各電極パットに対向する部位
に貫通孔がそれぞれ形成され、これにより、上記各電極
パットは外部に露出した状態となり、ワイヤーボンディ
ング等によって、外部の回路と導通接続することができ
る。

【０００９】上記基台２の凹部２ａの底面には上記振動
体７と間隔を介して対向する部位に検出用電極部（図示
せず）が形成される。また、基台２にはその検出用電極
部と検出用電極パット形成部１２を導通接続させるため
の配線パターン１６が形成される。

【００１０】図４に示すセンサ部８では、例えば、外部
の回路から上記固定電極部１５ａ，１５ｂにそれぞれ駆
動用の交流電圧が印加されると、固定電極部１５ａと可
動電極部１４ａ間、固定電極部１５ｂと可動電極部１４
ｂ間に生じる静電力が上記交流電圧に応じて変化して上
記振動体７は図４に示すＸ方向に駆動振動を行う。この
ように振動体７が駆動振動している状態で、Ｙ軸回りに
回転すると、Ｚ方向のコリオリ力が発生する。このコリ
オリ力が上記振動体７に加えられて該振動体７はＺ方向
に検出振動する。

【００１１】この振動体７のＺ方向の振動によって、該
振動体７と上記検出用電極部間の間隔が変化して当該振
動体７と検出用電極部間の静電容量が変化する。この静
電容量の変化を上記検出用電極部から配線パターン１６
と前記電極パットを介して外部に取り出し、この検出値
に基づいて、前記Ｙ軸回りの回転の角速度の大きさ等を
検出することができる。

【００１２】以下に、上記図４に示すような振動体７
（センサ部８）を収容した真空容器１の製造工程の一例
を図５に基づいて簡単に説明する。なお、図５では図４
に示すＡ−Ａ部分に対応する部位が示されている。

【００１３】図５（ａ）に示すように、基台２に凹部２
ａを形成し、次に、図５（ｂ）に示すように、その凹部
２ａの開口部を塞ぐように上記基台２の上側に半導体基
板３を配置して、それら基台２と半導体基板３を陽極接
合する。そして、図５（ｃ）に示すように、上記半導体
基板３を例えば平面研削によって設定の厚みに薄肉化
し、その後に、その半導体基板３の上面を鏡面研磨す
る。

【００１４】然る後に、図５（ｄ）に示すように、エッ
チングやフォトリソグラフィー等の技術を利用して上記
半導体基板３を前記図４に示すようなパターン形状に加
工する。

【００１５】その後に、予め凹部４ａや複数の貫通孔１
８が形成された蓋部材４を上記半導体基板３の上側に配
置する。この際、上記凹部４ａが上記振動体７と間隔を
介して対向し、かつ、上記複数の貫通孔１８がそれぞれ
対応する前記振動体支持固定部１０（１０ａ，１０ｂ，
１０ｃ，１０ｄ）や電極支持固定部１１（１１ａ，１１
ｂ）や検出用電極パット形成部１２の上面に形成された
電極パットの形成位置と一致するように、上記蓋部材４
を半導体基板３の上側に位置合わせして配置する。そし
て、真空排気が行われている真空室内で、上記半導体基
板３と蓋部材４を陽極接合し、上記基台２と半導体基板
３と蓋部材４によって真空空間６を形成して該真空空間
６を気密封止する。

【００１６】このようにして、真空容器１を作製するこ
とができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな真空容器１の製造工程において、半導体基板３の上
側に蓋部材４を陽極接合する際に、その半導体基板３と
蓋部材４の陽極接合部から不要なガスが発生し、そのガ
スが上記真空空間６内に流入してしまうために、上記真
空空間６内の真空状態を悪化させてしまうという問題が
ある。

【００１８】また、上記不要なガスの発生量にはばらつ
きがあるために、上記真空空間６の真空度が各真空容器
１毎に異なり、例えば、真空容器１の真空空間６内に上
記図４に示すような角速度センサを構成する振動体７が
収容される場合には、その振動体７の振動状態が各真空
容器１毎にばらついて角速度センサの性能にばらつきが
生じる等の製品性能のばらつき問題が発生してしまう。

【００１９】このような問題を解消するために、例え
ば、ガス吸着物質を上記振動体７と共に上記真空空間６
内に収容し、上記ガス吸着物質に上記不要なガスを吸着
させて上記真空空間６の真空度悪化や真空度ばらつきを
回避する手法が提案されている。しかしながら、上記ガ
ス吸着物質を各真空空間６毎に配置しなければならず、
手間と多くの時間を要するという問題が発生する。ま
た、上記ガス吸着物質を収容するために、上記真空空間
６を広くしなければならず、必然的に、真空容器１が大
型化してしまうという問題が発生する。

【００２０】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、その目的は、真空空間を所望の良好な真
空状態とすることが容易であり、かつ、小型な真空容器
を作製するための製造方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決す
る手段としている。すなわち、第１の発明は、基台の上
側に半導体基板が接合され、その半導体基板の上側に蓋
部材が陽極接合されて成る積層体の内部に真空空間が形
成されている形態の真空容器を製造する方法であって、
上記基台の上側に半導体基板を接合した後に、上記半導
体基板の表面に結合している非金属原子を除去して半導
体基板の表面を露出させ、この状態で、上記半導体基板
の表面と上記非金属原子との結合度よりも上記半導体基
板の表面との結合度が強い金属原子を上記露出している
半導体基板の表面に結合させ、然る後に、上記金属原子
が結合された半導体基板の上面に蓋部材を陽極接合する
ことを特徴として構成されている。

【００２２】第２の発明は、上記第１の発明の構成を備
え、金属原子は銅原子であることを特徴として構成され
ている。

【００２３】第３の発明は、上記第１又は第２の発明の
構成を備え、半導体基板の表面に結合している非金属原
子を除去するための除去用物質と、半導体基板表面との
結合用の金属原子とが含有されている溶液中に、基台と
半導体基板の接合体を浸漬させ、上記除去用物質によっ
て上記半導体基板の表面から非金属原子を除去する処理
と、その処理によって露出した半導体基板の表面に上記
金属原子を結合させる処理とを同一工程で行うことを特
徴として構成されている。

【００２４】第４の発明は、上記第３の発明の構成を備
え、除去用物質は弗化水素であることを特徴として構成
されている。

【００２５】上記構成の発明において、例えば、半導体
基板がシリコン基板である場合には、その半導体基板を
構成しているシリコン原子は酸素原子（非金属原子）と
非常に結合し易いために、特別な処理を施さなくとも、
半導体基板の表面のシリコン原子に酸素原子が結合して
半導体基板の上部は自然に酸化した状態となる。

【００２６】この発明では、基台の上側に半導体基板を
接合した後には、半導体基板の表面に結合した上記酸素
原子等の非金属原子を除去して半導体基板の表面を露出
させる。そして、この状態で、例えば銅原子等の金属原
子を上記半導体基板の表面に結合させる。その後に、そ
の金属原子が結合された半導体基板の上面に蓋部材を陽
極接合する。つまり、表面に酸素原子等の非金属原子が
結合していない状態の半導体基板の上側に蓋部材を陽極
接合する。このようにして、真空容器を製造する。

【００２７】このように作製された真空容器内の真空空
間の真空状態は、従来の製法によって作製された真空容
器の真空空間内の真空状態よりも格段に良好である。ま
た、この発明に示した製造方法によって真空容器を作製
することによって、前記ガス吸着物質を上記真空空間内
に収容することなく、真空空間を良好な真空状態とする
ことが可能であることから、上記ガス吸着物質を上記真
空空間に設けなくて済む分、真空容器の作製に掛かる手
間と時間を削減することができるし、また、真空容器の
小型化を図ることができる。なお、この明細書におい
て、原子とは、イオン化された原子を含むものとする。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、この発明に係る実施形態
例を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態例の
説明において、前記従来例と同一名称部分には同一符号
を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

【００２９】この実施形態例では、上記図４に示すよう
な振動体７（センサ部８）を収容封止する真空容器１を
例にし、その真空容器１の製造工程例を説明する。この
実施形態例において特徴的なことは、基台２と半導体基
板３を接合した後に、その半導体基板３の表面から酸素
原子等の非金属原子を除去する処理を行い、該処理によ
って露出した半導体基板３の表面に銅原子を結合させて
から、その銅原子が結合した半導体基板３の上側に蓋部
材４を陽極接合することである。それ以外の構成は前記
従来例に示した真空容器の製造工程とほぼ同様である。

【００３０】すなわち、この実施形態例では、まず、図
１（ａ）に示すように、基台２に凹部２ａをサンドブラ
スト加工を利用して形成し、次に、図１（ｂ）に示すよ
うに、基台２の上側に半導体基板３を陽極接合する。そ
して、図１（ｃ）に示すように、上記半導体基板３を例
えば平面研削によって予め定めた厚みに薄肉化し、さら
に、その薄肉化した半導体基板３の表面を鏡面研磨す
る。その後に、図１（ｄ）に示すように、エッチングや
フォトリソグラフィ等の技術を利用して、上記半導体基
板３を図４に示すようなパターン形状に加工する。

【００３１】然る後に、設定温度（例えば約８０℃）に
加熱された洗浄液（例えば、過酸化水素水を３wt％、ア
ンモニアを３wt％の割合で混合した水溶液）に、上記基
台２と半導体基板３の接合体を設定時間（例えば１０分
間）浸漬する。次に、上記接合体を上記洗浄液から取り
出して、流水すすぎを設定時間（例えば約５分間）行
う。

【００３２】その流水すすぎの後に引き続いて、弗化水
素と塩化銅の混合水溶液（例えば、弗化水素が１wt％、
かつ、塩化銅が０．３ppmである混合水溶液）に上記接
合体を設定時間（例えば１０分間）浸漬する。

【００３３】ところで、上記半導体基板３の表面の例え
ばシリコン原子は非金属原子である酸素原子と非常に結
合し易く、特別な処理を施さなくとも、上記半導体基板
３の表面には酸素原子が結合する。これにより、半導体
基板３の上部には図１（ｅ）に示すように酸化層３ａが
形成される。上記弗化水素は上記酸素原子等の非金属原
子を上記半導体基板３の上面から除去することができる
除去用物質であることから、上記したように、基台２と
半導体基板３の接合体を上記弗化水素と塩化銅の混合水
溶液に浸漬することにより、上記半導体基板３の表面に
自然に結合した酸素原子が半導体基板３の表面から除去
されて半導体基板３の表面が露出する。

【００３４】なお、上記弗化水素と塩化銅の混合水溶液
に上記接合体を浸漬する前の状態では、半導体基板３の
表面には上記酸素原子だけでなく、僅かではあるが酸素
原子以外の例えば水素原子等の非金属原子をも結合して
いるが、上記混合水溶液中では、上記酸素原子と同様
に、それら水素原子等の非金属原子をも半導体基板３の
表面から除去される。

【００３５】また、上記混合水溶液中の金属原子である
銅原子は上記半導体基板３の表面との結合度が上記半導
体基板３の表面と上記酸素原子等の非金属原子との結合
度よりも強いことから、上記の如く、基台２と半導体基
板３の接合体を上記弗化水素と塩化銅の混合水溶液に浸
漬することにより、その混合水溶液中の銅原子は上記露
出した半導体基板３の表面と結合して、図１（ｆ）に示
すように、半導体基板３の上部には銅含有層２０が形成
される。

【００３６】この実施形態例では、上記のように、半導
体基板３の表面から上記酸素原子等の非金属原子を除去
して半導体基板３の表面を露出させる処理と、その露出
した半導体基板３の表面に銅原子を結合させる処理とを
同一工程で行う。

【００３７】その後、上記混合水溶液から上記接合体を
取り出して流水すすぎを設定時間（例えば約５分間）行
い、例えばスピンドライヤーを利用して上記接合体を乾
燥させる。

【００３８】然る後に、真空排気が成されている真空室
内で、上記銅原子が結合された半導体基板３の上側に蓋
部材４を陽極接合する。上記蓋部材４には、予め、図１
（ｇ）に示すように、サンドブラスト加工によって凹部
４ａが形成され、また、貫通孔１８が形成されており、
従来例と同様に、上記凹部４ａおよび貫通孔１８の位置
合わせが成された状態で、上記のように、半導体基板３
と蓋部材４を陽極接合する。このようにして、真空容器
１を作製することができる。

【００３９】この実施形態例によれば、基台２と半導体
基板３を接合した後に、その半導体基板３の表面に結合
している酸素原子等の非金属原子を除去して半導体基板
３の表面を露出させ、この状態で、その露出した半導体
基板３の表面に金属原子である銅原子を結合させてか
ら、上記半導体基板３の上側に蓋部材４を陽極接合す
る。これにより、上記基台２と半導体基板３と蓋部材４
から成る真空容器１内の真空空間６の真空度を、従来に
比べて、良好にすることができる。このことは本発明者
が行った実験によって確認されている。

【００４０】その実験とは、上記実施形態例に示した製
造工程でもって複数の真空容器１を作製すると共に、従
来の製造工程でもって複数の真空容器１を作製し、それ
ら作製した各真空容器１の真空空間６内の真空度を調べ
て、各真空容器１を上記真空空間６の真空度に基づいて
分類した。図２（ａ）には、上記実施形態例に示した製
造工程で作製された複数の真空容器１を真空空間６の真
空度に基づいて分類した場合の真空容器１の真空度分布
状況が表されており、図２（ｂ）には、従来の製造工程
で作製された複数の真空容器１を上記同様に真空空間６
の真空度に基づいて分類した場合の真空容器１の真空度
分布状況が表されている。

【００４１】従来の製造工程で作製した場合には、図２
（ｂ）に示されるように、各真空容器１の真空空間６の
真空度にはばらつきがあり、かつ、この実験結果では、
従来の製造工程で作製した複数の真空容器１のうちの約
４０％のものにおいて、その真空空間６の真空度が６４
０Pa以上であった。これに対して、上記実施形態例の製
造工程で作製した場合には、図２（ａ）に示されるよう
に、各真空容器１の真空空間６の真空度のばらつきは小
さく抑えられ、上記実施形態例で作製した全ての真空容
器１において、その真空空間６の真空度は３２０Pa以下
となっており、上記従来の製造工程で作製されたものと
比べると、上記真空空間６の真空度は格段に向上してい
ることが分かる。

【００４２】上記実験結果からも明らかなように、この
実施形態例において示した製造工程によって真空容器１
を作製することで、従来に比べて、真空容器１の真空空
間６の真空度を格段に良好な状態とすることができる。

【００４３】このように、この実施形態例に示す製造工
程によって、良好な結果を得ることができるのは、次に
示すような理由によるものと本発明者は考えている。例
えば、半導体基板３と蓋部材４を陽極接合する際に、そ
の半導体基板３と蓋部材４の陽極接合部から発生する不
要なガスは、上記半導体基板３の表面に自然に結合した
酸素原子や水素原子等の非金属原子のガスではないかと
推測されている。この実施形態例では、上記のように、
半導体基板３の表面から酸素原子や水素原子等の非金属
原子を除去して半導体基板３の表面を露出させ、その露
出した半導体基板３の表面に銅原子を結合させている。
その銅原子は、前記したように、半導体基板３の表面と
の結合度が、半導体基板３の表面と上記非金属原子との
結合度よりも強い。このために、上記のように半導体基
板３の表面に銅原子を結合させることによって、半導体
基板３の表面に酸素原子や水素原子等の非金属原子が結
合できない状態にすることができる。

【００４４】そのように半導体基板３の表面の銅原子に
起因して半導体基板３の表面に上記非金属原子が結合し
ていない状態で、換言すれば、上記半導体基板３と蓋部
材４の陽極接合の際に発生する不要なガスの構成原子が
上記半導体基板３の表面に結合していない状態で、半導
体基板３と蓋部材４の陽極接合を行うことから、上記不
要ガスの発生を抑制することができて、上記真空空間６
の真空度を向上させることができるのではないかと本発
明者は考えている。

【００４５】前記したように、この実施形態例に示す製
造工程で真空容器１を作製することによって、前記実験
結果で確認されているように真空空間６の真空状態を良
好な状態とすることが可能となる。このことから、図４
に示すような角速度センサの振動体７が真空空間６の内
部に収容される場合には、各真空容器１の振動体７の振
動状態がほぼ同様となり、角速度センサの感度ばらつき
を非常に小さく抑えることができて、角速度センサの性
能の信頼性を向上させることができる。

【００４６】また、この実施形態例では、真空容器１の
真空空間６の内部に前記ガス吸着物質を配設せずに、真
空空間６の真空状態を良好にすることが可能であること
から、上記ガス吸着物質を設置する手間が不要となる
し、ガス吸着物質を設けなくて済む分、真空空間６を小
さくすることができて真空容器１の小型化を図ることが
容易となる。

【００４７】さらに、この実施形態例では、半導体基板
３の表面から酸素原子等の非金属原子を除去して半導体
基板３の表面を露出させる処理と、その露出した半導体
基板３の表面に金属原子である銅原子を結合させる処理
とを同一工程で行うことから、上記各処理をそれぞれ別
々の工程で行う場合に比べて、製造工程の簡略化を図る
ことができる。

【００４８】さらに、この実施形態例では、基台２と蓋
部材４の各凹部２ａ，４ａをサンドブラスト加工により
形成していることから、次に示すような効果を得ること
ができる。例えば、前記振動体７の表裏両面は非常に平
滑な面であることから、上記基台２と蓋部材４の各凹部
２ａ，４ａの底面をも平滑な面となっていると、真空容
器１が落下した等の原因によって上記振動体７が上記凹
部２ａあるいは凹部４ａの底面に接触した際に、その振
動体７が凹部２ａあるいは凹部４ａの底面に密着してし
まい、振動体７が可動できなくなり、例えば角速度セン
サが機能しなくなる等の事態が発生する。

【００４９】また、上記凹部２ａ，４ａの底面が平滑な
面であると、製造工程中にも、上記のような振動体７の
密着問題が発生する虞がある。例えば、上記図１（ｄ）
に示すように、半導体基板３を加工して、浮いた状態の
振動体７を形成した後に、上記基台２と半導体基板３の
接合体の洗浄・乾燥が行われる。上記洗浄工程におい
て、上記振動体７と凹部２ａの底面との間の隙間に液体
が入り込み、次の乾燥工程において、その液体が乾燥に
より蒸発していくに従い、その液体の表面張力によっ
て、振動体７が凹部２ａの底面側に引き寄せられてい
き、上記液体が完全に蒸発して乾燥が終了すると、振動
体７は凹部２ａの底面にピッタリと密着した状態となっ
ている場合があり、上記の如く振動体７が可動できなく
なってしまう。

【００５０】これに対して、この実施形態例では、上記
のように、上記各凹部２ａ，４ａはサンドブラスト加工
により形成されたために、それら各凹部２ａ，４ａの底
面はその粗さＲが０．３μｍ以上の粗面と成している。
このことから、上記振動体７が上記凹部２ａ，４ａの底
面に密着することを防止することができることとなり、
上記したような凹部２ａ，４ａの各底面と振動体７との
密着を確実に防止することができる。

【００５１】なお、この発明は上記実施形態例に限定さ
れるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例え
ば、上記実施形態例では、基台２と蓋部材４はガラス基
板であったが、半導体基板３と陽極接合することが可能
な材料であれば、ガラス基板以外の材料によって上記基
台２や蓋部材４を構成してもよい。また、半導体基板３
はシリコン以外の半導体によって構成してもよい。

【００５２】さらに、上記実施形態例では、半導体基板
３の表面から酸素原子等の非金属原子を除去して半導体
基板３の表面を露出させた後に、その露出した半導体基
板３の表面に結合する金属原子として銅原子を示した
が、その金属原子は、上記半導体基板３の表面との結合
度が上記半導体基板３の表面と上記非金属原子との結合
度よりも強いものであればよく、銅原子に限定されるも
のではない。

【００５３】さらに、上記実施形態例では、半導体基板
３の表面から酸素原子等の非金属原子を除去する除去用
物質として弗化水素を用いたが、除去用物質は弗化水素
以外の材料でもよい。

【００５４】さらに、上記実施形態例では、半導体基板
３の表面から上記非金属原子を除去する処理と、その処
理によって露出した半導体基板３の表面に金属原子を結
合させる処理とを同一工程で行ったが、それら処理を別
々の工程で行ってもよい。なお、半導体基板３の表面か
ら上記非金属原子を除去する処理と、その処理によって
露出した半導体基板３の表面に金属原子を結合させる処
理とを別々の工程で行うときには、上記半導体基板３の
表面から上記非金属原子を除去する処理から、その露出
した半導体基板３の表面に金属原子を結合させる処理に
移行する際に、上記半導体基板３の表面に酸素原子等の
非金属原子が結合してしまうのを阻止するための手段が
講じられる。

【００５５】さらに、上記実施形態例では、上記除去用
物質が含まれている溶液中に、基台２と半導体基板３の
接合体を浸漬させて、半導体基板３の表面から非金属原
子を除去していたが、他の手法により、半導体基板３の
表面から非金属原子を除去してもよい。また、上記実施
形態例では、純粋半導体原子との結合用の金属原子が含
まれている溶液中に、基台２と半導体基板３の接合体を
浸漬させて、露出している半導体基板３の表面に上記金
属原子を結合させていたが、他の手法により、半導体基
板３の表面に金属原子を結合させてもよい。

【００５６】さらに、上記実施形態例では、サンドブラ
スト加工を利用して基台２と蓋部材４にそれぞれ凹部２
ａ，４ａを形成していたが、他の手法により、それら凹
部２ａ，４ａを形成してもよい。さらに、上記実施形態
例では、真空容器１の真空空間６の内部に図４に示すよ
うな振動体７（センサ部８）が収容される例を示した
が、上記真空空間６の内部に収容されるものは上記振動
体７に限定されるものではない。さらに、上記実施形態
例では、基台２と蓋部材４にそれぞれ凹部２ａ，４ａを
形成して真空空間６を形成していたが、例えば、上記基
台２と蓋部材４の一方あるいは両方に上記凹部を形成せ
ずに、半導体基板３の例えば中央領域を端縁領域よりも
薄くすることで、基台２および蓋部材４と、半導体基板
３との間に隙間を形成して真空空間６を形成する構成と
してもよい。

【００５７】なお、上記実施形態例では、半導体基板３
の表面に主に結合している非金属原子が酸素原子である
場合を例にして説明したが、半導体基板３の表面に主に
結合している非金属原子が酸素原子以外の例えば水素原
子等の非金属原子である場合にも、上記同様に、その水
素原子等の非金属原子を除去して半導体基板３の表面を
露出させ、該露出した半導体基板３の表面に銅原子等の
金属原子を結合させ、然る後に、その金属原子が結合し
た半導体基板３の上側に蓋部材４を結合することによっ
て、上記実施形態例と同様の優れた効果を奏することが
できる。

【００５８】

【発明の効果】この発明によれば、基台の上側に半導体
基板を接合した後に、その半導体基板の表面に結合して
いる非金属原子を除去して半導体基板の表面を露出さ
せ、この状態で、その半導体基板の表面と上記非金属原
子との結合度よりも上記半導体基板の表面との結合度が
強い金属原子を上記露出している半導体基板の表面に結
合させ、然る後に、その金属原子が結合された半導体基
板の上側に蓋部材を陽極接合するので、その陽極接合の
際に不要なガスの発生を抑制することができて、真空容
器の真空空間を、真空度が良好な状態で封止することが
できる。また、真空容器の真空空間の真空度のばらつき
を抑制することができる。

【００５９】上記金属原子が銅原子である発明にあって
は、銅原子は半導体基板の表面との結合度が強いため
に、半導体基板の表面に非常に安定的に結合することが
できて、半導体基板と蓋部材の陽極接合の際の不要なガ
スの発生をより確実に抑制することができる。

【００６０】半導体基板の表面から非金属原子を除去す
る処理と、その処理によって露出した半導体基板の表面
に金属原子を結合させる処理とを同一工程で行う発明に
あっては、上記各処理を別々の工程で行う場合に比べ
て、製造工程の簡略化を図ることができる。

【００６１】半導体基板の表面から非金属原子を除去す
る除去用物質は弗化水素である発明にあっては、弗化水
素は入手し易い材料で、安価であるために、真空容器の
製造コスト増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空容器の製造方法の一実施形態
例を示す説明図である。

【図２】本発明者が行った実験結果を示すグラフであ
る。

【図３】真空容器を説明するためのモデル図である。

【図４】真空容器内に収容される振動体の一例を示す説
明図である。

【図５】従来の真空容器の製造工程例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１真空容器２基台３半導体基板４蓋部材６真空空間２０銅含有層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基台の上側に半導体基板が接合され、そ
の半導体基板の上側に蓋部材が陽極接合されて成る積層
体の内部に真空空間が形成されている形態の真空容器を
製造する方法であって、上記基台の上側に半導体基板を
接合した後に、上記半導体基板の表面に結合している非
金属原子を除去して半導体基板の表面を露出させ、この
状態で、上記半導体基板の表面と上記非金属原子との結
合度よりも上記半導体基板の表面との結合度が強い金属
原子を上記露出している半導体基板の表面に結合させ、
然る後に、上記金属原子が結合された半導体基板の上面
に蓋部材を陽極接合することを特徴とした真空容器の製
造方法。
【請求項２】金属原子は銅原子であることを特徴とし
た請求項１記載の真空容器の製造方法。
【請求項３】半導体基板の表面に結合している非金属
原子を除去するための除去用物質と、半導体基板表面と
の結合用の金属原子とが含有されている溶液中に、基台
と半導体基板の接合体を浸漬させ、上記除去用物質によ
って上記半導体基板の表面から非金属原子を除去する処
理と、その処理によって露出した半導体基板の表面に上
記金属原子を結合させる処理とを同一工程で行うことを
特徴とした請求項１又は請求項２記載の真空容器の製造
方法。
【請求項４】除去用物質は弗化水素であることを特徴
とした請求項３記載の真空容器の製造方法。