部電極32以及外部連接電極33，作為在它們的周圍形成空腔的構(gòu)造體而設(shè)置有壁部34。例如，絕緣膜20包括二氧化硅(S12)的絕緣膜21、氮化硅(SiN)的絕緣膜22。此外，壁部34也可以直接設(shè)置于半導(dǎo)體基板10的溝槽的底面上。另外，在使用玻璃、陶瓷或者樹脂等的絕緣性較高的基板的情況下，也可以將下部電極31?外部連接電極33直接設(shè)置于基板上。
[0028]另外，下部電極31?壁部34由摻雜有雜質(zhì)并具有導(dǎo)電性的多晶硅等形成。共振器的上部電極32包括懸臂(cantilever)狀的構(gòu)造體，構(gòu)造體的一端被固定，構(gòu)造體的另一端成為可動。外部連接電極33與下部電極31電連接，也可以與下部電極31—體地構(gòu)成。此外，在圖1中，并未圖示與上部電極32電連接的外部連接電極。
[0029]在半導(dǎo)體基板10的溝槽內(nèi)，由壁部34包圍的區(qū)域成為空腔?？涨粌?nèi)的空間為高真空區(qū)域。在設(shè)置于空腔內(nèi)的共振器中，通過對下部電極31與上部電極32之間施加交流電壓，從而利用靜電力來激勵上部電極32的機(jī)械式的振動，進(jìn)而檢測出由于該機(jī)械式的振動而引起的下部電極31與上部電極32之間的靜電電容的變化。
[0030]外部連接電極33例如具有扁平的棱柱或者圓柱的形狀，在外部連接電極33的第I面(圖中上面)的規(guī)定的區(qū)域的周圍設(shè)置有絕緣膜41。而且，在外部連接電極33的第I面上設(shè)置有覆蓋絕緣膜41的絕緣膜51。
[0031]在此，絕緣膜41為易于將膜厚設(shè)為較厚的絕緣膜，絕緣膜51為，與絕緣膜41相比在后述的脫模蝕刻工序中對于蝕刻液的耐性較高的絕緣膜。例如，絕緣膜41可以由二氧化硅(S12)等形成，絕緣膜51可以由氮化硅(SiN)等形成。
[0032]絕緣膜51與具有導(dǎo)電性的多晶硅膜52 —起構(gòu)成了第I蓋部50。此外，也可以在多晶硅膜52的表面上設(shè)置氮化鈦(TiN)或者自對準(zhǔn)硅化物等的膜。另外，多晶硅膜52的一部分被設(shè)置于外部連接電極33的第I面上的規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，并與外部連接電極33電連接。第I蓋部50形成有開口(釋放孔)50a，并通過開口 50a以外的部分覆蓋空腔。
[0033]將空腔內(nèi)設(shè)為減壓狀態(tài)(真空狀態(tài))，在第I蓋部50的表面上通過鋁(Al)等的金屬而形成有第2蓋部60。此外，第I蓋部50的表面是指，與第I蓋部50的空腔側(cè)的面成為表背關(guān)系的面。第2蓋部60包括經(jīng)由多晶硅膜52而與外部連接電極33的第I面的規(guī)定的區(qū)域電連接的中間導(dǎo)電體61、和將第I蓋部的開口 50a封閉的封閉部62。
[0034]如此，包括與共振器的外部連接電極33電連接的中間導(dǎo)電體61、與將第I蓋部的開口 50a封閉的封閉部62的第2蓋部60被設(shè)置在第I蓋部50的表面上，因此能夠使用比較簡單的構(gòu)造以及制造方法來實(shí)現(xiàn)高性能的MEMS設(shè)備中所要求的高真空的空腔封閉。
[0035]在第2蓋部60的表面上設(shè)置有二氧化硅(S12)或者BPSG(Boron PhosphorusSilicon Glass:硼磷硅玻璃)等的絕緣膜70。絕緣膜70與絕緣膜41或者51相接，并使中間導(dǎo)電體61與封閉部62絕緣。如圖1所示，絕緣膜70也可以通過貫穿第2蓋部60以及絕緣膜51而與絕緣膜41相接來構(gòu)成絕緣分離部。由此，能夠利用絕緣膜41、絕緣膜51以及絕緣膜70而使中間導(dǎo)電體61切實(shí)地與封閉部62絕緣分離。
[0036]絕緣膜70可以在形成半導(dǎo)體電路元件的半導(dǎo)體基板10的第2區(qū)域內(nèi)延伸。在半導(dǎo)體基板10的第2區(qū)域內(nèi)設(shè)置有半導(dǎo)體電路元件。例如，在半導(dǎo)體基板10內(nèi)設(shè)置有成為MOS場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的源極和漏極的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域81和82，在半導(dǎo)體基板10上經(jīng)由柵極絕緣膜而設(shè)置有柵電極83。另外，設(shè)置有至少貫通絕緣膜70而與雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域81和82以及柵電極83電連接的鎢(W)等的連接插頭(電極)91等。
[0037]因此，在半導(dǎo)體基板10的第I區(qū)域內(nèi)，貫穿絕緣膜70而與中間導(dǎo)電體61電連接的導(dǎo)電體可以由與連接插頭91相同的材料形成。例如，設(shè)置有貫穿絕緣膜70而與中間導(dǎo)電體61電連接的鎢(W)等的連接插頭(電極)92。例如，利用設(shè)置于絕緣膜70的表面上的鋁(Al)等的布線100而將連接插頭91與連接插頭92電連接。由此，能夠?qū)⒐舱衿鞯耐獠窟B接電極33與MOS場效應(yīng)晶體管電連接。
[0038]如此，通過作為功能元件用的連接部件而使用由與半導(dǎo)體電路元件用的連接部件相同的材料形成的導(dǎo)電體，從而能夠?qū)⒐δ茉玫倪B接部件的材料兼用為高性能的半導(dǎo)體電路元件用的連接部件的材料。另外，由于空腔被形成于半導(dǎo)體基板10的溝槽內(nèi)，因此形成于半導(dǎo)體基板10上的層構(gòu)造被平坦化，從而易于形成布線層。而且，能夠使功能元件用的連接插頭92的上端的高度與半導(dǎo)體電路元件用的連接插頭91的上端的高度對齊，從而通過設(shè)置于同一層上的布線而對兩者進(jìn)行連接。
[0039]接下來，對圖1所示的MEMS設(shè)備的制造方法進(jìn)行說明。
[0040]圖2以及圖3為本發(fā)明的一種實(shí)施方式所涉及的MEMS設(shè)備的制造工序的剖視圖。首先，如圖2(a)所示，例如在由單晶硅等構(gòu)成的半導(dǎo)體基板10的主面的一部分上通過光刻法爾設(shè)置抗蝕劑11并進(jìn)行干式蝕刻，由此在半導(dǎo)體基板10的主面的第I區(qū)域內(nèi)形成較深的溝槽(深溝槽)10a。然后，去除抗蝕劑11。
[0041]接下來，如圖2(b)所示，在半導(dǎo)體基板10的溝槽的底面上形成絕緣膜20。例如，絕緣膜20包括二氧化硅(S12)的絕緣膜21、氮化硅(SiN)的絕緣膜22。氮化硅(SiN)的絕緣膜22能夠承受后述的用于去除的空腔內(nèi)的犧牲膜的濕式蝕刻(脫模蝕刻)。
[0042]另外，在半導(dǎo)體基板10的溝槽的底面上經(jīng)由絕緣膜20而形成摻雜有雜質(zhì)并具有導(dǎo)電性的多晶硅等，并通過使用抗蝕劑的干式蝕刻來進(jìn)行圖案形成，從而形成共振器的下部電極31。而且，在于下部電極31上形成間隙犧牲膜23之后，形成具有導(dǎo)電性的多晶硅等，并通過使用了抗蝕劑的干式蝕刻來進(jìn)行圖案形成，從而形成共振器的上部電極32、外部連接電極33和壁部34。然后，通過濕式蝕刻來去除間隙犧牲膜23。
[0043]由此，在半導(dǎo)體基板10的溝槽的底面上經(jīng)由絕緣膜20而形成了具有外部連接電極的共振器、以及在共振器的周圍形成空腔的構(gòu)造體即壁部34。此外，壁部34也可以直接被設(shè)置于半導(dǎo)體基板10的溝槽的底面上。另外，在使用玻璃、陶瓷或者樹脂等的絕緣性較高的基板的情況下，也可以將下部電極31?外部連接電極33直接設(shè)置于基板上。
[0044]接下來，在形成了共振器等的半導(dǎo)體基板10的表面上通過等離子體CVD法而堆積二氧化娃(S12)等的絕緣膜，然后通過CMP(Chemical Mechanical Polishing:化學(xué)機(jī)械研磨)來研磨二氧化硅(S12)等的絕緣膜，并通過蝕刻來進(jìn)行圖案形成。其結(jié)果如圖2(c)所示，在外部連接電極33的表面的規(guī)定的區(qū)域33a的周圍形成了二氧化硅(S12)等的絕緣膜41，并且在空腔內(nèi)作為犧牲膜而形成了二氧化硅(S12)等的絕緣膜42。
[0045]接下來，在形成有絕緣膜41和42等的半導(dǎo)體基板10的表面上形成了氮化硅(SiN)等的絕緣膜后，通過使用抗蝕劑的干式蝕刻而對氮化硅(SiN)等絕緣膜進(jìn)行圖案形成。其結(jié)果如圖3(a)所示，形成了氮化硅(SiN)等的絕緣膜51。絕緣膜51在外部連接電極33的第I面上覆蓋絕緣膜41，并且覆蓋空腔的一部分。
[0046]另外，在形成有絕緣膜51等的半導(dǎo)體基板10的表面上形成了具有導(dǎo)電性的多晶硅膜后，通過使用抗蝕劑的干式蝕刻而對多晶硅膜進(jìn)行圖案形成。其結(jié)果如圖3(a)所示，形成了包括絕緣膜51以及多晶硅膜52的第I蓋部50。第I蓋部50上形成有開口 50a，并通過開口 50a以外的部分而覆蓋空腔。在此，多晶硅膜52的一部分被設(shè)置于外部連接電極33的第I面上的規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，并與外部連接電極33電連接。
[0047]接下來，對于形成了第I蓋部50等的半導(dǎo)體基板10的表面進(jìn)行槽加工、二氧化硅(S12)等的絕緣膜的形成、絕緣膜的平坦化等。然后，如圖3(b)所示，在半導(dǎo)體基板10的第2區(qū)域內(nèi)，作為半導(dǎo)體電路元件而例如形成MOS場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。
[0048]S卩，在半導(dǎo)體基板10上經(jīng)由柵極絕緣膜而形成了柵電極83，在柵電極83的兩側(cè)的半導(dǎo)體基板10內(nèi)形成了成為源極和漏極的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域81和82。另外，也可以在柵極絕緣膜以及柵電極83的側(cè)壁形成具有絕緣性的側(cè)壁。而且，可以在側(cè)壁的周圍的區(qū)域形成具有規(guī)定的厚度的絕緣膜。
[0049]另外，在形成了 MOS場效應(yīng)晶體管等的半導(dǎo)體基板10的表面上