以下に、この発明に係る実施例を図面に� ��づいて説明する。

 図1aには、本発明に係る素子構造を持つ� �1実施例が模式的な断面図により示されてい� ��。この第1実施例は、加速度センサである。 図1bには、図1aにおけるP領域を本発明者が撮� ��した断面写真が示されている。なお、この� ��1実施例の説明において、図5aの加速度セン� ��40と同一構成部分には同一符号を付し、そ� �共通部分の重複説明は省略する。

 この第1実施例の加速度センサ1では、SOI� �板(稼働部形成基板(第1の基板))5によって、� �動部である重り部2および梁4が、稼働部とし て形成されている。SOI基板5の表面には、硬� �状態の厚みがほぼ均等なポリイミド層(稼働� ��形成基板側ポリイミド層(第1のポリイミド� �))6Aが形成されている。また、ガラス基板(蓋 基板(第2の基板))7Aには、SOI基板5側の面に、� �化状態の厚みがほぼ均等なポリイミド層(蓋� ��板側ポリイミド層(第2のポリイミド層))8Aが� ��成されている。それらポリイミド層6A,8Aは� �それぞれが硬化している状態で、熱圧着に� �り接合一体化されている。これにより、ポ� �イミド層11Aが形成され、また、SOI基板5とガ� ��ス基板7Aとが接合一体化されている。同様� �、SOI基板5の裏面には、硬化状態の厚みが均� ��なポリイミド層6Bが形成されている。また� �ガラス基板(蓋基板(第3の基板))7Bには、硬化� ��態の厚みが均等なポリイミド層(蓋基板側ポ リイミド層(第3のポリイミド層))8Bが形成され ている。それらポリイミド層6B,8Bは、それぞ� ��が硬化している状態で、熱圧着により接合� ��体化されている。これにより、ポリイミド� ��11Bが形成され、また、SOI基板5とガラス基板 7Bとが接合一体化されている。なお、ポリイ� ��ド層6A,6B,8A,8Bは、同じポリイミド樹脂によ� �構成されている。そのポリイミド樹脂は、� �硬化性のものであってもよいし、熱可塑性� �ものであってもよい。

 上記のように厚みが均等な硬化状態のポ� ��イミド層6A,8Aや、ポリイミド層6B,8Bの熱圧着 接合体である各ポリイミド層11A,11Bは、それ� �れ、厚みが均等である。この結果、SOI基板5� ��ガラス基板7Aとの間の間隔は、当該SOI基板5� ��ガラス基板7Aが向き合っている全領域に渡� �てほぼ等しくなっている。また、同様に、SO I基板5とガラス基板7Bとの間の間隔は、当該SO I基板5とガラス基板7Bが向き合っている全領� �に渡って、ほぼ等しくなっている。

 また、各ポリイミド層11A,11Bには、重り部2� �よび梁4の形成部位と向き合う部分に、ポリ� ��ミド層6A,6Bの孔部U _A ,U _B に起因した凹部12A,12Bが形成されている。図1b の断面写真にも示されているように、それら 各凹部12A,12Bの内部の底壁面12Aa,12Baは、それ� �れ、SOI基板5の基板面に一定の間隔で対向し� ��平滑平面と成している。また、各凹部12A,12B の内部の側壁面12Ab,12Bbは、それぞれ、SOI基板 5の基板面に対して直交する切り立った壁面� �成している。

 以下に、この第1実施例の加速度センサ1� �製造工程の一例を説明する。まず、SOI基板5� ��表面部分にピエゾ抵抗部を形成し、また、� ��のピエゾ抵抗部に電気的に接続する配線パ� ��ーンを形成する。SOI基板5の表面部分に形成 される配線パターンの形態としては、例えば 、SOI基板5の表面上に導体材料をパターン形� �したものや、SOI基板5の表面部分を部分的に� ��抵抗にして形成したもの等がある。予め定� ��られた配線パターンの設計に基づいて、そ� ��ら複数種の形態のうちの何れか一つの形態� ��配線パターンをSOI基板5に形成したり、複数 種の形態の配線パターンをそれぞれSOI基板5� �形成する。

 然る後に、SOI基板5の表面全面にポリイミ ド樹脂を全体に渡って均等な厚みとなるよう に塗布する。当該ポリイミド樹脂の予め定め られた設定の厚みは、重り部2とポリイミド� �8Aとの間の予め定められた空間の高さ寸法(� �まり、重り部2の予め定められた変位の限界� ��)である。その設定の厚みは、例えば3μm~20μ mの範囲内の設定値となっている。上記のよ� �に全体に渡ってポリイミド樹脂を均等な厚� �に塗布する技術の一例として、スピン塗布� �術を挙げることができる。

 ポリイミド樹脂の塗布後には、そのポリイ� ��ド樹脂を加熱して半硬化状態のポリイミド� ��を形成する。そして、その半硬化状態のポ� ��イミド層に孔部U _A をフォトリソ技術を利用して形成する。然る 後に、そのポリイミド層を加熱してキュアす る。このキュア工程でのポリイミド層の加熱 は、イナートオーブン等の窒素雰囲気中で行 われる。その加熱温度は、ポリイミド層のイ ミド化が製造に適した速さで進む温度である ことはもちろんのことである。また、その加 熱温度は、ポリイミド層に含有されている溶 剤が熱により十分に揮発し、また、SOI基板5� �表面部分の配線パターンの熱による損傷を� �避できる温度となっている。上記加熱温度� �、例えば、約250℃~約450℃の範囲内の温度と� ��っている。このようにして、硬化状態の均� ��な厚みを持つポリイミド層6Aが、SOI基板5に� ��成される。なお、スクリーン印刷手法を用� ��て、ポリイミド層6Aをパタン形成してもよ� �。また、ポリイミドの硬化状態とは、熱硬� �性の場合には、可溶可融性の比較的低分子� �の物質が、熱や触媒によって化学反応を起� �し、空間網状高分子(共有結合で立体的に複� ��な網状に結ばれた状態)となっている状態で ある。また、ポリイミドの硬化状態とは、熱 可塑性の場合には、分子が鎖状に絡み合った 状態である。

 然る後に、図2aの模式的な断面図に示され� �ように、ポリイミド層6Aの孔部U _A によって露出しているSOI基板5のSOI層に、フ� �トリソ技術を利用して、重り部2と固定部3と 梁4を形成するための溝15を形成する。そのフ ォトリソ技術の一具体例を述べる。まず、ポ リイミド層6Aが形成されているSOI基板5の表面 全面にフォトレジスト膜を形成する。そして 、そのフォトレジスト膜の上方側に、重り部 2と固定部3と梁4の形成パターンの開口部を持 つマスクを配置する。そのマスクを通して、 重り部2と固定部3と梁4の形成領域に形成され ているフォトレジスト膜部分に光を照射して 硬化させる。その後、フォトレジスト膜の未 硬化な部分を除去して貫通孔を形成する。こ れにより、SOI基板5の表面の一部分を露出さ� �る。然る後に、そのフォトレジスト膜の貫� �孔からSOI基板5のSOI層をドライエッチングあ� ��いはウェットエッチングにより除去するこ� ��によって溝15を形成する。その後、フォト� �ジスト膜を洗浄等により取り除く。このよ� �なフォトリソ工程でもって、SOI基板5のSOI層� ��溝15を形成することができる。

 一方、別工程で、ガラス基板7Aの表面全� �にポリイミド樹脂を塗布する。この工程で� �、前述したSOI基板5へのポリイミド樹脂の塗� ��と同様に、ガラス基板7Aの表面全面に均等� �予め定められた設定値の厚みを持つように� �例えばスピン塗布技術を利用して塗布する� �その後、ポリイミド樹脂を加熱して半硬化� �態のポリイミド層を形成する。その半硬化� �態のポリイミド層も、前述したポリイミド� �のキュア工程と同様に、イナートオーブン� �やリフロー炉内の窒素雰囲気中で加熱して� �ュアする。このようにして、硬化状態の均� �な厚みを持つポリイミド層8Aがガラス基板7A� ��形成される。

 そして、図2bに示されるように、硬化状� �のポリイミド層6A,8Aが当接するように、SOI基 板5とガラス基板7Aを配置する。そして、ポリ イミド層6A,8Aを互いに押圧するように加圧し� ��また、予め定めた接合温度に加熱してポリ� ��ミド層6A,8Aを熱圧着させる。この熱圧着工� �でのポリイミド層6A,8Aの加圧の大きさは、ポ リイミド層6A,8Aを構成しているポリイミド樹� ��の種類によって定まる最適値となっている� ��また、熱圧着工程でのポリイミド層6A,8Aの� �熱温度(接合温度)は、ポリイミド層6A,8Aを構� ��しているポリイミド樹脂の種類に固有のガ� ��ス転移温度よりも高く、かつ、加熱に因る� ��リイミド層6A,8Aの溶融やポリイミド樹脂量� �減少を防止できる温度である。熱圧着工程� �のポリイミド層6A,8Aの加熱温度(接合温度)は� ��好ましくは、ガラス転移温度よりも50℃~150� ��程度高めの温度である。なお、加熱に因る� ��リイミド層6A,8Aの溶融やポリイミド樹脂量� �減少を防止できる温度とは、以下の温度で� �る。つまり、ポリイミド層6A,8Aが熱硬化性ポ リイミド樹脂により構成されている場合には 、その熱硬化性ポリイミド樹脂の熱分解温度 よりも低い温度である。また、ポリイミド層 6A,8Aが熱可塑性ポリイミド樹脂により構成さ� ��ている場合には、その熱可塑性ポリイミド� ��脂の融点よりも低い温度である。また、熱� ��着工程では、SOI基板5も加熱されるので、SOI 基板5の表面に形成されている配線パターン� �熱損傷を考慮する必要があり、加熱温度の� �限としては約450℃程度である。このことか� �、その配線パターンの熱損傷を防止できる� �熱温度でもって良好に熱圧着できるガラス� �移温度(例えば、100℃~400℃の範囲内の温度)� �持つ、ポリイミド樹脂がポリイミド層6A,8Aの 構成材料として選定されることとなる。

 図1bの断面写真は、ガラス転移温度が230� �であるポリイミド層6A,8Aを、1.5MPaの圧力で加 圧し、また、300℃の接合温度で加熱して熱圧 着させた後の状態例である。この断面写真か らも明らかなように、ポリイミド層6A,8Aを熱� ��着してポリイミド層11Aを形成することによ� ��て、以下の効果を奏する。つまり、ポリイ� ��ド層11Aの凹部12Aの内部の底壁面12Aaは、SOI基 板5と一定の間隔を介して対向している平滑� �面と成し、凹部12Aの内部の側壁面12Abは、切� ��立った壁面と成している。

 ポリイミド層6A,8Aの熱圧着工程の後には、SO I基板5の裏面全面にポリイミド樹脂を塗布す� ��。この塗布は、前述したポリイミド樹脂と� ��様に、例えばスピン塗布技術を利用して、� ��等な厚みとなるように行う。その後、その� ��リイミド樹脂を加熱して半硬化状態のポリ� ��ミド層を形成する。そして、そのポリイミ� ��層にフォトリソ技術を利用して孔部U _B を形成する。その後、前記同様にそのポリイ ミド層をキュアする。このようにして、SOI基 板5の裏面に硬化状態の均等な厚みを持つポ� �イミド層6Bが形成される。なお、SOI基板5の� �面側のポリイミド層6Aと、裏面側のポリイミ ド層6Bとは、同じ厚みでもよいし、それぞれ� ��々の厚みでもよい。

 然る後に、図2cに示されるように、SOI基板5� ��、重り部2と固定部3と梁4を形成する。この� ��成は、裏面側のポリイミド層6Bの孔部U _B を通して、SOI基板5の裏面側からSOI基板5の支� ��基板層および絶縁層をフォトリソ技術を利� ��してエッチングすることにより行う。然る� ��に、SOI基板5の裏面側にガラス基板7Bを配置� ��る。そのガラス基板7Bの表面全面には、ガ� �ス基板7Aのポリイミド層8Aの製造工程と同様� ��工程でもって、硬化状態のポリイミド層8B� �形成しておく。そして、図2dに示されるよう に、当該ガラス基板7Bのポリイミド層8Bと、SO I基板5の裏面側のポリイミド層6Bとを当接さ� �る。また、それらポリイミド層6B,8Bも、前記 同様に熱圧着により接合一体化する。これに より、ポリイミド層11Bを形成し、また、SOI基 板5とガラス基板7Bを接合一体化する。この熱 圧着工程では、前の熱圧着工程で形成された ポリイミド層11Aに熱による悪影響が出ないよ うに、ポリイミド層6B,8Bの加熱温度は、前の� ��圧着工程での加熱温度と同じ、又は、それ� ��りも低い温度であることが好ましい。

 上記のような製造工程を経て、第1実施例 の加速度センサ1を製造することができる。

 以下に、第2実施例を説明する。本発明に 係る素子構造を持つ第2実施例における素子� �、SAWフィルタ(弾性表面波フィルタ)である。 図3aに、そのSAWフィルタ17の模式的な断面図� �示されている。この第2実施例のSAWフィルタ1 7は、圧電基板(稼働部形成基板(第1の基板))18� ��有する。当該圧電基板18における端縁部を� �けた表面部分(例えば中央部)には、稼働部と してのフィルタ主要部(例えば弾性表面波に� �り振動するすだれ状電極)(図示せず)が形成� �れている。また、圧電基板18の表面には、そ のフィルタ主要部に電気的に接続されている 配線パターン(図示せず)が形成されている。� ��の圧電基板18の表面には、ポリイミド層19を 介して蓋基板であるガラス基板(第2の基板)20� ��接合一体化されている。

 そのポリイミド層19は、ポリイミド層21と ポリイミド層22とが熱圧着により接合一体化� ��れたものである。ポリイミド層21は、圧電� �板18の表面上に形成された均等な厚みを持つ 、硬化状態の稼働部形成基板側ポリイミド層 (第1のポリイミド層)である。ポリイミド層22� ��、ガラス基板20の基板面上に形成された均� �な厚みを持つ、硬化状態の蓋基板側ポリイ� �ド層(第2のポリイミド層)である。これらの� �リイミド層21,22の接合一体化により、ポリイ ミド層19は、厚みが均等となっている。この� ��リイミド層19によって、圧電基板18とガラス 基板20との間の間隔は、圧電基板18とガラス� �板20が向き合っている全領域に渡ってほぼ等 しくなっている。

 ポリイミド層19を構成しているポリイミド� �21において、フィルタ主要部に向き合う部分 には、孔部U ₂₁ が形成されている。この孔部U ₂₁ によって、ポリイミド層19は、圧電基板18の� �ィルタ主要部の形成部位に向き合う部分に� �部23が形成されている形態を有する。その凹 部23によって、圧電基板18とガラス基板20との 接合体は内部に空間を有する構造と成し、凹 部23の内部の空間にフィルタ主要部が収容封� ��された状態となっている。

 この第2実施例では、凹部23の内部の側壁� ��23aは、圧電基板18の表面に対して直交する� �り立った壁面である。また、凹部23の内部の 底壁面23bは、圧電基板18の表面に一定の間隔� ��対向した平滑平面となっている。

 この第2実施例のSAWフィルタ17の製造工程� ��は、例えば、図3bに示されるように、ガラ� �基板20の基板面全面にポリイミド樹脂を塗布 する。この塗布は、ポリイミド樹脂を、基板 面全体に渡って均等の厚みとなるように、例 えばスピン塗布技術を利用して行う。その後 、塗布したポリイミド樹脂を加熱して、半硬 化状態のポリイミド層を形成する。その後、 半硬化状態のポリイミド層を、第1実施例で� �べたポリイミド層のキュア工程と同様の工� �でキュアする。このようにして、ガラス基� �20に硬化状態のポリイミド層22が形成される� ��

 また、別工程では、圧電基板18の表面に配� �パターンとフィルタ主要部のパターンを形� �する。然る後に、その圧電基板18の表面全面 にポリイミド樹脂を全体に渡って厚みが均等 となるように塗布する。その後、そのポリイ ミド樹脂を加熱して半硬化状態のポリイミド 層を形成する。そして、そのポリイミド層に おけるフィルタ主要部の形成部位に向き合う 部分に、フォトリソ技術を利用して孔部U ₂₁ を形成する。その後、その圧電基板18のポリ� ��ミド層を前記同様にキュアする。このキュ� ��工程でのポリイミド層の加熱温度は、圧電� ��板18に形成されている配線パターンやフィ� �タ主要部の熱損傷を回避できる温度となっ� �いる。このようにして、圧電基板18の表面に 硬化状態のポリイミド層21が形成される。

 然る後に、ポリイミド層21,22が当接する� �うに圧電基板18とガラス基板20を配置し、そ� ��後、第1実施例で述べた熱圧着工程と同様に してポリイミド層21,22を熱圧着させて圧電基� ��18とガラス基板20を接合一体化する。

 このようにして、第2実施例のSAWフィルタ 17を製造することができる。

 なお、この発明は、第1や第2の各実施例� �形態に限定されるものではなく、様々な実� �の形態を採り得る。例えば、第1と第2の各実 施例では、ガラス基板7A,7B,20に形成されてい� ��ポリイミド層8A,8B,22には凹部や孔部が形成� �れていなかった。しかし、必要に応じてポ� �イミド層8A,8B,22に凹部や孔部が形成されてい てもよい。この場合には、製造工程において 、ガラス基板7A,7B,20にポリイミド樹脂を塗布� ��、当該ポリイミド樹脂を加熱して半硬化状� ��のポリイミド層を形成する。そして、当該� ��硬化状態のポリイミド層に凹部や孔部を形� ��した後に、ポリイミド層のキュアが行われ� ��。このようにして、硬化状態のポリイミド� ��8A,8B,22をガラス基板7A,7B,20に形成することが できる。

 また、第1実施例では加速度センサを例に して、また、第2実施例ではSAWフィルタを例� �して、それぞれ、本発明に係る実施の形態� �を説明した。しかし、本発明は、それら加� �度センサやSAWフィルタの素子構造に限定さ� �るものではなく、基板と、別の基板とがポ� �イミド層を介して接合一体化され、当該基� �の接合体は、その内部に、ポリイミド層に� �成されている凹部又は孔部による空間を有� �ている素子構造であれば、適用することが� �きる。

 例えば、図4の模式的な断面図に示されるよ うな高周波回路素子の構造に、本発明を適用 することができる。この高周波回路素子25は� ��基板の端縁部を避けた部分に高周波回路(図 示せず)が稼働部として形成されている化合� �半導体基板(稼働部形成基板(第1の基板))26と� ��ガラス基板(蓋基板(第2の基板))27とがポリイ ミド層28を介して接合一体化されている構成� ��有している。ポリイミド層28は、化合物半� �体基板26に形成された均等な厚みを持つ硬化 状態のポリイミド層(稼働部形成基板側ポリ� �ミド層(第1のポリイミド層))30と、ガラス基� �27に形成された均等な厚みを持つ硬化状態の ポリイミド層(蓋基板側ポリイミド層(第2のポ リイミド層))31とが熱圧着により接合一体化� �れたものである。当該ポリイミド層28は全体 に渡って厚みが均等となっており、そのポリ イミド層28には、ポリイミド層30に形成され� �いる孔部U ₃₀ による凹部32が形成されている。これにより� ��化合物半導体基板26とガラス基板27との接合 体は、その内部に、凹部32による空間を有す� ��構造と成している。

 この高周波回路素子25においても、キュ� �された後の硬化状態のポリイミド層30,31が熱 圧着接合されたことで、ポリイミド層28が形� ��されている。そのため、凹部32の内部の側� �面32aは、化合物半導体基板26の表面に対して 直交する切り立った壁面と成している。また 、凹部32の内部の底壁面32bは、化合物半導体� ��板26の表面に一定の間隔で対向する平滑平� �と成している。さらに、ポリイミド層28の厚 みは全体に渡ってほぼ均等である結果、化合 物半導体基板26とガラス基板27との間の間隔� �、化合物半導体基板26とガラス基板27が向き� ��っている全領域に渡ってほぼ等しくなって� ��る。なお、図4の例では、稼働部として高周 波回路が形成されていたが、高周波回路に代 えて、高周波回路以外の電気回路を形成して もよい。

 さらに、第1や第2の各実施例では、蓋基� �としてガラス基板が用いられていたが、蓋� �板は、例えば半導体基板等のガラス基板以� �の基板により構成されていてもよく、適宜� �材料の基板により構成されるものである。� �た、稼働部形成基板として、SOI基板や圧電� �板や化合物半導体基板を例に挙げたが、稼� �部形成基板は、例えば稼働部の形成に適し� �上記以外の基板であってもよい。さらに、� �1や第2の各実施例では、ポリイミド層11A,11B,1 9には凹部12A,12B,23が一つ形成されているだけ� ��あったが、本発明は、例えば、ポリイミド� ��11A,11B,19に凹部が二つ以上形成されていて複 数の空間を内部に有する素子構造にも適用す ることができるものである。