弾性波デバイスおよびその製造方法
【課題】製造工程の簡略化および製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制すること。
【解決手段】本発明は、ウエハを個片化するための切断領域（４２）に連続して形成された第１導電パターン（１８）と、メッキ電極を形成すべき電極領域（４４）に設けられ弾性波素子と接続された第２導電パターン（１４ａ）と、第１導電パターンと第２導電パターンとを接続する第３導電パターン（１４ｂ）と、を含む導電パターン（１４、１８）を、弾性波素子が形成された圧電基板からなるウエハ上に形成する工程と、第２導電パターン上に開口部を有するようにウエハ上に絶縁層を形成する工程と、第１導電パターンおよび第２導電パターンを介し電流を供給し第３導電パターン上に前記メッキ電極（２８）を形成する工程と、切断領域において、ウエハを切断し個片化する工程と、を具備することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。
【解決手段】本発明は、ウエハを個片化するための切断領域（４２）に連続して形成された第１導電パターン（１８）と、メッキ電極を形成すべき電極領域（４４）に設けられ弾性波素子と接続された第２導電パターン（１４ａ）と、第１導電パターンと第２導電パターンとを接続する第３導電パターン（１４ｂ）と、を含む導電パターン（１４、１８）を、弾性波素子が形成された圧電基板からなるウエハ上に形成する工程と、第２導電パターン上に開口部を有するようにウエハ上に絶縁層を形成する工程と、第１導電パターンおよび第２導電パターンを介し電流を供給し第３導電パターン上に前記メッキ電極（２８）を形成する工程と、切断領域において、ウエハを切断し個片化する工程と、を具備することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性波デバイスおよびその製造方法に関し、特に弾性波素子に接続する電極を有する弾性波デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波デバイスは電磁波を利用する電気電子機器の信号フィルタとして多方面に用いられている。例えば、携帯電話端末等の無線通信機器の送受信フィルタやテレビ、ビデオテープレコーダ等の映像用周波数フィルタとして用いられる。弾性波素子として、弾性表面波素子や弾性境界波素子が用いられている。弾性表面波素子は、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３等の圧電基板上に、櫛型電極等の弾性表面波を励振する電極が形成されている。弾性表面波は圧電基板の表面を伝搬するため、弾性波が振動する機能領域である圧電基板表面および櫛型電極上は空洞とする必要がある。このように、弾性表面波素子においては圧電基板表面および電極上には厚い保護膜を設けられないため、信頼性確保のためには弾性素子を気密封止することが求められる。
【０００３】
一方、弾性境界波素子は、櫛型電極上に誘電体を設け、圧電基板と誘電体との界面を伝搬する弾性境界波を用いている。よって、櫛型電極上の空洞は設けなくてもよい。弾性波デバイスとして、弾性波素子から外部に電気信号を入出力するため外部接続端子を有しているものがある。この形態において、外部接続端子として膜厚の厚い電極が求められる場合、メッキ法により電極を形成する方法が用いられる。
【０００４】
図１（ａ）から図２（ｆ）を参照に、弾性表面波素子や弾性境界波素子に接続するメッキ電極を形成する従来例を説明する。図１（ａ）を参照に、圧電基板１０上に櫛型電極１２、メッキ電極が形成されるべき電極領域４４に櫛型電極１２と接続する導電パターン１４、ウエハを個片化するための切断領域４２に第１導電パターン１８が形成されている。電極領域４４の導電パターン１４上にはバリア層１６が設けられている。櫛型電極１２上には保護膜２０が設けられている。弾性表面波素子の機能領域４０上に中空である空洞６０を有し、電極領域４４が非被覆部５４となるように封止部２３（第１封止部２２および第２封止部２４）が圧電基板１０上に設けられている。
【０００５】
図１（ｂ）を参照に、第２封止部２４上および非被覆部５４内にシード層３８を形成する。図１（ｃ）を参照に、非被覆部５４以外のシード層３８上にフォトレジスト３９を形成する。図１（ｄ）を参照に、シード層３８を介し電流を供給することにより、非被覆部５４内をメッキしメッキ電極２８を形成する。
【０００６】
上記従来例においては、中空を有する封止部２３を貫通する電極２８を形成するため、電極２８はメッキ法を用い形成することが好ましい。メッキ速度の速い電解メッキ法を用いるためには、メッキを形成するパターンに電流を供給することが求められる。そこで、図１（ｂ）のように封止部２３上にシード層３８を設けている。
【０００７】
特許文献１および特許文献２には、従来例のようにシード層を用いメッキ電極を形成する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２６３９４号公報
【特許文献２】特開２００４−５６０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来例においては、図１（ｂ）のようにシード層３８の形成、図１（ｃ）のように選択的にメッキするためのフォトレジストの形成、図２（ｅ）のようにフォトレジスト３９の除去、図２（ｆ）のようにシード層３８の除去、といった複雑な工程が必要である。また、シード層３８やフォトレジスト３９を除去する際に圧電基板１０にダメージを与える場合がある。さらに、製造工程中に圧電基板１０に応力が印加されると圧電効果により圧電基板１０上の櫛型電極１２等の金属パターンに電圧が印加され弾性波素子が破壊または劣化してしまうことがある。例えば従来例のように厚い封止部２３が圧電基板１０上に形成されている場合、特に圧電基板１０に加わる応力は大きくなり弾性波素子が破壊され易くなる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、製造工程の簡略化および製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ウエハを個片化するための切断領域に連続して形成された第１導電パターンと、メッキ電極を形成すべき電極領域に設けられ弾性波素子と接続された第２導電パターンと、前記第１導電パターンと前記第２導電パターンとを接続する第３導電パターンと、を含む導電パターンを、前記弾性波素子が形成された圧電基板からなるウエハ上に形成する工程と、前記第２導電パターン上に開口部を有するように前記ウエハ上に絶縁層を形成する工程と、前記第１導電パターンおよび前記第３導電パターンを介し電流を供給し前記第２導電パターン上に前記メッキ電極を形成する工程と、前記切断領域において、前記ウエハを切断し個片化する工程と、を具備することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。本発明によれば、製造工程の簡略化および製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１１】
上記構成において、前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部である構成とすることができる。絶縁層が封止部の場合、絶縁層が厚くなり圧電基板に加わる応力が大きくなる。この構成によれば、圧電基板に加わる応力が大きい場合も製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、前記絶縁層を形成する工程は、前記弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空が形成されるように前記封止部を形成する工程を含む構成とすることができる。機能領域上に中空が形成される場合、封止部が厚くなり圧電基板に加わる応力が大きくなる。この構成によれば、圧電基板に加わる応力が大きい場合も製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１３】
上記構成において、前記導電パターンを形成する工程は、前記弾性波素子の櫛型電極と同時に前記導電パターンを形成する工程である構成とすることができる。この構成によれば、製造工程を簡略化することができる。
【００１４】
上記構成において、前記第２導電パターン上にバリア層を形成する工程を具備し、前記メッキ電極を形成する工程は、前記バリア層上に前記メッキ電極を形成する構成とすることができる。
【００１５】
本発明は、弾性波素子が形成された圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ弾性波素子を被覆する絶縁層と、前記絶縁層を貫通し、前記弾性波素子と接続する貫通電極と、前記基板上に設けられ、前記貫通電極と接続し、前記基板端部まで延在した導電パターンと、を具備することを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、製造工程を簡略化でき、製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することが可能な弾性波デバイスを提供することができる。
【００１６】
上記構成において、前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部である構成とすることができる。また、前記封止部は弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空を有する構成とすることができる。これらの構成によれば、圧電基板に加わる応力が大きい場合も製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１７】
上記構成において、前記絶縁層は酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムである構成とすることができる。また、上記構成において、前記封止部は樹脂からなる構成とすることができる。さらに、上記構成において、前記貫通電極は、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＳｎＡｇまたはＳｎＡｇＣｕからなる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、製造工程の簡略化および製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照に本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図３（ａ）から図４（ｈ）は実施例１に係る弾性波デバイスの製造工程の断面模式図を示す図である。図３(ａ）を参照に、ＬｉＴａＯ３（タンタル酸リチウム）からなる圧電基板１０上に、櫛型電極１２、導電パターン１４および１８をＡｌ（アルミニウム）−Ｃｕ（銅）を用い形成する。
【００２１】
図５はこのときの上面図である。図５を参照に、導電パターン１４および１８は、切断領域４２に連続して設けられた第１導電パターン１８、メッキ電極２８（不図示）を形成する電極領域４４に形成された第２導電パターン１４ａ、第１導電パターンと第２導電パターン１４ａとを接続する第３導電パターン１４ｂおよび第２導電パターン１４ａと櫛型電極１２とを接続する第４導電パターン１４ｃからなる。
【００２２】
図６はウエハ１１の平面図である。図６を参照に、第１導電パターン１８はウエハ１１に格子状に設けられている。ウエハ１１の周辺パターン１９に全ての第１導電パターン１８が接続される。図５および図６より、周辺パターン１９は第１導電パターン１８、第２導電パターン１４ｂを介し第３導電パターン１４ａに接続される。
【００２３】
図３（ｂ）を参照に、櫛型配線１２および導電パターン１４および１８上にＳｉＯ２（酸化シリコン）膜からなる保護膜２０を形成する。保護膜２０の所定領域を除去し、電極領域４４の導電パターン１４上にＴｉ（チタン）／Ａｕ（金）からなるバリア層１６を形成する。圧電基板１０上にエポキシ製永久ネガレジストを３０μｍスピン塗布し、露光技術を用い弾性波が振動する機能領域４０、電極領域４４が樹脂に被覆されていない非被覆部５０、５４を形成する。このように、機能領域４０および電極領域４４に非被覆部５０、５４が形成されるように第１封止部２２を形成する。
【００２４】
図３（ｃ）を参照に、第２封止部２４として３０μｍの膜厚を有するエポキシ製永久ネガフィルムレジストを第１封止部２２上にテンティング法を用い貼り付ける。マスク３２を用いＵＶ光３４を第２封止部２４に照射する。図３（ｄ）を参照に、現像することにより、貫通領域４４に第１封止部２２と第２封止部２４との非被覆部５４が形成され、機能領域４０上には第２封止部２４で蓋をされた空洞６０が形成される。第２封止部２４を熱硬化させるためのポストベークを２５０℃で１時間行う。
【００２５】
図４（ｅ）を参照に、非被覆部５４内に電解メッキ法を用い膜厚が約５０μｍのＮｉ（ニッケル）を形成する。電解メッキは、スルフォン酸ニッケルメッキ液中にウエハを配置し、図６の周辺パターン１９に電圧を印加し４Ａ／ｃｍ２の電流を流す。電流は周辺パターン１９、第１導電パターン１８、第２導電パターン１４ｂを介し第３導電パターン１４ａに供給される。Ｎｉ表面にＡｕ（金）のフラッシュメッキを施しＮｉからなるメッキ電極２８（貫通電極）が完成する。ウエハ面内のメッキ電極２８の高さの最大値−最小値は約１０μｍであった。
【００２６】
図４（ｆ）を参照に、メッキ電極２８上にＳｎＡｇＣｕ（錫銀銅）半田ペーストをマスク印刷およびリフローし半田ボール３０を形成する。
【００２７】
図４（ｇ）を参照に、切断領域４２で封止部２３および圧電基板１０をダイシング法を用いブレード３６で切断する。以上により図４（ｈ）のような弾性波デバイスが完成する。実施例１の弾性波デバイスは、半田ボール３０を用いフリップチップ実装することにより、弾性波素子の電気信号を外部に入出力することができる。図４（ｈ）を参照に、このようにして作成された弾性波デバイスは、圧電基板１０上に設けられ、メッキ電極２８（貫通電極）と接続し、圧電基板１０の端部Ｔまで延在した導電パターン１４を有している。
【００２８】
実施例１の製造工程は、図３（ａ）、図５および図６のように、圧電基板１０からなるウエハ１１上の切断領域４２に連続して形成された第１導電パターン１８と、電極領域４４に設けられた第２導電パターン１４ａおよびバリア層１６と、第１導電パターン１８と第２導電パターン１４ａとを接続する第３導電パターン１４ｂと、を含む導電パターン１４および１８を形成する。図３（ｄ）のように、第２導電パターン１４ａ上に非被覆部５４（開口部）を有するようにウエハ上に封止部２３（絶縁層）を形成する。図４（ｅ）のように、第１導電パターン１８および第２導電パターン１４ａを介し電流を供給し第２導電パターン１４ａ上にメッキ電極２８を形成する。図４（ｇ）のように、切断領域４２において、ウエハを切断し個片化する。
【００２９】
以上のような工程により、図４（ｅ）のようにメッキ電極２８の形成のための電流の供給を圧電基板１０上に形成された導電パターン１４および１８を介して行うことができる。よって、従来例のようにシード層を形成する必要がなく、製造工程を簡略化でき、シード層やフォトレジストの除去により圧電基板１０にダメージが入ることを抑制することができる。また、製造工程において圧電基板１０に応力が加わり圧電効果により櫛型電極１２に電荷が誘起されても、導電パターン１４および１８により電荷を逃がすことができる。よって、弾性波素子の破壊や劣化を抑制することができる。さらに、図４（ｇ）のように、第１導電パターン１８は個片化の際に除去されてしまう。このため、第１導電パターン１８が残存し、悪影響を及ぼすことを回避することができる。
【００３０】
ウエハ上に形成される絶縁層は封止部２３以外にも酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の絶縁膜とすることもできる。しかしながら、実施例１のように、絶縁層が弾性波素子を封止する封止部２３の場合、封止部２３の厚さは厚くなる。よって、非被覆部５４のアスペクト比が大きくなる。従来例の図１（ｂ）のように、シード層３８を非被覆部５４内に形成することが困難となる。これを回避するためには非被覆部５４つまり電極領域４４を大きくすることとなる。よって、小型化が難しくなる。一方、実施例１によれば、シード層を形成する必要がないため、非被覆部５４つまり電極領域４４を小さくし、小型化が容易となる。さらに、封止部２３が厚いため、圧電基板１０に加わる応力が大きくなり、弾性波素子の破壊や劣化が生じ易い。よって、導電パターン１４および１８を設けることがより有効である。
【００３１】
封止部２３に中空が設けられていなくともよいが、図３（ｂ）から図３（ｄ）のように、弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空が形成されるように封止部２３を形成する場合、中空として空洞６０を形成し、空洞６０上に第２封止部２４を形成する。このため、封止部２３の強度を保つためには、封止部２３はより厚くなる。したがって、圧電基板１０に加わる応力が大きくなり、弾性波素子の破壊や劣化が生じ易い。よって、封止部２３が中空を有する場合、導電パターン１４および１８を設けることがより有効である。
【００３２】
図３（ａ）において、導電パターン１４および１８はそれぞれ別々に形成してもよい。しかしながら、製造工程の簡略化の観点から導電パターン１４および１８は同時に形成することが好ましい。さらに、弾性波素子の櫛型電極１２と同時に導電パターン１４および１８とを形成することが好ましい。
【００３３】
図３（ｂ）において、バリア層１６は設けられていなくてもよい。しかしながら、導電パターン１４とメッキ電極２８とが合金化することを抑制するためには、メッキ電極２８はバリア層１６上に形成することが好ましい。
【００３４】
さらに、図４（ｅ）において、メッキ電極２８を形成する工程として、非被覆部５４に電気メッキ法によりＮｉを形成する工程について説明した。メッキ電極２８としては例えばＡｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、ＳｎＡｇ（錫銀）またはＳｎＡｇＣｕ（錫銀銅）を用いることができる。
【００３５】
実施例１においては、圧電基板１０としてＬｉＴａＯ３（タンタル酸リチウム）基板を用いた弾性波素子を例に説明したが、ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）基板等の圧電基板を用いた弾性波素子であってもよい。また、弾性波素子は弾性表面波素子以外にも例えば弾性境界波素子であってもよい。
【００３６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１（ａ）から図１（ｄ）は従来例に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ｅ）および図２（ｆ）は従来例に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図４】図４（ｅ）から図４（ｈ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【図５】図５は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す上面図である。
【図６】図６はウエハの上面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 圧電基板
１２ 櫛型電極
１４ 導電パターン
１４ａ 第２導電パターン
１４ｂ 第３導電パターン
１４ｃ 第４導電パターン
１６ バリア層
１８ 第１導電パターン
２０ 保護膜
２２ 第１封止部
２３ 封止部
２４ 第２封止部
２８ メッキ電極（貫通電極）
３０ 半田ボール
３６ ブレード
４０ 機能領域
４２ 切断領域
４４ 電極領域
５０、５４ 非被覆部
６０ 空洞
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性波デバイスおよびその製造方法に関し、特に弾性波素子に接続する電極を有する弾性波デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波デバイスは電磁波を利用する電気電子機器の信号フィルタとして多方面に用いられている。例えば、携帯電話端末等の無線通信機器の送受信フィルタやテレビ、ビデオテープレコーダ等の映像用周波数フィルタとして用いられる。弾性波素子として、弾性表面波素子や弾性境界波素子が用いられている。弾性表面波素子は、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３等の圧電基板上に、櫛型電極等の弾性表面波を励振する電極が形成されている。弾性表面波は圧電基板の表面を伝搬するため、弾性波が振動する機能領域である圧電基板表面および櫛型電極上は空洞とする必要がある。このように、弾性表面波素子においては圧電基板表面および電極上には厚い保護膜を設けられないため、信頼性確保のためには弾性素子を気密封止することが求められる。
【０００３】
一方、弾性境界波素子は、櫛型電極上に誘電体を設け、圧電基板と誘電体との界面を伝搬する弾性境界波を用いている。よって、櫛型電極上の空洞は設けなくてもよい。弾性波デバイスとして、弾性波素子から外部に電気信号を入出力するため外部接続端子を有しているものがある。この形態において、外部接続端子として膜厚の厚い電極が求められる場合、メッキ法により電極を形成する方法が用いられる。
【０００４】
図１（ａ）から図２（ｆ）を参照に、弾性表面波素子や弾性境界波素子に接続するメッキ電極を形成する従来例を説明する。図１（ａ）を参照に、圧電基板１０上に櫛型電極１２、メッキ電極が形成されるべき電極領域４４に櫛型電極１２と接続する導電パターン１４、ウエハを個片化するための切断領域４２に第１導電パターン１８が形成されている。電極領域４４の導電パターン１４上にはバリア層１６が設けられている。櫛型電極１２上には保護膜２０が設けられている。弾性表面波素子の機能領域４０上に中空である空洞６０を有し、電極領域４４が非被覆部５４となるように封止部２３（第１封止部２２および第２封止部２４）が圧電基板１０上に設けられている。
【０００５】
図１（ｂ）を参照に、第２封止部２４上および非被覆部５４内にシード層３８を形成する。図１（ｃ）を参照に、非被覆部５４以外のシード層３８上にフォトレジスト３９を形成する。図１（ｄ）を参照に、シード層３８を介し電流を供給することにより、非被覆部５４内をメッキしメッキ電極２８を形成する。
【０００６】
上記従来例においては、中空を有する封止部２３を貫通する電極２８を形成するため、電極２８はメッキ法を用い形成することが好ましい。メッキ速度の速い電解メッキ法を用いるためには、メッキを形成するパターンに電流を供給することが求められる。そこで、図１（ｂ）のように封止部２３上にシード層３８を設けている。
【０００７】
特許文献１および特許文献２には、従来例のようにシード層を用いメッキ電極を形成する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２６３９４号公報
【特許文献２】特開２００４−５６０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来例においては、図１（ｂ）のようにシード層３８の形成、図１（ｃ）のように選択的にメッキするためのフォトレジストの形成、図２（ｅ）のようにフォトレジスト３９の除去、図２（ｆ）のようにシード層３８の除去、といった複雑な工程が必要である。また、シード層３８やフォトレジスト３９を除去する際に圧電基板１０にダメージを与える場合がある。さらに、製造工程中に圧電基板１０に応力が印加されると圧電効果により圧電基板１０上の櫛型電極１２等の金属パターンに電圧が印加され弾性波素子が破壊または劣化してしまうことがある。例えば従来例のように厚い封止部２３が圧電基板１０上に形成されている場合、特に圧電基板１０に加わる応力は大きくなり弾性波素子が破壊され易くなる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、製造工程の簡略化および製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ウエハを個片化するための切断領域に連続して形成された第１導電パターンと、メッキ電極を形成すべき電極領域に設けられ弾性波素子と接続された第２導電パターンと、前記第１導電パターンと前記第２導電パターンとを接続する第３導電パターンと、を含む導電パターンを、前記弾性波素子が形成された圧電基板からなるウエハ上に形成する工程と、前記第２導電パターン上に開口部を有するように前記ウエハ上に絶縁層を形成する工程と、前記第１導電パターンおよび前記第３導電パターンを介し電流を供給し前記第２導電パターン上に前記メッキ電極を形成する工程と、前記切断領域において、前記ウエハを切断し個片化する工程と、を具備することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。本発明によれば、製造工程の簡略化および製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１１】
上記構成において、前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部である構成とすることができる。絶縁層が封止部の場合、絶縁層が厚くなり圧電基板に加わる応力が大きくなる。この構成によれば、圧電基板に加わる応力が大きい場合も製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、前記絶縁層を形成する工程は、前記弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空が形成されるように前記封止部を形成する工程を含む構成とすることができる。機能領域上に中空が形成される場合、封止部が厚くなり圧電基板に加わる応力が大きくなる。この構成によれば、圧電基板に加わる応力が大きい場合も製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１３】
上記構成において、前記導電パターンを形成する工程は、前記弾性波素子の櫛型電極と同時に前記導電パターンを形成する工程である構成とすることができる。この構成によれば、製造工程を簡略化することができる。
【００１４】
上記構成において、前記第２導電パターン上にバリア層を形成する工程を具備し、前記メッキ電極を形成する工程は、前記バリア層上に前記メッキ電極を形成する構成とすることができる。
【００１５】
本発明は、弾性波素子が形成された圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ弾性波素子を被覆する絶縁層と、前記絶縁層を貫通し、前記弾性波素子と接続する貫通電極と、前記基板上に設けられ、前記貫通電極と接続し、前記基板端部まで延在した導電パターンと、を具備することを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、製造工程を簡略化でき、製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することが可能な弾性波デバイスを提供することができる。
【００１６】
上記構成において、前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部である構成とすることができる。また、前記封止部は弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空を有する構成とすることができる。これらの構成によれば、圧電基板に加わる応力が大きい場合も製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【００１７】
上記構成において、前記絶縁層は酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムである構成とすることができる。また、上記構成において、前記封止部は樹脂からなる構成とすることができる。さらに、上記構成において、前記貫通電極は、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＳｎＡｇまたはＳｎＡｇＣｕからなる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、製造工程の簡略化および製造工程における弾性波素子の破壊または劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照に本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図３（ａ）から図４（ｈ）は実施例１に係る弾性波デバイスの製造工程の断面模式図を示す図である。図３(ａ）を参照に、ＬｉＴａＯ３（タンタル酸リチウム）からなる圧電基板１０上に、櫛型電極１２、導電パターン１４および１８をＡｌ（アルミニウム）−Ｃｕ（銅）を用い形成する。
【００２１】
図５はこのときの上面図である。図５を参照に、導電パターン１４および１８は、切断領域４２に連続して設けられた第１導電パターン１８、メッキ電極２８（不図示）を形成する電極領域４４に形成された第２導電パターン１４ａ、第１導電パターンと第２導電パターン１４ａとを接続する第３導電パターン１４ｂおよび第２導電パターン１４ａと櫛型電極１２とを接続する第４導電パターン１４ｃからなる。
【００２２】
図６はウエハ１１の平面図である。図６を参照に、第１導電パターン１８はウエハ１１に格子状に設けられている。ウエハ１１の周辺パターン１９に全ての第１導電パターン１８が接続される。図５および図６より、周辺パターン１９は第１導電パターン１８、第２導電パターン１４ｂを介し第３導電パターン１４ａに接続される。
【００２３】
図３（ｂ）を参照に、櫛型配線１２および導電パターン１４および１８上にＳｉＯ２（酸化シリコン）膜からなる保護膜２０を形成する。保護膜２０の所定領域を除去し、電極領域４４の導電パターン１４上にＴｉ（チタン）／Ａｕ（金）からなるバリア層１６を形成する。圧電基板１０上にエポキシ製永久ネガレジストを３０μｍスピン塗布し、露光技術を用い弾性波が振動する機能領域４０、電極領域４４が樹脂に被覆されていない非被覆部５０、５４を形成する。このように、機能領域４０および電極領域４４に非被覆部５０、５４が形成されるように第１封止部２２を形成する。
【００２４】
図３（ｃ）を参照に、第２封止部２４として３０μｍの膜厚を有するエポキシ製永久ネガフィルムレジストを第１封止部２２上にテンティング法を用い貼り付ける。マスク３２を用いＵＶ光３４を第２封止部２４に照射する。図３（ｄ）を参照に、現像することにより、貫通領域４４に第１封止部２２と第２封止部２４との非被覆部５４が形成され、機能領域４０上には第２封止部２４で蓋をされた空洞６０が形成される。第２封止部２４を熱硬化させるためのポストベークを２５０℃で１時間行う。
【００２５】
図４（ｅ）を参照に、非被覆部５４内に電解メッキ法を用い膜厚が約５０μｍのＮｉ（ニッケル）を形成する。電解メッキは、スルフォン酸ニッケルメッキ液中にウエハを配置し、図６の周辺パターン１９に電圧を印加し４Ａ／ｃｍ２の電流を流す。電流は周辺パターン１９、第１導電パターン１８、第２導電パターン１４ｂを介し第３導電パターン１４ａに供給される。Ｎｉ表面にＡｕ（金）のフラッシュメッキを施しＮｉからなるメッキ電極２８（貫通電極）が完成する。ウエハ面内のメッキ電極２８の高さの最大値−最小値は約１０μｍであった。
【００２６】
図４（ｆ）を参照に、メッキ電極２８上にＳｎＡｇＣｕ（錫銀銅）半田ペーストをマスク印刷およびリフローし半田ボール３０を形成する。
【００２７】
図４（ｇ）を参照に、切断領域４２で封止部２３および圧電基板１０をダイシング法を用いブレード３６で切断する。以上により図４（ｈ）のような弾性波デバイスが完成する。実施例１の弾性波デバイスは、半田ボール３０を用いフリップチップ実装することにより、弾性波素子の電気信号を外部に入出力することができる。図４（ｈ）を参照に、このようにして作成された弾性波デバイスは、圧電基板１０上に設けられ、メッキ電極２８（貫通電極）と接続し、圧電基板１０の端部Ｔまで延在した導電パターン１４を有している。
【００２８】
実施例１の製造工程は、図３（ａ）、図５および図６のように、圧電基板１０からなるウエハ１１上の切断領域４２に連続して形成された第１導電パターン１８と、電極領域４４に設けられた第２導電パターン１４ａおよびバリア層１６と、第１導電パターン１８と第２導電パターン１４ａとを接続する第３導電パターン１４ｂと、を含む導電パターン１４および１８を形成する。図３（ｄ）のように、第２導電パターン１４ａ上に非被覆部５４（開口部）を有するようにウエハ上に封止部２３（絶縁層）を形成する。図４（ｅ）のように、第１導電パターン１８および第２導電パターン１４ａを介し電流を供給し第２導電パターン１４ａ上にメッキ電極２８を形成する。図４（ｇ）のように、切断領域４２において、ウエハを切断し個片化する。
【００２９】
以上のような工程により、図４（ｅ）のようにメッキ電極２８の形成のための電流の供給を圧電基板１０上に形成された導電パターン１４および１８を介して行うことができる。よって、従来例のようにシード層を形成する必要がなく、製造工程を簡略化でき、シード層やフォトレジストの除去により圧電基板１０にダメージが入ることを抑制することができる。また、製造工程において圧電基板１０に応力が加わり圧電効果により櫛型電極１２に電荷が誘起されても、導電パターン１４および１８により電荷を逃がすことができる。よって、弾性波素子の破壊や劣化を抑制することができる。さらに、図４（ｇ）のように、第１導電パターン１８は個片化の際に除去されてしまう。このため、第１導電パターン１８が残存し、悪影響を及ぼすことを回避することができる。
【００３０】
ウエハ上に形成される絶縁層は封止部２３以外にも酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム等の絶縁膜とすることもできる。しかしながら、実施例１のように、絶縁層が弾性波素子を封止する封止部２３の場合、封止部２３の厚さは厚くなる。よって、非被覆部５４のアスペクト比が大きくなる。従来例の図１（ｂ）のように、シード層３８を非被覆部５４内に形成することが困難となる。これを回避するためには非被覆部５４つまり電極領域４４を大きくすることとなる。よって、小型化が難しくなる。一方、実施例１によれば、シード層を形成する必要がないため、非被覆部５４つまり電極領域４４を小さくし、小型化が容易となる。さらに、封止部２３が厚いため、圧電基板１０に加わる応力が大きくなり、弾性波素子の破壊や劣化が生じ易い。よって、導電パターン１４および１８を設けることがより有効である。
【００３１】
封止部２３に中空が設けられていなくともよいが、図３（ｂ）から図３（ｄ）のように、弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空が形成されるように封止部２３を形成する場合、中空として空洞６０を形成し、空洞６０上に第２封止部２４を形成する。このため、封止部２３の強度を保つためには、封止部２３はより厚くなる。したがって、圧電基板１０に加わる応力が大きくなり、弾性波素子の破壊や劣化が生じ易い。よって、封止部２３が中空を有する場合、導電パターン１４および１８を設けることがより有効である。
【００３２】
図３（ａ）において、導電パターン１４および１８はそれぞれ別々に形成してもよい。しかしながら、製造工程の簡略化の観点から導電パターン１４および１８は同時に形成することが好ましい。さらに、弾性波素子の櫛型電極１２と同時に導電パターン１４および１８とを形成することが好ましい。
【００３３】
図３（ｂ）において、バリア層１６は設けられていなくてもよい。しかしながら、導電パターン１４とメッキ電極２８とが合金化することを抑制するためには、メッキ電極２８はバリア層１６上に形成することが好ましい。
【００３４】
さらに、図４（ｅ）において、メッキ電極２８を形成する工程として、非被覆部５４に電気メッキ法によりＮｉを形成する工程について説明した。メッキ電極２８としては例えばＡｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、ＳｎＡｇ（錫銀）またはＳｎＡｇＣｕ（錫銀銅）を用いることができる。
【００３５】
実施例１においては、圧電基板１０としてＬｉＴａＯ３（タンタル酸リチウム）基板を用いた弾性波素子を例に説明したが、ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム）基板等の圧電基板を用いた弾性波素子であってもよい。また、弾性波素子は弾性表面波素子以外にも例えば弾性境界波素子であってもよい。
【００３６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１（ａ）から図１（ｄ）は従来例に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ｅ）および図２（ｆ）は従来例に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図４】図４（ｅ）から図４（ｈ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す断面図（その２）である。
【図５】図５は実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造工程を示す上面図である。
【図６】図６はウエハの上面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 圧電基板
１２ 櫛型電極
１４ 導電パターン
１４ａ 第２導電パターン
１４ｂ 第３導電パターン
１４ｃ 第４導電パターン
１６ バリア層
１８ 第１導電パターン
２０ 保護膜
２２ 第１封止部
２３ 封止部
２４ 第２封止部
２８ メッキ電極（貫通電極）
３０ 半田ボール
３６ ブレード
４０ 機能領域
４２ 切断領域
４４ 電極領域
５０、５４ 非被覆部
６０ 空洞
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを個片化するための切断領域に連続して形成された第１導電パターンと、メッキ電極を形成すべき電極領域に設けられ弾性波素子と接続された第２導電パターンと、前記第１導電パターンと前記第２導電パターンとを接続する第３導電パターンと、を含む導電パターンを、前記弾性波素子が形成された圧電基板からなるウエハ上に形成する工程と、
前記第２導電パターン上に開口部を有するように前記ウエハ上に絶縁層を形成する工程と、
前記第１導電パターンおよび前記第３導電パターンを介し電流を供給し前記第２導電パターン上に前記メッキ電極を形成する工程と、
前記切断領域において、前記ウエハを切断し個片化する工程と、を具備することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部であることを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記絶縁層を形成する工程は、前記弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空が形成されるように前記封止部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記導電パターンを形成する工程は、前記弾性波素子の櫛型電極と同時に前記導電パターンを形成する工程であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記第２導電パターン上にバリア層を形成する工程を具備し、
前記メッキ電極を形成する工程は、前記バリア層上に前記メッキ電極を形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項６】
弾性波素子が形成された圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ弾性波素子を被覆する絶縁層と、
前記絶縁層を貫通し、前記弾性波素子と接続する貫通電極と、
前記基板上に設けられ、前記貫通電極と接続し、前記基板端部まで延在した導電パターンと、を具備することを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項７】
前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部であることを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記封止部は弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空を有することを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
前記絶縁層は酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイス。
【請求項１０】
前記封止部は樹脂からなることを特徴とする請求項７または８記載の弾性波デバイス。
【請求項１１】
前記貫通電極は、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＳｎＡｇまたはＳｎＡｇＣｕからなることを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１】
ウエハを個片化するための切断領域に連続して形成された第１導電パターンと、メッキ電極を形成すべき電極領域に設けられ弾性波素子と接続された第２導電パターンと、前記第１導電パターンと前記第２導電パターンとを接続する第３導電パターンと、を含む導電パターンを、前記弾性波素子が形成された圧電基板からなるウエハ上に形成する工程と、
前記第２導電パターン上に開口部を有するように前記ウエハ上に絶縁層を形成する工程と、
前記第１導電パターンおよび前記第３導電パターンを介し電流を供給し前記第２導電パターン上に前記メッキ電極を形成する工程と、
前記切断領域において、前記ウエハを切断し個片化する工程と、を具備することを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部であることを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記絶縁層を形成する工程は、前記弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空が形成されるように前記封止部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記導電パターンを形成する工程は、前記弾性波素子の櫛型電極と同時に前記導電パターンを形成する工程であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記第２導電パターン上にバリア層を形成する工程を具備し、
前記メッキ電極を形成する工程は、前記バリア層上に前記メッキ電極を形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項６】
弾性波素子が形成された圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ弾性波素子を被覆する絶縁層と、
前記絶縁層を貫通し、前記弾性波素子と接続する貫通電極と、
前記基板上に設けられ、前記貫通電極と接続し、前記基板端部まで延在した導電パターンと、を具備することを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項７】
前記絶縁層は前記弾性波素子を封止する封止部であることを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記封止部は弾性波素子の弾性波が振動する機能領域上に中空を有することを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
前記絶縁層は酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項６記載の弾性波デバイス。
【請求項１０】
前記封止部は樹脂からなることを特徴とする請求項７または８記載の弾性波デバイス。
【請求項１１】
前記貫通電極は、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＳｎＡｇまたはＳｎＡｇＣｕからなることを特徴とする請求項６から１０のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１３５９９９（Ｐ２００８−１３５９９９Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２０８９２（Ｐ２００６−３２０８９２）
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（３９８０６７２７０）富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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