説明

弾性波デバイスおよびその製造方法

【課題】レジストの開口部の形状異常を抑制すること。
【解決手段】圧電基板10と、前記圧電基板10上に形成された櫛型電極12と、前記圧電基板10上に形成され前記櫛型電極12と接続する金属パターン20と、前記圧電基板10および前記金属パターン20上に形成され、開口部40を有するレジスト40と、を具備し、前記開口部40端下の前記金属パターン20は、第1金属層16と、前記第1金属層16上に形成され前記第1金属層16より光反射率の小さい最上層の第2金属層18と、を含む弾性波デバイス。

【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、特に金属パターン上に開口部を有するレジストを備え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】
携帯電話端末等に搭載される弾性波デバイスは、圧電基板に弾性波素子が設けられている。弾性波デバイスは、弾性波素子の弾性波が振動する機能領域を有している。機能領域は、例えば、櫛型電極(IDT)である。機能領域は弾性波が振動するため、その上は空隙となっている。
【0003】
最近では、弾性波デバイスの小型化のため、ウエハレベルパッケージ技術を用いた弾性波デバイスが提案されている。圧電基板の機能領域(櫛型電極およびその近傍の圧電基板)上に中空を確保した状態で圧電基板の機能領域側が封止部で封止されている。封止部は例えばレジストにより形成される。圧電基板上には櫛型電極に接続する金属パターンが形成される。金属パターンは、例えば櫛型電極と外部とを接続する配線パターンである。
【0004】
特許文献1には、圧電基板の裏面に反射制御膜を形成することにより、圧電基板表面のレジストにテーパー形状を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−120132号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
金属パターン上に開口部を有するレジストを形成する際に、開口部の端部にレジスト残渣またはレジスト欠損等の形状異常が生じることがある。本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、レジストの開口部の形状異常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】
【0007】
本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された櫛型電極と、前記圧電基板上に形成され前記櫛型電極と接続する金属パターンと、前記圧電基板および前記金属パターン上に形成され、開口部を有するレジストと、を具備し、前記開口部端下の前記金属パターンは、第1金属層と、前記第1金属層上に形成され前記第1金属層より光反射率の小さい最上層の第2金属層と、を含む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、金属パターンの最上層の第2金属層の光反射率が小さいため、レジストに開口部を形成する際に発生するレジストの開口部の形状異常を抑制することができる。
【0008】
上記構成において、前記開口部端の一部の下に前記金属パターンが設けられている構成とすることができる。この構成によれば、開口部の形状異常を一層抑制することができる。
【0009】
上記構成において、前記第2金属層は前記開口部端下に位置する全ての前記第1金属層上に設けられている構成とすることができる。この構成によれば、開口部の形状異常を一層抑制することができる。
【0010】
上記構成において、前記レジスト上に前記開口部を覆うように形成された保護層を具備し、前記開口部は前記櫛型電極上に形成された中空を形成している構成とすることができる。
【0011】
上記構成において、前記レジストを貫通する貫通電極を具備し、前記金属パターンは、前記櫛型電極と前記貫通電極とを接続する構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、前記光反射率は、前記レジストを露光する際に用いられるパターン光の反射率である構成とすることができる。
【0013】
上記構成において、前記第1金属層は、Auである構成とすることができる。また、上記構成において、前記第2金属層は、Tiである構成とすることができる。
【0014】
本発明は、圧電基板上に櫛型電極を形成する工程と、前記櫛型電極と接続する金属パターンを形成する工程と、前記圧電基板および前記金属パターン上に、パターン光を照射し現像することにより開口部を有するレジストを形成する工程と、を備え、前記金属パターンを形成する工程は、前記開口部端下になるべき前記金属パターンとして、第1金属層を形成する工程と、前記第1金属層上に前記第1金属層より光反射率の小さい最上層の第2金属層を形成する工程と、を含む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、金属パターンの最上層の第2金属層の光反射率が小さいため、レジストに開口部を形成する際に発生するレジストの開口部の形状異常を抑制することができる。
【0015】
上記構成において、前記光反射率は、前記パターン光の反射率である構成とすることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、金属パターンの最上層の第2金属層の光反射率が小さいため、レジストに開口部を形成する際に発生するレジストの開口部の形状異常を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】図1(a)および図1(b)は、ポジレジストに開口部を設ける場合の断面図である。
【図2】図2(a)および図2(b)は、ネガレジストに開口部を設ける場合の断面図である。
【図3】図3(a)から図3(d)は実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。
【図4】図4は、図3(b)における上面図である。
【図5】図5(a)から図5(d)は比較例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。
【図6】図6は、図5(b)における上面図である。
【図7】図7(a)から図7(d)は比較例2に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。
【図8】図8は、図7(b)における上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
まず、本発明の原理について説明する。図1(a)および図1(b)は、ポジレジストに開口部を設ける場合の断面図である。なお、図1(a)および図1(b)においてポジレジスト22は、現像後の形状を示している。図1(a)を参照し、例えばLiNbOやLiTaO等の圧電基板10上に例えばAu等を含む第1金属層16が形成されている。第1金属層16上に例えばエポキシ樹脂よりなる感光性のポジレジストが形成されている。ポジレジスト22にパターン62を有するマスク60を介し例えば波長が365nmの光を主に有する紫外線UV(パターン光)を照射する。その後、現像する。これにより、紫外線UVが照射されたレジスト22の領域が除去され開口部40が形成される。紫外線UVをレジスト22に照射する際、第1金属層16の紫外線UVの反射率が高いため、パターンとして残存すべき領域の端部のポジレジスト22の下部に第1金属層16により反射した紫外線UVが照射される。このため、現像後にはパターン端にレジスト欠損50が生じる。
【0019】
図1(b)を参照し、第1金属層16上に例えばTi等を含む第2金属層18が形成されている。その他の構成は図1(a)と同じであり説明を省略する。第2金属層18の紫外線UVの光反射率は第1金属層16より小さい。このため、第2金属層18による紫外線UVの反射は小さい。よって、図1(a)のようなレジスト欠損50を抑制することができる。
【0020】
図2(a)および図2(b)は、ネガレジストに開口部を設ける場合の断面図である。図2(a)および図2(b)においてネガレジスト22は、現像後の形状を示している。図2(a)を参照し、ネガレジスト22の場合、光が照射された領域が残存する。開口部となるべき領域の端部のネガレジスト22の下部に第1金属層16により反射した紫外線UVが照射される。このため、現像後には開口部40端にレジスト残渣52が生じる。一方、図2(b)を参照し、第1金属層16上に第2金属層18が形成されている場合、第2金属層18による紫外線UVの反射が小さいため、レジスト残渣52を抑制することができる。
【0021】
本発明によれば、第1金属層16上に第1金属層16より光反射率の小さい第2金属層18を形成する。これにより、レジスト22の開口部40のレジスト欠損50またはレジスト残渣52等の形状異常を抑制することができる。以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例1】
【0022】
実施例1は、ポジレジストを用いる例である。図3(a)から図3(d)は実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図3(a)のように、LiNbOやLiTaO等の圧電基板10上に例えばAl等を主に含む電極層14を、例えばスパッタ法または蒸着法を用い形成する。電極層14により、圧電基板10上に例えば弾性表面波素子等の櫛型電極12が形成される。また、櫛型電極12に接続する金属パターン20の最下層が形成される。電極層14上に第1金属層16および第2金属層18を、スパッタ法または蒸着法を用い形成する。第1金属層16は、例えばAuを主に含み膜厚が例えば200nmである。第2金属層18は、例えばTiを主に含み膜厚が例えば50nmである。電極層14、第1金属層16および第2金属層18から金属パターン20が形成される。このように、金属パターン20は圧電基板10上に形成され櫛型電極12と接続している。
【0023】
図3(b)のように、圧電基板10および金属パターン20上に例えばエポキシ樹脂等の感光性樹脂からなる例えば膜厚が30μmのポジレジスト22を塗布する。貫通電極が貫通すべき領域および櫛型電極12(弾性表面波素子の機能領域)上のポジレジスト22にそれぞれ開口部42および40を形成する。開口部40および42の形成は、図1(b)において説明したような露光および現像により行なう。
【0024】
図3(c)のように、ポジレジスト22上に、開口部40および42を覆うように例えばエポキシ樹脂等の樹脂からなる例えば膜厚が30μmのポジレジスト24をテンティング法を用い形成する。ポジレジスト24に開口部42を形成する。開口部40上はポジレジスト24で覆われ、櫛型電極12上に中空44が形成される。開口部42の形成は、図1(b)のような露光および現像により行なう。これにより、ポジレジスト22および24から弾性表面波素子を封止する封止部26が形成される。
【0025】
図3(d)のように、開口部42内の金属パターン20上に例えばCu等の金属からなり封止部26を貫通する貫通電極30を形成する。貫通電極30上に半田ボール32を形成する。これにより、櫛型電極12は金属パターン20、貫通電極30および半田ボール32を介し外部と接続することができる。
【0026】
図4は、図3(b)における上面図である。ポジレジスト22の開口部40および42を破線で示している。弾性表面波素子の櫛型電極12等は図示していない。図4を参照し、金属パターン20は、グランド用パッド領域Gnd、入力用パッド領域Inおよび出力用パッド領域Outに接続されている。開口部40および42には、レジスト欠損およびレジスト残渣は形成されていない。実施例1によれば、図3(b)および図3(c)において、開口部40および42となるべき領域の端下には第2金属層18が形成されている。このため、図4、図3(b)および図3(c)のように、開口部40および42周辺部に発生するレジスト欠損を抑制することができる。
【0027】
図5(a)から図5(d)は、金属パターン20aに第2金属層を有しない比較例1の製造方法を示す図である。図5(a)のように、金属パターン20aには第2金属層が形成されていない。図5(b)のように、ポジレジスト22を形成した際に、開口部40および42周辺にレジスト欠損50が生じる。
【0028】
図5(c)のように、ポジレジスト24を形成する際も開口部42周辺にはレジスト欠損50が生じる。図5(d)のように、貫通電極30および半田ボール32を形成する。レジスト欠損50のため、封止部26を貫通する貫通電極30との間に隙間ができてしまう。その他の構成は、実施例1の図3(a)から図3(d)と同じであり説明を省略する。
【0029】
図6は、図5(b)における上面図である。ポジレジスト22の開口部40および42を破線で示している。図6を参照し、開口部40および42の端部のうち金属パターン20a上に形成されている部分には、レジスト欠損50が生じ開口部40および42が拡大している。レジスト欠損50は例えば1〜10μm程度となる。以上のように比較例1では、図1(a)で説明したように、ポジレジスト22を露光する際に用いる光の波長における第1金属層16の反射率が高いため、開口部40および42の端部にレジスト欠損50が生じてしまう。
【0030】
実施例1において、金属パターン20は櫛型電極12を電気的に外部と接続するための配線として機能する。電極層14は、櫛型電極12として好適な材料および膜厚を有する。このため、抵抗が比較的低くないAl電極となる。そこで、第1金属層16として電極層14より低抵抗のAu、AgやCu等を用いることにより金属パターン20の抵抗を低くすることができる。しかし、Au等は光の反射率が高い。このため、比較例1のように、開口部40および42端下の金属パターン20aの表面が第1金属層16の場合、レジスト欠損50が生じてしまう。そこで、開口部40および42端下(すなわち、開口部40および42を金属パターン20に投影した輪郭に相当する部分)の金属パターン20は、第1金属層16と、第1金属層16より光反射率の小さい例えばTiからなる最上層の第2金属層18と、を含む構造とする。これにより、開口部40および42端部に生じるレジスト欠損50を抑制することができる。
【0031】
第2金属層18は開口部40および42端下に位置する第1金属層16の一部上に設けられていればよいが、より効果を発揮するため第2金属層18は開口部40および42端下に位置する全ての第1金属層16上に設けられていることが好ましい。さらに、製造の容易性から第2金属層18は、第1金属層16の全面上に設けられることが好ましい。
【0032】
図6のように、開口部40および42端の一部の下に金属パターン20aが設けられ、開口部40および42端のうち他の部分の下に金属パターン20aが形成されていない場合、開口部40および42の形状が一層異常となり易い。このような場合、第2金属層18を設けることにより、図4のように、開口部40および42の形状を歪の少ない形状とすることができる。
【0033】
金属パターン20は、櫛型電極12とポジレジスト22および24を貫通する貫通電極30とを接続する。また、ポジレジスト22上に開口部40を覆うようにポジレジスト24(保護層)が形成されている。開口部40は櫛型電極12上に形成された中空44を形成している。このような構成においては、中空44から導出される金属パターン20は複数となる(例えば図4のようにグランド、入力および出力)。よって、開口部40および42端の一部の下に金属パターン20が設けられ、他の部分の下に金属パターン20が形成されていない状態となる。このため、図5のように、開口部40および42が歪んだ形状になりやすく、第2金属層18を設け、歪のない形状とすることが好ましい。
【実施例2】
【0034】
実施例2は、ネガレジストを用いる例である。実施例2では、例えばエポキシ樹脂等の感光性樹脂からなるネガレジスト22および24を用いる。このため、図3(b)および図3(c)において開口部40および42を形成する際に、紫外線を照射する領域が実施例1とは反転する。その他の構成は実施例1の図3(a)から図3(d)と同じであり説明を省略する。
【0035】
図7(a)から図7(b)はネガレジストを用いた比較例2の製造工程を示す断面図である。図7(a)は、比較例1の図5(a)と同じである。図5(b)のように、ネガレジスト22に開口部40および42を形成する際、開口部40および42のパターン端にレジスト残渣52が発生する。図5(c)のように、ネガレジスト24に開口部42を形成する際、開口部42のパターン端にレジスト残渣52が発生する。図5(d)のように、貫通電極30がレジスト残渣52により歪んだ形状になる。その他の構成は、実施例1の図3(a)から図3(d)と同じであり説明を省略する。
【0036】
図8は、図7(b)における上面図である。ポジレジスト22の開口部40および42を破線で示している。図8を参照し、開口部40および42の端部のうち金属パターン20a上に形成されている部分には、レジスト残渣52が生じ開口部40および42が縮小している。レジスト残渣52は例えば1〜10μm程度になる。以上のように比較例2では、図2(a)で説明したように、ネガレジスト22を露光する際に用いる光の波長における第1金属層16の反射率が高いため、開口部40および42の端部にレジスト残渣52が生じてしまう。
【0037】
実施例2においては、実施例1と同様に、開口部40および42端下の金属パターン20の最上層が光反射率の小さい第2金属層18である。これにより、開口部40および42端部に生じるレジスト欠損50を抑制することができる。
【0038】
以上のように実施例1および実施例2によれば、レジスト欠損50またはレジスト残渣52等の開口部40および42の形状異常を抑制することができる。
【0039】
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。
【符号の説明】
【0040】
10 圧電基板
12 櫛型電極
14 電極層
16 第1金属層
18 第2金属層
20 開口部
22 レジスト
24 レジスト
30 貫通電極
32 半田ボール
40、42 開口部
44 中空

【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された櫛型電極と、
前記圧電基板上に形成され前記櫛型電極と接続する金属パターンと、
前記圧電基板および前記金属パターン上に形成され、開口部を有するレジストと、を具備し、
前記開口部端下の前記金属パターンは、第1金属層と、前記第1金属層上に形成され前記第1金属層より光反射率の小さい最上層の第2金属層と、を含むことを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項2】
前記開口部端の一部の下に前記金属パターンが設けられている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3】
前記第2金属層は前記開口部端下に位置する全ての前記第1金属層上に設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の弾性波デバイス。
【請求項4】
前記レジスト上に前記開口部を覆うように形成された保護層を具備し、
前記開口部は前記櫛型電極上に形成された中空を形成してい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】
前記レジストを貫通する貫通電極を具備し、
前記金属パターンは、前記櫛型電極と前記貫通電極とを接続することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項6】
前記光反射率は、前記レジストを露光する際に用いられるパターン光の反射率であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項7】
前記第1金属層は、Auであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項8】
前記第2金属層は、Tiであることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項9】
圧電基板上に櫛型電極を形成する工程と、
前記櫛型電極と接続する金属パターンを形成する工程と、
前記圧電基板および前記金属パターン上に、パターン光を照射し現像することにより開口部を有するレジストを形成する工程と、を備え、
前記金属パターンを形成する工程は、前記開口部端下になるべき前記金属パターンとして、第1金属層を形成する工程と、前記第1金属層上に前記第1金属層より光反射率の小さい最上層の第2金属層を形成する工程と、を含むことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項10】
前記光反射率は、前記パターン光の反射率であることを特徴とする請求項9記載の弾性波デバイスの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2010−220033(P2010−220033A)
【公開日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−66301(P2009−66301)
【出願日】平成21年3月18日(2009.3.18)
【出願人】(398067270)富士通メディアデバイス株式会社 (198)
【Fターム(参考)】