弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料、それを用いた弾性表面波デバイス接合ウエハ及びそれから切断された弾性表面波デバイス
【課題】弾性表面波デバイス用のキャップ基板であるパッケージ材料に穴を形成する際に目的とする穴径とほぼ同じ大きさの穴径の穴を形成することができるパッケージ材料、またそれから製造されるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハ、及びそれから切断されることによって得られ、電気特性と信頼性を確保したまま小型化及び低背化でき、さらにはモジュール搭載が可能であるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスを提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも、圧電性が消失された単結晶圧電基板に穴が形成されているものであることを特徴とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【解決手段】少なくとも、圧電性が消失された単結晶圧電基板に穴が形成されているものであることを特徴とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波デバイスのウエハレベルパッケージ用途で、特に気密封止用キャップとして用いる弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料（以下、単にパッケージ材料ということもある）、それを用いた弾性表面波デバイス接合ウエハ（以下、単に接合ウエハということもある）及びそれから切断されてなる弾性表面波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の高周波通信において周波数調整・選択用の部品として、例えば圧電基板上に弾性表面波を励起するための櫛形電極が形成された弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ、ＳＡＷ）デバイスが用いられる。
【０００３】
近年、携帯電話通信システムはマルチバンド化し、携帯電話に用いる高周波部品群はモジュール化して用いることが求められている。そのため、弾性表面波デバイスは電気特性と信頼性を確保したまま小型化及び薄化され、モジュール搭載が可能である製品形体へ進化することが望まれている。
【０００４】
こうした要求を実現する弾性表面波デバイスの一例として、圧電基板とキャップとなる基板をウエハレベルで接合してなるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスが検討されている。
例えば特許文献１には、「入力された電気信号に基づいて固体振動を発生する振動部と、前記電気信号を前記振動部へ導入するための電極パッド部とを有する第１の基板と、前記電極パッド部と外部の電極とを接続するための貫通穴を有する第２の基板とを有し、前記第１の基板の少なくとも前記振動部は、前記第１の基板と前記第２の基板との接着によりハーメチックシールされることを特徴とする弾性波デバイス」が開示されている。
【０００５】
また、ＬｉＴａＯ３基板に弾性表面波デバイス回路を形成し、同じ材質である他のＬｉＴａＯ３基板をキャップ基板として使用して、前記弾性表面波デバイス回路が形成されたＬｉＴａＯ３基板（以下、ＬｉＴａＯ３・ＳＡＷ基板と記す）と前記ＬｉＴａＯ３キャップ基板を接合することにより得られるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスが開示されている（非特許文献１）（非特許文献２）。
【０００６】
ここで、キャップ基板として使用するＬｉＴａＯ３基板は、サンドブラスト法により基板厚みの途中までの深さを有する穴を形成し、該穴に電気めっきにより銅を満たし、さらに前記穴がある表面に金属層を蒸着して、パタニングにより穴部と他の必要箇所に金属パッドを形成する。その後、こうして得たＬｉＴａＯ３キャップ基板と前記ＬｉＴａＯ３・ＳＡＷ基板を接合する。
【０００７】
そしてこのようにして接合された基板の、ＬｉＴａＯ３キャップ基板側の表面を研磨し、銅が満たされた穴部を露出させ、さらにこの銅が露出した穴部に電極を形成して、ウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスを得ている。このようにして得られたウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスは、ＳＡＷ基板とキャップ基板とを接合する際の加熱反りが無く、気密封止がされているので信頼性が良好という特徴がある。
【０００８】
特に、非特許文献２では、前記のウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスは、電気的性能が得られるとともに、高信頼性弾性表面波パッケージに要求される耐湿性レベル（ＭＳＬ）のレベル１及び飽和蒸気加圧試験（ＰＣＴ）９６時間耐性を満足し好ましいとされる。
【０００９】
またそのほかにも、弾性表面波デバイス基板と同じ材質の基板をキャップ基板として使用して、前記弾性表面波デバイス基板と前記キャップ基板を接合することにより得られるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスであって、キャップ基板の穴が弾性表面波デバイス基板の一部まで貫通していることを特徴とするウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス（特許文献２）や、キャップ基板の穴が、その穴径が深さ方向に減少し、ある深さからは逆に増加するものであることを特徴とするウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス（特許文献３）が開示されている。
【００１０】
また、非特許文献３には弾性境界波を用いたウエハレベルパッケージデバイスが開示されている。
この弾性境界波デバイスは、弾性波が圧電体と誘電体層の間に閉じ込められているため、ウエハレベルパッケージデバイス形体で飽和蒸気加圧試験（ＰＣＴ）耐性を満足し好ましいとされる。
しかしながら、損失がやや大きいなど、弾性境界波の性質上全ての携帯電話のバンドに対応できるわけではないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−８０２２１号公報
【特許文献２】米国特許７，７５５，１５１Ｂ２号公報
【特許文献３】米国特許７，５４５，０１７Ｂ２号公報
【特許文献４】日本国特許３，２２２，０７２号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ． ｐｐ．１９６−１９９（２００６） ”Ａｎ Ｕｌｔｒａ Ｓｍａｌｌ ＳＡＷ ＲＦ Ｆｉｌｔｅｒ ｕｓｉｎｇ Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”
【非特許文献２】ＥＣＳ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，１８（１） ｐｐ．７６３−７６８（２００９） ”Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ ＳＡＷ ＲＦ Ｆｉｌｔｅｒ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｗｉｔｈ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｗａｆｅｒ Ｖｉａ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ”
【非特許文献３】Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ． ｐｐ．１８８−１９１（２００６） ”ＲＦ Ｆｉｌｔｅｒ ｕｓｉｎｇ Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、前記非特許文献１、２及び特許文献３では、キャップ基板の穴形成にサンドブラスト法またはレーザが用いられている。しかしながら、サンドブラスト法は生産性が比較的良好ではあるが、穴形状の制御が難しく、また穴周辺にカケやチッピングが生じてしまう問題がある。また、レーザ加工は高コストとなってしまう問題がある。
【００１４】
非特許文献２には、ＬｉＴａＯ３キャップ基板にサンドブラスト法により形成した穴が図示されている。これによると、直径７３．２３μｍのドライフィルムレジスト穴径に対し、サンドブラスト後、直径１２９．８７μｍの穴が形成されたことが示されている。
つまり、サンドブラスト法を用いてキャップ基板に穴を形成した場合、目的とする穴径よりも実際に基板に形成される穴径が必要以上に広がってしまうという問題があることが示されている。
【００１５】
また、弾性表面波デバイスでは、弾性波を利用する回路以外に積層セラミック回路基板等からなるインピーダンス整合回路や位相整合回路などを組み合わせて用いている（特許文献４参照）が、厚みのある積層セラミック回路基板をそのままウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスに適用すると、デバイスを低背化しにくいという問題がある。
【００１６】
上記問題を解決するために、本発明では、弾性表面波デバイス用のキャップ基板であるパッケージ材料に穴を形成する際に、目的とする径長さ通りの穴径を有する穴を正確に形成することができるパッケージ材料、またそれから製造されるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハ、及びそれから切断されることによって得られ、電気特性と信頼性を確保したまま小型化及び低背化でき、さらにはモジュール搭載が可能であるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも、圧電性が消失された単結晶圧電基板に穴が形成されているものであることを特徴とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料を提供する。
【００１８】
このようなパッケージ材料であれば、圧電性が消失されているため、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料に穴を形成する際の振動が圧電効果により電気変位に変換され、該電気変位が新たな振動を発生させることがないため、特に前記穴の開口部でカケやチッピングが生じてしまうことを抑止することができる。さらに、前記カケやチッピングが生じないことから、穴あけ加工時に用いられるマスク材の開口部よりも、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板上に形成される穴の開口部の方が大きくなりすぎてしまうことも抑止でき、深さ方向に効率良く穴あけ加工を進行させることができる。
また同様に、前記穴を形成する際に静電気が発生した場合であっても、該静電気が圧電効果により機械的変位に変換されないため、該機械的変位によりウエハ等の素材が割れてしまうことを防止することができる。
【００１９】
またこのとき、前記穴が形成されている基板表面の面粗さＲａが、０．３μｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
このようなものであれば、製造されるパッケージ材料の膜厚分布をより均一なものとすることができ、前記パッケージ材料を圧電基板や積層回路等に、より強固に接合させることができる。
【００２１】
またこのとき、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板は、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるものであることが好ましい。
【００２２】
このようなものであれば、一般的な弾性表面波デバイス用圧電基板と同じ材質とすることができるため熱膨張係数を等しくすることができ、このようなパッケージ材料と圧電基板との接合時における加熱による反りの発生をより確実に抑止することができる。さらにこれによって、製造される弾性表面波デバイスをより効果的に気密封止させることができ、信頼性がより良好なものとすることができる。
【００２３】
またこのとき、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板の片面もしくは両面に、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂からなる積層回路が形成されたものとすることができる。
【００２４】
このような樹脂からなる積層回路であれば、低損失で厚みの薄い積層回路とすることができ、このような積層回路をパッケージ材料に形成することによって、それから製造される弾性表面波デバイスを低背化でき、さらに信頼性がより良好なものとすることができる。
【００２５】
また、本発明では、本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と同じ素材であり、かつ圧電性を有する単結晶圧電基板に弾性表面波励振検出用の電極が形成されたものであるウエハと、本発明の積層回路が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料に形成された穴が金属材料で充填され、さらに前記金属材料で充填された穴の位置に金属パッドが形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と、が接合されてなるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハを提供する。
【００２６】
また、本発明では、該本発明のウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハから切断されることによって得られる気密封止された弾性表面波デバイスを提供する。
【００２７】
このようなものであれば、前記のようにキャップ基板となる本発明のパッケージ材料と圧電基板との熱膨張係数が等しく、さらに低損失で厚みの薄い積層回路が形成されている。このため、効果的に気密封止及び低背化され、さらに信頼性の良好な接合ウエハ及び弾性表面波デバイスとすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、パッケージ材料の製造時において圧電性が消失された単結晶圧電基板を用いることによって、特に前記穴の開口部におけるカケ及びチッピングや、ウエハ等の素材の割れを防止することができるパッケージ材料とすることができる。
また、このようなパッケージ材料と材質の等しい圧電基板と、片面もしくは両面に、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂からなる積層回路が形成された本発明のパッケージ材料とを接合することによって、効果的に気密封止及び低背化され、さらに信頼性の良好な接合ウエハ及び弾性表面波デバイスとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の概略断面図の一部を示した図である。
【図２】本発明の積層回路が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の概略断面図の一部を示した図である。
【図３】本発明の弾性表面波デバイスの概略断面図の一部を示した図である。
【図４】実施例及び比較例における穴の深さ方向のプロファイルを示した図である。
【図５】本発明の弾性表面波デバイスの電気特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料、それを用いた弾性表面波デバイス接合ウエハ及びそれから切断されてなる弾性表面波デバイスの一例として、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
図１に示したように、本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１は、圧電性が消失された単結晶圧電基板２に穴３が形成されている。
単結晶圧電基板から圧電性を消失させる方法としては、例えば単結晶圧電基板のキュリー温度以上の温度で加熱すること等が挙げられる。
また、形成される穴３の深さとしては特には限定されず、目的とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の厚さに合わせて適宜調整すれば良い。また、基板裏面まで穴を貫通させても良い。
【００３２】
ここで、圧電性が消失された単結晶圧電基板２の穴あけ加工では、例えばサンドブラスト法により穴３を形成することができる。
この場合、砥粒が、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板２にぶつかる際に、圧電効果により振動が電気変位に変換され、該変換された電気変位が再び圧電効果によって新たな振動を発生させることが無い。このため、特に穴３の開口部におけるカケやチッピングが生じることを抑止できる。
【００３３】
また、前記カケやチッピングが生じないことから、穴あけ加工において用いられるマスク材の開口部よりも、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板２上に形成される穴３の開口部の方が大きくなりすぎてしまうことも抑止でき、深さ方向に効率よく穴あけ加工を進行させることができる。
【００３４】
また同様に、サンドブラスト法により穴３を形成する場合、静電気が発生しても前記圧電性が消失された単結晶圧電基板２においては、圧電効果により静電気が機械的変位に変換されることがないため、該機械的変位によって基板が割れることを防止することができる。
【００３５】
また、圧電性が消失された単結晶圧電基板２が、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるものであれば、後述する、弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１と接合される単結晶圧電基板と同じ材質となるため熱膨張係数を等しくすることができ、接合時における加熱による反りの発生をより確実に抑止することができる。さらにこれによって、製造される弾性表面波デバイスをより効果的に気密封止させることができ、信頼性をより良好なものとすることができるため好ましい。
【００３６】
またこのとき、穴３が形成されている基板表面の面粗さＲａが０．３μｍ以下であれば、製造される弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１の厚さ分布をより均一なものとすることができ、その後接合される圧電基板や積層回路等に、より強固に接合させることができるため好ましい。
【００３７】
このようにして製造された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１は、図２のように穴３を銅で充填させ、その後片面研削及び両面ポリッシュ加工を行った後に、銅で充填された穴３′の開口部側の表面と、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるＹカット単結晶圧電基板とを、Ａｕパッド４ａ及び４ｂを介して接合することによって弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料接合ウエハが製造される。尚、Ａｕパッド４ａは、銅が充填された穴と電気的にも接合される。
【００３８】
ここで図２に示したように、圧電性が消失された単結晶圧電基板２の表面上に、積層回路５を形成しても良い。尚、図２においては、圧電性が消失された単結晶圧電基板２の穴３の開口部とは反対側の表面のみに形成した例を示したが、両面に形成しても良い。
この積層回路５は、例えばインピーダンス整合回路や位相整合回路等の整合回路とすることができる。整合回路とした場合、積層回路５の、銅が充填された穴３′に対応する部分と、積層回路５の接合面とは反対側の表面上に形成されるＡｕパッド４ｃとが、銅配線６によって電気的に接続される。
【００３９】
また、積層回路５の材質としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂であれば、低損失で厚みの薄い積層回路とすることができるため好ましい。
【００４０】
そして、図３に示したように、積層回路５が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１０と、基板上に弾性表面波励振検出用の電極８が形成され、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなり、圧電性を有する単結晶圧電基板７とが気密封止されながら接合され、製造された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料接合ウエハを室温でダイシングされることによって、弾性表面波デバイス２０が製造される。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板２００μｍ厚のウエハを準備した。前記ウエハ中央にシンクロスコープのプローブを当て、ウエハを叩くと電位の変化が検出された。また、このウエハの表面電位を２５℃及び２００℃で観測したところ夫々０ｋＶ及び３ｋＶであった。
次に前記３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板を、キュリー温度である６１０℃以上の９００℃で、４時間、Ｎ２雰囲気下で加熱した。加熱後のウエハ中央にシンクロスコープのプローブを当て、ウエハを叩いたが電位の変化は検出されなかった。また、このウエハの表面電位を２５℃及び２００℃で観測したところ何れも０ＫＶであった。
前記の処理により３６°回転Ｙカット単ＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板の圧電性及び焦電性を消失させた。
【００４３】
次に、前記圧電性が消失された３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板の表面全面に、サンドブラストにより穴を形成した。ここで穴を開ける基板表面は、面粗さＲａが０．１２μｍのラップ面とした。サンドブラストの砥粒は、アルミナ系の８００番を用いて、マスク材にはドライフィルムレジストを使用し、マスク穴径は１００μｍとした。
サンドブラスト処理は、サンドブラストのヘッドを基板全面にわたり３分間で掃引し、これを４回繰り返し処理した。基板面内の穴総数は約６万個とした。
【００４４】
このとき、上記穴あけ加工をして形成された穴の深さ方向のプロファイルをレーザー顕微鏡により測定したところ、マスク穴径は１００μｍであるのに対し、圧電基板上に形成された穴径は１０１μｍで、深さ１８０μｍの穴がウエハ面内で均一に形成されたことがわかった。また、穴の開口部にカケやチッピングが生じてしまうこともなく、マスク材の開口部よりも、圧電基板上に形成された穴の開口部の方が大きくなりすぎてしまうこともなく、深さ方向に効率よく穴あけ加工を進行させることができた。このとき形成された穴のアスペクト比（穴深さ／穴径）は１．８であった。このときの結果を図４に示す。
【００４５】
（実施例２）
引き上げ法により圧電単結晶を引き上げた後、該圧電単結晶に圧電性を持たせるための単一分極処理を行わないブールから得られる３６°回転Ｙカット単ＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板を用いたこと以外は実施例１と同様にサンドブラスト法による穴あけ加工を行った。
このとき、実施例１とほぼ同様の結果が得られた。
【００４６】
（実施例３）
実施例１で得られた弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の穴の開口面に真空蒸着により金を０．２μｍの厚みで蒸着した。
次にこの弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料にイオンプレーティング法により銅を付着させ、前記穴を銅で充填させた。
このパッケージ材料を片面研削及び両面ポリッシュ加工して厚みを１５０μｍとし、前記穴の開口部及び該穴の開口部と同じ表面上の、デバイス単位セル（０．８ｍｍ×０．６ｍｍサイズ）の外周となる部分にＡｕパッドを５μｍの厚さで形成した。
【００４７】
次に、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の穴の開口面とは反対側の面に、ベンゾシクロブテンからなる積層回路（厚み３０μｍ）を形成した。該積層回路の配線部分には銅を用いて、インピーダンス整合回路とした。
【００４８】
次に、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と同じ材質で、圧電性を有する直径４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板（厚み１５０μｍ）上にＳＡＷデバイスを形成し、ＳＡＷデバイスウエハとした。
【００４９】
その後、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と前記ＳＡＷデバイスウエハをウエハレベルで接合した。該接合は、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料とＳＡＷデバイスウエハとの接合面をクリーニングした後、１×１０−２Ｐａの低真空下、温度３００℃で加熱・加圧することで行い、各デバイス単位セルを気密封止した。
このようにして接合された接合ウエハの、積層回路側の表面上の単位デバイスセル（０．８ｍｍ×０．６ｍｍサイズ）の外周となる部分にＡｕパッドを５μｍの厚さで形成した。
【００５０】
この接合ウエハを室温でダイシングし、弾性表面波デバイスであるウエハレベルパッケージＳＡＷデバイスを得た。このようにして製造された弾性表面波デバイスの電気特性をネットワークアナライザで測定したところ、図５に示す特性が得られた。
このデバイスについて、湿度８５％、温度８５℃雰囲気下で２０００時間放置後、湿度１００％、温度１２１℃、２気圧の雰囲気下で９６時間放置、及び−８５℃〜１２５℃のヒートサイクルを２０００サイクルさせた後の電気的特性を評価したところ、図５とほぼ同様の結果が得られた。
【００５１】
（比較例１）
圧電性を有する単結晶圧電基板の基板表面に穴を形成したこと以外は実施例１と同様にサンドブラスト法による穴あけ加工を行った。
このとき、上記穴あけ加工をして形成された穴の深さ方向のプロファイルをレーザー顕微鏡により測定したところ、マスク穴径は１００μｍであるのに対し、圧電基板上に形成された穴径は１３５μｍで、深さ１２０μｍの穴がウエハ面内で均一に形成されたことがわかった。また、穴の開口部に１５μｍの幅のカケやチッピングが生じ、マスク材の開口部よりも、圧電基板上に形成された穴の開口部の方が極端に大きくなってしまった。このとき形成された穴のアスペクト比（穴深さ／穴径）は０．９であった。このときの結果を図４に示す。
【００５２】
（比較例２）
圧電性を有する４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板を用いて、穴を開ける基板表面は、面粗さＲａが０．５μｍのラップ面としたこと以外は実施例１と同様にサンドブラスト法による穴あけ加工を行ったところ、穴の開口部に大きなカケやチッピングが多数生じ、また前記圧電性を有する圧電基板とドライフィルムレジストの密着性が悪く、加工途中に穴周辺でドライフィルムレジストが剥離して穴径を制御することが出来なかった。すなわち、弾性表面波用ウエハレベルパッケージ材料を製造することが出来なかった。
【００５３】
実施例及び比較例から、圧電性が消失された単結晶圧電基板を用いることによって、穴あけ加工時における穴の開口部でカケやチッピングが生じてしまうことを抑止することができ、さらに穴あけ加工時に用いられるマスク材の開口部よりも、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板上に形成される穴の開口部の方が大きくなりすぎてしまうことも抑止でき、深さ方向に効率良く穴あけ加工を進行できることがわかる。
さらに、このようにして製造されたパッケージ材料と、圧電性を有する単結晶圧電基板とを接合させることによって、効果的に気密封止及び低背化され、さらに信頼性の良好な接合ウエハ及び弾性表面波デバイスを製造できることがわかる。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５５】
１…弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料、
２…圧電性が消失された単結晶圧電基板、 ３…穴、 ３′…銅で充填された穴、
４ａ、４ｂ、４ｃ…Ａｕパッド、 ５…積層回路、 ６…銅配線、
７…圧電性を有する単結晶圧電基板、 ８…弾性表面波励振検出用の電極、
１０…積層回路が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料、
２０…弾性表面波デバイス。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波デバイスのウエハレベルパッケージ用途で、特に気密封止用キャップとして用いる弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料（以下、単にパッケージ材料ということもある）、それを用いた弾性表面波デバイス接合ウエハ（以下、単に接合ウエハということもある）及びそれから切断されてなる弾性表面波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の高周波通信において周波数調整・選択用の部品として、例えば圧電基板上に弾性表面波を励起するための櫛形電極が形成された弾性表面波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ、ＳＡＷ）デバイスが用いられる。
【０００３】
近年、携帯電話通信システムはマルチバンド化し、携帯電話に用いる高周波部品群はモジュール化して用いることが求められている。そのため、弾性表面波デバイスは電気特性と信頼性を確保したまま小型化及び薄化され、モジュール搭載が可能である製品形体へ進化することが望まれている。
【０００４】
こうした要求を実現する弾性表面波デバイスの一例として、圧電基板とキャップとなる基板をウエハレベルで接合してなるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスが検討されている。
例えば特許文献１には、「入力された電気信号に基づいて固体振動を発生する振動部と、前記電気信号を前記振動部へ導入するための電極パッド部とを有する第１の基板と、前記電極パッド部と外部の電極とを接続するための貫通穴を有する第２の基板とを有し、前記第１の基板の少なくとも前記振動部は、前記第１の基板と前記第２の基板との接着によりハーメチックシールされることを特徴とする弾性波デバイス」が開示されている。
【０００５】
また、ＬｉＴａＯ３基板に弾性表面波デバイス回路を形成し、同じ材質である他のＬｉＴａＯ３基板をキャップ基板として使用して、前記弾性表面波デバイス回路が形成されたＬｉＴａＯ３基板（以下、ＬｉＴａＯ３・ＳＡＷ基板と記す）と前記ＬｉＴａＯ３キャップ基板を接合することにより得られるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスが開示されている（非特許文献１）（非特許文献２）。
【０００６】
ここで、キャップ基板として使用するＬｉＴａＯ３基板は、サンドブラスト法により基板厚みの途中までの深さを有する穴を形成し、該穴に電気めっきにより銅を満たし、さらに前記穴がある表面に金属層を蒸着して、パタニングにより穴部と他の必要箇所に金属パッドを形成する。その後、こうして得たＬｉＴａＯ３キャップ基板と前記ＬｉＴａＯ３・ＳＡＷ基板を接合する。
【０００７】
そしてこのようにして接合された基板の、ＬｉＴａＯ３キャップ基板側の表面を研磨し、銅が満たされた穴部を露出させ、さらにこの銅が露出した穴部に電極を形成して、ウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスを得ている。このようにして得られたウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスは、ＳＡＷ基板とキャップ基板とを接合する際の加熱反りが無く、気密封止がされているので信頼性が良好という特徴がある。
【０００８】
特に、非特許文献２では、前記のウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスは、電気的性能が得られるとともに、高信頼性弾性表面波パッケージに要求される耐湿性レベル（ＭＳＬ）のレベル１及び飽和蒸気加圧試験（ＰＣＴ）９６時間耐性を満足し好ましいとされる。
【０００９】
またそのほかにも、弾性表面波デバイス基板と同じ材質の基板をキャップ基板として使用して、前記弾性表面波デバイス基板と前記キャップ基板を接合することにより得られるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスであって、キャップ基板の穴が弾性表面波デバイス基板の一部まで貫通していることを特徴とするウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス（特許文献２）や、キャップ基板の穴が、その穴径が深さ方向に減少し、ある深さからは逆に増加するものであることを特徴とするウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス（特許文献３）が開示されている。
【００１０】
また、非特許文献３には弾性境界波を用いたウエハレベルパッケージデバイスが開示されている。
この弾性境界波デバイスは、弾性波が圧電体と誘電体層の間に閉じ込められているため、ウエハレベルパッケージデバイス形体で飽和蒸気加圧試験（ＰＣＴ）耐性を満足し好ましいとされる。
しかしながら、損失がやや大きいなど、弾性境界波の性質上全ての携帯電話のバンドに対応できるわけではないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−８０２２１号公報
【特許文献２】米国特許７，７５５，１５１Ｂ２号公報
【特許文献３】米国特許７，５４５，０１７Ｂ２号公報
【特許文献４】日本国特許３，２２２，０７２号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ． ｐｐ．１９６−１９９（２００６） ”Ａｎ Ｕｌｔｒａ Ｓｍａｌｌ ＳＡＷ ＲＦ Ｆｉｌｔｅｒ ｕｓｉｎｇ Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ”
【非特許文献２】ＥＣＳ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，１８（１） ｐｐ．７６３−７６８（２００９） ”Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ ＳＡＷ ＲＦ Ｆｉｌｔｅｒ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ Ｗｉｔｈ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｗａｆｅｒ Ｖｉａ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ”
【非特許文献３】Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ Ｓｙｍｐ． ｐｐ．１８８−１９１（２００６） ”ＲＦ Ｆｉｌｔｅｒ ｕｓｉｎｇ Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、前記非特許文献１、２及び特許文献３では、キャップ基板の穴形成にサンドブラスト法またはレーザが用いられている。しかしながら、サンドブラスト法は生産性が比較的良好ではあるが、穴形状の制御が難しく、また穴周辺にカケやチッピングが生じてしまう問題がある。また、レーザ加工は高コストとなってしまう問題がある。
【００１４】
非特許文献２には、ＬｉＴａＯ３キャップ基板にサンドブラスト法により形成した穴が図示されている。これによると、直径７３．２３μｍのドライフィルムレジスト穴径に対し、サンドブラスト後、直径１２９．８７μｍの穴が形成されたことが示されている。
つまり、サンドブラスト法を用いてキャップ基板に穴を形成した場合、目的とする穴径よりも実際に基板に形成される穴径が必要以上に広がってしまうという問題があることが示されている。
【００１５】
また、弾性表面波デバイスでは、弾性波を利用する回路以外に積層セラミック回路基板等からなるインピーダンス整合回路や位相整合回路などを組み合わせて用いている（特許文献４参照）が、厚みのある積層セラミック回路基板をそのままウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスに適用すると、デバイスを低背化しにくいという問題がある。
【００１６】
上記問題を解決するために、本発明では、弾性表面波デバイス用のキャップ基板であるパッケージ材料に穴を形成する際に、目的とする径長さ通りの穴径を有する穴を正確に形成することができるパッケージ材料、またそれから製造されるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハ、及びそれから切断されることによって得られ、電気特性と信頼性を確保したまま小型化及び低背化でき、さらにはモジュール搭載が可能であるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも、圧電性が消失された単結晶圧電基板に穴が形成されているものであることを特徴とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料を提供する。
【００１８】
このようなパッケージ材料であれば、圧電性が消失されているため、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料に穴を形成する際の振動が圧電効果により電気変位に変換され、該電気変位が新たな振動を発生させることがないため、特に前記穴の開口部でカケやチッピングが生じてしまうことを抑止することができる。さらに、前記カケやチッピングが生じないことから、穴あけ加工時に用いられるマスク材の開口部よりも、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板上に形成される穴の開口部の方が大きくなりすぎてしまうことも抑止でき、深さ方向に効率良く穴あけ加工を進行させることができる。
また同様に、前記穴を形成する際に静電気が発生した場合であっても、該静電気が圧電効果により機械的変位に変換されないため、該機械的変位によりウエハ等の素材が割れてしまうことを防止することができる。
【００１９】
またこのとき、前記穴が形成されている基板表面の面粗さＲａが、０．３μｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
このようなものであれば、製造されるパッケージ材料の膜厚分布をより均一なものとすることができ、前記パッケージ材料を圧電基板や積層回路等に、より強固に接合させることができる。
【００２１】
またこのとき、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板は、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるものであることが好ましい。
【００２２】
このようなものであれば、一般的な弾性表面波デバイス用圧電基板と同じ材質とすることができるため熱膨張係数を等しくすることができ、このようなパッケージ材料と圧電基板との接合時における加熱による反りの発生をより確実に抑止することができる。さらにこれによって、製造される弾性表面波デバイスをより効果的に気密封止させることができ、信頼性がより良好なものとすることができる。
【００２３】
またこのとき、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板の片面もしくは両面に、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂からなる積層回路が形成されたものとすることができる。
【００２４】
このような樹脂からなる積層回路であれば、低損失で厚みの薄い積層回路とすることができ、このような積層回路をパッケージ材料に形成することによって、それから製造される弾性表面波デバイスを低背化でき、さらに信頼性がより良好なものとすることができる。
【００２５】
また、本発明では、本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と同じ素材であり、かつ圧電性を有する単結晶圧電基板に弾性表面波励振検出用の電極が形成されたものであるウエハと、本発明の積層回路が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料に形成された穴が金属材料で充填され、さらに前記金属材料で充填された穴の位置に金属パッドが形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と、が接合されてなるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハを提供する。
【００２６】
また、本発明では、該本発明のウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハから切断されることによって得られる気密封止された弾性表面波デバイスを提供する。
【００２７】
このようなものであれば、前記のようにキャップ基板となる本発明のパッケージ材料と圧電基板との熱膨張係数が等しく、さらに低損失で厚みの薄い積層回路が形成されている。このため、効果的に気密封止及び低背化され、さらに信頼性の良好な接合ウエハ及び弾性表面波デバイスとすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、パッケージ材料の製造時において圧電性が消失された単結晶圧電基板を用いることによって、特に前記穴の開口部におけるカケ及びチッピングや、ウエハ等の素材の割れを防止することができるパッケージ材料とすることができる。
また、このようなパッケージ材料と材質の等しい圧電基板と、片面もしくは両面に、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂からなる積層回路が形成された本発明のパッケージ材料とを接合することによって、効果的に気密封止及び低背化され、さらに信頼性の良好な接合ウエハ及び弾性表面波デバイスとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の概略断面図の一部を示した図である。
【図２】本発明の積層回路が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の概略断面図の一部を示した図である。
【図３】本発明の弾性表面波デバイスの概略断面図の一部を示した図である。
【図４】実施例及び比較例における穴の深さ方向のプロファイルを示した図である。
【図５】本発明の弾性表面波デバイスの電気特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料、それを用いた弾性表面波デバイス接合ウエハ及びそれから切断されてなる弾性表面波デバイスの一例として、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
図１に示したように、本発明の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１は、圧電性が消失された単結晶圧電基板２に穴３が形成されている。
単結晶圧電基板から圧電性を消失させる方法としては、例えば単結晶圧電基板のキュリー温度以上の温度で加熱すること等が挙げられる。
また、形成される穴３の深さとしては特には限定されず、目的とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の厚さに合わせて適宜調整すれば良い。また、基板裏面まで穴を貫通させても良い。
【００３２】
ここで、圧電性が消失された単結晶圧電基板２の穴あけ加工では、例えばサンドブラスト法により穴３を形成することができる。
この場合、砥粒が、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板２にぶつかる際に、圧電効果により振動が電気変位に変換され、該変換された電気変位が再び圧電効果によって新たな振動を発生させることが無い。このため、特に穴３の開口部におけるカケやチッピングが生じることを抑止できる。
【００３３】
また、前記カケやチッピングが生じないことから、穴あけ加工において用いられるマスク材の開口部よりも、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板２上に形成される穴３の開口部の方が大きくなりすぎてしまうことも抑止でき、深さ方向に効率よく穴あけ加工を進行させることができる。
【００３４】
また同様に、サンドブラスト法により穴３を形成する場合、静電気が発生しても前記圧電性が消失された単結晶圧電基板２においては、圧電効果により静電気が機械的変位に変換されることがないため、該機械的変位によって基板が割れることを防止することができる。
【００３５】
また、圧電性が消失された単結晶圧電基板２が、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるものであれば、後述する、弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１と接合される単結晶圧電基板と同じ材質となるため熱膨張係数を等しくすることができ、接合時における加熱による反りの発生をより確実に抑止することができる。さらにこれによって、製造される弾性表面波デバイスをより効果的に気密封止させることができ、信頼性をより良好なものとすることができるため好ましい。
【００３６】
またこのとき、穴３が形成されている基板表面の面粗さＲａが０．３μｍ以下であれば、製造される弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１の厚さ分布をより均一なものとすることができ、その後接合される圧電基板や積層回路等に、より強固に接合させることができるため好ましい。
【００３７】
このようにして製造された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１は、図２のように穴３を銅で充填させ、その後片面研削及び両面ポリッシュ加工を行った後に、銅で充填された穴３′の開口部側の表面と、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるＹカット単結晶圧電基板とを、Ａｕパッド４ａ及び４ｂを介して接合することによって弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料接合ウエハが製造される。尚、Ａｕパッド４ａは、銅が充填された穴と電気的にも接合される。
【００３８】
ここで図２に示したように、圧電性が消失された単結晶圧電基板２の表面上に、積層回路５を形成しても良い。尚、図２においては、圧電性が消失された単結晶圧電基板２の穴３の開口部とは反対側の表面のみに形成した例を示したが、両面に形成しても良い。
この積層回路５は、例えばインピーダンス整合回路や位相整合回路等の整合回路とすることができる。整合回路とした場合、積層回路５の、銅が充填された穴３′に対応する部分と、積層回路５の接合面とは反対側の表面上に形成されるＡｕパッド４ｃとが、銅配線６によって電気的に接続される。
【００３９】
また、積層回路５の材質としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂であれば、低損失で厚みの薄い積層回路とすることができるため好ましい。
【００４０】
そして、図３に示したように、積層回路５が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料１０と、基板上に弾性表面波励振検出用の電極８が形成され、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなり、圧電性を有する単結晶圧電基板７とが気密封止されながら接合され、製造された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料接合ウエハを室温でダイシングされることによって、弾性表面波デバイス２０が製造される。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板２００μｍ厚のウエハを準備した。前記ウエハ中央にシンクロスコープのプローブを当て、ウエハを叩くと電位の変化が検出された。また、このウエハの表面電位を２５℃及び２００℃で観測したところ夫々０ｋＶ及び３ｋＶであった。
次に前記３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板を、キュリー温度である６１０℃以上の９００℃で、４時間、Ｎ２雰囲気下で加熱した。加熱後のウエハ中央にシンクロスコープのプローブを当て、ウエハを叩いたが電位の変化は検出されなかった。また、このウエハの表面電位を２５℃及び２００℃で観測したところ何れも０ＫＶであった。
前記の処理により３６°回転Ｙカット単ＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板の圧電性及び焦電性を消失させた。
【００４３】
次に、前記圧電性が消失された３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板の表面全面に、サンドブラストにより穴を形成した。ここで穴を開ける基板表面は、面粗さＲａが０．１２μｍのラップ面とした。サンドブラストの砥粒は、アルミナ系の８００番を用いて、マスク材にはドライフィルムレジストを使用し、マスク穴径は１００μｍとした。
サンドブラスト処理は、サンドブラストのヘッドを基板全面にわたり３分間で掃引し、これを４回繰り返し処理した。基板面内の穴総数は約６万個とした。
【００４４】
このとき、上記穴あけ加工をして形成された穴の深さ方向のプロファイルをレーザー顕微鏡により測定したところ、マスク穴径は１００μｍであるのに対し、圧電基板上に形成された穴径は１０１μｍで、深さ１８０μｍの穴がウエハ面内で均一に形成されたことがわかった。また、穴の開口部にカケやチッピングが生じてしまうこともなく、マスク材の開口部よりも、圧電基板上に形成された穴の開口部の方が大きくなりすぎてしまうこともなく、深さ方向に効率よく穴あけ加工を進行させることができた。このとき形成された穴のアスペクト比（穴深さ／穴径）は１．８であった。このときの結果を図４に示す。
【００４５】
（実施例２）
引き上げ法により圧電単結晶を引き上げた後、該圧電単結晶に圧電性を持たせるための単一分極処理を行わないブールから得られる３６°回転Ｙカット単ＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板を用いたこと以外は実施例１と同様にサンドブラスト法による穴あけ加工を行った。
このとき、実施例１とほぼ同様の結果が得られた。
【００４６】
（実施例３）
実施例１で得られた弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の穴の開口面に真空蒸着により金を０．２μｍの厚みで蒸着した。
次にこの弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料にイオンプレーティング法により銅を付着させ、前記穴を銅で充填させた。
このパッケージ材料を片面研削及び両面ポリッシュ加工して厚みを１５０μｍとし、前記穴の開口部及び該穴の開口部と同じ表面上の、デバイス単位セル（０．８ｍｍ×０．６ｍｍサイズ）の外周となる部分にＡｕパッドを５μｍの厚さで形成した。
【００４７】
次に、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料の穴の開口面とは反対側の面に、ベンゾシクロブテンからなる積層回路（厚み３０μｍ）を形成した。該積層回路の配線部分には銅を用いて、インピーダンス整合回路とした。
【００４８】
次に、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と同じ材質で、圧電性を有する直径４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板（厚み１５０μｍ）上にＳＡＷデバイスを形成し、ＳＡＷデバイスウエハとした。
【００４９】
その後、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と前記ＳＡＷデバイスウエハをウエハレベルで接合した。該接合は、前記弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料とＳＡＷデバイスウエハとの接合面をクリーニングした後、１×１０−２Ｐａの低真空下、温度３００℃で加熱・加圧することで行い、各デバイス単位セルを気密封止した。
このようにして接合された接合ウエハの、積層回路側の表面上の単位デバイスセル（０．８ｍｍ×０．６ｍｍサイズ）の外周となる部分にＡｕパッドを５μｍの厚さで形成した。
【００５０】
この接合ウエハを室温でダイシングし、弾性表面波デバイスであるウエハレベルパッケージＳＡＷデバイスを得た。このようにして製造された弾性表面波デバイスの電気特性をネットワークアナライザで測定したところ、図５に示す特性が得られた。
このデバイスについて、湿度８５％、温度８５℃雰囲気下で２０００時間放置後、湿度１００％、温度１２１℃、２気圧の雰囲気下で９６時間放置、及び−８５℃〜１２５℃のヒートサイクルを２０００サイクルさせた後の電気的特性を評価したところ、図５とほぼ同様の結果が得られた。
【００５１】
（比較例１）
圧電性を有する単結晶圧電基板の基板表面に穴を形成したこと以外は実施例１と同様にサンドブラスト法による穴あけ加工を行った。
このとき、上記穴あけ加工をして形成された穴の深さ方向のプロファイルをレーザー顕微鏡により測定したところ、マスク穴径は１００μｍであるのに対し、圧電基板上に形成された穴径は１３５μｍで、深さ１２０μｍの穴がウエハ面内で均一に形成されたことがわかった。また、穴の開口部に１５μｍの幅のカケやチッピングが生じ、マスク材の開口部よりも、圧電基板上に形成された穴の開口部の方が極端に大きくなってしまった。このとき形成された穴のアスペクト比（穴深さ／穴径）は０．９であった。このときの結果を図４に示す。
【００５２】
（比較例２）
圧電性を有する４インチ（１００ｍｍ）の３６°回転ＹカットＬｉＴａＯ３単結晶圧電基板を用いて、穴を開ける基板表面は、面粗さＲａが０．５μｍのラップ面としたこと以外は実施例１と同様にサンドブラスト法による穴あけ加工を行ったところ、穴の開口部に大きなカケやチッピングが多数生じ、また前記圧電性を有する圧電基板とドライフィルムレジストの密着性が悪く、加工途中に穴周辺でドライフィルムレジストが剥離して穴径を制御することが出来なかった。すなわち、弾性表面波用ウエハレベルパッケージ材料を製造することが出来なかった。
【００５３】
実施例及び比較例から、圧電性が消失された単結晶圧電基板を用いることによって、穴あけ加工時における穴の開口部でカケやチッピングが生じてしまうことを抑止することができ、さらに穴あけ加工時に用いられるマスク材の開口部よりも、前記圧電性が消失された単結晶圧電基板上に形成される穴の開口部の方が大きくなりすぎてしまうことも抑止でき、深さ方向に効率良く穴あけ加工を進行できることがわかる。
さらに、このようにして製造されたパッケージ材料と、圧電性を有する単結晶圧電基板とを接合させることによって、効果的に気密封止及び低背化され、さらに信頼性の良好な接合ウエハ及び弾性表面波デバイスを製造できることがわかる。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５５】
１…弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料、
２…圧電性が消失された単結晶圧電基板、 ３…穴、 ３′…銅で充填された穴、
４ａ、４ｂ、４ｃ…Ａｕパッド、 ５…積層回路、 ６…銅配線、
７…圧電性を有する単結晶圧電基板、 ８…弾性表面波励振検出用の電極、
１０…積層回路が形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料、
２０…弾性表面波デバイス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、圧電性が消失された単結晶圧電基板に穴が形成されているものであることを特徴とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項２】
前記穴が形成されている基板表面の面粗さＲａが、０．３μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項３】
前記圧電性が消失された単結晶圧電基板は、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項４】
前記圧電性が消失された単結晶圧電基板の片面もしくは両面に、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂からなる積層回路が形成されているものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と同じ素材であり、かつ圧電性を有する単結晶圧電基板に弾性表面波励振検出用の電極が形成されたものであるウエハと、
請求項４に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料に形成された穴が金属材料で充填され、さらに前記金属材料で充填された穴の位置に金属パッドが形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と、
が接合されてなるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハ。
【請求項６】
請求項５に記載のウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハから切断されることによって得られる気密封止された弾性表面波デバイス。
【請求項１】
少なくとも、圧電性が消失された単結晶圧電基板に穴が形成されているものであることを特徴とする弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項２】
前記穴が形成されている基板表面の面粗さＲａが、０．３μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項３】
前記圧電性が消失された単結晶圧電基板は、ＬｉＴａＯ３またはＬｉＮｂＯ３からなるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項４】
前記圧電性が消失された単結晶圧電基板の片面もしくは両面に、ポリイミド、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンエーテル、ベンゾシクロブテンのうち少なくとも一種類以上の樹脂からなる積層回路が形成されているものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と同じ素材であり、かつ圧電性を有する単結晶圧電基板に弾性表面波励振検出用の電極が形成されたものであるウエハと、
請求項４に記載の弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料に形成された穴が金属材料で充填され、さらに前記金属材料で充填された穴の位置に金属パッドが形成された弾性表面波デバイス用ウエハレベルパッケージ材料と、
が接合されてなるウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハ。
【請求項６】
請求項５に記載のウエハレベルパッケージ弾性表面波デバイス接合ウエハから切断されることによって得られる気密封止された弾性表面波デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０９６６２（Ｐ２０１２−２０９６６２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２２２０（Ｐ２０１１−７２２２０）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
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