弾性表面波装置及び弾性表面波装置の製造方法
【課題】 半導体基板にＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成した
弾性表面波装置において、弾性表面波素子を形成する部分の平坦度を確保し、良好な特性
の得られる弾性表面波装置および弾性表面波装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体基板にＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え、一つのチップに構
成された弾性表面波装置１であって、弾性表面波素子領域における半導体基板３０上及び
素子絶縁膜３３上でかつ弾性表面波素子２４が形成された領域の下方に、ＩＤＴ電極２２
の電極指２１に略平行で同じピッチＰである線状の層厚み調整膜３２，３５を形成する。
弾性表面波装置において、弾性表面波素子を形成する部分の平坦度を確保し、良好な特性
の得られる弾性表面波装置および弾性表面波装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体基板にＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え、一つのチップに構
成された弾性表面波装置１であって、弾性表面波素子領域における半導体基板３０上及び
素子絶縁膜３３上でかつ弾性表面波素子２４が形成された領域の下方に、ＩＤＴ電極２２
の電極指２１に略平行で同じピッチＰである線状の層厚み調整膜３２，３５を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板にＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え、一つのチップに構成
した弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷ共振子またはＳＡＷフィルタに代表される弾性表面波素子は、高周波、小型、量
産性などの優れた特徴を有することから、通信分野で広く利用されている。近年、携帯通
信機器等の普及により、高周波域で用いられる部品の小型化、軽量化が強く求められてい
る。
この要求に対して、例えば非特許文献１に示すように、弾性表面波素子をフィルタ単体
として用いるのではなく高周波増幅回路などがその一部に形成された半導体基板上に、圧
電薄膜を成膜し、ＳＡＷフィルタを形成した弾性表面波装置が提案されている。
【０００３】
【非特許文献１】J.H.Viseer，IEEE，Ultrasonics Symposium，p.195−200（1989）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような、半導体基板にＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成
した弾性表面波装置において、ＩＣ領域には半導体素子とそれらを接続する配線が絶縁膜
を介して積層して形成される。一方、弾性表面波素子領域には絶縁膜のみが積層されるた
め、ＩＣ領域と弾性表面波素子領域との間に段差が生ずる。通常、このような弾性表面波
装置は、半導体ウエハに多数の弾性表面波装置をそれぞれを隣接するように形成している
が、絶縁層などの層を積層していくことによってこの段差が傾斜を伴なって弾性表面波素
子領域に進行し、弾性表面波素子領域表面の平坦度を確保できないという問題がある。表
面の平坦度が悪いと弾性表面波素子の製作にあたり寸法精度を確保できず、弾性表面波素
子の特性を劣化させる。また、平坦度が悪いことによる表面の凹凸が圧電薄膜を形成する
際の膜厚のばらつきとなり、弾性表面波素子の共振周波数がばらつくことが予想される。
【０００５】
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、その目的は、半導体基板にＩ
Ｃ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成した弾性表面波装置において、
弾性表面波素子領域の平坦度を確保し、良好な特性の得られる弾性表面波装置および弾性
表面波装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の弾性表面波装置は、半導体基板に少なくともＩＣ
領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成された弾性表面波装置であって、
前記ＩＣ領域には半導体素子と、前記半導体素子を覆い弾性表面波素子領域にも及ぶ素子
絶縁膜が形成された半導体素子層と、前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を
行う配線と前記配線間の絶縁し弾性表面波素子領域にも及ぶ配線絶縁膜を積層して形成さ
れた配線層と、前記配線絶縁膜の上方に形成された圧電薄膜と、前記弾性表面波素子領域
における前記圧電薄膜の上に形成された多数の電極指を設けたＩＤＴ電極を備える弾性表
面波素子と、を少なくとも備え、前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上ある
いは前記素子絶縁膜または前記配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子が形成された領
域の下方に、少なくとも一層の前記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状
の層厚み調整膜が形成されたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、弾性表面波素子領域における半導体基板上あるいは素子絶縁膜また
は配線絶縁膜の上に層厚み調整膜を設けることにより、ＩＣ領域と弾性表面波素子領域の
段差を減少させることができ、弾性表面波素子領域の平坦度を確保できる。また、層厚み
調整膜をＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチで線状に設けることにより、ＩＤＴ電
極で励振された弾性表面波が乱反射を起こすことがない。
このように、平坦な弾性表面波素子領域に弾性表面波素子を形成することができること
で、寸法精度のよいＩＤＴ電極を形成でき弾性表面波素子の共振周波数のばらつきを減少
させ、さらに弾性表面波の乱反射を防止できることから、特性の良好な弾性表面波装置を
提供できる。
【０００８】
本発明の弾性表面波装置は、前記層厚み調整膜は前記電極指の線幅の中心線と前記層厚
み調整膜の線幅の中心線を同じくする位置を基準に前記電極指のピッチと同じピッチに形
成されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、弾性表面波の乱反射を効果的に防止することができ、特性の良好な
弾性表面波装置を提供できる。
【００１０】
本発明の弾性表面波装置は、前記電極指の線幅と前記層厚み調整膜の線幅とが同じ線幅
にて形成されたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、弾性表面波の乱反射をさらに効果的に防止することができ、特性の
良好な弾性表面波装置を提供できる。
【００１２】
本発明の弾性表面波装置は、前記層厚み調整膜は非連続の線状の形状であることを特徴
とする。
【００１３】
この構成によれば、層厚み調整膜の製作を容易にし、また層厚み調整膜の設計の自由度
が増す。
【００１４】
本発明の弾性表面波装置は、前記配線絶縁膜と前記圧電薄膜の間に耐湿膜がさらに形成
されたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、ＩＣを湿度の影響から保護することができ、信頼性の高い弾性表面
波装置を提供できる。
【００１６】
本発明の弾性表面波装置の製造方法は、半導体基板に少なくともＩＣ領域と弾性表面波
素子領域とを備え一つのチップに構成した弾性表面波装置の製造方法であって、前記半導
体基板の前記ＩＣ領域に半導体素子と、前記半導体素子を覆う素子絶縁膜とを備える半導
体素子層を形成する工程と、前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を行う配線
と前記配線間の絶縁をする配線絶縁膜を積層して備えた配線層を形成する工程と、前記弾
性表面波素子領域には前記半導体素子層を構成する前記素子絶縁膜と、前記配線層を構成
する前記配線絶縁膜とが積層しており、前記配線絶縁膜の上方に圧電薄膜を形成する工程
と、前記弾性表面波素子領域における前記圧電薄膜の上に弾性表面波素子を形成する工程
と、を少なくとも備え、前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上あるいは前記
素子絶縁膜または前記配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子を形成した領域の下方に
、少なくとも一層の前記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状の層厚み調
整膜を形成する工程を備えることを特徴とする。
【００１７】
この弾性表面波装置の製造方法によれば、弾性表面波素子領域における半導体基板上あ
るいは素子絶縁膜または配線絶縁膜の上に層厚み調整膜を設けることにより、ＩＣ領域と
弾性表面波素子領域の段差を減少させることができ、弾性表面波素子領域の平坦度を確保
できる。また、層厚み調整膜をＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチで線状に設ける
ことにより、ＩＤＴ電極で励振された弾性表面波が乱反射を起こすことがない。
このように、平坦な弾性表面波素子領域に弾性表面波素子を形成することができること
で、寸法精度のよいＩＤＴ電極を形成でき弾性表面波素子の共振周波数のばらつきを減少
させ、さらに弾性表面波の乱反射を防止できることから、特性の良好な弾性表面波装置の
製造方法を提供できる。
【００１８】
本発明の弾性表面波装置の製造方法は、前記層厚み調整膜を形成する工程は、前記配線
を形成する工程と同一工程であり、前記層厚み調整膜は同一層の前記配線と共に形成する
ことを特徴とする。
【００１９】
この弾性表面波装置の製造方法によれば、層厚み調整膜をＩＣ領域の配線を形成する工
程と同一工程で形成することができ、効率よく層厚み調整膜を形成することができる。
【００２０】
本発明の弾性表面波装置の製造方法は、前記配線絶縁膜と前記圧電薄膜の間に耐湿膜を
形成する工程をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
この弾性表面波装置の製造方法によれば、ＩＣを湿度の影響から保護することができ、
信頼性の高い弾性表面波装置の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る実施形態の弾性表面波装置を示す模式平面図である。
弾性表面波装置１は、半導体基板にＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０を備えてい
る。ＩＣ領域１０には半導体基板に半導体素子（図２に示す）が形成され、その上に半導
体素子を接続するＡｌ配線１１が積層されている。そして、外部との電気的接続のために
Ａｌパッド１２が設けられている。また、ＩＣ領域１０には、弾性表面波素子２４を駆動
する発振回路などの高周波回路が含まれている。
弾性表面波素子領域２０には、ＩＤＴ電極２２と反射器２３を備えた弾性表面波素子２
４としてのＳＡＷ共振子が形成されている。ＩＤＴ電極２２は電極指２１を備え、それぞ
れが交互に噛み合うように配置されている。また、外部との電気的接続のためにＡｌパッ
ド２５が設けられている。
このように、半導体基板にＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０とを備え、一つのチ
ップとして弾性表面波装置１を構成している。
【００２４】
図２は、図１における弾性表面波装置１のＡ−Ａ断線に沿う模式部分断面図である。
シリコンからなる半導体基板３０上のＩＣ領域１０に、従来知られた方法で多数の半導
体素子３１が形成されている。また、半導体基板３０上の弾性表面波素子領域２０に、Ａ
ｌからなる層厚み調整膜３２が形成されている。そして、半導体素子３１と第１の層厚み
調整膜３２の上にＳｉＯ2からなる素子絶縁膜３３を形成し、半導体素子３１を絶縁する
。このようにして、ＩＣ領域１０に半導体素子３１と素子絶縁膜３３から構成された半導
体素子層４０が形成されている。
【００２５】
ＩＣ領域１０の素子絶縁膜３３の上には、半導体素子３１を接続するＡｌ配線１１が形
成され、弾性表面波素子領域２０の素子絶縁膜３３の上には第２の層厚み調整膜３５が形
成されている。この第２の層厚み調整膜３５はＡｌ配線１１と同一の工程で設けられ、Ａ
ｌ配線３３と同じ膜厚で形成されている。そして、Ａｌ配線１１の上にＳｉＯ2からなる
配線絶縁膜３６を形成する。このようにして、ＩＣ領域１０にＡｌ配線１１と配線絶縁膜
３６から構成された配線層４１が形成されている。
そして、配線絶縁膜３６の上にはＳｉ3Ｎ4からなる耐湿膜３７が形成され、耐湿膜３７
の上にはＺｎＯからなる圧電薄膜３８が形成されている。さらに、弾性表面波素子領域２
０の圧電薄膜３８上にはＡｌからなる弾性表面波素子２４が形成されている。
【００２６】
次に、層厚み調整膜について詳しく説明する。
図３は図１におけるＢ−Ｂ断線に沿う模式断面図であり、図４は層厚み調整膜の配置パ
ターンを示す模式平面図である。
図４において、例えば、半導体基板３０上に形成する第１の層厚み調整膜３２は、弾性
表面波素子領域２０に配置される。第１の層厚み調整膜３２は、ＩＤＴ電極の電極指にほ
ぼ平行でかつ線状に形成されている。また、第２の層厚み調整膜３５も上記を同様の形状
で配置されている。
【００２７】
図３において、弾性表面波素子２４を構成するＩＤＴ電極２２は電極指２１を備え、電
極指２１はピッチＰで連続して形成されている。また、反射器２３の電極２６も同様にピ
ッチＰにて形成され、弾性表面波素子２４はピッチＰで電極が連続して並んだ形状となっ
ている。そして、電極指２１及び反射器２３の電極２６の線幅Ｗは同一に形成されている
。ここで、ピッチＰは弾性表面波の波長をλとすると、Ｐ＝λ／２となるように設計され
ている。
【００２８】
第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５は、電極指２１の線幅Ｗの中心線
を同じくする位置を基準に、電極指２１のピッチＰと同一に形成されている。
また、第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５の線幅Ｗは、電極指２１の
線幅Ｗと同一に形成されている。
なお、第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５を形成する領域は、弾性表
面波素子２４を形成する領域と同一或いはそれよりも広く形成されている。
また、配線層を多層に積層する場合には、配線絶縁膜の上に上記と同様な形状の層厚み
調整膜を適宜形成すれば、配線層を多層に形成してもＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域
２０の段差を少なくすることができる。
【００２９】
このように、弾性表面波装置１の弾性表面波素子領域２０に第１の層厚み調整膜３２及
び第２の層厚み調整膜３５を形成することにより、ＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２
０の間の段差を減少させることができる。このことから、弾性表面波素子領域２０におけ
る絶縁層などの層を積層していくことによる、段差が傾斜を伴なって弾性表面波素子領域
２０に進行するのを軽減でき、弾性表面波素子領域２０の平坦度を確保できる。
そして、この平坦度の確保された弾性表面波素子領域２０に、弾性表面波素子２４を寸
法精度よく形成することができるため、特性の良好な弾性表面波素子２４を得ることがで
きる。
【００３０】
また、ＩＤＴ電極２２で励振された弾性表面波はおよそ１波長分の深さに進行すること
から、層厚み調整膜をＩＤＴ電極２２の電極指２１と交差するように設けると、弾性表面
波が干渉或いは散乱を生じ、弾性表面波が減衰し良好な特性が得られなくなる。このため
、本実施形態では第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５をＩＤＴ電極２２
の電極指２１とほぼ平行でかつ同じピッチで設けることで、深さ方向に進行した弾性表面
波の乱反射を防止することができる。
以上のように、特性の良い弾性表面波素子２４を形成することができ、良好な特性を持
った弾性表面波装置１を提供できる。
（層厚み調整膜の配置パターンにおける変形例）
【００３１】
図５は層厚み調整膜の配置パターンの変形例を示す模式平面図である。
層厚み調整膜の配置パターンとして、図５（ａ）に示すように、非連続の線状のパター
とした層厚み調整膜５０でも良い。例えば、半導体基板３０の弾性表面波素子領域２０に
形成する第１の層厚み調整膜５０は、一つの線状の層厚み調整膜を分割したように形成さ
れている。なお、この分割した部分（膜のない部分）は隣り合う層厚み調整膜の分割した
部分と重ならないように形成するのが望ましい。
このようにすれば、層厚み調整膜の製作を容易にし、また層厚み調整膜の設計の自由度
が増す。
【００３２】
さらに、図５（ｂ）に示すように、弾性表面波素子と同じパターンを形成した層厚み調
整膜５１であっても実施可能である。
このようにすれば、弾性表面波素子を形成する際に用いられるフォトマスクを共用化す
ることができる。
【００３３】
図６は層厚み調整膜の線幅と弾性表面波素子との位置関係の変形例を示す模式部分断面
図である。
図６（ａ）に示すように、層厚み調整膜の線幅Ｗ１は、電極指２１の線幅Ｗより広く形
成しても良い。
例えば、第２の層厚み調整膜３５は電極指２１の線幅Ｗの中心線を同じくする位置を基
準に、電極指２１のピッチＰと同一に形成され、その層厚み調整膜の線幅Ｗ１は、電極指
２１の線幅Ｗより広く形成されている。
【００３４】
また、図６（ｂ）に示すように、層厚み調整膜の線幅Ｗ２は、電極指２１の線幅Ｗより
狭く形成しても良い。
例えば、第２の層厚み調整膜３５は電極指２１の線幅Ｗの中心線を同じくする位置を基
準に、電極指２１のピッチＰと同一に形成され、その層厚み調整膜の線幅Ｗ２は、電極指
２１の線幅Ｗより狭く形成されている。
【００３５】
さらに、図６（ｃ）に示すように、層厚み調整膜を電極指２１のピッチＰと同一である
が、電極指２１の線幅Ｗの中心線を異ならせ、電極指２１の線幅Ｗを含む線幅Ｗ３で形成
しても良い。
例えば、第２の層厚み調整膜３５は電極指２１のピッチＰと同一に形成され、層厚み調
整膜３５の線幅Ｗ３は、電極指２１を含む位置で電極指２１の線幅Ｗの中心線が異なるよ
うに配置されている。このため、層厚み調整膜３５の線幅Ｗ３は電極指２１の線幅Ｗより
広く形成されている。
【００３６】
以上のような構成は第１の層厚み調整膜であっても同様であり、およそ１波長分の深さ
に進行する弾性表面波を乱反射させることがない。
【００３７】
なお、本実施形態では耐湿膜３７を設けた例にて説明したが、弾性表面波装置１のパッケージ方法や使用される環境により、耐湿膜３７を設けない実施もできる。
また、弾性表面波素子領域２０において、さらに平坦度を要求する場合には、配線絶縁膜３６或いは耐湿膜３７を形成後に、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理を行い、さらに精度の良い平坦度を得ることができる。
または、スピンコートにて塗布するガラス（Spin on Glass。以下、「ＳＯＧ」と書く）を素子絶縁膜３３に用いることでも、精度の良い平坦度を得ることができる。
また、層厚み調整膜３２，３５をアースすることにより、弾性表面波素子２４を電磁的にシールドすることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、弾性表面波装置の製造方法について説明する。
図７は本発明に係る弾性表面波装置の製造方法を示す工程説明図であり、図７（ａ）か
ら（ｄ）の順に工程が進行する。
図７（ａ）において、シリコンからなる半導体基板３０のＩＣ領域１０に、従来知られ
た方法で多数の半導体素子３１を形成する。また、半導体基板３０上の弾性表面波素子領
域２０にＡｌからなる第１の層厚み調整膜３２を形成する。第１の層厚み調整膜３２は図
４に示すように、弾性表面波素子のＩＤＴ電極の電極指にほぼ平行でかつ線状に形成する
。また、この第１の層厚み調整膜３２は、ＩＤＴ電極の電極指のピッチおよび線幅と同一
に形成している。
そして、図７（ｂ）に示すように、半導体基板３０の上にＳｉＯ2からなる素子絶縁膜
３３を形成し、半導体素子３１を絶縁する。このとき、ＩＣ領域１０だけでなく弾性表面
波素子領域２０においても素子絶縁膜３３を形成する。
このようにして、ＩＣ領域１０に半導体素子３１と素子絶縁膜３３から構成する半導体
素子層４０を形成する。
【００３９】
次に、図７（ｃ）に示すように、ＩＣ領域１０における半導体素子３１上の素子絶縁膜
３３の一部をエッチングにより除去しＡｌを埋め込み、半導体素子３１と導通するＡｌ配
線１１を形成する。また、弾性表面波素子領域２０には第２の層厚み調整膜３５を、Ａｌ
配線１１と同時に形成する。第２の層厚み調整膜３５は第１の層厚み調整膜３２と同様に
、弾性表面波素子のＩＤＴ電極の電極指にほぼ平行でかつ線状に形成する。
そして、ＩＣ領域１０および弾性表面波素子領域２０にＳｉＯ2からなる配線絶縁膜３
６を形成し、Ａｌ配線１１を絶縁する。
このようにして、ＩＣ領域１０にＡｌ配線１１と配線絶縁膜３６から構成する配線層４
１を形成する。
【００４０】
次に、図７（ｄ）に示すように、Ｓｉ3Ｎ4からなる耐湿膜３７をＩＣ領域１０および弾
性表面波素子領域２０に形成することでＩＣの耐湿性向上を図ることができる。
そして、耐湿膜３７の上に、ＺｎＯからなる圧電薄膜３８を、ＩＣ領域１０および弾性
表面波素子領域２０に形成する。
その後、弾性表面波素子領域２０の圧電薄膜３８上に弾性表面波素子２４を形成する。
弾性表面波素子２４は、図１に示したＩＤＴ電極２２と反射器２３を備えたＳＡＷ共振子
として構成されている。
このようにして、半導体基板３０にＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０を備え、一
つのチップに構成した弾性表面波装置１を得ることができる。
【００４１】
なお、配線層を多層に積層する場合には、配線絶縁膜の上に上記と同様な形状の層厚み
調整膜を適宜形成すれば、配線層を多層に形成してもＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域
２０の段差を少なくすることができる。
また、層厚み調整膜の配置パターンは、第１の実施形態における変形例で説明した配置
パターンを設けても良い。
【００４２】
このように、本実施形態の弾性表面波装置の製造方法では、弾性表面波装置１の弾性表
面波素子領域２０に第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５を形成すること
により、ＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０の間の段差を減少させることができる。
このことから、弾性表面波素子領域２０における絶縁層などの層を積層していくことによ
る、段差が傾斜を伴って弾性表面波素子領域２０に進行するのを軽減でき、弾性表面波
素子領域２０の平坦度を確保できる。
そして、この平坦度の確保された弾性表面波素子領域２０に、弾性表面波素子２４を寸
法精度よく形成することができるため、特性の良好な弾性表面波素子２４を得ることがで
きる。
【００４３】
また、ＩＤＴ電極２２で励振された弾性表面波はおよそ１波長分の深さに進行することから、第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５をＩＤＴ電極２２の電極指２１と同じピッチで設けることで、深さ方向に進行した弾性表面波を乱反射させることがない。
以上のように、本発明に係る弾性表面波装置の製造方法は、特性の良い弾性表面波素子２４を形成することができ、良好な特性を持った弾性表面波装置１を提供できる。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、弾性表面波装置の製造方法の変形例について説明する。
図２や図７（ｂ）に示す素子絶縁膜３３は、高周波化、配線の微細化に伴い気相法を用いた成膜を行うことが多い。しかしながら、数百ＭＨｚ以下の比較的低周波の場合は、配線は０．３５μｍ以上の旧世代の配線でも可能である。この場合、ＳＯＧを素子絶縁膜３３に用いることで、より安価な成膜が提供できる。なお、ＳＯＧ工程は液状ガラスを、スピンコートにてプレ回転３００ｒｐｍで３秒、メイン回転３０００ｒｐｍで１０秒でウエハ上に塗布を行う。その後、ベイク炉にて８０℃で３分処理を行い、最後にキュアを３００℃で６０分することで作成した。
以上のように、本発明に係る弾性表面波装置の製造方法は、特性の良い弾性表面波素子２４を形成することができ、良好な特性を持った弾性表面波装置１を安価に提供できる。
【００４５】
なお、実施形態において半導体基板の材料としてシリコンを用いて説明をしたが、他に例えば、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＳｎ、ＰｂＳ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＺｎＳｅなどを用いることができる。
また、実施形態において圧電薄膜の材料としてＺｎＯを用いて説明したが、他に例えば、ＡｌＮなどが利用できる。
さらに、実施形態において弾性表面波素子としてＳＡＷ共振子の場合について説明したが、弾性表面波フィルタを構成することも可能である。
また、圧電薄膜の下にＩＤＴを形成する構造も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る実施形態の弾性表面波装置を示す模式平面図。
【図２】弾性表面波装置の模式部分断面図。
【図３】弾性表面波装置の模式部分断面図。
【図４】層厚み調整膜の配置パターンを示す模式平面図。
【図５】他の層厚み調整膜の配置パターンを示す模式平面図。
【図６】他の弾性表面波素子と層厚み調整膜の位置関係を示す模式部分断面図。
【図７】弾性表面波装置の製造方法を示す工程説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１…弾性表面波装置、１０…ＩＣ領域、１１…配線としてのＡｌ配線、２０…弾性表面
波素子領域、２１…電極指、２２…ＩＤＴ電極、２３…反射器、２４…弾性表面波素子、
３０…半導体基板、３１…半導体素子、３２…層厚み調整膜としての第１の層厚み調整膜
、３３…素子絶縁膜、３５…層厚み調整膜としての第２の層厚み調整膜、３６…配線絶縁
膜、３７…耐湿膜、３８…圧電薄膜、４０…半導体素子層、４１…配線層、Ｐ…ピッチ、
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３…弾性表面波素子の線幅および層厚み調整膜の線幅。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板にＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え、一つのチップに構成
した弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷ共振子またはＳＡＷフィルタに代表される弾性表面波素子は、高周波、小型、量
産性などの優れた特徴を有することから、通信分野で広く利用されている。近年、携帯通
信機器等の普及により、高周波域で用いられる部品の小型化、軽量化が強く求められてい
る。
この要求に対して、例えば非特許文献１に示すように、弾性表面波素子をフィルタ単体
として用いるのではなく高周波増幅回路などがその一部に形成された半導体基板上に、圧
電薄膜を成膜し、ＳＡＷフィルタを形成した弾性表面波装置が提案されている。
【０００３】
【非特許文献１】J.H.Viseer，IEEE，Ultrasonics Symposium，p.195−200（1989）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような、半導体基板にＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成
した弾性表面波装置において、ＩＣ領域には半導体素子とそれらを接続する配線が絶縁膜
を介して積層して形成される。一方、弾性表面波素子領域には絶縁膜のみが積層されるた
め、ＩＣ領域と弾性表面波素子領域との間に段差が生ずる。通常、このような弾性表面波
装置は、半導体ウエハに多数の弾性表面波装置をそれぞれを隣接するように形成している
が、絶縁層などの層を積層していくことによってこの段差が傾斜を伴なって弾性表面波素
子領域に進行し、弾性表面波素子領域表面の平坦度を確保できないという問題がある。表
面の平坦度が悪いと弾性表面波素子の製作にあたり寸法精度を確保できず、弾性表面波素
子の特性を劣化させる。また、平坦度が悪いことによる表面の凹凸が圧電薄膜を形成する
際の膜厚のばらつきとなり、弾性表面波素子の共振周波数がばらつくことが予想される。
【０００５】
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、その目的は、半導体基板にＩ
Ｃ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成した弾性表面波装置において、
弾性表面波素子領域の平坦度を確保し、良好な特性の得られる弾性表面波装置および弾性
表面波装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の弾性表面波装置は、半導体基板に少なくともＩＣ
領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成された弾性表面波装置であって、
前記ＩＣ領域には半導体素子と、前記半導体素子を覆い弾性表面波素子領域にも及ぶ素子
絶縁膜が形成された半導体素子層と、前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を
行う配線と前記配線間の絶縁し弾性表面波素子領域にも及ぶ配線絶縁膜を積層して形成さ
れた配線層と、前記配線絶縁膜の上方に形成された圧電薄膜と、前記弾性表面波素子領域
における前記圧電薄膜の上に形成された多数の電極指を設けたＩＤＴ電極を備える弾性表
面波素子と、を少なくとも備え、前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上ある
いは前記素子絶縁膜または前記配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子が形成された領
域の下方に、少なくとも一層の前記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状
の層厚み調整膜が形成されたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、弾性表面波素子領域における半導体基板上あるいは素子絶縁膜また
は配線絶縁膜の上に層厚み調整膜を設けることにより、ＩＣ領域と弾性表面波素子領域の
段差を減少させることができ、弾性表面波素子領域の平坦度を確保できる。また、層厚み
調整膜をＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチで線状に設けることにより、ＩＤＴ電
極で励振された弾性表面波が乱反射を起こすことがない。
このように、平坦な弾性表面波素子領域に弾性表面波素子を形成することができること
で、寸法精度のよいＩＤＴ電極を形成でき弾性表面波素子の共振周波数のばらつきを減少
させ、さらに弾性表面波の乱反射を防止できることから、特性の良好な弾性表面波装置を
提供できる。
【０００８】
本発明の弾性表面波装置は、前記層厚み調整膜は前記電極指の線幅の中心線と前記層厚
み調整膜の線幅の中心線を同じくする位置を基準に前記電極指のピッチと同じピッチに形
成されたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、弾性表面波の乱反射を効果的に防止することができ、特性の良好な
弾性表面波装置を提供できる。
【００１０】
本発明の弾性表面波装置は、前記電極指の線幅と前記層厚み調整膜の線幅とが同じ線幅
にて形成されたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、弾性表面波の乱反射をさらに効果的に防止することができ、特性の
良好な弾性表面波装置を提供できる。
【００１２】
本発明の弾性表面波装置は、前記層厚み調整膜は非連続の線状の形状であることを特徴
とする。
【００１３】
この構成によれば、層厚み調整膜の製作を容易にし、また層厚み調整膜の設計の自由度
が増す。
【００１４】
本発明の弾性表面波装置は、前記配線絶縁膜と前記圧電薄膜の間に耐湿膜がさらに形成
されたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、ＩＣを湿度の影響から保護することができ、信頼性の高い弾性表面
波装置を提供できる。
【００１６】
本発明の弾性表面波装置の製造方法は、半導体基板に少なくともＩＣ領域と弾性表面波
素子領域とを備え一つのチップに構成した弾性表面波装置の製造方法であって、前記半導
体基板の前記ＩＣ領域に半導体素子と、前記半導体素子を覆う素子絶縁膜とを備える半導
体素子層を形成する工程と、前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を行う配線
と前記配線間の絶縁をする配線絶縁膜を積層して備えた配線層を形成する工程と、前記弾
性表面波素子領域には前記半導体素子層を構成する前記素子絶縁膜と、前記配線層を構成
する前記配線絶縁膜とが積層しており、前記配線絶縁膜の上方に圧電薄膜を形成する工程
と、前記弾性表面波素子領域における前記圧電薄膜の上に弾性表面波素子を形成する工程
と、を少なくとも備え、前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上あるいは前記
素子絶縁膜または前記配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子を形成した領域の下方に
、少なくとも一層の前記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状の層厚み調
整膜を形成する工程を備えることを特徴とする。
【００１７】
この弾性表面波装置の製造方法によれば、弾性表面波素子領域における半導体基板上あ
るいは素子絶縁膜または配線絶縁膜の上に層厚み調整膜を設けることにより、ＩＣ領域と
弾性表面波素子領域の段差を減少させることができ、弾性表面波素子領域の平坦度を確保
できる。また、層厚み調整膜をＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチで線状に設ける
ことにより、ＩＤＴ電極で励振された弾性表面波が乱反射を起こすことがない。
このように、平坦な弾性表面波素子領域に弾性表面波素子を形成することができること
で、寸法精度のよいＩＤＴ電極を形成でき弾性表面波素子の共振周波数のばらつきを減少
させ、さらに弾性表面波の乱反射を防止できることから、特性の良好な弾性表面波装置の
製造方法を提供できる。
【００１８】
本発明の弾性表面波装置の製造方法は、前記層厚み調整膜を形成する工程は、前記配線
を形成する工程と同一工程であり、前記層厚み調整膜は同一層の前記配線と共に形成する
ことを特徴とする。
【００１９】
この弾性表面波装置の製造方法によれば、層厚み調整膜をＩＣ領域の配線を形成する工
程と同一工程で形成することができ、効率よく層厚み調整膜を形成することができる。
【００２０】
本発明の弾性表面波装置の製造方法は、前記配線絶縁膜と前記圧電薄膜の間に耐湿膜を
形成する工程をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
この弾性表面波装置の製造方法によれば、ＩＣを湿度の影響から保護することができ、
信頼性の高い弾性表面波装置の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る実施形態の弾性表面波装置を示す模式平面図である。
弾性表面波装置１は、半導体基板にＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０を備えてい
る。ＩＣ領域１０には半導体基板に半導体素子（図２に示す）が形成され、その上に半導
体素子を接続するＡｌ配線１１が積層されている。そして、外部との電気的接続のために
Ａｌパッド１２が設けられている。また、ＩＣ領域１０には、弾性表面波素子２４を駆動
する発振回路などの高周波回路が含まれている。
弾性表面波素子領域２０には、ＩＤＴ電極２２と反射器２３を備えた弾性表面波素子２
４としてのＳＡＷ共振子が形成されている。ＩＤＴ電極２２は電極指２１を備え、それぞ
れが交互に噛み合うように配置されている。また、外部との電気的接続のためにＡｌパッ
ド２５が設けられている。
このように、半導体基板にＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０とを備え、一つのチ
ップとして弾性表面波装置１を構成している。
【００２４】
図２は、図１における弾性表面波装置１のＡ−Ａ断線に沿う模式部分断面図である。
シリコンからなる半導体基板３０上のＩＣ領域１０に、従来知られた方法で多数の半導
体素子３１が形成されている。また、半導体基板３０上の弾性表面波素子領域２０に、Ａ
ｌからなる層厚み調整膜３２が形成されている。そして、半導体素子３１と第１の層厚み
調整膜３２の上にＳｉＯ2からなる素子絶縁膜３３を形成し、半導体素子３１を絶縁する
。このようにして、ＩＣ領域１０に半導体素子３１と素子絶縁膜３３から構成された半導
体素子層４０が形成されている。
【００２５】
ＩＣ領域１０の素子絶縁膜３３の上には、半導体素子３１を接続するＡｌ配線１１が形
成され、弾性表面波素子領域２０の素子絶縁膜３３の上には第２の層厚み調整膜３５が形
成されている。この第２の層厚み調整膜３５はＡｌ配線１１と同一の工程で設けられ、Ａ
ｌ配線３３と同じ膜厚で形成されている。そして、Ａｌ配線１１の上にＳｉＯ2からなる
配線絶縁膜３６を形成する。このようにして、ＩＣ領域１０にＡｌ配線１１と配線絶縁膜
３６から構成された配線層４１が形成されている。
そして、配線絶縁膜３６の上にはＳｉ3Ｎ4からなる耐湿膜３７が形成され、耐湿膜３７
の上にはＺｎＯからなる圧電薄膜３８が形成されている。さらに、弾性表面波素子領域２
０の圧電薄膜３８上にはＡｌからなる弾性表面波素子２４が形成されている。
【００２６】
次に、層厚み調整膜について詳しく説明する。
図３は図１におけるＢ−Ｂ断線に沿う模式断面図であり、図４は層厚み調整膜の配置パ
ターンを示す模式平面図である。
図４において、例えば、半導体基板３０上に形成する第１の層厚み調整膜３２は、弾性
表面波素子領域２０に配置される。第１の層厚み調整膜３２は、ＩＤＴ電極の電極指にほ
ぼ平行でかつ線状に形成されている。また、第２の層厚み調整膜３５も上記を同様の形状
で配置されている。
【００２７】
図３において、弾性表面波素子２４を構成するＩＤＴ電極２２は電極指２１を備え、電
極指２１はピッチＰで連続して形成されている。また、反射器２３の電極２６も同様にピ
ッチＰにて形成され、弾性表面波素子２４はピッチＰで電極が連続して並んだ形状となっ
ている。そして、電極指２１及び反射器２３の電極２６の線幅Ｗは同一に形成されている
。ここで、ピッチＰは弾性表面波の波長をλとすると、Ｐ＝λ／２となるように設計され
ている。
【００２８】
第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５は、電極指２１の線幅Ｗの中心線
を同じくする位置を基準に、電極指２１のピッチＰと同一に形成されている。
また、第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５の線幅Ｗは、電極指２１の
線幅Ｗと同一に形成されている。
なお、第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５を形成する領域は、弾性表
面波素子２４を形成する領域と同一或いはそれよりも広く形成されている。
また、配線層を多層に積層する場合には、配線絶縁膜の上に上記と同様な形状の層厚み
調整膜を適宜形成すれば、配線層を多層に形成してもＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域
２０の段差を少なくすることができる。
【００２９】
このように、弾性表面波装置１の弾性表面波素子領域２０に第１の層厚み調整膜３２及
び第２の層厚み調整膜３５を形成することにより、ＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２
０の間の段差を減少させることができる。このことから、弾性表面波素子領域２０におけ
る絶縁層などの層を積層していくことによる、段差が傾斜を伴なって弾性表面波素子領域
２０に進行するのを軽減でき、弾性表面波素子領域２０の平坦度を確保できる。
そして、この平坦度の確保された弾性表面波素子領域２０に、弾性表面波素子２４を寸
法精度よく形成することができるため、特性の良好な弾性表面波素子２４を得ることがで
きる。
【００３０】
また、ＩＤＴ電極２２で励振された弾性表面波はおよそ１波長分の深さに進行すること
から、層厚み調整膜をＩＤＴ電極２２の電極指２１と交差するように設けると、弾性表面
波が干渉或いは散乱を生じ、弾性表面波が減衰し良好な特性が得られなくなる。このため
、本実施形態では第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５をＩＤＴ電極２２
の電極指２１とほぼ平行でかつ同じピッチで設けることで、深さ方向に進行した弾性表面
波の乱反射を防止することができる。
以上のように、特性の良い弾性表面波素子２４を形成することができ、良好な特性を持
った弾性表面波装置１を提供できる。
（層厚み調整膜の配置パターンにおける変形例）
【００３１】
図５は層厚み調整膜の配置パターンの変形例を示す模式平面図である。
層厚み調整膜の配置パターンとして、図５（ａ）に示すように、非連続の線状のパター
とした層厚み調整膜５０でも良い。例えば、半導体基板３０の弾性表面波素子領域２０に
形成する第１の層厚み調整膜５０は、一つの線状の層厚み調整膜を分割したように形成さ
れている。なお、この分割した部分（膜のない部分）は隣り合う層厚み調整膜の分割した
部分と重ならないように形成するのが望ましい。
このようにすれば、層厚み調整膜の製作を容易にし、また層厚み調整膜の設計の自由度
が増す。
【００３２】
さらに、図５（ｂ）に示すように、弾性表面波素子と同じパターンを形成した層厚み調
整膜５１であっても実施可能である。
このようにすれば、弾性表面波素子を形成する際に用いられるフォトマスクを共用化す
ることができる。
【００３３】
図６は層厚み調整膜の線幅と弾性表面波素子との位置関係の変形例を示す模式部分断面
図である。
図６（ａ）に示すように、層厚み調整膜の線幅Ｗ１は、電極指２１の線幅Ｗより広く形
成しても良い。
例えば、第２の層厚み調整膜３５は電極指２１の線幅Ｗの中心線を同じくする位置を基
準に、電極指２１のピッチＰと同一に形成され、その層厚み調整膜の線幅Ｗ１は、電極指
２１の線幅Ｗより広く形成されている。
【００３４】
また、図６（ｂ）に示すように、層厚み調整膜の線幅Ｗ２は、電極指２１の線幅Ｗより
狭く形成しても良い。
例えば、第２の層厚み調整膜３５は電極指２１の線幅Ｗの中心線を同じくする位置を基
準に、電極指２１のピッチＰと同一に形成され、その層厚み調整膜の線幅Ｗ２は、電極指
２１の線幅Ｗより狭く形成されている。
【００３５】
さらに、図６（ｃ）に示すように、層厚み調整膜を電極指２１のピッチＰと同一である
が、電極指２１の線幅Ｗの中心線を異ならせ、電極指２１の線幅Ｗを含む線幅Ｗ３で形成
しても良い。
例えば、第２の層厚み調整膜３５は電極指２１のピッチＰと同一に形成され、層厚み調
整膜３５の線幅Ｗ３は、電極指２１を含む位置で電極指２１の線幅Ｗの中心線が異なるよ
うに配置されている。このため、層厚み調整膜３５の線幅Ｗ３は電極指２１の線幅Ｗより
広く形成されている。
【００３６】
以上のような構成は第１の層厚み調整膜であっても同様であり、およそ１波長分の深さ
に進行する弾性表面波を乱反射させることがない。
【００３７】
なお、本実施形態では耐湿膜３７を設けた例にて説明したが、弾性表面波装置１のパッケージ方法や使用される環境により、耐湿膜３７を設けない実施もできる。
また、弾性表面波素子領域２０において、さらに平坦度を要求する場合には、配線絶縁膜３６或いは耐湿膜３７を形成後に、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理を行い、さらに精度の良い平坦度を得ることができる。
または、スピンコートにて塗布するガラス（Spin on Glass。以下、「ＳＯＧ」と書く）を素子絶縁膜３３に用いることでも、精度の良い平坦度を得ることができる。
また、層厚み調整膜３２，３５をアースすることにより、弾性表面波素子２４を電磁的にシールドすることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、弾性表面波装置の製造方法について説明する。
図７は本発明に係る弾性表面波装置の製造方法を示す工程説明図であり、図７（ａ）か
ら（ｄ）の順に工程が進行する。
図７（ａ）において、シリコンからなる半導体基板３０のＩＣ領域１０に、従来知られ
た方法で多数の半導体素子３１を形成する。また、半導体基板３０上の弾性表面波素子領
域２０にＡｌからなる第１の層厚み調整膜３２を形成する。第１の層厚み調整膜３２は図
４に示すように、弾性表面波素子のＩＤＴ電極の電極指にほぼ平行でかつ線状に形成する
。また、この第１の層厚み調整膜３２は、ＩＤＴ電極の電極指のピッチおよび線幅と同一
に形成している。
そして、図７（ｂ）に示すように、半導体基板３０の上にＳｉＯ2からなる素子絶縁膜
３３を形成し、半導体素子３１を絶縁する。このとき、ＩＣ領域１０だけでなく弾性表面
波素子領域２０においても素子絶縁膜３３を形成する。
このようにして、ＩＣ領域１０に半導体素子３１と素子絶縁膜３３から構成する半導体
素子層４０を形成する。
【００３９】
次に、図７（ｃ）に示すように、ＩＣ領域１０における半導体素子３１上の素子絶縁膜
３３の一部をエッチングにより除去しＡｌを埋め込み、半導体素子３１と導通するＡｌ配
線１１を形成する。また、弾性表面波素子領域２０には第２の層厚み調整膜３５を、Ａｌ
配線１１と同時に形成する。第２の層厚み調整膜３５は第１の層厚み調整膜３２と同様に
、弾性表面波素子のＩＤＴ電極の電極指にほぼ平行でかつ線状に形成する。
そして、ＩＣ領域１０および弾性表面波素子領域２０にＳｉＯ2からなる配線絶縁膜３
６を形成し、Ａｌ配線１１を絶縁する。
このようにして、ＩＣ領域１０にＡｌ配線１１と配線絶縁膜３６から構成する配線層４
１を形成する。
【００４０】
次に、図７（ｄ）に示すように、Ｓｉ3Ｎ4からなる耐湿膜３７をＩＣ領域１０および弾
性表面波素子領域２０に形成することでＩＣの耐湿性向上を図ることができる。
そして、耐湿膜３７の上に、ＺｎＯからなる圧電薄膜３８を、ＩＣ領域１０および弾性
表面波素子領域２０に形成する。
その後、弾性表面波素子領域２０の圧電薄膜３８上に弾性表面波素子２４を形成する。
弾性表面波素子２４は、図１に示したＩＤＴ電極２２と反射器２３を備えたＳＡＷ共振子
として構成されている。
このようにして、半導体基板３０にＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０を備え、一
つのチップに構成した弾性表面波装置１を得ることができる。
【００４１】
なお、配線層を多層に積層する場合には、配線絶縁膜の上に上記と同様な形状の層厚み
調整膜を適宜形成すれば、配線層を多層に形成してもＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域
２０の段差を少なくすることができる。
また、層厚み調整膜の配置パターンは、第１の実施形態における変形例で説明した配置
パターンを設けても良い。
【００４２】
このように、本実施形態の弾性表面波装置の製造方法では、弾性表面波装置１の弾性表
面波素子領域２０に第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５を形成すること
により、ＩＣ領域１０と弾性表面波素子領域２０の間の段差を減少させることができる。
このことから、弾性表面波素子領域２０における絶縁層などの層を積層していくことによ
る、段差が傾斜を伴って弾性表面波素子領域２０に進行するのを軽減でき、弾性表面波
素子領域２０の平坦度を確保できる。
そして、この平坦度の確保された弾性表面波素子領域２０に、弾性表面波素子２４を寸
法精度よく形成することができるため、特性の良好な弾性表面波素子２４を得ることがで
きる。
【００４３】
また、ＩＤＴ電極２２で励振された弾性表面波はおよそ１波長分の深さに進行することから、第１の層厚み調整膜３２及び第２の層厚み調整膜３５をＩＤＴ電極２２の電極指２１と同じピッチで設けることで、深さ方向に進行した弾性表面波を乱反射させることがない。
以上のように、本発明に係る弾性表面波装置の製造方法は、特性の良い弾性表面波素子２４を形成することができ、良好な特性を持った弾性表面波装置１を提供できる。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、弾性表面波装置の製造方法の変形例について説明する。
図２や図７（ｂ）に示す素子絶縁膜３３は、高周波化、配線の微細化に伴い気相法を用いた成膜を行うことが多い。しかしながら、数百ＭＨｚ以下の比較的低周波の場合は、配線は０．３５μｍ以上の旧世代の配線でも可能である。この場合、ＳＯＧを素子絶縁膜３３に用いることで、より安価な成膜が提供できる。なお、ＳＯＧ工程は液状ガラスを、スピンコートにてプレ回転３００ｒｐｍで３秒、メイン回転３０００ｒｐｍで１０秒でウエハ上に塗布を行う。その後、ベイク炉にて８０℃で３分処理を行い、最後にキュアを３００℃で６０分することで作成した。
以上のように、本発明に係る弾性表面波装置の製造方法は、特性の良い弾性表面波素子２４を形成することができ、良好な特性を持った弾性表面波装置１を安価に提供できる。
【００４５】
なお、実施形態において半導体基板の材料としてシリコンを用いて説明をしたが、他に例えば、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＳｉＳｎ、ＰｂＳ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＺｎＳｅなどを用いることができる。
また、実施形態において圧電薄膜の材料としてＺｎＯを用いて説明したが、他に例えば、ＡｌＮなどが利用できる。
さらに、実施形態において弾性表面波素子としてＳＡＷ共振子の場合について説明したが、弾性表面波フィルタを構成することも可能である。
また、圧電薄膜の下にＩＤＴを形成する構造も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る実施形態の弾性表面波装置を示す模式平面図。
【図２】弾性表面波装置の模式部分断面図。
【図３】弾性表面波装置の模式部分断面図。
【図４】層厚み調整膜の配置パターンを示す模式平面図。
【図５】他の層厚み調整膜の配置パターンを示す模式平面図。
【図６】他の弾性表面波素子と層厚み調整膜の位置関係を示す模式部分断面図。
【図７】弾性表面波装置の製造方法を示す工程説明図。
【符号の説明】
【００４７】
１…弾性表面波装置、１０…ＩＣ領域、１１…配線としてのＡｌ配線、２０…弾性表面
波素子領域、２１…電極指、２２…ＩＤＴ電極、２３…反射器、２４…弾性表面波素子、
３０…半導体基板、３１…半導体素子、３２…層厚み調整膜としての第１の層厚み調整膜
、３３…素子絶縁膜、３５…層厚み調整膜としての第２の層厚み調整膜、３６…配線絶縁
膜、３７…耐湿膜、３８…圧電薄膜、４０…半導体素子層、４１…配線層、Ｐ…ピッチ、
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３…弾性表面波素子の線幅および層厚み調整膜の線幅。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板に少なくともＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成さ
れた弾性表面波装置であって、
前記ＩＣ領域には半導体素子と、前記半導体素子を覆い弾性表面波素子領域にも及ぶ素
子絶縁膜が形成された半導体素子層と、
前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を行う配線と前記配線間の絶縁し弾性
表面波素子領域にも及ぶ配線絶縁膜を積層して形成された配線層と、
前記配線絶縁膜の上方に形成された圧電薄膜と、
前記弾性表面波素子領域における前記圧電薄膜の上に形成された多数の電極指を設けた
ＩＤＴ電極を備える弾性表面波素子と、を少なくとも備え、
前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上あるいは前記素子絶縁膜または前記
配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子が形成された領域の下方に、少なくとも一層の
前記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状の層厚み調整膜が形成されたこ
とを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波装置において、前記層厚み調整膜は前記電極指の線幅の中
心線と前記層厚み調整膜の線幅の中心線を同じくする位置を基準に前記電極指のピッチと
同じピッチに形成されたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の弾性表面波装置において、前記電極指の線幅と前記層厚み調
整膜の線幅とが同じ線幅にて形成されたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の弾性表面波装置において、前記層厚み調整膜は
非連続の線状の形状であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の弾性表面波装置において、前記配線絶縁膜と前
記圧電薄膜の間に耐湿膜がさらに形成されたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項６】
半導体基板に少なくともＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成し
た弾性表面波装置の製造方法であって、
前記半導体基板の前記ＩＣ領域に半導体素子と、前記半導体素子を覆う素子絶縁膜とを
備える半導体素子層を形成する工程と、
前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を行う配線と前記配線間の絶縁をする
配線絶縁膜を積層して備えた配線層を形成する工程と、
前記各工程において前記弾性表面波素子領域には前記半導体素子層を構成する前記素子
絶縁膜と、前記配線層を構成する前記配線絶縁膜とが積層しており、前記配線絶縁膜の上
方に圧電薄膜を形成する工程と、
前記弾性表面波素子領域における前記圧電薄膜の上に弾性表面波素子を形成する工程と
、を少なくとも備え、
前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上あるいは前記素子絶縁膜または前記
配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子を形成した領域の下方に、少なくとも一層の前
記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状の層厚み調整膜を形成する工程を
備えることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の弾性表面波装置の製造方法において、前記層厚み調整膜を形成する工
程は、前記配線を形成する工程と同一工程であり、前記層厚み調整膜は同一層の前記配線
と共に形成することを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の弾性表面波装置の製造方法において、前記配線絶縁膜と前記
圧電薄膜の間に耐湿膜を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする弾性表面波装置の
製造方法。
【請求項１】
半導体基板に少なくともＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成さ
れた弾性表面波装置であって、
前記ＩＣ領域には半導体素子と、前記半導体素子を覆い弾性表面波素子領域にも及ぶ素
子絶縁膜が形成された半導体素子層と、
前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を行う配線と前記配線間の絶縁し弾性
表面波素子領域にも及ぶ配線絶縁膜を積層して形成された配線層と、
前記配線絶縁膜の上方に形成された圧電薄膜と、
前記弾性表面波素子領域における前記圧電薄膜の上に形成された多数の電極指を設けた
ＩＤＴ電極を備える弾性表面波素子と、を少なくとも備え、
前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上あるいは前記素子絶縁膜または前記
配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子が形成された領域の下方に、少なくとも一層の
前記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状の層厚み調整膜が形成されたこ
とを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波装置において、前記層厚み調整膜は前記電極指の線幅の中
心線と前記層厚み調整膜の線幅の中心線を同じくする位置を基準に前記電極指のピッチと
同じピッチに形成されたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の弾性表面波装置において、前記電極指の線幅と前記層厚み調
整膜の線幅とが同じ線幅にて形成されたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の弾性表面波装置において、前記層厚み調整膜は
非連続の線状の形状であることを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の弾性表面波装置において、前記配線絶縁膜と前
記圧電薄膜の間に耐湿膜がさらに形成されたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項６】
半導体基板に少なくともＩＣ領域と弾性表面波素子領域とを備え一つのチップに構成し
た弾性表面波装置の製造方法であって、
前記半導体基板の前記ＩＣ領域に半導体素子と、前記半導体素子を覆う素子絶縁膜とを
備える半導体素子層を形成する工程と、
前記半導体素子層の上に前記半導体素子との接続を行う配線と前記配線間の絶縁をする
配線絶縁膜を積層して備えた配線層を形成する工程と、
前記各工程において前記弾性表面波素子領域には前記半導体素子層を構成する前記素子
絶縁膜と、前記配線層を構成する前記配線絶縁膜とが積層しており、前記配線絶縁膜の上
方に圧電薄膜を形成する工程と、
前記弾性表面波素子領域における前記圧電薄膜の上に弾性表面波素子を形成する工程と
、を少なくとも備え、
前記弾性表面波素子領域における前記半導体基板上あるいは前記素子絶縁膜または前記
配線絶縁膜の上でかつ前記弾性表面波素子を形成した領域の下方に、少なくとも一層の前
記ＩＤＴ電極の電極指に略平行で同じピッチである線状の層厚み調整膜を形成する工程を
備えることを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の弾性表面波装置の製造方法において、前記層厚み調整膜を形成する工
程は、前記配線を形成する工程と同一工程であり、前記層厚み調整膜は同一層の前記配線
と共に形成することを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の弾性表面波装置の製造方法において、前記配線絶縁膜と前記
圧電薄膜の間に耐湿膜を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする弾性表面波装置の
製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２０３８５３（Ｐ２００６−２０３８５３Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４７２７５（Ｐ２００５−２４７２７５）
【出願日】平成１７年８月２９日（２００５．８．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２９日（２００５．８．２９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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