-
Hintergrund
-
Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
piezoelektrischen Vibrationsvorrichtung, die ein periodisches elektrisches
Signal unter Ausnutzung des piezoelektrischen Effekts erzeugt.
-
Stand der Technik
-
Es
war eine Struktur in einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung
bekannt, die eine der piezoelektrischen Vibrationsvorrichtungen
ist. In der Struktur ist ein anodischer Bindungsteil auf einem piezoelektrischen
Substrat ausgebildet, das eine Elektrode eines interdigitalen Wandlers
(IDT) und eine Herausnahmeelektrode aufweist, die elektrisch mit
der IDT-Elektrode
verbunden ist, so dass die Herausnahmeelektrode und die IDT-Elektrode
umgangen werden. Eine Glasplatte, die eine Durchgangsöffnung aufweist,
die an einem Teil gegenüber
der Herausnahmeelektrode des piezoelektrischen Substrats ausgebildet
ist, ist mit dem piezoelektrischen Substrat an dem anodischen Bindungsteil
verbunden. Eine Außenelektrode,
die zur Herausnahmeelektrode des piezoelektrischen Substrats durch
die Durchgangsöffnung
der Glasplatte verläuft,
wird durch eine Filmausbildungstechnik, wie beispielsweise ein Spritzverfahren
ausgebildet. Es wird auf ein erstes Beispiel aus dem Stand der Technik
Bezug genommen.
-
In
dem Beispiel, das in dem ersten Beispiel aus dem Stand der Technik
beschrieben ist, wird die Bindung zwischen einem piezoelektrischen
Substrat und einer Glasplatte lediglich durch einen anodischen Bindungsteil
beibehalten, während
die Dichtung einer Fortpflanzungsoberfläche, wo sich eine Oberflächenwelle
fortpflanzt, auf dem piezoelektrischen Substrat und eine elektrische
Leitung zur Herausnahmeelektrode durch eine Außenelektrode beibehalten wird,
die auf der Herausnahmeelektrode des piezoelektrischen Substrats
durch eine Durchgangsöffnung
der Glasplatte ausgebildet ist. Allerdings finden Risse oder Brüche in einer
solchen Außenelektrode
aufgrund von Belastungen, die sich leicht an den Randbereichen der
Durchgangsöffnung und
der Herausnahmeelektrode konzentrieren leicht statt. Das heißt, das
Beispiel, das in dem ersten Beispiel aus dem Stand der Technik beschrieben
ist, weist ein ungelöstes
Problem darin auf, dass es schwierig ist, die Zuverlässigkeit
der Luftdichtungseigenschaft innerhalb einer Dichtung oder die Zuverlässigkeit
der elektrischen Leitung zwischen der Herausnahmeelektrode und der
Außenelektrode
zu verbessern.
-
Eine
Struktur, die das Problem lösen
kann, wird im Folgenden gezeigt: In einem Schalter eines mikroelektromechanischen
Systems (MEMS), bei dem Siliziumsubstrate anodisch mit einem Glasfilm dazwischen
verbunden sind, ist eine Durchgangsöffnung, in der eine Elektrode
vorgesehen ist, die mit dem MEMS-Schalter elektrisch verbunden ist,
an dem anodisch gebundenen Teil ausgebildet; und der Umfangsbereich
der Durchgangsöffnung
ist auch anodisch verbunden. Es wird auf ein zweites Beispiel aus
dem Stand der Technik Bezug genommen. In der Struktur, die in dem
zweiten Beispiel aus dem Stand der Technik beschrieben ist, kann,
selbst wenn eine Außenelektrode
durch die Durchgangsöffnung
ausgebildet ist, die Belastung, die an der Außenelektrode auftritt verringert
werden, da der Umfangsbereich der Durchgangsöffnung anodisch mit dem Siliziumsubstrat,
das den MEMS-Schalter aufweist, verbunden ist.
-
Die
JP-A-8-213874 ist
das erste Beispiel aus dem Stand der Technik. Die
JP-A-2005-125447 ist das
zweite Beispiel aus dem Stand der Technik.
-
In
dem Beispiel, das in dem zweiten Beispiel aus dem Stand der Technik
beschrieben ist, sind der Glasfilm und das Siliziumsubstrat anodisch
verbunden. Beispielsweise ist es in einem Fall, bei dem ein Glasfilm
und ein Quarz, der als ein piezoelektrisches Substrat dient, anodisch
verbunden sind, notwendig, ein Metall zwischen den Quarz und den
Glasfilm einzubringen, da der Quarz und der Glasfilm nicht direkt anodisch
verbunden sein können.
Das heißt,
das anodische Verbinden wird durch Anlegen einer Spannung zwischen
dem Glasfilm und dem Metall durchgeführt, während der Glasfilm und das
Metall miteinander in Kontakt gebracht werden.
-
Folglich
weist eine piezoelektrische Vibrationsvorrichtung, die einen Quarz
als ein piezoelektrisches Substrat aufweist, ein ungelöstes Problem
darin auf, dass das Metall an dem anodischen Teil und die Herausnahmeelektrode
elektrisch kurz geschlossen sind, wenn die Struktur, die in dem
zweiten Beispiel aus dem Stand der Technik beschrieben ist, für eine piezoelektrische
Vibrationsvorrichtung verwendet wird.
-
Zusammenfassung
-
Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung
einer piezoelektrischen Vibrationsvorrichtung bereitzustellen, das
die Zuverlässigkeit
einer Luftdichtungseigenschaft in einer Dichtung und eine elektrische
Leitung zwischen einer Herausnahmeelektrode und einer Außenelektrode
ohne einen elektrischen Kurzschluss zwischen der Herausnahmeelektrode
und dem Metall an dem anodischen Verbindungsteil verbessern kann.
-
Ein
Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Vibrationsvorrichtung
der Erfindung enthält:
(a) Ausbilden einer Bindungselektrode auf einem Teil eines piezoelektrischen
Substrats, mit der eine Abdeckung einen Kontakt herstellt, so dass
sich die Bindungselektrode entlang einer Außengestalt des piezoelektrischen
Substrats erstreckt und elektrisch mit einer Herausnahmeelektrode
verbunden ist, die sich kontinuierlich von einer Erregungselektrode
auf dem piezoelektrischen Substrat erstreckt, wobei das piezoelektrische
Substrat eine Vibration basierend auf einem Antriebssignal, das
in die Erregungselektrode eingegeben wird, erzeugt; (b) Ausbilden
eines Teils, der eine Durchgangsöffnung
der Abdeckung definiert, so dass ein Profil einer Kante einer Öffnung der
Durchgangsöffnung
an einer ersten Oberfläche
der Abdeckung in einer Draufsicht innerhalb einer Außengestalt
der Herausnahmeelektrode angeordnet ist, wenn sich die Abdeckung
und das piezoelektrische Substrat überlappen, so dass die erste
Oberfläche
einen Teil, der die Vibration des piezoelektrischen Substrats erzeugt,
abdeckt, um zu verhindern, dass eine Erzeugung der Vibration durch
die Abdeckung behindert wird und eine relative Position der Abdeckung
und des piezoelektrischen Substrats ausgerichtet ist; (c) Ausbilden
eines ersten Glasfilms auf der ersten Oberfläche der Abdeckung, so dass der
erste Glasfilm einen Gesamtumfang der Kante der Öffnung der Durchgangsöffnung an
der ersten Oberfläche
umgibt und ein Gesamtumfang eines Innenumfangs des ersten Glasfilms
mit der Herausnahmeelektrode einen Kontakt herstellt, wenn die relative
Position ausgerichtet wird; (d) Ausbilden eines zweiten Glasfilms
auf der ersten Oberfläche
der Abdeckung, so dass der zweite Glasfilm einen Kontakt mit der
Bindungselektrode herstellt und eine Lücke zwischen der Abdeckung
und der Bindungselektrode abdichtet, wenn die relative Position
ausgerichtet wird; (e) Binden sowohl des ersten Glasfilms an die Herausnahmeelektrode
als auch des zweiten Glasfilms an die Bindungselektrode durch Erzeugen
eines elektrischen Felds, so dass eine vorbestimmte Potenzialdifferenz
zwischen der Bindungselektrode, die als eine positive Elektrode
festgelegt wird, und den ersten und zweiten Glasfilmen, die als
eine negative Elektrode festgelegt werden, angelegt wird, während eine
relative Position des piezoelektrischen Substrats, auf dem die Bindungselektrode
ausgebildet ist, und der Abdeckung, auf der der erste und zweite Glasfilm
ausgebildet sind, ausgerichtet wird; und (f) Trennen einer elektrischen
Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode und der Bindungselektrode nach
Schritt (e). Hier enthält
das piezoelektrische Substrat eine Vielzahl von piezoelektrischen
Substraten, während
die Abdeckung eine Vielzahl von Abdeckungen enthält.
-
In
der Erfindung kann der erste Glasfilm, der auf dem Umfangsteil der Öffnung der
Durchgangsöffnung
an der ersten Oberfläche
ausgebildet ist, mit der Herausnahmeelektrode verbunden werden.
Dadurch wird es möglich,
eine piezoelektrische Vibrationsvorrichtung herzustellen, bei der
eine verringerte Belastung in der Außenelektrode auftritt. Ferner
wird die elektrische Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode
und der Bindungselektrode nach Schritt (e) getrennt. Dadurch wird
es möglich,
eine piezoelektrische Vibrationsvorrichtung herzustellen, bei der die
Herausnahmeelektrode und die Bindungselektrode nicht kurzgeschlossen
sind.
-
In
diesem Fall kann die Abdeckung Licht-transparent sein, und in Schritt
(f) kann die elektrische Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode
und der Bindungselektrode mittels einer Strahlung eines Laserlichts
durch die Abdeckung getrennt werden.
-
Als
Folge kann die elektrische Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode
und der Bindungselektrode getrennt werden.
-
In
diesem Fall können
in Schritt (a) ein verengter breiter Teil, der eine Breite aufweist,
die enger als eine Breite der Herausnahmeelektrode ist, in einer
Draufsicht, zwischen der Herausnahmeelektrode und der Bindungselektrode
ausgebildet werden, um die Bindungselektrode mit der Herausnahmeelektrode
elektrisch zu verbinden, und in Schritt (f) die elektrische Verbindung
durch Trennen des verengten breiten Teils durch eine Bestrahlung
von Laserlicht auf den verengten breiten Teil getrennt werden.
-
In
dem Verfahren wird die elektrische Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode
und der Bindungselektrode mittels der Strahlung von Laserlicht auf
den verengten breiten Teil zwischen der Herausnahmeelektrode und
der Bindungselektrode getrennt. Das ermöglicht eine Verkürzung der
Zeit, die zum Trennen bzw. Schneiden benötigt wird, verglichen mit einem
Fall, bei dem ein Teil, der eine größere Breite als die des verengten
breiten Teils aufweist, getrennt wird. Folglich kann das Trennen
bzw. Schneiden effizient durchgeführt werden.
-
Die
Erfindung kann ferner enthalten: Ausbilden der Erregerelektrode,
der Herausnahmeelektrode und der Bindungselektrode in einer pauschalen Vielzahl
bzw. großen
Stückzahl
(in a plurality of numbers in a lump sum) auf einem piezoelektrischen Waver,
der eine Fläche
größer als
eine Fläche
des piezoelektrischen Substrats in einer Draufsicht aufweist, so
dass jede Herausnahmeelektrode und jede Bindungselektrode elektrisch
verbunden ist, und jede Erregerelektrode, jede Herausnahmeelektrode
und jede Verbindungselektrode jedem der Vielzahl der piezoelektrischen
Substrate entspricht; Ausbilden der ersten und zweiten Glasfilme
in einer pauschalen Vielzahl auf einem Abdeckwaver, der eine größere Fläche als
eine Fläche
der Abdeckung in einer Draufsicht aufweist, so dass jeder erste
Glasfilm und jeder zweite Glasfilm jedem der Vielzahl der Abdeckungen entspricht;
und Ausbilden der Durchgangsöffnung
in einer Vielzahl auf dem Abdeckwaver, auf dem jeder erste Glasfilm
und jeder zweite Glasfilm ausgebildet ist, so dass jede Durchgangsöffnung jeder
der Vielzahl der Abdeckungen entspricht. In Schritt (e) werden der
piezoelektrische Waver, auf dem die Erregerelektrode, die Herausnahmeelektrode
und die Bindungselektrode ausgebildet sind, und der Abdeckwaver,
auf dem die Durchgangsöffnung
ausgebildet ist, überlappt,
so dass eine relative Position jedes der Vielzahl der piezoelektrischen
Substrate und jeder der Vielzahl der Abdeckungen ausgerichtet werden, und
jeder erste Glasfilm und jeder zweite Glasfilm, die auf dem Abdeckwaver
ausgebildet sind, und jede Herausnahmeelektrode und jede Bindungselektrode, die
auf dem piezoelektrischen Waver ausgebildet sind, jeweils pauschal
verbunden sind, wobei in Schritt (f) die elektrische Verbindung
zwischen der Herausnahmeelektrode und der Bindungselektrode in jeder
der Vielzahl der piezoelektrischen Substrate nach Schritt (e) getrennt
wird, und nach Schritt (f) eine Außenelektrode, die elektrisch
mit der Herausnahmeelektrode verbunden ist und sich zu einer zweiten
Oberfläche
gegenüber
der ersten Oberfläche der
Abdeckung von der Herausnahmeelektrode durch die Durchgangsöffnung erstreckt,
in einer pauschalen Vielzahl auf dem Abdeckwaver ausgebildet wird,
und der Abdeckwaver und der piezoelektrische Waver bei jedem piezoelektrischen
Substrat unterteilt sind.
-
In
dem Verfahren werden der piezoelektrische Waver und der Abdeckwaver
pauschal verbunden, und anschließend wird jede elektrische
Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode und der Bindungselektrode
getrennt. Anschließend
wird die Außenelektrode
pauschal ausgebildet, und die verbundenen Waver werden an jedem
piezoelektrischen Substrat unterteilt. Auf dem piezoelektrischen
Waver werden die Erregungselektrode, die Herausnahmeelektrode und
die Bindungselektrode, die jedem der Vielzahl piezoelektrischer
Substrate entsprechen, in einer Vielzahl pauschal ausgebildet, während auf dem
Abdeckwaver die ersten und zweiten Glasfilme, die jedem der Vielzahl
von Abdeckungen entsprechen, in einer Vielzahl pauschal ausgebildet
werden. Das heißt,
eine Vielzahl von piezoelektrischen Vibrationsvorrichtungen wird
pauschal auf einer Per-Waver-Basis
hergestellt. Das ermöglicht
eine effektive Herstellung der piezoelektrischen Vibrationsvorrichtung
verglichen mit einem Fall, bei dem jede piezoelektrische Vibrationsvorrichtung
einzeln hergestellt wird.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Die
Erfindung wird mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben,
wobei gleiche Zahlen gleiche Elemente bezeichnen.
-
1 ist
eine Vorderansicht, die eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
-
2 ist
eine Draufsicht, die ein Oberflächenakustikwellenelement
der Oberflächenakustikwellenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung darstellt.
-
3A und 3B sind
Ansichten, die eine Struktur einer Abdeckung der Oberflächenakustikwellenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
-
4A und 4B sind
Ansichten, die eine Struktur der Oberflächenakustikwellenvorrichtung gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
-
5A, 5B und 5C sind
Ansichten, die ein Herstellungsverfahren eines Elementrohmaterialsubstrats
der Oberflächenakustikwellenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
-
6A, 6B und 6C sind
Ansichten eines Herstellungsverfahrens der Abdeckung der Oberflächenakustikwellenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung.
-
7A und 7B sind
Ansichten, die ein Verbindungsverfahren der Oberflächenakustikwellenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
-
8A und 8B sind
Ansichten, die ein Trennverfahren der Oberflächenakustikwelleneinrichtung
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung erläutern.
-
9A bis 9F sind
Ansichten, die ein weiteres Herstellungsverfahren der Oberflächenakustikwellenvorrichtung
gemäß der Ausführungsform der
Erfindung erläutern.
-
Beschreibung der beispielhaften
Ausführungsformen
-
Es
wird eine Ausführungsform
der Erfindung einer Oberflächenakustikwelleneinrichtung,
die eine der piezoelektrischen Vorrichtungen ist, als ein Beispiel
mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
-
Eine
Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform
der Erfindung enthält ein
Oberflächenakustikwellenelement 2,
das eine Oberflächenakustikwelle
erzeugt, eine Abdeckung 3, die einen Oberflächenwellenfortpflanzungsteil
des Oberflächenakustikwellenelements 2 abdichtet,
und eine Außenelektrode 4,
die auf der oberen Oberfläche
der Abdeckung 3 ausgebildet ist, wie es in 1, die
eine Draufsicht ist, gezeigt ist.
-
Das
Oberflächenakustikwellenelement 2 enthält ein Elementsubstrat 21,
das aus Quarz gefertigt ist, wie es in 1 gezeigt
ist. Auf der oberen Oberfläche
des Elementsubstrats 21 sind verschiedene Elektroden ausgebildet,
die später
beschrieben werden.
-
Die
Abdeckung 3, die aus Quarz, der eine Lichtdurchlässigkeit
bzw. Transparenz aufweist, hergestellt ist, wie es in 1 gezeigt
ist, enthält
ein Abdeckungssubstrat 31, bei dem eine Durchgangsöffnung 32 ausgebildet
ist. Die Öffnung
für die
Durchgangsöffnung 32 verringert
deren Größe von der oberen
Seite zur unteren Seite, wie es in 1 gezeigt
ist. Auf der unteren Oberfläche,
wie es in 1 gezeigt ist, des Abdeckungssubstrats 31 sind
eine Reihe von Glasfilmen, die später beschrieben werden, ausgebildet.
-
Die
Außenelektrode 4 ist
ausgebildet, wie es in 1 gezeigt ist, um die Durchgangsöffnung 32 des
Abdeckungssubstrats 31 von der oberen Seite, wie es in 1 gezeigt
ist, abzudecken.
-
Anschließend wird
die oben beschriebene Struktur im Detail beschrieben.
-
Das
Oberflächenakustikwellenelement 2 enthält eine
IDT-Elektrode 22,
eine Herausnahmeelektrode 23, eine Reflektorelektrode 24 und
eine Bindungselektrode 25, wie es in 2,
die eine Draufsicht ist, gezeigt ist. Die IDT-Elektrode 22 regt eine Oberflächenakustikwelle
in dem Oberflächenakustikwellenelement 2 an,
wenn eine Antriebsspannung angelegt wird. Die Herausnahmeelektrode 23 ist elektrisch
mit der IDT-Elektrode 22 als eine Erweiterung der IDT-Elektrode 22 verbunden.
Die Reflektorelektrode 24 ist an beiden Seiten der IDT-Elektrode 22 so
ausgebildet, dass die Oberflächenakustikwelle, die
von der IDT-Elektrode 22 angeregt wird, reflektieren wird.
Die Bindungselektrode 25 ist entlang des gesamten Umfangs
der Außenkante
des Elementsubstrats 21 so ausgebildet, dass sich diese
in der Außengestalt
des Elements 21 befindet.
-
In
der Abdeckung 3 ist jede Durchgangsöffnung 32 an einer
Position ausgebildet, die entsprechend jeder Herausnahmeelektrode 23 des
Abdeckungssubstrats 31, wie es in 3A, die
eine Draufsicht ist, gezeigt ist, gegenüberliegt.
-
Das
Abdeckungssubstrat 31 enthält eine erste Oberfläche 311 und
eine zweite Oberfläche 312, wie
es in 3B, die eine Querschnittsansicht
genommen entlang der Linie A-A' in 3A ist,
gezeigt ist. Die erste Oberfläche 311 ist
die Oberfläche,
die dem Oberflächenakustikwellenelement 2 gegenüberliegt,
während
die zweite Oberfläche 312 die
Oberfläche
ist, die der ersten Oberfläche 311 gegenüberliegt.
In 3A und 3B ist
eine erste Öffnung 321 die Öffnung jeder
Durchgangsöffnung 32 an
der ersten Oberfläche 311,
während
eine zweite Öffnung 322 die Öffnung jeder
Durchgangsöffnung 32 an
der zweiten Oberfläche 312 ist.
-
Die
Durchgangsöffnung 32,
die in dem Abdeckungssubstrat 31 ausgebildet ist, weist
die folgende abgeschrägte
Gestalt, wie es in 3B gezeigt ist, auf: die erste Öffnung 321 ist
kleiner als die zweite Öffnung 322 hinsichtlich
der Größe, und
der Querschnitt der Durchgangsöffnung 32 ist
von der zweiten Öffnung 322 zur
ersten Öffnung 321 zugespitzt.
Die Durchgangsöffnung 32 ist
ferner so ausgebildet, dass das Profil der ersten Öffnung in
der Außengestalt
der Herausnahmeelektrode 23 angeordnet ist, wie es in 3A gezeigt
ist.
-
Die
Abdeckung 3 enthält
ferner einen Randglasfilm 33 und ein Durchgangsöffnungsglasfilm 34, wie
es in 3A gezeigt ist. Der Randglasfilm 33 ist entlang
des gesamten Umfangs der Außenkante
des Abdeckungssubstrats 31 ausgebildet, um sich in der Außengestalt
des Abdeckungssubstrats 31 zu befinden. Jeder Durchgangsöffnungsglasfilm 34 ist
um jede Durchgangsöffnung 32 ausgebildet.
Der Randglasfilm 33 und der Durchgangsöffnungsglasfilm 34 sind
auf der ersten Oberfläche 311 des
Abdeckungssubstrats 31, wie es in 3B gezeigt
ist, ausgebildet. Der Durchgangsöffnungsglasfilm 34 ist
auch entlang des gesamten Umfangs der Kante der ersten Öffnung 321 ausgebildet.
-
Jede
Außenelektrode 4 ist
so ausgebildet, dass diese jede Durchgangöffnung 32 des Abdeckungssubstrats 31 von
der Seite abdeckt, die der zweiten Oberfläche 312 des Abdeckungssubstrats 31 benachbart
ist, wie es in 4A, die eine Draufsicht der
Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 ist, gezeigt
ist. Jede Außenelektrode 4 ist
mit jeder Herausnahmeelektrode 23 des Oberflächenakustikwellenelements 2 durch
jede Durchgangsöffnung 32 verbunden,
wie es in 4B, die eine Querschnittsansicht
genommen entlang der Linie B-B in 4A ist, gezeigt
ist.
-
In
der Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1,
die wie oben aufgebaut ist, ist der Oberflächenakustikwellenfortpflanzungsteil
des Oberflächenakustikwellenelements 2 mit
der Abdeckung 3 abgedichtet. Wenn ein Antriebssignal zur
Außenelektrode 4 eingegeben
wird, wird das Antriebssignal zur IDT-Elektrode 22 durch
die Herausnahmeelektrode 23 so übertragen, dass eine Oberflächenakustikwelle angeregt
wird.
-
Als
nächstes
wird ein Verfahren zur Herstellung der Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 der Ausführungsform
beschrieben. Das Herstellungsverfahren wird im Wesentlichen in die
folgenden Verfahrensschritte eingeteilt. Ein Verfahrensschritt der
Herstellens eines Elementrohmaterialsubstrats, der später beschrieben
wird, das als ein Rohmaterial für
das Oberflächenakustikwellenelement 2 dient,
ein Verfahrensschritt der Herstellung der Abdeckung 3,
ein Bindungsverfahrensschritt, um das Elementrohmaterialsubstrat
und die Abdeckung 3 zu binden bzw. zu verbinden, ein Trennungsverfahrensschritt,
der später
beschrieben wird, um die elektrische Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode 23 und
der Bindungselektrode 25 zu trennen, und ein Verfahrensschritt
des Ausbildens der Außenelektrode 4.
In diesem Zusammenhang kann der Verfahrensschritt der Herstellung
des Elementrohmaterialsubstrats für das Oberflächenakustikwellenelement 2 und
der Verfahrensschritt zur Herstellung der Abdeckung 3 einzeln und
gleichzeitig durchgeführt
werden, so dass die Reihenfolge zweier Verfahrensschritte, ob entweder einer
zunächst
ausgeführt
wird oder nicht, nicht beachtet wird bzw. nicht wesentlich ist.
-
Der
Verfahrensschritt der Herstellung des Elementrohmaterialsubstrats,
das als ein Rohmaterial für
das Oberflächenakustikwellenelement 2 dient, wird
mit Bezug auf die 5A bis 5C beschrieben.
-
In
dem Verfahrensschritt der Herstellung des Elementrohmaterialsubstrats
wird zunächst
ein Metallfilm 26, der hauptsächlich aus Aluminium besteht, auf
dem Elementsubstrat 21 unter Ausnutzung von Techniken,
wie beispielsweise einer Spritztechnik, einer Aufdampfungstechnik,
einem chemischen Aufdampfen (CVD), wie es in 5A gezeigt
ist, ausgebildet.
-
Anschließend werden
die IDT-Elektrode 22, die Herausnahmeelektrode 23,
die Reflektorelektrode 24 und die Bindungselektrode 25 ausgebildet,
um das Elementrohmaterialsubstrat 28 zu erhalten, wie es
in 5B gezeigt ist, unter Ausnutzung beispielsweise
einer Fotolithographietechnik und einer Ätztechnik. In diesem Zusammenhang
wird eine Verbindung zwischen Elektroden 27 zwischen jeder
Herausnahmeelektrode 23 und der Bindungselektrode 25 in
dem Elementrohmaterialsubstrat 28, wie es in 5C gezeigt
ist, ausgebildet. Die Verbindung zwischen Elektroden 27 verbindet
jede Herausnahmeelektrode 23 mit der Bindungselektrode 25 elektrisch.
-
Der
Verfahrensschritt zur Herstellung der Abdeckung 3 wird
mit Bezug auf die 6A bis 6C beschrieben.
-
In
dem Verfahrensschritt zur Herstellung der Abdeckung 3 wird
zunächst
ein Glasfilm 35, der aus Borosilikatglas zusammengesetzt
ist, auf der ersten Oberfläche 311 des
Abdeckungssubstrats 31, wie es in 6A gezeigt
ist, unter Ausnutzung einer Spritztechnik ausgebildet.
-
Anschließend werden
der Randglasfilm 33 und der Durchgangsöffnungsglasfilm 34,
wie es in 6B gezeigt ist, unter Ausnutzung
beispielsweise einer Fotolithographietechnik und einer Ätztechnik ausgebildet.
In diesem Zusammenhang wird der Durchgangsöffnungsglasfilm 34 ausgebildet,
um den Teil, bei dem die erste Öffnung 321 der
Durchgangsöffnung 32 ausgebildet
wird, zu öffnen,
wie es in 6C, die eine Draufsicht des
Abdeckungssubstrats 31 ist, gezeigt ist. Der Durchgangsöffnungsglasfilm 34 wird
ferner so ausgebildet, dass das Profil einer Öffnung 331 des Durchgangsöffnungsglasfilms 34 innerhalb
der Außengestalt
der Herausnahmeelektrode 23 positioniert ist. In diesem
Zusammenhang kann sich das Profil des Durchgangsöffnungsglasfilms 34 außerhalb
der Außengestalt
der Herausnahmeelektrode 23 befinden.
-
Anschließend wird
die Durchgangsöffnung 32 beim
Abdeckungssubstrat 31 ausgebildet, um die Abdeckung 3,
wie es in 3 gezeigt ist, unter Ausnutzung
beispielsweise einer Fotolithographietechnik und einer Ätztechnik
abzuschließen.
-
Der
Bindungsverfahrensschritt zum Binden des Elementrohmaterialsubstrats 28 und
der Abdeckung 3 wird mit Bezug auf die 7A und 7B beschrieben.
In dem Bindungsverfahrensschritt wird zunächst die erste Oberfläche 311 des
Abdeckungssubstrats 31 in der Abdeckung 3 der
Oberfläche
zugewandt angeordnet, auf der die Bindungselektrode 25 des
Elementrohmaterialsubstrats 28 ausgebildet ist, und anschließend werden
die Abdeckung 3 und das Elementrohmaterialsubstrat 28 in Überlappung gebracht.
-
Als
nächstes
werden, wie es in 7A gezeigt ist, die Abdeckung 3 und
das Elementrohmaterialsubstrat 28 relativ hinsichtlich
deren Positionen so ausgerichtet, dass die Profile der ersten Öffnung 321 jeder
Durchgangsöffnung 32 und
der Öffnung 331 jedes
Durchgangsöffnungsglasfilms 34 in
der Außengestalt
der Herausnahmeelektrode 23 positioniert sind, und der
Gesamtumfang des Randglasfilms 33 der Abdeckung 3 und
der Gesamtumfang der Bindungselektrode 25 des Elementrohmaterialsubstrats 28 überlappt
sind.
-
Anschließend wird,
während
die Abdeckung 3 und das Elementrohmaterialsubstrat 28 relativ
ausgerichtet werden, die positive Elektrode einer Gleichstromspannungszuführquelle 5 mit
der Bindungselektrode 25 verbunden, und die negative Elektrode der
Gleichstromspannungszuführquelle 5 wird
mit einer Elektrodenplatte 6 verbunden, die auf der zweiten Oberfläche 312 des
Abdeckungssubstrats 31, wie es in 7B gezeigt
ist, angeordnet ist.
-
Danach
wird eine Spannung von 1 bis 1,5 kV in der Gleichstromspannungszuführquelle 5 erzeugt, um
sowohl den Durchgangsöffnungsglasfilm 34 und die
Herausnahmeelektrode 23 als auch den Randglasfilm 33 und
die Bindungselektrode 25 anodisch zu verbinden.
-
Der
Trennungsverfahrensschritt, um die elektrische Verbindung zwischen
der Herausnahmeelektrode 23 und der Bindungselektrode 25 zu
trennen, wird mit Bezug auf die 8A und 8B beschrieben.
-
In
dem Trennungsverfahrensschritt wird die Verbindung zwischen den
Elektroden 27 mit Laserlicht 8 bestrahlt, um die
Verbindung zwischen den Elektroden 27 zu trennen, wie es
in 8A, die eine Querschnittsansicht genommen entlang
der Linie C-C' von 7A ist,
gezeigt ist. Das Laserlicht 8 wird beispielsweise mittels
eines optischen Systems gebündelt,
das nicht gezeigt ist, das eine konvexe Linse 7 usw. enthält, und über das
Abdeckungssubstrat 31 übertragen.
-
Die
Verbindung zwischen den Elektroden 27 wird mittels der
Bestrahlung des Laserlichts 8 getrennt, was eine elektrische
Verbindung zwischen der Herausnahmeelektrode 23 und der
Bindungselektrode 25, die getrennt wird, wie es in 8B gezeigt
ist, zur Folge hat.
-
Hier
ist das Laserlicht 8 vorzuziehen, solange es eine Wellenlänge aufweist,
die in der Verbindung zwischen den Elektroden 27 absorbiert
wird, und das Abdeckungssubstrat 31 überträgt. Beispielsweise kann ein
Infrarotlaser, wie beispielsweise in YAG-Laser, CO2-Laser,
YVO4-Laser, YLF-Laser und Ultraviolelaser,
wie beispielsweise ein ArF-Excimer-Laser, KrCl-Excimer-Laser und KrF-Excimer-Laser
verwendet werden.
-
In
dem Verfahrensschritt zur Ausbildung der Außenelektrode 4 wird
die Außenelektrode 4,
wie es in den 4A und 4B gezeigt
ist, unter Ausnutzung einer Fotolithographietechnik, einer Ätztechnik, einer
Maskenaufdampftechnik, einer Abhebeverfahrenstechnik (lift-off processing
technique) und dergleichen ausgebildet. Somit wird die Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 abgeschlossen.
-
Wie
für die
Reihenfolge des Trennungsverfahrensschritts und des Verfahrensschritts
zur Ausbildung der Außenelektrode 4,
kann der Verfahrensschritt zur Ausbildung der Außenelektrode 4 als
erstes durchgeführt
werden, wenn die Außenelektrode 4 die
Bestrahlung von Laserlicht 8 auf die Verbindung zwischen
den Elektroden 27 nicht trennt.
-
Hier
entspricht in der Ausführungsform
das Oberflächenakustikwellenelement 2 dem
piezoelektrischen Substrat, während
die Verbindung zwischen den Elektroden 27 dem verengten
breiten Teil entspricht.
-
In
der Ausführungsform
wird der Durchgangsöffnungsglasfilm 34,
der den gesamten Umfang der ersten Öffnung 321 umgibt,
auf dem Umfangsteil der ersten Öffnung 321 der
Durchgangsöffnung 32 ausgebildet,
wodurch der Durchgangsöffnungsglasfilm 34 und
die Herausnahmeelektrode 23 verbunden werden können. Folglich
kann eine Belastung, die in der Außenelektrode 4 auftritt,
die elektrisch mit der Herausnahmeelektrode 23 durch die Durchgangsöffnung 32 verbunden
ist, verringert werden.
-
Ferner
wird die Verbindung zwischen den Elektroden 27, die zwischen
der Herausnahmeelektrode 23 und der Bindungselektrode 25 ausgebildet ist,
um elektrisch die Herausnahmeelektrode 23 und die Bindungselektrode 25 zu
verbinden, nach dem Bindungsverfahrensschritt getrennt, wodurch
die Herausnahmeelektrode 23 und die Bindungselektrode 25 nicht
kurzgeschlossen werden.
-
Folglich
kann gemäß der Ausführungsform die
Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 bereitgestellt
werden, welche die Zuverlässigkeit
der Luftdichtigkeitseigenschaft in einer Dichtung und die Zuverlässigkeit
der elektrischen Leitung zwischen der Herausnahmeelektrode 23 und
der Außenelektrode 4 ohne
einen elektrischen Kurzschluss zwischen der Herausnahmeelektrode 23 und
der Bindungselektrode 25 verbessern kann.
-
Ferner
ist die Verbindung zwischen den Elektroden 27 in der Ausführungsform
so ausgebildet, dass diese enger bzw. schmaler als die Breite der Herausnahmeelektrode 23 ist.
Das ermöglicht
eine Verkürzung
der benötigte
Zeit zum Trennen, verglichen mit einem Fall, bei dem sich die Herausnahmeelektrode 23 zur
Bindungselektrode 25 mit derselben Breite erstreckt, um
zwischen der Herausnahmeelektrode 23 und der Bindungselektrode 25 elektrisch
zu verbinden. Folglich kann die Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 effektiv
hergestellt werden.
-
Während ein
Verfahren, bei dem die Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 einzeln
hergestellt wird, als ein Beispiel in der Ausführungsform beschrieben ist,
ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Die Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 kann
auf die folgende Weise hergestellt werden. Die Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 kann
gleichzeitig in einer Vielzahl auf einer Per-Waver-Basis ausgebildet
werden, und anschließend
kann der Waver in Teile, als die Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1,
unterteilt werden.
-
Das
heißt,
wie es in 9A gezeigt ist, wird ein Elementseitenwaver 12,
der ein Elektrodenmuster 11 aufweist, das aus einem Quarzwaver 10 ausgebildet
ist, hergestellt. Auf dem Elektrodenmuster 11 werden die
IDT-Elektrode 22, die Herausnahmeelektrode 23,
die Reflektorelektrode 24, die Bindungselektrode 25 und
die Verbindung zwischen Elektroden 27 pauschal (in a lump
sum) ausgebildet, um jeder einer Vielzahl von Oberflächenakustikwellenelementen 2 zu
entsprechen.
-
Demgegenüber, wie
es in 9B gezeigt ist, wird ein Glasfilmmuster 13 auf
dem Quarzwaver 10 ausgebildet, der sich von dem in dem
Elementseitenwaver 12 unterscheidet. Auf dem Glasfilmmuster 13 werden
der Randglasfilm 33 und der Durchgangsöffnungsglasfilm 34 pauschal
ausgebildet, um jeder einer Vielzahl von Abdeckungen 3 zu
entsprechen. Anschließend
wird die Durchgangsöffnung 32 pauschal zum
Quarzwaver 10 ausgebildet, auf dem das Glasfilmmuster 13 ausgebildet
ist, um jeder Abdeckung 3 zu entsprechen, wodurch ein Abdeckungsseitenwaver 14 hergestellt
wird.
-
Als
nächstes,
wie es in 9C gezeigt ist, werden der Elementseitenwaver 12 und
der Abdeckungsseitenwaver 14 hinsichtlich ihrer Position
relativ so ausgerichtet, dass die Profile der ersten Öffnung 321 jeder
Durchgangsöffnung 32 und
der Öffnung 331 jedes
Durchgangsöffnungsglasfilms 34 in der
Außengestalt
jeder Herausnahmeelektrode 23 positioniert sind, und der
Gesamtumfang jedes Randglasfilms 33, der jeder Abdeckung 3 entspricht, und
der Gesamtumfang der Bindungselektrode 25, die jedem Oberflächenakustikwellenelement 2 entspricht, überlappen.
Anschließend
werden das Elektrodenmuster 11 und das Glasfilmmuster 13 anodisch
verbunden, während
sie relativ ausgerichtet werden.
-
Als
nächstes
wird die Verbindung zwischen den Elektroden 27, die jedem
Oberflächenakustikwellenelement 2 entspricht,
mit dem Laserlicht 8, wie es in 9D gezeigt
ist, bestrahlt, um die Verbindung zwischen Elektroden 27 zu
trennen.
-
Anschließend, wie
es in 9E gezeigt ist, wird die Außenelektrode 4 auf
dem Abdeckungsseitenwaver 14 pauschal ausgebildet, um jeder
Durchgangsöffnung 32 zu
entsprechen.
-
Als
nächstes,
wie es in 9F gezeigt ist, werden der Elementseitenwaver 12 und
der Abdeckungsseitenwaver 14 an jedem Oberflächenakustikwellenelement 2 getrennt,
um die Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 einzeln
abzuschließen.
-
In
diesem Fall entspricht der Elementseitenwaver 12 dem piezoelektrischen
Substrat, während der
Abdeckungsseitenwaver 14 dem Abdeckwaver entspricht. Wie
es oben beschrieben ist, kann die Vielzahl von Oberflächenakustikwellenvorrichtungen 1 pauschal
auf einer Per-Waver-Basis hergestellt werden. Das ermöglicht die
effiziente Herstellung einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1,
welche die Zuverlässigkeit
der Luftdichtigkeitseigenschaft in der Dichtung und die Zuverlässigkeit
der elektrischen Leitung zwischen der Herausnahmeelektrode 23 und der
Außenelektrode 4 ohne
einen elektrischen Kurzschluss zwischen der Herausnahmeelektrode 23 und der
Bindungselektrode 25 zuverlässig verbessern kann, verglichen
mit einem Fall, bei dem jede Oberflächenakustikwellenvorrichtung 1 einzeln
hergestellt wird.
-
Während ein
Fall, bei dem Quarz als eine piezoelektrische Substanz verwendet
wird, in der Ausführungsform
beschrieben ist, ist die piezoelektrische Substanz darauf nicht
beschränkt.
Lithiumtantalit, Lithiumniobat und dergleichen sind geeignet. Ferner kann
auch eine Struktur bevorzugt werden, bei der ein piezoelektrischer
dünner
Film auf einem Glassubstrat oder einem Siliziumsubstrat ausgebildet
wird.
-
Ferner,
während
eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung,
die eine piezoelektrische Vibrationsvorrichtung ist, als ein Beispiel
in der Ausführungsform
beschrieben ist, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Eine
piezoelektrische Vibrationsvorrichtung, wie beispielsweise eine
Stimmgabel-Quarzkristall-Vibrationsvorrichtung
und eine Dickenscherungs-Quarzkristall-Vibrationsvorrichtung können auch
verwendet werden.