JP2005033494A - 弾性表面波素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反射器の導体ストリップの本数を減らして、小型に形成する上で、精密に端面加工するための弾性表面波素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】圧電基板１２にすだれ状電極を形成した弾性表面波素子の製造方法であって、前記圧電基板を長さ方向に連続した状態で用意し、その表面に導電層３１を形成する工程、前記導電層の表面に、エッチング用のマスクパターン３２、３３を形成し、導電層３１をエッチングして、電極を形成する電極エッチング工程、圧電基板の端面に対応したスクライブエリア以外の領域を保護層３６で覆う保護層形成工程、前記スクライブエリアの前記マスクパターンから露出した領域を所定深さで選択的にエッチングする端面エッチング工程とを含み、前記電極エッチング工程にて、前記スクライブエリアに、前記すだれ状電極と同じ材料で端面エッチング用マスクパターン３４を形成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号と弾性表面波との間の変換を行うすだれ状電極を有する弾性表面波素子の製造方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やテレビ受像機等の電子部品や通信部品において、共振子や帯域フィルタ等として弾性表面波素子（以下、「ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイスという」）が使用されている。
【０００３】
図１９は、従来のＳＡＷデバイスの製造工程の一部を示す概略斜視図である。
図において、複数のＳＡＷデバイス１は、圧電材料としての水晶ウエハ４を縦横の方向にカットして分割することにより、得られる。
すなわち、水晶ウエハ４には、個々のＳＡＷデバイス１を形成するためのすだれ状電極である櫛形電極（ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ））２及びすだれ状電極と同様の材料で形成された電極でなる反射器３がフォトリソグラフィの手法を用いて、予め形成され、その後、水晶ウエハ４を、個々のＳＡＷデバイス１を形成する大きさの圧電基板５，５・・・になるように、圧電基板５の長手方向に沿った互いに平行な複数の切断線Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１と、これらと直交する複数の切断線Ｃ２，Ｃ２に沿って、カットして製造される。
【０００４】
ここで、ＩＤＴ２及び反射器３は、水晶ウエハ４の表面に、アルミニウム等の導体金属を導電層として蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に形成した上で、フォトリソグラフィ等によりすだれ状となるように形成されている。
【０００５】
ＩＤＴ２は、複数の電極指２ａが所定のピッチで並設されて長手方向の各端部が交互に短絡されるように形成されている。即ち、２つの櫛形状の電極の各櫛歯部分が、所定距離隔てて互い違いに入り込むように形成されている。
このＩＤＴ２は、電気的に接続されている外部端子を介して電気信号と弾性表面波（ＳＡＷ）との間の変換を行う機能を有する。
【０００６】
反射器３は、複数の導体ストリップ３ａが所定のピッチで並設されて長手方向の各両端部が短絡されるように形成されている。そして、例えば、同一構成の２つの反射器３，３が、その導体ストリップ３ａがＩＤＴ２の電極指２ａと平行になるように、かつＩＤＴ２を弾性表面波の伝播方向、即ちＩＤＴ２の電極指２ａの長手方向に直交する方向に所定距離隔てて挟み込むように形成されている。この反射器３は、ＩＤＴ２から伝搬してくる弾性表面波を反射して、弾性表面波のエネルギーを内部に閉じこめる機能を有する。
【０００７】
このような構成において、電気信号が、上記外部端子（図示せず）を介してＩＤＴ２に入力されると、圧電効果により弾性表面波に変換される。この弾性表面波は、ＩＤＴ２の電極指２ａの長手方向に対して直交方向に伝搬され、ＩＤＴ２の両側から反射器３，３に放射される。このとき、圧電基板５の材質、電極の厚みや電極の幅等で決定される伝搬速度とＩＤＴ２の電極指２ａの電極周期ｄ_０ に等しい波長を持つ弾性表面波が、最も強く励振される。この弾性表面波は、反射器３，３により多段反射されてＩＤＴ２に戻され、共振周波数付近の周波数（動作周波数）の電気信号に変換されてＩＤＴ２から外部端子を介して出力される。
【０００８】
ところで、近年、ＳＡＷデバイス１が搭載される各種情報機器類等は、きわめて小型化されていく傾向にあり、搭載機器の目的に応じて、高周波数対応のＳＡＷデバイスや、低周波数対応のＳＡＷデバイス１も小型化される必要がある。
【０００９】
ここで、ＳＡＷデバイスに利用される弾性表面波の種類として、レイリー波と呼ばれるものと、ＳＨ波（Ｓｈａｒｅ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｗａｖｅ）と呼ばれるものがある。
【００１０】
これらの弾性表面波は、例えばその伝搬速度がレイリー波の場合、ＳＴカット水晶Ｘ伝搬波において３１５０ｍ毎秒，ＳＨ波の場合、３６度回転Ｙカット水晶Ｙ伝搬波において５０００ｍ毎秒である。
【００１１】
ＳＡＷデバイス１の周波数はｆ＝ｖ／λ（ｖ＝圧電基板の音速、λ＝振動波の波長）であることから、周波数ｆが低いと波長は長くなり、ＩＤＴ２の間隔は大きくなってしまう。このため、低周波数に対応したＳＡＷデバイス１を小型化する上では速度の遅いレイリー波を用いる必要性が高くなる。
【００１２】
また、このレイリー波とＳＨ波について、圧電基板５における変位成分に相違があり、レイリー波の場合には、ＳＨ波と比べて、圧電材料の深さ方向の変位が、次第に減少する。
さらに、ＳＨ波は、横波であることから、圧電基板５の弾性表面波の進行方向の垂直端面にて反射できることがわかっているが、レイリー波は圧電基板５の弾性表面波の進行方向の端面でバルク波に変換され、もどってこない。
【００１３】
以上の点を考慮すると、低周波数に対応した小型のＳＡＷデバイス１をつくる場合には、レイリー波を伝搬する圧電材料を使用する必要があるが、その弾性表面波は、基板端面で反射できないために、エネルギーを閉じこめるためには、必ず反射器３を必要とする。
【００１４】
しかも、この反射器３にて十分な効率で弾性表面波を反射する必要があるから、多くの本数の導体ストリップで反射器３を形成する必要があり、その分十分な面積を持つ圧電基板５を用いなければならず、小型化に限界がある。
【００１５】
そこで、本出願人は、特開２００２−５５７０１３により、最低の本数の導体ストリップで反射器を形成するために、圧電基板５の端面５ａの位置を求め、図２０に示すように、切断用の刃であるダイシングプレート６を用いて、反射器３の端部の導体ストリップ３ａから、それぞれＣ３の距離を隔てるようにして、切断する方法を提案している（特許文献１参照）。
また、上記出願以外でも、圧電基板の端面の加工に関しては、圧電基板に補助基板を配置して、適切な反射端面を形成する方法もある（特許文献２参照）。
【００１６】
【特許文献１】特開２００２―５５７０１３
【特許文献２】特開２０００―２５２７８９
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２０の方法では、圧電基板５の端面５ａを形成するために、ダイシングプレート６を用いている。この方法は、このような機械的な切断により、端面５ａの正確な位置を加工しようとするもので、ダイシングプレート６の厚みもあることから、その正確な位置合わせにも限度があり、必ずしも要求される加工精度を満足するものではなかった。
また、特開２０００―２５２７８９の方法は、補助基板などの別の部材を圧電基板に固定する必要があり、これに反射端面を形成するに当たり、さらに、レーザやプラズマによる加工を必要とし、多大な手間を要するものである。
【００１８】
本発明の目的は、上記課題を解消して、反射器を形成するための導体ストリップの本数を減らして、小型に形成するために、精密に端面加工することができる弾性表面波素子の製造方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、第１の発明によれば、圧電基板にすだれ状電極を形成した弾性表面波素子の製造方法であって、少なくとも複数の弾性表面波素子を形成するために、前記圧電基板を長さ方向に連続した状態で用意して、その表面に前記すだれ状電極を形成するための導電層を形成する工程と、前記導電層の表面に、エッチング用のマスクパターンを形成し、前記導電層をエッチングすることにより、電極を形成する電極エッチング工程と、個々の弾性表面波素子を形成するために分離される前記圧電基板の端面に対応したスクライブエリア以外の領域を保護層で覆う保護層形成工程と、前記スクライブエリアの前記マスクパターンから露出した領域を所定深さで選択的にエッチングする端面エッチング工程とを含んでおり、前記電極エッチング工程において、前記スクライブエリアに、前記すだれ状電極と同じ材料によって、前記端面エッチング工程用のマスクパターンを形成する、弾性表面波素子の製造方法により、達成される。
【００２０】
第１の発明の構成によれば、複数もしくは多数の弾性表面波素子を形成できる大きさの圧電基板の表面に、導電層を形成した後、エッチング用のマスクパターンを用いて前記導電層をエッチングして、すだれ状の電極を形成する。この電極形成工程において、前記スクライブエリアに、導電層の一部を残すことで、電極と同じ材料で、端面エッチング用のマスクパターンを形成しておく。そして、前記スクライブエリアにおいて、端面エッチング用のマスクパターンから露出した領域をエッチングすることにより、圧電基板の端面をフォトリソグラフィーの手法により、精密に形成することができる。
このため、従来のように、圧電基板の端面を機械加工で形成しないで、フォトプロセスを利用して加工するため、端面の位置出しが、より正確に行われる。しかも、別の基板で反射端面を形成する等の工程を必要とせず、従来の製造工程に、端面エッチング工程を追加するだけで実現でき、さらに、この端面エッチング工程で使用するマスクも電極形成時に電極パターンと同時に形成できるので、工程の実現も容易である。
かくして、本発明によれば、反射器を形成するための導体ストリップの本数を減らして、小型に形成するために、精密に端面加工することができる弾性表面波素子の製造方法を提供することができる。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記電極エッチング工程において、前記圧電基板に、前記すだれ状電極により、櫛形電極と反射器とが形成されるとともに、スクライブエリアとして前記保護層が形成される前記端面が、前記反射器の端部の導体ストリップから出る応力波の仮想の節の位置に定められ、この端面は、前記端面エッチング工程において、前記導体ストリップに略平行で、垂直な平滑面とされることで、前記応力波を反射する反射端面となるようにしたことを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、通常、レイリー波を伝搬するＳＡＷデバイスにおいて、弾性表面波は、その進行方向の端面でバルク波に変換されて、もどってこない。しかしながら、圧電基板上に櫛形電極と反射器とが設けられている場合に、所定の条件の下では、櫛形電極から出て進行する弾性表面波が、反射器にて反射される反射波と出会うと、圧電基板の深さ方向への単純な単振動の波としての応力波となって、反射器から圧電基板端面へ向かって反射される。
このような現象を実現するためには、第１に圧電基板の端面の位置が反射器の端部の導体ストリップから出る応力波の仮想の節の位置になっていることである。この場合には、圧電基板の端面において、端面自由の境界条件を満足し、反射波は圧電基板の振動を妨げないので、振動エネルギーの散逸されることとなる錯乱バルク波を発生しないと考えられる。また、圧電基板の端面が適切に反射波を戻すためには、その端面が櫛形電極及び反射器の導体ストリップに略平行である必要がある。これにより、反射波は正しい方向へ反射される。また、圧電基板の端面は、垂直な平滑面とされる必要がある。これにより、反射波は、乱反射されることがない。
このようにして、この方法により製造されるＳＡＷデバイスでは、圧電基板を伝搬する弾性表面波を端面にて反射させることができるので、全ての弾性表面波を反射器の機能だけによって反射させなくてすむから、その分反射器の導体ストリップの数を減らすことが可能となり、圧電基板を小型に形成することができる。
【００２２】
第３の発明は、第１または第２の発明のいずれかの構成において、前記端面エッチング工程が、ドライエッチングにより行われるようにしたことを特徴とする。
第３の発明の構成によれ、前記端面エッチング工程では、圧電材料をエッチングするので、これをドライエッチング工程とすると、ウエットエッチングにおけるようなエッチング異方性によるサイドエッチングの影響を考慮する必要がないので、確実な加工を容易に行うことができる。
【００２３】
第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれかの構成において、前記端面エッチング工程が、前記圧電基板の厚みの途中まで行われることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、圧電基板の表面近くは、エッチングによる精密な加工で、弾性表面波の正確な反射を実現でき、弾性表面波の伝達と関係しない領域に関しては、機械加工することで、迅速に切断することができる。
【００２４】
第５の発明は、第１ないし第４の発明のいずれかの構成において、前記端面エッチング工程の後で、前記端面近傍から、前記マスクパターンの残りを除去することを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、圧電基板の前記端面付近から、金属製のマスクパターンの残りを除去しておけば、不要な短絡を防止することができ、製品品質が向上する。
【００２５】
第６の発明は、第１ないし第５の発明のいずれかの構成において、前記端面エッチング工程の後で、前記圧電基板のエッチング残り部分を切断用の刃を用いて切断する分離工程を有しており、前記端面エッチング工程では、ブレードを案内する部分だけがエッチングにより除去されるようにしたことを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、エッチング加工する部分を、最小の部分に限定することで、エッチング加工に要する加工時間を最短時間に抑えることができ、製造工程の効率を向上させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のＳＡＷデバイスの第１の実施形態の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、図１と同じＳＡＷデバイス１０の平面図であり、説明のポイントを理解しやすくするため、櫛形電極（ＩＤＴ）１３及び反射器１４の導体ストリップの数を変えて示している。
【００２７】
このＳＡＷデバイス１０は、圧電基板１２と、すだれ状電極である櫛形電極１３及び反射器１４を備えている。
圧電基板１２は、圧電材料として、例えば、水晶，リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ_３ ），リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ_３ ）等の単結晶基板やＳｉ基板へＺｎＯ成膜した基板等の多層膜基板等を使用することができる。この実施形態では、例えば、レイリー波を伝搬する結晶構造となるように、圧電基板のカット角方位（φ、θ、ψ）が、（０，１２３，０）の水晶ウエハを用いることができる。
この圧電基板１２の形状は、例えば、図示されているように、矩形板状とされており、その各短辺の端面１５，１６は後で詳しく説明する位置に定められている。
【００２８】
櫛形電極（ＩＤＴ）１３及び反射器１４は、圧電基板１２の表面に、アルミニウムやチタン等の導体金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に形成した上で、フォトリソグラフィ等により、すだれ状となるように形成されている。後述する製造工程では、アルミニウムの導電層を形成するようにしている。
【００２９】
具体的には、ＩＤＴ１３は、複数の電極指１３ａがスペースＳでなる所定のピッチＰＴの２倍で並設されて長手方向の各端部が短絡するように形成されている。即ち、２つの櫛形状の電極の各櫛歯部分が、所定距離隔てて互い違いに入り込むように形成されている。このＩＤＴ１３は、電気的に接続されている図示しない外部端子を介して電気信号と弾性表面波（ＳＡＷ）との間の変換を行う機能を有する。
【００３０】
ＩＤＴ１３の両側には、それぞれギャップＧを隔てて、反射器１４，１４が設けられている。反射器１４は、複数の導体ストリップ１４ａが、ＩＤＴ１３と同じように、スペースＳでなる所定のピッチで並設されて長手方向の各両端部が短絡されるように形成されている。
【００３１】
そして、例えば、同一構成の２つの反射器１４，１４が、導体ストリップ１４ａがＩＤＴ１３の電極指１３ａと平行になるように、かつＩＤＴ１３を弾性表面波の伝搬方向、即ちＩＤＴ１３の電極指１３ａの長手方向に直交する方向に所定距離隔てて挟み込むように形成されている。この反射器１４，１４は、ＩＤＴ１３から伝搬してくる弾性表面波を反射して、弾性表面波のエネルギーを内部に閉じこめる機能を有する。
【００３２】
ここで、本実施形態では、ＳＡＷデバイス１０は、例えば１０６メガヘルツ程度の低周波数に対応するように形成され、ＩＤＴ１３の対数（対となる電極指１３ａの対の数）６０対、反射器１４の導体ストリップの数１０５本程度の小サイズチップを用いている。
【００３３】
図３は、ＳＡＷデバイス１０の反射器１４と圧電基板端面を含む一部を拡大して示した断面である。
図３は反射器１４の寸法の一部を示したものであるが、反射器１４の導体ストリップ１４ａの幅Ｐは導体ストリップ１４ｂと同じで１４ａと１４ｂはともにスペースＳと同じ幅である。また導体ストリップ１４ａの幅Ｐ（図２に示す電極指１３ａもほぼ同じ）とスペースＳとを合わせたＰＲはλ／２（λは表面弾性波の波長）に設定されている。したがってスペースＳと導体ストリップ１４ａの幅Ｐは、それぞれλ／４に設定されている。
したがって、幅（ピッチ）Ｐと電極指１３ａの幅（導体ストリップ１４ａも同じ）は、それぞれλ／４に設定されている。また、電極指１３ａの高さＨは、およそＨ／λ＝０．０２ないし０．０４とされている。
【００３４】
そして、圧電基板１２の少なくとも表面側の短辺の端面１５，１６が、前記反射器の端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃから出るそれぞれの応力波の各仮想の節の位置に定めることで、この応力波を反射する反射端面とされている。
【００３５】
この反射端面１５，１６について、以下に詳しく説明する。
本実施形態では、上述したように、低周波数（例えば、１０６メガヘルツ程度）対応のＳＡＷデバイス１０を小型に形成するに当たり、圧電基板１２としてレイリー波を伝搬するものを採用している。
【００３６】
このようなレイリー波を伝搬するＳＡＷデバイス１０においては、通常、弾性表面波は、その進行方向の端面でバルク波に変換されて、もどってこないとされていた。しかしながら、圧電基板１２上にＩＤＴ１３と反射器１４とが設けられている場合に、所定の条件の下では、ＩＤＴ１３の櫛形電極から出て進行する弾性表面波が、反射器１４にて反射される反射波と出会うと、圧電基板１２の深さ方向への単純な単振動の波としての応力波Ｔとなって、反射器１４から圧電基板端面１５，１６へ向かって出射される。
【００３７】
このような反射端面を形成する条件のひとつとして、圧電基板１２の端面の位置が反射器１４の端部の図５に示す導体ストリップ１４ｂ，１４ｃから出る、図４に示す応力波Ｔの仮想の節Ｊの位置になっていることが必要であり、図４はこのような端面位置を求めるための手法を説明する図である。
図４は、このような単振動の波である応力波Ｔの波形を仮想して示した図である。図において、このような応力波Ｔは、弾性表面波と同じ周期λを持ち、λ／２で、応力波Ｔの節Ｊと腹Ｖが交代している。
【００３８】
したがって、反射端面１５，１６とすることができる圧電基板１２の端面位置は、反射器１４の端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの内端部を基端とすると半波長ずつの位置で繰り返し応力波Ｔの節Ｊの位置がくるから、
反射端面位置＝ｎ×ＰＲ・・・・・式（１）
となる。
【００３９】
図５は、図１のＳＡＷデバイス１０に対応する圧電基板１２の端部を拡大して示す概略断面図であり、すなわち、この図において、圧電基板１２の端面を設けるべき位置は、反射器１４の最も外側の端部に位置する導体ストリップ１４ｂもしくは１４ｃの基端部から、外側に向かってＢの距離隔てられた箇所である。
【００４０】
この距離Ｂは、上記式（１）に基づいて、
反射端面位置Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）±（ＰＲ／２）×δ・・・式（２）
（ただし、ｎは整数で、δは許容値）
となる。
【００４１】
また、図１及び図２において、距離Ｂに対応するＢ１とＢ２の大きさの違いは、上記ｎの数の違いに起因するものであり、上記式（２）を満たす場合には、Ｂ１とＢ２は同じでもよい。
【００４２】
このような反射器１４の最も外側の端部に位置する導体ストリップ１４ｂもしくは１４ｃの基端部から、外側に向かってＢの距離隔てられた箇所に反射端面１５，１６を設けることにより、圧電基板１２の端面において、端面自由の境界条件を満足し、反射波は圧電基板１２の振動を妨げないので、振動エネルギーを散逸させることとなる散乱バルク波（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｂｕｌｋ ｗａｖｅ）を発生せずに、弾性表面波を反射することができる。
【００４３】
さらに、圧電基板１２の反射端面１５，１６が適切に反射波を戻すためには、その端面がＩＤＴ１３及び反射器１４の各電極指１３ａ，導体ストリップ１４ａに略平行である必要がある。これにより、反射波は正しい方向へ反射される。
また、圧電基板１２の反射端面１５，１６は、垂直な平滑面とされる必要がある。これにより、反射波は、乱反射されることがない。
【００４４】
さらに、図５に示されているように、圧電基板１２の反射端面１５，１６は、その厚み全体に設ける必要はなく、例えば、段部２１を残して、この段部２１の内側の垂直面として設けてもよい。この場合、反射端面１５，１６の深さは、弾性表面波の伝搬に関与する圧電基板１２の圧電材料の厚みｔに対応し、この厚みｔは好ましくは、λ／２と同等か、それ以上に設定される。
また、図１のＳＡＷデバイス１０の反射端面１５，１６を図５で説明したような段部１２を残すように形成することで、後述する製造方法を採用することができ、製造上の利点がある。
【００４５】
次に、図１のＳＡＷデバイス１０の製造方法を説明する。
図７は、ＳＡＷデバイス１０の製造方法の一例について、その工程を示すフローチャートであり、図８および図９は、図７の製造工程を順次示した部分断面図であり、図１０および図１１は、図８および図９で示した工程の一部についての平面図である。
これらの図を参照して、ＳＡＷデバイス１０の製造方法の第１の実施形態について、説明する。
【００４６】
（導電層の形成工程）
図８（ａ）に示すように、圧電基板１２を用意する。圧電基板１２としては、上述したように、例えば、水晶ウエハを使用することができる。
この圧電基板１２の表面には、導電層３１が形成される（図７のＳＴ１０）。
導電層３１は、例えば、アルミニウムを蒸着またはスパッタリングにより圧電基板１２の表面に成膜して形成される。
【００４７】
次に、図７のフォトリソ工程を行う（ＳＴ１１）。
この工程では、図８の（ｂ）に示されているように、導電層３１の表面に、第１のマスクパターン３２と、第２のマスクパターン３３を、例えば、フォトレジストを用いて同時に形成する。つまり、導電層３１の表面全体に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を経て、第１のマスクパターン３２と、第２のマスクパターン３３を形成する。
第１のマスクパターン３２は、ＳＡＷデバイス１０のＩＤＴ１３の各電極指１３ａおよび反射器１４の導体ストリップ１４ａの形態に対応するパターンである。第２のマスクパターン３３は、圧電基板１２のスクライブエリアに形成される。ここで、スクライブエリアとは、個々のＳＡＷデバイス１０を形成するために、圧電基板としての水晶ウエハを切断、分離加工するための領域である。
【００４８】
第２のマスクパターン３３は、図８（ｂ）に対応した平面図である図１０（ｂ）に示されているように、長方形の矩形のパターンであり、その内側を露出するようになっている。そして、第２のマスクパターン３３は、図１０（ｂ）に示すように、第１のマスクパターン３２に近い長辺である第１の部分３３ａと、第１のマスクパターン３２から遠い長辺である第２の部分３３ｂを有している。
そして、第１の部分３３ａの周縁部３３ｃの箇所は、図５で詳しく説明した圧電基板１２の反射端面１５（１６）を形成すべき位置に正確に一致されている。
【００４９】
（電極エッチング工程）
次に、図７の金属電極エッチング工程を行う（ＳＴ１２）。
このエッチングの様子は、図８（ｃ）および図１０（ｃ）に示されている。図示されているように、第１のマスクパターン３２と第２のマスクパターン３３から露出された導電層３１が、例えば、ウエットエッチングにより除去される。この実施形態では、導電層３１は、アルミニウムであるから、例えば、リン酸溶液により、エッチングされる。
これにより、図１０（ｃ）に示されているように、ＩＤＴ１３と反射器１４を形成するための電極指１３ａと、導体ストリップ１４ａが形成されるとともに、同時に、これらと同じ金属材料で、端面エッチング用マスクパターン３４が形成される。この端面エッチング用マスクパターン３４は、上述した第２のマスクパターン３３と同じ形状であり、第１の部分３４ａと、第２の部分３４ｂを有している。端面エッチング用マスクパターン３４の３４ｃで示した箇所が、図５で説明した圧電基板１２の反射端部１５（１６）を形成すべき位置に一致されている。
【００５０】
（保護層形成工程）
次に、図８（ｄ）および図１０（ｄ）に示すように、スクライブエリアに対応した第２のマスクパターン３３の内側を除き、圧電基板１２表面の全面に、保護層３６を成膜する。この工程が、図７のフォトリソ工程（ＳＴ１３）で、保護層３６は、端面エッチングにより侵されない材料が選択され、この実施形態では、例えば、フォトレジストが用いられる。
【００５１】
（端面エッチング工程）
続いて、図７のスクライブ部ドライエッチング（ＳＴ１４）を行う。
この工程の説明に先立って、図６を参照して、エッチング装置について簡単に説明する。
図６において、エッチング装置４０は、平行平板型ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）装置である。このエッチング装置４０は、チャンバー４１と、チャンバー４１内に対向して配置された平行平板でなる下部電極４４と上部電極４５とを備えており、下部電極４４と上部電極４５の間のギャップＧ間に、ウエハ状の圧電基板１２を配置するようになっている。
チャンバー４１には、真空ポンプ４３が接続され、チャンバー４１内が真空排気されるようになっている。また、チャンバー４１には、外部から、エッチング用の気体ＧＡが導入されるようになっている。
【００５２】
このようなエッチング装置において、例えば、次のような条件により、ドライエッチングが行われることにより、圧電基板１２の端面エッチングが行われる。
すなわち、ドライエッチングに用いるエッチング用のガスとして、例えば、Ｃ_２Ｆ_６／Ｈｅを用いる場合、下部電極４４と上部電極４５の間のギャップＧ（以下、「ギャップＧ」という）の寸法を、例えば５ｍｍとし、５７５Ｗ（ワット）の電流を印可して、チャンバー４１内の気圧を、２４０Ｐａ（パスカル）、Ｃ_２Ｆ_６／Ｈｅガスを３０／３５ｓｃｃｍで、導入する。これにより、１５００Å／ｍｉｎのエッチングレートが得られる。
また、ドライエッチングに用いるエッチング用のガスとして、例えば、ＣＨＦ_３／Ｏ_２／Ｈｅを用いる場合、ギャップＧの寸法を、例えば６．５ｍｍとし、３９０Ｗ（ワット）の電流を印可して、チャンバー４１内の気圧を、２６０Ｐａ（パスカル）、ＣＨＦ_３／Ｏ_２／Ｈｅガスを２０／３／８８ｓｃｃｍで、導入する。これにより、１２００Å／ｍｉｎのエッチングレートが得られる。
さらに、ドライエッチングに用いるエッチング用のガスとして、例えば、ＣＨＦ_３／ＣＦ_４を用いる場合、ギャップＧの寸法を、例えば３０ｍｍとし、６００Ｗ（ワット）の電流を印可して、チャンバー４１内の気圧を、１０Ｐａ（パスカル）、ＣＨＦ_３／ＣＦ_４ガスを１５／１５ｓｃｃｍで、導入する。これにより、１２００Å／ｍｉｎのエッチングレートが得られる。
【００５３】
このようにして、図９（ｅ）に示すように、第２のマスクパターン３３の内側を、圧電基板１２の厚さ方向に沿って、寸法ｔだけエッチングにより除去する。これにより、図５で説明した反射端面１５と、段部２１を形成することができる。
このドライエッチング工程では、エッチングにより除去される領域以外の、特にＩＤＴ１３の電極指１３ａや反射器１４の導体ストリップ１４ｂは、保護層３６および第１のマスクパターン３２により被覆されて保護されているので、エッチング用のガスにより、侵されることがない。
【００５４】
次いで、図９（ｆ）に示すように、保護層３６を除去し、第１のマスクパターン３２と、第２のマスクパターン３３をともに除去する。さらに、切断用の刃であるダイシングブレード３８を用いて、スクライブエリアを機械的に切断する（ＳＴ１５）（分離工程）。すなわち、弾性表面波素子の弾性表面波を伝搬に関与する圧電基板１２の表面に近い領域は、上述したドライエッチングにより、正確な位置に反射端面１５を形成するように除去されているので、図９（ｅ）の段部２１よりも下の領域は、機械的な加工を行っても弾性表面波素子の性能にほとんど影響しない。一方、圧電基板１２の厚み全てをドライエッチングにより除去するのは、長時間を要し、現実的ではないので、このようなダイシングブレード３８を用いて切断する。
これにより、図９（ｇ）および図１１（ｇ）に示すように、圧電基板１２は、個々の弾性表面波素子の単位に切断、分離され、完成する（ＳＴ１６）。
【００５５】
以上述べたように、本実施形態によれば、従来のように、圧電基板１２の端面を機械加工で形成しないで、フォトプロセスを利用して加工するため、反射端面１５の位置出しが、より正確に行われる。しかも、従来の製造工程に、端面エッチング工程を追加するだけで実現でき、さらに、この端面エッチング工程で使用するマスクも電極形成時に電極パターンと同時に形成できるので、工程の実現も容易である。
したがって、反射器１４を形成するための導体ストリップ１４ａの本数を減らして、小型に形成するために、精密に端面加工することができる。
また、前記端面エッチング工程では、ドライエッチングを行うことで、ウエットエッチングにおけるようなエッチング異方性によるサイドエッチングの影響を考慮する必要がないので、確実な加工を容易に行うことができる。
【００５６】
さらに、ドライエッチングによる端面エッチング工程を、圧電基板１２の厚みの途中まで行われるようにしたので、圧電基板１２の表面近くは、エッチングによる精密な加工で、弾性表面波の正確な反射を実現でき、弾性表面波の伝達と関係しない領域に関しては、機械加工することで、圧電基板１２を迅速に切断することができる。
【００５７】
図１２および図１３は、ＳＡＷデバイス１０の製造方法の第２の実施形態に係る製造工程を順次示した部分断面図であり、図１４および図１５は、図１２および図１３で示した工程の一部についての平面図である。
これらの図を参照して、ＳＡＷデバイス１０の製造方法の第２の実施形態について、説明する。
なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の符号を付した箇所は、共通する構成であるから、重複する説明は省略する。また、第２の実施形態は、以下に説明する工程を除き、第１の実施形態と同じである。
【００５８】
第２の実施形態の特徴は、図１３（ｆ）の工程が追加されていることである。この工程は、図１３（ｅ）に続く工程で、この図１３（ｅ）の工程は、第１の実施形態の図９（ｅ）と同じ工程である。
図１３（ｆ）において、例えば、リン酸系エッチング液を用いたウエットエッチングにより、端面エッチング用マスクパターン３４を除去している。
これにより、図１５（ｈ）に示されているように、ＳＡＷデバイス１０の反射端面１５付近には、導体金属でなる端面エッチング用マスクパターン３４が残らないので、不要な短絡を防止することができる。その他の作用効果は、第１の実施形態と同じである。
【００５９】
図１６および図１７は、ＳＡＷデバイス１０の製造方法の第３の実施形態に係る製造工程を順次示した部分断面図であり、図１８は、図１６および図１７で示した工程の一部についての平面図である。
第３の実施形態の特徴は、分離工程におけるブレードを案内する領域だけが、ドライエッチングにより除去されることである。
図１６（ｂ）および図１８（ｂ）を参照して理解されるように、第２のマスクパターン３３は、第１の実施形態と異なる態様である。つまり、この実施形態では、第２のマスクパターン３３は、第１の部分３３ａと、第２の部分３３ｂの間に第３の部分３３ｄを有している。
同様にして、図１６（ｃ）および図１８（ｃ）を参照して理解されるように、端面エッチング用マスクパターン３４も、第１の部分３４ａと、第２の部分３４ｂの間に第３の部分３４ｄを有している。
図１７（ｅ）の端面エッチング工程を参照して理解されるように、スクライブエリアにおいては、端面エッチング用マスクパターン３４の第３の部分３４ｄの両側の深さｔの細い溝だけが、案内溝２１ａ，２１ｂとしてドライエッチングにより除去される。
【００６０】
これにより、図１７（ｆ）に示すように、ダイシングブレード３８は、深さｔの細い溝に案内されて、正確かつ容易に正しい位置を切断することができる。
したがって、この実施形態によれば、エッチング加工する部分を、最小の部分に限定することで、エッチング加工に要する加工時間を最短時間に抑えることができ、製造工程の効率を向上させることができる。その他の作用効果は、第１の実施形態と同じである。
【００６１】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の発明の趣旨を逸脱しない範囲であらゆる形態のＳＡＷデバイスに適用される。
特に、上述の各実施形態の個々の構成は、必要により省略したり、これらと異なる他の構成と、あるいは個々の構成どうし任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＳＡＷデバイスの実施形態を示す概略斜視図。
【図２】図１のＳＡＷデバイスの概略平面図。
【図３】図１のＳＡＷデバイスの一部を拡大して示した拡大断面図。
【図４】図１のＳＡＷデバイスの反射端面位置を求めるための手法を説明する図。
【図５】図１のＳＡＷデバイスに対応する圧電基板の端部を拡大して示す概略断面図。
【図６】本発明の実施形態で使用するのに適したエッチング装置の概略構成図。
【図７】図１のＳＡＷデバイスの製造方法の一例について、その工程を示すフローチャート。
【図８】図７の製造工程を順次示した部分断面図。
【図９】図７の製造工程を順次示した部分断面図。
【図１０】図８および図９で示した工程の一部についての平面図。
【図１１】図８および図９で示した工程の一部についての平面図。
【図１２】弾性表面波素子の製造方法の第２の実施形態に係る製造工程を順次示した部分断面図。
【図１３】弾性表面波素子の製造方法の第２の実施形態に係る製造工程を順次示した部分断面図。
【図１４】図１２および図１３で示した工程の一部についての平面図。
【図１５】図１３で示した工程の一部についての平面図。
【図１６】弾性表面波素子の製造方法の第３の実施形態に係る製造工程を順次示した部分断面図。
【図１７】弾性表面波素子の製造方法の第３の実施形態に係る製造工程を順次示した部分断面図。
【図１８】図１６および図１７で示した工程の一部についての平面図。
【図１９】従来の弾性表面波素子の製造工程の一部を示す概略斜視図。
【図２０】図１９の弾性表面波素子の製造工程において、圧電基板を分離する手法を示す説明図。
【符号の説明】
１０・・・ＳＡＷデバイス（弾性表面波素子）、１３・・・櫛形電極（ＩＤＴ）、１３ａ・・・電極指、１４・・・反射器、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ・・・導体ストリップ、１５（１６）・・・反射端面、３１・・・導電層、３２・・・第１のマスクパターン、３３・・・第２のマスクパターン、３４・・・端面エッチング用マスクパターン、３６・・・保護層。

Claims (6)

1. 圧電基板にすだれ状電極を形成した弾性表面波素子の製造方法であって、
   少なくとも複数の弾性表面波素子を形成するために、前記圧電基板を長さ方向に連続した状態で用意して、その表面に前記すだれ状電極を形成するための導電層を形成する工程と、
   前記導電層の表面に、エッチング用のマスクパターンを形成し、前記導電層をエッチングすることにより、電極を形成する電極エッチング工程と、
   個々の弾性表面波素子を形成するために分離される前記圧電基板の端面に対応したスクライブエリア以外の領域を保護層で覆う保護層形成工程と、
   前記スクライブエリアの前記マスクパターンから露出した領域を所定深さで選択的にエッチングする端面エッチング工程と
   を含んでおり、
   前記電極エッチング工程において、前記スクライブエリアに、前記すだれ状電極と同じ材料によって、前記端面エッチング工程用のマスクパターンを形成することを特徴とする、弾性表面波素子の製造方法。
2. 前記電極エッチング工程において、前記圧電基板に、前記すだれ状電極により、櫛形電極と反射器とが形成されるとともに、スクライブエリアとして前記保護層が形成される前記端面が、前記反射器の端部の導体ストリップから出る応力波の仮想の節の位置に定められ、この端面は、前記端面エッチング工程において、前記導体ストリップに略平行で、垂直な平滑面とされることで、前記応力波を反射する反射端面となるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波素子の製造方法。
3. 前記端面エッチング工程が、ドライエッチングにより行われるようにしたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
4. 前記端面エッチング工程が、前記圧電基板の厚みの途中まで行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
5. 前記端面エッチング工程の後で、前記端面近傍から、前記マスクパターンの残りを除去することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
6. 前記端面エッチング工程の後で、前記圧電基板のエッチング残り部分を切断用の刃を用いて切断する分離工程を有しており、前記端面エッチング工程では、ブレードを案内する部分だけがエッチングにより除去されるようにしたことを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。

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