JP2005102158A - 弾性表面波装置およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】リフトオフ法によって形成されたパターンを有する弾性表面波装置において、接続部上に形成する配線部等に断線等問題が発生せず、信頼性の高い弾性表面波装置を提供する。
【解決手段】弾性表面波装置５０は、圧電基板１と、ＩＤＴ電極２と、ＩＤＴ電極２と電気的に接続された接続部３とを備える。更に、その一部が接続部３上に形成された配線部４と、該配線部４上にバンプ５とを備える。接続部３は、その上面に配線部４が形成される端部に、櫛型形状部を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リフトオフ法によって形成されたＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部とを備える弾性表面波装置であって、特に接続部上に配線部を備える弾性表面波装置およびその製造方法に関する。
近年、弾性表面波装置の小型化を図るために、フリップチップボンディング方式により組立られた弾性表面波装置が広く用いられている。この方式では、弾性表面波装置を構成するパッド部にバンプが形成される。弾性表面波装置は、該バンプを介してパッケージ等に設けられた接続部に接合されることにより、電気的に接続されるとともに機械的に接合される。
フリップチップボンディング方式におけるバンプは、弾性表面波装置とパッケージを電気的に接続する機能だけでなく、機械的に弾性表面波装置をパッケージに固定する機能も果たす。そのため、バンプと、弾性表面波装置に構成されたパッド部とにおいては、十分な接合強度が求められる。一般に、バンプとパッド部との接合強度を高めるためには、パッド部の膜厚を十分に厚くする方式が用いられる。
また、弾性表面波装置を構成する圧電基板上のＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極に電気的に接続された接続部は、リフトオフ法を用いて同時に形成される。従って、接続部の膜厚は、ＩＤＴ電極部と同等の膜厚を有することになる。そのため、十分な接合強度を有するバンプを形成するためには、所定のパターンを備える新たな層を接続部上に形成する方式が用いられる。
一方、リフトオフ法により微細なパターンであるＩＤＴ電極を形成するため、ＩＤＴ電極を形成するレジストパターンには、その微細なパターンに対応する箇所の開口部が逆テーパー形状を有するように形成される。
また、ＩＤＴ電極に比較し、ラフなパターンとなる接続部のレジストパターンにおいても、同様に開口部が逆テーパー形状を有するように形成される。しかし、その後のベーク処理等の熱的な処理の影響により、ラフなパターンとなる接続部では、逆テーパー形状が保持できない。そのため、リフトオフ法におけるレジストパターンおよび不要な電極膜の剥離後、接続部の端部には、電極バリ等が生じることがある。
更に、接続部には、バンプを形成するために所定のパターンを有する新たな層を形成する。しかし、この電極バリ等の影響により、新たな層に断線等が発生するとの課題を有することになる。
そこで、このような課題を解決するために、次のような弾性表面波装置が提案されている。この方法によれば、弾性表面波素子の接続部を形成後に、接続部の端面が階段状になるようにエッチングを施す工程をさらに備える弾性表面波装置およびその製造方法である（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−２６１５６０号公報
しかしながら、上記に説明した従来技術による弾性表面波装置およびその製造方法には、以下の問題が存在する。
特許文献１においては、弾性表面波素子の接続部を形成後に、接続部の端面が階段上になるようにエッチングを施す。この工程は、接続部が形成された弾性表面波素子上に、接続部の端部が開口部となるレジストパターンを形成する。次にエッチング液に浸漬する等して、接続部の端面の一部を除去し、その後レジストパターンを剥離することにより形成される。このレジストパターンの形成は、所定の膜厚のレジストを塗布し、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。その後、現像することより形成されるため、多くのプロセスを有するとの課題を有していた。
上記問題を解決すべく本発明の弾性表面波装置は、圧電基板と、圧電基板上にリフトオフ法で形成されたＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部と、接続部上に形成された配線部とを備える弾性表面波装置であり、ＩＤＴ電極と接続部は、同時に形成され、配線部が形成される接続部の端部に、櫛歯形状部を備えることを特徴とする弾性表面波装置である。
また、櫛歯形状部のスペース領域の幅寸法は、５μｍ以下であることを特徴とする。また、櫛歯形状部のスペース領域の幅寸法は、ＩＤＴ電極のスペース領域の幅寸法と同等であることを特徴とする。
また、圧電基板と、前記圧電基板上にリフトオフ工法で形成されたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部と、前記接続部上に形成された配線部とを備える弾性表面波装置であって、前記ＩＤＴ電極と前記接続部は、同時に形成され、前記配線部が形成される前記接続部の端部に、凹凸が５μｍ以下の微細凹凸形状部を備えることを特徴とする弾性表面波装置である。
更に、ＩＤＴ電極と接続部の膜厚は、２００ｎｍ以上であることを特徴とする。
また、圧電基板を準備する工程と、圧電基板上にリフトオフ法によりＩＤＴ電極とＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部を形成する工程と、接続部上に配線部を形成する工程とを備える弾性表面波装置の製造方法であり、接続部を形成する工程は、配線部が形成される接続部の端部に櫛歯形状部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である。
また、圧電基板を準備する工程と、前記圧電基板上にリフトオフ工法によりＩＤＴ電極と前記ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部を形成する工程と、前記接続部上に配線部を形成する工程とを備える弾性表面波装置の製造方法であって、前記接続部を形成する工程は、前記配線部が形成される前記接続部の端部に凹凸が５μｍ以下の微細凹凸形状部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である。
以上のような本発明の弾性表面波装置およびその製造方法によれば、弾性表面波装置において、電極バリがない端部を有する接続部を形成することができる。
よって、その接続部上に形成する配線部等に断線等の問題が発生せず、その結果信頼性の高い弾性表面波装置を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施例について添付図に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の弾性表面波装置の一実施例における概略平面図、図２に図１におけるＡ部の概略拡大平面図をそれぞれ示す。
図１において、弾性表面波装置５０は、圧電基板１と、ＩＤＴ電極２と、ＩＤＴ電極２と電気的に接続された接続部３とを備える。更に、その一部が接続部３上に形成された配線部４と、該配線部４上にバンプ５とを備える。
図２においては、最上層とならない部分に関しては、破線にて示した。
図２に示すように、圧電基板１上に接続部３が形成されている。接続部３上の一部には、配線部４が形成されている。接続部３は、その上面に配線部４が形成される端部に、櫛歯形状部６を備える。
以下に、上記した本発明における弾性表面波装置５０の製造方法の詳細を説明する。
先ず、圧電基板１、例えばＬｉＴａＯ3基板上にスピンコーター等を用いて、所望する膜厚のレジストを塗布する。圧電基板１は、ＬｉＴａＯ3基板に限定するものではなく、所望する圧電特性に対応し、水晶、ＬｉＮｂＯ3、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7等の基板が用いられることもある。
次に、ＩＤＴ電極２、接続部３および櫛歯形状部６に対応する所定のパターンが形成されたフォトリソマスクを介して、レジストを露光し、現像することにより、所望する開口部を有するレジストパターンが形成される。レジストパターンは、リフトオフ法を考慮し、その開口部の断面が逆テーパー形状に形成される。
その後、レジストパターンは、ポストベーク処理が施される。
次に、そのレジストパターンを含む圧電基板1上に、弾性表面波装置用電極として、第一層にＴｉを１０ｎｍ、更にその上に第二層にＡｌ−１ｗｔ％Ｃｕを４００ｎｍ形成する。
次に、圧電基板１を剥離液に浸漬、揺動等することによりレジストパターンおよび不要な電極膜を剥離し、ＩＤＴ電極２およびＩＤＴ電極２と電気的に接続された接続部３がリフトオフ法により形成される。この時、ＩＤＴ電極２における線幅およびスペース幅は、１μｍ程度とした。また、第一層として用いたＴｉは、密着性を確保するためのコンタクトメタルとしての機能を果たす。
次に、配線部４を形成する。配線部４は、リフトオフ法を用いて形成され、第一層としてＮｉ−Ｃｒを２００ｎｍ、第二層としてＡｌを８００ｎｍ形成する。リフトオフ法については、上記した内容と同様であり詳細な記載は省略する。
次に、配線部４上に、バンプ５が形成される。この際、バンプ５は、その下に、ＩＤＴ電極２および接続部３としたＡｌ−Ｃｕ／Ｔｉ膜が存在しない位置に形成される。バンプ５は、Ａｕバンプまたは半田バンプが用いられる。
また、配線部４は、ＩＤＴ電極２と電気的に接続され、ＩＤＴ電極３に比較し、ラフな形状を有する接続部３の辺部を含む接続部３上に形成される。
また、接続部３上に配線部４が形成される接続部３の端部には、櫛歯形状部６を備える。櫛歯形状部６は、線幅寸法を１μｍ、スペース幅寸法を１μｍおよびその長さ寸法を５μｍとした。この櫛歯形状部６のスペース幅寸法は、５μｍ以下が好ましく、ＩＤＴ電極２におけるパターン寸法におけるスペース幅寸法と同程度に設定されるものである。また、その長さ寸法は、１〜１０μｍ程度が好ましい。また櫛歯形状部６は、ＩＤＴ電極２および接続部３と同時に形成される。
以上により、弾性表面波装置５０が形成される。
通常、リフトオフ法を用いて、電極等のパターンを形成する際、上記したようにレジストパターンは、リフトオフ法を考慮し、その形状が形成される。リフトオフ法におけるレジストパターンは、電極等のパターンに対応する開口部の断面を逆テーパー形状に形成する。形成されたレジストパターンは、その後のポストベーク処理にて熱収縮を生じる。
レジストパターンが微細な形状となるＩＤＴ電極部では、その熱収縮による影響が少なく、微細なレジストパターンは、逆テーパー形状を保持した状態となる。
しかし、ＩＤＴ電極部と比較し、ラフなレジストパターン形状となる接続部は、ポストベーク処理による熱収縮による影響を受け、ラフパターンに対応する開口部の逆テーパー形状を保持できない。
リフトオフ法におけるレジストパターンの開口部の断面形状は、その後の形成される電極パターンの状態に大きな影響を及ぼす。開口部に良好な断面形状が形成されたレジストパターンは、不要な電極及びレジストの剥離後、所望する電極パターン形状の形成が可能である。これは、開口部の断面の逆テーパー形状が、形成する電極パターンと不要な電極膜を不連続とすることによる。しかし、逆テーパー形状が保持されない箇所においては、形成された電極パターンと不要な電極膜とが連続し、不要な電極膜が剥離時に電極パターンから引きちぎられる状態となり、残された電極パターンに電極バリ等が発生することになる。
微細なレジストパターンは、熱収縮による応力がその微細なパターンにより分散され、形状変化に対して大きな影響を及ぼさない。ラフなパターンにおいては、熱収縮による応力が分散されず、形状変化に影響を及ぼすことによる。
電極バリを有する接続部上に配線部を形成した時に、形成した配線部はその電極バリの影響により、断線等を引き起こす。
しかし、上面に配線部を形成する接続部の端面に、ＩＤＴ電極と同様の櫛歯形状部を備えることで、熱収縮による影響を受けないで逆テーパー形状を保持したレジストパターンを形成することが可能となる。その結果、所望するＩＤＴ電極および接続部の形成が可能となる。
特に、ＩＤＴ電極および接続部の膜厚を２００ｎｍ以上形成するためのレジストパターンの時に、その効果が顕著に確認できる。
本発明の実施例では、上面の配線部を形成する接続部の端面に、ＩＤＴ電極と同様の櫛歯形状部を備えることで、熱収縮による影響を受けないで逆テーパ形状を保持したレジストパターンを形成することが可能となることを説明したが、櫛歯形状以外の形状でも接続部の端部に凹凸が５μｍ以下の微細凹凸形状部を形成することで、同様の効果を得ることができる。
すなわち、図３に示すような実施例１の変形例では、圧電基板１上に接続部３が形成されている。接続部３上の一部には、配線部４が形成されている。接続部３は、その上面に配線部４が形成される端部に、波型形状で凹凸の幅７ａと高さ７ｂとが５μｍ以下の微細凹凸形状部７を備える。このような微細凹凸形状７を形成する微細なレジストパターンは、熱収縮による応力がその微細なパターンにより分散され、形状変化に対して大きな影響を及ぼさない。
したがって、このような微細なレジストパターンは、逆テーパ形状が保持されるので、形成された電極パターンと不要な電極膜とが連続し、不要な電極膜が剥離時に電極パターンから引きちぎられ、残された電極パターンに電極バリ等が発生することはない。
また、図３に示す凹凸が５μｍ以下の微細凹凸形状部７の形状は、凹凸が５μｍ以下であれば、鋸型、半円型、半楕円型等のどのような形状でも同様の効果を得ることができる。
以上のような本発明の弾性表面波装置およびその製造方法によれば、弾性表面波装置において、電極バリがない端部を有する接続部を形成することができる。
よって、その接続部上に形成する配線部等に断線等問題が発生せず、その結果、信頼性の高い弾性表面波装置を提供すること可能となる。
本発明の弾性表面波装置の一実施例における概略平面図である。（実施例１） 本発明の弾性表面波装置の一実施例の一部拡大平面図である。（実施例１） 本発明の弾性表面波装置の一実施例の一部拡大平面図である。（実施例１の変形例）
符号の説明
１ 圧電基板
２ ＩＤＴ電極
３ 接続部
４ 配線部
５ バンプ
６ 櫛歯形状部
７ 微細凹凸形状部
５０ 弾性表面波装置

Claims (7)

  1. 圧電基板と、前記圧電基板上にリフトオフ工法で形成されたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部と、前記接続部上に形成された配線部とを備える弾性表面波装置であって、前記ＩＤＴ電極と前記接続部は、同時に形成され、前記配線部が形成される前記接続部の端部に、櫛型形状部を備えることを特徴とする弾性表面波装置。
  2. 前記櫛歯形状部のスペース領域の幅寸法は、５μｍ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装置。
  3. 前記櫛型形状部のスペース領域の幅寸法は、前記ＩＤＴ電極のスペース領域の幅寸法と同等であることを特徴とする、請求項１または２に記載の弾性表面波装置。
  4. 圧電基板と、前記圧電基板上にリフトオフ工法で形成されたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部と、前記接続部上に形成された配線部とを備える弾性表面波装置であって、前記ＩＤＴ電極と前記接続部は、同時に形成され、前記配線部が形成される前記接続部の端部に、凹凸が５μｍ以下の微細凹凸形状部を備えることを特徴とする弾性表面波装置。
  5. 前記ＩＤＴ電極と前記接続部の膜厚は、２００ｎｍ以上であることを特徴とする、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。
  6. 圧電基板を準備する工程と、前記圧電基板上にリフトオフ工法によりＩＤＴ電極と前記ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部を形成する工程と、前記接続部上に配線部を形成する工程とを備える弾性表面波装置の製造方法であって、前記接続部を形成する工程は、前記配線部が形成される前記接続部の端部に櫛歯形状部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。
  7. 圧電基板を準備する工程と、前記圧電基板上にリフトオフ工法によりＩＤＴ電極と前記ＩＤＴ電極と電気的に接続された接続部を形成する工程と、前記接続部上に配線部を形成する工程とを備える弾性表面波装置の製造方法であって、前記接続部を形成する工程は、前記配線部が形成される前記接続部の端部に凹凸が５μｍ以下の微細凹凸形状部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。
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