JP2006270608A - 弾性波デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】櫛形電極を覆うように絶縁膜が形成された弾性波デバイスの損失を低減する。
【解決手段】圧電性基板１０上の所定方向において間隔が空けられた電極指形成領域１６の間の領域１８にＳｉＯ₂膜１４ａを形成する。ＳｉＯ₂膜１４ａの形成後は、電極指形成領域１６に各電極指１２ａを形成する。各電極指１２ａの形成後は、各電極指１２ａ上及びその間のＳｉＯ₂膜１４ａ上にＳｉＯ₂膜１４ｂを形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ）や横波弾性波（ＳＨ波）等の弾性波を励振可能な弾性波デバイスの製造方法に関し、特に、各電極指が圧電性基板上の所定方向において間隔を空けて形成された櫛形電極と、この櫛形電極を覆うように圧電性基板上に形成された絶縁膜と、を有する弾性波デバイスを製造する方法に関する。

弾性波デバイスの温度特性を補償するために、圧電性基板上に櫛形電極を形成した後に、この櫛形電極を覆うように絶縁膜（例えばＳｉＯ₂膜）を圧電性基板上に形成する方法が提案されている（例えば下記特許文献１）。その際には、スパッタやＣＶＤ等の手法により、絶縁膜の成膜が行われる。

その他にも、下記特許文献２の弾性波デバイスの製造方法が開示されている。

特開２００４−２５４２９１号公報 国際公開第９６／０４７１３号パンフレット

圧電性基板上に櫛形電極を形成した後に絶縁膜を形成するときには、櫛形電極の電極指の厚みにより、電極指間に形成される絶縁膜の成膜状態が不安定になりやすい。この絶縁膜の成膜状態の不安定性により、櫛形電極の電極指にて励振された弾性波のエネルギー損失が発生しやすくなる。そのため、弾性波デバイスの損失が増大しやすくなり、特に高周波における損失が増大しやすくなる。

特許文献１においては、櫛形電極の電極指の膜厚を励振される弾性波の波長の１〜３％の範囲として電極指の膜厚を薄くすることで、電極指間に形成される絶縁膜の成膜状態の安定化を図っている。しかし、弾性波デバイスの特性を向上させるためには、電極指の重量が大きいことも要求される。そのため、特許文献１においては、弾性波デバイスの特性を確保するために、電極指の膜厚を薄くできる範囲に制約を受けることになる。また、電極指の重量を確保するために、電極指の材料に制約を受けることになる。

本発明は、櫛形電極を覆うように絶縁膜が形成された弾性波デバイスの損失を低減することができる弾性波デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る弾性波デバイスの製造方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明に係る弾性波デバイスの製造方法は、各電極指が圧電性基板上の所定方向において間隔を空けて形成された櫛形電極と、この櫛形電極を覆うように圧電性基板上に形成された絶縁膜と、を有する弾性波デバイスを製造する方法であって、圧電性基板上の所定方向において間隔が空けられた電極指形成領域の間に絶縁膜を形成する第１絶縁膜パターン形成工程と、前記電極指形成領域に各電極指を形成する電極指パターン形成工程と、前記電極指形成領域に形成された各電極指上及び各電極指の間に形成された絶縁膜上に絶縁膜を形成する第２絶縁膜パターン形成工程と、を含むことを要旨とする。

本発明によれば、電極指形成領域の間に絶縁膜を形成してから電極指形成領域に各電極指を形成することで、各電極指間に形成される絶縁膜の成膜状態を安定化させることができる。その結果、櫛形電極を覆うように絶縁膜が形成された弾性波デバイスの損失を低減することができる。

本発明の一態様では、前記電極指パターン形成工程は、前記電極指形成領域に形成する各電極指の厚さが該電極指形成領域の間に形成された絶縁膜の厚さに略等しくなるように各電極指を形成する工程であることが好適である。この態様によれば、各電極指上及び各電極指の間の絶縁膜上に形成される絶縁膜の成膜状態を安定化させることができるので、弾性波デバイスの損失をさらに低減することができる。

また、本発明の一態様では、前記第１絶縁膜パターン形成工程は、圧電性基板上における前記電極指形成領域及びその間を含む領域に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、前記電極指形成領域の間に形成された絶縁膜上にマスキング膜を形成するマスキングパターン形成工程と、前記電極指形成領域に形成された絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、を含むことが好適である。この態様では、前記電極指パターン形成工程は、前記電極指形成領域に各電極指を形成した後に、各電極指の間に形成された絶縁膜上のマスキング膜を除去する工程を含むことが好適である。この態様によれば、リフトオフ法を用いて各電極指を形成することができるので、弾性波デバイスの製造コストを低減することができる。

以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る製造方法により製造される弾性波デバイスの構成の概略を示す断面図である。本実施形態に係る弾性波デバイスは、以下に説明する圧電性基板１０、櫛形電極１２、及びＳｉＯ₂膜（絶縁膜）１４を備えている。ただし、図１では、圧電性基板１０における櫛形電極１２が形成された一部の領域のみを図示している。また、櫛形電極１２の平面図における形状自体は周知であるため、平面図の図示を省略する。

櫛形電極１２は、各電極指１２ａが圧電性基板１０上の所定方向（図１の矢印に示す方向）において間隔を空けて形成されていることで、弾性表面波（ＳＡＷ）や横波弾性波（ＳＨ波）等の弾性波を圧電性基板１０の略所定方向へ励振することが可能である。ここでの圧電性基板１０上に形成される櫛形電極１２の数については、弾性波フィルタや弾性波遅延線等の弾性波デバイスの種類に応じて任意に設定することができる。そして、弾性波デバイスの温度特性を補償するために、ＳｉＯ₂膜１４が櫛形電極１２（電極指１２ａ）を覆うように圧電性基板１０上に形成されている。ここでのＳｉＯ₂膜１４の表面は、図１に示すように、略平坦となっている。

次に、本実施形態に係る弾性波デバイスの製造方法について図２を用いて説明する。本実施形態に係る弾性波デバイスは、以下に説明する第１絶縁膜パターン形成工程、電極指パターン形成工程、及び第２絶縁膜パターン形成工程に基づいて製造することができる。そして、第１絶縁膜パターン形成工程については、以下に説明する絶縁膜形成工程、マスキングパターン形成工程、及び絶縁膜除去工程により実行することができる。なお、図２では説明の便宜上、１つのデバイスのみを図示しているが、実際には基板（ウェハ）上に多数のデバイスが形成されてからダイシングにより個片化される。そして、図２でも、圧電性基板１０における櫛形電極１２が形成される一部の領域のみを図示している。

「第１絶縁膜パターン形成工程」
第１絶縁膜パターン形成工程においては、まず図２（Ａ）に示すように、圧電性基板１０上の所定方向（図２（Ａ）の矢印に示す方向）において間隔が空けられた電極指形成領域１６及びその間の領域１８を含む圧電性基板１０上の全面に、例えばスパッタやＣＶＤ等の手法によりＳｉＯ₂膜１４ａを絶縁膜として形成する（絶縁膜形成工程）。ここでの電極指形成領域１６は、後の電極指パターン形成工程にて各電極指１２ａが形成される領域として設定される。次に、電極指形成領域間の領域１８を含む領域に形成されたＳｉＯ₂膜１４ａ上にレジスト２０をマスキング膜として形成する（マスキングパターン形成工程）。ただし、ここでは、図２（Ｂ）に示すように、電極指形成領域１６に形成されたＳｉＯ₂膜１４ａ上には、レジスト２０によるマスキングを行わない。次に、マスキングパターン形成工程にてレジスト２０が形成されていない領域のＳｉＯ₂膜１４ａをエッチングにより除去する（絶縁膜除去工程）。このエッチングにより、図２（Ｃ）に示すように、電極指形成領域１６に形成されたＳｉＯ₂膜１４ａが除去される。以上の工程により、電極指形成領域１６にＳｉＯ₂膜１４ａが形成されておらず且つ電極指形成領域間の領域１８にＳｉＯ₂膜１４ａが形成された状態を得ることができる。

「電極指パターン形成工程」
第１絶縁膜パターン形成工程の実行後の電極指パターン形成工程においては、図２（Ｄ）に示すように、電極指形成領域１６に各電極指１２ａを例えば蒸着等の手法により形成する。ここでの電極指１２ａの材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。また、ここでは、電極指形成領域１６に形成する各電極指１２ａの厚さが電極指形成領域間の領域１８に形成されたＳｉＯ₂膜１４ａの厚さに略等しくなるように各電極指１２ａが形成される。電極指形成領域１６に各電極指１２ａを形成した後は、マスキングパターン形成工程にて形成されたレジスト２０及びその上の電極指材料２２をリフトオフにより除去する。このリフトオフにより、図２（Ｅ）に示すように、各電極指１２ａの間に形成されたＳｉＯ₂膜１４ａ上のレジスト２０が除去される。このように、本実施形態では、リフトオフ法を用いて各電極指１２ａを形成しているため、弾性波デバイスの製造コストを低減することができる。

「第２絶縁膜パターン形成工程」
電極指パターン形成工程の実行後の第２絶縁膜パターン形成工程においては、圧電性基板１０上における電極指形成領域１６及びその間の領域１８を含む領域に、例えばスパッタやＣＶＤ等の手法によりＳｉＯ₂膜１４ｂを絶縁膜として形成する。これによって、図２（Ｆ）に示すように、各電極指１２ａ上及びその間のＳｉＯ₂膜１４ａ上にＳｉＯ₂膜１４ｂが形成される。ここで、各電極指１２ａの厚さがＳｉＯ₂膜１４ａの厚さに略等しい場合は、ＳｉＯ₂膜１４ｂの表面は略平坦となる。

以上に説明した第１絶縁膜パターン形成工程、電極指パターン形成工程、及び第２絶縁膜パターン形成工程に基づいて、図１に示す本実施形態に係る弾性波デバイスを得ることができる。

以上説明したように、本実施形態においては、電極指形成領域間の領域１８にＳｉＯ₂膜１４ａを形成してから電極指形成領域１６に各電極指１２ａを形成することで、各電極指１２ａ間に形成されるＳｉＯ₂膜１４ａの成膜状態を安定化させることができる。したがって、ＳｉＯ₂膜１４ａの成膜状態の不安定性に起因する弾性波のエネルギー損失を抑止することができ、櫛形電極１２を覆うようにＳｉＯ₂膜１４ａ，１４ｂが形成された弾性波デバイスの損失を低減することができる。その際には、電極指１２ａの厚さに関係なくＳｉＯ₂膜１４ａの成膜状態を安定化させることができるので、弾性波デバイスの特性を向上できるだけの電極指１２ａの重量を十分に確保することができる。したがって、電極指１２ａの材料に制約を受けることもない。

そして、電極指形成領域１６に各電極指１２ａを形成するときには、各電極指１２ａの厚さを電極指形成領域間の領域１８に形成されたＳｉＯ₂膜１４ａの厚さに揃えることで、各電極指１２ａ上及びＳｉＯ₂膜１４ａ上に形成されるＳｉＯ₂膜１４ｂの成膜状態を安定化させることができる。したがって、弾性波デバイスの損失をさらに低減することができる。

以上に説明した本実施形態に係る弾性波デバイスの製造方法は、弾性波フィルタや弾性波遅延線等の弾性波デバイスの種類に関係なく適用することができる。そして、弾性表面波（ＳＡＷ）や横波弾性波（ＳＨ波）等の櫛形電極１２が励振する弾性波の種類にも関係なく適用することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の実施形態に係る製造方法により製造される弾性波デバイスの構成の概略を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る弾性波デバイスの製造方法を説明するための基板の断面図である。

符号の説明

１０ 圧電性基板、１２ 櫛形電極、１２ａ 電極指、１４，１４ａ，１４ｂ ＳｉＯ₂膜、１６ 電極指形成領域、２０ レジスト。

Claims (4)

1. 各電極指が圧電性基板上の所定方向において間隔を空けて形成された櫛形電極と、この櫛形電極を覆うように圧電性基板上に形成された絶縁膜と、を有する弾性波デバイスを製造する方法であって、
   圧電性基板上の所定方向において間隔が空けられた電極指形成領域の間に絶縁膜を形成する第１絶縁膜パターン形成工程と、
   前記電極指形成領域に各電極指を形成する電極指パターン形成工程と、
   前記電極指形成領域に形成された各電極指上及び各電極指の間に形成された絶縁膜上に絶縁膜を形成する第２絶縁膜パターン形成工程と、
   を含むことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
2. 請求項１に記載の弾性波デバイスの製造方法であって、
   前記電極指パターン形成工程は、前記電極指形成領域に形成する各電極指の厚さが該電極指形成領域の間に形成された絶縁膜の厚さに略等しくなるように各電極指を形成する工程であることを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
3. 請求項１または２に記載の弾性波デバイスの製造方法であって、
   前記第１絶縁膜パターン形成工程は、
   圧電性基板上における前記電極指形成領域及びその間を含む領域に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
   前記電極指形成領域の間に形成された絶縁膜上にマスキング膜を形成するマスキングパターン形成工程と、
   前記電極指形成領域に形成された絶縁膜を除去する絶縁膜除去工程と、
   を含むことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
4. 請求項３に記載の弾性波デバイスの製造方法であって、
   前記電極指パターン形成工程は、前記電極指形成領域に各電極指を形成した後に、各電極指の間に形成された絶縁膜上のマスキング膜を除去する工程を含むことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
   

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