JP2013214843A - Integration acoustic device and manufacturing method of the same - Google Patents

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Hideji Tanaka
秀治 田中
Masaki Esashi
正喜 江刺
Kiyonari Hashimoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integration acoustic device which enables an acoustic device to be manufactured at low costs while preventing the damage to an integrated circuit with a simple structure, and to provide a manufacturing method of the integration acoustic device.SOLUTION: An integration acoustic device 10 is formed so as to include an integrated circuit board 11 including an integrated circuit formed therein, a resin layer 13 provided on the integrated circuit board, and an acoustic device 12 formed on the resin layer 13. A clearance 16 may be defined between the resin layer 13 and the acoustic device 12. A base layer 17 may be placed between the resin layer 13 and the acoustic device 12. The acoustic device 12 may cooperate with the integrated circuit in the integrated circuit board to function as a frequency reference oscillator or a resonance type sensor.

Description

本発明は、例えば圧電薄膜フィルタ(FBAR)、ラム波デバイス又は表面弾性波(SAW)デバイス等の音響デバイスを集積回路基板に集積化した集積化音響デバイス及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an integrated acoustic device in which an acoustic device such as a piezoelectric thin film filter (FBAR), a Lamb wave device, or a surface acoustic wave (SAW) device is integrated on an integrated circuit board, and a manufacturing method thereof.

従来、このような音響デバイスを集積回路基板上に配置する場合、集積回路基板の表面を平坦化した後、この平坦化された表面に直接に音響デバイスが作製されている。   Conventionally, when such an acoustic device is disposed on an integrated circuit substrate, the surface of the integrated circuit substrate is flattened, and then the acoustic device is manufactured directly on the flattened surface.

これに対して、例えば特許文献1によれば、集積回路基板上に、単結晶SiやPZT等のMEMS材料層又はMEMS構造を樹脂により貼り付けて、集積化MEMSを作製するようにした機能デバイス及びその製造方法が開示されている。   On the other hand, according to Patent Document 1, for example, a functional device in which a MEMS material layer such as single crystal Si or PZT or a MEMS structure is attached to an integrated circuit substrate with a resin to produce an integrated MEMS. And a manufacturing method thereof.

また、非特許文献1によれば、集積回路基板上にFBARを作製した例が報告されている。   Non-Patent Document 1 reports an example in which an FBAR is fabricated on an integrated circuit substrate.

特開2010−017805号公報JP 2010-017855 A

Hiroaki SATOH, Hitoshi SUZUKI, Chikau TAKAHASHI, Chouji NARAHARA and Yasuo EBATA, “A 400MHZ ONE-CHIP OSCILLATOR USING AN AIR-GAP TYPE THIN FILM RESONATOR”, PROCEEDINGS OF IEEE ULTRASONIC SYMPOSIUM, pp.363-368,1987Hiroaki SATOH, Hitoshi SUZUKI, Chikau TAKAHASHI, Chouji NARAHARA and Yasuo EBATA, “A 400MHZ ONE-CHIP OSCILLATOR USING AN AIR-GAP TYPE THIN FILM RESONATOR”, PROCEEDINGS OF IEEE ULTRASONIC SYMPOSIUM, pp.363-368,1987

ところで、上述した平坦化された集積回路基板の表面に直接に音響デバイスを作製する場合、集積回路基板の平坦化された表面は、材料物性、平坦性、表面粗さ等の観点から、音響デバイスの作製に適していないことがあると共に、集積回路基板の表面平坦化の工程が必要となり、製造コストが高くなってしまう。
さらに、音響デバイスと集積回路基板との間に空隙を画成する必要がある場合には、空隙を形成する過程において、集積回路基板の集積回路を損傷してしまう可能性がある。
By the way, when an acoustic device is manufactured directly on the surface of the flattened integrated circuit board described above, the flattened surface of the integrated circuit board is an acoustic device from the viewpoint of material properties, flatness, surface roughness, and the like. In some cases, it is not suitable for the fabrication of the substrate, and a process for planarizing the surface of the integrated circuit substrate is required, resulting in an increase in manufacturing cost.
Further, when it is necessary to define a gap between the acoustic device and the integrated circuit board, there is a possibility that the integrated circuit of the integrated circuit board may be damaged in the process of forming the gap.

また、特許文献1による機能デバイスの製造方法においては、MEMSを集積回路基板に貼り付けるための樹脂は、最終的には除去されて、集積回路基板とMEMSとの間に空隙が画成される。このため、樹脂の除去工程において、集積回路基板の集積回路にダメージを与えることがある。また、樹脂にはしばしば添加物が配合されており、それに起因する樹脂の残渣によってMEMSの性能が劣化することがある。   Further, in the method for manufacturing a functional device according to Patent Document 1, the resin for attaching the MEMS to the integrated circuit board is finally removed, and a gap is defined between the integrated circuit board and the MEMS. . For this reason, in the resin removal step, the integrated circuit of the integrated circuit substrate may be damaged. In addition, additives are often blended in the resin, and the performance of the MEMS may deteriorate due to resin residues resulting from the additive.

また、非特許文献1により作製されたデバイスにおいては、FBARが直接に集積回路基板上に作製されるので、FBAR作製時に集積回路基板の集積回路にダメージを与えることがある。また、FBARは、集積回路基板上の集積回路が形成されていない部分に作製されている。このため、集積回路基板上にFBARの搭載場所を確保する必要があり、集積回路基板が大型化してしまう。   In the device manufactured according to Non-Patent Document 1, since the FBAR is manufactured directly on the integrated circuit substrate, the integrated circuit of the integrated circuit substrate may be damaged when the FBAR is manufactured. Further, the FBAR is manufactured in a portion where no integrated circuit is formed on the integrated circuit substrate. For this reason, it is necessary to secure a place for mounting the FBAR on the integrated circuit board, and the integrated circuit board becomes large.

本発明は、上記課題に鑑み、簡単な構成により、低コストで且つ集積回路にダメージを与えることなく音響デバイスを作製できるようにした、集積化音響デバイスを提供することを第1の目的とし、その製造方法を提供することを第2の目的としている。   In view of the above problems, the first object of the present invention is to provide an integrated acoustic device that can produce an acoustic device with a simple configuration at low cost and without damaging the integrated circuit. The second object is to provide the manufacturing method.

上記第1の目的を達成するため、本発明の集積化音響デバイスは、内部に構成された集積回路を備えた集積回路基板と、集積回路基板上に設けられた樹脂層と、樹脂層の上に形成された音響デバイスと、から構成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、その表面に凹凸形状があったとしても、樹脂の塗布によってそれが均されるので、集積回路基板の表面を平坦化する必要がない。従って、平坦化の工程が不要になると共に、集積回路基板として標準的な集積回路基板をそのまま使用することが可能であるので、製造コストが低減され得る。さらに、樹脂層の上に音響デバイスに適した下地層を接合、配置することによって、集積回路基板上に直接、音響デバイスを作製する場合と比べて、音響デバイスの性能を向上させられる。
In order to achieve the first object, an integrated acoustic device of the present invention includes an integrated circuit board having an integrated circuit formed therein, a resin layer provided on the integrated circuit board, and an upper layer of the resin layer. And an acoustic device formed in the above.
According to the above configuration, even if the surface has an uneven shape, it is leveled by application of the resin, so there is no need to flatten the surface of the integrated circuit substrate. Accordingly, a planarization step is not necessary, and a standard integrated circuit substrate can be used as it is as an integrated circuit substrate, so that manufacturing costs can be reduced. Furthermore, by bonding and arranging a base layer suitable for an acoustic device on the resin layer, the performance of the acoustic device can be improved as compared with the case where the acoustic device is directly manufactured on the integrated circuit substrate.

上記構成において、好ましくは、樹脂層と音響デバイスの間に空隙が画成されている。このため、音響デバイスの振動が集積回路基板に伝達されるようなことがない。   In the above configuration, preferably, a gap is defined between the resin layer and the acoustic device. For this reason, the vibration of the acoustic device is not transmitted to the integrated circuit board.

好ましくは、樹脂層と音響デバイスの間に下地層が配置されている。下地層は、好ましくは、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化珪素、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化チタン、ダイヤモンド又はサファイアである。
樹脂層は、好ましくは、ベンゾシクロブテン(BCB)又はポリイミドから構成されている。
音響デバイスは、好ましくは、Al、ScAlN又はZnOから構成されている。音響デバイスは、SiOを含んでいてよい。
音響デバイスは、好ましくは、圧電薄膜フィルタ(FBAR)又は表面弾性波(SAW)デバイスである。
音響デバイスは、好ましくは、集積回路基板内の集積回路と協働して周波数基準発振器又は共振型センサとして動作する。
Preferably, a base layer is disposed between the resin layer and the acoustic device. The underlayer is preferably silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, silicon germanium, titanium oxide, diamond or sapphire.
The resin layer is preferably made of benzocyclobutene (BCB) or polyimide.
The acoustic device is preferably composed of Al, ScAlN or ZnO. Acoustic device may comprise SiO 2.
The acoustic device is preferably a piezoelectric thin film filter (FBAR) or surface acoustic wave (SAW) device.
The acoustic device preferably operates as a frequency reference oscillator or a resonant sensor in cooperation with an integrated circuit in the integrated circuit substrate.

上記構成によれば、音響デバイスが、例えばSiOを含んでいる場合には、下地膜をSiOと選択的にエッチングできる材料、例えばシリコン、ゲルマニウム、あるいはシリコンゲルマニウムとすることによって、選択的に下地層をエッチングすることにより、音響デバイスと集積回路基板との間に空隙を画成することができる。SiOはヤング率の温度係数が正であり、ヤング率の温度係数が負であるその他の材料と組み合わせて、音響デバイスの温度係数を補正できる。
また、音響デバイスが犠牲層としてSiOを含んでいる場合には、下地膜もSiOとすることによって、音響デバイス作製時に同時に下地膜もエッチングすることによって、音響デバイスと集積回路基板との間に空隙を画成することができる。集積回路基板にもSiOが含まれているが、集積回路基板は樹脂層によって保護されているために、このエッチングによって損傷を受けない。SiOに限らず、そのエッチングによって集積回路基板に損傷を与えるような材料、例えば酸化チタンであっても、上記理由によって音響デバイスに利用できる。
さらに、樹脂層の接着機能を活かせば、樹脂層の上に音響デバイスに適した下地層を接合して配置できる。例えば単結晶シリコン、炭化珪素、ダイヤモンド及びサファイアは、音響特性のよい材料として知られている。また、予め別途、研磨された下地層を接合し、配置することによって、音響デバイスの作製に適した平滑面を、集積回路基板にダメージを与えることなく得ることができる。
このようにして、例えば音響デバイスが集積回路基板内の集積回路と協働して、周波数基準発振器又は共振型センサとして動作させることができ、集積化音響デバイスが簡単な構成により小型で且つ低コストで作製され得る。
According to the above configuration, when the acoustic device includes, for example, SiO 2 , the base film can be selectively formed by using a material that can be selectively etched with SiO 2 , for example, silicon, germanium, or silicon germanium. By etching the underlayer, a void can be defined between the acoustic device and the integrated circuit substrate. SiO 2 has a positive Young's modulus temperature coefficient and can be combined with other materials having a negative Young's modulus temperature coefficient to correct the temperature coefficient of the acoustic device.
When the acoustic device includes SiO 2 as a sacrificial layer, the underlying film is also made of SiO 2, and the underlying film is etched at the same time when the acoustic device is manufactured, so that the acoustic device and the integrated circuit substrate can be etched. A void can be defined. Although the integrated circuit board also contains SiO 2 , the integrated circuit board is protected by the resin layer and thus is not damaged by this etching. Not only SiO 2, but also a material that can damage the integrated circuit substrate by etching, such as titanium oxide, can be used for an acoustic device for the above reasons.
Furthermore, if the adhesive function of the resin layer is utilized, a base layer suitable for an acoustic device can be bonded and disposed on the resin layer. For example, single crystal silicon, silicon carbide, diamond and sapphire are known as materials having good acoustic characteristics. In addition, a smooth surface suitable for manufacturing an acoustic device can be obtained without damaging the integrated circuit substrate by separately bonding and arranging a ground layer that has been polished in advance.
In this way, for example, the acoustic device can operate as a frequency reference oscillator or a resonant sensor in cooperation with the integrated circuit in the integrated circuit substrate, and the integrated acoustic device is small in size and low in cost with a simple configuration. Can be made.

また、上記第2の目的を達成するため、本発明の集積化音響デバイスの製造方法は、半導体または誘電体基板上に、下地層を形成する第一の段階と、内部に集積回路が構成された集積回路基板と下地層が形成された前記半導体または誘電体基板との少なくとも一方の上面に接合用樹材料を塗布する第二の段階と、集積回路基板上に半導体または誘電体基板を上下反転させて重ね合わせて接合する第三の段階と、下地層を集積回路基板上に残して、半導体または誘電体基板のみを除去する第四の段階と、下地層上に金属薄膜をパターニングして下部電極を形成する第五の段階と、集積回路基板上に下部電極の上から音響デバイスを形成する第六の段階と、下地層に、音響デバイスの下部電極及び上部電極を集積回路基板上の取出し電極に接続するための電極接続部を形成する第七の段階と、を含んでいることを特徴とする。   In order to achieve the second object, the integrated acoustic device manufacturing method of the present invention includes a first step of forming a base layer on a semiconductor or dielectric substrate, and an integrated circuit formed therein. A second step of applying a bonding material on the upper surface of at least one of the integrated circuit substrate and the semiconductor or dielectric substrate on which the underlayer is formed, and the semiconductor or dielectric substrate is turned upside down on the integrated circuit substrate A third step of overlapping and bonding, a fourth step of removing only the semiconductor or dielectric substrate, leaving the underlying layer on the integrated circuit substrate, and a lower layer by patterning a metal thin film on the underlying layer A fifth step of forming an electrode, a sixth step of forming an acoustic device from above the lower electrode on the integrated circuit substrate, and taking out the lower electrode and the upper electrode of the acoustic device on the integrated circuit substrate from the underlying layer Connect to electrode Characterized in that it contains a seventh step of forming an electrode connection portion for.

上記構成において、好ましくは、第七の段階の後に、音響デバイスの下方領域にて下地層を除去する第八の段階を備えている。
好ましくは、下地層が、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化珪素、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化チタン、ダイヤモンド又はサファイアである。
In the above configuration, preferably, after the seventh step, an eighth step of removing the underlayer in the lower region of the acoustic device is provided.
Preferably, the base layer is silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, silicon germanium, titanium oxide, diamond, or sapphire.

本発明の集積化音響デバイスは、集積回路基板の表面に、好ましくはベンゾシクロブテン(BCB)又はポリイミドから成る樹脂層を介して、好ましくはAlN、ScAlN又はZnOから成る圧電薄膜フィルタ(FBAR)又は表面弾性波(SAW)デバイス等の音響デバイスが形成されているので、集積回路基板の表面は樹脂層により覆われ保護されることになる。従って、集積回路基板を平坦化するための工程を必要とせず、また、音響デバイス作製工程にて、集積回路基板の集積回路が損傷を受けるようなことはなく、デバイスの製品歩留りが向上すると共に、音響デバイスを簡単な構成により小型で且つ高性能化を図ることができる。
本発明の集積化音響デバイスに適した下地層、例えば単結晶シリコン、炭化珪素、ダイヤモンド及びサファイアを利用する場合、樹脂層の接着機能を活かして、樹脂層の上にこれらの下地層を接合、配置することによって、集積回路基板に損傷を与えることなく音響デバイスに適した下地層を形成できる。下地層として平坦性の高いものが必要な場合、下地膜を、それを形成した半導体または誘電体基板上で平坦化できるので、やはり研磨等によって集積回路基板に損傷を与える恐れがない。
The integrated acoustic device of the present invention preferably has a piezoelectric thin film filter (FBAR) made of AlN, ScAlN or ZnO, preferably via a resin layer made of benzocyclobutene (BCB) or polyimide on the surface of the integrated circuit substrate. Since an acoustic device such as a surface acoustic wave (SAW) device is formed, the surface of the integrated circuit substrate is covered and protected by a resin layer. Therefore, a process for planarizing the integrated circuit board is not required, and the integrated circuit of the integrated circuit board is not damaged in the acoustic device manufacturing process, and the product yield of the device is improved. In addition, the acoustic device can be reduced in size and improved in performance with a simple configuration.
When using a base layer suitable for the integrated acoustic device of the present invention, for example, single crystal silicon, silicon carbide, diamond and sapphire, using the adhesive function of the resin layer, these base layers are bonded on the resin layer, By disposing the substrate, a base layer suitable for an acoustic device can be formed without damaging the integrated circuit substrate. When a substrate having a high flatness is required as the underlayer, the underlayer can be planarized on the semiconductor or dielectric substrate on which the underlayer is formed. Therefore, there is no risk of damaging the integrated circuit substrate by polishing or the like.

本発明の集積化音響デバイスの製造方法によれば、集積化音響デバイスを低コストで且つ集積回路にダメージを与えることなく作製できる。   According to the method for manufacturing an integrated acoustic device of the present invention, the integrated acoustic device can be manufactured at low cost without damaging the integrated circuit.

本発明による集積化音響デバイスの第一の実施形態の構成を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のI−I線に沿った断面図である。The structure of 1st embodiment of the integrated acoustic device by this invention is shown, (A) is a top view, (B) is sectional drawing along the II line | wire of (A). 図1の集積化音響デバイスにおける半導体基板の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor substrate in the integrated acoustic device of FIG. 図1の集積回路基板における集積回路基板の製造工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the integrated circuit board in the integrated circuit board of FIG. 1. 図2の半導体基板及び図3の集積回路基板の、(A)は接合工程を、(B)は半導体基板除去工程を示す各断面図である。2A is a cross-sectional view of the semiconductor substrate of FIG. 2 and the integrated circuit substrate of FIG. 3, and FIG. 図4で接合された集積回路基板における音響デバイスの電気的接続のための工程を順次に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view sequentially showing steps for electrical connection of an acoustic device on the integrated circuit boards joined in FIG. 4. 本発明による集積化音響デバイスの第二の実施形態の構成を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のII−II線に沿った断面図である。The structure of 2nd embodiment of the integrated acoustic device by this invention is shown, (A) is a top view, (B) is sectional drawing along the II-II line of (A).

(集積化音響デバイスの第一の実施形態)
以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明による集積化音響デバイス10(以下、デバイスという。)の第一の実施形態の構成を示し、(A)は平面図、(B)は(A)のI−I線に沿った断面図である。
図1において、デバイス10は、集積回路基板11と、この集積回路基板11の上に配置された音響デバイス12と、から構成されている。この場合、音響デバイス12は、例えば圧電薄膜フィルタ(film bulk acoustic resonator、FBARと呼ぶ。)である。
ここで、FBARは、バルク弾性波なる圧電膜の共振振動を利用した音響デバイスであって、バンドパスフィルタや低位相ノイズの発振器に利用できるが、共振部の下部に空洞を設けて圧電膜を振動しやすくした構造を有している。
(First embodiment of integrated acoustic device)
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a first embodiment of an integrated acoustic device 10 (hereinafter referred to as a device) according to the present invention, in which (A) is a plan view and (B) is a line I-I in (A). FIG.
In FIG. 1, a device 10 includes an integrated circuit board 11 and an acoustic device 12 disposed on the integrated circuit board 11. In this case, the acoustic device 12 is, for example, a piezoelectric thin film filter (referred to as film bulk acoustic resonator, FBAR).
Here, the FBAR is an acoustic device that uses the resonance vibration of a piezoelectric film that is a bulk acoustic wave, and can be used for a bandpass filter or a low-phase noise oscillator. It has a structure that makes it easy to vibrate.

集積回路基板11は公知の構成であって、内部に構成されたIC、LSI等の集積回路を備えている。即ち例えば、半導体基板上のトランジスタと、単層又は多層の配線層と、これらの配線層中あるいは配線層間に構成された各種素子と、を含んでいる。
また、集積回路基板11は、その上面に、集積回路からの取出し電極としての複数個の金属パッド11a及び2端子からなる音響デバイス接続部への接続のために二つの金属パッド(図示せず)を備えている。
The integrated circuit board 11 has a known configuration, and includes an integrated circuit such as an IC or an LSI configured therein. That is, for example, it includes a transistor on a semiconductor substrate, a single-layer or multilayer wiring layer, and various elements configured in or between these wiring layers.
The integrated circuit board 11 has two metal pads (not shown) on the upper surface thereof for connection to a plurality of metal pads 11a serving as extraction electrodes from the integrated circuit and an acoustic device connection portion comprising two terminals. It has.

さらに、集積回路基板11は、その表面全体に亘って樹脂層13を備えている。この樹脂層13は、例えばベンゾシクロブテン(BCBと呼ぶ。)又はポリイミドから構成されている。なお、樹脂層13は、図1(A)の平面図に示すように、金属パッド11aの外部への電気的接続を妨げないように、金属パッド11aの領域からは除去されている。   Further, the integrated circuit board 11 includes a resin layer 13 over the entire surface. The resin layer 13 is made of, for example, benzocyclobutene (referred to as BCB) or polyimide. As shown in the plan view of FIG. 1A, the resin layer 13 is removed from the region of the metal pad 11a so as not to prevent electrical connection to the outside of the metal pad 11a.

音響デバイス12は、例えばAlNから構成されており、集積回路基板11上に配置された樹脂層13により、集積回路基板11上に接合されている。さらに、音響デバイス12は、その上面に上部電極15を、その下面に下部電極14を、備えている。   The acoustic device 12 is made of, for example, AlN, and is bonded onto the integrated circuit substrate 11 by a resin layer 13 disposed on the integrated circuit substrate 11. Furthermore, the acoustic device 12 includes an upper electrode 15 on its upper surface and a lower electrode 14 on its lower surface.

ここで、上部電極15は、図1(B)に示すように、左側の電極接続部15aを介して、集積回路基板11の金属パッドに接続されている。   Here, as shown in FIG. 1B, the upper electrode 15 is connected to the metal pad of the integrated circuit substrate 11 via the left electrode connection portion 15a.

また、下部電極14は、図1(B)に示すように、右側の電極接続部14aを介して、集積回路基板11の金属パッドに接続されている。これにより、音響デバイス12は、集積回路基板11内の集積回路に電気的に接続されることになる。   Further, as shown in FIG. 1B, the lower electrode 14 is connected to the metal pad of the integrated circuit substrate 11 through the right electrode connection portion 14a. As a result, the acoustic device 12 is electrically connected to the integrated circuit in the integrated circuit substrate 11.

音響デバイス12の下方には、音響デバイス12と集積回路基板11上の樹脂層13との間に隙間(以下、これを空隙という。)16が画成されている。これにより、音響デバイス12が振動しやすくなっている。この空隙16は、音響デバイス12の形成前に、樹脂層13の表面全体に亘って下地層17を形成しておき、音響デバイス12の形成後に、エッチング等により選択的に除去されることにより形成されている。   Below the acoustic device 12, a gap (hereinafter referred to as a void) 16 is defined between the acoustic device 12 and the resin layer 13 on the integrated circuit substrate 11. Thereby, the acoustic device 12 becomes easy to vibrate. The void 16 is formed by forming a base layer 17 over the entire surface of the resin layer 13 before the formation of the acoustic device 12 and selectively removing it by etching or the like after the formation of the acoustic device 12. Has been.

上記したように、樹脂層13と音響デバイス12の間に挿入された下地層17の材料としては、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化珪素、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化チタン、ダイヤモンド又はサファイア等が挙げられる。   As described above, the material of the base layer 17 inserted between the resin layer 13 and the acoustic device 12 is silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, silicon germanium, titanium oxide, diamond, sapphire, or the like. Can be mentioned.

本発明の実施形態によるデバイス10は以上のように構成されており、図2〜図5に示す製造方法に従って、作製される。
図2は、図1の集積化音響デバイスにおける半導体または誘電体基板の製造工程を示す断面図である。
最初に、図2(A)に示すように、まず半導体または誘電体基板、例えば厚さ300μmのシリコン(Si)基板21を用意して、このシリコン基板21の上面に、下地層22を形成する。
この下地層22は、例えば厚さ1μmのシリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、ゲルマニウム等から構成されている。より具体的には、厚さ1μmのシリコンであれば、デバイス層が1μmのSOI(Silicon On Insulator)を利用できる。厚さ1μmの酸化シリコン、窒化シリコン、ゲルマニウムなどであれば、シリコン基板上にCVD(Chemical Vapor Deposition)やスパッタ堆積によって形成できる。さらに、シリコン基板上に下地膜材料の基板を接合し、これを研磨によって薄くして下地膜とすることもできる。
The device 10 according to the embodiment of the present invention is configured as described above, and is manufactured according to the manufacturing method shown in FIGS.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a semiconductor or dielectric substrate in the integrated acoustic device of FIG.
First, as shown in FIG. 2A, first, a semiconductor or dielectric substrate, for example, a silicon (Si) substrate 21 having a thickness of 300 μm is prepared, and a base layer 22 is formed on the upper surface of the silicon substrate 21. .
The underlayer 22 is made of, for example, silicon having a thickness of 1 μm, silicon oxide, silicon nitride, germanium, or the like. More specifically, in the case of silicon having a thickness of 1 μm, an SOI (Silicon On Insulator) having a device layer of 1 μm can be used. A silicon oxide, silicon nitride, germanium or the like having a thickness of 1 μm can be formed on a silicon substrate by CVD (Chemical Vapor Deposition) or sputter deposition. Further, a substrate made of a base film material may be bonded onto a silicon substrate, and this may be thinned by polishing to form a base film.

図3は、図1の集積回路基板における集積回路基板の製造工程を示す断面図である。
図3に示すように、上述したシリコン基板21とは別に、音響デバイスを組み込むべき集積回路基板31を用意する。集積回路基板31は公知の構成であって、内部にIC、LSI等の集積回路(図示せず)が構成されている。実施例では、台湾のTSMC社で作製された0.18μmプロセスのCMOS基板を用いた。
そして、集積回路基板31の上面に、例えばフォトレジストのパターニングで金属蒸着処理により、取出し電極(図1(B)の金属パッド11a及び図示しない音響デバイス接続用金属パッド)を形成する。ここで、各取出し電極は、例えば厚さ10nmのCrと、厚さが30nmのPtと1厚さが100nmの層とから構成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the integrated circuit board in the integrated circuit board of FIG.
As shown in FIG. 3, an integrated circuit substrate 31 into which an acoustic device is to be incorporated is prepared separately from the silicon substrate 21 described above. The integrated circuit board 31 has a known configuration, and an integrated circuit (not shown) such as an IC or an LSI is configured inside. In the example, a 0.18 μm process CMOS substrate manufactured by TSMC of Taiwan was used.
Then, an extraction electrode (a metal pad 11a in FIG. 1B and a not-shown metal pad for connecting an acoustic device) is formed on the upper surface of the integrated circuit substrate 31 by, for example, a metal deposition process by patterning a photoresist. Here, each extraction electrode is composed of, for example, Cr having a thickness of 10 nm, Pt having a thickness of 30 nm, and a layer having a thickness of 100 nm.

このような集積回路基板31の上面全体に亘って、接合用樹脂材料を例えばスピンコート等により塗布して、その後、加熱処理をして樹脂層32を形成する。この樹脂層32は、例えば厚さ3μmを有し、ベンゾシクロブテン(BCB)又はポリイミドから成る。実施例では、前記加熱処理は、ベンゾシクロブテン(BCB)の場合、100℃、空気中のソフトベーク、ポリイミド(UR―3100E)の場合、350℃、窒素中のフルキュアとした。
これにより、集積回路基板31は、表面全体が樹脂層32により覆われ、保護されると共に、表面の凹凸形状が隠蔽されて比較的平坦になる。
A resin material for bonding is applied over the entire upper surface of the integrated circuit substrate 31 by, for example, spin coating, and then heat treatment is performed to form the resin layer 32. The resin layer 32 has a thickness of 3 μm, for example, and is made of benzocyclobutene (BCB) or polyimide. In the examples, the heat treatment was 100 ° C. for benzocyclobutene (BCB), soft bake in the air, 350 ° C. for polyimide (UR-3100E), and full cure in nitrogen.
Thereby, the entire surface of the integrated circuit substrate 31 is covered and protected by the resin layer 32, and the uneven shape of the surface is concealed and becomes relatively flat.

図4(A)は、図2の半導体基板及び図3の集積回路基板の接合工程を示し、図4(B)は半導体基板除去工程を示す断面図である。
図4(A)に示すように、このようにして樹脂層32が形成された集積回路基板31(図3参照)の上に、下地層22が形成されたシリコン基板21(図2参照)が、上下反転して、加熱し押圧されることにより接合される。
実施例としては、樹脂層32がBCBの場合、270℃で加熱し、1MPaの押圧で接合できる。樹脂層32がポリイミドの場合、350℃で加熱し、2MPaの押圧で、接合した。
4A shows a bonding process of the semiconductor substrate of FIG. 2 and the integrated circuit board of FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing the semiconductor substrate removal process.
As shown in FIG. 4A, the silicon substrate 21 (see FIG. 2) on which the base layer 22 is formed on the integrated circuit substrate 31 (see FIG. 3) on which the resin layer 32 is formed in this way. They are joined by being turned upside down and heated and pressed.
As an example, when the resin layer 32 is BCB, it can be joined at a pressure of 1 MPa by heating at 270 ° C. When the resin layer 32 was a polyimide, it was heated at 350 ° C. and bonded with a pressure of 2 MPa.

次に、図4(B)に示すように、例えばSFを用いたプラズマエッチング等により、シリコン基板21を除去する。これにより、下地層22が集積回路基板31上に配置されることになる。 Next, as shown in FIG. 4B, the silicon substrate 21 is removed, for example, by plasma etching using SF 6 or the like. As a result, the base layer 22 is disposed on the integrated circuit substrate 31.

図5(A)〜(F)は、図4で接合された集積回路基板における音響デバイスの電気的接続のための工程を順次に示す断面図である。
集積回路基板31上の樹脂層32に対して下地層22が接合された集積回路基板31の表面に、樹脂層32の上から、図5(A)に示すように、スパッタ堆積とエッチングを利用して、下部電極33を形成する。下部電極33は、例えば厚さ100nmのルテニウムから構成されている。実施例では、ルテニウムのエッチングは、フォトレジストマスクとオゾンガスとを利用し、100℃程度で行った。
5A to 5F are cross-sectional views sequentially showing steps for electrical connection of acoustic devices on the integrated circuit boards joined in FIG.
As shown in FIG. 5 (A), on the surface of the integrated circuit substrate 31 where the base layer 22 is bonded to the resin layer 32 on the integrated circuit substrate 31, as shown in FIG. Then, the lower electrode 33 is formed. The lower electrode 33 is made of ruthenium having a thickness of 100 nm, for example. In the example, ruthenium etching was performed at about 100 ° C. using a photoresist mask and ozone gas.

続いて、図5(B)に示すように、集積回路基板31上の下部電極33の上方領域に、同様にパターニングにより、音響デバイス34を形成する。この音響デバイス34は、例えば厚さ1.6μmのAlNから構成されており、図5(B)に示すように、下部電極33の左端から一部が突出して、下地層22上に延びている。実施例では、AlNは、アルミニウムをターゲットにし、アルゴンと窒素を用いた反応性スパッタ法によって成膜した。その後、AlNを希釈TMAH(Tetramethylammonium Hydroxide、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド)を用いて音響デバイス34の形状にウェットエッチングした。
次に、図5(C)に示すように、AlNで構成した音響デバイス34の上に、例えば厚さ100nmのアルミニウムから構成される上部電極36を形成する。実施例では、上部電極36の形成工程として、二層フォトレジストパターニングと真空蒸着によるリフトオフ法を利用した。
Subsequently, as shown in FIG. 5B, the acoustic device 34 is similarly formed by patterning in the region above the lower electrode 33 on the integrated circuit substrate 31. The acoustic device 34 is made of AlN having a thickness of 1.6 μm, for example. As shown in FIG. 5B, a part of the acoustic device 34 protrudes from the left end of the lower electrode 33 and extends on the base layer 22. . In the example, AlN was formed by reactive sputtering using argon and nitrogen with aluminum as a target. Thereafter, AlN was wet etched into the shape of the acoustic device 34 using diluted TMAH (Tetramethylammonium Hydroxide).
Next, as shown in FIG. 5C, an upper electrode 36 made of, for example, aluminum having a thickness of 100 nm is formed on the acoustic device 34 made of AlN. In the embodiment, as a process for forming the upper electrode 36, a lift-off method using two-layer photoresist patterning and vacuum deposition is used.

その後、図5(D)に示すように、下地層のシリコン22を、図1(A)に示す形状にエッチングし、さらに、下部電極33及び音響デバイス34の両側において、樹脂層32に、上下に貫通して集積回路基板31上の取出し電極(図示せず)まで達するビア穴35a、35bを形成する。
下地層22のシリコンのエッチングは、厚さ2μmのフォトレジストからなるマスクを形成し、SFを用いたRIE等によって行われる。
このビア穴35a、35bの形成は、例えば下地層22の上面全体に亘って、下部電極33及び音響デバイス34の上から、厚さ10μmのフォトレジストからなるマスクを形成し、CFとOとを用いたRIEエッチング等によって、ビア穴35a、35bの領域の樹脂層32を除去した後、マスクを除去することにより行われる。
Thereafter, as shown in FIG. 5D, the underlying silicon layer 22 is etched into the shape shown in FIG. 1A, and further, the upper and lower sides of the resin layer 32 are formed on both sides of the lower electrode 33 and the acoustic device 34. Via holes 35a and 35b reaching the extraction electrodes (not shown) on the integrated circuit board 31 are formed.
Etching of the silicon of the underlayer 22 is performed by RIE or the like using SF 6 after forming a mask made of a photoresist having a thickness of 2 μm.
The via holes 35a and 35b are formed, for example, by forming a mask made of a photoresist having a thickness of 10 μm over the lower electrode 33 and the acoustic device 34 over the entire upper surface of the base layer 22, and then forming CF 4 and O 2. This is performed by removing the mask after removing the resin layer 32 in the region of the via holes 35a and 35b by RIE etching or the like.

その後、図5(E)に示すように、上部電極36と下部電極33の端部とビア穴35a、35bの内面及び周縁に、例えばスパッタリング等により金属層を形成する。この金属層は、例えば厚さ1μmのCr/Auからなる二層膜で構成されている。
ビア穴35aの内面及び周縁に形成された金属部分は、下部電極33と一体となって、電極接続部33aとなると共に、ビア穴36aの内面及び周縁に形成された金属部分は、上部電極36と一体となって、電極接続部36aとなる。実施例では、これらのパターニングには、厚さ130nmの後方反射防止膜(BARCと呼ばれている。)と厚さ1μmのフォトレジストを用いた。
これにより、各電極接続部33a、36aにより、音響デバイス34に接続された下部電極33及び上部電極36が、それぞれ集積回路基板31の対応する取出し電極(図示せず)に電気的に接続され、音響デバイス34として機能することになる。
Thereafter, as shown in FIG. 5E, a metal layer is formed by sputtering or the like on the end portions of the upper electrode 36 and the lower electrode 33 and the inner surfaces and the peripheral edges of the via holes 35a and 35b. This metal layer is composed of, for example, a two-layer film made of Cr / Au having a thickness of 1 μm.
The metal portions formed on the inner surface and the peripheral edge of the via hole 35a are integrated with the lower electrode 33 to form the electrode connecting portion 33a, and the metal portions formed on the inner surface and the peripheral edge of the via hole 36a are the upper electrode 36. And the electrode connecting portion 36a. In this example, a 130 nm thick back antireflection film (referred to as BARC) and a 1 μm thick photoresist were used for these patterning.
Accordingly, the lower electrode 33 and the upper electrode 36 connected to the acoustic device 34 are electrically connected to the corresponding extraction electrodes (not shown) of the integrated circuit board 31 by the electrode connection portions 33a and 36a, It functions as the acoustic device 34.

続いて、図5(F)に示すように、下地層22の音響デバイス34の下方に位置する領域がエッチング等により除去され、空隙38が画成される。
この下地層22のエッチングの際に使用されるフォトレジストのマスクは、図1(A)にて示す一対のマスク穴39a、39bを有している。このフォトレジストのマスクは、集積回路基板31の表面全体に、下部電極33、音響デバイス34、上部電極36及び電極接続部33a、36aの上から形成される。図1(A)では、このマスク穴39a、39bからエッチング等により除去される領域を、点線の円弧で示している。
そしてエッチングの際に、これらのマスク穴39a、39bから下地層22のエッチングが行われることにより、図1(A)に示す円弧の位置まで下地層22が除去されることにより、上述した空隙38(図1(B)では符号16で示す。)が形成される。実施例では、シリコンの下地層22をXeFガスによってエッチングした。
Subsequently, as shown in FIG. 5 (F), the region located below the acoustic device 34 of the base layer 22 is removed by etching or the like, and a void 38 is defined.
The photoresist mask used in etching the base layer 22 has a pair of mask holes 39a and 39b shown in FIG. The photoresist mask is formed on the entire surface of the integrated circuit substrate 31 from above the lower electrode 33, the acoustic device 34, the upper electrode 36, and the electrode connection portions 33a and 36a. In FIG. 1A, regions removed by etching or the like from the mask holes 39a and 39b are indicated by dotted arcs.
During the etching, the foundation layer 22 is etched from these mask holes 39a and 39b, and the foundation layer 22 is removed to the position of the arc shown in FIG. (Indicated by reference numeral 16 in FIG. 1B) is formed. In the example, the silicon underlayer 22 was etched with XeF 2 gas.

本発明によるデバイス10は、以上のように構成され、また製造されるので、図1及び図5でそれぞれ別の符号を用いて図示しているように、音響デバイス12、34が、集積回路基板11、31の表面に形成された樹脂層13、32を介して、集積回路基板11、31上に接合される。従って、集積回路基板11、31の表面は、この樹脂層13、32により覆われ保護されることになり、その後の音響デバイス12、34の集積回路基板11、31への電気的接続のための工程や空隙16、38の形成工程において、集積回路基板11、31の集積回路が損傷を受けるようなことはない。   Since the device 10 according to the present invention is constructed and manufactured as described above, the acoustic devices 12 and 34 are integrated circuit boards as shown in FIG. 1 and FIG. Bonded onto the integrated circuit substrates 11 and 31 through resin layers 13 and 32 formed on the surfaces of the layers 11 and 31. Therefore, the surfaces of the integrated circuit boards 11 and 31 are covered and protected by the resin layers 13 and 32, and the subsequent acoustic devices 12 and 34 are electrically connected to the integrated circuit boards 11 and 31. In the process or the formation process of the gaps 16 and 38, the integrated circuit of the integrated circuit boards 11 and 31 is not damaged.

さらに、集積回路基板13、31上に樹脂層13、32が形成されているので、集積回路基板11、31の表面に凹凸形状があったとしても、樹脂層13、32がこれらの凹凸形状を吸収する。よって、集積回路基板13、32の表面を平坦化する工程を施す必要がない。
実施例では、樹脂層13、32の上に下地層22となる単結晶シリコンを接合、配置したが、単結晶シリコンは平滑性に優れ、高性能AlNの成膜に適する上、AlNや電極材料に対して選択的にエッチングできる。
Further, since the resin layers 13 and 32 are formed on the integrated circuit substrates 13 and 31, even if the surface of the integrated circuit substrates 11 and 31 has an uneven shape, the resin layers 13 and 32 have these uneven shapes. Absorb. Therefore, there is no need to perform a step of flattening the surfaces of the integrated circuit substrates 13 and 32.
In the embodiment, single crystal silicon to be the base layer 22 is bonded and arranged on the resin layers 13 and 32. However, the single crystal silicon is excellent in smoothness and suitable for film formation of high-performance AlN. Can be selectively etched.

また、音響デバイス12、34をSiOから構成する場合には、音響デバイス12、34の温度特性を補正することができると共に、下地層22の材料として、音響デバイス12、34を構成するSiOに対してエッチング選択性のある材料で且つ音響デバイス12、34の成膜に適した材料、例えば単結晶シリコンを選択することができる。 Further, when the acoustic devices 12 and 34 are made of SiO 2 , the temperature characteristics of the acoustic devices 12 and 34 can be corrected, and the SiO 2 constituting the acoustic devices 12 and 34 can be used as the material of the base layer 22. For example, a material suitable for film formation of the acoustic devices 12 and 34, such as single crystal silicon, can be selected.

上述した実施形態においては、下地層22の音響デバイス34の下方領域を除去することにより、空隙38が画成されているが、これに限らず、空隙38が画成されなくてもよい。この場合、下地層22は、除去の必要がないので、エッチングを考慮せずに材料を選定することが可能となり、例えば炭化珪素、ダイヤモンド、サファイア等の音響特性に優れているが直接に集積回路基板31上に形成できないこのような材料も使用することができる。   In the embodiment described above, the void 38 is defined by removing the region below the acoustic device 34 of the foundation layer 22, but the present invention is not limited thereto, and the void 38 may not be defined. In this case, since it is not necessary to remove the underlayer 22, it is possible to select a material without considering etching. For example, it has excellent acoustic characteristics such as silicon carbide, diamond, sapphire, etc. Such materials that cannot be formed on the substrate 31 can also be used.

本発明の集積化音響デバイス10は、集積回路基板11内の集積回路と協働して、発振器、周波数基準発振器、共振器、共振型センサ、フィルタ等として動作させることができる。   The integrated acoustic device 10 of the present invention can operate as an oscillator, a frequency reference oscillator, a resonator, a resonant sensor, a filter, or the like in cooperation with the integrated circuit in the integrated circuit board 11.

(集積化音響デバイスの第二の実施形態)
図6は、本発明による集積化音響デバイスの第二の実施形態の構成を示している。
図6において、デバイス40は、図1に示したデバイス10とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
(Second Embodiment of Integrated Acoustic Device)
FIG. 6 shows the configuration of the second embodiment of the integrated acoustic device according to the present invention.
In FIG. 6, the device 40 has substantially the same configuration as that of the device 10 shown in FIG. 1.

デバイス40は、図1に示したデバイス10とは以下の点で異なる構成になっている。
即ち、デバイス40においては、音響デバイス12の代わりに、音響デバイス41が設けられている。音響デバイス41はSAWデバイスであって、AlN又はScAlNから構成されている。
ここで、音響デバイス41の下方においては、図1(B)で示した空隙16が設けられていない。なお、第一の実施形態と同様に音響デバイス41と樹脂層13との間に図示しない空隙を形成すれば、SAWデバイスの一種であるラム波デバイスとして動作させることもできる。
The device 40 is different from the device 10 shown in FIG. 1 in the following points.
That is, the device 40 is provided with an acoustic device 41 instead of the acoustic device 12. The acoustic device 41 is a SAW device and is composed of AlN or ScAlN.
Here, below the acoustic device 41, the gap 16 shown in FIG. 1B is not provided. Note that if a gap (not shown) is formed between the acoustic device 41 and the resin layer 13 as in the first embodiment, the device can be operated as a Lamb wave device which is a kind of SAW device.

さらに、音響デバイス41の上面には、上部電極15の代わりに櫛型の上部電極42が形成されており、この上部電極42は、電極接続部43を介して集積回路基板11上の取出し電極(図示せず)に電気的に接続されている。   Further, a comb-shaped upper electrode 42 is formed on the upper surface of the acoustic device 41 in place of the upper electrode 15, and the upper electrode 42 is connected to the extraction electrode (on the integrated circuit substrate 11) via the electrode connection portion 43. (Not shown).

このような構成の集積化音響デバイス40は、図1に示したデバイス10と同様に、即ち図2〜図5に示す製造方法に従って、作製される。
その際、図5(A)に示す下部電極の形成工程及び図5(F)に示す空隙形成工程は、省略される。
The integrated acoustic device 40 having such a configuration is manufactured in the same manner as the device 10 shown in FIG. 1, that is, according to the manufacturing method shown in FIGS.
At that time, the lower electrode forming step shown in FIG. 5A and the gap forming step shown in FIG. 5F are omitted.

この実施形態による集積化音響デバイス40によれば、図1に示したデバイス10と同様にして、集積回路基板11が樹脂層13により覆われ保護されているので、音響デバイス41の作製工程において集積回路基板11の集積回路が損傷を受けるようなことがない。また、集積回路基板11上に樹脂層13が形成されているので、集積回路基板11の表面を平坦化する必要がない。   According to the integrated acoustic device 40 according to this embodiment, the integrated circuit board 11 is covered and protected by the resin layer 13 in the same manner as the device 10 shown in FIG. The integrated circuit on the circuit board 11 is not damaged. Further, since the resin layer 13 is formed on the integrated circuit substrate 11, it is not necessary to flatten the surface of the integrated circuit substrate 11.

例えば、上述した実施形態においては、音響デバイス12は圧電薄膜フィルタ(FBAR)であり、音響デバイス41は一般的なSAWデバイスであるが、これに限らず、ラム波デバイス等の他の音響デバイスであってもよい。   For example, in the above-described embodiment, the acoustic device 12 is a piezoelectric thin film filter (FBAR), and the acoustic device 41 is a general SAW device, but is not limited thereto, and other acoustic devices such as a Lamb wave device. There may be.

本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that these are also included in the scope of the present invention.

10、40:集積化音響デバイス(デバイス)
11、31:集積回路基板
11a:金属パッド
12:音響デバイス(FBAR)
13、32:樹脂層
14:下部電極
14a、15a:電極接続部
15:上部電極
16、38:空隙
17:下地層
21:半導体基板
22:下地層
33:下部電極
33a、36a:電極接続部
34:音響デバイス
35a、35b:ビア穴
36:上部電極
38:空隙
39a、39b:マスク穴
40:集積化音響デバイス
41:音響デバイス(SAWデバイス)
42:上部電極
43:電極接続部
10, 40: Integrated acoustic device (device)
11, 31: Integrated circuit board 11a: Metal pad 12: Acoustic device (FBAR)
13, 32: Resin layer 14: Lower electrode 14a, 15a: Electrode connection 15: Upper electrode 16, 38: Air gap 17: Underlayer 21: Semiconductor substrate 22: Underlayer 33: Lower electrode 33a, 36a: Electrode connection 34 : Acoustic device 35a, 35b: Via hole 36: Upper electrode 38: Gap 39a, 39b: Mask hole 40: Integrated acoustic device 41: Acoustic device (SAW device)
42: Upper electrode 43: Electrode connection portion

Claims (13)

内部に構成された集積回路を備えた集積回路基板と、
上記集積回路基板上に設けられた樹脂層と、
上記樹脂層の上に形成された音響デバイスと、
から構成されていることを特徴とする、集積化音響デバイス。
An integrated circuit board having an integrated circuit configured therein;
A resin layer provided on the integrated circuit substrate;
An acoustic device formed on the resin layer;
An integrated acoustic device comprising:
前記樹脂層と前記音響デバイスの間に空隙が画成されていることを特徴とする、請求項1に記載の集積化音響デバイス。   The integrated acoustic device according to claim 1, wherein a gap is defined between the resin layer and the acoustic device. 前記樹脂層と前記音響デバイスの間に下地層が配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の集積化音響デバイス。   The integrated acoustic device according to claim 1, wherein a base layer is disposed between the resin layer and the acoustic device. 前記下地層が、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化珪素、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化チタン、ダイヤモンドまたはサファイアであることを特徴とする、請求項3に記載の集積化音響デバイス。   The integrated acoustic device according to claim 3, wherein the underlayer is silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, silicon germanium, titanium oxide, diamond, or sapphire. 前記音響デバイスが、Al、ScAlN又はZnOから構成されていることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の集積化音響デバイス。   The integrated acoustic device according to claim 1, wherein the acoustic device is made of Al, ScAlN, or ZnO. 前記音響デバイスが、SiOを含んでいることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の集積化音響デバイス。 The integrated acoustic device according to claim 1, wherein the acoustic device contains SiO 2 . 前記音響デバイスが、圧電薄膜フィルタ(FBAR)、表面弾性波(SAW)デバイス又はラム波(板波)デバイスであることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の集積化音響デバイス。   The integrated acoustic device according to claim 1, wherein the acoustic device is a piezoelectric thin film filter (FBAR), a surface acoustic wave (SAW) device, or a Lamb wave (plate wave) device. . 前記音響デバイスが前記集積回路基板内の集積回路と協働して周波数基準発振器又は共振型センサとして動作することを特徴とする、請求項1に記載の集積化音響デバイス。   The integrated acoustic device according to claim 1, wherein the acoustic device operates as a frequency reference oscillator or a resonant sensor in cooperation with an integrated circuit in the integrated circuit substrate. 前記樹脂層がベンゾシクロブテン(BCB)又はポリイミドから構成されていることを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の集積化音響デバイス。   The integrated acoustic device according to claim 1, wherein the resin layer is made of benzocyclobutene (BCB) or polyimide. 半導体又は誘電体基板上に、下地層を形成する第一の段階と、
内部に集積回路が構成された集積回路基板の上面に、接合用樹脂材料を塗布する第二の段階と、
前記集積回路基板上に、前記半導体又は誘電体基板を上下反転させて重ね合わせて接合する第三の段階と、
前記下地層を前記集積回路基板上に残して前記半導体又は誘電体基板のみを除去する第四の段階と、
前記下地層上に金属薄膜をパターニングして下部電極を形成する第五の段階と、
前記集積回路基板上に、前記下部電極の上から音響デバイスを形成する第六の段階と、
前記下地層に、前記音響デバイスの下部電極及び上部電極を前記集積回路基板上の取出し電極に接続するための電極接続部を形成する第七の段階と、
を含んでいることを特徴とする、集積化音響デバイスの製造方法。
A first step of forming an underlayer on a semiconductor or dielectric substrate;
A second stage of applying a bonding resin material to the upper surface of the integrated circuit substrate in which the integrated circuit is configured;
A third stage in which the semiconductor or dielectric substrate is turned upside down and overlaid on the integrated circuit substrate; and
A fourth step of removing only the semiconductor or dielectric substrate leaving the underlayer on the integrated circuit substrate;
A fifth step of patterning a metal thin film on the underlayer to form a lower electrode;
Forming an acoustic device on the integrated circuit substrate from above the lower electrode;
A seventh step of forming an electrode connection part for connecting the lower electrode and the upper electrode of the acoustic device to the extraction electrode on the integrated circuit substrate in the base layer;
A method for manufacturing an integrated acoustic device, comprising:
前記第七の段階の後に、前記音響デバイスの下方領域にて前記下地層を除去する第八の段階を備えていることを特徴とする、請求項10に記載の集積化音響デバイスの製造方法。   The method of manufacturing an integrated acoustic device according to claim 10, further comprising an eighth step of removing the underlayer in a lower region of the acoustic device after the seventh step. 前記下地層が、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化珪素、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、酸化チタン、ダイヤモンド又はサファイアであることを特徴とする、請求項10又は11に記載の集積化音響デバイスの製造方法。   The method for manufacturing an integrated acoustic device according to claim 10 or 11, wherein the underlayer is silicon, silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, germanium, silicon germanium, titanium oxide, diamond, or sapphire. . 前記音響デバイスが、AlN、ScAlN又はZnOから構成されていることを特徴とする、請求項10に記載の集積化音響デバイスの製造方法。   The method of manufacturing an integrated acoustic device according to claim 10, wherein the acoustic device is made of AlN, ScAlN, or ZnO.
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