JP2018026640A - Acoustic wave device and method for manufacturing the same - Google Patents

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篤志 川崎
Atsushi Kawasaki
篤志 川崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress short circuit of wiring.SOLUTION: The acoustic wave device includes: a substrate 10; an acoustic wave resonator 20 provided on the substrate 10; and wiring 30 provided on the substrate 10 so as to be electrically connected to the acoustic wave resonator 20, and having a metal layer 36, a metal layer 38 which is provided on the metal layer 36 and whose lower surface and side surfaces are covered with the metal layer 36 and whose upper surface is not covered with the metal layer 36, and an insulating layer 40 which is provided on an outer surface of the metal layer 36 and which is an oxide of a metal constituting the metal layer 36.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、弾性波デバイス及び弾性波デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to an acoustic wave device and a method for manufacturing an acoustic wave device.

弾性波デバイスは、携帯電話などの無線通信機器のフィルタなどに用いられている。弾性波デバイスでは、基板上に弾性波共振器又は弾性波フィルタなどの複数の弾性波素子が形成されている。複数の弾性波素子には配線が電気的に接続されている。配線に関して、金配線と層間絶縁膜との密着性を良好にするために、金配線の上面及び側面を酸化チタンで被膜することが知られている(例えば、特許文献1)。また、配線の断線を抑制するために、配線パターンの上面及び側面に金属酸化膜を形成することが知られている(例えば、特許文献2)。   Elastic wave devices are used in filters for wireless communication devices such as mobile phones. In an acoustic wave device, a plurality of acoustic wave elements such as an acoustic wave resonator or an acoustic wave filter are formed on a substrate. A wiring is electrically connected to the plurality of acoustic wave elements. Regarding the wiring, it is known that the upper surface and the side surface of the gold wiring are coated with titanium oxide in order to improve the adhesion between the gold wiring and the interlayer insulating film (for example, Patent Document 1). In addition, it is known that a metal oxide film is formed on the upper surface and side surfaces of a wiring pattern in order to suppress disconnection of the wiring (for example, Patent Document 2).

特開平5−109721号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-109721 特開平8−269711号公報JP-A-8-269711

近年の弾性波デバイスの小型化に伴い、配線の短絡が起こり易くなっている。例えば、配線の間隔が狭くなることで、配線間に異物などが付着することによる短絡が起こり易くなっている。   With recent miniaturization of acoustic wave devices, wiring shorts are likely to occur. For example, since the interval between the wirings is narrowed, a short circuit is likely to occur due to foreign matters adhering between the wirings.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、配線の短絡を抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress a short circuit of wiring.

本発明は、基板と、前記基板上に設けられた弾性波素子と、前記基板上に前記弾性波素子に電気的に接続して設けられ、第1金属層と、前記第1金属層上に設けられ、下面及び側面が前記第1金属層で覆われ且つ上面が前記第1金属層で覆われていない第2金属層と、前記第1金属層の外側面に設けられ、前記第1金属層を構成する金属の酸化物である絶縁層と、を有する配線と、を備える弾性波デバイスである。   The present invention provides a substrate, an acoustic wave element provided on the substrate, an electrical connection to the acoustic wave element on the substrate, a first metal layer, and on the first metal layer A second metal layer having a lower surface and a side surface covered with the first metal layer and an upper surface not covered with the first metal layer; and an outer surface of the first metal layer, the first metal An acoustic wave device comprising: a wiring having an insulating layer that is an oxide of a metal constituting the layer.

上記構成において、複数の前記配線が設けられ、前記複数の配線のうちの第1配線と第2配線とは異なる電位であり且つ空隙を介して隣接して設けられている構成とすることができる。   In the above configuration, a plurality of the wirings may be provided, and the first wiring and the second wiring among the plurality of wirings may have different potentials and be provided adjacent to each other through a gap. .

上記構成において、複数の前記弾性波素子が設けられ、前記第1配線と前記第2配線とは、前記複数の弾性波素子のうちの第1弾性波素子と第2弾性波素子との間で空隙を介して隣接している構成とすることができる。   In the above configuration, a plurality of the acoustic wave elements are provided, and the first wiring and the second wiring are between the first acoustic wave element and the second acoustic wave element among the plurality of acoustic wave elements. It can be set as the structure which adjoins through a space | gap.

上記構成において、前記第1配線は前記第1弾性波素子に電気的に接続され、前記第2配線は前記第2弾性波素子に電気的に接続されている構成とすることができる。   In the above configuration, the first wiring may be electrically connected to the first acoustic wave element, and the second wiring may be electrically connected to the second acoustic wave element.

上記構成において、前記第2金属層は、前記第1金属層よりも電気抵抗率の小さい金属で構成され、前記第1金属層よりも厚い構成とすることができる。   The said structure WHEREIN: The said 2nd metal layer is comprised with the metal whose electrical resistivity is smaller than the said 1st metal layer, and can be set as the structure thicker than the said 1st metal layer.

上記構成において、前記第1金属層は、Ti、Al、Zr、Ta、Hf、又はLaで構成され、前記第2金属層は、Au、Cu、Al、又はAlCu合金で構成されている構成とすることができる。   In the above configuration, the first metal layer is composed of Ti, Al, Zr, Ta, Hf, or La, and the second metal layer is composed of Au, Cu, Al, or an AlCu alloy. can do.

本発明は、基板上に弾性波素子を形成する工程と、前記基板上に前記弾性波素子を覆うマスク層を形成する工程と、前記基板の上面から前記マスク層の側面を経由して前記マスク層の上面に延在し、前記弾性波素子に電気的に接続された第1金属層を形成する工程と、前記マスク層の側面に形成された前記第1金属層に接するように前記第1金属層上に第2金属層を形成する工程と、前記第1金属層が前記第2金属層の下面と側面を覆って残存するように前記マスク層を除去する工程と、前記マスク層を除去した後、前記第1金属層に対して酸化処理を行う工程と、を備える、弾性波デバイスの製造方法である。   The present invention includes a step of forming an acoustic wave element on a substrate, a step of forming a mask layer covering the acoustic wave element on the substrate, and the mask from an upper surface of the substrate via a side surface of the mask layer. Forming a first metal layer extending on an upper surface of the layer and electrically connected to the acoustic wave element; and contacting the first metal layer formed on a side surface of the mask layer. Forming a second metal layer on the metal layer; removing the mask layer so that the first metal layer remains covering the lower and side surfaces of the second metal layer; and removing the mask layer Then, an oxidation process is performed on the first metal layer.

本発明によれば、配線の短絡を抑制することができる。   According to the present invention, a short circuit of wiring can be suppressed.

図1は、実施例1に係る弾性波デバイスの平面図である。FIG. 1 is a plan view of the acoustic wave device according to the first embodiment. 図2は、図1の領域A付近の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of region A in FIG. 図3は、図2のA−A間の断面図である。3 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 図4(a)から図4(c)は、実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図(その1)である。FIG. 4A to FIG. 4C are cross-sectional views (part 1) illustrating the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment. 図5(a)から図5(c)は、実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図(その2)である。FIG. 5A to FIG. 5C are cross-sectional views (part 2) illustrating the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment. 図6は、圧電薄膜共振器の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the piezoelectric thin film resonator. 図7は、実施例2に係る弾性波デバイスの平面図である。FIG. 7 is a plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment. 図8は、実施例3に係る弾性波デバイスの回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of the acoustic wave device according to the third embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施例1では、弾性波デバイスがラダー型フィルタである場合について説明する。図1は、実施例1に係る弾性波デバイスの平面図である。図1のように、実施例1の弾性波デバイス100は、基板10上に、直列共振器S1からS4及び並列共振器P1からP3を構成する複数の弾性波共振器20、配線30、配線32、及びパッド50が設けられている。基板10は、例えばタンタル酸リチウム(LiTaO)基板又はニオブ酸リチウム(LiNbO)基板などの圧電基板である。基板10は、サファイア基板などの支持基板に圧電基板を貼り付けた基板でもよい。弾性波共振器20は、例えば弾性表面波共振器である。弾性波共振器20は、1ポート共振器であり、IDT(Interdigital Transducer)とその両側に設けられた反射器Rとを備える。配線30、配線32、及びパッド50は、金膜などの金属膜を含んで構成されている。配線30及び配線32は、弾性波共振器20間及び弾性波共振器20とパッド50との間を接続する。パッド50は、配線30及び配線32と同じ層構造をしている。パッド50上にバンプ52が設けられている。バンプ52は、例えば金バンプ又は銅バンプであり、例えばスタッドバンプ又はめっきバンプである。 In the first embodiment, a case where the acoustic wave device is a ladder type filter will be described. FIG. 1 is a plan view of the acoustic wave device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the acoustic wave device 100 according to the first embodiment includes a plurality of acoustic wave resonators 20, wirings 30, and wirings 32 that constitute series resonators S 1 to S 4 and parallel resonators P 1 to P 3 on a substrate 10. And a pad 50 are provided. The substrate 10 is a piezoelectric substrate such as a lithium tantalate (LiTaO 3 ) substrate or a lithium niobate (LiNbO 3 ) substrate. The substrate 10 may be a substrate in which a piezoelectric substrate is attached to a support substrate such as a sapphire substrate. The acoustic wave resonator 20 is a surface acoustic wave resonator, for example. The acoustic wave resonator 20 is a 1-port resonator and includes an IDT (Interdigital Transducer) and reflectors R provided on both sides thereof. The wiring 30, the wiring 32, and the pad 50 are configured to include a metal film such as a gold film. The wiring 30 and the wiring 32 connect between the acoustic wave resonators 20 and between the acoustic wave resonator 20 and the pad 50. The pad 50 has the same layer structure as the wiring 30 and the wiring 32. Bumps 52 are provided on the pads 50. The bump 52 is, for example, a gold bump or a copper bump, for example, a stud bump or a plating bump.

直列共振器S1からS4は、入力端子INであるパッド50と出力端子OUTであるパッド50との間に、配線32を介して直列に接続されている。並列共振器P1からP3の一端は配線32を介して直列共振器S1からS4に接続され、他端は配線30を介してグランド端子GNDであるパッド50に接続されている。したがって、配線30はグランド電位であり、配線32はグランド電位とは異なる電位である。   The series resonators S1 to S4 are connected in series via the wiring 32 between the pad 50 as the input terminal IN and the pad 50 as the output terminal OUT. One end of the parallel resonators P1 to P3 is connected to the series resonators S1 to S4 via the wiring 32, and the other end is connected to the pad 50 which is the ground terminal GND via the wiring 30. Accordingly, the wiring 30 has a ground potential, and the wiring 32 has a potential different from the ground potential.

図2は、図1の領域A付近の拡大図である。図2のように、弾性波共振器20は、IDTと、IDTの両側に設けられた反射器Rと、を備える。IDTは、1対の櫛型電極22を備える。櫛型電極22は、複数の電極指24と、複数の電極指24が接続されたバスバー26と、を備える。1対の櫛型電極22は、電極指24がほぼ互い違いに配列するように対向している。配線30及び配線32は、バスバー26に電気的に接続されている。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of region A in FIG. As shown in FIG. 2, the acoustic wave resonator 20 includes an IDT and reflectors R provided on both sides of the IDT. The IDT includes a pair of comb electrodes 22. The comb electrode 22 includes a plurality of electrode fingers 24 and a bus bar 26 to which the plurality of electrode fingers 24 are connected. The pair of comb-shaped electrodes 22 face each other so that the electrode fingers 24 are arranged alternately. The wiring 30 and the wiring 32 are electrically connected to the bus bar 26.

並列共振器P2のバスバー26に接続された配線30と、並列共振器P3のバスバー26に接続された配線32とは、並列共振器P2と並列共振器P3との間で空隙を介して隣接している。配線30と配線32との間隔Dは、例えば5μmから20μmである。また、配線30と配線32とは、並列共振器P2及び並列共振器P3のバスバー26の延伸方向で互いに略平行に延伸している。   The wiring 30 connected to the bus bar 26 of the parallel resonator P2 and the wiring 32 connected to the bus bar 26 of the parallel resonator P3 are adjacent to each other via a gap between the parallel resonator P2 and the parallel resonator P3. ing. A distance D between the wiring 30 and the wiring 32 is, for example, 5 μm to 20 μm. Moreover, the wiring 30 and the wiring 32 are extended substantially parallel to each other in the extending direction of the bus bar 26 of the parallel resonator P2 and the parallel resonator P3.

図3は、図2のA−A間の断面図である。図3のように、電極指24、バスバー26、並びに、配線30及び配線32のベース層34は、金属膜12により形成されている。金属膜12は、例えばアルミニウム膜、銅膜、又はアルミニウムと銅の合金膜である。電極指24、バスバー26、及びベース層34の厚さは、例えば150nmから400nmである。電極指24及びバスバー26の上面を覆い且つベース層34の上面を露出する絶縁膜14が設けられている。絶縁膜14は、例えば厚さ20nmの酸化シリコン(SiO)膜である。 3 is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. As shown in FIG. 3, the electrode finger 24, the bus bar 26, and the wiring 30 and the base layer 34 of the wiring 32 are formed of the metal film 12. The metal film 12 is, for example, an aluminum film, a copper film, or an alloy film of aluminum and copper. The electrode fingers 24, the bus bars 26, and the base layer 34 have a thickness of 150 nm to 400 nm, for example. An insulating film 14 that covers the upper surfaces of the electrode fingers 24 and the bus bars 26 and exposes the upper surfaces of the base layers 34 is provided. The insulating film 14 is a silicon oxide (SiO 2 ) film having a thickness of 20 nm, for example.

配線30及び配線32は、ベース層34、金属層36、金属層38、及び絶縁層40を備える。金属層36は、例えばチタン層である。金属層38は、例えば金層である。絶縁層40は、金属層36を構成する金属の酸化物であり、例えば酸化チタン層である。金属層38は、金属層36上に設けられ、下面及び側面が金属層36で覆われ且つ上面は金属層36で覆われていない。例えば、金属層38の下面全面及び側面全面は金属層36で覆われ、上面は金属層36で全く覆われていない。金属層38の上面は、例えば空隙に露出している。絶縁層40は金属層36の外側面に設けられている。例えば、絶縁層40は金属層36の外側面全面に設けられている。配線30と配線32とは、並列共振器P2と並列共振器P3との間で、互いの絶縁層40が向かい合って隣接している。金属層36の厚さ(金属層36のベース層34上での厚さ)は、例えば100nmから500nmである。金属層38の厚さは、金属層36よりも厚く、例えば2μmから3μmである。絶縁層40の金属層36の外側面上における厚さは、例えば10nm程度である。   The wiring 30 and the wiring 32 include a base layer 34, a metal layer 36, a metal layer 38, and an insulating layer 40. The metal layer 36 is, for example, a titanium layer. The metal layer 38 is, for example, a gold layer. The insulating layer 40 is an oxide of a metal constituting the metal layer 36, and is, for example, a titanium oxide layer. The metal layer 38 is provided on the metal layer 36, and the lower surface and side surfaces are covered with the metal layer 36 and the upper surface is not covered with the metal layer 36. For example, the entire lower surface and side surfaces of the metal layer 38 are covered with the metal layer 36, and the upper surface is not covered with the metal layer 36 at all. The upper surface of the metal layer 38 is exposed to, for example, a gap. The insulating layer 40 is provided on the outer surface of the metal layer 36. For example, the insulating layer 40 is provided on the entire outer surface of the metal layer 36. The wiring 30 and the wiring 32 are adjacent to each other with the insulating layers 40 facing each other between the parallel resonator P2 and the parallel resonator P3. The thickness of the metal layer 36 (the thickness of the metal layer 36 on the base layer 34) is, for example, 100 nm to 500 nm. The thickness of the metal layer 38 is thicker than the metal layer 36, and is 2 μm to 3 μm, for example. The thickness of the insulating layer 40 on the outer surface of the metal layer 36 is, for example, about 10 nm.

次に、実施例1の弾性波デバイスの製造方法について説明する。図4(a)から図5(c)は、実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図4(a)のように、基板10上に金属膜12を形成する。金属膜12は、例えばスパッタリング法及びエッチング法を用いて形成する。金属膜12により、電極指24及びバスバー26を備える弾性波共振器20、並びに、配線30及び配線32のベース層34が形成される。その後、弾性波共振器20上に絶縁膜14を形成する。絶縁膜14は、例えばスパッタリング法及びエッチング法を用いて形成する。   Next, a method for manufacturing the acoustic wave device of Example 1 will be described. FIG. 4A to FIG. 5C are cross-sectional views illustrating the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment. As shown in FIG. 4A, a metal film 12 is formed on the substrate 10. The metal film 12 is formed using, for example, a sputtering method and an etching method. The metal film 12 forms the acoustic wave resonator 20 including the electrode fingers 24 and the bus bar 26 and the base layer 34 of the wiring 30 and the wiring 32. Thereafter, the insulating film 14 is formed on the acoustic wave resonator 20. The insulating film 14 is formed using, for example, a sputtering method and an etching method.

図4(b)のように、基板10上にマスク層60を形成する。マスク層60は、弾性波共振器20を覆い且つベース層34の上面を露出する開口62を有する。マスク層60は、例えば厚さ3μm程度のフォトレジスト膜であり、フォトリソグラフィ法を用い形成する。マスク層60の厚さは、後述する金属層38に生じるバリを考慮すると、例えば2μmから5μmが好ましい。   A mask layer 60 is formed on the substrate 10 as shown in FIG. The mask layer 60 has an opening 62 that covers the acoustic wave resonator 20 and exposes the upper surface of the base layer 34. The mask layer 60 is a photoresist film having a thickness of about 3 μm, for example, and is formed using a photolithography method. The thickness of the mask layer 60 is preferably 2 μm to 5 μm, for example, considering burrs generated in the metal layer 38 described later.

図4(c)のように、ベース層34上からマスク層60の側面を経由してマスク層60の上面に延在する金属層36を形成する。金属層36は、例えばスパッタリング法を用いて形成する。金属層36は、例えば厚さ200nm程度のチタン膜である。金属層36の厚さは、例えば100nmから500nmが好ましい。   As shown in FIG. 4C, a metal layer 36 extending from the base layer 34 to the upper surface of the mask layer 60 via the side surface of the mask layer 60 is formed. The metal layer 36 is formed using, for example, a sputtering method. The metal layer 36 is a titanium film having a thickness of about 200 nm, for example. The thickness of the metal layer 36 is preferably 100 nm to 500 nm, for example.

図5(a)のように、開口62に埋め込まれ、マスク層60の側面に形成された金属層36に接するように金属層36上に金属層38を形成する。金属層36は、金属層38の密着性を向上させる密着層としての機能を有する。金属層38は、例えば蒸着法を用いて形成する。金属層38は、例えば厚さ2μmから3μmの金膜である。金属層36及び金属層38がマスク層60の側面に形成されるように、マスク層60のテーパ角の角度θを調整することが好ましい。マスク層60のテーパ角の角度θは、例えば80°から95°が好ましい。   As shown in FIG. 5A, a metal layer 38 is formed on the metal layer 36 so as to be in contact with the metal layer 36 embedded in the opening 62 and formed on the side surface of the mask layer 60. The metal layer 36 functions as an adhesion layer that improves the adhesion of the metal layer 38. The metal layer 38 is formed using, for example, a vapor deposition method. The metal layer 38 is a gold film having a thickness of 2 μm to 3 μm, for example. The taper angle θ of the mask layer 60 is preferably adjusted so that the metal layer 36 and the metal layer 38 are formed on the side surfaces of the mask layer 60. The taper angle θ of the mask layer 60 is preferably 80 ° to 95 °, for example.

図5(b)のように、マスク層60上に形成された金属層36及び金属層38と共に、マスク層60を除去する。例えばマスク層60上に形成された金属層36及び金属層38をテープ材などに貼り付けて除去した後、マスク層60を有機溶剤などを用いて除去する。この際、金属層36が金属層38の下面と側面を覆って残存するようにマスク層60を除去する。   As shown in FIG. 5B, the mask layer 60 is removed together with the metal layer 36 and the metal layer 38 formed on the mask layer 60. For example, after the metal layer 36 and the metal layer 38 formed on the mask layer 60 are attached to a tape material and removed, the mask layer 60 is removed using an organic solvent or the like. At this time, the mask layer 60 is removed so that the metal layer 36 remains covering the lower and side surfaces of the metal layer 38.

なお、図5(a)の金属層38を形成する際、マスク層60の上面角部は金属層38で覆われないようにすることが好ましい。これにより、マスク層60上に形成された金属層38をテープ材などに貼り付けて除去する際に、ベース層34上の金属層38まで除去されることを抑制できる。また、マスク層60の上面角部が金属層36及び金属層38の両方で覆われないようにしてもよい。これにより、マスク層60上の金属層36及び金属層38をテープ材などに貼り付けて除去することなく、リフトオフ法によってマスク層60を除去することができる。   In addition, when forming the metal layer 38 of FIG. 5A, it is preferable that the upper surface corner portion of the mask layer 60 is not covered with the metal layer 38. Thereby, when the metal layer 38 formed on the mask layer 60 is attached to the tape material or the like and removed, it is possible to prevent the metal layer 38 on the base layer 34 from being removed. Further, the upper surface corner of the mask layer 60 may not be covered with both the metal layer 36 and the metal layer 38. Accordingly, the mask layer 60 can be removed by the lift-off method without removing the metal layer 36 and the metal layer 38 on the mask layer 60 by attaching them to a tape material or the like.

図5(c)のように、金属層36に対して酸素プラズマを用いた酸化処理を施す。酸化処理は、例えばRIE型(Reactive Ion Etching)のOプラズマ処理装置を用い、圧力40Pa、酸素供給量70sccm、RFパワー80W、時間15秒、温度23℃の条件で行う。この酸化処理によって、金属層36の外側面が酸化され、金属層36を構成するチタンが酸化された酸化チタンからなり、厚さが10nm程度の絶縁層40が形成される。これにより、ベース層34と、金属層36と、金属層38と、絶縁層40と、を含む配線30及び配線32が形成される。 As shown in FIG. 5C, the metal layer 36 is oxidized using oxygen plasma. The oxidation treatment is performed using, for example, an RIE type (Reactive Ion Etching) O 2 plasma treatment apparatus under the conditions of a pressure of 40 Pa, an oxygen supply amount of 70 sccm, an RF power of 80 W, a time of 15 seconds, and a temperature of 23 ° C. By this oxidation treatment, the outer surface of the metal layer 36 is oxidized, and the insulating layer 40 having a thickness of about 10 nm is formed of titanium oxide obtained by oxidizing titanium constituting the metal layer 36. Thereby, the wiring 30 and the wiring 32 including the base layer 34, the metal layer 36, the metal layer 38, and the insulating layer 40 are formed.

実施例1によれば、図3のように、弾性波共振器20(並列共振器P2)に電気的に接続された配線30は、金属層36と、金属層36上に設けられ、下面及び側面が金属層36で覆われ且つ上面が金属層36で覆われていない金属層38と、金属層36の外側面に設けられ、金属層36を構成する金属の酸化物である絶縁層40と、を有する。これにより、配線30の側面が絶縁層40になるため、配線30の側面に異物などが付着した場合でも、配線30が他の金属などと短絡することを抑制できる。   According to the first embodiment, as shown in FIG. 3, the wiring 30 electrically connected to the acoustic wave resonator 20 (parallel resonator P2) is provided on the metal layer 36 and the metal layer 36, and the lower surface and A metal layer 38 whose side surface is covered with the metal layer 36 and whose upper surface is not covered with the metal layer 36, and an insulating layer 40 which is provided on the outer surface of the metal layer 36 and is an oxide of a metal constituting the metal layer 36. Have. Thereby, since the side surface of the wiring 30 becomes the insulating layer 40, even when a foreign substance or the like adheres to the side surface of the wiring 30, it is possible to suppress the wiring 30 from being short-circuited with another metal or the like.

また、実施例1の製造方法によれば、図4(a)のように、基板10上に弾性波共振器20を形成する。図4(b)のように、基板10上に弾性波共振器20を覆うマスク層60を形成する。図4(c)のように、基板10の上面からマスク層60の側面を経由してマスク層60の上面に延在し、弾性波共振器20に電気的に接続された金属層36を形成する。図5(a)のように、マスク層60の側面に形成された金属層36に接するように金属層36上に金属層38を形成する。図5(b)のように、金属層36が金属層38の下面と側面を覆って残存するようにマスク層60を除去する。図5(c)のように、マスク層60を除去した後、金属層36に対して酸化処理を行う。これにより、金属層36と、金属層36上に設けられ、下面及び側面が金属層36で覆われ且つ上面が金属層36で覆われてない金属層38と、金属層36の外側面に設けられ、金属層36を構成する金属の酸化物である絶縁層40と、を有する配線30を得ることができる。このため、配線30が他の金属などと短絡することを抑制できる。また、上記製造方法は、金属層36の酸化処理工程が通常の製造工程に加わっているだけであるため、簡便な方法によって短絡が抑制された配線30を得ることができる。   Further, according to the manufacturing method of the first embodiment, the acoustic wave resonator 20 is formed on the substrate 10 as shown in FIG. As shown in FIG. 4B, a mask layer 60 that covers the acoustic wave resonator 20 is formed on the substrate 10. As shown in FIG. 4C, a metal layer 36 extending from the upper surface of the substrate 10 via the side surface of the mask layer 60 to the upper surface of the mask layer 60 and electrically connected to the acoustic wave resonator 20 is formed. To do. As shown in FIG. 5A, a metal layer 38 is formed on the metal layer 36 so as to be in contact with the metal layer 36 formed on the side surface of the mask layer 60. As shown in FIG. 5B, the mask layer 60 is removed so that the metal layer 36 remains covering the lower and side surfaces of the metal layer 38. As shown in FIG. 5C, after the mask layer 60 is removed, the metal layer 36 is oxidized. Accordingly, the metal layer 36 is provided on the metal layer 36, the lower surface and the side surface are covered with the metal layer 36, and the upper surface is not covered with the metal layer 36, and the metal layer 36 is provided on the outer surface of the metal layer 36. Thus, the wiring 30 having the insulating layer 40 that is an oxide of the metal constituting the metal layer 36 can be obtained. For this reason, it can suppress that the wiring 30 short-circuits with another metal. Moreover, since the said manufacturing method only adds the oxidation process process of the metal layer 36 to the normal manufacturing process, the wiring 30 by which the short circuit was suppressed by a simple method can be obtained.

また、実施例1によれば、図3のように、配線30と配線32とは異なる電位であり且つ空隙を介して隣接している。例えば側面に絶縁層を有しない配線同士が空隙を介して隣接している場合、配線間に異物などが付着することで配線間に短絡が生じてしまう。しかしながら、実施例1では、配線30、32の側面が絶縁層40になっているため、配線30と配線32との間に異物などが付着したとしても、配線30と配線32とが短絡することを抑制できる。   Further, according to the first embodiment, as shown in FIG. 3, the wiring 30 and the wiring 32 have different potentials and are adjacent to each other through a gap. For example, when wirings that do not have an insulating layer on the side surfaces are adjacent to each other via a gap, a foreign substance or the like adheres between the wirings to cause a short circuit between the wirings. However, in Example 1, since the side surfaces of the wirings 30 and 32 are the insulating layers 40, even if foreign matter or the like adheres between the wirings 30 and 32, the wirings 30 and 32 are short-circuited. Can be suppressed.

また、実施例1によれば、図2及び図3のように、配線30と配線32とは並列共振器P2と並列共振器P3との間で空隙を介して隣接している。弾性波デバイス100の小型化が進むと並列共振器P2と並列共振器P3との間隔が狭くなるため、配線30と配線32との間隔も狭くなる。このため、例えば側面に絶縁層を有しない配線同士が共振器間で空隙を介して隣接している場合は配線間に短絡が起こり易くなるが、実施例1では、配線30、32の側面に絶縁層40が設けられているため配線30と配線32とが短絡することを抑制できる。また、2つの並列共振器それぞれにそれぞれ電気的に接続し、当該2つの並列共振器の間で隣接する配線は互いに異なる電位となる。つまり、並列共振器P2と並列共振器P3との間で隣接する配線30と配線32とは異なる電位となることから、配線30と配線32との短絡は抑制されることが望ましい。   Further, according to the first embodiment, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the wiring 30 and the wiring 32 are adjacent to each other via a gap between the parallel resonator P <b> 2 and the parallel resonator P <b> 3. As the acoustic wave device 100 is further miniaturized, the interval between the parallel resonator P2 and the parallel resonator P3 becomes narrower, so that the interval between the wiring 30 and the wiring 32 also becomes narrower. For this reason, for example, when wirings that do not have an insulating layer on the side surfaces are adjacent to each other with a gap between the resonators, a short circuit easily occurs between the wirings. Since the insulating layer 40 is provided, a short circuit between the wiring 30 and the wiring 32 can be suppressed. In addition, each of the two parallel resonators is electrically connected, and adjacent wirings between the two parallel resonators have different potentials. That is, since the adjacent wiring 30 and wiring 32 have different potentials between the parallel resonator P2 and the parallel resonator P3, it is desirable that the short circuit between the wiring 30 and the wiring 32 is suppressed.

なお、実施例1では、図1のように、並列共振器P2と並列共振器P3との間で空隙を介して隣接する配線30と配線32とが、異なる弾性波共振器20(並列共振器P2、P3)に電気的に接続されている場合を例に示したが、同じ弾性波共振器20に電気的に接続されていてもよい。また、配線30及び配線32が、2つの弾性波共振器20の間で空隙を介して隣接する場合に限られず、その他の位置で空隙を介して隣接していてもよい。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the acoustic wave resonator 20 (parallel resonator) in which the wiring 30 and the wiring 32 that are adjacent to each other through the gap between the parallel resonator P2 and the parallel resonator P3 are different. Although the case where it is electrically connected to P2, P3) is shown as an example, it may be electrically connected to the same acoustic wave resonator 20. In addition, the wiring 30 and the wiring 32 are not limited to the case where the two elastic wave resonators 20 are adjacent to each other via a gap, and may be adjacent to each other via the gap.

また、実施例1によれば、図2のように、配線30は並列共振器P2のバスバー26に電気的に接続され、配線32は並列共振器P3のバスバー26に電気的に接続されている。配線30と配線32とは、並列共振器P2及び並列共振器P3それぞれのバスバー26の延伸方向に延伸している。配線30及び配線32がバスバー26に電気的に接続されている場合、配線30及び配線32の対向する長さが長くなる。このため、配線30と配線32との間で短絡が起こり易くなる。したがって、このような場合に、配線30、32の側面に絶縁層40が設けられることが好ましい。   Further, according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the wiring 30 is electrically connected to the bus bar 26 of the parallel resonator P2, and the wiring 32 is electrically connected to the bus bar 26 of the parallel resonator P3. . The wiring 30 and the wiring 32 extend in the extending direction of the bus bar 26 of each of the parallel resonator P2 and the parallel resonator P3. When the wiring 30 and the wiring 32 are electrically connected to the bus bar 26, the opposing length of the wiring 30 and the wiring 32 is increased. For this reason, a short circuit easily occurs between the wiring 30 and the wiring 32. Therefore, in such a case, the insulating layer 40 is preferably provided on the side surfaces of the wirings 30 and 32.

なお、実施例1では、金属層36がチタンで構成され、金属層38が金で構成される場合を例に示したが、これに限られる訳ではない。配線30、32の電気抵抗を低減させる点から、金属層38は金属層36よりも電気抵抗率の小さい金属で構成されることが好ましく、金属層38は金属層36よりも厚いことが好ましい。また、金属層36の外側面に絶縁層40を形成する点から、金属層36は金属層38よりも酸化され易い金属で構成されることが好ましい。また、金属層36は酸化によって絶縁性となる金属で構成されることが好ましい。金属層36は、チタン(Ti)の他にも、例えばアルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、タンタル(Ta)、ハフニウム(Hf)、又はランタン(La)で構成されてもよい。金属層38は、金(Au)の他にも、例えば銅(Cu)、アルミニウム(Al)、アルミ銅(AlCu)合金で構成されてもよい。   In the first embodiment, the case where the metal layer 36 is made of titanium and the metal layer 38 is made of gold is shown as an example. However, the present invention is not limited to this. From the viewpoint of reducing the electrical resistance of the wirings 30 and 32, the metal layer 38 is preferably made of a metal having a lower electrical resistivity than the metal layer 36, and the metal layer 38 is preferably thicker than the metal layer 36. Further, from the viewpoint of forming the insulating layer 40 on the outer surface of the metal layer 36, the metal layer 36 is preferably made of a metal that is more easily oxidized than the metal layer 38. The metal layer 36 is preferably made of a metal that becomes insulating by oxidation. In addition to titanium (Ti), the metal layer 36 may be made of, for example, aluminum (Al), zirconium (Zr), tantalum (Ta), hafnium (Hf), or lanthanum (La). In addition to gold (Au), the metal layer 38 may be made of, for example, copper (Cu), aluminum (Al), or aluminum copper (AlCu) alloy.

なお、実施例1では、弾性波共振器20が弾性表面波共振器の場合を例に示したが、弾性境界波共振器、ラブ波共振器、又は圧電薄膜共振器の場合でもよい。図6は、圧電薄膜共振器の断面図である。図6のように、圧電薄膜共振器70は、例えばシリコン基板である基板10上に下部電極72が設けられている。基板10及び下部電極72上に圧電膜74が設けられている。圧電膜74上に、圧電膜74を挟み下部電極72と対向する領域(共振領域78)を有して上部電極76が設けられている。共振領域78は、例えば楕円形状であるが、矩形状であってもよい。共振領域78における基板10と下部電極72との間に空隙79が設けられている。なお、空隙79は、基板10に設けられた凹部や貫通孔で構成されてもよい。また、空隙79の代わりに音響反射膜が設けられてもよい。   In the first embodiment, the case where the acoustic wave resonator 20 is a surface acoustic wave resonator is shown as an example. However, a boundary acoustic wave resonator, a love wave resonator, or a piezoelectric thin film resonator may be used. FIG. 6 is a cross-sectional view of the piezoelectric thin film resonator. As shown in FIG. 6, the piezoelectric thin film resonator 70 is provided with a lower electrode 72 on a substrate 10 which is a silicon substrate, for example. A piezoelectric film 74 is provided on the substrate 10 and the lower electrode 72. An upper electrode 76 is provided on the piezoelectric film 74 so as to have a region (resonance region 78) facing the lower electrode 72 with the piezoelectric film 74 interposed therebetween. The resonance region 78 has, for example, an elliptical shape, but may have a rectangular shape. A gap 79 is provided between the substrate 10 and the lower electrode 72 in the resonance region 78. The gap 79 may be constituted by a recess or a through hole provided in the substrate 10. An acoustic reflection film may be provided instead of the gap 79.

図7は、実施例2に係る弾性波デバイスの平面図である。図7のように、実施例2の弾性波デバイス200では、入力端子INと出力端子OUTとの間に弾性波共振器20と二重モード弾性表面波フィルタDMS1及びDMS2が直列に接続されている。なお、二重モード弾性表面波フィルタDMS1及びDMS2の代わりに、その他の多重モード弾性波フィルタを用いてもよい。   FIG. 7 is a plan view of the acoustic wave device according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, in the acoustic wave device 200 according to the second embodiment, the acoustic wave resonator 20 and the dual-mode surface acoustic wave filters DMS1 and DMS2 are connected in series between the input terminal IN and the output terminal OUT. . In place of the dual mode surface acoustic wave filters DMS1 and DMS2, other multimode acoustic wave filters may be used.

DMS1は、IDT11からIDT13及び反射器Rを備える。IDT11からIDT13は弾性波の伝搬方向に配列されている。DMS2は、IDT21からIDT23及び反射器Rを備える。IDT21からIDT23は弾性波の伝搬方向に配列されている。   The DMS 1 includes IDT 11 to IDT 13 and a reflector R. IDT11 to IDT13 are arranged in the propagation direction of the elastic wave. The DMS 2 includes IDT 21 to IDT 23 and a reflector R. IDT21 to IDT23 are arranged in the propagation direction of the elastic wave.

DMS1のIDT12の一端は弾性波共振器20及び配線32を介して入力端子INに接続されている。IDT12の他端は配線30を介してグランド端子GNDに接続されている。IDT11及びIDT13の一端は配線30を介してグランド端子GNDに接続されている。IDT11及びIDT13の他端は配線32を介してDMS2のIDT21及びIDT23の一端にそれぞれ接続されている。IDT21及びIDT23の他端は配線30を介してグランド端子GNDに接続されている。IDT22の一端は配線30を介してグランド端子GNDに接続されている。IDT22の他端は配線32を介して出力端子OUTに接続されている。   One end of the IDT 12 of the DMS 1 is connected to the input terminal IN via the acoustic wave resonator 20 and the wiring 32. The other end of the IDT 12 is connected to the ground terminal GND via the wiring 30. One ends of the IDT 11 and the IDT 13 are connected to the ground terminal GND through the wiring 30. The other ends of IDT 11 and IDT 13 are connected to one end of IDT 21 and IDT 23 of DMS 2 via wiring 32, respectively. The other ends of the IDT 21 and IDT 23 are connected to the ground terminal GND through the wiring 30. One end of the IDT 22 is connected to the ground terminal GND through the wiring 30. The other end of the IDT 22 is connected to the output terminal OUT via the wiring 32.

実施例2においても、配線30及び配線32は実施例1と同じ構造をしている。すなわち、図7の領域Aにおける配線30及び配線32は、図3の配線30及び配線32と同じ構造をして空隙を介して隣接している。つまり、配線30と配線32とは、弾性波共振器20とDMS1との間で、互いの絶縁層40が向かい合い空隙を介して隣接している。弾性波デバイス200の小型化が進むと弾性波共振器20とDMS1との間隔が狭くなるが、配線30、32の側面に絶縁層40が設けられているため、配線30と配線32とが短絡することを抑制できる。   Also in the second embodiment, the wiring 30 and the wiring 32 have the same structure as that of the first embodiment. That is, the wiring 30 and the wiring 32 in the region A in FIG. 7 have the same structure as the wiring 30 and the wiring 32 in FIG. 3 and are adjacent to each other through a gap. That is, the wiring 30 and the wiring 32 have the insulating layers 40 facing each other and adjacent to each other via a gap between the acoustic wave resonator 20 and the DMS 1. As the acoustic wave device 200 is further miniaturized, the distance between the acoustic wave resonator 20 and the DMS 1 becomes narrower. However, since the insulating layer 40 is provided on the side surfaces of the wirings 30 and 32, the wiring 30 and the wiring 32 are short-circuited. Can be suppressed.

実施例3では、弾性波デバイスがデュプレクサである場合について説明する。図8は、実施例3に係る弾性波デバイスの回路図である。図8のように、実施例3の弾性波デバイス300は、アンテナ端子Antと送信端子Txとの間に接続された送信フィルタ80と、アンテナ端子Antと受信端子Rxとの間に接続された受信フィルタ82と、を含む。送信フィルタ80と受信フィルタ82は、通過帯域が異なっている。送信フィルタ80は、送信端子Txから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号としてアンテナ端子Antに通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。受信フィルタ82は、アンテナ端子Antから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Rxに通過させ、他の帯域の信号を抑圧する。送信フィルタ80及び受信フィルタ82の少なくとも一方を、実施例1及び実施例2の弾性波デバイスとすることができる。   In Example 3, a case where the elastic wave device is a duplexer will be described. FIG. 8 is a circuit diagram of the acoustic wave device according to the third embodiment. As illustrated in FIG. 8, the acoustic wave device 300 according to the third embodiment includes a transmission filter 80 connected between the antenna terminal Ant and the transmission terminal Tx, and a reception connected between the antenna terminal Ant and the reception terminal Rx. And a filter 82. The transmission filter 80 and the reception filter 82 have different pass bands. The transmission filter 80 passes a signal in the transmission band among the signals input from the transmission terminal Tx as a transmission signal to the antenna terminal Ant, and suppresses signals in other bands. The reception filter 82 passes a signal in the reception band among the signals input from the antenna terminal Ant to the reception terminal Rx as a reception signal, and suppresses signals in other bands. At least one of the transmission filter 80 and the reception filter 82 may be the acoustic wave device of the first and second embodiments.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 基板
12 金属膜
14 絶縁膜
20 弾性波共振器
22 櫛型電極
24 電極指
26 バスバー
30、32 配線
34 ベース層
36、38 金属層
40 絶縁層
50 パッド
52 バンプ
60 マスク層
62 開口
70 圧電薄膜共振器
80 送信フィルタ
82 受信フィルタ
S1からS4 直列共振器
P1からP3 並列共振器
DMS1、DMS2 二重モード弾性表面波フィルタ
100から300 弾性波デバイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 12 Metal film 14 Insulating film 20 Elastic wave resonator 22 Comb electrode 24 Electrode finger 26 Bus bar 30, 32 Wiring 34 Base layer 36, 38 Metal layer 40 Insulating layer 50 Pad 52 Bump 60 Mask layer 62 Opening 70 Piezoelectric thin film resonance 80 Transmission filter 82 Reception filter S1 to S4 Series resonator P1 to P3 Parallel resonator DMS1, DMS2 Dual mode surface acoustic wave filter 100 to 300 Elastic wave device

Claims (7)

基板と、
前記基板上に設けられた弾性波素子と、
前記基板上に前記弾性波素子に電気的に接続して設けられ、第1金属層と、前記第1金属層上に設けられ、下面及び側面が前記第1金属層で覆われ且つ上面が前記第1金属層で覆われていない第2金属層と、前記第1金属層の外側面に設けられ、前記第1金属層を構成する金属の酸化物である絶縁層と、を有する配線と、を備える弾性波デバイス。
A substrate,
An acoustic wave device provided on the substrate;
Provided on the substrate in electrical connection with the acoustic wave element, provided on the first metal layer, the first metal layer, a lower surface and side surfaces covered with the first metal layer, and an upper surface A wiring having a second metal layer that is not covered with the first metal layer, and an insulating layer that is provided on an outer surface of the first metal layer and is an oxide of a metal that forms the first metal layer; An elastic wave device comprising:
複数の前記配線が設けられ、
前記複数の配線のうちの第1配線と第2配線とは異なる電位であり且つ空隙を介して隣接して設けられている、請求項1記載の弾性波デバイス。
A plurality of the wirings are provided;
2. The acoustic wave device according to claim 1, wherein the first wiring and the second wiring of the plurality of wirings have different potentials and are provided adjacent to each other through a gap.
複数の前記弾性波素子が設けられ、
前記第1配線と前記第2配線とは、前記複数の弾性波素子のうちの第1弾性波素子と第2弾性波素子との間で空隙を介して隣接している、請求項2記載の弾性波デバイス。
A plurality of the acoustic wave elements are provided;
The first wiring and the second wiring are adjacent to each other via a gap between the first acoustic wave element and the second acoustic wave element among the plurality of acoustic wave elements. Elastic wave device.
前記第1配線は前記第1弾性波素子に電気的に接続され、前記第2配線は前記第2弾性波素子に電気的に接続されている、請求項3記載の弾性波デバイス。   The acoustic wave device according to claim 3, wherein the first wiring is electrically connected to the first acoustic wave element, and the second wiring is electrically connected to the second acoustic wave element. 前記第2金属層は、前記第1金属層よりも電気抵抗率の小さい金属で構成され、前記第1金属層よりも厚い、請求項1から4のいずれか一項記載の弾性波デバイス。   5. The acoustic wave device according to claim 1, wherein the second metal layer is made of a metal having a lower electrical resistivity than the first metal layer and is thicker than the first metal layer. 前記第1金属層は、Ti、Al、Zr、Ta、Hf、又はLaで構成され、
前記第2金属層は、Au、Cu、Al、又はAlCu合金で構成されている、請求項1から5のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
The first metal layer is composed of Ti, Al, Zr, Ta, Hf, or La,
6. The acoustic wave device according to claim 1, wherein the second metal layer is made of Au, Cu, Al, or an AlCu alloy.
基板上に弾性波素子を形成する工程と、
前記基板上に前記弾性波素子を覆うマスク層を形成する工程と、
前記基板の上面から前記マスク層の側面を経由して前記マスク層の上面に延在し、前記弾性波素子に電気的に接続された第1金属層を形成する工程と、
前記マスク層の側面に形成された前記第1金属層に接するように前記第1金属層上に第2金属層を形成する工程と、
前記第1金属層が前記第2金属層の下面と側面を覆って残存するように前記マスク層を除去する工程と、
前記マスク層を除去した後、前記第1金属層に対して酸化処理を行う工程と、を備える、弾性波デバイスの製造方法。
Forming an acoustic wave element on a substrate;
Forming a mask layer covering the acoustic wave element on the substrate;
Forming a first metal layer extending from the upper surface of the substrate via the side surface of the mask layer to the upper surface of the mask layer and electrically connected to the acoustic wave element;
Forming a second metal layer on the first metal layer so as to be in contact with the first metal layer formed on a side surface of the mask layer;
Removing the mask layer so that the first metal layer remains over the lower surface and side surfaces of the second metal layer;
And a step of oxidizing the first metal layer after removing the mask layer.
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