JP2563733B2 - 電子音響集積回路およびその製造方法 - Google Patents
電子音響集積回路およびその製造方法Info
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
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- H01L2224/4809—Loop shape
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トランジスタなどのＳ
ｉ電子素子と共振子やフィルタなどの電気音響素子を一
体に集積した電子音響集積回路で、特に電圧制御発振器
などの発振回路や高周波増幅回路の小型軽量化、高性能
化に関する。
ｉ電子素子と共振子やフィルタなどの電気音響素子を一
体に集積した電子音響集積回路で、特に電圧制御発振器
などの発振回路や高周波増幅回路の小型軽量化、高性能
化に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気音響素子を用いた電子回路、
例えばニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムなど
の共振子を用いた電圧制御発振器などの発振回路や、ニ
オブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムなどのフィル
タを用いた高周波増幅回路では、発振を起こしたり増幅
するための電子素子であるトランジスタ、および希望の
周波数で発振させるための共振子や、希望の周波数のみ
を取り出すためのフィルタと、若干のコンデンサや抵抗
などの電気部品より構成される。ここに用いられる共振
子やフィルタは、その振動周波数あるいは選択周波数と
して、所定の値を持ち、その性能が十分長期間安定であ
るように、金属管などの容器に密封されている。そのた
め共振子やフィルタの形状寸法が共振子やフィルタその
ものの大きさの数倍にもなってしまい、自動車電話、携
帯電話など小型であることが極めて重要な装置において
は、その小型化が極めて重要な課題となっている。
例えばニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムなど
の共振子を用いた電圧制御発振器などの発振回路や、ニ
オブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムなどのフィル
タを用いた高周波増幅回路では、発振を起こしたり増幅
するための電子素子であるトランジスタ、および希望の
周波数で発振させるための共振子や、希望の周波数のみ
を取り出すためのフィルタと、若干のコンデンサや抵抗
などの電気部品より構成される。ここに用いられる共振
子やフィルタは、その振動周波数あるいは選択周波数と
して、所定の値を持ち、その性能が十分長期間安定であ
るように、金属管などの容器に密封されている。そのた
め共振子やフィルタの形状寸法が共振子やフィルタその
ものの大きさの数倍にもなってしまい、自動車電話、携
帯電話など小型であることが極めて重要な装置において
は、その小型化が極めて重要な課題となっている。
【０００３】一方、Ｓｉ基板上にスパッタリングなどの
薄膜技術により、ＺｎＯやＡｌＮなどの圧電体薄膜を形
成し、この圧電薄膜で共振子などを形成して、Ｓｉ電子
素子と電気音響素子を一体に集積化する例が知られてい
る。
薄膜技術により、ＺｎＯやＡｌＮなどの圧電体薄膜を形
成し、この圧電薄膜で共振子などを形成して、Ｓｉ電子
素子と電気音響素子を一体に集積化する例が知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、容器に収
納した共振子やフィルタとトランジスタおよび関連部品
を個別に基板上に接続する方法で構成した発振回路や高
周波増幅回路では、大きくかつ重くなるため、自動車電
話、携帯電話など小型、軽量を最も重要な要素とする装
置においては、好ましくないという課題があった。
納した共振子やフィルタとトランジスタおよび関連部品
を個別に基板上に接続する方法で構成した発振回路や高
周波増幅回路では、大きくかつ重くなるため、自動車電
話、携帯電話など小型、軽量を最も重要な要素とする装
置においては、好ましくないという課題があった。
【０００５】また薄膜形成技術により、Ｓｉ基板上に集
積化する方法では、形成できる膜がＺｎＯやＡｌＮなど
の一部の材料に限られており、またその特性はバルクの
特性よりも劣るものであり、またニオブ酸リチウムやタ
ンタル酸リチウムにおいてはＳｉ上に良好な薄膜は得ら
れていない。
積化する方法では、形成できる膜がＺｎＯやＡｌＮなど
の一部の材料に限られており、またその特性はバルクの
特性よりも劣るものであり、またニオブ酸リチウムやタ
ンタル酸リチウムにおいてはＳｉ上に良好な薄膜は得ら
れていない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、トランジスタなどの電子素子を有するＳｉ基板上
に、電気音響特性に優れたニオブ酸リチウムまたはタン
タル酸リチウム単結晶基板を用いた電気音響素子を直接
接合、または窒化珪素膜を介しての接合により集積化し
たものである。
め、トランジスタなどの電子素子を有するＳｉ基板上
に、電気音響特性に優れたニオブ酸リチウムまたはタン
タル酸リチウム単結晶基板を用いた電気音響素子を直接
接合、または窒化珪素膜を介しての接合により集積化し
たものである。
【０００７】
【作用】上記のような構成とすることにより、小型軽
量、高性能の電子音響集積回路、特に発振回路や高周波
増幅回路が得られる。
量、高性能の電子音響集積回路、特に発振回路や高周波
増幅回路が得られる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例の電子音響集積回路、特
に発振回路や高周波増幅回路に適用した場合の構成とそ
の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
に発振回路や高周波増幅回路に適用した場合の構成とそ
の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】（実施例１）本実施例の発振回路の構造の
第１の例を図１に示す。図１（ａ）は本実施例の構造の
側面図、図１（ｂ）はその斜視図である。図において、
１はＳｉ基板、２はＳｉ基板１の上に親水処理および重
ね合わせ熱処理により直接接合されたニオブ酸リチウム
またはタンタル酸リチウム単結晶基板からなる表面弾性
波共振子、３はＳｉ基板上に形成されたトランジスタ、
４は電圧により靜電容量の変化する可変容量ダイオード
チップ、５はコンデンサやインダクタ、抵抗などの受動
チップ部品、６は表面弾性波共振子の電極、７は表面弾
性波共振子の電極とＳｉ基板上の配線とを接続する接続
ワイヤーである。図では各部品の代表的配置の例のみを
示したもので、実際には図２の回路図に示す電圧制御発
振器の構成になるように、各部品が配置され各電極が接
続されている。また抵抗やコンデンサ、可変容量ダイオ
ードなどは、Ｓｉ基板に一体に作り込むことも可能であ
る。Ｓｉ基板１とニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リ
チウム単結晶基板２は、各基板表面の親水処理および重
ね合わせ熱処理により直接接合されている。可変容量ダ
イオードに加わる電圧を変えることにより、静電容量を
変え、発振周波数を変えることができる。このように一
体に集積化されたものを密封容器に収納することにより
超小型の電圧制御発振器が得られる。このような構造と
することにより、発振回路部と共振子を一体として集積
化できるため、従来よりも大幅な小型化が可能となっ
た。このような構成とすることにより、従来のように表
面弾性波共振子を容器に密閉したものを個別につけたも
のに比べ、体積で約１／１０、重量で約１／５となっ
た。
第１の例を図１に示す。図１（ａ）は本実施例の構造の
側面図、図１（ｂ）はその斜視図である。図において、
１はＳｉ基板、２はＳｉ基板１の上に親水処理および重
ね合わせ熱処理により直接接合されたニオブ酸リチウム
またはタンタル酸リチウム単結晶基板からなる表面弾性
波共振子、３はＳｉ基板上に形成されたトランジスタ、
４は電圧により靜電容量の変化する可変容量ダイオード
チップ、５はコンデンサやインダクタ、抵抗などの受動
チップ部品、６は表面弾性波共振子の電極、７は表面弾
性波共振子の電極とＳｉ基板上の配線とを接続する接続
ワイヤーである。図では各部品の代表的配置の例のみを
示したもので、実際には図２の回路図に示す電圧制御発
振器の構成になるように、各部品が配置され各電極が接
続されている。また抵抗やコンデンサ、可変容量ダイオ
ードなどは、Ｓｉ基板に一体に作り込むことも可能であ
る。Ｓｉ基板１とニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リ
チウム単結晶基板２は、各基板表面の親水処理および重
ね合わせ熱処理により直接接合されている。可変容量ダ
イオードに加わる電圧を変えることにより、静電容量を
変え、発振周波数を変えることができる。このように一
体に集積化されたものを密封容器に収納することにより
超小型の電圧制御発振器が得られる。このような構造と
することにより、発振回路部と共振子を一体として集積
化できるため、従来よりも大幅な小型化が可能となっ
た。このような構成とすることにより、従来のように表
面弾性波共振子を容器に密閉したものを個別につけたも
のに比べ、体積で約１／１０、重量で約１／５となっ
た。
【００１０】接合を一般の樹脂などの接着剤を用いて行
うと、耐熱性や耐薬品性の面から、その後は半導体プロ
セスが行えないなどの問題点があるが、本実施例の方法
を用いれば、Ｓｉ基板とニオブ酸リチウムまたはタンタ
ル酸リチウム単結晶基板は、直接接合されたものであ
り、そのような問題が大幅に改善される。
うと、耐熱性や耐薬品性の面から、その後は半導体プロ
セスが行えないなどの問題点があるが、本実施例の方法
を用いれば、Ｓｉ基板とニオブ酸リチウムまたはタンタ
ル酸リチウム単結晶基板は、直接接合されたものであ
り、そのような問題が大幅に改善される。
【００１１】また樹脂などの接着剤を用いて接着する
と、Ｓｉ基板とその上に貼り付けたニオブ酸リチウムま
たはタンタル酸リチウム単結晶基板の平行度が悪くな
り、その後にニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウ
ム単結晶基板上に、ホトリソグラフィーで形成する櫛型
電極の寸法精度が悪くなる。例えば、共振周波数が１Ｇ
Ｈｚ程度になると、電極寸法は約１ミクロンの幅とな
る。したがって平行度が悪いと、準マイクロ波帯の表面
弾性波共振子を形成することはできない。しかし本実施
例の方法では、直接接合されており基板表面の加工精度
できまり、この精度は十分高くすることができる。した
がって以上のような問題が解決される。この効果は特に
高周波で大きい。
と、Ｓｉ基板とその上に貼り付けたニオブ酸リチウムま
たはタンタル酸リチウム単結晶基板の平行度が悪くな
り、その後にニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウ
ム単結晶基板上に、ホトリソグラフィーで形成する櫛型
電極の寸法精度が悪くなる。例えば、共振周波数が１Ｇ
Ｈｚ程度になると、電極寸法は約１ミクロンの幅とな
る。したがって平行度が悪いと、準マイクロ波帯の表面
弾性波共振子を形成することはできない。しかし本実施
例の方法では、直接接合されており基板表面の加工精度
できまり、この精度は十分高くすることができる。した
がって以上のような問題が解決される。この効果は特に
高周波で大きい。
【００１２】また樹脂の接着剤を用いた場合、熱に弱い
問題や、熱膨張係数が有機物である樹脂と無機のＳｉ基
板やニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶
基板で大きく異なることによる、機械的歪による長期信
頼性の問題などがあったが、本実施例では、そのような
問題も解決される。
問題や、熱膨張係数が有機物である樹脂と無機のＳｉ基
板やニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶
基板で大きく異なることによる、機械的歪による長期信
頼性の問題などがあったが、本実施例では、そのような
問題も解決される。
【００１３】本実施例では図２に示す回路構成の発振回
路の例を示したが、これ以外の発振回路の構成も同様に
一体化して集積化できることは明らかである。
路の例を示したが、これ以外の発振回路の構成も同様に
一体化して集積化できることは明らかである。
【００１４】（実施例２）本実施例の発振回路の構造の
第２の例を図３に示す。図３（ａ）は本実施例の構造の
側面図、図３（ｂ）はその斜視図である。図において、
１から７までの各構成部品の機能と名称は実施例１と同
様である。８はニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチ
ウム単結晶基板とＳｉ基板を接合している窒化珪素膜で
ある。各部品の配置と配線は、実施例１と同様、発振器
が構成されるように行われている。やはり実施例１と同
様、可変容量ダイオードに加わる電圧を変えることによ
り、静電容量を変え、発振周波数を変えることができ
る。
第２の例を図３に示す。図３（ａ）は本実施例の構造の
側面図、図３（ｂ）はその斜視図である。図において、
１から７までの各構成部品の機能と名称は実施例１と同
様である。８はニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチ
ウム単結晶基板とＳｉ基板を接合している窒化珪素膜で
ある。各部品の配置と配線は、実施例１と同様、発振器
が構成されるように行われている。やはり実施例１と同
様、可変容量ダイオードに加わる電圧を変えることによ
り、静電容量を変え、発振周波数を変えることができ
る。
【００１５】本実施例の方法においても、接合は、それ
ぞれの基板表面に形成された窒化珪素膜によって接合さ
れたものであり、したがって無機物による接着であるた
め、実施例１と同様樹脂接着の各種問題点は解決され
る。
ぞれの基板表面に形成された窒化珪素膜によって接合さ
れたものであり、したがって無機物による接着であるた
め、実施例１と同様樹脂接着の各種問題点は解決され
る。
【００１６】（実施例３）本実施例の高周波増幅回路へ
の適用例を、図４に示す。図４は、フィルタと増幅回路
直結したものであり、構成部品は、フィルタ、トランジ
スタおよびコンデンサである。したがって実施例１また
は２と同様、Ｓｉ基板に各種電子素子を、ニオブ酸リチ
ウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板に表面弾性波
フィルタを形成し、それらを図４に示す高周波増幅回路
になるように配線することにより、フィルタと増幅回路
を一体に集積化した電子音響集積回路が得られる。Ｓｉ
基板とニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結
晶基板の接合は、実施例１および２と同様、基板表面を
親水処理して重ね合わせ熱処理、または窒化珪素膜によ
り接合することができ、その効果も実施例１または２と
同様である。。
の適用例を、図４に示す。図４は、フィルタと増幅回路
直結したものであり、構成部品は、フィルタ、トランジ
スタおよびコンデンサである。したがって実施例１また
は２と同様、Ｓｉ基板に各種電子素子を、ニオブ酸リチ
ウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板に表面弾性波
フィルタを形成し、それらを図４に示す高周波増幅回路
になるように配線することにより、フィルタと増幅回路
を一体に集積化した電子音響集積回路が得られる。Ｓｉ
基板とニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結
晶基板の接合は、実施例１および２と同様、基板表面を
親水処理して重ね合わせ熱処理、または窒化珪素膜によ
り接合することができ、その効果も実施例１または２と
同様である。。
【００１７】（実施例４）本実施例の発振回路の製造方
法の例を示す。
法の例を示す。
【００１８】まずＳｉ基板の所定の箇所にエッチングな
どにより凹部を設け、その内部に、直接接合のための熱
処理温度以上で行うプロセス、例えば、拡散プロセスな
どを含めて、一連の半導体プロセス処理を行い、トラン
ジスタおよび可変容量ダイオードなどを形成する。拡散
プロセスは、通常１０００℃以上の高温で行われる。次
に、各種電子素子を形成したＳｉ部に保護膜を形成した
後、その他のＳｉ部の表面を極めて清浄にする。具体的
には、弗酸系エッチング液でＳｉ表面層をエッチング除
去する。同じくニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチ
ウム単結晶基板表面を弗酸系エッチング液により清浄化
した後、表面を純水で十分洗浄し、すぐに一様に重ねあ
わせると、各基板表面に吸着した水酸基によって、容易
に直接接合が得られる。この状態で、１００から８００
℃の温度で熱処理を行うと、その接合は更に強化され
る。熱処理温度が高い場合、Ｓｉ基板とニオブ酸リチウ
ムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板の熱膨張率の差
があるため、形状、寸法などに多少の制約が加えられる
が、基本的には、高温で熱処理する場合ほど、ニオブ酸
リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板の厚みを
薄く、また面積を小さくしていけば、剥離や破損なく接
合強度の向上が可能である。次に、接合の熱処理温度以
下で処理する各種プロセス、例えば電極形成などを実施
し、その時あるいはその後、ニオブ酸リチウムまたはタ
ンタル酸リチウム単結晶基板表面に真空蒸着等により、
電極を形成し、さらに通常のホトリソグラフィーによ
り、配線パターンを形成する。電極はアルミニウムや金
などが用いられる。接合強化の熱処理効果は、例えば、
２００℃で、１時間程度保持するだけでも接合強度は数
倍に上がり、数１０Ｋｇ／平方ｃｍの強度が得られる。
８００℃以上に温度を上げると、ニオブ酸リチウムまた
はタンタル酸リチウム単結晶基板表面からリチウムが抜
けていくため表面の特性劣化が大きく表面弾性波共振子
としての所定の性能が得られにくいので、接合熱処理温
度は８００℃以下が望ましい。
どにより凹部を設け、その内部に、直接接合のための熱
処理温度以上で行うプロセス、例えば、拡散プロセスな
どを含めて、一連の半導体プロセス処理を行い、トラン
ジスタおよび可変容量ダイオードなどを形成する。拡散
プロセスは、通常１０００℃以上の高温で行われる。次
に、各種電子素子を形成したＳｉ部に保護膜を形成した
後、その他のＳｉ部の表面を極めて清浄にする。具体的
には、弗酸系エッチング液でＳｉ表面層をエッチング除
去する。同じくニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチ
ウム単結晶基板表面を弗酸系エッチング液により清浄化
した後、表面を純水で十分洗浄し、すぐに一様に重ねあ
わせると、各基板表面に吸着した水酸基によって、容易
に直接接合が得られる。この状態で、１００から８００
℃の温度で熱処理を行うと、その接合は更に強化され
る。熱処理温度が高い場合、Ｓｉ基板とニオブ酸リチウ
ムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板の熱膨張率の差
があるため、形状、寸法などに多少の制約が加えられる
が、基本的には、高温で熱処理する場合ほど、ニオブ酸
リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板の厚みを
薄く、また面積を小さくしていけば、剥離や破損なく接
合強度の向上が可能である。次に、接合の熱処理温度以
下で処理する各種プロセス、例えば電極形成などを実施
し、その時あるいはその後、ニオブ酸リチウムまたはタ
ンタル酸リチウム単結晶基板表面に真空蒸着等により、
電極を形成し、さらに通常のホトリソグラフィーによ
り、配線パターンを形成する。電極はアルミニウムや金
などが用いられる。接合強化の熱処理効果は、例えば、
２００℃で、１時間程度保持するだけでも接合強度は数
倍に上がり、数１０Ｋｇ／平方ｃｍの強度が得られる。
８００℃以上に温度を上げると、ニオブ酸リチウムまた
はタンタル酸リチウム単結晶基板表面からリチウムが抜
けていくため表面の特性劣化が大きく表面弾性波共振子
としての所定の性能が得られにくいので、接合熱処理温
度は８００℃以下が望ましい。
【００１９】（実施例５）本実施例の発振回路の製造方
法の他の例を示す。
法の他の例を示す。
【００２０】実施例４と同様にして、Ｓｉ基板の所定の
凹部に、電子素子を形成した後、接合面になるＳｉ基板
上に、窒化珪素膜を、プラズマＣＶＤなどにより形成す
る。形成する窒化珪素の膜厚は、０．１ー３ミクロン程
度である。その後、実施例４と同様に、窒化珪素とニオ
ブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板の表
面を極めて清浄にする。その後両者の表面を純水で十分
洗浄し、すぐに一様に重ね合わせることにより、容易に
接合が得られる。この状態で熱処理を行うことにより接
合強度が強化される。次に実施例４と同様のプロセスを
行うことにより、Ｓｉ基板と電気音響素子である表面弾
性波共振子を一体に集積化した発振回路の製造が可能と
なり、実施例４と同様の効果が得られる。接合強化の熱
処理効果は、例えば、２００℃で、１時間程度保持する
だけでも接合強度は数倍に上がり、数１０Ｋｇ／平方ｃ
ｍの強度が得られる。８００℃以上に温度を上げると、
ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板
表面からリチウムが抜けていくため表面の特性劣化が大
きく表面弾性波共振子としての所定の性能が得られにく
いので、熱処理温度は８００℃以下が望ましい。またＳ
ｉ基板上にのみ窒化珪素膜を形成したが、ニオブ酸リチ
ウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板側のみに形成
しても、あるいは両者の基板上に形成しても同じように
して接合させることができる。窒化珪素膜は、Ｓｉ電子
素子保護膜と兼用することもできるため、Ｓｉ基板上に
形成し、保護膜と兼用することにより製造プロセスがよ
り簡単になり、信頼性も向上する。
凹部に、電子素子を形成した後、接合面になるＳｉ基板
上に、窒化珪素膜を、プラズマＣＶＤなどにより形成す
る。形成する窒化珪素の膜厚は、０．１ー３ミクロン程
度である。その後、実施例４と同様に、窒化珪素とニオ
ブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板の表
面を極めて清浄にする。その後両者の表面を純水で十分
洗浄し、すぐに一様に重ね合わせることにより、容易に
接合が得られる。この状態で熱処理を行うことにより接
合強度が強化される。次に実施例４と同様のプロセスを
行うことにより、Ｓｉ基板と電気音響素子である表面弾
性波共振子を一体に集積化した発振回路の製造が可能と
なり、実施例４と同様の効果が得られる。接合強化の熱
処理効果は、例えば、２００℃で、１時間程度保持する
だけでも接合強度は数倍に上がり、数１０Ｋｇ／平方ｃ
ｍの強度が得られる。８００℃以上に温度を上げると、
ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板
表面からリチウムが抜けていくため表面の特性劣化が大
きく表面弾性波共振子としての所定の性能が得られにく
いので、熱処理温度は８００℃以下が望ましい。またＳ
ｉ基板上にのみ窒化珪素膜を形成したが、ニオブ酸リチ
ウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板側のみに形成
しても、あるいは両者の基板上に形成しても同じように
して接合させることができる。窒化珪素膜は、Ｓｉ電子
素子保護膜と兼用することもできるため、Ｓｉ基板上に
形成し、保護膜と兼用することにより製造プロセスがよ
り簡単になり、信頼性も向上する。
【００２１】高周波増幅回路の場合、電気音響素子とし
てフィルタを用い、回路構成が少し異なるだけで、製造
は実施例４、５と同様に行えることは明らかである。
てフィルタを用い、回路構成が少し異なるだけで、製造
は実施例４、５と同様に行えることは明らかである。
【００２２】本実施例では共振子やフィルタとして、表
面弾性波素子の例で示したが、バルク波振動を利用した
電気音響素子に対してもほぼ同様にして適用できる。
面弾性波素子の例で示したが、バルク波振動を利用した
電気音響素子に対してもほぼ同様にして適用できる。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したような構成と製
造方法から成るので、以下に記載されるような効果を示
す。
造方法から成るので、以下に記載されるような効果を示
す。
【００２４】いずれの実施例においても、まず第１に、
発振子やフィルタなどの電気音響素子とトランジスタな
どの電子素子を、一体に集積しているので、発振回路や
高周波増幅回路を大幅に小型化、軽量化する事が可能と
なり、従来の容器に収納した共振子やフィルタを用いる
場合に比べ、容積で約１／１０、重さで約１／５にする
ことは容易である。
発振子やフィルタなどの電気音響素子とトランジスタな
どの電子素子を、一体に集積しているので、発振回路や
高周波増幅回路を大幅に小型化、軽量化する事が可能と
なり、従来の容器に収納した共振子やフィルタを用いる
場合に比べ、容積で約１／１０、重さで約１／５にする
ことは容易である。
【００２５】本実施例の接合方法は、Ｓｉ基板とニオブ
酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板を直接
接合もしくは窒化珪素膜で接合しているので、平面性が
極めて良く、動作周波数の設定に必要な、サブミクロン
のホトリソグラフィーが可能となるとともに、熱や振動
などに対する信頼性も大幅に向上するものである。
酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板を直接
接合もしくは窒化珪素膜で接合しているので、平面性が
極めて良く、動作周波数の設定に必要な、サブミクロン
のホトリソグラフィーが可能となるとともに、熱や振動
などに対する信頼性も大幅に向上するものである。
【００２６】本実施例では、電圧制御発振器の発振回路
および高周波増幅回路の構成の例を示したが、基本的に
は電気音響素子とトランジスタなどの電子素子を一体に
集積できるものであり、これらに限らず、広く電子音響
集積回路一般に適用できるものである。
および高周波増幅回路の構成の例を示したが、基本的に
は電気音響素子とトランジスタなどの電子素子を一体に
集積できるものであり、これらに限らず、広く電子音響
集積回路一般に適用できるものである。
【００２７】また本実施例の方法では、電気音響特性に
優れたニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結
晶基板を用いることができ、またその結晶方位も自由に
選べることから、限られた材料でしか作れずまたバルク
の特性に劣る性能しか出せない薄膜方式のものよりも性
能的に良いものが得られるものである。
優れたニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結
晶基板を用いることができ、またその結晶方位も自由に
選べることから、限られた材料でしか作れずまたバルク
の特性に劣る性能しか出せない薄膜方式のものよりも性
能的に良いものが得られるものである。
【００２８】また窒化珪素膜で接合した場合、Ｓｉ電子
素子の耐環境保護膜と兼用することができ、製造プロセ
スがより簡単となるとともに信頼性も向上する。
素子の耐環境保護膜と兼用することができ、製造プロセ
スがより簡単となるとともに信頼性も向上する。
【図１】本発明の第１の実施例の構成図
【図２】本発明の第１の実施例の回路構成図
【図３】本発明の第２の実施例の構成図
【図４】本発明の第３の実施例の回路構成図
１ Ｓｉ基板 ２ 共振子 ３ トランジスタ ４ 可変容量ダイオード ５ 受動部品 ６ 電極 ７ 配線ワイヤー ８ 窒化珪素膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０３Ｂ 5/30 (72)発明者 小掠 哲義 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−79487（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−183940（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】Ｓｉ基板に、ニオブ酸リチウムまたはタン
タル酸リチウム単結晶基板が、それぞれの基板表面の親
水処理および重ね合わせ熱処理により直接接合されてお
り、前記Ｓｉ基板に電子素子を、前記ニオブ酸リチウム
またはタンタル酸リチウム単結晶基板に電気音響素子を
有することを特徴とする電子音響集積回路。 - 【請求項２】表面に窒化珪素膜を有するＳｉ基板に、ニ
オブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム単結晶基板
が、それぞれの基板表面の親水処理および重ね合わせ熱
処理により直接接合されており、前記Ｓｉ基板に電子素
子を、前記ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウム
単結晶基板に電気音響素子を有することを特徴とする電
子音響集積回路。 - 【請求項３】電気音響素子が共振子であり、集積回路が
発振回路であることを特徴とする請求項１または２記載
の電子音響集積回路。 - 【請求項４】電気音響素子がフィルタであり、集積回路
が高周波増幅回路であることを特徴とする請求項１また
は２記載の電子音響集積回路。 - 【請求項５】Ｓｉ基板、およびニオブ酸リチウムまたは
タンタル酸リチウム単結晶圧電基板の表面を親水処理す
る工程と、前記工程を終えた前記Ｓｉ基板と前記単結晶
圧電基板を重ね合わせて直接接合する工程を有すること
を特徴とする電子音響集積回路の製造方法。 - 【請求項６】窒化珪素膜を有するＳｉ基板の前記窒化珪
素膜表面、およびニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リ
チウム単結晶圧電基板の表面を親水処理する工程と、前
記工程を終えた前記Ｓｉ基板と前記単結晶圧電基板を重
ね合わせて、前記窒化珪素膜と前記単結晶圧電基板を直
接接合する工程を有することを特徴とする電子音響集積
回路の製造方法。 - 【請求項７】直接接合の工程の後、１００℃から８００
℃の温度範囲で熱処理する工程を有することを特徴とす
る請求項５または６記載の電子音響集積回路の製造方
法。 - 【請求項８】直接接合の工程の以前に、Ｓｉ基板に電子
素子を形成する工程を有することを特徴とする請求項５
または６記載の電子音響集積回路の製造方法。 - 【請求項９】直接接合の工程の後、単結晶圧電基板に電
気音響素子を形成する工程を有することを特徴とする請
求項５または６記載の電子音響集積回路の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27400292A JP2563733B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 電子音響集積回路およびその製造方法 |
| KR1019930020388A KR0158898B1 (ko) | 1992-10-05 | 1993-10-04 | 전자음향집적회로와 그 제조방법 |
| NO19933534A NO310996B1 (no) | 1992-10-05 | 1993-10-04 | Elektroakustisk hybrid integrert krets og fremgangsmate til fremstilling av samme |
| DE69325763T DE69325763T2 (de) | 1992-10-05 | 1993-10-05 | Elektroakustische Hybride integrierte Schaltung und Methode zu deren Herstellung |
| EP93116068A EP0591918B1 (en) | 1992-10-05 | 1993-10-05 | Electro-acoustic hybrid integrated circuit and manufacturing method thereof |
| US08/182,561 US5747857A (en) | 1991-03-13 | 1994-01-18 | Electronic components having high-frequency elements and methods of manufacture therefor |
| US08/473,932 US5668057A (en) | 1991-03-13 | 1995-06-07 | Methods of manufacture for electronic components having high-frequency elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27400292A JP2563733B2 (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 電子音響集積回路およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125036A JPH06125036A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2563733B2 true JP2563733B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=17535584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27400292A Expired - Fee Related JP2563733B2 (ja) | 1991-03-13 | 1992-10-13 | 電子音響集積回路およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563733B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4659488B2 (ja) * | 2005-03-02 | 2011-03-30 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5679487A (en) * | 1979-12-04 | 1981-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | Amplefier for elastic surface wave |
| JPH0658934B2 (ja) * | 1985-02-08 | 1994-08-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP27400292A patent/JP2563733B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06125036A (ja) | 1994-05-06 |
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