JP3157969B2 - Manufacturing method of surface acoustic wave device - Google Patents

Manufacturing method of surface acoustic wave device

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JP3157969B2 JP29811393A JP29811393A JP3157969B2 JP 3157969 B2 JP3157969 B2 JP 3157969B2 JP 29811393 A JP29811393 A JP 29811393A JP 29811393 A JP29811393 A JP 29811393A JP 3157969 B2 JP3157969 B2 JP 3157969B2
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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、四ほう酸リチウム単結
晶基板を用いた弾性表面波素子の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a surface acoustic wave device using a lithium tetraborate single crystal substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】弾性表面波共振子は基本波による直接発
振が得られ、且つ高いQが得られる上、その共振特性を
圧電基板表面に形成する電極設計により決められるとい
う特徴がある。
2. Description of the Related Art A surface acoustic wave resonator is characterized in that a direct oscillation by a fundamental wave can be obtained, a high Q can be obtained, and its resonance characteristics are determined by an electrode design for forming a piezoelectric substrate surface.

【0003】このような性質上、VHF〜UHF帯の周
波数領域で動作可能な共振子を小型軽量に形成するのに
適しており、この周波数帯を利用するTVのRFモジュ
レータや各種無線電話、通信機器に応用されている。
[0003] Due to such properties, it is suitable for forming a small and lightweight resonator that can operate in the frequency range of the VHF to UHF bands, and uses this frequency band for RF modulators of TVs, various wireless telephones, and communication devices. Applied to equipment.

【0004】一方、弾性表面波フィルタも、上記周波数
帯の中間周波フィルタとしてAV機器や通信機器に広く
用いられているのは周知の通りである。
On the other hand, it is well known that a surface acoustic wave filter is also widely used in AV equipment and communication equipment as an intermediate frequency filter in the above-mentioned frequency band.

【0005】上記弾性表面波素子の基板材料としては、
チタン酸鉛(PT)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZ
T)、タンタル酸リチウム(LT)、ニオブ酸リチウム
(LN)、水晶など種々の圧電性材料が用いられてお
り、これら従来の材料は、例えばPT、PZTは焼結体
でありコスト的に有利であるが耐熱性が低い、LNは電
気機械結合係数が大きいが温度係数も大きい、水晶は温
度特性は良好であるが電気機械結合係数が小さく挿入損
失が大きいなど一長一短があるが、用途に合わせて使い
分けられてきた。
[0005] As a substrate material of the surface acoustic wave element,
Lead titanate (PT), lead zirconate titanate (PZ
Various piezoelectric materials such as T), lithium tantalate (LT), lithium niobate (LN), and quartz are used. Among these conventional materials, PT and PZT are sintered bodies, and are advantageous in cost. However, the heat resistance is low, LN has a large electromechanical coupling coefficient but a large temperature coefficient, and quartz has good temperature characteristics, but has advantages and disadvantages such as a small electromechanical coupling coefficient and a large insertion loss. Have been used properly.

【0006】例えば、通信機分野で使用される弾性表面
波フィルタには、厳しい温度特性の仕様に適合させるべ
く、水晶が多用されてきた。
For example, in a surface acoustic wave filter used in the field of communication equipment, quartz has been frequently used in order to conform to specifications with strict temperature characteristics.

【0007】しかしながら、移動体通信の分野におい
て、アナログ通信からデジタル通信へ移行する動きにあ
るが、この場合に用いられる弾性表面波フィルタは、温
度係数が小さいことと同時に、比帯域を大きく取る必要
から電気機械結合係数も大きくなければならず、従来の
圧電材料では対応が困難であった。
However, in the field of mobile communication, there is a movement to shift from analog communication to digital communication. In this case, the surface acoustic wave filter used in this case needs to have a small temperature coefficient and a large relative bandwidth. Therefore, the electromechanical coupling coefficient must be large, and it has been difficult to cope with the conventional piezoelectric material.

【0008】その中で、四ほう酸リチウム(以下、単に
LBOという)は電気機械結合係数が大きく、結晶方位
を例えば45゜Xカットとし、伝播方向をZ方向に選択
することによって温度係数を小さくできるというような
特徴があるため、デジタル移動体通信用の周波数250
MHz程度の中間周波バンドパスフィルタ等への応用が
考えられている。
Among them, lithium tetraborate (hereinafter simply referred to as LBO) has a large electromechanical coupling coefficient, and the temperature coefficient can be reduced by setting the crystal orientation to, for example, 45 ° X cut and selecting the propagation direction in the Z direction. Because of this feature, the frequency 250 for digital mobile communications
Applications to intermediate frequency bandpass filters of about MHz are being considered.

【0009】また、LBOは表面波の反射効率が大きい
という特徴があり、共振子や共振子型フィルタでは反射
器の電極ストライプの本数を少なくできることから、基
板サイズを従来よりも10〜20%小型化することがで
きる。
The LBO is characterized in that the reflection efficiency of the surface wave is large, and the number of the electrode stripes of the reflector can be reduced in the resonator or the resonator type filter, so that the substrate size is 10 to 20% smaller than the conventional one. Can be

【0010】以上のように、LBOは弾性表面波素子の
基板材料として可能性を秘めた材料である反面、その取
扱いが難しいという問題がある。すなわち、LBOは酸
や水に溶解する性質がある。そのために製造工程におい
ては種々の配慮が必要になる。例えば、電極パターン形
成工程においては、エッチング法は基板表面がエッチン
グ液に侵されるために採用できず、リフトオフ法が用い
られる。
As described above, LBO is a material having potential as a substrate material of a surface acoustic wave device, but has a problem that its handling is difficult. That is, LBO has the property of dissolving in acid and water. Therefore, various considerations are required in the manufacturing process. For example, in the electrode pattern forming step, the etching method cannot be adopted because the substrate surface is affected by the etchant, and the lift-off method is used.

【0011】また、周波数調整工程も問題となる。一般
に弾性表面波素子を製造する場合、量産時の歩留まりを
高めるために周波数調整工程が不可欠になる。これを弾
性表面波共振子、または共振子型フィルタを例に取って
説明すると、1組の弾性表面波共振子はすだれ状の励振
電極と一対の反射電極とで構成されているが、所定の周
波数特性を得るには、電極ピッチはほぼ圧電基板の音速
を周波数で割った値て決められる。実際の表面波では電
極膜が質量を持つため、そのままでは伝播速度が所定値
より小さくなる。従って素子を設計する際はこのことを
考慮して最適な膜厚を選択し、電極パターンを設計する
が、実際には電極パターン幅、電極膜厚み、基板のカッ
ト方位など、工程上や材料のばらつきにより共振周波数
が所定値から分布を持ったものになる。そのために、電
極パターン形成後に周波数調整を行うのである。
[0011] In addition, the frequency adjustment step also poses a problem. Generally, when a surface acoustic wave device is manufactured, a frequency adjustment step is indispensable in order to increase the yield during mass production. This will be described taking a surface acoustic wave resonator or a resonator type filter as an example. One set of surface acoustic wave resonators is composed of an interdigital excitation electrode and a pair of reflection electrodes. In order to obtain frequency characteristics, the electrode pitch is determined substantially by dividing the sound speed of the piezoelectric substrate by the frequency. In an actual surface wave, since the electrode film has a mass, the propagation speed becomes smaller than a predetermined value as it is. Therefore, when designing the element, the optimum film thickness is selected in consideration of this fact, and the electrode pattern is designed.However, actually, the electrode pattern width, the electrode film thickness, the cut direction of the substrate, etc. Due to the variation, the resonance frequency has a distribution from a predetermined value. Therefore, frequency adjustment is performed after the electrode pattern is formed.

【0012】この周波数調整は電極パターン形成後に電
極膜厚みを操作することで行う方法が知られている。電
極膜をエッチングしてその厚みを薄くすれば伝播速度が
大きくなって周波数が上がるし、また電極膜上にSiO
2 膜等を形成しても周波数が上がる。
It is known that the frequency is adjusted by controlling the thickness of the electrode film after forming the electrode pattern. If the thickness of the electrode film is reduced by etching, the propagation speed increases and the frequency increases.
Even if two films are formed, the frequency increases.

【0013】ここで、LBO基板を用いた弾性表面波素
子の場合、上述のように基板材料が酸や水に対して溶解
性があるため、通常の電極膜エッチング法を用いること
はできない。そのため、基板表面に一旦SiO2 薄膜を
保護層として形成した上に電極形成し、その後に通常の
電極エッチングを行ったり、エッチングを加熱アルカリ
溶液で行うことなどが提案されており、いかにLBOの
溶解を阻止しつつ周波数調整を行うかという点に注意が
払われている。
Here, in the case of a surface acoustic wave device using an LBO substrate, a usual electrode film etching method cannot be used because the substrate material is soluble in acid and water as described above. Therefore, it has been proposed to form an electrode on a substrate surface once formed of a SiO 2 thin film as a protective layer, and then perform normal electrode etching or etching with a heated alkaline solution. Attention has been paid to whether frequency adjustment should be performed while preventing noise.

【0014】なお、加熱アルカリ溶液はAl電極をエッ
チングするが、LBO基板とはほとんど反応しない。
The heated alkaline solution etches the Al electrode, but hardly reacts with the LBO substrate.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記に提案されたよう
な方法のうち、SiO2 薄膜を介在させる方法は本来素
子自身の構成には不必要であり、形成のための工程が増
加することになり、またこの薄膜形成装置も大がかりな
ものになるため、量産に向いていない。また、加熱アル
カリ溶液を用いる方法では、エッチング後の洗浄を親水
性のアセトンやイソプロピルアルコール(IPA)で行
うが、アルカリ溶液の洗浄性が悪いなどの理由から問題
が残る。
Among the methods proposed above, the method of interposing an SiO 2 thin film is originally unnecessary for the structure of the device itself, and the number of steps for formation is increased. In addition, since the thin film forming apparatus becomes large-scale, it is not suitable for mass production. In the method using a heated alkaline solution, cleaning after etching is performed with hydrophilic acetone or isopropyl alcohol (IPA). However, a problem remains because the cleaning property of the alkaline solution is poor.

【0016】更に、以上のような方法で電極エッチング
を行って周波数調整を行うには、あらかじめ先行テスト
によりエッチング条件を決めておくが、エッチング条件
を決めておいたとしても、エッチング液の繰り返し使用
による疲労によりエッチング能力は徐々に低下する。従
ってエッチング液の厳密な管理が必要になるという問題
がある。
Further, in order to perform frequency adjustment by performing electrode etching by the above-described method, the etching conditions are determined in advance by a preliminary test. Even if the etching conditions are determined, the repeated use of the etching solution is required. The etching ability gradually decreases due to the fatigue caused by the gas. Therefore, there is a problem that strict control of the etchant is required.

【0017】その上、実際に適正周波数になったかどう
かはエッチング過程では解らず、工程終了後にしか解ら
ない。
In addition, it is not known during the etching process that the frequency has actually reached the proper frequency, but only after the process is completed.

【0018】本発明は上述の問題点に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、LBO基板を用いた弾性表面
波素子の共振周波数の調整が簡単且つ確実に行え、且つ
乾式のプロセスによってその取扱いが極めて簡単な弾性
表面波素子の製造方法を提供することにある。
The present invention has been devised in view of the above problems, and has as its object to adjust the resonance frequency of a surface acoustic wave element using an LBO substrate easily and reliably, and to provide a dry process. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a surface acoustic wave device whose handling is extremely simple.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】 本発明は、四ほう酸リ
チウム単結晶基板上に所定形状の電極パターンを形成し
た弾性表面波素子の製造方法であって、複数の素子領域
が抽出できる四ほう酸リチウムの大型単結晶基板の各素
子領域表面に、前記電極パターンに対応した開口を有す
るレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層を介し
て大型単結晶基板上に、前記電極パターンとなる金属層
を形成する工程と、前記レジスト層を除去して、あらか
じめ所定共振周波値より高くなるように設定した電極パ
ターンを形成する工程と、前記大型単結晶基板を各素子
毎に分離し、各素子を共振周波数値毎に層別を行う工程
と、前記層別した複数の素子を一括して、活性化したフ
ッ化物気体に暴露し、前記電極パターン部を除く基板表
面部分のみを選択的にエッチング処理して、所定共振周
波数値に調整する工程とから成ることを特徴とする弾性
表面波素子の製造方法である。
Means for Solving the Problems The present invention relates to a method for manufacturing a surface acoustic wave device in which an electrode pattern of a predetermined shape is formed on a lithium tetraborate single-crystal substrate, wherein lithium tetraborate from which a plurality of device regions can be extracted is provided. Forming a resist layer having an opening corresponding to the electrode pattern on the surface of each element region of the large single crystal substrate, and forming a metal layer serving as the electrode pattern on the large single crystal substrate through the resist layer. Forming, removing the resist layer to form an electrode pattern set in advance to be higher than a predetermined resonance frequency value, separating the large single crystal substrate for each element, A step of performing layering for each frequency value, collectively exposing the plurality of layered elements to an activated fluoride gas, and selectively selecting only a substrate surface portion excluding the electrode pattern portion. And adjusting the resonance frequency to a predetermined resonance frequency value.

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【作用】本発明は、LBO基板上に予め共振周波数が高
くなるようにAlなどの電極パターンを形成した弾性表
面波素子を、電極パターン形成後に、例えばCF4 など
のフッ化物ガスをプラズマなどにより活性化して、所定
時間暴露することによってLBO基板の表面をエッチン
グして、共振周波数を低下させることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention, a surface acoustic wave device provided with electrode patterns, such as Al as advance the resonance frequency on the LBO substrate becomes higher, after forming an electrode pattern, for example by plasma fluoride gas such as CF 4 By activating and exposing for a predetermined time, the surface of the LBO substrate can be etched to lower the resonance frequency.

【0022】即ち、あらかじめ共振周波数が所定値より
高くなるように設計した電極パターンをLBO基板の表
面に形成した後、活性化したフッ化物ガスに暴露する
と、Alなどで形成した電極パターンはエッチングされ
ず、電極パターン間から露出したLBO基板部分のみエ
ッチングされる。これは、プラズマ中のフッ素ラジカル
がLBO基板表面に対して選択的に化学的な作用を及ぼ
し、LBOを分解除去するものと思われる。
That is, after an electrode pattern designed in advance so that the resonance frequency is higher than a predetermined value is formed on the surface of the LBO substrate and then exposed to an activated fluoride gas, the electrode pattern formed of Al or the like is etched. Instead, only the portion of the LBO substrate exposed from between the electrode patterns is etched. This is presumably because fluorine radicals in the plasma selectively act on the LBO substrate surface to decompose and remove LBO.

【0023】このように基板部分のみエッチングされる
ことにより、電極表面と基板表面との段差が大きくな
り、電極に質量を付加したのと同等の作用が生じ、表面
波の伝播速度が低下するために共振周波数が低下する。
Since only the substrate portion is etched as described above, a step between the electrode surface and the substrate surface becomes large, an action equivalent to adding a mass to the electrode occurs, and the propagation speed of the surface wave decreases. , The resonance frequency decreases.

【0024】その結果、共振周波数を所定値に調整され
る。
As a result, the resonance frequency is adjusted to a predetermined value.

【0025】ガスエッチングの場合は、完全にドライプ
ロセスであるため、エッチング後の洗浄は必要ない。ま
た、常時ガスの供給と排出をバランスさせた定常状態で
行うため、液体エッチングの場合のように、繰り返しエ
ッチングすると液の疲労によりエッチング速度が低下す
るという問題はない。
Since gas etching is a completely dry process, cleaning after etching is not necessary. In addition, since the supply and discharge of gas are always performed in a steady state in a steady state, there is no problem that the etching rate is reduced due to fatigue of the liquid when etching is performed repeatedly as in the case of liquid etching.

【0026】また、ガス中での処理のため、エッチング
工程中に共振周波数を測定することができ、共振周波数
が所定値になった時点でエッチングを停止させることに
より、調整精度が高まる。
In addition, since the treatment is performed in a gas, the resonance frequency can be measured during the etching step, and the etching is stopped when the resonance frequency reaches a predetermined value, thereby increasing the adjustment accuracy.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の弾性表面波素子の製造方法
を、図1(a)〜(g)の主要工程における断面図にそ
って説明する。尚、図1(a)〜図1(e)までは、複
数の弾性表面波素子、例えば弾性表面波共振子、弾性表
面波フィルタなどが複数素子抽出できる大型LBO基板
であり、図1(f)〜図1(g)は、各素子に切断した
後に断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention will be described with reference to cross-sectional views in main steps of FIGS. 1 (a) to 1 (g). 1A to 1E show a large LBO substrate from which a plurality of surface acoustic wave elements, for example, a surface acoustic wave resonator and a surface acoustic wave filter, can be extracted. 1) to 1 (g) are cross-sectional views after each element is cut.

【0028】まず、厚みを所定値にし、且つ表面を完全
に研磨して歪層を除去した45゜XカットのLBO単結
晶基板1を準備する。
First, a 45 ° X-cut LBO single crystal substrate 1 having a predetermined thickness and a completely polished surface to remove a strain layer is prepared.

【0029】次に、図1(a)に示すように、LBO単
結晶基板1の表面全面にスピンコートによりポジ型のレ
ジスト層2を塗布形成する。
Next, as shown in FIG. 1A, a positive resist layer 2 is formed by spin coating on the entire surface of the LBO single crystal substrate 1.

【0030】次に、図1(b)に示すように、露光処理
を行う。
Next, an exposure process is performed as shown in FIG.

【0031】具体的には、複数の素子に対応するネガの
電極パターンを形成したマスク3を基板1に密着させて
紫外線4を露光する。マスク3の3a部分は電極形成部
分に対応した透光部であり、3b部分は遮光部である。
Specifically, a mask 3 on which a negative electrode pattern corresponding to a plurality of elements is formed is brought into close contact with the substrate 1 and exposed to ultraviolet light 4. The portion 3a of the mask 3 is a light-transmitting portion corresponding to the portion where the electrode is formed, and the portion 3b is a light-shielding portion.

【0032】次に、図1(c)に示すように、レジスト
パターン現像を行う。
Next, as shown in FIG. 1C, a resist pattern is developed.

【0033】具体的には、ポジ型レジスト用エッチング
液に基板を浸漬して現像することにより、露光部すなわ
ち電極形成部分のみレジスト層が溶解除去され、レジス
トパターン2bを形成する。
More specifically, the resist layer is dissolved and removed only in the exposed portion, that is, the electrode forming portion by immersing the substrate in an etching solution for a positive resist and developing, thereby forming a resist pattern 2b.

【0034】次に、図1(d)に示すように、電極パタ
ーンとなる金属層の形成を行う。
Next, as shown in FIG. 1D, a metal layer serving as an electrode pattern is formed.

【0035】具体的には、レジストパターン2bが形成
されたLBO基板1全面にAlを蒸着して、電極層とな
る金属層を被膜形成する。金属層は、基板1表面に直接
形成される電極パターン部5aと、レジストパターン2
b上に形成される5bとからなるが、ここで、ポジ型レ
ジストを用いているために、レジストパターン2bの段
差部が逆メサ構造となっており、そのために5aと5b
の境界部は連続していない。これによって、この後の工
程において、リフトオフ後の電極パターン5aのエッジ
形状がシャープになる。
Specifically, Al is vapor-deposited on the entire surface of the LBO substrate 1 on which the resist pattern 2b is formed, and a metal layer serving as an electrode layer is formed as a film. The metal layer includes an electrode pattern portion 5a formed directly on the surface of the substrate 1 and a resist pattern 2
5b formed on the resist pattern 2b. Here, since a positive type resist is used, the step portion of the resist pattern 2b has an inverted mesa structure.
Is not continuous. Thereby, in the subsequent process, the edge shape of the electrode pattern 5a after lift-off becomes sharp.

【0036】なお、金属層は、Alに限らず、金などを
使用しても良い。
The metal layer is not limited to Al but may be gold or the like.

【0037】次に、図1(e)に示すように、電極パタ
ーンの形成を行う。
Next, as shown in FIG. 1E, an electrode pattern is formed.

【0038】具体的には、リフトオフ法により電極パタ
ーン5aを形成する。すなわち、金属層を形成したLB
O基板1を超音波媒体となる液中に投入し、所定の超音
波を印加することによって、レジストパターン2b部分
とその上に形成された金属層5bを一緒に除去し、電極
パターン部5aのみ残留させる。この状態で各素子は共
振周波数が工程上や基板厚みのばらつきなどを考慮した
上で、平均して中心周波数の目標値より0.1〜0.2
%大きくなるように設計されている。
Specifically, the electrode pattern 5a is formed by a lift-off method. That is, the LB on which the metal layer is formed
The O-substrate 1 is put into a liquid serving as an ultrasonic medium, and a predetermined ultrasonic wave is applied to remove the resist pattern 2b and the metal layer 5b formed thereon, thereby removing only the electrode pattern portion 5a. Let it remain. In this state, each element has an average resonance frequency of 0.1 to 0.2 from the target value of the center frequency, taking into account the variation in the process and the thickness of the substrate.
%.

【0039】次に、図1(f)に示すように、素子分離
・層別処理を行う。
Next, as shown in FIG. 1 (f), element isolation / layering processing is performed.

【0040】具体的には、ダイシング装置により図1
(e)の点線部分で切断して個別素子毎に分離し、各素
子の共振特性を測定して、共振周波数の目標値からのず
れ量に応じて数段階のグループに層別する。
More specifically, FIG.
(E) is cut at the dotted line, separated into individual elements, the resonance characteristic of each element is measured, and the resonance frequency is stratified into groups of several stages according to the deviation from the target value.

【0041】次に、周波数の調整処理を行う。Next, a frequency adjustment process is performed.

【0042】層別された1グループの素子群をまとめて
例えば、1バッチのプラズマエッチング装置にトレイに
整列させた状態で投入し、真空排気後、CF4 ガスを流
入して、高周波電力を印加してガスを活性化し、所定の
エッチングを行って共振周波数を目標値まで低下させ
る。
One group of the element groups separated into layers is put together in, for example, one batch in a plasma etching apparatus in a state where it is arranged in a tray, evacuated, then CF 4 gas is introduced, and high frequency power is applied. Then, the gas is activated and predetermined etching is performed to lower the resonance frequency to a target value.

【0043】エッチング処理におけるガスの活性化方法
としては、上記のようにガスに高周波電力を印加するプ
ラズマ法が好適に用いられるが、紫外線など他のエネル
ギーを加えて励起する方法でも良い。
As a method for activating the gas in the etching process, a plasma method in which high-frequency power is applied to the gas is preferably used as described above, but a method in which another energy such as ultraviolet light is applied to excite the gas may be used.

【0044】また、フッ化物ガスとしては、四ふっ化炭
素(CF4 )が化学的に安定で毒性がないため好適に用
いられるが、素子の電極材料を腐食しない限り、活性化
によりフッ素の励起種ができる他のガス、例えば、Si
4 等を用いることができる。
As the fluoride gas, carbon tetrafluoride (CF 4 ) is preferably used because it is chemically stable and has no toxicity. However, as long as the electrode material of the element is not corroded, excitation of fluorine by activation is performed. Other gases that produce seeds, for example, Si
F 4, etc. can be used.

【0045】ここでこれらのガスを用いて電極パターン
5aを形成した側で、電極パターン5aの間から露出し
たLBO基板1をエッチングすることにより、図1
(g)に示すような弾性表面波素子が達成される。この
LBO基板1の部分的なエッチング処理により、共振周
波数の調整が達成される。
Here, the LBO substrate 1 exposed from the space between the electrode patterns 5a is etched on the side where the electrode patterns 5a are formed by using these gases, whereby FIG.
A surface acoustic wave device as shown in FIG. Adjustment of the resonance frequency is achieved by the partial etching of the LBO substrate 1.

【0046】本発明者の実験によれば、エッチング速度
によってが周波数の変化量の推測ができ、周波数の調整
が一層容易となることを見出した。
According to the experiment of the present inventor, it has been found that the amount of change in the frequency can be estimated depending on the etching rate, and the adjustment of the frequency is further facilitated.

【0047】即ち、CF4 ガスとArガスを各々10s
ccmずつ流入させ、0.005torrのガス圧に維
持した状態で、13.56MHz、200Wの高周波印
加を行うことによってプラズマ励起することによりLB
O基板1のエッチングを行った場合、エッチングレート
は90Å/minであった。基板1厚みの変化量と共振
周波数の変化量との関係は電極パターン5aにより異な
るが、中心周波数250MHz前後の共振子の場合に
は、上記エッチング量に対応する周波数変化量は、13
5KHz/minであった。
That is, the CF 4 gas and the Ar gas are supplied for 10 seconds each.
LB by exciting the plasma by applying a high frequency of 13.56 MHz and 200 W while maintaining the gas pressure at 0.005 torr while maintaining the gas pressure at 0.005 torr.
When the O substrate 1 was etched, the etching rate was 90 ° / min. The relationship between the change in the thickness of the substrate 1 and the change in the resonance frequency differs depending on the electrode pattern 5a. In the case of a resonator having a center frequency of about 250 MHz, the change in the frequency corresponding to the etching amount is 13%.
It was 5 KHz / min.

【0048】上記のように周波数調整をした素子をパッ
ケージにマウントし、ワイヤボンディングなどでリード
端子と接続した後、蓋体で気密封止して弾性表面波装置
が完成する。
The element whose frequency has been adjusted as described above is mounted on a package, connected to a lead terminal by wire bonding or the like, and then hermetically sealed with a lid to complete a surface acoustic wave device.

【0049】なお、パッケージの封止構造は上述のよう
に水分の侵入を完全に阻止するものである必要がある。
これは、従来より用いられているリード端子付きの金属
製気密ケースで抵抗溶接するものを用いても良いが、最
近要請の強い表面実装型には、セラミックパッケージで
シーム溶接封止するものが適している。
The sealing structure of the package needs to completely prevent the penetration of moisture as described above.
This may be a conventional metal hermetic case with lead terminals that is used for resistance welding, but for the recently demanded surface mount type, a ceramic package with seam welding and sealing is suitable. ing.

【0050】封止したパッケージの内部空間は、N2
Ar、Heなどの不活性ガスを充填して、表面波素子の
電極の腐食や酸化が生じてその共振特性が経時変化する
のを防止している。
The internal space of the sealed package is N 2 ,
An inert gas such as Ar or He is filled to prevent the electrodes of the surface acoustic wave element from being corroded or oxidized, thereby preventing the resonance characteristics from changing over time.

【0051】[0051]

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、電極パターン形成後の
弾性表面波素子をガスエッチングすることにより、露出
したLBO基板表面のみ選択的にエッチングし、共振周
波数を下げて所定値に調整することができる。
According to the present invention, only the exposed surface of the LBO substrate is selectively etched by gas-etching the surface acoustic wave element after the electrode pattern is formed, and the resonance frequency is lowered to a predetermined value. Can be.

【0053】また、このガスエッチングは乾式のプロセ
スであるため、エッチング後の洗浄など従来手間のかか
った工程を省略することができ、エッチング速度の制御
も容易である。
Further, since this gas etching is a dry process, conventionally troublesome steps such as cleaning after the etching can be omitted, and the etching rate can be easily controlled.

【0054】さらに、本発明の方法ではエッチング途中
に素子の共振特性を個別にモニターしながら調整できる
ため、周波数精度の非常に高い素子が得られる。
Further, according to the method of the present invention, the resonance characteristics of the elements can be adjusted while individually monitoring during the etching, so that an element with extremely high frequency accuracy can be obtained.

【0055】その結果、共振特性の安定した弾性表面波
素子を簡略化した工程と高い歩留まりで製造することが
できる。
As a result, a surface acoustic wave device having a stable resonance characteristic can be manufactured with a simplified process and a high yield.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(g)は本発明の弾性表面波素子の製
造方法の主要工程における断面図である。
FIGS. 1A to 1G are cross-sectional views illustrating main steps of a method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・・LBO基板 5a・・・電極パターン 1 ... LBO substrate 5a ... electrode pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−90865(JP,A) 特開 平4−81110(JP,A) 特開 平1−231412(JP,A) 特開 昭56−103513(JP,A) 特開 平2−189011(JP,A) 特開 昭63−160409(JP,A) 特開 昭61−251221(JP,A) 特開 平4−365212(JP,A) 特公 昭61−41446(JP,B2) 特公 平3−37329(JP,B2) 特公 平1−15166(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 3/08 - 3/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-5-90865 (JP, A) JP-A-4-81110 (JP, A) JP-A-1-231412 (JP, A) JP-A-56- 103513 (JP, A) JP-A-2-189011 (JP, A) JP-A-63-160409 (JP, A) JP-A-61-251221 (JP, A) JP-A-4-365212 (JP, A) JP-B 61-41446 (JP, B2) JP-B 3-37329 (JP, B2) JP-B 1-15166 (JP, B2) (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 3/08-3/10

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】四ほう酸リチウム単結晶基板上に所定形状
の電極パターンを形成した弾性表面波素子の製造方法で
あって、複数の素子領域が抽出できる四ほう酸リチウムの大型単
結晶基板の各素子領域表面に、前記電極パターンに対応
した開口を有するレジスト層を形成する工程と、 前記レジスト層を介して大型単結晶基板上に、前記電極
パターンとなる金属層を形成する工程と、 前記レジスト層を除去して、あらかじめ所定共振周波値
より高くなるように設定した電極パターンを形成する工
程と、 前記大型単結晶基板を各素子毎に分離し、各素子を共振
周波数値毎に層別を行う工程と、 前記層別した複数の素子を一括して、活性化したフッ化
物気体に暴露し、前記電極パターン部を除く基板表面部
分のみを選択的にエッチング処理して、所定共振周波数
値に調整する工程と、 から成ることを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
1. A four to lithium borate single crystal substrate A method of manufacturing a surface acoustic wave device provided with electrode patterns of a predetermined shape, large single of lithium tetraborate which a plurality of element regions can be extracted
Corresponds to the electrode pattern on the surface of each element area of the crystal substrate
Forming a resist layer having a shaped opening , the electrode on a large single crystal substrate through the resist layer
Forming a metal layer serving as a pattern, removing the resist layer, and previously setting a predetermined resonance frequency value
Steps to form an electrode pattern set to be higher
The large single crystal substrate is separated for each element, and each element is resonated.
A step of performing layering for each frequency value ,
Exposure to substrate gas, excluding the electrode pattern
Only a predetermined frequency
Adjusting the value to a value .
【請求項2】 前記エッチング処理中に共振周波数を
同時測定し、所定共振周波数になった時点でエッチング
処理を終了させることを特徴とする請求項1記載の弾性
表面波素子の製造方法。
2. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 1, wherein a resonance frequency is simultaneously measured during the etching process, and the etching process is terminated when the resonance frequency reaches a predetermined resonance frequency.
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