JP3318418B2 - 弾性表面波素子の製造方法 - Google Patents
弾性表面波素子の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電極パターンを形成した
弾性表面波素子の製造方法に関し、特にリフトオフ工程
による製造方法に関する。
弾性表面波素子の製造方法に関し、特にリフトオフ工程
による製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＴＶ・ＶＴＲ・移動体通信等に応
用される弾性表面波を用いた高周波フィルタの主要部
は、例えば圧電体の基板、該基板上の櫛形電極、及びワ
イヤボンディング用パッドで構成されている。従来、基
板材料として、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）やタンタル
酸リチウム（LiTaO3）等の単結晶が広く用いられている
が、これらの材料はフィルタの挿入損失や温度特性の両
方を十分満足するものではないため、最近では電気・機
械結合定数が大きく、零温度係数を有する四ホウ酸リチ
ウム（Li2B4O7 ）単結晶が注目されている。
用される弾性表面波を用いた高周波フィルタの主要部
は、例えば圧電体の基板、該基板上の櫛形電極、及びワ
イヤボンディング用パッドで構成されている。従来、基
板材料として、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）やタンタル
酸リチウム（LiTaO3）等の単結晶が広く用いられている
が、これらの材料はフィルタの挿入損失や温度特性の両
方を十分満足するものではないため、最近では電気・機
械結合定数が大きく、零温度係数を有する四ホウ酸リチ
ウム（Li2B4O7 ）単結晶が注目されている。
【０００３】ところが、Li2B4O7 単結晶は酸に侵されや
すく、この単結晶を基板とする弾性表面波素子を用いた
高周波フィルタを製造する際に、高周波フィルタの電極
を酸性のエッチング液によるパターニングで形成するこ
とは不可能である。そこで、従来は酸を使用するケミカ
ルエッチングを不要とするリフトオフ工程によりパター
ニングを施す方法が提案されている（例えば、M.Hatzak
is et.al,IBM J.RES.DEVELOP VOL.24,NO.4,JULY 1980 p
452 〜460 参照）。
すく、この単結晶を基板とする弾性表面波素子を用いた
高周波フィルタを製造する際に、高周波フィルタの電極
を酸性のエッチング液によるパターニングで形成するこ
とは不可能である。そこで、従来は酸を使用するケミカ
ルエッチングを不要とするリフトオフ工程によりパター
ニングを施す方法が提案されている（例えば、M.Hatzak
is et.al,IBM J.RES.DEVELOP VOL.24,NO.4,JULY 1980 p
452 〜460 参照）。
【０００４】一般に、櫛形電極及びワイヤボンディング
用パッドの材料としては、導電性の良好な材料が用いら
れており、例えば、２５０ＭＨｚ帯の高周波フィルタで
は、膜厚約０．２μｍのアルミニウム薄膜が適当とされ
ている。上記従来のリフトオフ工程では、基板上にレジ
ストを被着形成し、これをパターニングして、パターニ
ングしたレジスト上及び基板上にアルミニウム薄膜を被
着形成し、その後レジストを消失させて電極を形成する
ものであるが、レジストをパターニングする際に形成し
たオーバハング形状の変形を防ぐために、アルミニウム
薄膜被着時に、基板を高温に加熱することができず、ア
ルミニウム薄膜の基板に対する密着強度が低下しワイヤ
ボンディングできないという問題がある。
用パッドの材料としては、導電性の良好な材料が用いら
れており、例えば、２５０ＭＨｚ帯の高周波フィルタで
は、膜厚約０．２μｍのアルミニウム薄膜が適当とされ
ている。上記従来のリフトオフ工程では、基板上にレジ
ストを被着形成し、これをパターニングして、パターニ
ングしたレジスト上及び基板上にアルミニウム薄膜を被
着形成し、その後レジストを消失させて電極を形成する
ものであるが、レジストをパターニングする際に形成し
たオーバハング形状の変形を防ぐために、アルミニウム
薄膜被着時に、基板を高温に加熱することができず、ア
ルミニウム薄膜の基板に対する密着強度が低下しワイヤ
ボンディングできないという問題がある。
【０００５】上記の問題を解決するために、ワイヤボン
ディング用パッド部のみをワイヤボンディングに耐える
膜厚（例えば２５０ＭＨｚ帯の高周波フィルタでは、約
０．５〜１μｍ）のアルミニウム薄膜で補強するため
に、アルミニウム薄膜を２層に重ねる方法が提案されて
いる（例えば特開平３−２０９９０９号公報）。
ディング用パッド部のみをワイヤボンディングに耐える
膜厚（例えば２５０ＭＨｚ帯の高周波フィルタでは、約
０．５〜１μｍ）のアルミニウム薄膜で補強するため
に、アルミニウム薄膜を２層に重ねる方法が提案されて
いる（例えば特開平３−２０９９０９号公報）。
【０００６】これは図２（ａ）〜（ｉ）に示す方法であ
って、まず、洗浄した圧電体の基板１１上に（図２
（ａ））、ワイヤボンドのボンダビリティを考慮して所
望厚さのボンディングパッド形成用のアルミニウム薄膜
１２を真空蒸着により被着形成する（図２（ｂ））。次
に、アルミニウム薄膜１２の上にレジスト１３を塗布形
成し（図２（ｃ））、アルミニウム薄膜１２及びレジス
ト１３をフォトエッチングによりパターニングして（図
２（ｄ））、レジスト１３を除去してボンディングパッ
ド１４を形成する（図２（ｅ））。次に、ボンディング
パッド１４及び基板１１上に櫛形電極用アルミニウム薄
膜１５を真空蒸着により被着形成する（図２（ｆ））。
そして、図２（ｃ）〜（ｅ）と同様にして、レジスト１
６の塗布形成（図２（ｇ）、フォトエッチングによるア
ルミニウム薄膜１５のパターニング（図２（ｈ））、及
びレジスト１６の除去により所望の櫛形電極１７を形成
する（図２（ｉ））。
って、まず、洗浄した圧電体の基板１１上に（図２
（ａ））、ワイヤボンドのボンダビリティを考慮して所
望厚さのボンディングパッド形成用のアルミニウム薄膜
１２を真空蒸着により被着形成する（図２（ｂ））。次
に、アルミニウム薄膜１２の上にレジスト１３を塗布形
成し（図２（ｃ））、アルミニウム薄膜１２及びレジス
ト１３をフォトエッチングによりパターニングして（図
２（ｄ））、レジスト１３を除去してボンディングパッ
ド１４を形成する（図２（ｅ））。次に、ボンディング
パッド１４及び基板１１上に櫛形電極用アルミニウム薄
膜１５を真空蒸着により被着形成する（図２（ｆ））。
そして、図２（ｃ）〜（ｅ）と同様にして、レジスト１
６の塗布形成（図２（ｇ）、フォトエッチングによるア
ルミニウム薄膜１５のパターニング（図２（ｈ））、及
びレジスト１６の除去により所望の櫛形電極１７を形成
する（図２（ｉ））。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、例えば膜厚１μｍ程度のワイヤボンディ
ング用パッドを先に形成するが、この１μｍの段差のた
めに櫛形電極の微細加工における密着露光時の密着性が
きわめて不均一となり、これにより素子特性を左右する
櫛形電極の直線性が悪くなる。さらに、アルミニウム薄
膜の被着形成工程が余分に必要となるといった問題点が
あった。
来の方法では、例えば膜厚１μｍ程度のワイヤボンディ
ング用パッドを先に形成するが、この１μｍの段差のた
めに櫛形電極の微細加工における密着露光時の密着性が
きわめて不均一となり、これにより素子特性を左右する
櫛形電極の直線性が悪くなる。さらに、アルミニウム薄
膜の被着形成工程が余分に必要となるといった問題点が
あった。
【０００８】そこで、本発明は上記従来の問題点を解決
するため、金属薄膜の被着工程を増やすことなく、ワイ
ヤボンディング用パッドの膜厚のみを厚くする画期的な
弾性表面波素子の製造法を提供することを目的とする。
するため、金属薄膜の被着工程を増やすことなく、ワイ
ヤボンディング用パッドの膜厚のみを厚くする画期的な
弾性表面波素子の製造法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、圧電体の基
板上に、単層から成り且つアルカリ溶液に可溶な金属電
極、及び単層から成り前記金属電極より厚いワイヤボン
ディング用パッドを形成する弾性表面波素子の製造方法
であって、前記金属電極及びワイヤボンディング用パッ
ドが、下記（１）〜（３）の工程により形成されること
を特徴とする。 （１）圧電体の基板上に金属膜を被着させる工程、 （２）前記金属膜をフォトリソグラフィにより金属電極
領域とワイヤボンディング用パッドを形成する工程、 （３）前記ワイヤボンディング用パッドをレジストで被
覆した後、エッチングにより前記金属電極領域の金属膜
を薄くせしめ金属電極とする工程。
に、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、圧電体の基
板上に、単層から成り且つアルカリ溶液に可溶な金属電
極、及び単層から成り前記金属電極より厚いワイヤボン
ディング用パッドを形成する弾性表面波素子の製造方法
であって、前記金属電極及びワイヤボンディング用パッ
ドが、下記（１）〜（３）の工程により形成されること
を特徴とする。 （１）圧電体の基板上に金属膜を被着させる工程、 （２）前記金属膜をフォトリソグラフィにより金属電極
領域とワイヤボンディング用パッドを形成する工程、 （３）前記ワイヤボンディング用パッドをレジストで被
覆した後、エッチングにより前記金属電極領域の金属膜
を薄くせしめ金属電極とする工程。
【００１０】
【作用】本発明によれば、従来のように金属薄膜の被着
形成工程を余分に増やすことなく、ワイヤボンディング
用パッドの膜厚を厚くすることができる。また、例えば
有機アルカリ系現像液を用いた方法でアルミニウムやそ
の合金等の金属膜を容易にエッチングできるので、四ホ
ウ酸リチウム（Li2B4O7 ）単結晶のように酸に弱い材料
にも適用できる。これにより、金属膜の基板に対する密
着強度の低下に起因するワイヤボンディング不良をなく
し、弾性表面波素子の製造歩留まりを向上させることが
できる。さらに、リフトオフ法の採用により金属の蒸着
時に基板を高温に加熱できず金属膜の密着強度が低下し
たとしても、ワイヤボンディング用パッドの膜厚を厚く
することによりワイヤボンディング不良が起こらない。
形成工程を余分に増やすことなく、ワイヤボンディング
用パッドの膜厚を厚くすることができる。また、例えば
有機アルカリ系現像液を用いた方法でアルミニウムやそ
の合金等の金属膜を容易にエッチングできるので、四ホ
ウ酸リチウム（Li2B4O7 ）単結晶のように酸に弱い材料
にも適用できる。これにより、金属膜の基板に対する密
着強度の低下に起因するワイヤボンディング不良をなく
し、弾性表面波素子の製造歩留まりを向上させることが
できる。さらに、リフトオフ法の採用により金属の蒸着
時に基板を高温に加熱できず金属膜の密着強度が低下し
たとしても、ワイヤボンディング用パッドの膜厚を厚く
することによりワイヤボンディング不良が起こらない。
【００１１】
【実施例】本発明に係る一実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１（ａ）〜（ｉ）に示すように基板１上に
金属電極（本実施例では櫛形電極）の微細パターンを形
成する工程について説明する。まず、厚さ500 μm 程度
のLi2B4O7 単結晶の透明な基板１を用意し、これを純
水，アセトン等によって超音波洗浄を行い（図１
（ａ））、この基板１に対してノボラック系樹脂のレジ
ストをスピンコート法により塗布して、厚さ約1.5 μm
の単層のレジスト２を塗布形成する（図１（ｂ））。
説明する。図１（ａ）〜（ｉ）に示すように基板１上に
金属電極（本実施例では櫛形電極）の微細パターンを形
成する工程について説明する。まず、厚さ500 μm 程度
のLi2B4O7 単結晶の透明な基板１を用意し、これを純
水，アセトン等によって超音波洗浄を行い（図１
（ａ））、この基板１に対してノボラック系樹脂のレジ
ストをスピンコート法により塗布して、厚さ約1.5 μm
の単層のレジスト２を塗布形成する（図１（ｂ））。
【００１２】次に、レジスト２を所定形状の開口を有す
るガラスマスク（厚み2 〜3 mm,5インチ角のソーダライ
ムガラス上に膜厚約 0.86 μm のクロムでパターニング
したもの）で被覆し、このガラスマスクの上方から波長
約405 nmの紫外光を照射し、しかる後に有機アルカリ系
現像液（例えば、ＴＭＡＨ；テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド）を用いて現像することにより、所
定形状のレジストパターン３を得る（図１（ｃ））。
るガラスマスク（厚み2 〜3 mm,5インチ角のソーダライ
ムガラス上に膜厚約 0.86 μm のクロムでパターニング
したもの）で被覆し、このガラスマスクの上方から波長
約405 nmの紫外光を照射し、しかる後に有機アルカリ系
現像液（例えば、ＴＭＡＨ；テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド）を用いて現像することにより、所
定形状のレジストパターン３を得る（図１（ｃ））。
【００１３】そして、レジストパターン３上に後工程で
除去するアルミニウム薄膜４ｃを、基板１上に櫛形電極
となるアルミニウム薄膜４ａ，ワイヤボンディング用パ
ッドとなるアルミニウム薄膜４ｂを、真空蒸着法により
厚さ約1.0 μm の単一層に被着形成し（図１（ｄ））、
レジストパターン３をアセトン等により溶解して除去
し、櫛形電極及びワイヤボンディング用パッドとなるア
ルミニウム薄膜４ａ，４ｂを残して、レジスト３上に被
覆されたアルミニウム薄膜４ｂを剥離する（図１
（ｅ））。
除去するアルミニウム薄膜４ｃを、基板１上に櫛形電極
となるアルミニウム薄膜４ａ，ワイヤボンディング用パ
ッドとなるアルミニウム薄膜４ｂを、真空蒸着法により
厚さ約1.0 μm の単一層に被着形成し（図１（ｄ））、
レジストパターン３をアセトン等により溶解して除去
し、櫛形電極及びワイヤボンディング用パッドとなるア
ルミニウム薄膜４ａ，４ｂを残して、レジスト３上に被
覆されたアルミニウム薄膜４ｂを剥離する（図１
（ｅ））。
【００１４】さらに、基板１及び基板１上に形成された
アルミニウム薄膜４ａ上に、スピンコート法により厚さ
約 1.5μm の単層のレジスト５ａ，５ｂ，５ｃを塗布形
成し（図１（ｆ））、図１（ｃ）で示した工程と同様に
して、レジスト５ａ，５ｂ，５ｃを所定パターンのガラ
スマスクで被覆し、その上方から紫外光を照射し、しか
る後に上記した有機アルカリ系現像液で現像を行う（図
１（ｇ））。
アルミニウム薄膜４ａ上に、スピンコート法により厚さ
約 1.5μm の単層のレジスト５ａ，５ｂ，５ｃを塗布形
成し（図１（ｆ））、図１（ｃ）で示した工程と同様に
して、レジスト５ａ，５ｂ，５ｃを所定パターンのガラ
スマスクで被覆し、その上方から紫外光を照射し、しか
る後に上記した有機アルカリ系現像液で現像を行う（図
１（ｇ））。
【００１５】そして、ワイヤボンディング用パッド４ｂ
上のレジスト５ｂのみを残留させ、櫛形電極となるアル
ミニウム薄膜４ａ上のレジスト５ａや基板１上のレジス
ト５ｃを溶解除去した後に、アルミニウムがアルカリ溶
液に可溶であることを利用して、櫛形電極となるアルミ
ニウム薄膜４ａを設定膜厚 0.27 μm までエッチングす
る（図１（ｈ））。最後に、レジスト５ｂをアセトンに
より溶解して除去し、所望の微細な櫛形電極の金属電極
パターン４ｄとワイヤボンディング用パッド４ｂを有す
る弾性表面波素子を作製することができるのである（図
１（ｉ））。
上のレジスト５ｂのみを残留させ、櫛形電極となるアル
ミニウム薄膜４ａ上のレジスト５ａや基板１上のレジス
ト５ｃを溶解除去した後に、アルミニウムがアルカリ溶
液に可溶であることを利用して、櫛形電極となるアルミ
ニウム薄膜４ａを設定膜厚 0.27 μm までエッチングす
る（図１（ｈ））。最後に、レジスト５ｂをアセトンに
より溶解して除去し、所望の微細な櫛形電極の金属電極
パターン４ｄとワイヤボンディング用パッド４ｂを有す
る弾性表面波素子を作製することができるのである（図
１（ｉ））。
【００１６】ここで、ワイヤボンディング用パッドと櫛
形電極との段差は、櫛形電極の厚み（0.5 μm 以上;0.5
より薄いと密着性が悪くなる) 及びワイヤボンディング
用パッドの厚み (1.0 〜1,5 μm 程度) を考慮すると0.
5 μm 以上必要であり、好ましくは0.5 〜1.0 μm とす
る。
形電極との段差は、櫛形電極の厚み（0.5 μm 以上;0.5
より薄いと密着性が悪くなる) 及びワイヤボンディング
用パッドの厚み (1.0 〜1,5 μm 程度) を考慮すると0.
5 μm 以上必要であり、好ましくは0.5 〜1.0 μm とす
る。
【００１７】以上のように、ワイヤボンディング用パッ
ドのみ膜厚を厚くした弾性表面波素子を作製することが
でき、従来のように金属薄膜の被着形成工程を余分に増
やすことなく、ワイヤボンディング用パッドの膜厚を金
属電極より厚く形成することがきわめて容易に実現させ
ることができ、しかも確実なワイヤボンディングを行わ
せることが可能となる。
ドのみ膜厚を厚くした弾性表面波素子を作製することが
でき、従来のように金属薄膜の被着形成工程を余分に増
やすことなく、ワイヤボンディング用パッドの膜厚を金
属電極より厚く形成することがきわめて容易に実現させ
ることができ、しかも確実なワイヤボンディングを行わ
せることが可能となる。
【００１８】本実施例では金属電極としてアルミニウム
を用い、そのエッチング溶液として有機アルカリ系現像
液を用いた方法について説明したが、このエッチング溶
液に限定されるものではなく、例えば水酸化ナトリウム
(NaOH)水溶液や水酸化カリウム(KOH) 水溶液等を用いる
ことが可能である。また、金属電極としてアルミニウム
以外にアルミニウムを主成分とする合金、例えばチタン
(Ｔｉ) や銅 (Ｃｕ)を含有したアルミニウム合金等ア
ルカリ溶液に可溶なものであればよい。また、金属電極
も櫛形電極に限定されるものではなく周知の各種形状の
金属電極に適用することが可能であり、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内で適宜変更し実施し得る。
を用い、そのエッチング溶液として有機アルカリ系現像
液を用いた方法について説明したが、このエッチング溶
液に限定されるものではなく、例えば水酸化ナトリウム
(NaOH)水溶液や水酸化カリウム(KOH) 水溶液等を用いる
ことが可能である。また、金属電極としてアルミニウム
以外にアルミニウムを主成分とする合金、例えばチタン
(Ｔｉ) や銅 (Ｃｕ)を含有したアルミニウム合金等ア
ルカリ溶液に可溶なものであればよい。また、金属電極
も櫛形電極に限定されるものではなく周知の各種形状の
金属電極に適用することが可能であり、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内で適宜変更し実施し得る。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明の弾性表面波素子
の製造方法によれば、従来のように金属膜の被着工程を
余分に増やすことなく、ワイヤボンディング用パッドの
膜厚を厚くすることができ、きわめて簡便に信頼性の高
い弾性表面波素子の製造方法を提供することができる。
また、例えば金属電極膜の材料がアルミニウムの場合に
は有機アルカリ系現像液を用いてエッチングが可能であ
り、特に Li2B4O7単結晶のように酸に弱い材料にも十分
に適用することができる。
の製造方法によれば、従来のように金属膜の被着工程を
余分に増やすことなく、ワイヤボンディング用パッドの
膜厚を厚くすることができ、きわめて簡便に信頼性の高
い弾性表面波素子の製造方法を提供することができる。
また、例えば金属電極膜の材料がアルミニウムの場合に
は有機アルカリ系現像液を用いてエッチングが可能であ
り、特に Li2B4O7単結晶のように酸に弱い材料にも十分
に適用することができる。
【図１】（ａ）〜（ｉ）は本発明に係る一実施例のリフ
トオフ工程を示す図である。
トオフ工程を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｉ）は従来の弾性表面波素子の製造
工程を示す図である。
工程を示す図である。
１：基板，２：レジスト，４ｂ：ワイヤボンディング用
パッド，４ｄ：金属電極パターン（櫛形電極）
パッド，４ｄ：金属電極パターン（櫛形電極）
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電体の基板上に、単層から成り且つア
ルカリ溶液に可溶な金属電極、及び単層から成り前記金
属電極より厚いワイヤボンディング用パッドを形成する
弾性表面波素子の製造方法であって、前記金属電極及び
ワイヤボンディング用パッドが下記（１）〜（３）の工
程により形成されることを特徴とする弾性表面波素子の
製造方法。 （１）圧電体の基板上に金属膜を被着させる工程、 （２）前記金属膜をフォトリソグラフィにより金属電極
領域とワイヤボンディング用パッドを形成する工程、 （３）前記ワイヤボンディング用パッドをレジストで被
覆した後、エッチングにより前記金属電極領域の金属膜
を薄くせしめ金属電極とする工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33263993A JP3318418B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 弾性表面波素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33263993A JP3318418B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 弾性表面波素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07193450A JPH07193450A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3318418B2 true JP3318418B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=18257208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33263993A Expired - Fee Related JP3318418B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 弾性表面波素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3318418B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0740411A4 (en) * | 1994-11-10 | 1997-11-12 | Fujitsu Ltd | ACOUSTIC WAVE FILTER |
| JP2004047577A (ja) | 2002-07-09 | 2004-02-12 | Kyocera Corp | 電子部品装置 |
| CN113316318A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-27 | 珠海中京元盛电子科技有限公司 | 一种电镀式阶梯焊盘pcb及制造技术 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33263993A patent/JP3318418B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07193450A (ja) | 1995-07-28 |
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