JPH0421205A - 弾性表面波デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は２弾性体の表面付近にエネルギーが集中してい
る表面波を利用した電子デバイスの製造方法に関するも
のである。

〔発明の概要〕

弾性表面波を使った高周波バンドパスフィルタの主要部
は、圧電基板と基板上の櫛形電極、ボンデングパッド及
び櫛形電極とボンデングパッドをつなぐ配線電極で構成
されている。櫛形電極は、電気信号を励振により音波信
号に、逆に音波信号を励振により電気信号に変換する励
振電極である。

したがって櫛形電極は、軽くて導電性の良い材料に限ら
れる。例えば、９００ＭＨｚ帯の高周波バンドパスフィ
ルタでは、膜厚０．１μｍのアルミニウム膜が適当とさ
れている。一方、ボンデングパッド及び配線電極は、導
電性の良い材料で、ワイヤボンデングに耐える膜厚約１
μｍが必要とされる。例えば、膜厚１μｍのアルミニウ
ム膜が一般的である。また、９ＱＱＭＨｚ帯高周波バン
ドパスフィルタにおける櫛形電極の線幅は約１μｍと微
細になり、−船釣な光を使った微細加工プロセスでは９
条件が限られ難しくなる。例えば、膜厚１μｍのボンデ
ングバット、配線電極を先に形成すると、この１μｍの
段差のため線幅１μｍの櫛形電極の微細加工における密
着露光時の密着性が不均一となり、線１１１１μｍの素
子特性を左右する櫛形電極の直線性が悪く、素子特性低
下の原因となる。逆に線幅１μｍの櫛形電極を先に形成
すると。

電極材料が同じアルミニウムのため、ボンデングパッド
及び配線電極形成での直接エツチングができなく例えば
、フォトレジストによるリフトオフ法によらなければな
らない、膜厚１μｍのボンデングパッド、配線電極をフ
ォトレジストのりフトオフで形成するのは、パターンエ
ツジの直接性及びリフトオフの均一性に問題があり２歩
留が低下する。そこで本発明では、ボンデングパッド及
び配線電極の材料を櫛形電極のアルミニウムに対してエ
ツチングに選択性のある材料にして、初めに櫛形電極を
形成し２次にボンデングパッド、配線電極を直接エツチ
ングで形成できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

圧電材料を使った弾性表面波デバイスは、圧電性基板２
例えば、水晶、ニオブ酸リチウム、タンクル酸リチウム
、ボロン酸リチウム、圧電セラミックスなど、あるいは
、圧電性薄膜９例えば、硫化カドミウム、酸化亜鉛、窒
化アルミニウムなどの蒸着あるいはスパッタ膜などの圧
電材料と圧電材料表面の櫛形電極から成っている。弾性
表面波デバイスは、これらの圧電材料といろいろな形状
の櫛形電極の組合せにより、多種多様な機能を有するデ
バイスとして、いろいろな用途に使われている。

この弾性表面波デバイスは２例えば、圧電基板タンタル
酸リチウムを使った高周波バンドパスフィルタでは、大
略、第５図に示すように、光学研摩された圧電基板タン
タル酸リチウム表面上の。

入出力櫛形電極２Ａ、２Ｂとイメージインピーダンス櫛
形電極２Ｇ、２Ｄ、これらの櫛形電極の外側に位置する
反射器電極２Ｅ、ボンデングパッド４Ａと、前記櫛形電
極９反射器電極相互間及びボンデングパッドと各電極を
つなぐ配線電極４Ｂから構成されている。例えば、受信
側高周波バンドパスフィルタでは、アンテナから入って
来た電気信号は、入力端子から、ボンデングバッド４Ａ
’配線電極４Ｂ’　を経て、入力櫛形電極２Ａに入り。

音波信号に変換され、イメージインピーダンス櫛形電極
２Ｃに入る。音波信号は、イメージインピーダンス櫛形
電極２Ｃで２周波数特性を有する電気信号に変換され、
出力側のイメージインピーダンス櫛形電極２Ｄで再度周
波数特性を有する音波信号に変換される０周波数特性を
有する音波信号は、出力櫛形電極２Ｂで電気信号に変換
され、配線電極４Ｂ′、ボンデングパッド４Ａ’を通っ
て。

出力端子から出力される。

この周波数バンドパスフィルタの主要部は、前記のよう
に、タンタル酸リチウム基板と、その基板上のアルミニ
ウム櫛形電極、及びアルミニウム配線電極、アルミニウ
ムボンデングパッドで構成されている。それぞれの電極
は、線幅１μｍのアルミニウム櫛形電極、線幅２〜５０
μｍの配線電極、線幅約１００μｍのボンデングパッド
に分けられる。櫛形電極は、素子の特性を決める電極で
。

膜厚は約０．１μｍ、一方、配線電極とボンデングパッ
ドの膜厚は、その機能から、約１μｍが最適である。こ
のため、これらアルミニウム電極を１回のアルミニウム
蒸着と１回のアルミニウム微細加工で形成することはで
きない。少なくとも２回のアルミニウム蒸着と２回のア
ルミニウム微細加工が必要である。

この素子を形成する従来技術としては、タンタル酸リチ
ウム基板上に、初めに膜厚１μｍのボンデングパット、
配線電極を形成し、しかる後に。

アルミニウムの直接エツチングで、線幅１μｍの櫛形電
極を形成する直接エツチングプロセス。あるいは、第６
図から第９図（各製造工程毎の断面図）で示す製造工程
を経ることで形成することができる。

初めに、第６＠Ｉに示すように、その表面が鏡面研磨さ
れた所定の板厚を有する基板１（タンタル酸リチウム）
の表面に、金属アルミニウム櫛形電極２を形成する。金
属アルミニウム櫛形電極２は。

−船釣なフォトレジストを用いたフォトリングラフィ技
術により、直接エツチングプロセスで形成する。

次に、第７図に示すように９例えば、フォトレジストに
よりアルミニウムボンデングパッド及びアルミニウム配
線電極形成に必要なりフトオフパターン６を形成する。

そして、第８図に示すように、ボンデングパッド及び配
線電極用アルミニウム膜４を９例えば、真空蒸着法で蒸
着する。

この後、フォトレジスト除去液により、フォトレジスト
製リフトオフパターン６を除去して、第９図に示すよう
に、アルミニウムボンデングパッド及びアル−ミニラム
配線電極４を形成するりフトオフプロセスがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来技術には２例えば、リフトオフプロセスでは
、フォトレジストのりフトオフの歩留が悪いという欠点
がある。本発明は、この欠点を解決するため、ボンデン
グパット、配線電極を、既在の金属櫛形電極を損傷させ
ることなく、直接エツチングで形成することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、ボンデングパッド
及び配線電極の材料を、櫛形電極の材料とエツチングに
選択性のある金属材料とし、櫛形電極を形成した後に、
ボンデングパッド及び配線電極を直接エツチングにより
形成できるようにしたものである。

第１図から第４図（各製造工程毎の断面図）は。

本発明の選択エツチングプロセスを示すものである。初
めに、線幅１μｍ、膜厚０．１μｍの金属アルミニウム
櫛形電極を、フォトリソグラフィによる微細加工技術に
より直接エツチングプロセスで形成する。その後、前記
金属アルミニウム櫛形電極層の上に、第２図に示すよう
に２例えば、膜厚０．１μｍのクロム、さらに、膜厚１
μｍの金を連続蒸着する。そして、第３に示すようにフ
ォトリソグラフィによりフォトレジストのボンデングパ
ッド及び配線電極パターンを形成し、このフォトレジス
トパターンをエツチングマスクにして。

金とクロムを直接エツチングによりエツチングし。

フォトレジストを除去して、第４図に示すような。

アルミニウム櫛形電極及び、クロム・金ボンデングパッ
ド及び配線電極が形成される。

〔作用〕

その結果、ボンデングパッド及び配線電極に先立って、
平滑面にアルミニウム櫛形電極の形成ができること、及
びアルミニウム櫛形電極形成後にボンデングパッド及び
配線電極を直接エツチングで形成できることから、アル
ミニウム櫛形電極端部の直線性を高め２弾性表面波デバ
イスの電気的特性を向上させることができ９弾性表面波
デバイスの製造歩留りを向上させることができる。

〔実施例〕

以下９本発明の構成について、高周波バンドパスフィル
タに本発明を適用した一実施例を用いて説明する。

本発明の一実施例である高周波バンドパスフィルタの製
造方法を各製造工程毎に示す第１図から第４図（断面図
）を用いて説明する。

なお、実施例の全回において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。

まず！第１図に示すように、その表面が鏡面研磨された
所定の板厚を有する基板１（タンタル酸リチウム）の表
面に、金属櫛形電極層２を形成する。

金属櫛形電極層２は、音電変換機能を向上するために、
電気抵抗が小さく軽い材料９例えば、真空蒸着法で形成
したアルミニウム膜またはアルミニウム合金膜を用いる
。

次に、金属櫛形電極層形成基板１にフォトレジスト膜を
塗布し、所定のフォトマスクを用いて。

フォトレジスト膜に露光及び現像を施し、金属櫛形電極
を形成する所定の形状のエツチングマスクを形成する。

このエツチングマスクを用いて、金属櫛形電極層をエツ
チングし、金属櫛形電極２を形成する。

そして、第２図に示すように、エツチングマスクをレジ
スト除去液で除去し、さらに、金属櫛形電極２の上層に
、ボンデングパッド及び配線電極層３，４を形成する。

ボンデングパッド及び配線電極層３，４は、下層の金属
櫛形電極２と同様にエツチングマスクを形成し、このマ
スクを用いて直接エツチングで形成するため、その材料
は、金属櫛形電極２と異なる金属で、金属櫛形電極２と
エツチングに選択性のあるもので、及び超音波ワイヤボ
ンデングでボンデングできるもの１例えば。

金及び金の合金がある。金及び金の合金の蒸着膜は、タ
ンタル酸リチウム基板１及び、アルミニウム及びアルミ
ニウム合金から成る金属櫛形電極２との密着が悪く２次
の微細加工プロセスに耐えられないので、タンタル酸リ
チウム基板１及び金属櫛形電極２と金及び金の合金との
密着を良くする中間金属層３が必要となる。

次に、第３図に示すように、金属櫛形電極２゜ボンデン
グ及び配線電極層４及び密着改良中間金属層３が形成さ
れた基板１にフォトレジスト膜５を塗布する。フォトマ
スクを用いて、フォトレジスト膜５に露光及び現像を施
し、ボンデングパッド及び配線電極を形成する所定の形
状のエツチング用のマスク５を形成する。マスク５をエ
ツチングマスクにして、ボンデングパッド及び配線電極
層をエツチングし、ボンデングパッド及び配線電極４を
形成する。さらに、密着改良中間金属層もエツチングし
、ボンデングパッド及び配線電極４と同様の形状とする
。ボンデングパッド及び配線電極層は９例えば、金及び
金の合金では、ヨウ素系のエツチング液でエツチングで
き、密着改良中間金属層は９例えばクロムでは、硝酸第
２セリウムアンモニウム水溶液でエツチングできる。ヨ
ウ素系エツチング液及び硝酸第２セリウムアンモニウム
水溶液は、いずれも、金属櫛形電極２のアルミニウム及
びアルミニウム合金に対して不活性であるので、金属櫛
形電極２を損傷することがない。

しかる後に、第４図に示すように、エツチングマスク５
をレジスト除去液で除去する。

次に２図示しないが、金属櫛形電極２．ボンデングパッ
ド及び配線電極４を形成した基板１は。

所定の寸法に切り出されて封止部材で封止される。

そして、入出力端子及びアース端子となるボンデングパ
ッド４を２例えば、超音波ワイヤボンデングで配線する
ことにより２弾性表面波を使用した高周波バンドパスフ
ィルタが完成する。

以上２本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが９本発明は。

前記実施例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形し得ることは勿論である０例
えば９本発明は、水晶、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛等
の圧電材料で基板を構成してもよい。

【発明の効果〕

圧電性基板に金属櫛形電極及びボンデングパッド、配線
電極を形成した弾性表面波デバイス及びその製造方法で
あって、前記圧電性基板の表面に。

金属櫛形電極を形成する工程と、前記金属櫛形電極材料
とエツチングに選択性のあるボンデングパッド及び配線
電極層を形成する工程と、前記ボンデングパッド及び配
線電極層を前記金属櫛形電極材料とエツチングに選択性
のあるエツチング液でエツチングする工程とを備えたこ
とにより、金属櫛形電極の精度を高め、特性の良い弾性
表面波デバイスを歩留り良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は９本発明の一実施例である高周波バ
ンドパスフィルタの製造方法を各製造工程毎に示す断面
図。第５図は２本発明に係わる高周波バンドパスフィル
タの構成図。第６図から第・９図は、従来の高周波バン
ドパスフィルタの製造方法を各製造工程毎に示す断面図
である。 に基板、２：金属櫛形電極、３：密着改良中間金属、４
：ボンデングパッド及び配線電極、５：フォトレジスト
、６：リフトオフパターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．圧電性材料，及び金属櫛形電極，金属ボンデングパ
   ッド，前記金属櫛形電極と金属ボンデングパッドをつな
   ぐ金属配線電極から成る弾性表面波デバイスの製造方法
   であって，初めに前記金属櫛形電極を形成する工程と，
   次に前記金属櫛形電極材料と異なる金属材料から成る前
   記金属ボンデングパッド及び金属線電極を形成する工程
   とを備えたことを特徴とする弾性表面波デバイスとその
   製造方法。