JPH06232671A - 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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- JPH06232671A JPH06232671A JP1737493A JP1737493A JPH06232671A JP H06232671 A JPH06232671 A JP H06232671A JP 1737493 A JP1737493 A JP 1737493A JP 1737493 A JP1737493 A JP 1737493A JP H06232671 A JPH06232671 A JP H06232671A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 弾性表面波素子製造時の電気特性歩留を向上
する。 【構成】 反射器を形成する際、圧電基板のエッチング
工程を２回に分ける。１回目は異方性エッチングにより
設計値以上に溝を深く形成しておき、レジスト、マスク
を除去し、電気特性を確認した後に２回目のエッチング
を行う。２回目は等方性エッチングによる。プロキシミ
ティー効果により、溝と溝の間の凸部を主にエッチング
して溝の深さを最適値に合わせる。 【効果】 エッチング量コントロールの精度を要求せず
に、良好な特性を示す素子が得られる。
する。 【構成】 反射器を形成する際、圧電基板のエッチング
工程を２回に分ける。１回目は異方性エッチングにより
設計値以上に溝を深く形成しておき、レジスト、マスク
を除去し、電気特性を確認した後に２回目のエッチング
を行う。２回目は等方性エッチングによる。プロキシミ
ティー効果により、溝と溝の間の凸部を主にエッチング
して溝の深さを最適値に合わせる。 【効果】 エッチング量コントロールの精度を要求せず
に、良好な特性を示す素子が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は弾性表面波素子の製造
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水晶板等、圧電基板の表面に、く
し形金属電極による入力トランスデューサ及び、出力ト
ランスデューサを設け、この２つのトランスデューサを
挟む位置に反射器を設けた素子は、共振器やフィルタと
して用いられている。この反射器の形成方法の一つとし
て、圧電基板に複数の溝をすだれ状に形成し、音響イン
ピーダンスを変化させ、出力トランスデューサから遠ざ
かる弾性表面波を反射させる方法がとられている。この
ような反射器を用いた弾性表面波素子の製造は、以下の
工程によっている。圧電基板ウエハ上に金属で入力トラ
ンスデューサ及び出力トランスデューサを形成する。同
時に、反射器の溝と溝の間の凸部となる部分に金属マス
クを形成する。これらの形成は、金属蒸着・レジスト塗
布・パターン露光・現像・エッチング等の工程による。
次に圧電基板ウエハ上の反射器部のマスク以外の箇所に
レジストを形成し、トランスデューサを保護する。次に
反応性イオンエッチングにより反射器部の圧電基板に溝
を形成する。次に、トランスデューサを保護したレジス
ト及び、反射器の溝間の凸部を保護した金属のマスクを
除去する。以上の工程はウエハ上に多数の素子をバッチ
処理により形成する。次にウエハを切断し、素子を個々
に分割する。従来、以上の工程により圧電基板に形成し
た溝を反射器とする弾性表面波素子を製造している。
し形金属電極による入力トランスデューサ及び、出力ト
ランスデューサを設け、この２つのトランスデューサを
挟む位置に反射器を設けた素子は、共振器やフィルタと
して用いられている。この反射器の形成方法の一つとし
て、圧電基板に複数の溝をすだれ状に形成し、音響イン
ピーダンスを変化させ、出力トランスデューサから遠ざ
かる弾性表面波を反射させる方法がとられている。この
ような反射器を用いた弾性表面波素子の製造は、以下の
工程によっている。圧電基板ウエハ上に金属で入力トラ
ンスデューサ及び出力トランスデューサを形成する。同
時に、反射器の溝と溝の間の凸部となる部分に金属マス
クを形成する。これらの形成は、金属蒸着・レジスト塗
布・パターン露光・現像・エッチング等の工程による。
次に圧電基板ウエハ上の反射器部のマスク以外の箇所に
レジストを形成し、トランスデューサを保護する。次に
反応性イオンエッチングにより反射器部の圧電基板に溝
を形成する。次に、トランスデューサを保護したレジス
ト及び、反射器の溝間の凸部を保護した金属のマスクを
除去する。以上の工程はウエハ上に多数の素子をバッチ
処理により形成する。次にウエハを切断し、素子を個々
に分割する。従来、以上の工程により圧電基板に形成し
た溝を反射器とする弾性表面波素子を製造している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の弾
性表面波素子の製造方法においては次のような問題点が
あった。すなわち、溝を形成する際、反応性イオンエッ
チングのエッチングレートを一定に保つことが困難で、
溝の深さをコントロールしてエッチングすることが不可
能であった。反射器部の溝と、溝間の凸部の音響インピ
ーダンスの比は溝の深さによって決定され、音響インピ
ーダンスの比は弾性表面波素子の電気特性に影響する。
このため従来の弾性表面波素子の製造方法では、反射器
部の音響インピーダンスの比をコントロールすることが
困難で、良好な電気特性を得られる確率が低く、著しく
製造コストがかかるといった問題があった。また、溝を
形成する工程に於いて弾性表面波素子は下記の状態とな
る。 １．素子表面に、金属マスクやレジストが存在する。 ２．多数の素子が圧電基板ウエハ上に存在する。 素子の電気特性を測定することを考えると、上記の状態
が要因となって、以下に示す不具合が生じる。 １．素子の完成時と、溝を形成する工程時では、素子表
面の状態が異なるため、弾性表面波の発生条件が異な
る。 ２．電気特性を測定するための回路と、素子との接続が
困難である。 上記により、反射器の溝を形成する工程に於いて弾性表
面波素子の電気特性を測定することは事実上不可能であ
る。このため従来の弾性表面波素子の製造方法では、調
整により良好な電気特性を得ることが出来ず、製造コス
トがかかっていた。
性表面波素子の製造方法においては次のような問題点が
あった。すなわち、溝を形成する際、反応性イオンエッ
チングのエッチングレートを一定に保つことが困難で、
溝の深さをコントロールしてエッチングすることが不可
能であった。反射器部の溝と、溝間の凸部の音響インピ
ーダンスの比は溝の深さによって決定され、音響インピ
ーダンスの比は弾性表面波素子の電気特性に影響する。
このため従来の弾性表面波素子の製造方法では、反射器
部の音響インピーダンスの比をコントロールすることが
困難で、良好な電気特性を得られる確率が低く、著しく
製造コストがかかるといった問題があった。また、溝を
形成する工程に於いて弾性表面波素子は下記の状態とな
る。 １．素子表面に、金属マスクやレジストが存在する。 ２．多数の素子が圧電基板ウエハ上に存在する。 素子の電気特性を測定することを考えると、上記の状態
が要因となって、以下に示す不具合が生じる。 １．素子の完成時と、溝を形成する工程時では、素子表
面の状態が異なるため、弾性表面波の発生条件が異な
る。 ２．電気特性を測定するための回路と、素子との接続が
困難である。 上記により、反射器の溝を形成する工程に於いて弾性表
面波素子の電気特性を測定することは事実上不可能であ
る。このため従来の弾性表面波素子の製造方法では、調
整により良好な電気特性を得ることが出来ず、製造コス
トがかかっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る弾性表面
波素子の製造方法は、反射器部のエッチング工程を２回
に分け、１回目は異方性エッチングにより、設計値以上
に溝を深く形成しておき、その後、素子を個々に分割し
電気特性を確認した後に、２回目のエッチングを等方性
エッチングによって行い、溝と溝の間の凸部を主にエッ
チングすることにより溝の深さを減少させるものであ
る。
波素子の製造方法は、反射器部のエッチング工程を２回
に分け、１回目は異方性エッチングにより、設計値以上
に溝を深く形成しておき、その後、素子を個々に分割し
電気特性を確認した後に、２回目のエッチングを等方性
エッチングによって行い、溝と溝の間の凸部を主にエッ
チングすることにより溝の深さを減少させるものであ
る。
【０００５】
【作用】この発明においては、反射器の溝の深さを調整
する工程を有するため、製造される弾性表面波素子が良
好な電気特性を得る確率が高くなる。またこの発明の調
整方法によれば、溝の深さを調整する工程に於いて弾性
表面波素子は下記の状態となる。 １．素子表面に、金属マスクやレジストが存在しない。 ２．素子が個々に分断されている。 これにより、溝の深さを調整する工程に於て、電気特性
の測定が可能な状態となる。よって、カット・アンド・
トライによる調整や、特性をリアルタイムでモニタリン
グしながらの調整が可能となり、電気特性の歩留向上が
図れる。
する工程を有するため、製造される弾性表面波素子が良
好な電気特性を得る確率が高くなる。またこの発明の調
整方法によれば、溝の深さを調整する工程に於いて弾性
表面波素子は下記の状態となる。 １．素子表面に、金属マスクやレジストが存在しない。 ２．素子が個々に分断されている。 これにより、溝の深さを調整する工程に於て、電気特性
の測定が可能な状態となる。よって、カット・アンド・
トライによる調整や、特性をリアルタイムでモニタリン
グしながらの調整が可能となり、電気特性の歩留向上が
図れる。
【０００６】
【実施例】実施例１．この発明の一実施例を、図１〜図
８によって説明する。図１は圧電基板ウエハ１の表面
に、金属の入力トランスデューサ２、金属の出力トラン
スデューサ３、金属の反射器形成用マスク４を形成した
状態の、圧電基板ウエアの断面図である。図１から、次
の工程（トランスデューサを保護するレジスト５を形成
する）を経た状態を図２に示す。次の工程（異方性の反
応性イオンエッチングにより、圧電基板の一部を一方向
にエッチングし、反射器となる溝の凹部６を形成する）
を経た状態を図３に示す。次の工程（反応性イオンエッ
チングからトランスデューサを保護するレジスト５を取
り去り、金属マスク４を取り去るウエットエッチングか
らトランスデューサを保護するレジスト７を形成す）を
経た状態を図４に示す。次の工程（反射器部の溝の凸部
を保護していた反射器形成用マスクを取り去る）を経た
状態を図５に示す。次の工程（レジスト７を取り去り、
圧電基板ウエハを切断して素子を個々に分割する）を経
た状態を図６に示す。次の工程（素子３を接着剤９によ
ってパッケージ１０に固定する。ワイヤ１１によって入
力トランスデューサ２、及び出力トランスデューサ３と
パッケージのリード１２を接続する）を経た状態を図７
に示す。次の工程（電気特性調整のための等方性の反応
性イオンエッチングを行ない、反射器部の溝の凸部及び
凹部を削る。）を経た状態を図８に示す。このエッチン
グではイオンの加速を弱くして、イオンの進行方向が一
定にならないようにする。溝の凹部では有効に加速され
たイオンの到達量が減り、プロキシミティー効果があら
われて、凹部に比較して凸部のエッチングレートが高く
なる。これにより凹部と凸部の高低差を、図７の状態に
比べ、低くする。トランスデューサの付近はイオンが到
達しないようにするため、エッチングされない。
８によって説明する。図１は圧電基板ウエハ１の表面
に、金属の入力トランスデューサ２、金属の出力トラン
スデューサ３、金属の反射器形成用マスク４を形成した
状態の、圧電基板ウエアの断面図である。図１から、次
の工程（トランスデューサを保護するレジスト５を形成
する）を経た状態を図２に示す。次の工程（異方性の反
応性イオンエッチングにより、圧電基板の一部を一方向
にエッチングし、反射器となる溝の凹部６を形成する）
を経た状態を図３に示す。次の工程（反応性イオンエッ
チングからトランスデューサを保護するレジスト５を取
り去り、金属マスク４を取り去るウエットエッチングか
らトランスデューサを保護するレジスト７を形成す）を
経た状態を図４に示す。次の工程（反射器部の溝の凸部
を保護していた反射器形成用マスクを取り去る）を経た
状態を図５に示す。次の工程（レジスト７を取り去り、
圧電基板ウエハを切断して素子を個々に分割する）を経
た状態を図６に示す。次の工程（素子３を接着剤９によ
ってパッケージ１０に固定する。ワイヤ１１によって入
力トランスデューサ２、及び出力トランスデューサ３と
パッケージのリード１２を接続する）を経た状態を図７
に示す。次の工程（電気特性調整のための等方性の反応
性イオンエッチングを行ない、反射器部の溝の凸部及び
凹部を削る。）を経た状態を図８に示す。このエッチン
グではイオンの加速を弱くして、イオンの進行方向が一
定にならないようにする。溝の凹部では有効に加速され
たイオンの到達量が減り、プロキシミティー効果があら
われて、凹部に比較して凸部のエッチングレートが高く
なる。これにより凹部と凸部の高低差を、図７の状態に
比べ、低くする。トランスデューサの付近はイオンが到
達しないようにするため、エッチングされない。
【０００７】前記によって製造した弾性表面波共振器の
無負荷Ｑの特性を図９に示す。弾性表面波共振器の無負
荷Ｑは、トランスデューサの形状、トランスデューサの
電極の厚み、圧電基板の組成、反射器の溝の深さ、等の
複数のパラメータによって決定される。図９は反射器の
溝の深さのみを変化させ、他のパラメータを固定した場
合の無負荷Ｑの変化を示す。製造工程が図７に示す段階
の時の無負荷Ｑを示すポイントは例えば、図９中のＡ点
となる。溝が最適値よりも深いため、不負荷Ｑは良好な
値に及んでいない。この後、エッチングにより反射器の
溝を浅くしていくと、無負荷Ｑは図９中のＡ点からＢ点
に向かって上昇していく。無負荷ＱがＢ点に到達するま
でエッチングをすることによって、良好な無負荷Ｑ特性
を示す弾性表面波共振器を得ることが出来る。エッチン
グ装置のチャンバ内に測定用ケーブルを引き込むことに
より、この調整は特性をモニタリングしながら行うこと
も可能である。
無負荷Ｑの特性を図９に示す。弾性表面波共振器の無負
荷Ｑは、トランスデューサの形状、トランスデューサの
電極の厚み、圧電基板の組成、反射器の溝の深さ、等の
複数のパラメータによって決定される。図９は反射器の
溝の深さのみを変化させ、他のパラメータを固定した場
合の無負荷Ｑの変化を示す。製造工程が図７に示す段階
の時の無負荷Ｑを示すポイントは例えば、図９中のＡ点
となる。溝が最適値よりも深いため、不負荷Ｑは良好な
値に及んでいない。この後、エッチングにより反射器の
溝を浅くしていくと、無負荷Ｑは図９中のＡ点からＢ点
に向かって上昇していく。無負荷ＱがＢ点に到達するま
でエッチングをすることによって、良好な無負荷Ｑ特性
を示す弾性表面波共振器を得ることが出来る。エッチン
グ装置のチャンバ内に測定用ケーブルを引き込むことに
より、この調整は特性をモニタリングしながら行うこと
も可能である。
【０００８】実施例２．上記実施例では弾性表面波共振
器の無負荷Ｑ特性の調整について説明したが、弾性表面
波共振器の通過損失の調整であってもよく、同様の効果
を奏する。
器の無負荷Ｑ特性の調整について説明したが、弾性表面
波共振器の通過損失の調整であってもよく、同様の効果
を奏する。
【０００９】実施例３．上記実施例では弾性表面波共振
器の無負荷Ｑ特性の調整について説明したが、弾性表面
波フィルタのスプリアスの調整であってもよく、同様の
効果を奏する。
器の無負荷Ｑ特性の調整について説明したが、弾性表面
波フィルタのスプリアスの調整であってもよく、同様の
効果を奏する。
【００１０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば弾性表
面波素子の反射器の形成過程において、電気特性の測定
及び調整が可能となるため、反応性イオンエッチングの
コントロールの精度を要求せずに良好な特性を示す素子
が得られ、製造コストを飛躍的に下げる事ができる効果
がある。
面波素子の反射器の形成過程において、電気特性の測定
及び調整が可能となるため、反応性イオンエッチングの
コントロールの精度を要求せずに良好な特性を示す素子
が得られ、製造コストを飛躍的に下げる事ができる効果
がある。
【図１】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】この発明における、弾性表面波素子の製造方法
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図９】この発明における方法にて製造した素子の特性
の例を示す特性図である。
の例を示す特性図である。
１ 圧電基板ウエハ ２ 入力トランスデューサ ３ 出力トランスデューサ ４ 反射器形成用マスク ５ 反応性イオンエッチング用レジスト ６ 反射器の溝の凹部 ７ ウエットエッチング用レジスト ８ 分割した素子 ９ 接着剤 １０ パッケージ １１ ワイヤ １２ リード
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電基板上に、電気信号を弾性表面波に
変換する入力トランスデューサと、弾性表面波を電気信
号に変換する出力トランスデューサを設け、この２つの
トランスデューサを挟む２箇所の圧電基板上に、反射器
を形成するすだれ状の複数の溝をあらかじめ設計値以上
の深さに加工して、弾性表面波共振器となる素子を形成
するとともに、無負荷Ｑの値または通過損失の値を測定
する測定装置を上記の素子に接続して、その素子の無負
荷Ｑの値または通過損失の値を測定し、その測定結果に
基づき溝間の凸部の高さを削ることにより、反射器を形
成する溝の深さを調整することを特徴とする弾性表面波
素子の製造方法。 - 【請求項２】 圧電基板上に、電気信号を弾性表面波に
変換する入力トランスデューサと、弾性表面波を電気信
号に変換する出力トランスデューサを設け、この２つの
トランスデューサを挟む２箇所の圧電基板上に、反射器
を形成するすだれ状の複数の溝をあらかじめ設計値以上
の深さに加工して、弾性表面波フィルタとなる素子を形
成するとともに、スプリアス特性を測定する測定装置を
上記の素子に接続して、その素子のスプリアス特性を測
定し、その測定結果に基づき溝間の凸部の高さを削るこ
とにより、反射器を形成する溝の深さを調整することを
特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1737493A JPH06232671A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 弾性表面波素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1737493A JPH06232671A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 弾性表面波素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232671A true JPH06232671A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11942247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1737493A Pending JPH06232671A (ja) | 1993-02-04 | 1993-02-04 | 弾性表面波素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06232671A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7296329B1 (en) * | 2000-02-04 | 2007-11-20 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| JP2012004897A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器および電子機器 |
| JP2012034082A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Japan Radio Co Ltd | 表面弾性波デバイス |
| JP2014112949A (ja) * | 2009-02-27 | 2014-06-19 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波共振子、および弾性表面波発振器 |
| JP2015029358A (ja) * | 2014-10-29 | 2015-02-12 | セイコーエプソン株式会社 | 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器および電子機器 |
-
1993
- 1993-02-04 JP JP1737493A patent/JPH06232671A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7296329B1 (en) * | 2000-02-04 | 2007-11-20 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| US8631547B2 (en) | 2000-02-04 | 2014-01-21 | Agere Systems Inc. | Method of isolation for acoustic resonator device |
| JP2014112949A (ja) * | 2009-02-27 | 2014-06-19 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波共振子、および弾性表面波発振器 |
| JP2012004897A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器および電子機器 |
| JP2012034082A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Japan Radio Co Ltd | 表面弾性波デバイス |
| JP2015029358A (ja) * | 2014-10-29 | 2015-02-12 | セイコーエプソン株式会社 | 弾性表面波共振子、弾性表面波発振器および電子機器 |
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