KR20100046024A - 탄성파 소자, 듀플렉서, 통신 모듈, 및 통신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 탄성파 소자는, 탄성파를 여진하는 전극을 포함하는 공진기(2)와, 공진기(2)를 전기적으로 접속하도록 배치된 급전 배선부(3)와, 공진기(2) 및 급전 배선부(3)가 표면에 형성된 압전 기판(4)과, 압전 기판(4) 상에서 공진기(2)를 덮도록 형성된 제2 매질(5)과, 압전 기판(4) 상에서 적어도 제2 매질(5) 및 급전 배선부(3)를 덮도록 형성된 제3 매질(6)을 구비하고, 급전 배선부(3)는, 압전 기판(4)의 표면에 접하고 있는 측면(34)과 압전 기판(4)의 표면(4a)에서 이루는 제1 각도 θ가, 둔각으로 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 부식이 발생하지 않고, 또한 급전 배선부에서의 전기 저항이 낮은 신뢰성이 우수한 탄성파 소자를 실현할 수 있다.
Description
본 발명은, 휴대 전화 단말기, PHS(Personal Handy-phone System) 단말기, 무선 LAN 시스템 등의 이동체 통신 기기(고주파 무선 통신 기기)에 탑재되는 탄성파 소자에 관한 것이다. 또한, 그와 같은 탄성파 소자를 구비한 듀플렉서, 통신 모듈, 및 통신 장치에 관한 것이다.
탄성파를 응용한 장치의 하나로서, 탄성 표면파(SAW : Surface Acoustic Wave) 디바이스가 이전부터 잘 알려져 있다. 이 SAW 디바이스는, 예를 들면 휴대 전화 단말기에서 일반적으로 사용되는 45㎒∼2㎓의 주파수대에서의 무선 신호를 처리하는 각종 회로에 이용된다. 이와 같은 회로는, 예를 들면 송신 밴드 패스 필터, 수신 밴드 패스 필터, 국부 발진 필터, 안테나 공용기, IF 필터, FM 변조기 등에 이용되고 있다.
전술한 바와 같은 휴대 전화 단말기는, 옥외나 옥내 등 다양한 온도 환경 하에서 사용되는 경우가 많다. 따라서, SAW 디바이스는, 다양한 온도 환경 하에서 안정된 동작을 행할 수 있는 특성을 가질 필요가 있다. 특허 문헌 1에는, SAW 디바이스의 온도 특성을 향상시키기 위해서, 압전 기판 상에, 압전 기판과 온도 특성의 부호가 상이한 산화실리콘막을 성막한 탄성파 소자가 개시되어 있다. 그러나, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 구성에서는, 탄성파 소자가 대형화되게 된다고 하는 문제가 있다.
특허 문헌 2, 3, 비특허 문헌 1에는, 러브파를 이용하는 탄성파 소자나, 상이한 매질의 경계를 전파하는 경계파를 이용하는 탄성 경계파 소자가 개시되어 있다. 어느 구성에서도, 온도 특성의 개선 및 탄성파 소자의 소형화를 실현할 수 있다.
도 13a는 특허 문헌 2에 개시되어 있는 탄성파 소자의 평면도이다. 도 13b는 도 13a에서의 Y-Y 부분의 단면이다. 도 13a 및 도 13b에 도시하는 바와 같이, 탄성파 소자는, 압전 기판(104)(제1 매질) 상에 전극으로 구성된 공진기(102)가 형성되어 있다. 공진기(102)는, 빗살 전극(102a)과 반사기(102b)와 단자부(102c)로 구성되어 있다. 유전체층(105)(제2 매질)은, 압전 기판(104) 상에서 빗살 전극(102a) 및 반사기(102b)를 덮도록 형성되고, 단자부(102c)는 노출되도록 형성되어 있다. 유전체층(105)의 두께는, 공진기(102)를 구성하고 있는 전극보다도 두껍고, 탄성 표면파의 파장을 λ로 하였을 때에 대략 0.3×λ 정도이다.
도 14a는 특허 문헌 3에 개시되어 있는 탄성 경계파 소자의 평면도이다. 도 14b는 도 14a에서의 Y-Y 부분의 단면이다. 도 14a 및 도 14b에서, 도 13a 및 도 13b와 마찬가지의 구성에 대해서는 동일 번호를 부여하고 설명을 생략한다. 도 14a 및 도 14b에 도시하는 구성은, 도 13a 및 도 13b에 도시하는 유전체층(105) 상에 제3 매질(106)을 형성한 것이다.
본 발명자들은, 도 13a 및 도 13b에 도시하는 탄성파 소자, 혹은 도 14a 및 도 14b에 도시하는 탄성 경계파 소자의 신뢰성의 평가를 행하였다. 이하, 일례로서, 도 14a 및 도 14b에 도시하는 탄성 경계파 소자의 신뢰성 평가에 대하여 설명한다.
도 15a는 시작에서 이용한 탄성 경계파 소자(필터)의 구조이다. 도 15b는 도 15a에서의 X-X 부분의 단면이다. 도시한 탄성 경계파 소자는, 압전 기판(LiNbO3 등)(104) 상에, 전극으로 구성되는 공진기(102) 및 급전 배선부(103), 유전체층(105)(제2 매질), 및 제3 매질(106)을 형성하여 구성되어 있다. 다음으로, 도 15a 및 도 15b에 도시하는 탄성 경계파 소자의 제조 방법에 대하여 설명한다.
우선, 도 16a에 도시하는 바와 같이, 압전 기판(104) 상에 공진기(102)를 형성한다. 공진기(102)는, 접속 형태에 따른 직렬 공진기(112)과 병렬 공진기(122)로 구성된다. 빗살형 전극(102a) 및 반사기(102b)는, 통과 특성을 고려하여 Cu로 형성하였다.
다음으로, 도 16b에 도시하는 바와 같이, 각 공진기(102)를 전기적으로 접속하는 전극으로 구성된 급전 배선부(103)를 형성한다. 급전 배선부(103)는, 전기 저항의 저감을 도모하기 위해 Cu로 형성하였다. 급전 배선부(103)에서의 전극의 두께는, 공진기(102)를 구성하고 있는 전극의 두께보다도 두껍게 하여, 전기 저항을 내리고 있다.
다음으로, 도 16c에 도시하는 바와 같이, 제2 매질(105)로 공진기(102)를 피복한다. 제2 매질(105)은, 산화실리콘(SiO2)을 이용하였다. 또한, 제2 매질(105)은, 공진기(102)만을 피복하고, 급전 배선부(103)는 방열을 고려하여 피복하고 있지 않다. 또한，SiO2의 성막은, 화학 증착법(CVD법. CVD : Chemical Vapor Deposition)을 이용하였다. 제2 매질(105)의 형성 후, 여분의 SiO2는 드라이 에칭을 실시하여 제거하였다.
다음으로, 도 16d에 도시하는 바와 같이, 제3 매질(106)로 공진기(102) 및 급전 배선부(103)를 피복한다. 본 구성에서는, 제3 매질(106)은 알루미나(Al2O3)를 이용하였다. 알루미나의 성막은, 일반적인 스퍼터법을 사용하였다. 또한, 제3 매질(103)을 형성할 때, 급전 배선부(103) 상의 단자 전극(107)을 형성하는 영역을 노출시키기 위한 패터닝은, 리프트 오프법을 사용하였다. 또한, 더미 전극(107c)을 형성하는 영역도 마찬가지의 방법으로 노출시켰다.
다음으로, 도 16e에 도시하는 바와 같이, 제3 매질(106) 상에서 노출시킨 급전 배선부(103)의 개소에 단자 전극(107)을 형성한다. 단자 전극(107)은, 전기 신호를 입출력 가능한 입출력 전극(107a)과, 접지 전극(107b)과, 더미 전극(107c)으로 구성되어 있다. 단자 전극(107)은, Au 범프를 형성하기 위해서, Au로 형성하였다.
이상과 같이, 종래의 탄성 경계파 소자는, 단자 전극(107)만 노출시키고, 단자 전극(107) 이외의 부분은 제3 매질(106)로 피복하는 구조로 하였다.
비특허 문헌 1 : Masatsune Yamaguchi, Takashi Yamashita, Ken-ya Hashimoto, Tatsuya Omori, 「Highly Piezoelectric Boundary Waves in Si/SiO2/LiNbO3 Structure」, Proceeding of 1998 IEEE International Frequency Control Symposium, (미국), IEEE, 1998년，p484-488
상기 제조 방법에 기초하여 완성한 탄성 경계파 소자에 대하여 신뢰성 시험을 행하였다. 신뢰성 시험은, 일반적인 프레셔 쿠커 시험을 이용하여, 온도 120℃/습도 95%의 분위기 하에 탄성 경계파 소자를 폭로하고, 96시간 후에 상기 분위기 하로부터 탄성 경계파 소자를 취출하여, 탄성 경계파 소자의 부식 상태(형편)를 조사하였다.
그 결과, 급전 배선부(103)에서 부식이 발생되어 있는 것이 판명되었다. 도 17은, 신뢰성 시험 후의 탄성파 소자에서의 급전 배선부 근방의 구성을 도시하고, 도 15a에서의 W-W 부분의 단면을 도시한다. 급전 배선부(103)에서 발생한 부식부(109) 및 그 근방의 상태를 조사한 바, 제3 매질(106)의 막 내에서, 제3 매질(106)의 표면(106a)부터 급전 배선부(103)까지 통하는 조그마한 공극(108)이 생겨 있는 것을 알 수 있었다. 이 공극(108)을 통하여, 외부로부터 수분이 침입하여, 급전 배선부(103)에 부식이 발생한 것을 알 수 있었다. 이 공극(108)은, 압전 기판(104)의 표면(104a)과 단부(103a)의 표면에서 이루는 각도가 수직 혹은 예각이면, 제3 매질(106)을 성막하는 과정에서 급전 배선부(103)와 압전 기판(104)의 단차에 기인하여 형성되게 된다.
또한, 공진기(102)에는, 부식이 발생하지 않았다. 그 이유는, 공진기(102)를 구성하고 있는 전극의 두께가 급전 배선부(103)를 구성하고 있는 전극의 두께보다도 얇기 때문에, 공진기(102)와 압전 기판(104)의 표면(104a)과의 단차가 거의 없어, 급전 배선부(103)부터 외부까지 연통하는 공극이 형성되지 않기 때문이었다. 또한, 공진기(102)가, 제2 매질(105)(SiO2) 및 제3 매질(106)(알루미나)의 2층으로 덮어져 있는 것도, 부식이 발생하지 않는 원인인 것을 알 수 있었다.
또한, 도 13a 및 도 13b에 도시하는 탄성파 소자에 대하여, 상기와 마찬가지의 방법에 기초하여 신뢰성 시험을 행한 바, 마찬가지로 급전 배선부에서 부식이 발생하는 것을 알 수 있었다.
도 13a, 도 13b, 도 14a, 및 도 14b에 도시하는 구성에서는, 급전 배선부(103)와 압전 기판(104)의 단차에 의해 제3 매질(106)에 공극(108)이 생겨, 급전 배선부(103)에 부식이 발생한다.
급전 배선부(103)와 압전 기판(104)의 단차를 작게 하기 위해서, 급전 배선부(103)를 구성하고 있는 전극을 얇게 하는 방법이 생각되지만, 급전 배선부(103)을 얇게 하게 되면 급전 배선부(103)의 단면적이 작아져, 전기 저항이 증가하게 된다.
이와 같이 종래의 탄성파 소자나 탄성 경계파 소자는, 신뢰성이 낮다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 부식이 발생하지 않고, 또한 급전 배선부에서의 전기 저항이 낮은 신뢰성이 우수한 탄성파 소자, 듀플렉서, 통신 모듈, 통신 장치를 실현하는 것이다.
본 발명의 탄성파 소자는, 탄성파를 여진하는 전극을 포함하는 공진기와, 상기 공진기에 전기적으로 접속하도록 배치된 급전 배선부와, 상기 공진기 및 상기 급전 배선부가 표면에 형성된 제1 매질과, 상기 제1 매질 상에서 상기 공진기를 덮도록 형성된 제2 매질과, 상기 제1 매질 상에서 적어도 상기 제2 매질 및 상기 급전 배선부를 덮도록 형성된 제3 매질을 구비하고, 상기 급전 배선부는, 상기 제1 매질의 표면에 접하고 있는 측면과 상기 제1 매질의 표면에서 이루는 제1 각도가, 둔각으로 형성되어 있는 것이다.
본 발명의 탄성파 소자의 제조 방법은, 제1 매질 상에 레지스트를 도포하는 제1 공정과, 상기 제1 매질 상에 급전 배선부를 형성 가능하도록, 상기 레지스트를 패터닝하는 제2 공정과, 상기 제1 매질 상에 상기 급전 배선부를 구성하는 재료를 성막하는 제3 공정과, 상기 레지스트를 제거하는 제4 공정과, 상기 급전 배선부를 덮도록 제3 매질을 성막하는 제5 공정을 구비하고, 상기 제2 공정에서, 상기 제1 매질의 표면과, 패터닝 후의 상기 레지스트에서 상기 제1 매질에 접하는 측면에서 이루는 각도가, 예각으로 되도록 상기 레지스트의 패터닝을 행하는 것이다.
본 발명에 따르면, 신뢰성이 우수한 탄성파 소자, 듀플렉서, 통신 모듈, 통신 장치를 실현할 수 있다.
도 1a는 본 실시 형태의 탄성파 소자의 구성을 도시하는 평면도.
도 1b는 도 1a에서의 Z-Z 부분의 단면도.
도 2a는 압전 기판 상에 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 2b는 도 2a에서의 Z-Z 부분의 단면도.
도 3a는 압전 기판 상에 급전 배선부(3)를 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 3b는 도 3a에서의 Z-Z 부분의 단면도.
도 4는 공진기 상에 제2 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 5는 압전 기판 상에 제3 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 6은 제3 매질 상의 노출된 급전 배선부(3) 상에 단자 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 7a는 압전 기판 상에 레지스트를 형성한 상태를 도시하는 단면도.
도 7b는 레지스트를 패터닝한 상태를 도시하는 단면도.
도 7c는 급전 배선부를 성막한 상태를 도시하는 단면도(제1 방법).
도 7d는 레지스트를 제거한 상태를 도시하는 단면도(제1 방법).
도 7e는 급전 배선부를 성막한 상태를 도시하는 단면도(제2 방법).
도 7f는 레지스트를 제거한 상태를 도시하는 단면도(제2 방법).
도 8은 본 실시 형태의 탄성파 소자에서의 급전 배선부 근방의 단면도.
도 9는 본 실시 형태의 탄성파 소자에서의 단자 전극 근방의 단면도.
도 10은 듀플렉서의 구성을 도시하는 블록도.
도 11은 통신 모듈의 구성을 도시하는 블록도.
도 12는 통신 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 13a는 종래의 탄성파 소자의 구성을 도시하는 평면도.
도 13b는 도 13a에서의 Y-Y 부분의 단면도.
도 14a는 종래의 탄성 경계파 소자의 구성을 도시하는 평면도.
도 14b는 도 14a에서의 Y-Y 부분의 단면도.
도 15a는 평가 시험에 이용한 종래의 탄성파 소자의 구성을 도시하는 평면도.
도 15b는 도 15a에서의 W-W 부분의 단면도.
도 16a는 압전 기판 상에 공진기를 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16b는 압전 기판 상에 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16c는 공진기 상에 제2 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16d는 압전 기판 상에 제3 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16e는 제3 매질 상에서 노출된 전극 상에 단자 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 17은 종래의 탄성파 소자에서의 급전 배선부 근방의 단면도.
도 1b는 도 1a에서의 Z-Z 부분의 단면도.
도 2a는 압전 기판 상에 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 2b는 도 2a에서의 Z-Z 부분의 단면도.
도 3a는 압전 기판 상에 급전 배선부(3)를 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 3b는 도 3a에서의 Z-Z 부분의 단면도.
도 4는 공진기 상에 제2 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 5는 압전 기판 상에 제3 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 6은 제3 매질 상의 노출된 급전 배선부(3) 상에 단자 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 7a는 압전 기판 상에 레지스트를 형성한 상태를 도시하는 단면도.
도 7b는 레지스트를 패터닝한 상태를 도시하는 단면도.
도 7c는 급전 배선부를 성막한 상태를 도시하는 단면도(제1 방법).
도 7d는 레지스트를 제거한 상태를 도시하는 단면도(제1 방법).
도 7e는 급전 배선부를 성막한 상태를 도시하는 단면도(제2 방법).
도 7f는 레지스트를 제거한 상태를 도시하는 단면도(제2 방법).
도 8은 본 실시 형태의 탄성파 소자에서의 급전 배선부 근방의 단면도.
도 9는 본 실시 형태의 탄성파 소자에서의 단자 전극 근방의 단면도.
도 10은 듀플렉서의 구성을 도시하는 블록도.
도 11은 통신 모듈의 구성을 도시하는 블록도.
도 12는 통신 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 13a는 종래의 탄성파 소자의 구성을 도시하는 평면도.
도 13b는 도 13a에서의 Y-Y 부분의 단면도.
도 14a는 종래의 탄성 경계파 소자의 구성을 도시하는 평면도.
도 14b는 도 14a에서의 Y-Y 부분의 단면도.
도 15a는 평가 시험에 이용한 종래의 탄성파 소자의 구성을 도시하는 평면도.
도 15b는 도 15a에서의 W-W 부분의 단면도.
도 16a는 압전 기판 상에 공진기를 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16b는 압전 기판 상에 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16c는 공진기 상에 제2 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16d는 압전 기판 상에 제3 매질을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 16e는 제3 매질 상에서 노출된 전극 상에 단자 전극을 형성한 상태를 도시하는 평면도.
도 17은 종래의 탄성파 소자에서의 급전 배선부 근방의 단면도.
본 발명의 탄성파 소자는, 탄성파를 여진하는 전극을 포함하는 공진기와, 상기 공진기에 전기적으로 접속하도록 배치된 급전 배선부와, 상기 공진기 및 상기 급전 배선부가 표면에 형성된 제1 매질과, 상기 제1 매질 상에서 상기 공진기를 덮도록 형성된 제2 매질과, 상기 제1 매질 상에서 적어도 상기 제2 매질 및 상기 급전 배선부를 덮도록 형성된 제3 매질을 구비하고, 상기 급전 배선부는, 상기 제1 매질의 표면에 접하고 있는 측면과 상기 제1 매질의 표면에서 이루는 제1 각도가, 둔각으로 형성되어 있는 것이다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 제3 매질을 형성할 때에 공극이 발생하는 것을 억제하여, 급전 배선부에서 수분에 의한 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 탄성파 소자의 제조 방법은, 제1 매질 상에 레지스트를 도포하는 제1 공정과, 상기 제1 매질 상에 급전 배선부를 형성 가능하도록, 상기 레지스트를 패터닝하는 제2 공정과, 상기 제1 매질 상에 상기 급전 배선부를 구성하는 재료를 성막하는 제3 공정과, 상기 레지스트를 제거하는 제4 공정과, 상기 급전 배선부를 덮도록 제3 매질을 성막하는 제5 공정을 구비하고, 상기 제2 공정에서, 상기 제1 매질의 표면과, 패터닝 후의 상기 레지스트에서 상기 제1 매질에 접하는 측면에서 이루는 각도가, 예각으로 되도록 상기 레지스트의 패터닝을 행하는 것이다. 이와 같은 제조 방법으로 함으로써, 급전 배선부의 측면에 순테이퍼 형상을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자 및 그 제조 방법은, 상기 구성 및 방법을 기본으로 하여, 이하와 같은 다양한 양태를 취할 수 있다.
즉, 본 발명의 탄성파 소자는, 상기 공진기에서, 상기 제1 매질의 표면에 접하고 있는 측면과 상기 제1 매질의 표면에서 이루는 제2 각도가, 상기 제1 각도보다도 작은 구성으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 급전 배선부는, 상기 제1 매질의 표면에 형성된 제3 층과, 상기 제3 층의 상부에 형성된 제2 층과, 상기 제2 층의 상부에 형성된 제1 층으로 구성되고, 상기 제1 층 및 상기 제3 층은, 상기 제2 층보다도 내부식성이 높은 재료로 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 설령 급전 배선부에 수분이 침입하였다고 하여도, 급전 배선부가 부식되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 제2 층은, 구리를 주성분으로 하는 재료로 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 전기 저항이 낮은 급전 배선부를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 제1 층 또는 상기 제3 층은, 상기 급전 배선부의 측면에서 상기 제2 층을 피복하도록 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 제2 층이 비교적 내부식성이 낮은 재료로 형성되어 있었다고 해도, 제2 층이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 제1 층 또는 상기 제3 층은, 티탄, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 백금, 및 금 중 어느 1개 혹은 2개 이상의 금속으로 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 설령 급전 배선부에 수분이 침입하였다고 해도, 급전 배선부가 부식되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 제1 층 또는 제3 층을 티탄으로 형성함으로써, 높은 내부식성을 실현할 수 있음과 함께, 인접하는 층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 층 또는 제3 층을 니켈로 형성함으로써, 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 제3 매질은, 상기 급전 배선부의 일부 또는 모두를 피복하고 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 급전 배선부에서 발생한 열을 효율적으로 방열할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 제3 매질은, 알루미나로 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 급전 배선부에서 발생한 열을 효율적으로 방열할 수 있다. 특히 알루미나는 열전도성이 우수하기 때문에, 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 급전 배선부에 포함되는 전극에 전기적으로 접속되고, 상기 제3 매질로 피복되지 않도록 형성된 단자 전극을 더 구비하고, 상기 단자 전극은, 티탄 및 금으로 형성되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 금 범프를 실현할 수 있음과 함께, 티탄은 밀착성이 좋기 때문에 단자 전극과 급전 배선부에 포함되는 전극을 확실하게 접속할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자에서, 상기 급전 배선부는, 상기 공진기를 구성하는 전극과 동일한 전극을 내포하는 구성으로 할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 공진기와 급전 배선부를 구성하고 있는 전극을 동시에 형성할 수 있어, 제조 공수를 삭감할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자의 제조 방법에서, 상기 제5 공정에서, 상기 제3 매질은, 스퍼터법, 진공 증착법, 또는 화학 증착법으로 형성되는 방법으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자의 제조 방법에서, 상기 급전 배선부는, 리프트 오프법에 의해 패터닝되는 방법으로 할 수 있다. 이와 같은 방법으로 함으로써, 급전 배선부에서의 순테이퍼 부분을 용이하게 형성할 수 있다.
<실시 형태>
〔1. 탄성파 소자의 구성〕
도 1a는 실시 형태 1에서의 탄성파 소자의 구성을 도시한다. 도 1b는 도 1a에서의 Z-Z 부분의 단면이다.
탄성파 소자(1)는, 공진기(2), 급전 배선부(3), 압전 기판(4), 제2 매질(5), 제3 매질(6), 단자 전극(7)을 포함한다. 또한, 도 1a에서, 도시를 명료하게 하기 위해서, 제3 매질(6)의 도시는 생략하였다. 또한, 도 1a에서, 도시를 명료하게 하기 위해서, 급전 배선부(3) 및 단자 전극(7)에 영역 해칭을 부여하였다.
공진기(2)는, 압전 기판(4) 상에 형성되어 있다. 또한, 공진기(2)는, 통전함으로써 소정 주파수에서 진동하는 빗살 전극(2a)과, 빗살 전극(2a)의 양측에 인접 배치되며 빗살 전극(2a)에서 발생한 진동을 반사하는 반사기(2b)로 구성되어 있다. 또한, 빗살 전극(2a) 및 반사기(2b)의 두께는, 예를 들면 100∼300㎚로 하였다.
급전 배선부(3)는, 각 공진기(2)를 전기적으로 접속하도록 압전 기판(4) 상에 형성되어 있다. 급전 배선부(3)는, 도 1b에 도시하는 바와 같이 전극(35)을 덮도록 제1 층(31), 제2 층(32), 제3 층(33)이 형성되어 있다. 또한, 급전 배선부(3)는, 적어도 제1 층(31)의 상면의 폭 방향의 치수는, 전극(35)의 폭 방향의 치수보다도 크게 형성되어 있다. 제2 층(32)은, 전기 저항이 낮은 구리(Cu)로 구성하는 것이 바람직하다. 제1 층(31) 및 제3 층(33)은, 제2 층(32)을 협지하도록 형성되고, 부식에 대하여 내성을 갖는 금속 재료로 구성되어 있다. 제1 층(31) 및 제3 층(33)의 재료로서는, 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 백금(Pt), 금(Au) 중 어느 1개, 혹은 2개 이상으로부터 선택할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 층(31) 및 제3 층(33)의 재료로서, 부식에 대한 내성이 높고 또한 제2 층(32)이나 압전 기판(4)과의 밀착성이 높은 Ti를 사용하였다. 또한, 제1 층(31) 및 제3 층(33)에 Ni를 사용함으로써, 저코스트로 실현할 수 있다. 또한, 도 1b에 도시하는 바와 같이, 급전 배선부(3)의 측면(34)은, 압전 기판(4)의 표면(4a)에 대한 제1 각도 θ가 둔각으로 되어 있는 순테이퍼 형상으로 하고 있다. 또한, 측면(34)은, 제1 층(31)의 엣지부(31a)부터 제3 층(33)의 엣지부(33a)(압전 기판(4)과 접하는 개소)까지의 면을 가리키고 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 일례로서, 제1 층(31)의 막 두께를 150㎚, 제2 층(32)의 막 두께를 500㎚, 제3 층(33)의 막 두께를 20㎚, 제3 매질(6)의 막 두께를 2㎛로 하였다. 따라서, 급전 배선부(3)의 두께는, 빗살 전극(2a) 및 반사기(2b)의 두께보다도 두껍다. 또한, 본 실시 형태에서는, 풀칠하는 부분의 치수 M을 2∼3㎛로 하였다.
압전 기판(4)(제1 매질)은, 공진기(2), 급전 배선부(3) 등이 형성되는 기판이다. 또한, 압전 기판(4)은, 예를 들면 니오븀산리튬(LiNbO3)으로 형성되어 있다.
제2 매질(5)은, 공진기(2)를 피복하도록 형성되어 있다. 또한, 제2 매질(5)은, 예를 들면 산화실리콘(SiO2)으로 구성되어 있다. 또한, 제2 매질(5)은, 공진기(2)만을 피복하고, 급전 배선부(3)는 방열을 고려하여 피복하고 있지 않다. 또한，SiO2의 성막은, 화학 증착법(CVD법. CVD : Chemical Vapor Deposition)을 이용할 수 있지만, 스퍼터법이나 진공 증착법 등 다른 성막 방법을 이용하여도 마찬가지로 성막할 수 있다.
제3 매질(6)은, 제2 매질(5)로 피막된 공진기(2), 및 급전 배선부(3)를 덮도록 형성된다. 또한, 제3 매질(6)은, 본 실시 형태에서는 알루미나(Al2O3)로 형성하였지만, 예를 들면 질화실리콘(SiN)이나 실리콘 카바이트(SiC)로 형성할 수도 있다.
단자 전극(7)은, 전극(35)에 전기적으로 접속하도록 형성되고, 제3 매질(35)로 피막되지 않고 노출되도록 형성되어 있다. 또한, 단자 전극(7)은, 전기 신호를 입출력 가능한 입출력 전극(7a)과, 접지 전극(7b)과, 더미 전극(7c)으로 구성되어 있다. 또한, 단자 전극(7)은, Au 범프를 형성하기 위해서, Au로 형성되어 있다.
〔2. 탄성파 소자의 제조 방법〕
도 2a, 도 3a, 도 4, 도 5, 도 6은, 본 실시 형태의 탄성파 소자를 제조할 때의 천이를 도시한다. 도 2b 및 도 3b는, 각각 도 2a 및 도 3a에서의 Z-Z 부분의 단면이다. 또한, 도 3a, 도 4, 도 5, 도 6에서, 도시를 명료하게 하기 위해서, 급전 배선부(3), 제2 매질(5), 제3 매질(6), 단자 전극(7)에 영역 해칭을 부여하였다.
우선, 도 2a 및 도 2b에 도시하는 바와 같이, 압전 기판(4) 상에, 공진기(2)를 구성하는 전극과, 급전 배선부(3)의 기초로 되는 전극(35)을 형성한다. 공진기(2)와 전극(35)은, 서로 전기적으로 접속하도록 형성된다. 또한, 공진기(2)와 전극(35)은, 동일한 막 두께로 형성하기 때문에, 동시에 형성할 수 있다.
다음으로, 도 3a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 전극(35)을 덮도록, Ti를 성막하여 제3 층(33)을 형성한다. 다음으로, 제3 층(33)의 상부에, Cu를 성막하여 제2 층(32)을 형성한다. 다음으로, 제2 층(32)의 상부에, Ti를 성막하여 제1 층(31)을 형성한다. 이에 의해, 급전 배선부(3)가 완성된다. 이 때, 급전 배선부(3)의 측면(34)이 순테이퍼 형상으로 되도록 형성한다. 또한, 급전 배선부(3)의 구체적인 성막 방법에 대해서는 후술한다.
다음으로, 도 4에 도시하는 바와 같이, 공진기(2)를 덮도록 제2 매질(5)을 성막한다. 본 실시 형태에서는, 제2 매질(5)은, SiO2를 이용하였다. 또한, 제2 매질(5)의 성막은, CVD법을 이용하였다. 제2 매질(5)의 성막 후, 압전 기판(4) 상에 잔류하고 있는 여분의 SiO2는, 드라이 에칭법을 이용하여 제거하였다.
다음으로, 도 5에 도시하는 바와 같이, 압전 기판(4) 상에 제3 매질(6)을 성막한다. 이 때, 제3 매질(6)은, 급전 배선부(3)의 입출력 전극(7a), 접지 전극(7b), 및 더미 전극(7c)을 형성하는 영역 이외의 부분을 덮도록 성막한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제3 매질(6)의 패터닝은, 리프트 오프법을 이용하였다.
다음으로, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제3 매질(6) 상의 노출시킨 급전 배선부(3)의 소정의 위치에 입출력 전극(7a)과 접지 전극(7b)을 형성한다. 또한, 제3 매질(6) 상의 노출시킨 압전 기판(4) 상의 소정의 위치에 더미 전극(7c)을 형성한다. 입출력 전극(7a), 접지 전극(7b), 및 더미 전극(7c)은, Au 범프를 형성하기 위해서 Au로 형성하였다. 또한, 입출력 전극(7a), 접지 전극(7b), 및 더미 전극(7c)은, 동일 재료로 동일한 막 두께로 형성하기 때문에, 동시에 형성할 수 있다.
〔2-1. 급전 배선부(3)의 형성 방법〕
도 1b에 도시하는 바와 같이, 측면(34)이 순테이퍼 형상인 급전 배선부(3)는, 기존의 리프트 오프 공정에서 형성할 수 있다. 도 7a∼도 7d는 리프트 오프 공정을 이용한 급전 배선부(3)를 형성할 때의 천이를 도시한다.
우선, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 압전 기판(4) 상에 레지스트(9)를 도포한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 신에츠 화학사제 리프트 오프용 레지스트 「SIPR-9684H-5.0」을 사용하였다.
다음으로, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 압전 기판(4) 상에 도포되어 있는 레지스트(9)에 대하여, 노광 현상 처리를 행하여, 급전 배선부(3)에 대응하는 부분을 제거함과 함께, 단면 형상이 역테이퍼 형상인 경사부(9a)를 형성한다.
다음으로, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 금속 재료로 구성된 급전 배선부(3)를 형성한다. 구체적으로는, 압전 기판(4) 상의 소정의 위치에 대하여, 화살표 A로 나타내는 방향으로 Ti를 성막하여, 제3 층(33)을 형성한다. 다음으로, 제3 층(33)의 표면에 대하여, 화살표 A로 나타내는 방향으로 Cu를 성막하여, 제2 층(32)을 형성한다. 다음으로, 제2 층(32)의 표면에 대하여, 화살표 A로 나타내는 방향으로 Ti를 성막하여, 제1 층(31)을 형성한다. 이 때, 레지스트(9)에 역테이퍼 형상인 경사부(9a)가 형성되어 있음으로써, 급전 배선부(3)의 단부(34)의 형상은 순테이퍼 형상으로 된다.
다음으로, 도 7d에 도시하는 바와 같이, 레지스트(9)를 제거하여 불필요한 금속막을 제거함으로써, 급전 배선부(3)가 완성된다.
또한, 상기 성막 방법에서는, 급전 배선부(3)의 성막은, 화살표 A로 나타내는 바와 같이 압전 기판(4)에 대하여 수직 방향으로부터 실시하였지만, 도 7e에 도시하는 바와 같이 제1 층(31)의 성막 방향만 경사 방향(화살표 B로 나타내는 방향)으로부터 실시하여도 된다. 도 7e에 도시하는 바와 같이, 제2 층(32) 및 제3 층(33)의 성막 후, 제1 층(31)을 화살표 B로 나타내는 방향으로 Ti를 성막하는 방법으로 한 것에 의해, 도 7f에 도시하는 바와 같이 제1 층(31)을 구성하는 Ti막을 압전 기판(4)의 표면(4a)에 이르기까지 성막할 수 있기 때문에, 제1 층(31)으로 급전 배선부(3)의 표면 전체를 덮을 수 있다. 따라서, 비교적 부식에 약한 Cu로 형성된 제2 층(32)을 제1 층(31)의 Ti막으로 은폐할 수 있기 때문에, 부식에 강한 급전 배선부(3)를 형성할 수 있다.
도 8은 급전 배선부(3) 상에 제3 매질(6)을 성막하였을 때의 급전 배선부(3) 근방의 주요부 단면도이다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 급전 배선부(3)의 측면(34)을 순테이퍼 형상으로 함으로써, 공극(8)의 발생을 억제할 수 있다. 공극(8)의 발생을 억제함으로써, 공극(8)이 제3 매질(6)의 표면(6a)까지 도달하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 외부로부터 급전 배선부(3)에 수분이 침입하는 것을 방지할 수 있어, 급전 배선부(3)의 부식을 방지할 수 있다.
또한 설령, 공극(8)을 통하여 급전 배선부(3)까지 수분이 침입하였다고 하여도, 급전 배선부(3)의 제1 층(31) 및 제3 층(33)이 부식에 강한 금속으로 형성되어 있기 때문에, 제2 층(32)의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태는, 급전 배선부(3)에서의 부식을 방지하는 구성으로 하였지만, 단자 전극(7)(도 4 참조)에서도, 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 도 9는 단자 전극(7)(도 6에서의 V-V 부분)의 단면을 도시한다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 단자 전극(7)은, 예를 들면 Au로 구성된 제1 층(17a)과, 예를 들면 Ti로 구성된 제2 층(17b)이 적층되어 구성되어 있다. 제2 층(17b)은, 급전 배선부(3)를 덮도록 형성되어 있다. 제1 층(17a)은, 제2 층(17b)을 덮도록 형성되어 있다. 또한, 단자 전극(7)에서의 급전 배선부(3)도, 급전 배선부(3)의 다른 부분과 마찬가지로 측면(34)을 순테이퍼 형상으로 하고 있다.
이와 같이, 단자 전극(7)에서의 급전 배선부(3)의 측면(34)을 순테이퍼 형상으로 함으로써, 제1 층(17a) 및 제2 층(17b)을 형성할 때에 공극이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 급전 배선부(3)에의 수분의 침입을 방지하여, 급전 배선부(3)의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 제2 층(17b)을 Ti로 구성한 것에 의해, 제1 층(17a)과 급전 배선부(3)의 제1 층(31)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
〔3. 듀플렉서의 구성〕
휴대 전화 단말기, PHS(Personal Handy-phone System) 단말기, 무선 LAN 시스템 등의 이동체 통신(고주파 무선 통신)에는, 듀플렉서가 탑재되어 있다. 듀플렉서는, 통신 전파 등의 송신 기능 및 수신 기능을 갖고, 송신 신호와 수신 신호의 주파수가 상이한 무선 장치에서 이용된다.
도 10은 본 실시 형태의 탄성파 소자를 구비한 듀플렉서의 구성을 도시한다. 듀플렉서(52)는, 위상 정합 회로(53), 수신 필터(54), 및 송신 필터(55)를 구비하고 있다. 위상 정합 회로(53)는, 송신 필터(55)로부터 출력되는 송신 신호가 수신 필터(54)측에 유입되는 것을 방지하기 위해서, 수신 필터(54)의 임피던스의 위상을 조정하기 위한 소자이다. 또한, 위상 정합 회로(53)에는, 안테나(51)가 접속되어 있다. 수신 필터(54)는, 안테나(51)를 통하여 입력되는 수신 신호 중, 소정의 주파수 대역만을 통과시키는 대역 통과 필터로 구성되어 있다. 또한, 수신 필터(54)에는, 출력 단자(56)가 접속되어 있다. 송신 필터(55)는, 입력 단자(57)를 통하여 입력되는 송신 신호 중, 소정의 주파수 대역만을 통과시키는 대역 통과 필터로 구성되어 있다. 또한, 송신 필터(55)에는, 입력 단자(57)가 접속되어 있다. 여기서, 수신 필터(54) 및 송신 필터(55)에는, 본 실시 형태에서의 탄성파 소자(1)가 포함되어 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 탄성파 소자(1)를 수신 필터(54) 및 송신 필터(55)에 구비함으로써, 탄성파 소자(1) 내의 급전 배선부(3)에서의 부식의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 급전 배선부(3)의 단면적을 크게 함으로써, 전기 저항을 낮게 할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 듀플렉서를 실현할 수 있다.
〔4. 통신 모듈의 구성〕
도 11은 본 실시 형태의 탄성파 소자를 구비한 통신 모듈의 일례를 도시한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 듀플렉서(52)는, 수신 필터(54)와 송신 필터(55)를 구비하고 있다. 또한, 수신 필터(54)에는, 예를 들면 밸런스 출력에 대응한 수신 단자(62a 및 62b)가 접속되어 있다. 또한, 송신 필터(55)에는, 파워 앰프(63)가 접속되어 있다. 여기서, 수신 필터(54) 및 송신 필터(55)에는, 본 실시 형태에서의 탄성파 소자(1)가 포함되어 있다.
수신 동작을 행할 때, 수신 필터(54)는, 안테나 단자(61)를 통하여 입력되는 수신 신호 중, 소정의 주파수 대역의 신호만을 통과시켜, 수신 단자(62a 및 62b)로부터 외부로 출력한다. 또한, 송신 동작을 행할 때, 송신 필터(55)는, 송신 단자(64)로부터 입력되어 파워 앰프(63)에서 증폭된 송신 신호 중, 소정의 주파수 대역의 신호만을 통과시켜, 안테나 단자(61)로부터 외부로 출력한다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 탄성파 소자(1)를, 통신 모듈의 수신 필터(54) 및 송신 필터(55)에 구비함으로써, 탄성파 소자(1) 내의 급전 배선부(3)에서의 부식의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 급전 배선부(3)의 단면적을 크게 함으로써, 전기 저항을 낮게 할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 통신 모듈을 실현할 수 있다.
또한, 도 11에 도시하는 통신 모듈의 구성은 일례이며, 다른 형태의 통신 모듈에 본 발명의 탄성파 소자 혹은 듀플렉서를 탑재하여도, 마찬가지의 효과가 얻어진다.
〔5. 통신 장치의 구성〕
도 12는 본 실시 형태의 탄성파 소자를 구비한 통신 장치의 일례로서, 휴대 전화 단말기의 RF 블록을 도시한다. 또한, 도 12에 도시하는 구성은, GSM(Global System for Mobile Communications) 통신 방식 및 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 방식에 대응한 휴대 전화 단말기의 구성을 나타낸다. 또한, 본 실시 형태에서의 GSM 통신 방식은, 850㎒대, 950㎒대, 1.8㎓대, 1.9㎓대에 대응하고 있다. 또한, 휴대 전화 단말기는, 도 12에 도시하는 구성 이외에 마이크로폰, 스피커, 액정 디스플레이 등을 구비하고 있지만, 본 실시 형태에서의 설명에서는 불필요하기 때문에 도시를 생략하였다. 여기서, 수신 필터(54, 76, 77, 78, 79), 송신 필터(55)에는, 본 실시 형태에서의 탄성파 소자(1)가 포함되어 있다.
우선, 안테나(71)를 통하여 입력되는 수신 신호는, 그 통신 방식이 W-CDMA인지 GSM인지에 따라서 안테나 스위치 회로(72)에서, 동작의 대상으로 되는 LSI를 선택한다. 입력되는 수신 신호가 W-CDMA 통신 방식에 대응하고 있는 경우에는, 수신 신호를 듀플렉서(52)에 출력하도록 절환한다. 듀플렉서(52)에 입력되는 수신 신호는, 수신 필터(54)에서 소정의 주파수 대역으로 제한되어, 밸런스형의 수신 신호가 LNA(73)에 출력된다. LNA(73)는, 입력되는 수신 신호를 증폭하여, LSI(75)에 출력한다. LSI(75)에서는, 입력되는 수신 신호에 기초하여 음성 신호로의 복조 처리를 행하거나, 휴대 전화 단말기 내의 각 부를 동작 제어한다.
한편, 신호를 송신하는 경우에는, LSI(75)는 송신 신호를 생성한다. 생성된 송신 신호는, 파워 앰프(74)에서 증폭되어 송신 필터(55)에 입력된다. 송신 필터(55)는, 입력되는 송신 신호 중 소정의 주파수 대역의 신호만을 통과시킨다. 송신 필터(55)로부터 출력되는 송신 신호는, 안테나 스위치 회로(72)를 통하여 안테나(71)로부터 외부에 출력된다.
또한, 입력되는 수신 신호가 GSM 통신 방식에 대응한 신호인 경우에는, 안테나 스위치 회로(72)는, 주파수 대역에 따라서 수신 필터(76∼79) 중 어느 하나를 선택하여, 수신 신호를 출력한다. 수신 필터(76∼79) 중 어느 하나에 의해 대역 제한된 수신 신호는, LSI(82)에 입력된다. LSI(82)는, 입력되는 수신 신호에 기초하여 음성 신호로의 복조 처리를 행하거나, 휴대 전화 단말기 내의 각 부를 동작 제어한다. 한편, 신호를 송신하는 경우에는, LSI(82)는 송신 신호를 생성한다. 생성된 송신 신호는, 파워 앰프(80 또는 81)에서 증폭되어, 안테나 스위치 회로(72)를 통하여 안테나(71)로부터 외부에 출력된다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 탄성파 소자(1)를 통신 장치에 구비함으로써, 탄성파 소자(1) 내의 급전 배선부(3)에서의 부식의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 급전 배선부(3)의 단면적을 크게 함으로써, 전기 저항을 낮게 할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 통신 장치를 실현할 수 있다.
〔6. 실시 형태의 효과, 기타〕
본 실시 형태와 같이, 급전 배선부(3)의 측면(34)을 순테이퍼 형상으로 함으로써, 급전 배선부(3)에서의 부식의 발생을 방지할 수 있다. 즉, 급전 배선부(3)의 측면(34)을 순테이퍼 형상으로 함으로써, 공극(8)의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 외부로부터 급전 배선부(3)에 수분이 침입하는 것을 방지할 수 있어, 급전 배선부(3)의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태와 같이, 급전 배선부(3)에서의 제1 층(31)과 제3 층(33)을 부식에 대한 내성이 높은 재료로 형성함으로써, 설령, 공극(8)을 통하여 급전 배선부(3)까지 수분이 침입하였다고 하여도, 제2 층(32)의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 급전 배선부(3)는, 공진기(2)와 동시에 형성되는 전극(35) 외에, 제1 층(31)과 제2 층(32)과 제3 층(33)으로 이루어지는 적층 구조로 함으로써, 통전 부분의 단면적을 크게 할 수 있어, 급전 배선부(3)에서의 전기 저항을 낮게 할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 탄성파 소자를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 급전 배선부(3)의 측면(34)과 압전 기판(4)의 표면(4a)에서 이루는 제1 각도 θ(도 1b 참조)는, 공진기(2)에서의 전극(35)의 측면과 압전 기판(4)의 표면(4a)에서 이루는 제2 각도(본 실시 형태에서는 거의 90도)보다도 크게 형성되어 있다. 이와 같이, 막 두께가 두꺼운 급전 배선부(3)에서 측면(34)의 경사각을 작게 함으로써, 성막 시에 공극(8)이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 공진기(2)에서의 전극(35)은, 막 두께를 얇게 하여 형성하기 때문에, 전극(35)을 형성하기 위한 재료가 적어져, 코스트 다운할 수 있음과 함께, 탄성파 소자(1)를 소형화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 급전 배선부(3)의 제2 층(32)을 Cu로 형성한 것에 의해, 전기 저항을 낮게 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 급전 배선부(3)를 SiO2로 형성된 제2 매질(5)로 덮지 않고, 예를 들면 알루미나로 형성된 제3 매질(6)로 덮는 구성으로 한 것에 의해, 급전 배선부(3)에서 발생한 열을 방열할 수 있다. 특히, 제3 매질(6)을 열전도성이 우수한 알루미나로 구성함으로써, 우수한 방열 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이 제3 매질(6)은, 표면적이 넓기 때문에 효율적으로 방열할 수 있어, 온도 특성이 우수한 탄성파 소자를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 공진기(2)를 구성하는 전극과, 급전 배선부(3)에 포함되는 전극(35)을 동시에 형성할 수 있기 때문에, 제조 공수를 삭감할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 급전 배선부(3)는 리프트 오프법에 의해 패터닝하는 방법을 이용하여 형성한 것에 의해, 급전 배선부(3)의 측면에서의 순테이퍼 형상을 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 급전 배선부(3)는, 도 7f에 도시하는 바와 같이 측면(34)을 제1 층(31)으로 덮도록 형성하여도 된다. 이와 같이 형성함으로써, 비교적 부식에 대한 내성이 낮은 제2 층(32)을 은폐할 수 있기 때문에, 설령 공극(8)을 통하여 급전 배선부(3)에 수분이 침입하였다고 하여도, 부식의 발생을 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 제1 층(31) 및 제3 층(33)을 내부식성이 높은 Ti로 형성함으로써, 급전 배선부(3)의 부식을 방지할 수 있다. 또한，Ti는 다른 금속 재료에 대한 밀착성이 높기 때문에, 제1 층(31) 및 제3 층(33)을 Ti로 형성함으로써, 급전 배선부(3)를 구성하는 각 층의 상호의 밀착성을 높게 할 수 있음과 함께, 급전 배선부(3)와 압전 기판(4)의 밀착성을 높게 할 수 있다. 또한, 제1 층(31) 및 제3 층(33)을 Ni로 형성함으로써, 코스트를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제3 매질(6)을 CVD법을 이용하여 성막하는 구성으로 하였지만, 스퍼터법, 진공 증착법을 이용하여도 마찬가지로 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제3 매질(6)을 알루미나로 형성하였지만, 질화실리콘이나 실리콘 카바이트로 형성하여도, 마찬가지로 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 탄성파 소자, 듀플렉서, 또는 그것을 구비한 통신 모듈을 적용 가능한 통신 장치는, 휴대 전화 단말기, PHS 단말기 등이 있다.
본 발명은, 공진기, 및 각 공진기를 접속하는 급전 배선부를 구비한 탄성파 소자에 유용하다. 또한, 그와 같은 탄성파 소자를 구비한 듀플렉서, 통신 모듈, 통신 장치에 유용하다.
1 : 탄성파 소자
2 : 공진기
3 : 급전 배선부
4 : 압전 기판
5 : 제2 매질
6 : 제3 매질
7 : 단자 전극
31 : 제1 층
32 : 제2 층
33 : 제3 층
34 : 단부
2 : 공진기
3 : 급전 배선부
4 : 압전 기판
5 : 제2 매질
6 : 제3 매질
7 : 단자 전극
31 : 제1 층
32 : 제2 층
33 : 제3 층
34 : 단부
Claims (16)
- 탄성파를 여진하는 전극을 포함하는 공진기와,
상기 공진기를 전기적으로 접속하도록 배치된 급전 배선부와,
상기 공진기 및 상기 급전 배선부가 표면에 형성된 제1 매질과,
상기 제1 매질 상에서 상기 공진기를 덮도록 형성된 제2 매질과,
상기 제1 매질 상에서 적어도 상기 제2 매질 및 상기 급전 배선부를 덮도록 형성된 제3 매질을 구비하고,
상기 급전 배선부는,
상기 제1 매질의 표면에 접하고 있는 측면과, 상기 제1 매질의 표면에서 이루는 제1 각도가, 둔각으로 형성되어 있는 탄성파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 공진기에서, 상기 제1 매질의 표면에 접하고 있는 측면과 상기 제1 매질의 표면에서 이루는 제2 각도가, 상기 제1 각도보다도 작은 탄성파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 급전 배선부는,
상기 제1 매질의 표면에 형성된 제3 층과, 상기 제3 층의 상부에 형성된 제2 층과, 상기 제2 층의 상부에 형성된 제1 층으로 구성되고,
상기 제1 층 및 상기 제3 층은, 상기 제2 층보다도 내부식성이 높은 재료로 형성되어 있는 탄성파 소자. - 제3항에 있어서,
상기 제2 층은, 구리를 주성분으로 하는 재료로 형성되어 있는 탄성파 소자. - 제3항에 있어서,
상기 제1 층 또는 상기 제3 층은, 상기 급전 배선부의 측면에서 상기 제2 층을 피복하도록 형성되어 있는 탄성파 소자. - 제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1 층 또는 상기 제3 층은, 티탄, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 백금, 및 금 중 어느 1개 혹은 2개 이상의 금속으로 형성되어 있는 탄성파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 제3 매질은, 상기 급전 배선부의 일부 또는 모두를 피복하고 있는 탄성파 소자. - 제7항에 있어서,
상기 제3 매질은, 알루미나로 형성되어 있는 탄성파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 급전 배선부에 전기적으로 접속되고, 상기 제3 매질로 피복되지 않도록 형성된 단자 전극을 더 구비하고,
상기 단자 전극은, 티탄 및 금으로 형성되어 있는 탄성파 소자. - 제1항에 있어서,
상기 급전 배선부는, 상기 공진기를 구성하는 전극과 동일한 전극을 내포하는 탄성파 소자. - 제1 매질 상에 레지스트를 도포하는 제1 공정과,
상기 제1 매질 상에 급전 배선부를 형성 가능하도록, 상기 레지스트를 패터닝하는 제2 공정과,
상기 제1 매질 상에 상기 급전 배선부를 구성하는 재료를 성막하는 제3 공정과,
상기 레지스트를 제거하는 제4 공정과,
상기 급전 배선부를 덮도록 제3 매질을 성막하는 제5 공정을 구비하고,
상기 제2 공정에서, 상기 제1 매질의 표면과, 패터닝 후의 상기 레지스트에서 상기 제1 매질에 접하는 측면에서 이루는 각도가, 예각으로 되도록 상기 레지스트의 패터닝을 행하는 탄성파 소자의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제5 공정에서, 상기 제3 매질은, 스퍼터법, 진공 증착법, 또는 화학 증착법으로 형성되는 탄성파 소자의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 급전 배선부는, 리프트 오프법에 의해 패터닝되는 탄성파 소자의 제조 방법. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 탄성파 소자를 구비한 듀플렉서.
- 제14항의 듀플렉서를 구비한 통신 모듈.
- 제15항의 통신 모듈을 구비한 통신 장치.
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