WO2006003933A1 - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents

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WO2006003933A1
WO2006003933A1 PCT/JP2005/011942 JP2005011942W WO2006003933A1 WO 2006003933 A1 WO2006003933 A1 WO 2006003933A1 JP 2005011942 W JP2005011942 W JP 2005011942W WO 2006003933 A1 WO2006003933 A1 WO 2006003933A1
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protective film
substrate
comb
electronic component
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Inventor
Ryouichi Takayama
Yukio Iwasaki
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
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    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component such as a surface acoustic wave device and a method of manufacturing the same.
  • SAW device surface acoustic wave device
  • the cut-out angle of the lithium tantalate (hereinafter referred to as “LT”) substrate is the rotation angle in the Z axis direction around the X axis.
  • SAW filters made using a so-called 36 ° Y-cut X-transfer LT (hereinafter referred to as “36 ° YLT”) substrate cut out and having a Y-plate force of 36 ° have been widely used.
  • the cutting angle of the LT substrate is the so-called 42 ° Y-cut X-propagation LT (hereinafter referred to as By using a “42 ° YLT” substrate, it is possible to realize a SAW filter with lower loss and sharper filter skirt characteristics than using a conventional 36 ° YLT substrate. Gazette ⁇ This is shown!
  • the 42 ° YLT substrate has a large thermal expansion coefficient of the substrate in the propagation direction of surface acoustic waves, and the elastic constant itself changes with temperature.
  • the temperature characteristic of the above there is a problem in the temperature characteristic that it is largely shifted to about 36 ppm Z ° K with respect to the temperature change.
  • the center frequency at room temperature is as follows: The filter power of 88 GHz fluctuates by about ⁇ 3.3 MHz, that is, about 6.6 MHz at room temperature ⁇ 50 ° C.
  • the transmit / receive interval for the filter is only about 10 MHz. For this reason, for example, if it was attempted to secure the transmission band at all temperatures (normal temperature ⁇ 50 ° C.), there was a problem that if the amount of attenuation on the receiving side could not be sufficiently obtained.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are known.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9 167936
  • Patent Document 2 International Publication No. 96Z04713 Pamphlet
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to obtain an electronic component having excellent temperature characteristics and electrical characteristics by forming a protective film on an electrode.
  • the present invention has a substrate and a plurality of electrode fingers arranged in parallel to one another, and the comb electrode provided on the upper surface of the substrate and the above-mentioned comb electrode so as to cover it. And a protective film formed on the upper surface of the substrate, wherein the protective film is convex upward at a position corresponding to each electrode finger in a cross section in a direction orthogonal to the extending direction of the electrode finger. Between the tops of the parts that are convex upwards have a convex-concave shape that is a downward convex curve.
  • an electronic component having excellent temperature characteristics and electrical characteristics by forming a protective film so as to cover an electrode formed on a substrate and forming the protective film into a predetermined shape. You can get
  • FIG. 1 (a) is a top view of a SAW device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of manufacturing the SAW device in accordance with the first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 (a) is a cross-sectional view of a conventional SAW device
  • FIGS. 3 (b) to 3 (e) are cross-sectional views of the SAW device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the SAW device shown in FIGS. 3 (a) to 3 (e).
  • FIG. 5 is a graph showing the electrical characteristics of the SAW device shown in FIG. 3 (a) to (e).
  • FIG. 6 shows the structure and electrical characteristics of the SAW device in accordance with the first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing the structure and electrical characteristics of the SAW device in accordance with the first exemplary embodiment of the present invention.
  • a SAW device will be described as an example of an electronic component.
  • FIG. 1 (a) is a top view of a SAW device as an electronic component according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of the same.
  • a comb-shaped electrode 2 having a plurality of electrode fingers 2 a arranged in parallel to each other on the upper surface of a substrate 1 and a comb-shaped electrode 2
  • the reflective electrodes 3 are provided on both sides in the direction in which the electrode fingers 2a are arranged, and a protective film 4 covering at least the comb electrode 2 and the reflective electrode 3 is provided.
  • a pad 5 for taking out an electric signal from the comb electrode 2 is electrically connected to the comb electrode 2.
  • Substrate 1 is made of lithium tantalate (hereinafter referred to as “LT”) which is also cut out Y plate force rotated several degrees in the Z axis direction around the X axis, and the rotation angle is 39 ° It is a 39 ° YLT substrate.
  • LT lithium tantalate
  • the comb-shaped electrode 2 is also an aluminum (hereinafter referred to as "A1") or an A1 alloy power.
  • the protective film 4 is also a silicon dioxide (hereinafter referred to as “SiO”) force,
  • the convex portion 4 a of the protective film 4 has a flat or pointed top portion 6 and is provided above the portion having the electrode finger 2 a on the upper surface of the substrate 1.
  • the concave portion of the protective film 4 is provided in a portion where the electrode finger 2 a between the top portions 6 is not present on the upper surface of the substrate 1 and in the vicinity thereof.
  • the shape of this recessed portion is a smooth curve convex downward between the adjacent tops 6.
  • the height from the upper surface of the substrate 1 in contact with the protective film 4 to the top 6 of the protective film 4 is t, and the protective film 4 is in contact with the upper surface of the substrate 1 in contact with the protective film 4.
  • tl be the height to the lowest point of the concave portion, and let the lowest point force to the top 6 (t ⁇ tl) be t2 to the concave portion of the protective film 4 as well.
  • the height h of the interdigital transducer 2 is from the top surface of the substrate 1 in contact with the protective film 4 to the top of the electrode finger 2a.
  • the portion between the electrode finger 2a of one comb electrode 2 and the portion where the electrode finger 2a adjacent to one side exists is taken as one pitch width P of the comb electrode 2.
  • FIGS. 2 (a) to 2 (h) are diagrams for explaining a method of manufacturing the SAW device according to the first embodiment of the present invention.
  • an A1 alloy is deposited or an electrode film 22 to be a comb electrode or / and a reflector is formed by a method such as vapor deposition.
  • a method such as vapor deposition.
  • a resist film 23 is formed on the upper surface of the electrode film 22.
  • the resist film 23 is processed to have a desired shape using an exposure, development technique, and the like.
  • the electrode film 22 is processed into a desired shape such as a comb electrode or a reflector using a dry etching technique or the like, and then the resist film 23 is removed.
  • SiO is deposited or sputtered so as to cover the electrode film 22.
  • a protective film 24 is formed by a method. Next, as shown in FIG. 2 (f), a resist film 25 is formed on the surface of the protective film 24.
  • the resist film 25 is processed into a desired shape using an exposure and development technique or the like.
  • the ceramic package is mounted by die bonding or the like, and after wire bonding, the lid is welded and airtight sealing is performed.
  • the protective film 4 improves the temperature characteristics, and the surface shape of the protective film 4 has the top 6 above the electrode finger 2 a, and the adjacent top 6 In this case, the addition of a mass of the protective film 4 changes continuously and gradually in the recess, and as a result, the protective film 4 of It is possible to prevent the deterioration of the electrical characteristics without causing unnecessary reflections due to the shape.
  • the reflectance at the electrode finger 2a is increased by the mass addition effect, and the electrical characteristics are improved.
  • the center position of the top 6 be substantially coincident with the center position of the electrode finger 2a.
  • the width L1 of the top 6 is preferably narrower than the width P1 of the electrode finger 2a. More preferably, the width 1Z4 of the width of the electrode finger 2a is The following is desirable, and the width of the top 6 may be a vertex of approximately zero.
  • FIG. 5 shows the results of measuring the pass characteristics using the SAW devices 10 A to 10 E shown in FIG. 3 (a) to (e).
  • the LOE for example, the width PI (Pa) of the electrode finger 2a is about 0.5 m, the pitch width P of the comb electrode 2 is about 1 ⁇ m, and the height of the comb electrode 2 is as LOE.
  • the shape of the SAW device of the present invention is not particularly limited to the above example, and various modifications are possible.
  • the SAW device 1 OA shown in FIG. 3 (a) is a conventional SAW device, and the width La at the top is larger than the width Pa of the electrode finger 2a.
  • the SAW device shown in FIG. 3 (b) to FIG. 3 (e) The grooves 10B to 10E are obtained by sequentially changing the width L1 of the top 6 in the SAW device of the first embodiment. That is, in the SAW device 10B, the width Lb of the top 6 is substantially equal to the width Pa of the electrode finger 2a, and in the SAW device 10C, the width Lc of the top 6 is smaller than 1Z2 of the width Pa of the electrode finger 2a.
  • the width Le of the top 6 is approximately zero.
  • the width La to Le of the top 6 is a point at which the line extending the curve of the recess intersects with the line extending a straight line parallel to the upper surface of the substrate 1 constituting the top 6. It is the distance between them.
  • t2 is standardized at the wavelength (2 XP), that is, t2Z (2 XP)
  • 2 XP the wavelength
  • t2Z 2 XP
  • the force is 0.01 or less, the improvement in the reflectance is hardly seen with respect to the one in which the surface of the protective film 4 is flat, and it is necessary to make the surface larger than 0.11. It is desirable to make it 015 or more.
  • the force t2 capable of improving the reflectance equal to or more than the film thickness h of the comb-like electrode with the increase of t2, in order to make this SiO shape further in the manufacturing method shown above
  • t2 be set in the range satisfying 0.01.01 2 2 / (2 ⁇ P) ⁇ hZ (2 ⁇ P).
  • the inventors show the relationship between the electrical characteristics of the SAW device on which the cutout angle of substrate 1 and the protective film 4 having the shape shown in the present embodiment 1 are formed and the cutout angle of the substrate. Then, SAW devices were fabricated using LT substrates with different cutting angles.
  • the cutout angle of the substrate 1 became 34 ° power and the high angle side.
  • the cutout angle of the substrate Should be about 38 ° or more.
  • the inventors also found that the plate 1 was rotated by D ° in the Z-axis direction around the X axis, and the Y plate force was also cut out LT as the rotation angle D ° force 3 ⁇ 48 ° or more D ° Use YLT board It was confirmed that good temperature characteristics and electrical characteristics were obtained when the
  • the width of the top is 0.
  • FIG. 6 shows the relationship between the temperature characteristics and the thickness of the SiO film normalized by the wavelength.
  • the absolute value of the temperature characteristic is also 30 pp
  • FIG. 7 shows that the film thickness of the SiO film when the standard film thickness of the electrode is 6% is normalized by the wavelength.
  • a coupling coefficient of about 6% or more is preferable.
  • the coupling coefficient of 6% is obtained from Fig. 7 when the normalized film thickness of SiO is about 20% or less, and the standard thickness of the SiO film is about 30%.
  • the coupling coefficient will be less than 5%, and it will be very difficult to secure the filter band.
  • the electromechanical coupling coefficient k 2 is too large, the bandwidth widens, but the steepness is lost, so that the transmission band and the reception band can not be sufficiently shifted to the pass band attenuation area. There is a problem that sufficient suppression can not be obtained in the attenuation region, or the loss increases in the passband.
  • the transition region from the passband to the attenuation zone which is permitted by the filter characteristics, must be equal to or less than the frequency gap between the transmission band and the reception band minus the drift frequency width due to temperature. is there. Therefore, in consideration of FIGS. 6 and 7, when the electromechanical coupling coefficient k 2 is about 5% or more, the absolute value of the temperature characteristic is about 30 ppm Z ° K or less.
  • the film thickness of 2 films is preferable.
  • the inventors use SiO as a protective film, and the protective film is said from the surface of the substrate.
  • the thickness of the protective film defined by the height to the concave part of the film satisfies the condition of 0. 09 ⁇ t / (2 XP) ⁇ 0.3! Good temperature characteristics and electrical characteristics in case of bending was confirmed to be obtained. Also, in order to make the mechanical coupling coefficient k 2 be about 6% or more and the absolute value of the temperature characteristic be about 25 ppm Z ° K or less, the condition of 0.12 ⁇ t / (2 XP) ⁇ 0.2 is satisfied. It is more preferable to satisfy
  • the LT substrate is used as the substrate and SiO is used as the protective film.
  • the invention can apply the concept of the present invention to different substrates and protective films as well as those limited thereto. In that case, it goes without saying that there are optimum conditions depending on the material properties of each substrate and protective film.
  • a SAW device substantially similar to that of the first embodiment is used as the SAW device.
  • the method of manufacturing the SAW device according to the second embodiment is substantially the same as the method described in the first embodiment, but the substrate, the comb-like electrode provided on the upper surface of the substrate, and the comb-like electrode are covered.
  • a protective film having a concavo-convex shape on the upper surface, and the outermost surface of the protective film has a cross-sectional shape viewed from a plane perpendicular to the extension direction of the electrode finger constituting the comb-shaped electrode.
  • FIG. 2 (e) showing the manufacturing method as a method of obtaining a shape in which the adjacent tops are connected by a convex curve downward.
  • a so-called bias sputtering method is used in which the film formation is performed by sputtering while applying a bias voltage.
  • the shape of the SiO film is controlled by scraping a part while performing 2 2. That
  • the ratio of the bias to be applied to the sputtering power may be changed, or in the initial stage of film formation, film formation may be performed without bias on the substrate, and the bias may be simultaneously applied during film formation. At this time, control the temperature of the substrate.
  • a mixed gas of argon and oxygen is used as a sputtering gas, and the gas pressure is set to 0.5 Pa.
  • RF power is 3000 W
  • the bias power is changed so that the predetermined value force also gradually increases.
  • SiO is deposited without applying a bias
  • SiO is deposited under appropriate deposition conditions using bias sputtering.
  • the present invention forms an electronic component having excellent temperature characteristics and electrical characteristics by forming a protective film so as to cover an electrode formed on a substrate and forming the protective film into a predetermined shape. It is useful and industrially useful.

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Abstract

　電子部品は、基板と、互いに平行に並ぶ複数の電極指を有し、基板の上面に設けられる櫛型電極と、この櫛型電極を覆うように基板の上面に形成される保護膜とを備えている。保護膜は、各電極指に対応する位置で上方に凸となる凸部と、これらの凸部の間で下方に窪む凹部とを有する凹凸形状をなしている。そして、電極指の延伸方向と直交する方向における保護膜の断面形状は、各凸部の頂部同士の間で下に凸な曲線となっている。

Description

明 細 書
電子部品およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、弾性表面波デバイス等の電子部品およびその製造方法に関するもので ある。
背景技術
[0002] 以下、従来の電子部品について説明する。
[0003] 本従来の技術では、電子部品の一例として弾性表面波デバイス（以下、「SAWデ バイス」と記す。）を例にとり説明する。
[0004] 近年、小型軽量な SAWデバイスは、各種移動体通信端末機器等の電子機器に多 く使用されている。特に、 800MHz〜2GHz帯における携帯電話システムの無線回 路部には、タンタル酸リチウム（以下、「LT」と記す。）基板の切出角度が、 X軸周りの Z軸方向への回転角度が 36° である Y板力も切出された、いわゆる 36° Yカット X伝 播の LT (以下、「36° YLT」と記す。）基板を用いて作成した SAWフィルタが広く用 いられてきた。しかし、携帯電話のシステムやその無線回路部におけるフィルタの使 用箇所によっては、さらなる通過帯域の低挿入損失ィ匕およびフィルタのスカート特性 が急峻で、かつ阻止域における抑圧度の高いフィルタ特性が要求されている。この 様な要求を満たすため、 LT基板の切出角度が、 X軸周りの Z軸方向への回転角度 力 である Y板力 切出された、いわゆる 42° Yカット X伝播の LT (以下、「42° YLT」と記す。）基板を用いることで、従来の 36° YLT基板を用いるよりも、より低損 失かつフィルタのスカート特性が急峻な SAWフィルタを実現する方法力 特開平 9 167936号公報【こ示されて!/、る。
[0005] し力しながら、 42° YLT基板は、従来の 36° LT基板同様、弾性表面波の伝播方 向の基板の熱膨張係数が大きぐまた弾性定数そのものも温度により変化するため、 フィルタの周波数特性も温度の変化に対して約— 36ppmZ° Kと、大きくシフトして しまうという、温度特性に課題を有していた。例えばアメリカの PCS (Personal Commu nications Service)用の送信フィルタを例にとって考えた場合、常温で中心周波数 1. 88GHzのフィルタ力 常温 ± 50°Cで、約 ± 3. 3MHzつまり約 6. 6MHzも変動する 。 PCSの場合、送信帯域と受信帯域の間隔は 20MHzしかなぐ製造上の周波数ば らっきも考慮すると、フィルタにとっての送受信間隔は実質 10MHz程度しかない。こ のため、例えば送信帯域を全温度（常温 ± 50°C)で確保しょうとすると受信側の減衰 量が十分に取れなくなると 、う問題を有して 、た。
[0006] また、櫛型電極の上に絶縁膜を形成して温度特性を改善することも行われて!/、るが 、通常櫛型電極の形がそのまま絶縁膜の形に現れるため、絶縁膜凹部のエッジで不 要な反射が起こり、電気的特性を劣化させると言う問題点を有していた。
[0007] なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献 1 、及び特許文献 2が知られている。
特許文献 1 :特開平 9 167936号公報
特許文献 2 :国際公開第 96Z04713号パンフレット
発明の開示
[0008] 本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電極上に保護膜を形成すること によって温度特性および電気的特性が優れた電子部品を得ることを目的とするもの である。
[0009] 前記目的を達成するために本発明は、基板と、互いに平行に並ぶ複数の電極指を 有し、前記基板の上面に設けられる櫛型電極と、この櫛型電極を覆うように前記基板 の上面に形成される保護膜とを備え、前記保護膜は、前記電極指の延伸方向と直交 する方向における断面にぉ 、て各電極指に対応する位置で上方に凸となるとともに 、それらの上方に凸となる部分の各頂部同士の間が下に凸な曲線となる凹凸形状を 有するようにしたものである。
[0010] 本発明によれば、基板上に形成された電極を覆うように保護膜を形成し、かつその 保護膜を所定の形状とすることによって温度特性および電気的特性が優れた電子部 品を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]図 1 (a)は、本発明の実施の形態 1における SAWデバイスの上面図であり、図 1
(b)は、その断面図である。 [図 2]図 2は、本発明の実施の形態 1における SAWデバイスの製造方法を説明する 図である。
[図 3]図 3 (a)は、従来の SAWデバイスの断面図であり、図 3 (b)〜（e)は、本発明の 実施の形態 1における SAWデバイスの断面図である。
[図 4]図 4は、図 3 (a)〜（e)に示す SAWデバイスの要部を拡大した図である。
[図 5]図 5は、図 3 (a)〜（e)に示す SAWデバイスの電気的特性を示すグラフである。
[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 1における SAWデバイスの構造と電気的特性を 示す図である。
[図 7]図 7は、本発明の実施の形態 1における SAWデバイスの構造と電気的特性を 示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の実施の形態における電子部品について、図面を参照しながら説明 する。
[0013] 本実施の形態では電子部品の一例として SAWデバイスを例にして説明する。
[0014] (実施の形態 1)
以下、実施の形態 1を用いて、本発明について説明する。
[0015] 図 1 (a)は本発明の実施の形態 1における電子部品としての SAWデバイスの上面 図、図 1 (b)は同断面図である。
[0016] 同図に示すように本実施の形態 1の SAWデバイスは、基板 1の上面に、互いに平 行に並ぶ複数の電極指 2aを有した櫛型電極 2と、この櫛型電極 2の電極指 2aが並ぶ 方向の両側に位置する反射電極 3とを備えるとともに、少なくともこれら櫛型電極 2お よび反射電極 3を覆う保護膜 4を備えるものである。さら〖こ櫛型電極 2〖こは、当該櫛型 電極 2から電気信号の取出しを行うためのパッド 5が電気的に接続されている。
[0017] 基板 1は、 X軸周りに Z軸方向へ数度回転させた Y板力も切出したタンタル酸リチウ ム（以下「LT」と記す。）からなるもので、その回転の角度が 39° である 39° YLT基 板である。
[0018] 櫛型電極 2はアルミニウム（以下、「A1」と記する。）または A1合金力もなるものである [0019] 保護膜 4は、好ましくは二酸ィ匕シリコン (以下、「SiO」と記する。）力もなるもので、
2
図 1 (b)に示すように、その表面には凹凸形状を備えている。保護膜 4の凸部分 4aは 、頂部 6がフラットもしくは尖った形状をしており、基板 1の上面の電極指 2aを有する 部分の上方に備わっている。また、保護膜 4の凹部分は、頂部 6間の電極指 2aが基 板 1の上面に存在しない部分およびその近傍に備わっている。この凹部分の形状は 、隣り合う頂部 6の間で、下に凸の滑らかな曲線になっている。
[0020] ここで、保護膜 4が接している基板 1の上面から、保護膜 4の頂部 6までの高さを tと し、保護膜 4が接している基板 1の上面から、保護膜 4の凹部分の最下点までの高さ を tlとし、保護膜 4の凹部分の最下点力も頂部 6までの高さ (t—tl)を t2とする。
[0021] また、保護膜 4が接している基板 1の上面から、電極指 2aの頂部までを櫛型電極 2 の高さ hとする。
[0022] さらに 1つの櫛型電極 2の電極指 2aおよび一方が隣り合う電極指 2aの存在する部 分までを櫛型電極 2の 1ピッチ幅 Pとする。
[0023] また、電極指 2aの 1本あたりの幅を P1とし、隣り合う電極指 2a間の幅を P2 (P = P1
+ P2が成り立つこと）とする。
[0024] 以上のように構成される SAWデバイスについて、以下にその製造方法を図面を参 照しながら説明する。
[0025] 図 2 (a)〜図 2 (h)は本発明の実施の形態 1における SAWデバイスの製造方法を 説明する図である。
[0026] まず、図 2 (a)に示すように、 LT基板 21の上面に Aほたは A1合金を蒸着またはス ノッタ等の方法により櫛形電極または/および反射器となる電極膜 22を成膜する。
[0027] 次に、図 2 (b)に示すように、電極膜 22の上面にレジスト膜 23を形成する。
[0028] 次に、図 2 (c)に示すように、所望の形状となるように露光，現像技術等を用いてレ ジスト膜 23を加工する。
[0029] 次に、図 2 (d)に示すように、ドライエッチング技術等を用いて電極膜 22を櫛型電極 や反射器等、所望の形状に加工した後、レジスト膜 23を除去する。
[0030] 次に、図 2 (e)に示すように、電極膜 22を覆うように SiOを蒸着またはスパッタ等の
2
方法により、保護膜 24を形成する。 [0031] 次に、さらに図 2 (f)に示すように、保護膜 24の表面にレジスト膜 25を形成する。
[0032] 次に、図 2 (g)に示すように、露光 ·現像技術等を用いてレジスト膜 25を所望の形状 に加工する。
[0033] 次に、図 2 (h)に示すように、ドライエッチング技術等を用いて、電気信号取出しの ためのパッド 26等、保護膜 24が不要な部分の保護膜を取り除き、その後レジスト膜 2 5を除去する。
[0034] 最後にダイシングにより個々に分割した後、セラミックパッケージにダイボンド等によ りマウントし、ワイヤーボンディング後、蓋を溶接し気密封止を行う。
[0035] 本発明の実施の形態 1においては、保護膜 4で温度特性の改善を図るとともに、保 護膜 4の表面形状を、電極指 2aの上方で頂部 6を有し、隣り合う頂部 6の間が、下に 凸な曲線になるようにしたものであり、このようにすることにより、凹部で保護膜 4の質 量付加が連続的かつ緩やかに変化し、その結果、保護膜 4の形状に起因する不要 な反射を発生させることなぐ電気的特性の劣化を防ぐことができる。
[0036] さらに、電極指 2aの上方に頂部 6を位置させることで、質量付加効果により電極指 2 aでの反射率が高まり、電気的特性が向上する。
[0037] 電極指 2aでの反射率を向上させるためには、頂部 6の中心位置が電極指 2aの中 心位置に略一致させることが望ま 、。
[0038] また、電気的特性を効果的に向上させるためには、頂部 6の幅 L1は、電極指 2aの 幅 P1よりも狭いことが望ましぐより好ましくは、電極指 2aの幅の 1Z4以下が望ましく 、頂部 6の幅が略 0の頂点であっても良い。
[0039] ここで、電気的特性が向上することを立証するために、図 3 (a)〜（e)に示す SAW デバイス 10A〜： LOEを用いて通過特性を測定した結果を図 5に示す。ここで、 SAW デバイス 10A〜： LOEとしては、例えば、電極指 2aの幅 PI (Pa)が約 0. 5 m、櫛型 電極 2のピッチ幅 Pが約 1 μ m、櫛型電極 2の高さ h (電極膜厚）が約 140nm、保護膜 4の凹部分の最下点までの高さ tlが約 400nmのものを用いた。なお、本発明の SA Wデバイスの形状は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。
[0040] 図 3 (a)に示す SAWデバイス 1 OAは、従来の SAWデバイスであり、頂部の幅 Laが 電極指 2aの幅 Paよりも大きくなつている。また、図 3 (b)〜図 3 (e)に示す SAWデバイ ス 10B〜10Eは、本実施の形態 1の SAWデバイスにおいて、頂部 6の幅 L1を順次 変更したものである。すなわち、 SAWデバイス 10Bでは、頂部 6の幅 Lbが電極指 2a の幅 Paに略等しくなつており、 SAWデバイス 10Cでは、頂部 6の幅 Lcが電極指 2aの 幅 Paの 1Z2よりも小さぐ SAWデバイス 10Dでは、頂部 6の幅 Ldが電極指 2aの幅 P aの 1Z4よりも小さぐ SAWデバイス 10Eでは、頂部 6の幅 Leが略 0となっている。な お、頂部 6の幅 La〜Leとは、図 4に示すように、凹部の曲線を延長した線と、頂部 6を 構成する基板 1の上面に平行な直線を延長した線とが交わる点同士の間の距離のこ とである。
[0041] 図 5から、頂部 6の幅が小さくなるに連れて阻止域での減衰量が大きくなるとともに 急峻に変化し、電気的特性が向上することが分かる。
[0042] また、保護膜 4の凹部分の最下点から頂部 6までの高さ t2と電気的特性との関係を 調べると、 t2を波長（2 X P)で規格ィ匕したもの、すなわち t2Z(2 X P)力 0. 01以下 では、保護膜 4の表面をフラットにしたものに対して反射率の向上がほとんど見られ ず、 0. 01より大きくする必要があり、より好ましくは、 0. 015以上にすることが望まし い。さらに、 t2の増加に伴い、反射率を向上させることができる力 t2が櫛型電極の 膜厚 h以上とするには、上記で示した製造方法にさらに、この SiO形状を作成する為
2
の新たな工程 (例えば、保護膜 4をエッチングする工程等)を追加することが必要とな り、製造方法が煩雑となる。そのため、 t2は、 0. 01く \2/ (2 X P) < hZ (2 X P)を 満足する範囲に設定されることが望ましい。
[0043] さらに発明者らは基板 1の切り出し角度と本実施の形態 1で示した形状を有する保 護膜 4が形成された SAWデバイスの、電気的特性と基板の切り出し角の関係を示す 為に、切り出し角の異なる LTの基板を用いて SAWデバイスを作成した。
[0044] これにより基板 1の切り出し角度が 34° 力 高角度側になるにつれ、その減衰量と 急峻性が大きく改善される事を確認した。特に、この実施の形態 1で用いた SAWデ バイスにぉ ヽて減衰量が、 Si02膜を形成しなかった場合の減衰量の約 80%である — 20dB以上とするには、基板の切り出し角度が約 38° 以上あればよい。したがって 、以上の結果力も発明者らは、基板 1を、 X軸周りに Z軸方向へ D° 回転させた Y板 力も切出した LTとして、その回転の角度 D° 力 ¾8° 以上である D° YLT基板を用 いた場合に良好な温度特性および電気特性が得られることを確認した。
[0045] また、電極指 2aの膜厚 hと、形状の関係についても、 hが小さいと頂部を形成する事 が難しぐ t2Z (2 X P)を 0. 01以上にするためには、 hZ (2 X P)を 0. 05以上にす る必要があることも発明者らは確認している。逆に hZ (2 X P)が 0. 15を超えると滑ら かな曲線を形成するのが難しくなる。本実施の形態 1においては、電極材料として、 アルミニウムを用いて電極膜の膜厚と保護膜の形状の関係を示したが、保護膜の形 状は、電極膜の材料に左右されるものでない為、電極材料が、アルミニウム合金の場 合や、アルミニウムもしくはアルミニウム合金と他の材料との積層膜、さらにはアルミ- ゥム以外の金属膜である場合においてもこの関係はほぼ同様である。
[0046] 次に SiO膜の膜厚と温度特性および電気特性の関係を示す為に、頂部の幅が 0
2
であるとともに、 SiOの膜厚 tがそれぞれ異なる複数の SAWデバイスを作成し、各 S
2
AWデバイスの中心周波数における温度特性を測定した。それぞれのデバイスの Si O膜の規格化膜厚 t/ (2 X P)および電気機械結合係数 k2と温度特性の一覧を (表
2
1)に示した。
[0047] [表 1]
Figure imgf000009_0001
[0048] 図 6は、 SiO膜の膜厚を波長で規格化したものと、温度特性との関係を表したもの
2
であり、 SiO膜の膜厚が厚くなるにつれて、その温度特性も改善されることを示して
2
いる。特に SiO膜の規格化膜厚が約 0. 09以上になると温度特性の絶対値も 30pp
2
m/° K以下となり、さらに約 0. 27で温度係数が 0となる。
[0049] 図 7は、電極の規格ィ匕膜厚が 6%のときの SiO膜の膜厚を波長で規格ィ匕したものと
2
、電気機械結合係数 k2との関係を表したものであり、 SiO膜の膜厚が厚くなるにつ れて、その電気機械結合係数 k2が低下することを示している。電気機械結合係数 k2 力 S小さくなるにつれて、急峻性は増すが、同時にこの SAWデバイスを用いてラダー 型の SAWフィルタを構成する際、その帯域幅は狭くなる。
[0050] 現在普及して 、る携帯電話システムにお 、て必要とされるフィルタの帯域幅を確保 するには、 6%程度以上の結合係数が好ましい。図 7から 6%の結合係数が得られる のは SiOの規格化膜厚が約 20%以下の場合で、 SiO膜の規格ィ匕膜厚が約 30%を
2 2
越えると結合係数が 5%未満となり、フィルタの帯域を確保することが非常に困難とな る。また逆に電気機械結合係数 k2が大きすぎると、帯域幅は広くなるが、急峻性が失 われるため、送信帯域と受信帯域の間で十分に通過域力 減衰域に遷移することが できず、減衰域において十分な抑圧が得られない、もしくは通過域において損失が 大きくなるといった問題が発生する。さらに温度係数を考慮すると、フィルタ特性に許 される通過域から減衰域への遷移領域は、送信帯域と受信帯域の間の周波数ギヤッ プカも温度によるドリフト周波数幅を差し引いた値以下である必要がある。したがって 、図 6と図 7を考慮すると、電気機械結合係数 k2が約 5%以上で、温度特性の絶対値 が約 30ppmZ° K以下となる SiO
2膜の膜厚が好ましい。
[0051] 以上の結果力 発明者らは、保護膜として SiOを用い、基板表面から前記保護膜
2
の凹部までの高さで定義される保護膜の厚さ tが 0. 09≤t/ (2 X P)≤0. 3の条件を 満たして!/ヽる場合に良好な温度特性および電気的特性が得られることを確認した。ま た、機械結合係数 k2が約 6%以上で、温度特性の絶対値が約 25ppmZ° K以下と なるようにするために、 0. 12≤t/ (2 X P)≤0. 2の条件を満たすことがより好ましい
[0052] 本実施の形態においては、基板として LT基板、保護膜として SiOを用いたが、本
2
発明はこれに制限されるものでなぐ異なった基板や保護膜に対しても、本発明の考 え方を適用することは可能である。その場合、それぞれの基板や保護膜の材料特性 により最適条件があることは言うまでもな 、。
[0053] (実施の形態 2)
以下に本発明の、実施の形態 2におけるデバイスについて図面を参照しながら説 明する。 [0054] 本実施の形態 2において SAWデバイスは、実施の形態 1とほぼ同様の SAWデバ イスを用いた。本実施の形態 2における SAWデバイスの製造方法は、実施の形態 1 で説明した方法とほぼ同等であるが、基板と、この基板の上面に設けた櫛型電極と、 この櫛型電極を覆うとともに、上面に凹凸形状を有する保護膜とを備え、保護膜の最 表面は、櫛型電極を構成する電極指の延伸方向に垂直な面から見た断面形状にお いて、電極指の上方で頂部を有しかつ、隣り合う頂部間が、下に凸な曲線で結ばれ た形状を得る方法として、製造方法を示した図 2 (e)の SiO膜形成において基板側
2
にバイアスを印加しながらスパッタリングで成膜を行う、いわゆるバイアススパッタリン グ法を用いた。
[0055] SiOターゲットをスパッタリングすることにより基板 21上に SiOを堆積させると同時
2 2
に、バイアスにより基板 21上の SiOの一部をスパッタリングする。つまり SiOを堆積
2 2 させながら一部を削ることにより、 SiO膜の形状をコントロールしたものである。その
2
際、 SiO膜の形状をコントロールする手段としては、 SiOを堆積させる途中で基板に
2 2
印加するバイアスとスパッタリング電力の比を変化させたり、成膜の初期は基板にバ ィァスをかけずに成膜し、途中力も成膜と同時にバイアスを印加したりすればよい。こ の際、基板の温度についても管理を行う。
[0056] 例えば、スパッタガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを用い、そのガス圧力を 0. 5 Paに設定する。そして、 SiOを約 15nmZ分で成膜する際に、 RFパワーを 3000W
2
の一定値に設定しておくとともに、バイアスパワーを所定値力も徐々に大きくなるよう に変化させる。あるいは、最初はバイアスを印加せずに SiOを成膜し、途中からバイ
2
ァスパワーを 150Wに設定する。
[0057] 以上のように、バイアススパッタリング法を用い、適当な成膜条件下で SiOを成膜
2 することで後加工なしに、成膜工程のみで、所望の形状を得ることができることを発明 者らは確認した。あわせて、このように作成された SAWデバイスが良好な電気的特 性と温度特性を有する事も確認して 、る。
産業上の利用可能性
[0058] 本発明は、基板上に形成された電極を覆うように保護膜を形成し、かつその保護膜 を所定の形状とすることによって温度特性および電気的特性が優れた電子部品を実 現するものであり、産業上有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 基板と、互いに平行に並ぶ複数の電極指を有し、前記基板の上面に設けられる櫛 型電極と、この櫛型電極を覆うように前記基板の上面に形成される保護膜とを備え、 前記保護膜は、前記電極指の延伸方向と直交する方向における断面において各電 極指に対応する位置で上方に凸となるとともに、それらの上方に凸となる部分の各頂 部同士の間が下に凸な曲線となる凹凸形状を有することを特徴とする電子部品。
[2] 前記頂部の幅は、前記電極指の幅よりも小さく設定されて!ヽることを特徴とする請 求項 1に記載の電子部品。
[3] 基板と、互いに平行に並ぶ複数の電極指を有し、前記基板の上面に設けられる櫛 型電極と、この櫛型電極を覆うように前記基板の上面に形成される保護膜とを備え、 前記保護膜は、前記電極指の延伸方向と直交する方向における断面において各電 極指に対応する位置で上方に凸となるとともに、それらの上方に凸となる部分の各頂 部の幅が電極指の幅よりも小さくなる凹凸形状を有することを特徴とする電子部品。
[4] 前記頂部の中心位置は、前記電極指の中心位置に略一致していることを特徴とす る請求項 1〜3のいずれ力 1項に記載の電子部品。
[5] 前記曲線の最下点力 前記頂部までの高さを X、前記櫛型電極の電極指が並ぶピ ツチを P、櫛形電極の膜厚を hとしたときに、 0. 01<XZ(2 X P) <hZ(2 X P)を満 足することを特徴とする請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の電子部品。
[6] 前記櫛型電極の電極指が並ぶピッチを P、櫛形電極の膜厚を hとしたときに、 0. 05 <h/ (2 X P) < 0. 15を満足することを特徴とする請求項 1〜5のいずれか 1項に記 載の電子部品。
[7] 前記基板の上面から前記頂部までの高さを t、前記櫛型電極の電極指が並ぶピッ チを Pとしたときに、 0. 09≤t/ (2 X P)≤0. 3を満足することを特徴とする請求項 1
〜6のいずれ力 1項に記載の電子部品。
[8] 前記基板の上面から前記頂部までの高さを t、前記櫛型電極の電極指が並ぶピッ チを Pとしたときに、 0. 12≤t/ (2 X P)≤0. 2を満足することを特徴とする請求項 1
〜6のいずれ力 1項に記載の電子部品。
[9] 前記電子部品は、弾性表面波デバイスであることを特徴とする請求項 1〜8のいず れカ 1項に記載の電子部品。
[10] 基板の上面に、互いに平行に並ぶ複数の電極指を有した櫛型電極と、この櫛型電 極を覆う保護膜とを形成して電子部品を製造する製造方法にお!ヽて、前記電極指の 延伸方向と直交する方向における前記保護膜の断面形状が、各電極指に対応する 位置で上方に凸となるとともに、それらの上方に凸となる部分の各頂部同士の間で下 に凸な曲線となるように、櫛型電極が形成された基板の上面に保護膜を堆積させると 同時に保護膜の形状を形成することを特徴とする電子部品の製造方法。
[11] 前記保護膜を堆積させると同時に保護膜の形状を形成する工程を、バイアススパッ タにより行うことを特徴とする請求項 10記載の電子部品の製造方法。
[12] 前記バイアススパッタでは、保護膜を堆積させる途中で基板に印加するバイアスと スパッタリング電力の比を変化させることで保護膜の形状を整形することを特徴とする 請求項 11に記載の電子部品の製造方法。
[13] 前記ノ ィァススパッタでは、保護膜を堆積させる途中から基板にノ ィァスを印加す ることで保護膜の形状を整形することを特徴とする請求項 11に記載の電子部品の製 造方法。
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