WO2016063738A1 - 弾性波装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2016063738A1
WO2016063738A1 PCT/JP2015/078583 JP2015078583W WO2016063738A1 WO 2016063738 A1 WO2016063738 A1 WO 2016063738A1 JP 2015078583 W JP2015078583 W JP 2015078583W WO 2016063738 A1 WO2016063738 A1 WO 2016063738A1
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insulating film
interlayer insulating
dielectric material
wave device
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拓 菊知
彰 道上
大輔 関家
雅 坪川
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/6433—Coupled resonator filters

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic wave device having a portion where a plurality of wirings are three-dimensionally crossed on a piezoelectric substrate, and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 a structure in which wirings are three-dimensionally crossed via an inorganic insulating film on a piezoelectric substrate is known.
  • a wiring having an IDT electrode and a three-dimensional intersection is formed on a piezoelectric substrate.
  • a hollow portion is configured by laminating a support member made of resin and a lid material on the piezoelectric substrate.
  • Patent Document 2 an IDT electrode and a wiring having a three-dimensional intersection are provided on a piezoelectric substrate. And the solid intersection part is exposed to the opening provided in the support member so that the support member made of resin does not cover the solid intersection part.
  • Patent Document 3 discloses a three-dimensional intersection portion of a wiring having an interlayer insulating film made of resin on a substrate.
  • Patent Document 2 the three-dimensional intersection is not covered with a support member made of resin. Therefore, the thermal stress can be relaxed. However, the degree of freedom in design is reduced, and downsizing becomes difficult. In addition, cracks and poor elasticity in the wiring on the inorganic insulating film may still occur.
  • the interlayer insulating film is made of resin. Therefore, the surface of the interlayer insulating film is rounded. Therefore, cracks and disconnections in the upper wiring are unlikely to occur.
  • the interlayer insulating film made of resin has a problem that a large thermal stress is easily generated in the wiring on the insulating layer because the difference in linear expansion coefficient between the piezoelectric substrate and the resin is large.
  • An object of the present invention is to provide an acoustic wave device that uses an interlayer insulating film made of an inorganic dielectric material and is unlikely to cause cracks or breaks in wiring on the interlayer insulating film.
  • An acoustic wave device is provided on a piezoelectric substrate, a plurality of IDT electrodes provided on the piezoelectric substrate, and the piezoelectric substrate, and electrically connects the plurality of IDT electrodes.
  • a plurality of wirings, wherein the plurality of wirings include a first wiring and a second wiring connected to a different potential from the first wiring.
  • the second wiring includes a part of the first wiring and the interlayer Three-dimensionally intersecting via an insulating film, and at the three-dimensionally intersecting portion, is extended from a region outside the interlayer insulating film to a region where the interlayer insulating film is provided, and the interlayer insulating film Is laminated on the lower surface of the second wiring in a region outside In the region where the interlayer insulating film is provided, further comprising the interlayer insulating film and is positioned below the second wiring, the first auxiliary wiring electrodes.
  • the first auxiliary wiring electrode is provided on both one side and the other side of the first wiring at the three-dimensionally intersecting portion. .
  • the crack and disconnection failure of the second wiring can be effectively suppressed on both the one side and the other side of the first wiring.
  • the interlayer insulating film includes first and second side surfaces located on one side and the other side of the first wiring, The first side surface and the second side surface are inclined surfaces that are inclined so as to be located at the center of the interlayer insulating film as they go upward.
  • the first side surface and the second side surface are As the interface between one auxiliary wiring electrode and the second wiring approaches the interlayer insulating film, the interface is inclined upward, and the piezoelectric substrate on the first and second side surfaces of the interlayer insulating film An inclination angle with respect to the upper surface of the piezoelectric substrate is larger than an inclination angle of the interface between the first auxiliary wiring electrode and the second wiring with respect to the upper surface of the piezoelectric substrate. In this case, the crack and disconnection failure of the second wiring can be more effectively suppressed.
  • the surface roughness in the portion where the second wiring of the first auxiliary wiring electrode is laminated is the interlayer of the first auxiliary wiring electrode. It is larger than the surface roughness in the portion covered with the insulating film. In this case, the adhesion strength between the layers can be effectively increased.
  • a portion of the first auxiliary wiring electrode that is in contact with the second wiring is an Al alloy layer containing Cu, and the CuAl 2 intermetallic compound is used. It has a convex part. In this case, the surface roughness can be effectively increased.
  • the first wiring extends in the extending direction, and is stacked on the first wiring in a region outside the interlayer insulating film, A second auxiliary wiring electrode is further provided which reaches the interlayer insulating film and is separated from the second wiring.
  • the influence due to the etching of the first wiring or the like can be mitigated, and an increase in wiring resistance can be suppressed.
  • the inclination angle of the first and second side surfaces of the interlayer insulating film is 50 ° or less. In this case, cracks and disconnections of the second wiring can be more effectively suppressed.
  • the first and second side surfaces of the interlayer insulating film include a lower side surface portion having a relatively large inclination angle and an upper portion having a relatively small inclination angle. And a side portion.
  • the interlayer insulating film is formed on the first dielectric material layer made of the first inorganic dielectric material and the first dielectric material layer. And a stacked second dielectric material layer.
  • a first dielectric material layer in which the interlayer insulating film is made of a first inorganic dielectric material and a first dielectric material different from the first inorganic dielectric material A second dielectric material layer made of two inorganic dielectric materials, and a side surface of the first dielectric material layer constitutes the lower side surface portion of the second dielectric material layer. A side surface constitutes the upper side surface portion.
  • a support member provided on the piezoelectric substrate and provided so as to surround the IDT electrode so as to form a hollow portion facing the IDT electrode; And a lid member provided on the support member for sealing the hollow portion.
  • the support member is provided so as to reach at least one of the three-dimensionally intersecting portions.
  • a method of manufacturing an acoustic wave device is to obtain an acoustic wave device configured according to the present invention, the step of forming the IDT electrode on the piezoelectric substrate, and the first method on the piezoelectric substrate.
  • the first auxiliary wiring electrode is formed by a photolithography-etching method.
  • the interlayer insulating film is formed by dry etching of the interlayer insulating film.
  • the interlayer insulating film includes a first inorganic dielectric material layer made of a first inorganic dielectric material, and the first inorganic dielectric.
  • a second inorganic dielectric material layer made of a second inorganic dielectric material different from the body material, and etching the first inorganic dielectric material layer and the second inorganic dielectric material layer by an etching method.
  • the etching rate of the first inorganic dielectric material layer is set higher than the etching rate of the second inorganic dielectric material layer.
  • FIG. 1 (a) and 1 (b) are a partially cutaway plan view showing a three-dimensionally crossed portion of the acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention in an enlarged manner and I-- in FIG. 1 (a). It is sectional drawing which follows an I line.
  • 2A and 2B are a front sectional view of the acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention and a schematic plan view showing an electrode structure on the piezoelectric substrate.
  • FIG. 3 is a front cross-sectional view showing a three-dimensional intersection of an elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front sectional view showing a three-dimensional intersection of an acoustic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 (a) and 5 (b) are partially cutaway plan views of the three-dimensional intersection of the acoustic wave device according to the fourth embodiment of the present invention and along the line II-II in FIG. 5 (a).
  • It is sectional drawing of a part. 6 (a) and 6 (b) are partial cutaway plan views of a three-dimensional intersection of an acoustic wave device according to a fifth embodiment of the present invention and along the line III-III in FIG. 6 (a).
  • It is sectional drawing of a part. 7 (a) and 7 (b) are partially cutaway plan views of a three-dimensional intersection of an acoustic wave device according to a sixth embodiment of the present invention and along the line IV-IV in FIG. 7 (a).
  • FIG. 8 is a front sectional view of a three-dimensional intersection of an acoustic wave device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 (a) and 2 (b) are a front sectional view of the acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention and a schematic plan view showing an electrode structure on the piezoelectric substrate.
  • FIG. 2B the structure in which the lid member 5 and the bumps 8a and 8b in FIG. 2A are removed is schematically shown in a plan view.
  • FIG. 2 (a) shows a cross section of the acoustic wave device 1 along the line AA in FIG. 2 (b).
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2.
  • the piezoelectric substrate 2 is made of a piezoelectric single crystal such as LiTaO 3 or LiNbO 3 .
  • the piezoelectric substrate 2 may be made of piezoelectric ceramics.
  • At least one IDT electrode 3 is provided on the piezoelectric substrate 2.
  • a plurality of IDT electrodes are provided to constitute an elastic wave filter.
  • FIG. 2B the portion where the IDT electrode and the reflector are formed is schematically shown by a symbol in which X is surrounded by a rectangular frame.
  • a 3IDT type longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 9 a and a plurality of acoustic wave resonators 9 b are provided on the piezoelectric substrate 2.
  • the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 9a three IDT electrodes are provided along the acoustic wave propagation direction. Reflectors are provided on both sides of the region where the three IDT electrodes are provided. That is, the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 9a is a 3IDT type longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter.
  • Each of the plurality of acoustic wave resonators 9b is a one-port resonator in which reflectors are provided on both sides of the IDT electrode.
  • These 1-port type acoustic wave resonators 9b and longitudinally coupled resonator type acoustic wave filters 9a are electrically connected to each other by wiring electrodes 10.
  • the characteristic of the elastic wave device 1 is the structure of the three-dimensional intersection B of the wiring.
  • 1 (a) and 1 (b) are a partially cutaway plan view showing a three-dimensional intersection B in an enlarged manner and a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1 (a).
  • the first wiring 11 and the second wiring 12 are three-dimensionally crossed via the interlayer insulating film 13. More specifically, the first wiring 11 is extended in the first direction on the piezoelectric substrate 2.
  • the first direction means a direction in which the first wiring 11 extends in the three-dimensional intersection B.
  • the second wiring 12 is connected to a potential different from that of the first wiring 11.
  • An interlayer insulating film 13 made of an inorganic dielectric material is provided so as to cover the first wiring 11.
  • a second wiring 12 extending in a second direction which is a direction orthogonal to the first direction is provided on the interlayer insulating film 13. Therefore, insulation between the first wiring 11 and the second wiring 12 is achieved via the interlayer insulating film 13.
  • the direction in which the second wiring extends in the three-dimensional intersection is the second direction.
  • this 2nd direction should just be a direction which cross
  • the feature of this embodiment is that the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are provided in the three-dimensional intersection B.
  • the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are provided on the piezoelectric substrate 2 and extend in the second direction.
  • a first auxiliary wiring electrode 14 is provided on one side of the first wiring 11, and a first auxiliary wiring electrode 15 is provided on the other side.
  • the first auxiliary wiring electrode 14 is disposed so as to extend from a region outside the interlayer insulating film 13 to a region where the interlayer insulating film 13 is provided in the second direction.
  • the first auxiliary wiring electrode 15 is also arranged in the second direction so as to extend from a region outside the portion where the interlayer insulating film 13 is provided to a region where the interlayer insulating film 13 is provided.
  • the inner ends 14 a and 15 a of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are separated from the first wiring 11 through the interlayer insulating film 13.
  • the inner end is an end located on the center side of the interlayer insulating film 13.
  • the interlayer insulating film 13 has an upper surface 13a and first and second side surfaces 13b and 13c.
  • the first side surface 13b and the second side surface 13c are inclined surfaces that are inclined toward the center side of the interlayer insulating film 13 as going upward.
  • the first wiring 11 and the second wiring 12 are electrically connected to the IDT electrode 3 constituting the acoustic wave resonator 9b and the longitudinally coupled resonator type acoustic wave filter 9a shown in FIG. ing.
  • the first wiring 11 is preferably formed of the same material as the IDT electrode at the same time. Thereby, the manufacturing process can be simplified.
  • the metal material for forming the first wiring 11 and the IDT electrode is not particularly limited. Metals such as Al, Pt, Cu, Au, Ti, Ag, W, Ni, Cr or Mo can be used. Further, the metal is not limited to a pure metal but may be an alloy. Furthermore, the IDT electrode and the first wiring 11 may be formed of a single metal layer, or may be a stacked metal film formed by stacking a plurality of metal layers.
  • first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are also formed of the same material and the same process as the first wiring 11 and the IDT electrode.
  • the first wiring 11 and the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are made of a laminated metal film having an AlCu layer on the top. More specifically, it has a structure in which a Ti film and an AlCu layer are stacked on a piezoelectric substrate.
  • the first wiring 11, the IDT electrode, and the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 can be formed by a thin film forming method such as vapor deposition or sputtering.
  • the IDT electrode, the first wiring 11 and the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 having a predetermined shape are formed by etching after forming a metal film by such a film forming method. desirable.
  • the interlayer insulating film 13 is made of an inorganic dielectric material. Such a material is not particularly limited as long as it is an inorganic dielectric material. For example, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, tantalum oxide, titanium oxide, titanium nitride, alumina, and the like can be used. . In the present embodiment, the interlayer insulating film 13 is made of silicon oxide.
  • the interlayer insulating film 13 is obtained by forming an insulating film by a film forming method such as sputtering or vapor deposition and then patterning it by a photolithography-etching method.
  • the etching method is not particularly limited, and dry etching or wet etching may be selected according to the type of the inorganic dielectric material.
  • the cross-sectional shape of the photoresist is rounded, so that the cross-sectional shape of the resist that is rounded can be transferred to the patterned interlayer insulating film 13 by dry etching.
  • the second wiring 12 is formed.
  • the second wiring 12 is made of a laminated film of Ti, AlCu, and Pt.
  • the material forming the second wiring 12 is not particularly limited, and the same metal material as that of the first wiring 11 can be used.
  • the second wiring 12 may also be a single layer or a laminated metal film formed by laminating a plurality of metal layers.
  • the etching method in this case is not particularly limited, but it is preferable to perform etching using an alkaline developer as described later.
  • the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are provided at the three-dimensional intersection B, so that the second wiring 12 on the interlayer insulating film 13 is cracked or disconnected. hard.
  • the upper surface of the interlayer insulating film 13 has a height above the portion where the first wiring 11 is provided and outside in the second direction. Will be different. That is, the thickness of the interlayer insulating film 13 is thick immediately above the portion where the first wiring 11 is provided, and the interlayer insulating film is outside the region where the first wiring 11 is provided in the second direction. The height of 13 becomes relatively low, and a step is generated between the two. Therefore, a step is also generated on the second wiring 12 on this step, and when the thermal shock is applied, the second wiring may be cracked or disconnected at the step.
  • the inner ends 14a and 15a of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are provided so as to reach the inside of the interlayer insulating film 13, the upper surface 13a of the interlayer insulating film 13 is formed.
  • the upper portion of the first wiring 11 and the outer portion in the second direction do not change much. Therefore, it is possible to reliably suppress cracks and disconnections of the second wiring 12 in the vicinity of the portions indicated by arrows C1 and C2 in FIG.
  • the height between the upper surface 12a of the portion located above the portion of the second wiring 12 where the interlayer insulating film 13 is provided and the upper surface 12b of the second wiring 12 in the outer region is high.
  • the height H of the step can be reduced by the thickness of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15. it can. Also by this, cracks and disconnections near the step can be suppressed.
  • the elastic wave device 1 is characterized by having the above-mentioned three-dimensional intersection B, and other structures are configured in the same manner as conventionally known elastic wave devices. ing. That is, terminal electrodes 6 a to 6 g are provided on the piezoelectric substrate 2. A support member 4 made of resin is provided on the terminal electrodes 6a to 6g. Under bump metal layers 7 a and 7 b shown in FIG. 2A are provided so as to penetrate through the support member 4. Further, a lid member 5 for forming a hollow portion is joined on the support member 4. The lid member 5 has a structure in which a first synthetic resin layer 5a and a second synthetic resin layer 5b are laminated.
  • the cover material 5 may be formed with the single resin layer, or may be formed with materials other than resin.
  • the under bump metal layers 7 a and 7 b penetrate the lid member 5 and reach the outer surface of the lid member 5. And bump 8a, 8b is joined on under bump metal layer 7a, 7b.
  • the piezoelectric substrate 2, the support member 4, and the lid member 5 constitute a hollow portion where the IDT electrode 3 faces. That is, an acoustic wave device 1 having a so-called wafer level package structure (WLP structure) is configured.
  • WLP structure wafer level package structure
  • FIGS. 3 to 8 an elastic wave device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8.
  • a three-dimensional intersection portion as a main part will be described.
  • the configuration other than the three-dimensional intersection is omitted by using the description of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a front sectional view showing a three-dimensional intersection in the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • a first wiring 11 and first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are formed on the piezoelectric substrate 2.
  • An interlayer insulating film 13 is formed so as to cover the first wiring 11.
  • the inner ends 14a and 15a of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are formed so as to reach the region where the interlayer insulating film 13 is provided, as in the first embodiment.
  • a second wiring 12 extending in the second direction is provided so as to cover the interlayer insulating film 13.
  • the interface between the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 and the second wiring 12 is inclined so as to go upward as the interlayer insulating film 13 is approached.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the inclination angle X1 of the first side surface 13b located outside the interlayer insulating film 13 in FIG. 3 in the second direction is the first auxiliary wiring.
  • the reason is that the inclination angle X2 of the inclined portion of the interface between the electrode 14 and the second wiring 12 is larger.
  • an arrow C3 in FIG. 3 it is possible to moderate the change in the stepped portion on the upper surface of the second wiring 12. Therefore, it is possible to suppress cracks and disconnections at the portion indicated by the arrow C3.
  • the inclination angle of the second side surface 13 c of the interlayer insulating film 13 is the inclination angle of the inclined portion of the interface between the first auxiliary wiring electrode 15 and the second wiring 12. Is bigger than. Therefore, similarly to the first auxiliary wiring electrode 14 side, the change in the step portion on the upper surface of the second wiring 12 can be moderated.
  • the inclination angle of the first and second side surfaces 13b and 13c is preferably 50 ° or less. Thereby, cracks and disconnections of the second wiring 12 can be effectively suppressed.
  • Such a structure can be achieved by etching the uppermost layers of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 with an etching developer for patterning the second wiring 12.
  • an etching developer for patterning the second wiring 12 For example, when the surface layer of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 is a material mainly composed of Al, such as Al or an AlCu alloy, it is desirable to perform etching using an alkaline developer. As a result, the surface layers of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are etched, and the inclination angle X2 of the inclined portion at the interface between the second wiring 12 and the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 is determined from the inclination angle X1. Can also be reduced.
  • FIG. 4 is a front sectional view showing a three-dimensional intersection of an acoustic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • the surface roughness of the surface of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 that contacts the second wiring 12 is covered with the interlayer insulating film 13 of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15. It is made rougher than the surface roughness of the upper surface in the area. Therefore, the adhesion between the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 and the second wiring 12 can be enhanced.
  • the third embodiment is the same as the first embodiment. Accordingly, the same operational effects as those of the first embodiment are obtained.
  • the surface roughness of the upper surfaces of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 is relatively roughened in the portion where the second wiring 12 is laminated. That is, a plurality of convex portions D are formed. These convex portions can be formed by various methods. Preferably, the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 and the interlayer insulating film 13 can be formed after etching. For example, when the upper surfaces of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are made of an Al-based alloy containing Cu, it is desirable to perform etching with an alkaline developer. In that case, the convex portion D is formed consisting of CuAl 2 intermetallic compound.
  • the convex portion D can be provided on the upper surfaces of the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15, and the surface roughness can be increased.
  • the elastic wave device by forming the convex portion D, the adhesion strength between the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 and the second wiring 12 is increased, and the second wiring 12 Peeling can be suppressed. Further, since the contact area is increased, the electrical contact resistance between the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 and the second wiring 12 can be reduced. In addition, it becomes difficult to be affected by the surface oxide layer mainly composed of Al, and the contact resistance can be lowered.
  • 5 (a) and 5 (b) are a partially cutaway plan view of a three-dimensional intersection according to a fourth embodiment of the present invention and a sectional view taken along the line II-II in FIG. 5 (a). .
  • the surface along the line II-II is a cross section extending in the first direction described above.
  • the second auxiliary wiring electrodes 21 and 22 are provided from the outside of the interlayer insulating film 13 to the interlayer insulating film 13 in the first direction.
  • the second auxiliary wiring electrodes 21 and 22 are separated from the second wiring 12.
  • the present embodiment is the same as the first embodiment. Therefore, in the second direction in which the second wiring 12 extends, it has the same structure as the structure shown in FIG.
  • the second auxiliary wiring electrodes 21 and 22 are provided so as to extend from the portion covered with the first wiring 11 to the upper surface of the interlayer insulating film 13. . Therefore, the wiring resistance in the first wiring 11 can be reduced.
  • the film thickness of the first wiring 11 is not covered with the interlayer insulating film 13. It becomes thin in the part. Therefore, the wiring resistance of the first wiring 11 may increase.
  • the second auxiliary wiring electrodes 21 and 22 are stacked, an increase in wiring resistance in the first wiring 11 can be suppressed.
  • the second auxiliary wiring electrodes 21 and 22 can be formed of an appropriate metal or alloy. Further, not only a single metal film but also a laminated metal may be used.
  • 6 (a) and 6 (b) are partial cutaway plan views of a three-dimensional intersection of an acoustic wave device according to a fifth embodiment of the present invention and along the line III-III in FIG. 6 (a). It is sectional drawing.
  • the first wiring 11 and the second wiring 12 are three-dimensionally crossed via the interlayer insulating film 13.
  • the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15 are provided.
  • the fifth embodiment differs from the first embodiment and the second embodiment in that the interlayer insulating film 13 is a first interlayer insulating film layer 13A as a first dielectric material layer below, and the first And having a second interlayer insulating film layer 13B as a second dielectric material layer provided on the interlayer insulating film layer 13A.
  • the inclination angle E1 of the side surfaces 13a1, 13a2 of the first interlayer insulating film layer 13A with respect to the upper surface of the piezoelectric substrate 2 is the inclination angle of the side surfaces 13b1, 13b2 of the second interlayer insulating film layer 13B with respect to the upper surface of the piezoelectric substrate 2. It is larger than E2.
  • the change of the second wiring 12 on the portions from the side surfaces 13a1, 13a2 to the side surfaces 13b1, 13b2 is made gentle. Therefore, cracks and disconnections in the second wiring 12 can be more effectively suppressed.
  • the first interlayer insulating film layer 13A and the second interlayer insulating film layer 13B can be formed by transferring the cross-sectional shape of the resist. That is, when heat treatment is performed after the photoresist is formed, the cross-sectional shape of the patterned resist is rounded. If dry etching is performed in this state, the round cross-sectional shape of the resist can be transferred to the first and second interlayer insulating film layers 13A and 13B.
  • the cross-sectional shape of the resist may be different between the case where the first interlayer insulating film layer 13A is formed and the case where the second interlayer insulating film layer 13B is formed.
  • first interlayer insulating film layer 13A and the second interlayer insulating film layer 13B may be formed of the same material or different materials.
  • FIGS. 7A and 7B are a partially cutaway plan view for explaining a three-dimensional intersection of the acoustic wave device according to the sixth embodiment, and a line IV-IV in FIG. It is sectional drawing which follows.
  • the interlayer insulating film 13 includes a first interlayer insulating film layer 13A and a second interlayer insulating film layer 13B.
  • the first interlayer insulating film layer 13A and the second interlayer insulating film layer 13B are formed of different dielectric materials.
  • the first interlayer insulating film layer 13A and the second interlayer insulating film layer 13B are formed by etching after forming an insulating film. In this case, it is preferable to perform dry etching so that the etching rate when patterning the first interlayer insulating film layer 13A is higher than the etching rate for forming the second interlayer insulating film layer 13B. . Accordingly, as shown in FIG. 7B, the inclination angle E1 can be made larger than the inclination angle E2. That is, the same tilt angle relationship as in the fifth embodiment can be realized.
  • the change of the second wiring 12 is performed above the portion where the first interlayer insulating film layer 13A and the second interlayer insulating film layer 13B are connected. Can be relieved. Therefore, the crack and disconnection of the 2nd wiring 12 can be suppressed more effectively.
  • the three-dimensional intersections according to the first to sixth embodiments described above may be exposed on the piezoelectric substrate 2 or covered with a support member made of resin or the like in the acoustic wave device.
  • a support member made of resin or the like in the acoustic wave device 1 of the first embodiment, the hollow portion is formed by using the support member 4 made of resin.
  • the three-dimensional intersection may be covered with the support member 4 as shown in FIG.
  • the solid intersection is the same as in FIG. Even if the support member 4 is formed on the three-dimensional intersection B, the stress applied to the second wiring 12 can be reduced by providing the first auxiliary wiring electrodes 14 and 15.
  • the pressure at the time of forming the resin layer when the support member 4 is formed may cause the second wiring 12 or the like to be bent or disconnected, but the second wiring 12 may be cracked or disconnected as described above.
  • the support member 4 may be provided so as to cover the three-dimensional intersection B. As a result, the acoustic wave device 1 can be reduced in size and the degree of freedom in design can be increased.
  • this invention can be widely used not only for the elastic wave apparatus of the WLP structure mentioned above but for the elastic wave apparatus of various structures.

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Abstract

　無機誘電体材料からなる層間絶縁膜を用いており、層間絶縁膜上の配線のクラックや断線が生じ難い、弾性波装置を提供する。　圧電基板２上に複数のＩＤＴ電極が設けられており、複数のＩＤＴ電極を電気的に接続している複数の配線と、を備え、複数の配線が、第１の配線１１及び第２の配線１２とを有し、第１の配線１１の一部を被覆するように無機誘電体材料からなる層間絶縁膜１３が設けられており、第２の配線１２の一部が、第１の配線１１の一部と層間絶縁膜１３を介して立体交差しており、立体交差部分Ｂにおいて、第２の配線１２が層間絶縁膜１３の外側の領域から層間絶縁膜１３上に至っている部分において、圧電基板２上に設けられており、平面視したときに、第２の配線１２と少なくとも一部が重なるように、かつ層間絶縁膜１３内に至るように第１の補助配線電極１４，１５が設けられている、弾性波装置１。

Description

弾性波装置及びその製造方法
　本発明は、圧電基板上に複数の配線が立体交差している部分を有する弾性波装置及びその製造方法に関する。
　従来、携帯電話機のデュプレクサなどに弾性波装置が広く用いられている。この種の弾性波装置では、圧電基板上において、かなりの数の配線が引き回されている。そこで、下記の特許文献１に記載のように、圧電基板上において、配線同士を無機絶縁膜を介して立体交差させた構造が知られている。特許文献１では、圧電基板上にＩＤＴ電極及び立体交差部分を有する配線が形成されている。また、圧電基板上に樹脂からなる支持部材及び蓋材が積層されて、中空部分が構成されている。
　他方、下記の特許文献２では、圧電基板上に、ＩＤＴ電極と、立体交差部分を有する配線とが設けられている。そして、樹脂からなる支持部材が立体交差部分を被覆しないように、立体交差部分が支持部材に設けられた開口に露出されている。
　下記の特許文献３には、基板上に、樹脂からなる層間絶縁膜を有する配線の立体交差部分が開示されている。
特許第５１４１８５２号公報 ＷＯ２００９／１１６２２２ 特開２００９－１８２４０７号公報
　特許文献１に記載の弾性波装置では、立体交差部分において、無機絶縁膜上の凹凸や下方の配線の凹凸により、無機絶縁膜上の配線にクラックや断線が生じたりするおそれがあった。また、樹脂からなる支持部材と圧電基板との線膨張係数差により、上記無機絶縁膜上の配線に大きな熱応力が生じやすいという問題もあった。
　他方、特許文献２では、立体交差部分が樹脂からなる支持部材に被覆されていない。従って、上記熱応力を緩和することができる。しかしながら、設計の自由度が低くなり、小型化が困難となる。また、無機絶縁膜上の配線におけるクラックや弾性不良がやはり生じるおそれがあった。
　特許文献３に記載の立体交差部分では、層間絶縁膜が樹脂からなる。そのため、層間絶縁膜表面が丸みを帯びている。よって、上方の配線のクラックや断線は生じ難い。
　しかしながら、樹脂からなる層間絶縁膜では、やはり圧電基板と樹脂との線膨張係数差が大きいため、絶縁層上の配線に大きな熱応力が生じやすいという問題があった。
　本発明の目的は、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜を用いており、層間絶縁膜上の配線のクラックや断線が生じ難い、弾性波装置を提供することにある。
　本発明に係る弾性波装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられた複数のＩＤＴ電極と、前記圧電基板上に設けられており、前記複数のＩＤＴ電極を電気的に接続している複数の配線と、を備え、前記複数の配線が、第１の配線と、前記第１の配線とは異なる電位に接続される第２の配線とを有し、前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部を被覆するように設けられており、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜をさらに備え、前記第２の配線の一部が、前記第１の配線の一部と前記層間絶縁膜を介して立体交差しており、前記立体交差している部分において、前記層間絶縁膜の外側の領域から前記層間絶縁膜が設けられている領域に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域で前記第２の配線の下面に積層されており、前記層間絶縁膜が設けられている領域で、前記層間絶縁膜及び前記第２の配線の下方に位置している、第１の補助配線電極をさらに備える。
　本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記第１の補助配線電極が、前記立体交差している部分において、前記第１の配線の一方側及び他方側の双方に設けられている。この場合には、第１の配線の一方側及び他方側の双方において、第２の配線のクラックや断線不良を効果的に抑制することができる。
　本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が、前記第１の配線の一方側及び他方側に位置している第１及び第２の側面を有し、前記第１の側面及び前記第２の側面が、上方にいくにつれて、前記層間絶縁膜の中央に位置するように傾斜している傾斜面とされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との界面が前記層間絶縁膜に近づくにつれて、上方にいくように傾斜しており、前記層間絶縁膜の前記第１及び第２の側面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度が、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との前記界面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度よりも大きくされている。この場合には、第２の配線のクラックや断線不良をより効果的に抑制することができる。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記第１の補助配線電極の前記第２の配線が積層されている部分における表面粗さが、前記第１の補助配線電極の前記層間絶縁膜により被覆されている部分における表面粗さよりも大きい。この場合には、層間の密着強度を効果的に高めることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の補助配線電極の前記第２の配線と接触する部分が、Ｃｕを含むＡｌ合金層であり、ＣｕＡｌ２金属間化合物からなる凸部を有する。この場合には、表面粗さを効果的に高めることができる。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記第１の配線が延びる方向に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において前記第１の配線に積層されており、前記層間絶縁膜上に至っており、前記第２の配線とは隔てられている、第２の補助配線電極がさらに備えられている。この場合には、第１の配線のエッチング等による影響を緩和することができ、配線抵抗の増加を抑制することができる。
　本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面の前記傾斜角度が、５０°以下である。この場合には、第２の配線のクラックや断線をより効果的に抑制することができる。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面が、傾斜角度が相対的に大きい下方側面部と、傾斜角度が相対的に小さい上方側面部とを有する。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の誘電体材料層上に積層された第２の誘電体材料層とを有する。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料と異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の誘電体材料層とを有し、前記第１の誘電体材料層の側面が前記下方側面部を構成しており、前記第２の誘電体材料層の側面が前記上方側面部を構成している。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記圧電基板上に設けられており、前記ＩＤＴ電極が臨む中空部を形成するために前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられた支持部材と、前記中空部を封止するために前記支持部材上に設けられた蓋材とがさらに備えられている。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記支持部材が少なくとも１つの前記立体交差している部分上に至るように設けられている。
　本発明に係る弾性波装置の製造方法は、本発明に従って構成されている弾性波装置を得るものであり、前記圧電基板上に、前記ＩＤＴ電極を形成する工程と、前記圧電基板上に前記第１の補助配線電極を形成する工程と、前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部及び前記第１の補助配線電極の一部を覆うように前記層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜において前記第１の配線と交差する方向に延びるように、前記圧電基板上に前記第２の配線を形成する工程とを備える。
　本発明に係る弾性波装置の製造方法のある特定の局面では、前記第１の補助配線電極の形成を、フォトリソグラフィー－エッチング法により行なう。
　本発明に係る弾性波装置の製造方法の別の特定の局面では、前記層間絶縁膜の形成を前記層間絶縁膜のドライエッチングにより行なう。
　本発明に係る弾性波装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の無機誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料とは異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の無機誘電体材料層とを有し、前記第１の無機誘電体材料層及び前記第２の無機誘電体材料層をエッチング法により形成するにあたり、前記第１の無機誘電体材料層のエッチング速度を、前記第２の無機誘電体材料層のエッチング速度よりも高くする。
　本発明に係る弾性波装置及びその製造方法によれば、無機誘電体材料を用いた配線の立体交差部分において、第２の配線のクラックや断線不良を効果的に抑制することができる。
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を拡大して示す部分切欠き平面図及び図１（ａ）中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図及びその圧電基板上の電極構造を示す模式的平面図である。 図３は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を示す正面断面図である。 図４は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を示す正面断面図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図５（ａ）中のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の断面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図６（ａ）中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う部分の断面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図７（ａ）中のＩＶ－ＩＶ線に沿う部分の断面図である。 図８は、本発明の第７の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の正面断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図及び圧電基板上の電極構造を示す模式的平面図である。図２（ｂ）では、図２（ａ）中の蓋材５及びバンプ８ａ，８ｂを除去した構造が模式的に平面図で示されている。また、図２（ａ）は、図２（ｂ）中のＡ－Ａ線に沿う部分における弾性波装置１の断面を示している。
　弾性波装置１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３などの圧電単結晶からなる。圧電基板２は、圧電セラミックスからなるものであってもよい。
　圧電基板２上に、少なくとも１つのＩＤＴ電極３が設けられている。実際には、複数のＩＤＴ電極が設けられて、弾性波フィルタが構成されている。図２（ｂ）においては、ＩＤＴ電極及び反射器が構成されている部分を、Ｘを矩形の枠で囲んだ記号で略図的に示している。
　より具体的には、圧電基板２上に、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａや複数の弾性波共振子９ｂが設けられている。縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａでは、３個のＩＤＴ電極が弾性波伝搬方向に沿うように設けられている。この３個のＩＤＴ電極が設けられている領域の両側に反射器が設けられている。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａは、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタである。複数の弾性波共振子９ｂは、それぞれ、ＩＤＴ電極の両側に反射器が設けられている、１ポート型共振子である。
　これらの１ポート型弾性波共振子９ｂや縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａが、配線電極１０により相互に電気的に接続されている。
　また、小型化を図るために、破線で示す立体交差部分Ｂが複数設けられている。弾性波装置１の特徴は、この配線の立体交差部分Ｂの構造にある。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）は、立体交差部分Ｂを拡大して示す部分切欠き平面図及び図１（ａ）中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。
　立体交差部分Ｂでは、第１の配線１１と、第２の配線１２とが、層間絶縁膜１３を介して立体交差している。より具体的には、圧電基板２上に、第１の配線１１が第１の方向に延ばされている。ここで第１の方向とは、立体交差部分Ｂにおいて、第１の配線１１が延びる方向をいうものとする。なお、第２の配線１２は、第１の配線１１と異なる電位に接続される。
　第１の配線１１を被覆するように、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜１３が設けられている。この層間絶縁膜１３上において、第１の方向と直交する方向である第２の方向に延びる第２の配線１２が設けられている。従って、層間絶縁膜１３を介して第１の配線１１と第２の配線１２との間の絶縁が図られている。
　なお、立体交差部分において第２の配線が延びる方向が第２の方向である。そして、この第２の方向は、第１の方向と交差する方向であればよく、直交する方向には限定されない。
　本実施形態の特徴は、この立体交差部分Ｂにおいて、第１の補助配線電極１４，１５が設けられていることにある。
　第１の補助配線電極１４，１５は、圧電基板２上に設けられており、第２の方向に延びている。第１の配線１１の一方側に第１の補助配線電極１４が、他方側に第１の補助配線電極１５が設けられている。
　第１の補助配線電極１４は、第２の方向において層間絶縁膜１３の外側の領域から層間絶縁膜１３が設けられている領域に至るように配置されている。第１の補助配線電極１５も、第２の方向において、層間絶縁膜１３が設けられている部分よりも外側の領域から、層間絶縁膜１３が設けられている領域に至るように配置されている。もっとも、第１の補助配線電極１４，１５の内側端１４ａ，１５ａは、第１の配線１１と層間絶縁膜１３を介して隔てられている。なお、内側端とは、層間絶縁膜１３の中心側に位置している端部とする。
　層間絶縁膜１３は、図１（ｂ）に示すように、上面１３ａと、第１，第２の側面１３ｂ，１３ｃとを有する。ここで、第１の側面１３ｂ及び第２の側面１３ｃは、上方にいくにつれて、層間絶縁膜１３の中央側に向かうように傾斜している傾斜面とされている。
　第１の配線１１及び第２の配線１２は、図２（ｂ）に示した弾性波共振子９ｂや縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａを構成しているＩＤＴ電極３に電気的に接続されている。
　上記第１の配線１１は、上記ＩＤＴ電極と、好ましくは、同時にかつ同じ材料で形成することが望ましい。それによって製造工程の簡略化を図り得る。この第１の配線１１及びＩＤＴ電極を形成する金属材料については特に限定されない。Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、ＣｒまたはＭｏなどの金属が用いられ得る。また、金属は、純金属に限らず、合金であってもよい。さらに、ＩＤＴ電極及び第１の配線１１は、１つの金属層により形成されてもよく、複数の金属層を積層してなる積層金属膜であってもよい。
　また、第１の補助配線電極１４，１５もまた、第１の配線１１及びＩＤＴ電極と同じ材料で同じプロセスで形成することが好ましい。
　本実施形態では、第１の配線１１及び第１の補助配線電極１４，１５は、最上部にＡｌＣｕ層を有する積層金属膜からなる。より具体的には、圧電基板上にＴｉ膜及びＡｌＣｕ層を積層した構造を有する。上記第１の配線１１、ＩＤＴ電極及び第１の補助配線電極１４，１５は、蒸着やスパッタリングなどの薄膜形成法により形成することができる。好ましくは、このような成膜法により金属膜を成膜した後、エッチングすることにより、所定の形状のＩＤＴ電極、第１の配線１１及び第１の補助配線電極１４，１５を形成することが望ましい。
　層間絶縁膜１３は、無機誘電体材料からなる。このような材料としては、無機誘電体材料である限り特に限定されないが、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化タンタル、酸化チタン、窒化チタン、アルミナなどを用いることができる。本実施形態では、層間絶縁膜１３は酸化ケイ素からなる。
　上記層間絶縁膜１３は、スパッタリングや蒸着などの成膜方法により絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィー－エッチング法によりパターニングすることにより得られる。エッチング法は特に限定されず、ドライエッチングまたはウェットエッチングなどを無機誘電体材料の種類に応じて選択すればよい。
　好ましくは、フォトレジストを形成した後に、エッチングに先立って、熱処理を施すことが望ましい。それによってフォトレジストの断面形状が丸みを帯びるため、ドライエッチングにより、レジストの丸みを帯びた断面形状をパターニング後の層間絶縁膜１３に転写することができる。
　そして、上記層間絶縁膜１３を形成した後に、第２の配線１２を形成する。第２の配線１２は、本実施形態では、Ｔｉ、ＡｌＣｕ及びＰｔの積層膜からなる。第２の配線１２を構成する材料については特に限定されず、第１の配線１１と同様の金属材料を用いることができる。また第２の配線１２についても、単層であってもよく、複数の金属層を積層してなる積層金属膜であってもよい。
　また、第２の配線１２の形成についても、フォトリソグラフィー－エッチング法を用いることが望ましい。この場合のエッチング法についても特に限定されないが、好ましくは、後述するように、アルカリ系の現像液を用いてエッチングすることが望ましい。
　本実施形態の弾性波装置１では、立体交差部分Ｂにおいて、上記第１の補助配線電極１４，１５が設けられているため、層間絶縁膜１３上における第２の配線１２のクラックや断線が生じ難い。第１の補助配線電極１４，１５が設けられていない場合、層間絶縁膜１３の上面は、第１の配線１１が設けられている部分の上方と、その第２の方向外側とで、高さが異なることとなる。すなわち、第１の配線１１が設けられている部分の直上では、層間絶縁膜１３の厚みが厚く、第２の方向において、第１の配線１１が設けられている領域の外側では、層間絶縁膜１３の高さが相対的に低くなり、両者の間に段差が生じる。そのため、この段差上において、第２の配線１２にも段差が生じ、熱衝撃が加わった際などにおいて、該段差において第２の配線にクラックが生じたり、断線が生じるおそれがある。
　これに対して、本実施形態では、第１の補助配線電極１４，１５の内側端１４ａ，１５ａが層間絶縁膜１３の内部に至るように設けられているため、層間絶縁膜１３の上面１３ａが、第１の配線１１の上部と、その第２の方向外側部分とであまり変化しない。そのため、図１（ｂ）の矢印Ｃ１，Ｃ２で示す部分付近における第２の配線１２のクラックや断線を確実に抑制することができる。
　また、第２の配線１２の層間絶縁膜１３が設けられている部分の上方に位置している部分の上面１２ａと、外側領域における第２の配線１２の上面１２ｂとの間には、高さＨの段差が生じているが、第１の補助配線電極１４，１５が設けられているため、この段差の高さＨを、第１の補助配線電極１４，１５の厚み分だけ小さくすることができる。それによっても、上記段差付近におけるクラックや断線を抑制することができる。
　なお、前述した特許文献３では、層間絶縁膜が樹脂からなるため、層間絶縁膜上面が曲面状となり、その上に形成される第２の配線におけるクラックや断線は生じ難い。これに対して、無機絶縁膜により層間絶縁膜を形成した場合、従来、層間絶縁膜の上面の凹凸により、上に形成される第２の配線において、熱衝撃等が加わるとクラックや断線が生じがちであった。本発明は、このような無機絶縁膜からなる層間絶縁膜を用いた構成における課題を解決するためになされたものであり、解決手段として上記第１の補助配線電極１４，１５を設けたことに特徴を有する。
　図２（ａ）及び図２（ｂ）に戻り、弾性波装置１は、上記立体交差部分Ｂを有することを特徴とし、その他の構造については、従来より周知の弾性波装置と同様に構成されている。すなわち、圧電基板２上に端子電極６ａ～６ｇが設けられている。この端子電極６ａ～６ｇ上に、樹脂からなる支持部材４が設けられている。この支持部材４を貫通するように図２（ａ）に示すアンダーバンプメタル層７ａ，７ｂが設けられている。また、支持部材４上に、中空部を形成するための蓋材５が接合されている。蓋材５は、第１の合成樹脂層５ａと第２の合成樹脂層５ｂとを積層した構造を有する。もっとも、蓋材５は、単一の樹脂層により形成されていてもよく、あるいは樹脂以外の材料で形成されていてもよい。アンダーバンプメタル層７ａ，７ｂは蓋材５を貫き、蓋材５の外表面に至っている。そして、アンダーバンプメタル層７ａ，７ｂ上に、バンプ８ａ，８ｂが接合されている。
　弾性波装置１では、圧電基板２と、支持部材４と蓋材５とにより、ＩＤＴ電極３が臨む中空部が構成されている。すなわち、いわゆるウェハレベルパッケージ構造（ＷＬＰ構造）の弾性波装置１が構成されている。
　以下、図３～図８を参照して、本発明の他の実施形態の弾性波装置を説明するが、以下においては、要部となる立体交差部分のみを説明することとする。立体交差部分以外の構成については上記第１の実施形態の説明を援用することにより省略する。
　図３は、本発明の第２の実施形態の弾性波装置における立体交差部分を示す正面断面図である。
　圧電基板２上に第１の配線１１、第１の補助配線電極１４，１５が形成されている。また、層間絶縁膜１３が第１の配線１１を覆うように形成されている。第１の補助配線電極１４，１５の内側端１４ａ，１５ａは第１の実施形態と同様に、層間絶縁膜１３が設けられている領域に至るように形成されている。そして、層間絶縁膜１３を覆うように、第２の方向に延びる第２の配線１２が設けられている。
　第１の補助配線電極１４，１５と、第２の配線１２との界面は、層間絶縁膜１３に近づくにつれて上方にいくように傾斜している。
　第２の実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図３における層間絶縁膜１３の第２の方向外側に位置している第１の側面１３ｂの傾斜角度Ｘ１が、第１の補助配線電極１４と第２の配線１２との界面の傾斜部分の傾斜角度Ｘ２よりも大きいことにある。それによって、図３の矢印Ｃ３で示すように、第２の配線１２の上面における段差部における変化をゆるやかにすることが可能とされている。従って、矢印Ｃ３で示す部分におけるクラックや断線を抑制することができる。なお、第１の配線１１の他方側においても、層間絶縁膜１３の第２の側面１３ｃの傾斜角度が、第１の補助配線電極１５と第２の配線１２との界面の傾斜部分の傾斜角度よりも大きくなっている。従って、第１の補助配線電極１４側と同様に、第２の配線１２の上面における段差部における変化をゆるやかにすることが可能とされている。第１，第２の側面１３ｂ，１３ｃの傾斜角度は５０°以下であることが好ましい。それによって、第２の配線１２のクラックや断線を効果的に抑制することができる。
　このような構造は、第２の配線１２をパターニングする際のエッチング用現像液により、第１の補助配線電極１４，１５の最上部の層をエッチングすることにより達成し得る。例えば、第１の補助配線電極１４，１５の表層がＡｌまたはＡｌＣｕ合金などのＡｌを主体とする材料である場合、アルカリ系の現像液を用いてエッチングすることが望ましい。それによって、第１の補助配線電極１４，１５の表層がエッチングされ、第２の配線１２と第１の補助配線電極１４，１５との界面の上記傾斜部分の傾斜角度Ｘ２を、傾斜角度Ｘ１よりも小さくすることができる。
　図４は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を示す正面断面図である。第３の実施形態では、第１の補助配線電極１４，１５の第２の配線１２と接触する面の表面粗さが、第１の補助配線電極１４，１５の層間絶縁膜１３で被覆されている領域における上面の表面粗さよりも粗くされている。従って、第１の補助配線電極１４，１５と第２の配線１２との密着性を高めることができる。その他の構成は、第３の実施形態は第１の実施形態と同様である。従って、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　第３の実施形態では、第２の配線１２が積層される部分において、第１の補助配線電極１４，１５の上面の表面粗さが相対的に粗くされている。すなわち、凸部Ｄが複数形成されている。これらの凸部は、様々な方法で形成することができる。好ましくは、第１の補助配線電極１４，１５及び層間絶縁膜１３を形成した後にエッチングを施すことにより形成することができる。例えば、第１の補助配線電極１４，１５の上面がＣｕを含むＡｌ系合金である場合、アルカリ性現像液によりエッチングすることが望ましい。その場合、ＣｕＡｌ２金属間化合物からなる凸部Ｄが形成される。これは、ＣｕＡｌ２金属間化合物を含む層と、Ａｌ－α固溶体からなる層とで、アルカリに対するエッチング速度が異なるためである。それによって、第１の補助配線電極１４，１５の上面に上記凸部Ｄを設けることができ、表面粗さを高めることができる。
　なお、Ａｌ－Ｃｕ合金に限らず、Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金、Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ合金などのＣｕを含む他のＡｌ系合金を用いた場合にも同様の効果が得られる。
　第３の実施形態の弾性波装置では、凸部Ｄが形成されることにより、第１の補助配線電極１４，１５と第２の配線１２との密着強度が高められ、第２の配線１２の剥がれを抑制することができる。さらに接触面積が高くなるため、第１の補助配線電極１４，１５と第２の配線１２との間の電気的な接触抵抗を低くすることができる。加えて、Ａｌを主体とする表層の酸化層の影響を受け難くなり、それによっても、上記接触抵抗を低めることができる。
　図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る立体交差部分の部分切欠き平面図及び図５（ａ）中のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図である。
　図５（ａ）から明らかなように、ＩＩ－ＩＩ線に沿う面は、前述した第１の方向に延びる断面である。本実施形態においては、第１の方向において、層間絶縁膜１３の外側から層間絶縁膜１３上に至るように、第２の補助配線電極２１，２２が設けられている。第２の補助配線電極２１，２２は、第２の配線１２と隔てられている。その他の構成は、本実施形態は、第１の実施形態と同様である。従って、第２の配線１２が延びる第２の方向においては、図１（ｂ）に示した構造と同様の構造を有し、同様の作用効果を有する。
　第４の実施形態では、第１の方向において、第２の補助配線電極２１，２２が、第１の配線１１に被覆されている部分から層間絶縁膜１３の上面に至るように設けられている。従って、第１の配線１１における配線抵抗を低めることができる。特に、図５（ｂ）に示すように、第１の配線１１が層間絶縁膜１３の形成後にエッチングに晒されると、第１の配線１１の膜厚が、層間絶縁膜１３で被覆されていない部分において薄くなる。そのため、第１の配線１１の配線抵抗が増加するおそれがある。これに対して、本実施形態では、第２の補助配線電極２１，２２が積層されているため、第１の配線１１における配線抵抗の増大を抑制することができる。
　上記第２の補助配線電極２１，２２は、適宜の金属もしくは合金により形成することができる。また単一の金属膜に限らず、積層金属を用いてもよい。
　図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図６（ａ）中のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。
　本実施形態においても、第１の配線１１と第２の配線１２とが層間絶縁膜１３を介して立体交差している。そして、第１及び第２の実施形態と同様に、第１の補助配線電極１４，１５が設けられている。
　第５の実施形態が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なるところは、層間絶縁膜１３が下方の第１の誘電体材料層としての第１の層間絶縁膜層１３Ａと、第１の層間絶縁膜層１３Ａ上に設けられた第２の誘電体材料層としての第２の層間絶縁膜層１３Ｂとを有することにある。ここでは、第１の層間絶縁膜層１３Ａの側面１３ａ１，１３ａ２の圧電基板２の上面に対する傾斜角度Ｅ１が、第２の層間絶縁膜層１３Ｂの側面１３ｂ１，１３ｂ２の圧電基板２の上面に対する傾斜角度Ｅ２よりも大きいことにある。
　そのため、上記側面１３ａ１，１３ａ２から側面１３ｂ１，１３ｂ２にかけての部分上における第２の配線１２の変化がゆるやかとされている。そのため、第２の配線１２におけるクラックや断線をより効果的に抑制することができる。
　なお、第１の層間絶縁膜層１３Ａ及び第２の層間絶縁膜層１３Ｂは、レジストの断面形状を転写することにより形成することができる。すなわち、フォトレジストを形成した後に熱処理を施すと、パターニングされたレジストの断面形状は丸みを帯びる。この状態でドライエッチングすれば、レジストの丸みを帯びた断面形状を、第１，第２の層間絶縁膜層１３Ａ，１３Ｂに転写することができる。また、レジストの断面形状を、第１の層間絶縁膜層１３Ａを形成した場合と、第２の層間絶縁膜層１３Ｂを形成する場合とで異ならせておけばよい。
　この場合、第１の層間絶縁膜層１３Ａと、第２の層間絶縁膜層１３Ｂは、同一材料で形成してもよく、異なる材料で形成してもよい。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第６の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を説明するための部分切欠き平面図及び図７（ａ）中のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。
　第６の実施形態では、第５の実施形態と同様に、層間絶縁膜１３が、第１の層間絶縁膜層１３Ａと、第２の層間絶縁膜層１３Ｂとを有する。ここでは、第１の層間絶縁膜層１３Ａと第２の層間絶縁膜層１３Ｂとは異なる誘電体材料で形成されている。そして、第１の層間絶縁膜層１３Ａ及び第２の層間絶縁膜層１３Ｂは、絶縁膜を成膜した後にエッチングすることにより形成されている。この場合、好ましくは、第１の層間絶縁膜層１３Ａをパターニングする際のエッチング速度を、第２の層間絶縁膜層１３Ｂを形成するためのエッチング速度よりも高くなるようにドライエッチングすることが望ましい。それよって、図７（ｂ）に示すように、傾斜角度Ｅ１を傾斜角度Ｅ２によりも大きくすることができる。すなわち、第５の実施形態と同様の傾斜角度関係を実現することができる。
　よって、第６の実施形態においても第５の実施形態と同様に、第１の層間絶縁膜層１３Ａと第２の層間絶縁膜層１３Ｂとが連なる部分の上方において、第２の配線１２の変化を和らげることができる。よって、第２の配線１２のクラックや断線をより効果的に抑制することができる。
　なお、上述してきた第１～第６の実施形態に係る立体交差部分は、弾性波装置において、圧電基板２上において露出していてもよく、あるいは樹脂などからなる支持部材により被覆されていてもよい。すなわち、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示したように、第１の実施形態の弾性波装置１では、樹脂からなる支持部材４を用いることにより中空部が形成されていた。小型化を図るためには、立体交差部分はこの支持部材４により図８に示すように被覆されていてもよい。図８に示す第７の実施形態において、立体交差部分は、図１（ｂ）と同様である。立体交差部分Ｂ上に支持部材４が形成されていたとしても、第２の配線１２に加わる応力を第１の補助配線電極１４，１５が設けられていることにより低減することができる。すなわち、支持部材４の形成に際しての樹脂層形成時の圧力が加わり、第２の配線１２等の湾曲や断線等が生じるおそれがあるが、第２の配線１２において、上述したようにクラックや断線のおそれが小さくなっている。よって、支持部材４を、立体交差部分Ｂを覆うように設けてもよい。その結果、弾性波装置１の小型化を進めることができ、かつ設計の自由度を高めることができる。
　なお、本発明は、上述したＷＬＰ構造の弾性波装置に限らず、様々な構造の弾性波装置に広く用いることができる。
１…弾性波装置
２…圧電基板
３…ＩＤＴ電極
４…支持部材
５…蓋材
５ａ，５ｂ…第１，第２の合成樹脂層
６ａ～６ｇ…端子電極
７ａ，７ｂ…アンダーバンプメタル層
８ａ，８ｂ…バンプ
９ａ…縦結合共振子型弾性波フィルタ
９ｂ…弾性波共振子
１０…配線電極
１１，１２…第１，第２の配線
１２ａ，１２ｂ…上面
１３…層間絶縁膜
１３Ａ，１３Ｂ…第１，第２の層間絶縁膜層
１３ａ…上面
１３ａ１，１３ａ２…側面
１３ｂ，１３ｃ…第１，第２の側面
１３ｂ１，１３ｂ２…側面
１４，１５…第１の補助配線電極
１４ａ，１５ａ…内側端
２１，２２…第２の補助配線電極

Claims (16)

  1. 　圧電基板と、
    　前記圧電基板上に設けられた複数のＩＤＴ電極と、
    　前記圧電基板上に設けられており、前記複数のＩＤＴ電極を電気的に接続している複数の配線と、を備え、
    　前記複数の配線が、第１の配線と、前記第１の配線とは異なる電位に接続される第２の配線とを有し、
    　前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部を被覆するように設けられており、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜をさらに備え、
    　前記第２の配線の一部が、前記第１の配線の一部と前記層間絶縁膜を介して立体交差しており、
    　前記立体交差している部分において、前記層間絶縁膜の外側の領域から前記層間絶縁膜が設けられている領域に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域で前記第２の配線の下面に積層されており、前記層間絶縁膜が設けられている領域で、前記層間絶縁膜及び前記第２の配線の下方に位置している、第１の補助配線電極をさらに備える、弾性波装置。
  2. 　前記第１の補助配線電極が、前記立体交差している部分において、前記第１の配線の一方側及び他方側の双方に設けられている、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記層間絶縁膜が、前記第１の配線の一方側及び他方側に位置している第１及び第２の側面を有し、前記第１の側面及び前記第２の側面が、上方にいくにつれて、前記層間絶縁膜の中央に位置するように傾斜している傾斜面とされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との界面が前記層間絶縁膜に近づくにつれて、上方にいくように傾斜しており、
    　前記層間絶縁膜の前記第１及び第２の側面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度が、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との前記界面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度よりも大きくされている、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記第１の補助配線電極の前記第２の配線が積層されている部分における表面粗さが、前記第１の補助配線電極の前記層間絶縁膜により被覆されている部分における表面粗さよりも大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記第１の補助配線電極の前記第２の配線と接触する部分が、Ｃｕを含むＡｌ合金層であり、ＣｕＡｌ２金属間化合物からなる凸部を有する、請求項４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記第１の配線が延びる方向に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において前記第１の配線に積層されており、前記層間絶縁膜上に至っており、前記第２の配線とは隔てられている、第２の補助配線電極をさらに備える、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面の前記傾斜角度が、５０°以下である、請求項３に記載の弾性波装置。
  8. 　前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面が、傾斜角度が相対的に大きい下方側面部と、傾斜角度が相対的に小さい上方側面部とを有する、請求項３または７に記載の弾性波装置。
  9. 　前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の誘電体材料層上に積層された第２の誘電体材料層とを有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　前記層間絶縁膜が第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料と異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の誘電体材料層とを有し、前記第１の誘電体材料層の側面が前記下方側面部を構成しており、前記第２の誘電体材料層の側面が前記上方側面部を構成している、請求項８に記載の弾性波装置。
  11. 　前記圧電基板上に設けられており、前記ＩＤＴ電極が臨む中空部を形成するために前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられた支持部材と、
    　前記中空部を封止するために前記支持部材上に設けられた蓋材とをさらに備える、請求項１～１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  12. 　前記支持部材が少なくとも１つの前記立体交差している部分上に至るように設けられている、請求項１１に記載の弾性波装置。
  13. 　請求項１～１２のいずれか１項に記載の弾性波装置の製造方法であって、
    　前記圧電基板上に、前記ＩＤＴ電極を形成する工程と、
    　前記圧電基板上に前記第１の補助配線電極を形成する工程と、
    　前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部及び前記第１の補助配線電極の一部を覆うように前記層間絶縁膜を形成する工程と、
    　前記層間絶縁膜において前記第１の配線と交差する方向に延びるように、前記圧電基板上に前記第２の配線を形成する工程とを備える、弾性波装置の製造方法。
  14. 　前記第１の補助配線電極の形成を、フォトリソグラフィー－エッチング法により行なう、請求項１３に記載の弾性波装置の製造方法。
  15. 　前記層間絶縁膜の形成を前記層間絶縁膜のドライエッチングにより行なう、請求項１４に記載の弾性波装置の製造方法。
  16. 　前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の無機誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料とは異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の無機誘電体材料層とを有し、前記第１の無機誘電体材料層及び前記第２の無機誘電体材料層をエッチング法により形成するにあたり、前記第１の無機誘電体材料層のエッチング速度を、前記第２の無機誘電体材料層のエッチング速度よりも高くする、請求項１５に記載の弾性波装置の製造方法。
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