WO2016147986A1 - 弾性波装置及びその製造方法 - Google Patents

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Definitions

  • the step of providing a layer is a step of providing the support layer so as to surround each of the acoustic reflection layers in a plan view from the second main surface side of the piezoelectric layer, and laminating the acoustic reflection layers.
  • the acoustic reflection layer is formed on the second main surface of the piezoelectric layer.
  • a plan view from a step it is provided so as to overlap with at least each of said excitation electrodes. In this case, the acoustic reflection layer is difficult to peel off during dicing.
  • FIG. 8C are front sectional views for explaining a process of providing an acoustic reflection layer and a support layer in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are front cross-sectional views for explaining a process of providing an acoustic reflection layer and a support layer in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a front sectional view of an acoustic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is front sectional drawing which shows the state before dicing of the elastic wave apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention.
  • 12 (a) to 12 (c) are front sectional views for explaining a manufacturing process of the acoustic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A to FIG. 13C are front sectional views for explaining a manufacturing process of the acoustic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1A is a plan view of an acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the acoustic wave device taken along the line AA in FIG.
  • the material of the support layer 6 is not particularly limited, and may be made of an appropriate material other than silicon oxide.
  • the support layer 6 and the low acoustic impedance layers 5a, 5c, 5e may be made of different materials.
  • the feature of the acoustic wave device of the present invention is that the acoustic reflection layer is surrounded by the support layer in a plan view from the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2.
  • the acoustic reflection layer is surrounded by the support layer in a plan view from the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2.
  • the acoustic reflection layer 5 is provided so as to overlap at least the IDT electrode 3 in a plan view from the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2.
  • the energy of the elastic wave propagating to the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 is particularly large at a position overlapping the IDT electrode 3. Therefore, the acoustic reflection layer 5 can effectively confine the energy of the elastic wave.
  • the interface between all the low acoustic impedance layers 5a, 5c, 5e and the high acoustic impedance layers 5b, 5d, 5f of the acoustic reflection layer 5 is located between the piezoelectric layer 2 and the bottom 6c2. Therefore, even if the acoustic reflection layer 5 is in contact with the bottom portion 6c2, the acoustic reflection layer 5 can sufficiently exhibit the function of reflecting the elastic wave propagated from the piezoelectric layer 2. Therefore, the energy of the elastic wave can be effectively confined and the strength of the elastic wave device can be increased.
  • the low acoustic impedance layer 5cB has a low acoustic impedance layer 5c and a support layer forming portion 6Ac.
  • the low acoustic impedance layer 5c becomes the low acoustic impedance layer 5c of the acoustic reflection layer 5 shown in FIG.
  • the support layer forming portion 6Ac is a part of the support layer 6.

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Abstract

　ダイシング工程の際に、層間の剥離が生じ難い、弾性波装置及びその製造方法を提供する。　弾性波装置１は、第１の主面２ａと、該第１の主面２ａに対向している第２の主面２ｂとを有する圧電体層２と、圧電体層２の第１の主面２ａ上に積層されている音響反射層５と、圧電体層２に設けられている励振電極と、支持層６とを備える。音響反射層５は、圧電体層２の第２の主面２ｂ側からの平面視において、少なくとも励振電極と重なるように位置している。支持層６は、少なくとも、圧電体層２の第２の主面２ｂ側からの平面視において、音響反射層５を囲むように設けられている。

Description

弾性波装置及びその製造方法
　本発明は、弾性波装置及びその製造方法に関する。
　従来、弾性波装置が携帯電話機などに広く用いられている。下記の特許文献１では、板波を利用している弾性波装置が開示されている。該弾性波装置では、圧電体層と支持基板との間に、音響反射層が設けられている。音響反射層は、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とが積層されてなる。
　下記の特許文献２に記載の弾性波装置では、圧電体層上に、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層からなる反射層が積層されている。
国際公開第２０１２／０８６４４１号 特許第５０４６９６１号
　しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の弾性波装置では、ダイシングして個片化するに際し、圧電体層と低音響インピーダンス層とが剥離することがあった。さらに、ダイシングに際し、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とが剥離することもあった。
　本発明の目的は、ダイシング工程の際に層間の剥離が生じ難い、弾性波装置及びその製造方法を提供することにある。
　本発明に係る弾性波装置は、第１の主面と、該第１の主面に対向している第２の主面と、を有する圧電体層と、前記圧電体層の前記第１の主面上に積層されている音響反射層と、前記圧電体層に設けられている励振電極と、支持層とを備え、前記音響反射層は、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、少なくとも前記励振電極と重なるように位置しており、前記支持層は、少なくとも、前記圧電体層の第２の主面側からの平面視において、前記音響反射層を囲むように設けられている。
　本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記支持層が、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、前記圧電体層を囲むように設けられている。この場合には、ダイシング工程の際に、圧電体層と音響反射層との剥離がより一層生じ難い。
　本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記音響反射層が複数の音響インピーダンス層を有し、前記複数の音響インピーダンス層が、少なくとも１層の低音響インピーダンス層と、前記低音響インピーダンス層よりも音響インピーダンスが高い、少なくとも１層の高音響インピーダンス層とを有する。この場合には、圧電体層から音響反射層に伝搬した弾性波を、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層との界面において反射させることができる。従って、弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。さらに、製造工程におけるダイシングに際し、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンスとの剥離がより一層生じ難い。
　本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記複数の音響インピーダンス層の内少なくとも１層の外側に空隙が配置されている。この場合には、該空隙で弾性波の不要波を乱反射させることによって、不要波がキャンセルされ、不要波の抑制ができる。従って、圧電体層側に弾性波の主モードのエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層の内のいずれか一方が前記支持層の一部である。この場合には、材料の種類を少なくすることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層の内、外側に前記空隙が配置されている層が金属層である。この場合には、空隙をより確実に配置することができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記空隙が、前記複数の音響インピーダンス層の内、積層方向に連続した少なくとも２層の外側に位置している。この場合には、圧電体層側に弾性波のエネルギーをより一層効果的に閉じ込めることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記支持層は、底部を有する開口部を備えており、前記音響反射層は、前記底部と接触している。この場合には、弾性波装置の強度を高めることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記励振電極がＩＤＴ電極であり、かつ前記ＩＤＴ電極が前記圧電体層の前記第２の主面に設けられている。この場合には、板波を利用した弾性波装置を構成することができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記励振電極が第１，第２の励振電極を有し、前記第１の励振電極が前記圧電体層の前記第１の主面に設けられており、前記第２の励振電極が前記第２の主面に設けられている。この場合には、バルク波を利用した弾性波装置を構成することができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記支持層の前記圧電体層側とは反対側に設けられている補強基板がさらに備えられている。この場合には、弾性波装置の強度を高めることができる。
　本発明に係る弾性波装置のさらに別の特定の局面では、前記音響反射層、または前記複数の音響インピーダンス層の内少なくとも１つの層が、酸化ケイ素である。この場合には、圧電体層側に弾性波の主モードのエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　本発明に係る弾性波装置の製造方法は、第１の主面と、該第１の主面に対向している第２の主面とを有し、かつ圧電体層からなるマザー基板の前記第１の主面上に、音響反射層を積層する工程と、前記音響反射層をパターニングし、複数の音響反射層に分割する工程と、前記マザー基板の前記第１の主面上及び前記複数の音響反射層上に支持層を設ける工程と、前記マザー基板に複数の励振電極を設ける工程と、前記支持層をダイシングすることにより、個々の弾性波装置に分割する工程とを備え、前記支持層を設ける工程は、前記支持層を、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、各前記音響反射層を囲むように設ける工程であり、前記音響反射層を積層する工程は、前記音響反射層を、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、少なくとも各前記励振電極と重なる位置に設ける工程である。この場合には、ダイシングに際し、音響反射層が剥離し難い。
　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、前記マザー基板上に前記音響反射層を積層する工程は、複数の音響インピーダンス層を積層する工程であり、前記複数の音響インピーダンス層は、少なくとも１層の低音響インピーダンス層と、前記低音響インピーダンス層よりも音響インピーダンスが高い、少なくとも１層の高音響インピーダンス層とを有し、前記音響反射層を積層する工程及び前記音響反射層をパターニングする工程は、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層の内のいずれか一方をパターニングした後に、該パターニングした音響インピーダンス層を覆うように別の音響インピーダンス層を積層し、前記パターニングした音響インピーダンス層の外側に空隙を配置する工程である。この場合には、圧電体層側に弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　本発明によれば、ダイシング工程の際に、層間の剥離が生じ難い、弾性波装置及びその製造方法を提供することができる。
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う弾性波装置の断面図である。 図２（ａ）～図２（ｄ）は、本発明の第２の実施形態としての、弾性波装置の製造方法を説明するための正面断面図である。 図３（ａ）～図３（ｃ）は、本発明の第２の実施形態としての、弾性波装置の製造方法を説明するための正面断面図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、本発明の第２の実施形態としての、弾性波装置の製造方法を説明するための正面断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の正面断面図である。 図６（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）中のＣ－Ｃ線に沿う弾性波装置の断面図である。 図７（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＥ－Ｅ線に沿う弾性波装置の断面図である。 図８（ａ）～図８（ｃ）は、本発明の第３の実施形態における音響反射層及び支持層を設ける工程を説明するための正面断面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本発明の第３の実施形態における音響反射層及び支持層を設ける工程を説明するための正面断面図である。 図１０は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図１１は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置のダイシング前の状態を示す正面断面図である。 図１２（ａ）～図１２（ｃ）は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の製造工程を説明するための各正面断面図である。 図１３（ａ）～図１３（ｃ）は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の製造工程を説明するための各正面断面図である。
　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１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う弾性波装置の断面図である。
　弾性波装置１は、圧電体層２を有する。図１（ｂ）に示すように、圧電体層２は、第１の主面２ａ及び第１の主面２ａに対向する第２の主面２ｂを有する。圧電体層２は、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３などの圧電単結晶からなる。なお、圧電体層２の材料は、特に限定されない。例えば、圧電セラミックスなどからなっていてもよい。
　圧電体層２の第２の主面２ｂ上には、励振電極としてのＩＤＴ電極３が設けられている。ＩＤＴ電極３に電圧を印加することにより、弾性波が励振される。本実施形態の弾性波装置１は、弾性波としての板波を利用する。ＩＤＴ電極３の弾性波伝搬方向の両側に、反射器が設けられていてもよい。
　なお、圧電体層２の厚みは特に限定されないが、１００ｎｍ以上であり、１０００ｎｍ以下であることが好ましい。圧電体層２の厚みを１００ｎｍ以上とすることにより、圧電体層２を破損し難くすることができる。圧電体層２の厚みを１０００ｎｍ以下とすることにより、板波の励振効率をより一層高めることができる。
　ＩＤＴ電極３は、Ａｌ９９重量％及びＣｕ１重量％により構成されているＡｌＣｕ合金と、Ｔｉとの積層体からなる。圧電体層２の第２の主面２ｂ上にＴｉが積層されており、Ｔｉ上にＡｌＣｕ合金が積層されている。なお、ＩＤＴ電極３は、単層であってもよく、積層体であってもよい。ＩＤＴ電極３の材料は、特に限定されない。
　本実施形態のＩＤＴ電極３の厚みは、１０ｎｍ以上であり、１０００ｎｍ以下である。なお、ＩＤＴ電極３の厚みは、特に限定されない。
　図１（ｂ）に示すように、圧電体層２の第１の主面２ａ上には、音響反射層５が積層されている。音響反射層５は、複数の音響インピーダンス層を有する。音響反射層５は、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅと、高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆとを有する。高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆの音響インピーダンスは、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅの音響インピーダンスよりも高い。
　音響反射層５は、圧電体層２から伝搬してきた弾性波を圧電体層２側に反射する。それによって、弾性波のエネルギーを圧電体層２側に閉じ込めることができ、エネルギー効率を高めることができる。
　本実施形態では、音響反射層５は、３層の低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ及び３層の高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆからなる。なお、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層の層数は特に限定されない。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、音響反射層５は、圧電体層２の第２の主面２ｂ側からの平面視において、圧電体層２に重なるように設けられている。よって、音響反射層５は、平面視において、少なくともＩＤＴ電極３に重なるように設けられている。
　低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅは、音響インピーダンスが相対的に低い酸化ケイ素からなる。あるいは、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅは、酸化ケイ素を主たる成分とする材料からなっていてもよく、酸化ケイ素以外の誘電体材料や金属材料からなっていてもよい。高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆは、音響インピーダンスが相対的に高いＰｔや他の誘電体材料、金属材料からなる金属層である。高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆはＰｔ以外の、例えば、ＭｏやＴａ、Ｗなどの金属からなっていてもよい。あるいは、高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆは金属層ではなく、例えば、ＡｌＮやＳｉＮなどのセラミックス、またはＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３などの圧電単結晶からなる層であってもよい。低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ及び高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆの材料は特に限定されず、音響インピーダンスが互いに異なる適宜の材料からなっていればよい。
　本実施形態では、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ及び高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆのそれぞれの厚みは、１００ｎｍ以上であり、１０００ｎｍ以下である。なお、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ及び高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆのそれぞれの厚みは、特に限定されない。
　圧電体層２の第２の主面２ｂ側からの平面視において、圧電体層２及び音響反射層５を囲むように、支持層６が設けられている。より具体的には、支持層６は開口部６ｃを有する。圧電体層２及び音響反射層５は、支持層６の開口部６ｃにより囲まれている。図１（ｂ）に示すように、支持層６の開口部６ｃは、側面部６ｃ１及び底部６ｃ２を有する。圧電体層２及び音響反射層５は、側面部６ｃ１に接触している。音響反射層５は、底部６ｃ２にも接触している。それによって、圧電体層２及び音響反射層５は、支持層６により支持されている。
　支持層６と音響反射層５との間には複数の空隙Ｄ１が配置されている。より具体的には、空隙Ｄ１は、高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆの外側に配置されている。
　支持層６は、酸化ケイ素からなる。本実施形態では、支持層６と音響反射層５の低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅとは同じ材料からなる。支持層６は、音響反射層５側とは反対側に位置する第１の面６ａを有する。支持層６は、第１の面６ａに対向し、かつ開口部６ｃが設けられている第２の面６ｂも有する。
　なお、支持層６の材料は特に限定されず、酸化ケイ素以外の適宜の材料からなっていてもよい。支持層６と低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅとは異なる材料からなっていてもよい。
　支持層６の第２の面６ｂ上には、電極ランド４が設けられている。図１（ａ）に示すように、電極ランド４は、ＩＤＴ電極３に配線４ａを介して電気的に接続されている。なお、破線Ｂは、ＩＤＴ電極３と配線４ａとの境界を示す。ＩＤＴ電極３には、電極ランド４及び配線４ａを介して、外部から電圧を印加することができる。
　電極ランド４及び配線４ａは、ＩＤＴ電極３と同様に、Ａｌ９９重量％及びＣｕ１重量％により構成されているＡｌＣｕ合金と、Ｔｉとの積層体からなる。支持層６の第２の面６ｂ上にＴｉが積層されており、Ｔｉ上にＡｌＣｕ合金が積層されている。なお、電極ランド４及び配線４ａは、単層であってもよく、積層体であってもよい。電極ランド４及び配線４ａの材料は特に限定されない。電極ランド４、配線４ａ及びＩＤＴ電極３は、それぞれ異なる材料からなっていてもよい。電極ランド４及び配線４ａの厚みは、特に限定されないが、本実施形態では、１００ｎｍ以上であり、２０００ｎｍ以下である。
　図１（ｂ）に示すように、支持層６の第１の面６ａ上には、補強基板７が設けられている。これにより、弾性波装置１の強度を高めることができる。補強基板７はＳｉからなる。なお、補強基板７の材料は特に限定されない。補強基板７は、必ずしも設けられていなくともよい。
　本発明の弾性波装置の特徴は、圧電体層２の第２の主面２ｂ側からの平面視において、音響反射層が支持層に囲まれていることにある。それによって、個片化時に発生する弾性波装置の特性不良を効果的に抑制することができる。より具体的には、弾性波装置を得るためのダイシングに際し、音響反射層と圧電体層との剥離が生じ難い。この詳細を、以下において、本発明の弾性波装置の製造方法と共に説明する。
　図２（ａ）～図２（ｄ）は、本発明の第２の実施形態としての、弾性波装置の製造方法を説明するための正面断面図である。図３（ａ）～図３（ｃ）は、第２の実施形態としての弾性波装置の製造方法における、図２（ａ）～図２（ｄ）に示す工程の後の工程を説明するための正面断面図である。図４（ａ）～図４（ｃ）は、第２の実施形態としての弾性波装置の製造方法における、図３（ａ）～図３（ｃ）に示す工程の後の工程を説明するための正面断面図である。
　図２（ａ）に示すように、マザー基板２Ａを用意する。マザー基板２Ａは、第１の主面２Ａａ及び第１の主面２Ａａに対向する第２の主面２Ａｂを有する。マザー基板２Ａは、圧電体からなる。マザー基板２Ａは、例えば、ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３などの圧電単結晶からなっていてもよく、圧電セラミックスからなっていてもよい。マザー基板２Ａを分割することにより、個々の圧電体層を得ることができる。
　次に、マザー基板２Ａの第１の主面２Ａａ上に低音響インピーダンス層５ａＡを積層する。次に図２（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス層５ａＡ上に高音響インピーダンス層５ｂＡを積層する。このように、低音響インピーダンス層と高音響インピーダンス層とを交互に積層することにより、図２（ｃ）に示す低音響インピーダンス層５ａＡ，５ｃＡ，５ｅＡ及び高音響インピーダンス層５ｂＡ，５ｄＡ，５ｆＡを積層する。これにより、音響反射層５Ａを得ることができる。低音響インピーダンス層５ａＡ，５ｃＡ，５ｅＡは、酸化ケイ素からなる。高音響インピーダンス層５ｂＡ，５ｄＡ，５ｆＡは、Ｐｔなどの金属からなる。低音響インピーダンス層５ａＡ，５ｃＡ，５ｅＡ及び高音響インピーダンス層５ｂＡ，５ｄＡ，５ｆＡは、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより積層することができる。
　次に、音響反射層５Ａの低音響インピーダンス層５ａＡ，５ｃＡ，５ｅＡ及び高音響インピーダンス層５ｂＡ，５ｄＡ，５ｆＡをパターニングすることにより、図２（ｄ）に示す低音響インピーダンス層１５ａ，１５ｃ，１５ｅ及び高音響インピーダンス層１５ｂ，１５ｄ，１５ｆを形成する。これにより、音響反射層を分割し、複数の音響反射層１５を得ることができる。同時に、マザー基板２Ａもパターニングする。
　図２（ｃ）に示した低音響インピーダンス層５ａＡ，５ｃＡ，５ｅＡ、高音響インピーダンス層５ｂＡ，５ｄＡ，５ｆＡ及びマザー基板２Ａは、例えば、フォトリソグラフィ法及びＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）法などによりパターニングすることができる。まず、音響反射層５Ａ上にレジストを塗布する。次に、フォトリソグラフィ法によりレジストをパターニングする。次に、該レジストをマスクとして用い、ＲＩＥ法により低音響インピーダンス層５ａＡ，５ｃＡ，５ｅＡ、高音響インピーダンス層５ｂＡ，５ｄＡ，５ｆＡ及びマザー基板２Ａをエッチングする。しかる後、レジストを剥離する。これにより、図２（ｄ）に示すように、音響反射層１５の外周部１５Ｂを、音響反射層１５の主面に対してほぼ垂直とすることができる。それによって、次の工程において、空隙Ｄ２を確実に配置することができる。
　次に、図３（ａ）に示すように、マザー基板２Ａ上及び音響反射層１５上に支持層６を設ける。支持層６は、酸化ケイ素からなる。支持層６は、例えば、スパッタリング法などにより設けることができる。このとき、支持層６が音響反射層１５の積層方向に連続した少なくとも２層の外周部１５Ｂに接触していない状態で、支持層６をマザー基板２Ａ上に設けることができる。これによって、低音響インピーダンス層１５ａ，１５ｃ，１５ｅ及び高音響インピーダンス層１５ｂ，１５ｄ，１５ｆの内の積層方向に連続した少なくとも２層の外側に、空隙Ｄ２を配置することができる。空隙Ｄ２が配置されていることにより得られる効果については、後述する。
　次に、図３（ｂ）に示すように、支持層６のマザー基板２Ａ側とは反対側の面を、例えば、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法などにより平坦化する。次に、図３（ｃ）に示すように、支持層６のマザー基板２Ａ側とは反対側の面に補強基板７を設ける。補強基板７を支持層６に接合する方法は、特に限定されない。例えば、樹脂接着剤などにより、補強基板７を支持層６に接合することができる。あるいは、表面活性化接合法や原子拡散接合法、または金属接合法などを用いてもよい。
　次に、マザー基板２Ａの第２の主面２Ａｂを、研磨などにより平坦化し、かつマザー基板２Ａを薄板化する。このとき、少なくとも支持層６が露出するまでマザー基板２Ａを研磨する。それによって、図４（ａ）に示すように、マザー基板を個々の圧電体層２に分割することができる。圧電体層２を研磨することにより、圧電体層２の厚みを、所望の弾性波を励振し得る厚みとすることができる。なお、マザー基板を薄板化する方法は、特に限定されない。例えば、マザー基板にイオンを注入し剥離する、スマートカット法などを用いてもよい。
　次に、図４（ｂ）に示すように、圧電体層２の第２の主面２ｂ上にＩＤＴ電極３を設ける。電極ランド４を支持層６上に設ける。さらに、圧電体層２上及び支持層６上に、図４（ｂ）には示さない、ＩＤＴ電極３と電極ランド４とを接続する配線を設ける。ＩＤＴ電極３、電極ランド４及び配線は、同時に設ける。ＩＤＴ電極３、電極ランド４及び配線を設けるに際しては、特に限定されないが、例えば、蒸着リフトオフ法などにより設けることができる。
　次に、図４（ｂ）中のダイシングラインＩ－Ｉに沿ってダイシングする。それによって、図４（ｃ）に示すように、個々の弾性波装置１１に分割することができる。
　ここで、ダイシングライン上に圧電体層と音響反射層との界面及び、音響反射層の複数の音響インピーダンス層の各界面が位置する場合、圧電体層と音響反射層及び音響反射層の各層間において剥離が生じ易かった。そのため、弾性波装置の特性不良が発生することがあった。
　これに対して、図４（ｃ）に示すように、本実施形態では、圧電体層２及び音響反射層１５を囲むように支持層６を設ける。すなわち、図４（ｂ）中のダイシングラインＩ－Ｉ上には、圧電体層２及び音響反射層１５は位置していない。よって、支持層６において、圧電体層２と音響反射層１５との界面並びに、低音響インピーダンス層１５ａ，１５ｃ，１５ｅ及び高音響インピーダンス層１５ｂ，１５ｄ，１５ｆの各界面が位置しない部分をダイシングすることができる。従って、圧電体層と音響反射層との剥離及び音響反射層の各層間の剥離が生じ難く、弾性波装置の特性不良の発生率を効果的に低減させることができる。
　なお、低音響インピーダンス層に酸化ケイ素を用いた場合、圧電体層と低音響インピーダンス層との密着力は弱くなってしまうため、さらに剥離が発生し易くなるが、本発明の構成をとれば、そのような懸念は解消される。
　さらに、補強基板７をＳｉ基板とした場合、酸化ケイ素からなる支持層６との界面の密着力が強いため、この界面での剥離も生じにくくなる。
　次に、図１（ａ）及び図１（ｂ）に戻り、弾性波装置１において、空隙Ｄ１が配置されていることにより得られる効果について、以下において説明する。
　弾性波は、圧電体層２と音響反射層５との界面において圧電体層２側に反射されるが、弾性波の一部は音響反射層５に伝搬する。音響反射層５に伝搬した弾性波は、音響反射層５と支持層６とが接触している部分から、支持層６に伝搬する。本実施形態では、支持層６と音響反射層５との間に空隙Ｄ１が配置されている。より具体的には、音響反射層５の高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆの外側に空隙Ｄ１が配置されている。そのため、空隙Ｄ１で弾性波の不要波を乱反射させることによって、不要波がキャンセルされ、不要波の抑制ができる。従って、圧電体層２側に弾性波の主モードのエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　図４（ｃ）に示した弾性波装置１１にも、空隙Ｄ２が配置されている。よって、弾性波装置１と同様に、圧電体層２側に弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　図１（ｂ）に戻り、弾性波装置１の音響反射層５は、３層の低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ及び３層の高音響インピーダンス層５ｂ、５ｄ、５ｆを有する。すなわち、音響反射層５は、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅと高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆとの界面を５面有する。よって、圧電体層２から音響反射層５に伝搬した弾性波を、上記５面の界面において反射させることができる。従って、弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　音響反射層５は、圧電体層２の第２の主面２ｂ側からの平面視において、少なくともＩＤＴ電極３に重なるように設けられている。平面視において、ＩＤＴ電極３に重なる位置において、圧電体層２の第１の主面２ａに伝搬する弾性波のエネルギーは特に大きい。従って、音響反射層５により、弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　音響反射層５は、低音響インピーダンス層５ａにおいて、支持層６に接触している。音響反射層５は、支持層６の開口部６ｃの底部６ｃ２とも接触している。それによって、音響反射層５を支持層６により充分に支持することができる。なお、音響反射層５が底部６ｃ２に接触している部分は、音響反射層５が圧電体層２に接触している面に対向している面である。すなわち、圧電体層２と底部６ｃ２との間には、音響反射層５の全ての低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅと高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆとの界面が位置している。よって、底部６ｃ２に音響反射層５が接触していても、音響反射層５が圧電体層２から伝搬した弾性波を反射させる機能を充分に発揮することができる。従って、弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができ、かつ弾性波装置の強度を高めることができる。
　なお、図５に示す第１の変形例の弾性波装置４１のように、支持層４６の開口部４６ｃは底部を有さなくてもよい。弾性波装置４１では、音響反射層５は、補強基板７に接触している。この場合においても、弾性波のエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。さらに、ダイシングに際し、圧電体層２と音響反射層５との剥離並びに低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ及び高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆの各層間における剥離が生じ難い。
　図１（ｂ）に戻り、音響反射層５において、圧電体層２の第１の主面２ａに直接接触している層は、低音響インピーダンス層５ａである。本実施形態では、圧電体層２はＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３などの圧電単結晶からなり、低音響インピーダンス層５ａは酸化ケイ素からなる。このため、圧電体層２の周波数温度特性を効果的に改善することができる。
　図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、空隙Ｄ１は、音響反射層５の周囲を囲むように配置されている。なお、空隙Ｄ１は、音響反射層５を囲むように設けられていなくてもよい。
　図６（ａ）は、第１の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置を示す平面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）中のＣ－Ｃ線に沿う弾性波装置の断面図である。
　第２の変形例の弾性波装置５１のように、空隙Ｄ３は、音響反射層５の外側に配置されていればよく、音響反射層５を囲むように設けられていなくてもよい。音響反射層５の各層の外側に配置されている空隙Ｄ３は、圧電体層２の第２の主面２ｂ側からの平面視において重なる位置に設けられていなくてもよい。この場合においても、空隙Ｄ３が配置されていることにより、圧電体層２側に弾性波の主モードのエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　図７（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＥ－Ｅ線に沿う弾性波装置の断面図である。
　図７（ｂ）に示すように、弾性波装置２１の圧電体層２２は、支持層６の開口部６ｃを覆っている。圧電体層２２の第１の主面２２ａは、支持層６の第２の面６ｂに接触している。図７（ａ）に示すように、電極ランド４及び配線４ａは、圧電体層２２の第２の主面２２ｂ上に設けられている。上記以外の点においては、弾性波装置２１は、第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　弾性波装置２１を得るためのダイシングにおいては、第２の実施形態と同様に、ダイシングライン上に音響反射層５は位置しない。よって、ダイシングに際し、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ及び高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆの各層間において、剥離が生じ難い。さらに、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に空隙Ｄ１が配置されているため、弾性波の主モードのエネルギーを効果的に閉じ込めることができる。
　次に、空隙Ｄ１を配置する方法を、下記の図８（ａ）～図８（ｃ）並びに図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて説明する。
　図８（ａ）～図８（ｃ）は、第３の実施形態における音響反射層及び支持層を設ける工程を説明するための正面断面図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第３の実施形態における音響反射層及び支持層を設ける工程において、図８（ａ）～図８（ｃ）に示す工程の後の工程を説明するための正面断面図である。
　図８（ａ）に示すように、マザー基板２Ａを用意する。次に、マザー基板２Ａの第１の主面２Ａａ上に低音響インピーダンス層５ａＢを積層する。低音響インピーダンス層５ａＢは、同じ材料からなる低音響インピーダンス層５ａ及び支持層形成部６Ａａを有する。低音響インピーダンス層５ａは、図７（ｂ）に示した弾性波装置２１の音響反射層５の低音響インピーダンス層５ａとなる。支持層形成部６Ａａは、支持層６の一部となる。低音響インピーダンス層５ａＢは、スパッタリング法などにより設けることができる。
　次に、図８（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス層５ａ上に、金属層である高音響インピーダンス層５ｂを、パターニングしつつ積層する。高音響インピーダンス層５ｂは、蒸着リフトオフ法などにより設けることができる。それによって、高音響インピーダンス層５ｂのエッジ部５ｂ１を、音響反射層５の主面に対してほぼ垂直にすることができる。
　次に、図８（ｃ）に示すように、高音響インピーダンス層５ｂ上及び支持層形成部６Ａａ上に、低音響インピーダンス層５ｃＢを積層する。このとき、エッジ部５ｂ１を有する高音響インピーダンス層５ｂを覆うように低音響インピーダンス層５ｃＢを積層する。それによって、低音響インピーダンス層５ｃＢがエッジ部５ｂ１に接触しない状態で、高音響インピーダンス層５ｂ上及び支持層形成部６Ａａ上に低音響インピーダンス層５ｃＢを設けることができる。このようにして、高音響インピーダンス層５ｂの外側に空隙Ｄ１を容易に配置することができる。
　低音響インピーダンス層５ｃＢは、低音響インピーダンス層５ｃ及び支持層形成部６Ａｃを有する。低音響インピーダンス層５ｃは、図７（ｂ）に示した音響反射層５の低音響インピーダンス層５ｃとなる。支持層形成部６Ａｃは、支持層６の一部となる。
　次に、図９（ａ）に示すように、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示した方法と同様に、低音響インピーダンス層、高音響インピーダンス層及び支持層形成部を積層する。それによって、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅ、高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆ及び支持層形成部６Ａを得る。なお、支持層形成部６Ａは、第３の実施形態においては、低音響インピーダンス層５ａ，５ｃ，５ｅを得るに際し積層された、３層の支持層形成部からなる積層体である。
　次に、図９（ｂ）に示すように、支持層６を設ける。これにより、各高音響インピーダンス層５ｂ，５ｄ，５ｆの外側に空隙Ｄ１を配置することができる。なお、上記方法は一例であり、空隙Ｄ１を配置する方法は、上記に限定されない。
　第１及び第３の実施形態の弾性波装置１及び２１並びに第２の実施形態としての製造方法により得られる弾性波装置１１では、板波を利用していた。本発明は、バルク波を利用する弾性波装置としても適用することができる。
　図１０は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　弾性波装置３１は、バルク波を利用する。弾性波装置３１の圧電体層３２の第１の主面３２ａ上には、第１の励振電極３３ａが設けられている。圧電体層３２の第２の主面３２ｂ上には、第２の励振電極３３ｂが設けられている。第１，第２の励振電極３３ａ，３３ｂに電圧を印加することにより、バルク波が励振される。
　第１の励振電極３３ａ上には、音響反射層１５が積層されている。圧電体層３２、第１の励振電極３３ａ及び音響反射層１５を囲むように、支持層６が設けられている。音響反射層１５と支持層６との間には、空隙Ｄ２が配置されている。なお、空隙Ｄ２は配置されていなくてもよい。
　この場合においても、ダイシング工程に際し、圧電体層２と音響反射層５との剥離及び音響反射層５の各層間の剥離が生じ難い。
　図１１は、第５の実施形態に係る弾性波装置６１のダイシング前の状態を示す正面断面図である。弾性波装置６１は、圧電膜からなる圧電体層２と、圧電体層２の一方面に設けられたＩＤＴ電極３とを有する。そして、音響反射層６５上に圧電体層２が設けられている。音響反射層６５は、低音響インピーダンス層６５ａ，６５ｃ，６５ｅと、高音響インピーダンス層６５ｂ，６５ｄ，６５ｆとを積層方向において交互に積層した構造を有する。上記低音響インピーダンス層６５ａ上に、上記圧電体層２が設けられている。また、音響反射層６５は、補強基板７上に積層されている。
　弾性波装置６１の製造方法を図１２（ａ）～図１２（ｃ）及び図１３（ａ）～図１３（ｃ）を参照して説明する。
　圧電体からなるマザー基板２Ａの一方面をパターニングすることにより、最終的に圧電体層２となる突出部２Ａ１を設ける。
　次に、上記マザー基板２Ａの突出部２Ａ１が設けられている側に、図１２（ｂ）に示すように、低音響インピーダンス層６５ａ，高音響インピーダンス層６５ｂ、低音響インピーダンス層６５ｂ、高音響インピーダンス層６５ｃ、低音響インピーダンス層６５ｅ及び高音響インピーダンス層６５ｆを積層する。このようにして、音響反射層６５を設ける。この場合、突出部２Ａ１が設けられているため、音響反射層６５のマザー基板２Ａとは反対側の面に、突出部６５ｆ１が生じることとなる。もっとも、この音響多層膜を積層するときに、適宜の突出部を解消する処理を行い、突出部を除去して平坦化していてもよい。平坦化は研磨等により行うことが望ましい。
　次に、図１２（ｃ）に示すように、平坦化膜６６を積層する。平坦化膜６６は、低音響インピーダンス層６５ａと同様の材料で形成することができる。もっとも、平坦化を容易に行うために、ＳｉＯ２膜などを用いることが望ましい。
　次に、図１３（ａ）に示すように、研磨等により、平坦化膜６６の下面を研磨し、平坦化する。
　次に、図１３（ｂ）に示すように、補強基板７を平坦化膜６６に接合する。
　次に、図１３（ｃ）に示すように、マザー基板２Ａを研磨し、圧電体層２を設ける。上述した突出部２Ａ１の上方の圧電基板部分を除去する。それによって、圧電体層２を形成する。
　次に、圧電体層２上に、ＩＤＴ電極３及び電極ランド４，４を設ける（図１１参照）。
　弾性波装置６１では、上記製造工程をマザーの構造体で行う。しかる後、図１１の破線Ｅ１と破線Ｅ２とで囲まれた部分を除去するようにしてダイシングする。それによって、個々の弾性波装置６１を得る。
　弾性波装置６１では、圧電体層２が、破線Ｅ１，Ｅ２で示されるダイシング部分よりも内側に位置している。従って、ダイシング工程に際し、圧電体層２と、音響反射層６５との剥離が生じ難い。また、圧電体層２におけるクラックも生じ難い。
　さらに、弾性波装置６１は、音響反射層６５をパターニングする工程を必要としないため、製造工程数の数及びコストを低減することができる。
　１…弾性波装置
　２…圧電体層
　２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
　２Ａ…マザー基板
　２Ａ１…突出部
　２Ａａ，２Ａｂ…第１，第２の主面
　３…ＩＤＴ電極
　４…電極ランド
　４ａ…配線
　５…音響反射層
　５Ａ…マザーの音響反射層
　５ａ，５ｃ，５ｅ，５ａＡ，５ａＢ，５ｃＡ，５ｃＢ，５ｅＡ…低音響インピーダンス層
　５ｂ，５ｄ，５ｆ，５ｂＡ，５ｄＡ，５ｆＡ…高音響インピーダンス層
　５ｂ１…エッジ部
　６…支持層
　６Ａ，６Ａａ，６Ａｃ…支持層形成部
　６ａ，６ｂ…第１，第２の面
　６ｃ…開口部
　６ｃ１…側面部
　６ｃ２…底部
　７…補強基板
　１１…弾性波装置
　１５…音響反射層
　１５Ｂ…外周部
　１５ａ，１５ｃ，１５ｅ…低音響インピーダンス層
　１５ｂ，１５ｄ，１５ｆ…高音響インピーダンス層
　２１…弾性波装置
　２２…圧電体層
　２２ａ，２２ｂ…第１，第２の主面
　３１…弾性波装置
　３２…圧電体層
　３２ａ，３２ｂ…第１，第２の主面
　３３ａ…第１の励振電極
　３３ｂ…第２の励振電極
　４１…弾性波装置
　４６…支持層
　４６ｃ…開口部
　５１…弾性波装置
　６１…弾性波装置
　６５…音響反射層
　６５ａ，６５ｃ，６５ｅ…低音響インピーダンス層
　６５ｂ，６５ｄ，６５ｆ…高音響インピーダンス層
　６６…平坦化膜

Claims (14)

  1. 　第１の主面と、該第１の主面に対向している第２の主面と、を有する圧電体層と、
    　前記圧電体層の前記第１の主面上に積層されている音響反射層と、
    　前記圧電体層に設けられている励振電極と、
    　支持層と、
    を備え、
    　前記音響反射層は、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、少なくとも前記励振電極と重なるように位置しており、
    　前記支持層は、
    　少なくとも、前記圧電体層の第２の主面側からの平面視において、前記音響反射層を囲むように設けられている、弾性波装置。
  2. 　前記支持層が、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、前記圧電体層を囲むように設けられている、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記音響反射層が複数の音響インピーダンス層を有し、
    　前記複数の音響インピーダンス層が、少なくとも１層の低音響インピーダンス層と、前記低音響インピーダンス層よりも音響インピーダンスが高い、少なくとも１層の高音響インピーダンス層と、を有する、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記複数の音響インピーダンス層の内少なくとも１層の外側に空隙が配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層の内のいずれか一方が前記支持層の一部である、請求項３または４に記載の弾性波装置。
  6. 　前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層の内、外側に前記空隙が配置されている層が金属層である、請求項５に記載の弾性波装置。
  7. 　前記空隙が、前記複数の音響インピーダンス層の内、積層方向に連続した少なくとも２層の外側に位置している、請求項４～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記支持層は、底部を有する開口部を備えており、
    　前記音響反射層は、前記底部と接触している、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記励振電極がＩＤＴ電極であり、かつ前記ＩＤＴ電極が前記圧電体層の前記第２の主面に設けられている、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　前記励振電極が第１，第２の励振電極を有し、前記第１の励振電極が前記圧電体層の前記第１の主面に設けられており、前記第２の励振電極が前記第２の主面に設けられている、請求項１～８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　前記支持層の前記圧電体層側とは反対側に設けられている補強基板をさらに備える、請求項１～１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  12. 　前記音響反射層、または前記複数の音響インピーダンス層の内少なくとも１つの層が、酸化ケイ素である、請求項１～１１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  13. 　第１の主面と、該第１の主面に対向している第２の主面と、を有し、かつ圧電体層からなるマザー基板の前記第１の主面上に、音響反射層を積層する工程と、
    　前記音響反射層をパターニングし、複数の音響反射層に分割する工程と、
    　前記マザー基板の前記第１の主面上及び前記複数の音響反射層上に支持層を設ける工程と、
    　前記マザー基板に複数の励振電極を設ける工程と、
    　前記支持層をダイシングすることにより、個々の弾性波装置に分割する工程と、
    を備え、
    　前記支持層を設ける工程は、
    　前記支持層を、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、各前記音響反射層を囲むように設ける工程であり、
    　前記音響反射層を積層する工程は、前記音響反射層を、前記圧電体層の前記第２の主面側からの平面視において、少なくとも各前記励振電極と重なる位置に設ける工程である、弾性波装置の製造方法。
  14. 　前記マザー基板上に前記音響反射層を積層する工程は、複数の音響インピーダンス層を積層する工程であり、
    　前記複数の音響インピーダンス層は、少なくとも１層の低音響インピーダンス層と、前記低音響インピーダンス層よりも音響インピーダンスが高い、少なくとも１層の高音響インピーダンス層と、を有し、
    　前記音響反射層を積層する工程及び前記音響反射層をパターニングする工程は、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層の内のいずれか一方をパターニングした後に、該パターニングした音響インピーダンス層を覆うように別の音響インピーダンス層を積層し、前記パターニングした音響インピーダンス層の外側に空隙を配置する工程である、請求項１３に記載の弾性波装置の製造方法。
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