WO2023090460A1 - 弾性波装置の製造方法 - Google Patents

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WO2023090460A1
WO2023090460A1 PCT/JP2022/043208 JP2022043208W WO2023090460A1 WO 2023090460 A1 WO2023090460 A1 WO 2023090460A1 JP 2022043208 W JP2022043208 W JP 2022043208W WO 2023090460 A1 WO2023090460 A1 WO 2023090460A1
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WO
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elastic wave
wave device
manufacturing
forming
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/043208
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English (en)
French (fr)
Inventor
毅 山根
和則 井上
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H3/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
    • H03H3/007Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
    • H03H3/08Apparatus 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
    • H03H3/10Apparatus 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 for obtaining desired frequency or temperature coefficient

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing an elastic wave device.
  • Patent Document 1 describes an elastic wave device.
  • a plurality of elastic wave elements are formed on a mother substrate, some of the plurality of elastic wave elements are individually divided as products, and an elastic wave device is manufactured on a chip-by-chip basis. It is a way to In this method of manufacturing an acoustic wave device, a frequency adjustment step is performed to adjust the frequency characteristics by etching the dielectric film provided on the functional electrode on the piezoelectric layer with Ar ions. However, since there is a possibility that the desired frequency characteristics cannot be obtained with only one frequency adjustment process, an intermediate measurement process for measuring the frequency characteristics is performed.
  • the present disclosure is intended to solve the above-described problems, and aims to increase the number of acoustic wave device chips that can be manufactured from a single mother substrate.
  • a method of manufacturing an elastic wave device includes forming a plurality of elastic wave elements on a mother substrate, and separately dividing some of the plurality of elastic wave elements as products to manufacture an elastic wave device in chip units.
  • a method of manufacturing an elastic wave device comprising: an electrode forming step of forming at least functional electrodes of the plurality of elastic wave elements; a frequency adjustment step; a pad portion forming step of forming a pad portion in an evaluation element that is an acoustic wave device selected from the plurality of acoustic wave devices for each chip; and an intermediate measurement step of measuring the frequency characteristics of the element for evaluation, and there is no difference in the manufacturing process between the acoustic wave element selected as the element for evaluation and the other acoustic wave elements.
  • the present disclosure by reducing the area occupied by the evaluation elements, it is possible to suppress a decrease in the number of acoustic wave device chips that can be manufactured from a single mother substrate.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along line II-II of FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric layer of the comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness-shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of a thickness-shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a first embodiment
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between , and the fractional band.
  • FIG. FIG. 7 is a plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is an explanatory diagram showing the relationship between.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a flow chart of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 14A and 14B are schematic cross-sectional views for explaining the bonding step of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 15A and 15B are schematic cross-sectional views for explaining the bonding step of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 16A and 16B are schematic cross-sectional views for explaining the bonding step of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 17A and 17B are schematic cross-sectional views for explaining the bonding step of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 18A and 18B are schematic cross-sectional views for explaining the electrode forming process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view for explaining the dielectric film forming process according to the first embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic plan view for explaining the evaluation element selection process according to the first embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic plan view for explaining a pad forming process according to the first embodiment
  • FIG. 22 is a schematic plan view for explaining a through-hole forming step of the evaluation element according to the first embodiment.
  • 23 is a cross-sectional view along line XXIII--XXIII of FIG. 22
  • FIG. 24 is a schematic plan view for explaining a step of forming a space in the evaluation element according to the first embodiment.
  • 25 is a cross-sectional view along line XXV-XXV of FIG. 24.
  • FIG. FIG. 26 is a schematic plan view for explaining an intermediate measurement process according to the first embodiment.
  • FIG. 27 is a schematic plan view for explaining the product wiring forming process according to the first embodiment.
  • FIG. 28 is a schematic plan view for explaining a through-hole forming process of another acoustic wave device according to the first embodiment; 29 is a cross-sectional view along line XXIX-XXIX of FIG. 28.
  • FIG. FIG. 30 is a schematic plan view for explaining a space forming process of another acoustic wave device according to the first embodiment; 31 is a cross-sectional view taken along line XXXI-XXXI of FIG. 30.
  • FIG. FIG. 32 is a schematic plan view for explaining the bump formation process according to the first embodiment.
  • FIG. 33 is a schematic plan view for explaining the singulation process according to the first embodiment. 34 is a cross-sectional view taken along line XXXIV-XXXIV of FIG. 33.
  • FIG. 35 is a flow chart showing a first modification of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • 36 is a schematic plan view for explaining an electrode forming process according to the first modification of the first embodiment;
  • FIG. 37 is a cross-sectional view taken along line XXXVII-XXXVII of FIG. 36.
  • FIG. 38 is a flow chart showing a second modification of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 39 is a schematic plan view for explaining a pad forming step according to the second modification of the first embodiment;
  • FIG. 40 is a schematic plan view illustrating the acoustic wave device after the singulation process according to the second modification of the first embodiment; 41 is a cross-sectional view along line XLI-XLI in FIG. 40.
  • FIG. FIG. 42 is a flow chart of a method for manufacturing an elastic wave device according to the second embodiment.
  • 43A and 43B are schematic cross-sectional views for explaining the bonding step of the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment.
  • 44A and 44B are schematic cross-sectional views for explaining the bonding step of the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 45 is a schematic cross-sectional view for explaining a bonding step in the method for manufacturing an elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 46 is a schematic cross-sectional view for explaining an electrode forming step in the method for manufacturing an elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 47 is a schematic cross-sectional view for explaining the dielectric film forming process according to the second embodiment.
  • FIG. 48 is a schematic cross-sectional view for explaining a space forming step according to the second embodiment.
  • FIG. 49 is a schematic cross-sectional view for explaining a lid substrate bonding step according to the second embodiment.
  • FIG. 50 is a schematic plan view for explaining the evaluation element selection process according to the second embodiment.
  • FIG. 51 is a schematic plan view for explaining a pad forming process according to the second embodiment.
  • FIG. 52 is a schematic plan view for explaining an intermediate measurement process according to the second embodiment.
  • FIG. 53 is a schematic plan view for explaining the product wiring forming process according to the second embodiment.
  • FIG. 54 is a schematic plan view for explaining the plating forming process according to the second embodiment.
  • FIG. 55 is a schematic plan view for explaining the support frame forming process according to the second embodiment.
  • FIG. 56 is a schematic plan view for explaining the cover layer forming process according to the second embodiment.
  • 57 is a cross-sectional view along line LVII--LVII in FIG. 56.
  • FIG. FIG. 58 is a schematic plan view for explaining the bump electrode forming process according to the second embodiment.
  • 59 is a cross-sectional view along line LIX-LIX in FIG. 58.
  • FIG. FIG. 60 is a schematic plan view for explaining the singulation process according to the second embodiment.
  • FIG. 60 is a schematic plan view for explaining the singulation process according to the second embodiment.
  • FIG. 61 is a plan view of FIG. 60 with the cover layer removed.
  • FIG. 62 is a flow chart showing a first modified example of the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 63 is a schematic plan view for explaining an electrode forming process according to the first modification of the second embodiment; 64 is a cross-sectional view along line LXIV-LXIV of FIG. 63.
  • FIG. 65 is a flow chart showing a second modification of the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 66 is a schematic plan view for explaining a pad forming process according to the second modification of the second embodiment; FIG.
  • FIG. 67 is a schematic plan view illustrating the acoustic wave device after the singulation process according to the second modification of the second embodiment;
  • FIG. 68 is a plan view of FIG. 67 with the cover layer removed.
  • 69 is a cross-sectional view along line LXIX-LXIX in FIG. 67.
  • FIG. 1A is a perspective view showing an elastic wave device according to a first embodiment
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may consist of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is Z-cut in the first embodiment.
  • the cut angles of LiNbO 3 and LiTaO 3 may be rotated Y-cut or X-cut.
  • the Y-propagation and X-propagation ⁇ 30° propagation orientations are preferred.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, it is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less in order to effectively excite the thickness shear primary mode.
  • the piezoelectric layer 2 has a first main surface 2a and a second main surface 2b facing each other in the Z direction. Electrode fingers 3 and 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the electrode finger 3 is an example of the "first electrode finger” and the electrode finger 4 is an example of the "second electrode finger”.
  • the multiple electrode fingers 3 are multiple “first electrode fingers” connected to the first busbar electrodes 5 .
  • the multiple electrode fingers 4 are multiple “second electrode fingers” connected to the second busbar electrodes 6 .
  • the plurality of electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4 are interdigitated with each other.
  • an IDT (Interdigital Transducer) electrode including electrode fingers 3 , electrode fingers 4 , first busbar electrodes 5 , and second busbar electrodes 6 is configured.
  • the electrode fingers 3 and 4 have a rectangular shape and a length direction.
  • the electrode finger 3 and the electrode finger 4 adjacent to the electrode finger 3 face each other in a direction perpendicular to the length direction.
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 and the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 are directions that intersect the thickness direction of the piezoelectric layer 2 . Therefore, it can be said that the electrode finger 3 and the electrode finger 4 adjacent to the electrode finger 3 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2 .
  • the thickness direction of the piezoelectric layer 2 is defined as the Z direction (or first direction)
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is defined as the Y direction (or second direction)
  • the electrode fingers 3 and electrode fingers 4 may be described as the X direction (or the third direction).
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 may be interchanged with the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 shown in FIGS. 1A and 1B. That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrode fingers 3 and 4 may extend in the direction in which the first busbar electrodes 5 and the second busbar electrodes 6 extend. In that case, the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 extend in the direction in which the electrode fingers 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B.
  • a pair of structures in which the electrode fingers 3 connected to one potential and the electrode fingers 4 connected to the other potential are adjacent to each other are arranged in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. Multiple pairs are provided.
  • the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are adjacent to each other, not when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are arranged so as to be in direct contact, but when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are arranged with a gap therebetween. It refers to the case where the When the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are adjacent to each other, there are electrodes connected to the hot electrode and the ground electrode, including other electrode fingers 3 and 4, between the electrode finger 3 and the electrode finger 4. is not placed.
  • the logarithms need not be integer pairs, but may be 1.5 pairs, 2.5 pairs, and so on.
  • the center-to-center distance, that is, the pitch, between the electrode fingers 3 and 4 is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. Further, the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 means the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and the distance orthogonal to the length direction of the electrode fingers 4 . It is the distance connecting the center of the width dimension of the electrode finger 4 in the direction of
  • the electrode fingers 3 and 4 when at least one of the electrode fingers 3 and 4 is plural (when there are 1.5 or more pairs of electrodes when the electrode fingers 3 and 4 are paired as a pair of electrode pairs), the electrode fingers 3.
  • the center-to-center distance of the electrode fingers 4 refers to the average value of the center-to-center distances of adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 among 1.5 or more pairs of electrode fingers 3 and electrode fingers 4 .
  • the width of the electrode fingers 3 and 4 that is, the dimension in the facing direction of the electrode fingers 3 and 4 is preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 is the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 3 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode finger 3 and the length of the electrode finger 4. It is the distance connecting the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 4 in the direction orthogonal to the direction.
  • the direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is the direction orthogonal to the polarization direction of the piezoelectric layer 2 .
  • “perpendicular” is not limited to being strictly perpendicular, but substantially perpendicular (the angle formed by the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and electrode fingers 4 and the polarization direction is, for example, 90° ⁇ 10°).
  • a first substrate 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an intermediate layer 7 interposed therebetween.
  • the intermediate layer 7 and the first substrate 8 have a frame shape and, as shown in FIG. 2, openings 7a and 8a.
  • a space (air gap) 9 is thereby formed.
  • the space 9 is provided so as not to disturb the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2 . Therefore, the first substrate 8 is laminated on the second main surface 2b with the intermediate layer 7 interposed therebetween at a position not overlapping the portion where at least one pair of electrode fingers 3 and 4 are provided. Note that the intermediate layer 7 may not be provided. Therefore, the first substrate 8 can be directly or indirectly laminated to the second main surface 2 b of the piezoelectric layer 2 .
  • the intermediate layer 7 is made of silicon oxide.
  • the intermediate layer 7 can be formed of an appropriate insulating material other than silicon oxide, such as silicon nitride and alumina.
  • the first substrate 8 is made of Si.
  • the plane orientation of the surface of Si on the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111).
  • high-resistance Si having a resistivity of 4 k ⁇ or more is desirable.
  • the first substrate 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Materials for the first substrate 8 include, for example, aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, Various ceramics such as steatite and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, and semiconductors such as gallium nitride can be used.
  • the plurality of electrode fingers 3, electrode fingers 4, first busbar electrodes 5, and second busbar electrodes 6 are made of appropriate metals or alloys such as Al and AlCu alloys.
  • the electrode fingers 3, the electrode fingers 4, the first busbar electrodes 5, and the second busbar electrodes 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film. Note that an adhesion layer other than the Ti film may be used.
  • an alternating voltage is applied between the multiple electrode fingers 3 and the multiple electrode fingers 4 . More specifically, an AC voltage is applied between the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 . As a result, it is possible to obtain resonance characteristics using a thickness-shear primary mode bulk wave excited in the piezoelectric layer 2 .
  • d/p is set to 0.5 or less.
  • the thickness-shear primary mode bulk wave is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained. More preferably, d/p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 When at least one of the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 is plural as in the first embodiment, that is, when the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 form a pair of electrodes, the electrode fingers 3 and the electrode fingers When there are 1.5 pairs or more of 4, the center-to-center distance between the adjacent electrode fingers 3 and 4 is the average distance between the center-to-center distances between the adjacent electrode fingers 3 and 4 .
  • the acoustic wave device 1 of the first embodiment has the above configuration, even if the logarithms of the electrode fingers 3 and 4 are reduced in an attempt to reduce the size, the Q value is unlikely to decrease. This is because the resonator does not require reflectors on both sides, and the propagation loss is small. The reason why the above reflector is not required is that the bulk wave of the thickness-shlip primary mode is used.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric layer of the comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness-shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of a thickness-shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 3A shows an acoustic wave device as described in Patent Document 1, in which Lamb waves propagate through the piezoelectric layer.
  • waves propagate through the piezoelectric layer 201 as indicated by arrows.
  • the piezoelectric layer 201 has a first principal surface 201a and a second principal surface 201b, and the thickness direction connecting the first principal surface 201a and the second principal surface 201b is the Z direction.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers 3 and 4 of the IDT electrodes are aligned.
  • the Lamb wave the wave propagates in the X direction as shown.
  • the wave is applied to the first main surface 2a and the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2. , that is, in the Z direction, and resonates. That is, the X-direction component of the wave is significantly smaller than the Z-direction component. Further, since resonance characteristics are obtained by propagating waves in the Z direction, no reflector is required. Therefore, no propagation loss occurs when propagating to the reflector. Therefore, even if the number of electrode pairs consisting of the electrode fingers 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • the amplitude direction of the bulk wave of the primary thickness-shear mode is the first region 251 included in the excitation region C (see FIG. 1B) of the piezoelectric layer 2 and the first region 251 included in the excitation region C (see FIG. 1B). 2 area 252 is reversed.
  • FIG. 4 schematically shows bulk waves when a voltage is applied between the electrode fingers 3 so that the electrode fingers 4 have a higher potential than the electrode fingers 3 .
  • the first region 251 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 that is orthogonal to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and bisects the piezoelectric layer 2 and the first main surface 2a.
  • the second region 252 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second main surface 2b.
  • At least one pair of electrodes consisting of the electrode fingers 3 and 4 is arranged. It is not always necessary to have a plurality of pairs of electrode pairs. That is, it is sufficient that at least one pair of electrodes is provided.
  • the electrode finger 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode finger 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode finger 3 may be connected to the ground potential and the electrode finger 4 to the hot potential.
  • the at least one pair of electrodes are, as described above, electrodes connected to a hot potential or electrodes connected to a ground potential, and no floating electrodes are provided.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • the design parameters of the acoustic wave device 1 that obtained the resonance characteristics shown in FIG. 5 are as follows.
  • Piezoelectric layer 2 LiNbO3 with Euler angles (0°, 0°, 90°) Thickness of piezoelectric layer 2: 400 nm
  • Length of excitation region C (see FIG. 1B): 40 ⁇ m Number of electrode pairs consisting of electrode fingers 3 and 4: 21 pairs Center-to-center distance (pitch) between electrode fingers 3 and 4: 3 ⁇ m Width of electrode fingers 3 and 4: 500 nm d/p: 0.133
  • Middle layer 7 Silicon oxide film with a thickness of 1 ⁇ m
  • the excitation region C (see FIG. 1B) is a region where the electrode fingers 3 and 4 overlap when viewed in the X direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. .
  • the length of the excitation region C is the dimension along the length direction of the electrode fingers 3 and 4 of the excitation region C. As shown in FIG. Here, the excitation region C is an example of the "intersection region".
  • the center-to-center distances of the electrode pairs consisting of the electrode fingers 3 and 4 are all made equal in the plurality of pairs. That is, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 are arranged at equal pitches.
  • d/p is 0.5 or less, more preferably 0. .24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. It is an explanatory view showing the relationship with the fractional bandwidth as.
  • At least one pair of electrodes may be one pair, and the above p is the center-to-center distance between adjacent electrode fingers 3 and 4 in the case of one pair of electrodes. In the case of 1.5 pairs or more of electrodes, the average distance between the centers of the adjacent electrode fingers 3 and 4 should be p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer 2 if the piezoelectric layer 2 has variations in thickness, a value obtained by averaging the thickness may be adopted.
  • FIG. 7 is a plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • a pair of electrodes having electrode fingers 3 and 4 are provided on first main surface 2 a of piezoelectric layer 2 .
  • K in FIG. 7 is the intersection width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if the above d/p is 0.5 or less, it is possible to effectively excite the bulk wave in the primary mode of thickness shear.
  • the excitation region is an overlapping region of the plurality of electrode fingers 3 and 4 when viewed in the direction in which any adjacent electrode fingers 3 and 4 are facing each other. It is desirable that the metallization ratio MR of the adjacent electrode fingers 3 and 4 with respect to the region C satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • a spurious signal indicated by an arrow B appears between the resonance frequency and the anti-resonance frequency.
  • d/p 0.08 and the Euler angles of LiNbO 3 (0°, 0°, 90°).
  • the metallization ratio MR was set to 0.35.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 1B.
  • the excitation region C is the portion surrounded by the dashed-dotted line.
  • the excitation region C refers to the electrode finger that overlaps the electrode finger 4 when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are viewed in a direction orthogonal to the length direction of the electrode finger 3 and the electrode finger 4, that is, in the opposing direction. 3, a region of the electrode finger 4 overlapping the electrode finger 3, and a region between the electrode finger 3 and the electrode finger 4 where the electrode finger 3 and the electrode finger 4 overlap.
  • the area of the electrode fingers 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of the excitation region C is the metallization ratio MR. That is, the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallization portion to the area of the excitation region C.
  • the ratio of the metallization portion included in the entire excitation region C to the total area of the excitation region C should be MR.
  • FIG. 9 shows the ratio bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured in the elastic wave device of the first embodiment, and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is an explanatory diagram showing the relationship between. The ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4 .
  • FIG. 9 shows the results when the piezoelectric layer 2 made of Z-cut LiNbO 3 is used, but the same tendency is obtained when the piezoelectric layer 2 with other cut angles is used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the fractional band exceeds 0.17, that is, when it exceeds 17%, a large spurious with a spurious level of 1 or more changes the parameters constituting the fractional band, even if the passband appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 8, a large spurious component indicated by arrow B appears within the band. Therefore, the specific bandwidth is preferably 17% or less. In this case, by adjusting the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrode fingers 3 and 4, the spurious response can be reduced.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • various elastic wave devices 1 with different d/2p and MR were configured, and the fractional bandwidth was measured.
  • the hatched portion on the right side of the dashed line D in FIG. 10 is the area where the fractional bandwidth is 17% or less.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. A hatched portion in FIG. 11 is a region where a fractional bandwidth of at least 5% or more is obtained. When the range of the area is approximated, it becomes the range represented by the following formulas (1), (2) and (3).
  • Equation (1) (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, 0° to 60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ) or (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, [180 °-60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ] ⁇ 180°) Equation (2) (0° ⁇ 10°, [180°-30°(1-( ⁇ -90) 2 /8100) 1/2 ] ⁇ 180°, arbitrary ⁇ ) Equation (3)
  • the fractional band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the outer peripheral edge of the space 9 is indicated by a dashed line.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • the elastic wave device 301 has reflectors 310 and 311 as shown in FIG. Reflectors 310 and 311 are provided on both sides of the electrode fingers 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 in the acoustic wave propagation direction.
  • a Lamb wave as a plate wave is excited by applying an AC electric field to the electrode fingers 3 and 4 on the space 9.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides, it is possible to obtain resonance characteristics due to Lamb waves as plate waves.
  • the elastic wave devices 1 and 101 use bulk waves in the primary mode of thickness shear.
  • the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes, the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and the center of the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 is d/p is set to 0.5 or less, where p is the distance between them.
  • the Q value can be increased even if the elastic wave device is miniaturized.
  • the piezoelectric layer 2 is made of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the first principal surface 2a or the second principal surface 2b of the piezoelectric layer 2 has a first electrode finger 3 and a second electrode finger 4 facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. and the second electrode fingers 4 are desirably covered with a protective film.
  • a method for manufacturing an acoustic wave device according to the first embodiment includes a bonding step, an electrode forming step, a first frequency adjusting step, an evaluation element selection step, a pad portion forming step, and an evaluation element through hole forming step.
  • a step of forming a space in an evaluation element includes a space forming process, a bump forming process, a singulation process, and a sorting process.
  • FIG. 13 is a flow chart of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment is performed by the following procedures.
  • the first substrate 8 is bonded to the piezoelectric layer 2 (step S101), electrodes such as the functional electrode 30 are formed (step S102), the dielectric film 19 is formed (step S103), and the frequency is adjusted (step S104).
  • the evaluation element 10T is selected from a plurality of acoustic wave elements (step S105), and the pad portion 11 (step S106), the through hole 2H (step S107) and the space portion 91 (step S108) are formed in the evaluation element 10T. They are formed in order and an intermediate measurement is performed (step S109).
  • step S110: NO If it is determined that the frequency characteristic is not appropriate as a result of the intermediate measurement (step S110: NO), the frequency is adjusted (step S111), and an evaluation element is selected from the other acoustic wave elements 10 (step S105). , processing and intermediate measurement are performed (S206 to S109). The selection and processing of this evaluation element are repeated until the desired frequency characteristics are obtained in the intermediate measurement.
  • step S110: YES when the frequency characteristic is determined to be appropriate (step S110: YES), the product wiring 12 is formed (step S112), and the through hole 2H (step S113) and the space portion are formed in the other acoustic wave element 10 (step S113). 91 (step S114) are formed in order. Then, after the bumps 35 are formed (step S115), the elastic wave elements are separated (step S116), and the other elastic wave elements 10 are selected (step S117), thereby obtaining the elastic wave device according to the first embodiment. is manufactured.
  • the joining step is a step of joining the piezoelectric layer 2 and the first substrate 8 via the intermediate layer 7 (step S101).
  • a sacrificial layer 7S is formed on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 by resist patterning, and then, as shown in FIG. A first portion 7A to be the intermediate layer 7 is formed so as to cover the second main surface 2b of the layer 2 and the sacrificial layer 7S.
  • the surface of the first portion 7A is flattened so that unevenness due to the influence of the sacrificial layer 7S is eliminated.
  • a film is formed on the first substrate 8 to form the second portion 7B that will be the intermediate layer 7, and the first portion 7A and the second portion 7B are bonded together to form the piezoelectric layer 2 (piezoelectric layer 2).
  • substrate is bonded to the first substrate 8 .
  • the main surface of the piezoelectric layer 2 opposite to the second main surface 2b is ground to make the piezoelectric layer 2 thinner.
  • the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 is formed.
  • the laminate of the piezoelectric layer 2, the intermediate layer 7, and the first substrate 8, on which a plurality of acoustic wave elements are formed may be referred to as a "mother substrate".
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view for explaining the electrode forming process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the electrode forming step is a step of forming at least a plurality of functional electrodes 30 (step S102).
  • a plurality of functional electrodes 30 and wirings 14 are patterned on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 by lift-off.
  • the functional electrode 30 is an IDT electrode having the electrode fingers 3, 4 and the busbar electrodes 5, 6 shown in FIG.
  • the functional electrode 30 is provided so that at least a portion thereof overlaps the sacrificial layer 7S when viewed in plan in the Z direction.
  • the wiring 14 is a wiring electrically connected to the functional electrode 30, and is a metal laminate of gold or a gold alloy and another metal such as titanium.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view for explaining the dielectric film forming process according to the first embodiment.
  • the dielectric film forming step is a step of forming a dielectric film 19 (step S103).
  • the dielectric film 19 is, for example, silicon oxide.
  • the dielectric film 19 is formed after masking the periphery of the functional electrode 30 with a resist as viewed in plan in the Z direction. Thereby, the functional electrode 30 is covered with the dielectric film 19 . Thereby, the frequency temperature characteristic can be improved.
  • the first frequency adjustment process is performed.
  • the first frequency adjustment step is a step of processing the dielectric film 19 to adjust the frequency characteristics (step S104). Processing of the dielectric film 19 is performed by Ar ion etching. As a result, the non-defective product rate can be improved.
  • FIG. 20 is a schematic plan view for explaining the evaluation element selection process according to the first embodiment.
  • the evaluation element selection process is a process of selecting an evaluation element 10T for each chip from a plurality of acoustic wave elements formed on the mother substrate (step S105).
  • the evaluation element 10T is an acoustic wave element used in an intermediate measurement step to be described later.
  • an identification mark M is attached to the piezoelectric layer 2 of the evaluation element 10T by etching or pattern formation.
  • FIG. 21 is a schematic plan view for explaining the pad portion forming process according to the first embodiment.
  • the pad portion forming step is a step of forming the pad portion 11 in the evaluation element 10T (step S106).
  • the pad portion 11 is an electrode pad portion that serves as a measurement electrode in an intermediate measurement to be described later.
  • the pad section 11 is formed by pattern formation so as to be electrically connected to the functional electrode 30 of the evaluation element 10T.
  • the pad portion 11 contains at least one material selected from the group consisting of Al, Cu, Ti, Pt, Au, Be and W. Thereby, the contact resistance in the intermediate measurement process can be reduced.
  • the pad portion 11 is laminated on the adhesion layer containing Ti, and preferably contains an AlCu alloy having a Cu content of 20% by mass or less. In this case, the contact resistance in the intermediate measurement process can be further reduced, and the cost can be reduced.
  • FIG. 22 is a schematic plan view for explaining the through-hole forming process of the evaluation element according to the first embodiment.
  • 23 is a cross-sectional view along line XXIII--XXIII of FIG. 22;
  • the evaluation element through-hole forming process is a process of forming a through hole 2H in the evaluation element 10T (step S107).
  • the through hole 2H is a hole penetrating through the piezoelectric layer 2 in the Z direction.
  • the through hole 2 ⁇ /b>H is provided at a position overlapping the sacrificial layer 7 ⁇ /b>S of the piezoelectric layer 2 when viewed from above in the Z direction.
  • the through-holes 2 ⁇ /b>H are provided by patterning a resist and dry-etching the piezoelectric layer 2 . In this case, the resist is removed after forming the through holes 2H.
  • FIG. 24 is a schematic plan view for explaining the step of forming the space of the evaluation element according to the first embodiment.
  • 25 is a cross-sectional view along line XXV-XXV of FIG. 24.
  • the step of forming the space portion of the evaluation element is a step of forming the space portion 91 in the evaluation element 10T (step S108).
  • an etchant is injected from the through hole 2H to dissolve the sacrificial layer 7S.
  • the resist on the inner walls of the through holes 2H is removed after the sacrificial layer 7S is dissolved.
  • the space in which the sacrificial layer 7S was present becomes a space portion 91, enabling intermediate measurement of the evaluation element 10T.
  • FIG. 26 is a schematic plan view for explaining the intermediate measurement process according to the first embodiment.
  • the intermediate measurement step is a step of connecting a measuring instrument to the pad portion 11 of the evaluation element 10T and confirming the frequency characteristics (step S109). After the intermediate measurement, a measurement mark 11M is left on the pad portion 11 as shown in FIG. In the first embodiment, this makes it impossible to re-measure the frequency characteristics of the evaluation element 10T.
  • the second frequency adjustment step is performed.
  • the second frequency adjustment step is a step of adjusting the frequency characteristics by processing the dielectric film 19, like the first frequency adjustment step (step S111).
  • the evaluation element selection step is performed again to select another evaluation element (step S105), and the pad portion 11, the through hole 2H and the space portion 91 are formed as described above.
  • the intermediate measurement is performed again (step S109).
  • the second frequency adjustment step and intermediate measurement steps are repeated until the desired frequency characteristics are obtained. Thereby, the acoustic wave device 10 having desired frequency characteristics is obtained.
  • another elastic wave element 10 is manufactured as an elastic wave device by the steps described below.
  • the other elastic wave elements 10 refer to the elastic wave elements that are not selected as the evaluation element 10T among the plurality of elastic wave elements.
  • the other acoustic wave device 10 refers to an acoustic wave device that becomes a product without being excluded in the later-described sorting process.
  • FIG. 27 is a schematic plan view for explaining the product wiring forming process according to the first embodiment.
  • the product wiring forming step is a step of forming product wiring 12 in a plurality of acoustic wave devices (step S112).
  • the product wiring 12 is wiring connected to the functional electrode 30 .
  • the product wiring 12 is an Al or Al alloy layer.
  • the product wiring 12 is laminated on the pad section 11.
  • the material of the product wiring 12 may be a layered body in which different materials are layered, for example, a layered body having a layer of Al or an Al alloy and a layer of a material other than Al.
  • FIG. 28 is a schematic plan view for explaining the through-hole forming process of another acoustic wave device according to the first embodiment. 29 is a cross-sectional view along line XXIX-XXIX of FIG. 28.
  • FIG. 27 the through-hole forming step for another acoustic wave element is a step of forming through-holes 2H in the piezoelectric layer 2 of another acoustic wave element 10 (step S113).
  • the through holes 2H of the other acoustic wave elements 10 are provided by patterning a resist and dry-etching the piezoelectric layer 2 in the same manner as the through hole forming process of the evaluation element, and the resist forms the through holes 2H. removed after
  • FIG. 30 is a schematic plan view for explaining a space forming process of another acoustic wave device according to the first embodiment.
  • 31 is a cross-sectional view taken along line XXXI-XXXI of FIG. 30.
  • the step of forming the space portion of the other acoustic wave element is a step of forming the space portion 91 in the other acoustic wave element 10 (step S114).
  • the etchant is injected from the through hole 2H of the other acoustic wave element to dissolve the sacrificial layer 7S of the other acoustic wave element 10.
  • FIG. As a result, the space where the sacrificial layer 7S was located becomes the space portion 91 in the other acoustic wave device 10 as well.
  • FIG. 32 is a schematic plan view for explaining the bump forming process according to the first embodiment.
  • the bump forming step is a step of forming bumps 35 (step S115).
  • the bumps 35 are extraction electrodes of the acoustic wave device 10 .
  • the bumps 35 are formed on the product wirings 12 of the plurality of acoustic wave devices. That is, the bumps 35 are also provided on the evaluation element 10T.
  • the bumps 35 provided on the evaluation element 10T have strength enough to withstand the subsequent steps.
  • FIG. 33 is a schematic plan view for explaining the singulation process according to the first embodiment.
  • 34 is a cross-sectional view taken along line XXXIV-XXXIV of FIG. 33.
  • the singulation step is a step of dividing the mother substrate and manufacturing acoustic wave devices in units of chips (step S116).
  • the mother substrate is patterned in a lattice pattern, and the boundary portions of the plurality of acoustic wave devices are removed on a chip-by-chip basis, so that the acoustic wave devices 10 and the evaluation devices 10T are individually separated on a chip-by-chip basis.
  • the sorting step is a step of sorting out the acoustic wave devices 10 other than the evaluation device 10T from the plurality of individualized acoustic wave devices (step S117).
  • the evaluation element 10T is excluded, and the other elastic wave elements 10 become the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the elastic wave device according to the first embodiment can be manufactured.
  • the method of manufacturing the elastic wave device there is no difference in the manufacturing process between the evaluation element 10T and the other elastic wave elements 10 until the evaluation element selection process. Even if the desired frequency characteristics cannot be obtained by the above method, a new evaluation element 10T can be formed each time the frequency is adjusted. Therefore, since it is not necessary to arrange a dedicated evaluation element on the mother board in advance, it is possible to suppress the generation of evaluation elements that are not used in the intermediate measurement and are excluded in the sorting process. As a result, the number of acoustic wave device chips that can be manufactured from a single mother substrate can be increased.
  • the intermediate measurement step, the second frequency adjustment step, and the product wiring formation step are performed before the other acoustic wave device space portion formation step. Damage to other acoustic wave elements 10 due to the product wiring forming process can be suppressed.
  • FIG. 35 is a flow chart showing a first modified example of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment may be performed according to the procedure shown in FIG. 35 . That is, after the bonding step (step S101), an evaluation element may be selected (step S105), and the pads 11 may be formed at the same time as the electrodes (step S120).
  • FIG. 36 is a schematic plan view for explaining the electrode forming process according to the first modified example of the first embodiment.
  • 37 is a cross-sectional view taken along line XXXVII-XXXVII of FIG. 36.
  • FIG. As shown in FIGS. 36 and 37, in the electrode forming process according to the first modification, the pad portions 11 are formed at the same time as the functional electrodes 30 and the wirings 14 (step S120). As a result, the steps are commonalized, so that the manufacturing can be performed at a low cost.
  • FIG. 38 is a flow chart showing a second modified example of the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment may be performed by the procedure shown in FIG. 38 . That is, in the pad portion forming step, the pad portions 11 may be formed not only on the evaluation element 10T but also on the other acoustic wave elements 10 (step S130).
  • FIG. 39 is a schematic plan view for explaining the pad portion forming process according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 40 is a schematic plan view illustrating the acoustic wave device after the singulation process according to the second modification of the first embodiment; 41 is a cross-sectional view along line XLI-XLI in FIG. 40.
  • FIG. 39 in the pad portion forming step according to the second modification, the pad portions 11 are formed not only on the evaluation element 10T but also on the other acoustic wave elements 10 (step S130). Therefore, as shown in FIGS. 40 and 41, the product wiring 12 is also formed on the pad portion 11 in the other acoustic wave device 10 as a product. As a result, the steps are commonalized, so that the manufacturing can be performed at a low cost.
  • the method for manufacturing the elastic wave device according to the first embodiment is not limited to that described above.
  • the first frequency adjustment step may be performed immediately before the through-hole forming step of the evaluation element, or may be performed immediately before the intermediate measurement step.
  • the identification mark M of the evaluation element 10T may be formed at the same time as the functional electrode 30 or the pad section 11.
  • a plurality of acoustic wave elements are formed on a mother substrate, and some of the plurality of acoustic wave elements are individually divided as products into chip units.
  • an elastic wave device comprising: an electrode forming step of forming functional electrodes 30 of at least a plurality of acoustic wave elements; a first frequency adjustment step of adjusting; a pad portion forming step of forming a pad portion 11 in an evaluation element 10T, which is an acoustic wave device selected from among a plurality of acoustic wave devices on a chip-by-chip basis; and an intermediate measurement step of measuring the frequency characteristics of the evaluation element 10T using the do not have.
  • the number of manufactured evaluation elements can be reduced, so that the number of acoustic wave device chips that can be manufactured from one mother substrate can be increased.
  • the evaluation element 10T and the other acoustic wave elements 10 can be manufactured at a low cost because the manufacturing process is shared.
  • the pad sections 11 are formed only on the evaluation element 10T, and the pad sections 11 are not formed on the other acoustic wave elements 10 .
  • the intermediate measurement process can be performed using the evaluation element 10T without providing the pad section 11 to the other acoustic wave element 10.
  • the sacrificial layer 7S is embedded in the piezoelectric layer 2 side of the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 having the first main surface 2a and the second main surface 2b opposite to the first main surface 2a.
  • the evaluation element 10T and the other acoustic wave elements 10 can be manufactured at a low cost because the manufacturing process is shared.
  • the intermediate measurement process can be performed before the space forming process of the other acoustic wave elements 10, so that damage to the other acoustic wave elements 10 can be suppressed.
  • a more desirable embodiment further includes a second frequency adjustment step for adjusting the frequency characteristics of the other acoustic wave device 10 after the intermediate measurement step.
  • a more desirable embodiment further includes a second frequency adjustment step of adjusting the frequency characteristics of the other acoustic wave device 10 after the intermediate measurement step, wherein the second frequency adjustment step includes a space forming step of the evaluation element 10T, This step is performed between the step of forming the space portion of the other acoustic wave element 10 .
  • the pad section 11 contains at least one material selected from the group consisting of Al, Cu, Ti, Pt, Au, Be and W. Thereby, the contact resistance in the intermediate measurement process can be reduced.
  • the pad portion 11 contains an AlCu alloy, the content of Cu in the AlCu alloy is 20% by mass or less, and the AlCu alloy is laminated on an adhesion layer containing Ti. Thereby, the contact resistance in the intermediate measurement process can be further reduced, and the cost can be reduced.
  • the pad part forming process is performed after the electrode forming process.
  • the evaluation element 10T and the other acoustic wave elements 10 can be manufactured at a low cost because the manufacturing process is shared.
  • the pad part forming process is performed simultaneously with the electrode forming process.
  • the process of forming the functional electrode 30 and the pad portion 11 is common, so that the manufacturing cost can be reduced.
  • a preferred embodiment further includes a dielectric film forming step for forming the dielectric film 19 covering the functional electrode 30, and the thickness of the dielectric film 19 is changed in the first frequency adjustment step or the second frequency adjustment step. This makes it possible to adjust the number of weeks at low cost.
  • the dielectric film 19 is silicon oxide. Thereby, the frequency temperature characteristic can be improved.
  • an identification mark M is attached to the evaluation element 10T.
  • the evaluation element 10T for which the intermediate measurement has been completed which is not used as a product, from being mixed into the production lot of the elastic wave device, so that the rate of non-defective products can be improved.
  • the functional electrode 30 has one or more first electrode fingers 3 extending in a second direction intersecting the first direction, which is the thickness direction of the piezoelectric layer 2, and one electrode finger extending in a third direction orthogonal to the second direction. and one or more second electrode fingers 4 facing any one of the one or more first electrode fingers 3 and extending in the second direction.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is the thickness between the adjacent first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4 among the one or more first electrode fingers 3 and the one or more second electrode fingers 4. It is 2p or less when the center-to-center distance is p.
  • the piezoelectric layer 2 contains lithium niobate or lithium tantalate. As a result, it is possible to provide an elastic wave device capable of obtaining good resonance characteristics.
  • it is configured to be able to use bulk waves in the thickness-shlip mode. As a result, it is possible to provide an elastic wave device with a high coupling coefficient and good resonance characteristics.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and among the one or more first electrode fingers 3 and the one or more second electrode fingers 4, the center between the adjacent first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4 is d/p ⁇ 0.5, where p is the distance between them.
  • d/p is 0.24 or less.
  • an excitation region C is a region where the first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4 are overlapped with each other when viewed in the facing direction.
  • MR is the metallization ratio of one electrode finger 3 and one or more second electrode fingers 4, MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075 is satisfied. In this case, the fractional bandwidth can be reliably set to 17% or less.
  • the piezoelectric layer 2 is made of lithium niobate or lithium tantalate, and the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate satisfy the following formula (1), formula (2) or It is in the range of formula (3). In this case, the fractional bandwidth can be widened sufficiently.
  • Equation (1) (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, 0° to 60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ) or (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, [180 °-60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ] ⁇ 180°) Equation (2) (0° ⁇ 10°, [180°-30°(1-( ⁇ -90) 2 /8100) 1/2 ] ⁇ 180°, arbitrary ⁇ ) Equation (3)
  • a method for manufacturing an acoustic wave device according to the second embodiment includes a bonding step, an electrode forming step, a cover substrate bonding step, a first frequency adjusting step, an evaluation element selecting step, a pad portion forming step, an intermediate It includes a measuring process, a second frequency adjusting process, a plating forming process, a support frame forming process, a cover layer forming process, a bump forming process, a singulation process, and a sorting process.
  • a method for manufacturing an elastic wave device according to the second embodiment will be described below with reference to the drawings.
  • FIG. 42 is a flowchart of a method for manufacturing an elastic wave device according to the second embodiment.
  • the method of manufacturing an elastic wave device according to the second embodiment differs from that of the first embodiment in that the space 92 is formed by etching the first substrate 8 from the side opposite to the piezoelectric layer 2 side.
  • the method of manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment is performed by the following procedures.
  • the first substrate 8 is bonded to the piezoelectric layer 2 (step S201), electrodes such as the functional electrode 30 are formed (step S202), the dielectric film 19 is formed (step S203), and the space 92 is formed ( Step S204), the lid substrate 81 is joined (Step S205), and the frequency is adjusted (Step S206).
  • an evaluation element 10T is selected from a plurality of acoustic wave elements (step S207), a pad portion 11 (step S208) is formed on the evaluation element 10T, and an intermediate measurement is performed (step S209).
  • the frequency is adjusted (step S211).
  • step S212: YES intermediate measurement is performed again with the same evaluation element (step S209), and if the evaluation element is not reusable (step S212: NO ), an evaluation element is selected from other acoustic wave elements 10 (step S207), and pad portions 11 are formed (step S208) and an intermediate measurement (step S209) is performed.
  • step S210 YES
  • the product wiring 12 step S213
  • the plated wiring 43 step S214
  • the support frame 42 step S215
  • the cover layer 41 After the step S216
  • the bump electrodes 50 step S217) are formed in order
  • the acoustic wave device is singulated (step S218). Then, by selecting the acoustic wave devices 10 other than the evaluation device 10T (step S219), the acoustic wave device according to the second embodiment is manufactured.
  • step S201 is schematic cross-sectional views for explaining the bonding process of the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment.
  • step S201 first, as shown in FIG. .
  • a film is formed on the first substrate 8 to form the second portion 7B that will be the intermediate layer 7, and the first portion 7A and the second portion 7B are bonded together to form the piezoelectric layer 2 (piezoelectric layer 2).
  • substrate is bonded to the first substrate 8 .
  • the main surface of the piezoelectric layer 2 opposite to the second main surface 2b is ground to make the piezoelectric layer 2 thinner. Thereby, the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 is formed.
  • FIG. 46 is a schematic cross-sectional view for explaining the electrode forming process of the method for manufacturing an acoustic wave device according to the second embodiment.
  • a plurality of functional electrodes 30 and wirings 14 are patterned on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 by lift-off (step S202).
  • FIG. 47 is a schematic cross-sectional view for explaining the dielectric film forming process according to the second embodiment.
  • the dielectric film forming step as in the first embodiment, the periphery of the functional electrode 30 is masked with a resist, and then the dielectric film 19 is formed (as viewed in the Z direction). step S203). Thereby, the functional electrode 30 is covered with the dielectric film 19 .
  • FIG. 48 is a schematic cross-sectional view for explaining the space forming process according to the second embodiment.
  • the space portion forming step is a step of forming space portions 92 in a plurality of acoustic wave elements (step S204).
  • the space 92 is formed by etching the intermediate layer 7 and the first substrate 8 from the surface opposite to the surface on which the piezoelectric layer 2 is provided.
  • the space portion 92 is provided at a position overlapping at least a portion of the functional electrode 30 when viewed in the Z direction.
  • FIG. 49 is a schematic cross-sectional view for explaining the lid substrate bonding process according to the second embodiment.
  • the lid substrate bonding step is a step of bonding the lid substrate 81 to the side of the first substrate 8 opposite to the piezoelectric layer 2 via the bonding layer 82 (step S205).
  • the lid substrate 81 is a silicon substrate. Thereby, the space part 92 is closed.
  • the lid substrate 81 is not limited to being a silicon substrate, and may be a resin substrate.
  • a frequency adjustment process is performed (step S206).
  • the dielectric film 19 is processed by Ar ion etching, as in the first embodiment.
  • FIG. 50 is a schematic plan view for explaining the evaluation element selection process according to the second embodiment.
  • an identification mark M is attached to the piezoelectric layer 2 of the evaluation element 10T by etching or pattern formation (step S207).
  • FIG. 51 is a schematic plan view for explaining the pad portion forming process according to the second embodiment.
  • the pad 11 is formed on the piezoelectric layer 2 of the evaluation element 10T by pattern formation (step S208).
  • FIG. 52 is a schematic plan view for explaining the intermediate measurement process according to the second embodiment.
  • a measuring instrument is connected to the pad section 11 of the evaluation element 10T to check the frequency characteristics (step S209).
  • a measurement mark 11M is left on the pad portion 11 as shown in FIG. As a result, remeasurement of the frequency characteristics of the evaluation element 10T may become impossible.
  • the second frequency adjustment step is performed (step S211) as in the first embodiment.
  • the intermediate measurement is performed again with the evaluation element 10T (step S209), and the evaluation element 10T is reused.
  • step S212: NO the evaluation element selection step is performed again to select another evaluation element (step S207), the pad portion 11 is formed (step S208), and the intermediate measurement is performed again. is performed (step S209).
  • the second frequency adjustment step and intermediate measurement steps are repeated until the desired frequency characteristics are obtained.
  • FIG. 53 is a schematic plan view for explaining the product wiring forming process according to the second embodiment. If it is determined that the frequency characteristics are appropriate as a result of the intermediate measurement (step S210: YES), the product wiring forming process is performed. As shown in FIG. 53, in the product wiring formation step, the product wiring 12 is formed in a plurality of acoustic wave devices including the evaluation device 10T by pattern formation, as in the first embodiment (step S213). . In the evaluation element 10T, the product wiring 12 is laminated on the pad section 11. As shown in FIG.
  • FIG. 54 is a schematic plan view for explaining the plating forming process according to the second embodiment.
  • the plating formation step is a step of forming plating wirings 43 in a plurality of acoustic wave devices (step S214).
  • the plated wiring 43 is a layer laminated on the product wiring 12 .
  • the plated wiring 43 is made of Al or an Al alloy.
  • the plated wiring 43 is composed of a frame-shaped portion and a portion laminated on the product wiring 12 electrically connected to the frame-shaped portion in one acoustic wave device. As a result, the potential of the plated wiring 43 becomes the same in one acoustic wave device, so that it becomes impossible to adjust the frequency in the subsequent steps.
  • FIG. 55 is a schematic plan view for explaining the support frame forming process according to the second embodiment.
  • the support frame forming step is a step of forming support frames 42 for a plurality of elastic wave devices (step S215).
  • the support frame 42 is laminated on the plated wiring 43 by plating.
  • the support frame 42 is made of photosensitive resin such as polyimide.
  • FIG. 56 is a schematic plan view for explaining the cover layer forming process according to the second embodiment.
  • 57 is a cross-sectional view along line LVII--LVII in FIG. 56.
  • the cover layer forming step is a step of forming cover layers 41 on a plurality of elastic wave devices (step S216).
  • the cover layer 41 is a silicon substrate.
  • the cover layer 41 is provided so as to overlap the mother substrate in plan view in the Z direction.
  • through vias 41H are provided in the cover layer 41 at positions overlapping the product wirings 12 when viewed from above in the Z direction.
  • the through via 41H is a hole for providing a bump electrode 50, which will be described later.
  • the through vias 41H are provided so as to penetrate the cover layer 41 and the support frame 42 by dry etching or reactive ion etching.
  • FIG. 58 is a schematic plan view for explaining the bump electrode forming process according to the second embodiment.
  • 59 is a cross-sectional view along line LIX-LIX in FIG. 58.
  • the bump electrode forming step is a step of forming the bump electrodes 50 in the through vias 41H (step S217).
  • the bump electrode 50 is an extraction electrode of the elastic wave device.
  • the bump electrodes 50 consist of terminal electrodes 57 and BGA bumps 58 .
  • the terminal electrode 57 is provided in the through via 41H via a Cu layer laminated on the Ti layer.
  • the terminal electrode 57 is formed by laminating a Cu layer, a Ni layer, and an Au layer in this order by plating.
  • the BGA bump 58 is a terminal of an acoustic wave element provided on the side of the terminal electrode 57 opposite to the piezoelectric layer 2 .
  • the BGA bumps 58 are provided by being layered on the terminal electrodes 57 . Thereby, the bump electrode 50 and the product wiring 12 can be electrically connected.
  • FIG. 60 is a schematic plan view for explaining the singulation process according to the second embodiment.
  • FIG. 61 is a plan view of FIG. 60 with the cover layer removed.
  • the singulation step is a step of dividing the mother substrate and manufacturing acoustic wave devices in units of chips (step S218).
  • the mother substrate is patterned in a lattice pattern to remove the boundary portions of the plurality of acoustic wave devices on a chip-by-chip basis. are individually divided into chips.
  • the frame-shaped portion of the plated wiring 43 is simultaneously removed by the singulation process.
  • the sorting step is a step of sorting out the acoustic wave devices 10 other than the evaluation device 10T from the plurality of individualized acoustic wave devices (step S219).
  • the evaluation element 10T is excluded, and the other elastic wave elements 10 become the elastic wave device according to the first embodiment.
  • the elastic wave device according to the second embodiment can be manufactured.
  • the intermediate measurement process and the second frequency adjustment process are performed before the plating wiring formation process. Thereby, the intermediate measurement and the frequency adjustment after the intermediate measurement can be properly performed.
  • FIG. 62 is a flow chart showing a first modified example of the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment.
  • the method of manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment may be performed by the procedure shown in FIG. 62 . That is, after the bonding step (step S201), an evaluation element may be selected (step S207), and the pads 11 may be formed at the same time as the electrodes (step S220).
  • FIG. 63 is a schematic plan view for explaining the electrode forming process according to the first modified example of the second embodiment. 64 is a cross-sectional view along line LXIV-LXIV of FIG. 63.
  • FIG. 63 and 64 in the electrode forming process according to the first modified example, the pad portions 11 are formed at the same time as the functional electrodes 30 and the wirings 14 (step S220). As a result, the steps are commonalized, so that the manufacturing can be performed at a low cost.
  • FIG. 65 is a flow chart showing a second modified example of the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment.
  • the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment may be performed by the procedure shown in FIG. 65 . That is, in the pad portion forming step, the pad portions 11 may be formed not only on the evaluation element 10T but also on the other acoustic wave elements 10 (step S230).
  • FIG. 66 is a schematic plan view for explaining the pad portion forming process according to the second modification of the second embodiment.
  • FIG. 67 is a schematic plan view illustrating the acoustic wave device after the singulation process according to the second modification of the second embodiment;
  • FIG. 68 is a plan view of FIG. 67 with the cover layer removed.
  • 69 is a cross-sectional view along line LXIX-LXIX in FIG. 67.
  • FIG. 66 in the pad portion forming process according to the second modification, the pad portions 11 are formed not only on the evaluation element 10T but also on the other acoustic wave elements 10 (step S230). Therefore, as shown in FIG. 68, product wiring 12 is formed on pad portion 11 in another acoustic wave device 10 to be a product. As a result, the steps are commonalized, so that the manufacturing can be performed at a low cost.
  • the method for manufacturing the elastic wave device according to the second embodiment is not limited to that described above.
  • the first frequency adjustment step may be performed immediately before the through-hole forming step of the evaluation element, or may be performed immediately before the intermediate measurement step.
  • the identification mark M of the evaluation element 10T may be formed at the same time as the functional electrode 30 or the pad section 11. FIG.
  • the method for manufacturing an acoustic wave device is the second main surface 2a of the piezoelectric layer 2 having the first main surface 2a and the second main surface 2b opposite to the first main surface 2a.
  • the intermediate measurement process is performed after the space forming process. Thereby, the space part 92 can be formed without providing the through hole 2H and the sacrificial layer 7S.
  • a preferred embodiment further includes a lid substrate bonding step of bonding the lid substrate 81 to the first substrate 8 so as to close the space 92, and the evaluation element 10T immediately before the lid substrate bonding step and the other acoustic wave device 10 and there is no difference in the manufacturing process.
  • the evaluation element 10T and the other acoustic wave elements 10 can be manufactured at a low cost because the manufacturing process is shared.
  • a second frequency adjustment step of adjusting the frequency characteristics of the other elastic wave devices 10, and a plurality of elastic wave devices other than the evaluation device 10T are selected in chip units.
  • the intermediate measurement process and the second frequency adjustment process can be performed before the plated wiring formation process, so that the intermediate measurement and the frequency adjustment after the intermediate measurement can be performed properly.

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Abstract

1枚のマザー基板から製造できる弾性波装置のチップの数を増やす。マザー基板に、複数の弾性波素子を形成し、複数の弾性波素子のうち一部を製品として個別に分けチップ単位で弾性波装置を製造する、弾性波装置の製造方法である。弾性波装置の製造方法は、少なくとも複数の弾性波素子の機能電極を形成する電極形成工程と、電極形成工程の後、複数の弾性波素子の周波数特性を調整する第1周波数調整工程と、複数の弾性波素子の中からチップ単位で選択された弾性波素子である評価用素子にパッド部を形成するパッド部形成工程と、パッド部を用いて、評価用素子の周波数特性を測定する中間測定工程と、を含む。評価用素子として選ばれた弾性波素子と、他の弾性波素子とには、製造プロセス上の差異がない。

Description

弾性波装置の製造方法
 本開示は、弾性波装置の製造方法に関する。
 特許文献1には、弾性波装置が記載されている。
特開2012-257019号公報
 特許文献1に示す弾性波装置の製造方法は、マザー基板に、複数の弾性波素子を形成し、複数の弾性波素子のうち一部を製品として個別に分け、チップ単位で弾性波装置を製造する方法である。この弾性波装置の製造方法では、圧電層上の機能電極の上に設けられた誘電膜をArイオンによりエッチングすることで周波数特性を調整する周波数調整工程を行う。しかし、一度の周波数調整工程だけでは、所望の周波数特性を得られない可能性があるため、周波数特性を測定する中間測定工程を行う。この場合、中間測定工程で周波数特性を測定する専用の評価用素子をマザー基板に予め配置すると、マザー基板に、専用の評価用素子が占有する面積が増え、1枚のマザー基板から製造できる弾性波装置のチップの数が減ってしまう可能性があった。
 本開示は、上述した課題を解決するものであり、1枚のマザー基板から製造できる弾性波装置のチップの数を増やすことを目的とする。
 一態様に係る弾性波装置の製造方法は、マザー基板に、複数の弾性波素子を形成し、前記複数の弾性波素子のうち一部を製品として個別に分けチップ単位で弾性波装置を製造する、弾性波装置の製造方法であって、少なくとも前記複数の弾性波素子の機能電極を形成する電極形成工程と、前記電極形成工程の後、前記複数の弾性波素子の周波数特性を調整する第1周波数調整工程と、前記複数の弾性波素子の中から前記チップ単位で選択された弾性波素子である評価用素子にパッド部を形成するパッド部形成工程と、前記パッド部を用いて、前記評価用素子の周波数特性を測定する中間測定工程と、を含み、前記評価用素子として選ばれた弾性波素子と、他の弾性波素子とには、製造プロセス上の差異がない。
 本開示によれば、評価用素子が占有する面積を減らすことで、1枚のマザー基板から製造できる弾性波装置のチップの数が減ってしまうことを抑制できる。
図1Aは、第1実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。 図1Bは、第1実施形態の電極構造を示す平面図である。 図2は、図1AのII-II線に沿う部分の断面図である。 図3Aは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。 図3Bは、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。 図4は、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。 図5は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。 図6は、第1実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をp、圧電層の平均厚みをdとした場合、d/2pと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。 図7は、第1実施形態の弾性波装置において、1対の電極が設けられている例を示す平面図である。 図8は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。 図9は、第1実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての180度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。 図10は、d/2pと、メタライゼーション比MRと、比帯域との関係を示す説明図である。 図11は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°、θ、ψ)に対する比帯域のマップを示す説明図である。 図12は、本開示の実施形態に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。 図13は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法のフローチャートである。 図14は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図15は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図16は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図17は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図18は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の電極形成工程を説明するための模式的な断面図である。 図19は、第1実施形態に係る誘電膜形成工程を説明するための模式的な断面図である。 図20は、第1実施形態に係る評価用素子選択工程を説明するための模式的な平面図である。 図21は、第1実施形態に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図22は、第1実施形態に係る評価用素子の貫通孔形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図23は、図22の線XXIII-XXIII線に沿った断面図である。 図24は、第1実施形態に係る評価用素子の空間部形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図25は、図24の線XXV-XXV線に沿った断面図である。 図26は、第1実施形態に係る中間測定工程を説明するための模式的な平面図である。 図27は、第1実施形態に係る製品用配線形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図28は、第1実施形態に係る他の弾性波素子の貫通孔形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図29は、図28のXXIX-XXIX線に沿った断面図である。 図30は、第1実施形態に係る他の弾性波素子の空間部形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図31は、図30のXXXI-XXXI線に沿った断面図である。 図32は、第1実施形態に係るバンプ形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図33は、第1実施形態に係る個片化工程を説明するための模式的な平面図である。 図34は、図33のXXXIV-XXXIV線に沿った断面図である。 図35は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第1変形例を示すフローチャートである。 図36は、第1実施形態の第1変形例に係る電極形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図37は、図36のXXXVII-XXXVII線に沿った断面図である。 図38は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第2変形例を示すフローチャートである。 図39は、第1実施形態の第2変形例に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図40は、第1実施形態の第2変形例に係る個片化工程後の弾性波素子を説明する模式的な平面図である。 図41は、図40のXLI-XLI線に沿った断面図である。 図42は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法のフローチャートである。 図43は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図44は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図45は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図46は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の電極形成工程を説明するための模式的な断面図である。 図47は、第2実施形態に係る誘電膜形成工程を説明するための模式的な断面図である。 図48は、第2実施形態に係る空間部形成工程を説明するための模式的な断面図である。 図49は、第2実施形態に係る蓋基板接合工程を説明するための模式的な断面図である。 図50は、第2実施形態に係る評価用素子選択工程を説明するための模式的な平面図である。 図51は、第2実施形態に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図52は、第2実施形態に係る中間測定工程を説明するための模式的な平面図である。 図53は、第2実施形態に係る製品配線形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図54は、第2実施形態に係るめっき形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図55は、第2実施形態に係る支持枠形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図56は、第2実施形態に係るカバー層形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図57は、図56のLVII-LVII線に沿った断面図である。 図58は、第2実施形態に係るバンプ電極形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図59は、図58のLIX-LIX線に沿った断面図である。 図60は、第2実施形態に係る個片化工程を説明するための模式的な平面図である。 図61は、図60からカバー層を取り除いた平面図である。 図62は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第1変形例を示すフローチャートである。 図63は、第2実施形態の第1変形例に係る電極形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図64は、図63のLXIV-LXIV線に沿った断面図である。 図65は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第2変形例を示すフローチャートである。 図66は、第2実施形態の第2変形例に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。 図67は、第2実施形態の第2変形例に係る個片化工程後の弾性波素子を説明する模式的な平面図である。 図68は、図67からカバー層を取り除いた平面図である。 図69は、図67のLXIX-LXIX線に沿った断面図である。
 以下に、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。なお、本開示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又は組み合わせが可能である変形例や第2実施の形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
 (第1実施形態)
 図1Aは、第1実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。図1Bは、第1実施形態の電極構造を示す平面図である。
 第1実施形態の弾性波装置1は、LiNbOからなる圧電層2を有する。圧電層2は、LiTaOからなるものであってもよい。LiNbOやLiTaOのカット角は、第1実施形態では、Zカットである。LiNbOやLiTaOのカット角は、回転YカットやXカットであってもよい。好ましくは、Y伝搬及びX伝搬±30°の伝搬方位が好ましい。
 圧電層2の厚みは、特に限定されないが、厚み滑り1次モードを効果的に励振するには、50nm以上、1000nm以下が好ましい。
 圧電層2は、Z方向に対向し合う第1主面2aと、第2主面2bとを有する。第1主面2a上に、電極指3及び電極指4が設けられている。
 ここで電極指3が「第1電極指」の一例であり、電極指4が「第2電極指」の一例である。図1A及び図1Bでは、複数の電極指3は、第1のバスバー電極5に接続されている複数の「第1電極指」である。複数の電極指4は、第2のバスバー電極6に接続されている複数の「第2電極指」である。複数の電極指3及び複数の電極指4は、互いに間挿し合っている。これにより、電極指3と、電極指4と、第1のバスバー電極5と、第2のバスバー電極6と、を備えるIDT(Interdigital Transuducer)電極が構成される。
 電極指3及び電極指4は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極指3と、電極指3と隣接する電極指4とが対向している。電極指3、4の長さ方向及び電極指3、4の長さ方向と直交する方向は、圧電層2の厚み方向に交差する方向である。このため、電極指3と、電極指3と隣接する電極指4とは、圧電層2の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。以下の説明では、圧電層2の厚み方向をZ方向(又は第1方向)とし、電極指3、電極指4の長さ方向をY方向(又は第2方向)とし、電極指3、電極指4の直交する方向をX方向(又は第3方向)として、説明することがある。
 また、電極指3、電極指4の長さ方向が図1A及び図1Bに示す電極指3、電極指4の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図1A及び図1Bにおいて、第1のバスバー電極5及び第2のバスバー電極6が延びている方向に電極指3、電極指4を延ばしてもよい。その場合、第1のバスバー電極5及び第2のバスバー電極6は、図1A及び図1Bにおいて電極指3、電極指4が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極指3と、他方電位に接続される電極指4とが隣り合う1対の構造が、上記電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。
 ここで電極指3と電極指4とが隣り合うとは、電極指3と電極指4とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極指3と電極指4とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極指3と電極指4とが隣り合う場合、電極指3と電極指4との間には、他の電極指3、電極指4を含む、ホット電極やグラウンド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、1.5対、2.5対等であってもよい。
 電極指3と電極指4との間の中心間距離すなわちピッチは、1μm以上、10μm以下の範囲が好ましい。また、電極指3と電極指4との間の中心間距離とは、電極指3の長さ方向と直交する方向における電極指3の幅寸法の中心と、電極指4の長さ方向と直交する方向における電極指4の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。
 さらに、電極指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合(電極指3、電極指4を一対の電極組とした場合に、1.5対以上の電極組がある場合)、電極指3、電極指4の中心間距離は、1.5対以上の電極指3、電極指4のうち隣り合う電極指3、電極指4それぞれの中心間距離の平均値を指す。
 また、電極指3、電極指4の幅、すなわち電極指3、電極指4の対向方向の寸法は、150nm以上、1000nm以下の範囲が好ましい。なお、電極指3と電極指4との間の中心間距離とは、電極指3の長さ方向と直交する方向における電極指3の寸法(幅寸法)の中心と、電極指4の長さ方向と直交する方向における電極指4の寸法(幅寸法)の中心とを結んだ距離となる。
 また、第1実施形態では、Zカットの圧電層を用いているため、電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向は、圧電層2の分極方向に直交する方向となる。圧電層2として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交(電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば90°±10°)でもよい。
 圧電層2の第2主面2b側には、中間層7を介して第1基板8が積層されている。中間層7及び第1基板8は、枠状の形状を有し、図2に示すように、開口部7a、8aを有する。それによって、空間部(エアギャップ)9が形成されている。
 空間部9は、圧電層2の励振領域Cの振動を妨げないために設けられている。従って、上記第1基板8は、少なくとも1対の電極指3、電極指4が設けられている部分と重ならない位置において、第2主面2bに中間層7を介して積層されている。なお、中間層7は設けられずともよい。従って、第1基板8は、圧電層2の第2主面2bに直接又は間接に積層され得る。
 中間層7は、酸化ケイ素で形成されている。もっとも、中間層7は、酸化ケイ素の他、窒化ケイ素、アルミナ等の適宜の絶縁性材料で形成することができる。
 第1基板8は、Siにより形成されている。Siの圧電層2側の面における面方位は(100)や(110)であってもよく、(111)であってもよい。好ましくは、抵抗率4kΩ以上の高抵抗のSiが望ましい。もっとも、第1基板8についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。第1基板8の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト等の各種セラミック、ダイヤモンド、ガラス等の誘電体、窒化ガリウム等の半導体等を用いることができる。
 上記複数の電極指3、電極指4及び第1のバスバー電極5、第2のバスバー電極6は、Al、AlCu合金等の適宜の金属又は合金からなる。第1実施形態では、電極指3、電極指4及び第1のバスバー電極5、第2のバスバー電極6は、Ti膜上にAl膜を積層した構造を有する。なお、Ti膜以外の密着層を用いてもよい。
 駆動に際しては、複数の電極指3と、複数の電極指4との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第1のバスバー電極5と第2のバスバー電極6との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層2において励振される厚み滑り1次モードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。
 また、弾性波装置1では、圧電層2の厚みをd、複数対の電極指3、電極指4のうちいずれかの隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離をpとした場合、d/pは0.5以下とされている。そのため、上記厚み滑り1次モードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、d/pは0.24以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。
 なお、第1実施形態のように電極指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極指3、電極指4を1対の電極組とした場合に電極指3、電極指4が1.5対以上ある場合、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離は、各隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離の平均距離となる。
 第1実施形態の弾性波装置1では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極指3、電極指4の対数を小さくしたとしても、Q値の低下が生じ難い。これは、両側に反射器を必要としない共振器であり、伝搬ロスが少ないためである。また、上記反射器を必要としないのは、厚み滑り1次モードのバルク波を利用していることによる。
 図3Aは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。図3Bは、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。図4は、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。
 図3Aでは、特許文献1に記載のような弾性波装置であり、圧電層をラム波が伝搬する。図3Aに示すように、圧電層201中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電層201には、第1主面201aと、第2主面201bとがあり、第1主面201aと第2主面201bとを結ぶ厚み方向がZ方向である。X方向は、IDT電極の電極指3、4が並んでいる方向である。図3Aに示すように、ラム波では、波が図示のように、X方向に伝搬していく。板波であるため、圧電層201が全体として振動するものの、波はX方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指3、4の対数を少なくした場合、Q値が低下する。
 これに対して、図3Bに示すように、第1実施形態の弾性波装置では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層2の第1主面2aと第2主面2bとを結ぶ方向、すなわちZ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のX方向成分がZ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このZ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器を必要としない。よって、反射器に伝搬する際の伝搬損失は生じない。従って、小型化を進めようとして、電極指3、電極指4からなる電極対の対数を減らしたとしても、Q値の低下が生じ難い。
 なお、厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向は、図4に示すように、圧電層2の励振領域C(図1B参照)に含まれる第1領域251と、励振領域Cに含まれる第2領域252とで逆になる。図4では、電極指3と電極指4との間に、電極指4が電極指3よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第1領域251は、励振領域Cのうち、圧電層2の厚み方向に直交し圧電層2を2分する仮想平面VP1と、第1主面2aとの間の領域である。第2領域252は、励振領域Cのうち、仮想平面VP1と、第2主面2bとの間の領域である。
 弾性波装置1では、電極指3と電極指4とからなる少なくとも1対の電極が配置されているが、X方向に波を伝搬させるものではないため、この電極指3、電極指4からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。すなわち、少なくとも1対の電極が設けられてさえおればよい。
 例えば、上記電極指3がホット電位に接続される電極であり、電極指4がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極指3がグラウンド電位に、電極指4がホット電位に接続されてもよい。第1実施形態では、少なくとも1対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極又はグラウンド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
 図5は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。なお、図5に示す共振特性を得た弾性波装置1の設計パラメータは以下のとおりである。
 圧電層2:オイラー角(0°、0°、90°)のLiNbO
 圧電層2の厚み:400nm
 励振領域C(図1B参照)の長さ:40μm
 電極指3、電極指4からなる電極の対数:21対
 電極指3と電極指4との間の中心間距離(ピッチ):3μm
 電極指3、電極指4の幅:500nm
 d/p:0.133
 中間層7:1μmの厚みの酸化ケイ素膜
 第1基板8:Si
 なお、励振領域C(図1B参照)とは、電極指3と電極指4の長さ方向と直交するX方向に視たときに、電極指3と電極指4とが重なっている領域である。励振領域Cの長さとは、励振領域Cの電極指3、電極指4の長さ方向に沿う寸法である。ここで、励振領域Cとは、「交差領域」の一例である。
 第1実施形態では、電極指3、電極指4からなる電極対の中心間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極指3と電極指4とを等ピッチで配置した。
 図5から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が12.5%である良好な共振特性が得られている。
 ところで、上記圧電層2の厚みをd、電極指3と電極指4との電極の中心間距離をpとした場合、第1実施形態では、d/pは0.5以下、より好ましくは0.24以下である。これを、図6を参照して説明する。
 図5に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しd/2pを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図6は、第1実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をp、圧電層2の平均厚みをdとした場合、d/2pと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。
 図6に示すように、d/2pが0.25を超えると、すなわちd/p>0.5では、d/pを調整しても、比帯域は5%未満である。これに対して、d/2p≦0.25、すなわちd/p≦0.5の場合には、その範囲内でd/pを変化させれば、比帯域を5%以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、d/2pが0.12以下の場合、すなわちd/pが0.24以下の場合には、比帯域を7%以上と高めることができる。加えて、d/pをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、d/pを0.5以下とすることにより、上記厚み滑り1次モードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
 なお、少なくとも1対の電極は、1対でもよく、上記pは、1対の電極の場合、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離とする。また、1.5対以上の電極の場合には、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離の平均距離をpとすればよい。
 また、圧電層2の厚みdについても、圧電層2が厚みばらつきを有する場合、その厚みを平均化した値を採用すればよい。
 図7は、第1実施形態の弾性波装置において、1対の電極が設けられている例を示す平面図である。弾性波装置101では、圧電層2の第1主面2a上において、電極指3と電極指4とを有する1対の電極が設けられている。なお、図7中のKが交差幅となる。前述したように、本開示の弾性波装置では、電極の対数は1対であってもよい。この場合においても、上記d/pが0.5以下であれば、厚み滑り1次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
 弾性波装置1では、好ましくは、複数の電極指3、電極指4において、いずれかの隣り合う電極指3、電極指4が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域Cに対する、上記隣り合う電極指3、電極指4のメタライゼーション比MRが、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図8及び図9を参照して説明する。
 図8は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Bで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、d/p=0.08として、かつLiNbOのオイラー角(0°、0°、90°)とした。また、上記メタライゼーション比MR=0.35とした。
 メタライゼーション比MRを、図1Bを参照して説明する。図1Bの電極構造において、1対の電極指3、電極指4に着目した場合、この1対の電極指3、電極指4のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Cとなる。この励振領域Cとは、電極指3と電極指4とを、電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに、電極指4と重なり合っている電極指3の領域、電極指3と重なり合っている電極指4の領域及び電極指3と電極指4とが重なり合っている電極指3と電極指4との間の領域である。そして、この励振領域Cの面積に対する、励振領域C内の電極指3及び電極指4の面積が、メタライゼーション比MRとなる。すなわち、メタライゼーション比MRは、メタライゼーション部分の面積の励振領域Cの面積に対する比である。
 なお、複数対の電極指3、電極指4が設けられている場合、励振領域Cの面積の合計に対する全励振領域Cに含まれているメタライゼーション部分の割合をMRとすればよい。
 図9は、第1実施形態の弾性波装置の、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての180度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す説明図である。なお、比帯域については、圧電層2の膜厚や電極指3、電極指4の寸法を種々変更し、調整した。また、図9は、ZカットのLiNbOからなる圧電層2を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層2を用いた場合においても、同様の傾向となる。
 図9中の楕円Jで囲まれている領域では、スプリアスが1.0と大きくなっている。図9から明らかなように、比帯域が0.17を超えると、すなわち17%を超えると、スプリアスレベルが1以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。すなわち、図8に示す共振特性のように、矢印Bで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は17%以下であることが好ましい。この場合には、圧電層2の膜厚や電極指3、電極指4の寸法等を調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
 図10は、d/2pと、メタライゼーション比MRと、比帯域との関係を示す説明図である。第1実施形態の弾性波装置1において、d/2pと、MRが異なる様々な弾性波装置1を構成し、比帯域を測定した。図10の破線Dの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が17%以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、MR=3.5(d/2p)+0.075で表される。すなわち、MR=1.75(d/p)+0.075である。従って、好ましくは、MR≦1.75(d/p)+0.075である。その場合には、比帯域を17%以下としやすい。より好ましくは、図10中の一点鎖線D1で示すMR=3.5(d/2p)+0.05の右側の領域である。すなわち、MR≦1.75(d/p)+0.05であれば、比帯域を確実に17%以下にすることができる。
 図11は、d/pを限りなく0に近づけた場合のLiNbOのオイラー角(0°、θ、ψ)に対する比帯域のマップを示す説明図である。図11のハッチングを付して示した部分が、少なくとも5%以上の比帯域が得られる領域である。領域の範囲を近似すると、下記の式(1)、式(2)及び式(3)で表される範囲となる。
 (0°±10°、0°~20°、任意のψ)  …式(1)
 (0°±10°、20°~80°、0°~60°(1-(θ-50)/900)1/2)又は(0°±10°、20°~80°、[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
 (0°±10°、[180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2]~180°、任意のψ)  …式(3)
 従って、上記式(1)、式(2)又は式(3)のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
 図12は、本開示の実施形態に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図である。図12において、空間部9の外周縁を破線で示す。本開示の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。この場合、図12に示すように、弾性波装置301は、反射器310、311を有する。反射器310、311は、圧電層2の電極指3、4の弾性波伝搬方向両側に設けられる。弾性波装置301では、空間部9上の電極指3、4に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。このとき、反射器310、311が両側に設けられているため、板波としてのラム波による共振特性を得ることができる。
 以上説明したように、弾性波装置1、101では、厚み滑り1次モードのバルク波が利用されている。また、弾性波装置1、101では、第1電極指3及び第2電極指4は隣り合う電極同士であり、圧電層2の厚みをd、第1電極指3及び第2電極指4の中心間距離をpとした場合、d/pが0.5以下とされている。これにより、弾性波装置が小型化しても、Q値を高めることができる。
 弾性波装置1、101では、圧電層2がニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムで形成されている。圧電層2の第1主面2a又は第2主面2bには、圧電層2の厚み方向に交差する方向において対向する第1電極指3及び第2電極指4があり、第1電極指3及び第2電極指4の上を保護膜で覆うことが望ましい。
 以下、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法について、図面を用いて説明する。以下の説明においては、Z方向について一方の方向を「上」として説明することがある。
 第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、マザー基板に、複数の弾性波素子を形成し、複数の弾性波素子のうち一部を製品として個別に分け、チップ単位で弾性波装置を製造する製造方法である。第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、接合工程と、電極形成工程と、第1周波数調整工程と、評価用素子選択工程と、パッド部形成工程と、評価用素子の貫通孔形成工程と、評価用素子の空間部形成工程と、中間測定工程と、第2周波数調整工程と、製品用配線形成工程と、他の弾性波素子の貫通孔形成工程と、他の弾性波素子の空間部形成工程と、バンプ形成工程と、個片化工程と、選別工程とを含む。
 図13は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法のフローチャートである。図13に示すように、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、以下の手順で行われる。圧電層2に第1基板8を接合し(ステップS101)、機能電極30等の電極を形成し(ステップS102)、誘電膜19を形成して(ステップS103)、周波数の調整がされる(ステップS104)。そして、複数の弾性波素子から評価用素子10Tを選択し(ステップS105)、評価用素子10Tに、パッド部11(ステップS106)、貫通孔2H(ステップS107)及び空間部91(ステップS108)を順番に形成し、中間測定を行う(ステップS109)。中間測定の結果、周波数特性が適正でないと判断された場合(ステップS110:NO)、周波数を調整して(ステップS111)、他の弾性波素子10から評価用素子を選択して(ステップS105)、加工と中間測定とが行われる(S206~S109)。この評価用素子の選択と加工とは、中間測定において所望の周波数特性が得られるまで繰り返される。中間測定の結果、周波数特性が適正と判断された場合(ステップS110:YES)、製品用配線12を形成し(ステップS112)、他の弾性波素子10に貫通孔2H(ステップS113)及び空間部91(ステップS114)を順番に形成する。そして、バンプ35を形成した(ステップS115)後に弾性波素子を個片化して(ステップS116)、他の弾性波素子10を選別する(ステップS117)ことで、第1実施形態に係る弾性波装置が製造される。
 図14から図17は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。図14から図17に示すように、接合工程は、圧電層2と第1基板8とを中間層7を介して接合する工程である(ステップS101)。第1実施形態では、まず、図14に示すように、圧電層2の第2主面2bに、レジストパターンニングにより、犠牲層7Sを成膜し、次に、図15に示すように、圧電層2の第2主面2bと、犠牲層7Sとを覆うように、中間層7となる第1部分7Aを成膜する。ここで、第1部分7Aは、犠牲層7Sの影響による凹凸がなくなるように、表面が平坦化される。次に、図16に示すように、第1基板8に、中間層7となる第2部分7Bを成膜し、第1部分7Aと第2部分7Bとを貼り合わせて、圧電層2(圧電基板)を第1基板8に接合させる。貼り合わせ後、図17に示すように、圧電層2の第2主面2bと反対側の主面を研削して、圧電層2を薄くする。これにより、圧電層2の第1主面2aが形成される。以下、複数の弾性波素子が形成される、圧電層2、中間層7及び第1基板8の積層体を「マザー基板」として説明することがある。
 図18は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の電極形成工程を説明するための模式的な断面図である。図18に示すように、電極形成工程は、少なくとも機能電極30を複数形成する工程である(ステップS102)。電極形成工程では、圧電層2の第1主面2aに、複数の機能電極30及び配線14をリフトオフによりパターン形成する。ここで、機能電極30は、図2で示した電極指3、4及びバスバー電極5、6を有するIDT電極である。第1実施形態では、機能電極30は、Z方向に平面視して少なくとも一部が犠牲層7Sと重なるように設けられる。配線14は、機能電極30に電気的に接続される配線であって、金又は金合金と、他の金属、例えば、チタンとの金属積層である。
 図19は、第1実施形態に係る誘電膜形成工程を説明するための模式的な断面図である。図19に示すように、誘電膜形成工程は、誘電膜19を形成する工程である(ステップS103)。誘電膜19は、例えば酸化シリコンである。誘電膜形成工程では、Z方向に平面視して、機能電極30の周りを、レジストでマスクしてから、誘電膜19を形成する。これにより、機能電極30が誘電膜19で覆われる。これにより、周波数温度特性を良化できる。
 誘電膜形成工程後、第1周波数調整工程が行われる。第1周波数調整工程は、誘電膜19を加工して周波数特性を調整する工程である(ステップS104)。誘電膜19の加工は、Arイオンエッチングにより行われる。これにより、良品率を向上できる。
 図20は、第1実施形態に係る評価用素子選択工程を説明するための模式的な平面図である。評価用素子選択工程は、マザー基板に形成された複数の弾性波素子の中からチップ単位で評価用素子10Tを選択する工程である(ステップS105)。ここで、評価用素子10Tとは、後述する中間測定工程で用いられる弾性波素子である。評価用素子選択工程では、図20に示すように、エッチング又はパターン形成により評価用素子10Tの圧電層2に識別マークMが付される。これにより、後述する選別工程で、製品としない中間測定済みの評価用素子10Tを排除できるので、良品率を向上できる。
 図21は、第1実施形態に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。図21に示すように、パッド部形成工程は、評価用素子10Tにパッド部11を形成する工程である(ステップS106)。ここで、パッド部11は、後述する中間測定において、測定電極となる電極パッド部である。パッド部11は、パターン形成により、評価用素子10Tの機能電極30と電気的に接続されるように形成される。パッド部11は、Al、Cu、Ti、Pt、Au、Be及びWからなる群から少なくとも1つ選ばれた材料を含む。これにより、中間測定工程における接触抵抗を低減できる。パッド部11は、Tiを含む密着層に積層され、Cuの含有率が20質量%以下であるAlCu合金を含むことが好ましい。この場合、中間測定工程における接触抵抗をより低減でき、また、コストを低減することができる。
 図22は、第1実施形態に係る評価用素子の貫通孔形成工程を説明するための模式的な平面図である。図23は、図22の線XXIII-XXIII線に沿った断面図である。図22及び図23に示すように、評価用素子の貫通孔形成工程は、評価用素子10Tに貫通孔2Hを形成する工程である(ステップS107)。ここで、貫通孔2Hは、圧電層2をZ方向に貫通する孔である。貫通孔2Hは、Z方向に平面視して、圧電層2の犠牲層7Sに重なる位置に設けられる。貫通孔形成工程では、貫通孔2Hは、レジストをパターニングして、圧電層2をドライエッチングすることによって設けられる。この場合、レジストは、貫通孔2Hを形成した後に除去される。
 図24は、第1実施形態に係る評価用素子の空間部形成工程を説明するための模式的な平面図である。図25は、図24の線XXV-XXV線に沿った断面図である。図24及び図25に示すように、評価用素子の空間部形成工程は、評価用素子10Tに空間部91を形成する工程である(ステップS108)。空間部形成工程では、貫通孔2Hの内壁をレジストで保護した後に、エッチング液を貫通孔2Hから注入し、犠牲層7Sを溶解する。貫通孔2Hの内壁のレジストは、犠牲層7Sの溶解後に除去される。これにより、犠牲層7Sのあった空間が空間部91となり、評価用素子10Tの中間測定が可能となる。
 図26は、第1実施形態に係る中間測定工程を説明するための模式的な平面図である。中間測定工程は、評価用素子10Tのパッド部11に測定器を接続し、周波数特性を確認する工程である(ステップS109)。中間測定後、図26に示すように、パッド部11に測定跡11Mがつく。第1実施形態では、これにより、評価用素子10Tの周波数特性の再測定が不可能となる。
 中間測定の結果、周波数特性が適正でないと判断される場合(ステップS110:NO)は、第2周波数調整工程が行われる。第2周波数調整工程は、第1周波数調整工程と同様に、誘電膜19の加工によって周波数特性の調整を行う工程である(ステップS111)。第2周波数調整工程後、再び評価用素子選択工程を行って他の評価用素子を選択して(ステップS105)、上記で説明したように、パッド部11、貫通孔2H及び空間部91を形成して(ステップS106~S108)、再び中間測定が行われる(ステップS109)。このように、第2周波数調整工程と中間測定工程とが、所望の周波数特性が得られるまで繰り返される。これにより、所望の周波数特性を有する弾性波素子10が得られる。
 中間測定の結果、周波数特性が適正と判断される場合(ステップS110:YES)は、以下説明する工程により、他の弾性波素子10が弾性波装置として製造される。ここで、他の弾性波素子10は、複数の弾性波素子のうち、評価用素子10Tとして選択されなかった弾性波素子を指す。すなわち、他の弾性波素子10は、後述する選別工程で排除されることなく製品となる弾性波素子を指す。
 図27は、第1実施形態に係る製品用配線形成工程を説明するための模式的な平面図である。図27に示すように、製品用配線形成工程は、複数の弾性波素子に製品用配線12を形成する工程である(ステップS112)。製品用配線12は、機能電極30に接続される配線である。第1実施形態では、製品用配線12は、Al又はAl合金の層である。評価用素子10Tにおいて、製品用配線12は、パッド部11に積層される。なお、製品用配線12の材料は、異なる材料を積層した積層体、例えば、Al又はAl合金の層と、Al以外の材料の層とを有する積層体であってもよい。
 図28は、第1実施形態に係る他の弾性波素子の貫通孔形成工程を説明するための模式的な平面図である。図29は、図28のXXIX-XXIX線に沿った断面図である。図27に示すように、他の弾性波素子の貫通孔形成工程とは、他の弾性波素子10の圧電層2に貫通孔2Hを形成する工程である(ステップS113)。評価用素子の貫通孔形成工程と同様に、他の弾性波素子10の貫通孔2Hは、レジストをパターニングして、圧電層2をドライエッチングすることによって設けられ、レジストは、貫通孔2Hを形成した後に除去される。
 図30は、第1実施形態に係る他の弾性波素子の空間部形成工程を説明するための模式的な平面図である。図31は、図30のXXXI-XXXI線に沿った断面図である。図30及び図31に示すように、他の弾性波素子の空間部形成工程は、他の弾性波素子10に空間部91を形成する工程である(ステップS114)。評価用素子の空間部形成工程と同様に、エッチング液を他の弾性波素子の貫通孔2Hから注入し、他の弾性波素子10の犠牲層7Sを溶解する。これにより、他の弾性波素子10においても、犠牲層7Sのあった空間が空間部91となる。
 図32は、第1実施形態に係るバンプ形成工程を説明するための模式的な平面図である。図32に示すように、バンプ形成工程は、バンプ35を形成する工程である(ステップS115)。バンプ35は、弾性波素子10の引き出し電極である。バンプ35は、複数の弾性波素子の製品用配線12の上に形成される。すなわち、バンプ35は、評価用素子10Tにも設けられる。これにより、弾性波素子の不具合を抑制し、良品率を向上できる。なお、評価用素子10Tに設けられるバンプ35は、以降の工程に耐えうる程度の強度があれば十分である。
 図33は、第1実施形態に係る個片化工程を説明するための模式的な平面図である。図34は、図33のXXXIV-XXXIV線に沿った断面図である。図33及び図34に示すように、個片化工程は、マザー基板を分割し、チップ単位で弾性波装置を製造する工程である(ステップS116)。個片化工程では、マザー基板を格子状にパターニングして、複数の弾性波素子のチップ単位の境界部分を除去することで、弾性波素子10及び評価用素子10Tがチップ単位に個別に分けられる。
 個片化工程後、選別工程が行われる。選別工程は、個片化された複数の弾性波素子から評価用素子10Tの他の弾性波素子10を選別する工程である(ステップS117)。選別工程では、評価用素子10Tが排除され、他の弾性波素子10が、第1実施形態に係る弾性波装置となる。
 以上の工程により、第1実施形態に係る弾性波装置を製造できる。以上説明したように、弾性波装置の製造方法は、評価用素子選択工程まで、評価用素子10Tと、他の弾性波素子10とには、製造プロセス上の差異がないので、一度の中間測定で所望の周波数特性が得られなくても、周波数調整の度に新たに評価用素子10Tを形成することができる。したがって、予め専用の評価用素子をマザー基板に配置する必要がないので、中間測定に使われることなく、選別工程で排除される評価用素子が発生することを抑制できる。これにより、1枚のマザー基板から製造できる弾性波装置のチップの数を増やすことができる。第1実施形態では、他の弾性波素子の空間部形成工程の前に、中間測定工程、第2周波数調整工程及び製品用配線形成工程が行われるので、中間測定工程、第2周波数調整工程及び製品用配線形成工程によって他の弾性波素子10が破損することを抑制できる。
 以上、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法を説明したが、あくまで一例であり、これに限られない。以下、図面を用いて第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の変形例を説明する。
 図35は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第1変形例を示すフローチャートである。第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、図35に示す手順で行われるものであってもよい。すなわち、接合工程(ステップS101)後に、評価用素子を選択して(ステップS105)、電極と同時にパッド部11を同時に形成してもよい(ステップS120)。
 図36は、第1実施形態の第1変形例に係る電極形成工程を説明するための模式的な平面図である。図37は、図36のXXXVII-XXXVII線に沿った断面図である。図36及び図37に示すように、第1変形例に係る電極形成工程では、機能電極30及び配線14と同時に、パッド部11が形成される(ステップS120)。これにより、工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 図38は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第2変形例を示すフローチャートである。第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、図38に示す手順で行われるものであってもよい。すなわち、パッド部形成工程において、評価用素子10Tだけでなく、他の弾性波素子10にもパッド部11を形成してもよい(ステップS130)。
 図39は、第1実施形態の第2変形例に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。図40は、第1実施形態の第2変形例に係る個片化工程後の弾性波素子を説明する模式的な平面図である。図41は、図40のXLI-XLI線に沿った断面図である。図39に示すように、第2変形例に係るパッド部形成工程では、評価用素子10Tだけでなく、他の弾性波素子10にもパッド部11が形成される(ステップS130)。したがって、図40及び図41に示すように、製品となる他の弾性波素子10においても、パッド部11の上に製品用配線12が形成される。これにより、工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 以上、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の変形例について説明したが、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、以上で説明したものに限られない。例えば、第1周波数調整工程は、評価用素子の貫通孔形成工程の直前でもよく、中間測定工程の直前でもよい。また、評価用素子10Tの識別マークMは、機能電極30又はパッド部11と同時に形成してもよい。
 以上説明したように、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、マザー基板に、複数の弾性波素子を形成し、複数の弾性波素子のうち一部を製品として個別に分けチップ単位で弾性波装置を製造する弾性波装置の製造方法であって、少なくとも複数の弾性波素子の機能電極30を形成する電極形成工程と、電極形成工程の後、複数の弾性波素子の周波数特性を調整する第1周波数調整工程と、複数の弾性波素子の中からチップ単位で選択された弾性波素子である、評価用素子10Tにパッド部11を形成するパッド部形成工程と、パッド部11を用いて、評価用素子10Tの周波数特性を測定する中間測定工程と、を含み、評価用素子10Tとして選ばれた弾性波素子と、他の弾性波素子10とには、製造プロセス上の差異がない。これにより、製造される評価用素子の数を少なくすることができるので、1枚のマザー基板から製造できる弾性波装置のチップの数を増やすことができる。
 望ましい態様として、パッド部形成工程の直前の評価用素子10Tと、他の弾性波素子10とには、製造プロセス上の差異がない。これにより、評価用素子10Tと他の弾性波素子10の製造工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 さらに望ましい態様として、パッド部形成工程では、評価用素子10Tのみにパッド部11を形成し、他の弾性波素子10にパッド部11を形成しない。これにより、他の弾性波素子10にパッド部11を設けることなく、評価用素子10Tを用いて中間測定工程を行うことができる。
 望ましい態様として、第1主面2aと、第1主面2aと反対側の第2主面2bとを有する圧電層2の第2主面2bに、圧電層2側に犠牲層7Sを埋め込んだ中間層7を積層し、圧電層2と第1基板8とを中間層7を介して接合する接合工程と、接合工程の後で、少なくとも機能電極30を形成する電極形成工程と、電極形成工程の後、平面視して、評価用素子10Tの犠牲層7Sに重なる位置の少なくとも一部分の圧電層2に貫通孔2Hを形成する評価用素子10Tの貫通孔形成工程と、貫通孔2Hから評価用素子10Tの犠牲層7Sにエッチング液を浸入させ、評価用素子10Tの犠牲層7Sを除去して評価用素子10Tの空間部91を形成する、評価用素子10Tの空間部形成工程と、をさらに含み、中間測定工程は、評価用素子10Tの空間部形成工程の後に行われる。これにより、製造される弾性波装置の厚みを小さくできる。
 より望ましい態様として、評価用素子10Tの貫通孔形成工程の直前の評価用素子10Tと、他の弾性波素子10とには、製造プロセス上の差異がない。これにより、評価用素子10Tと他の弾性波素子10の製造工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 より望ましい態様として、平面視して、他の弾性波素子10の犠牲層7Sに重なる位置の圧電層2に貫通孔2Hを形成する他の弾性波素子10の貫通孔形成工程と、貫通孔2Hから他の弾性波素子10の犠牲層7Sにエッチング液を浸入させ、他の弾性波素子10の犠牲層7Sを除去して他の弾性波素子10の空間部91を形成する他の弾性波素子10の空間部形成工程と、をさらに含み、他の弾性波素子10の空間部形成工程の前に、少なくとも評価用素子10Tの空間部形成工程が少なくとも1回行われる。これにより、他の弾性波素子10の空間部形成工程の前に中間測定工程を行うことができるので、他の弾性波素子10が破損することを抑制できる。
 より望ましい態様として、中間測定工程の後、他の弾性波素子10の周波数特性を調整する第2周波数調整工程をさらに含む。これにより、所望の周波通特性を有する弾性波装置を製造できるので、良品率を向上できる。
 さらに望ましい態様として、中間測定工程の後、他の弾性波素子10の周波数特性を調整する第2周波数調整工程をさらに含み、第2周波数調整工程は、評価用素子10Tの空間部形成工程と、他の弾性波素子10の空間部形成工程との間に行われる。これにより、他の弾性波素子10の破損を抑制しつつ、所望の周波通特性を有する弾性波装置を製造できるので、良品率を向上できる。
 望ましい態様として、パッド部11は、Al、Cu、Ti、Pt、Au、Be及びWからなる群から少なくとも1つ選ばれた材料を含む。これにより、中間測定工程における接触抵抗を低減できる。
 より望ましい態様として、パッド部11は、AlCu合金を含み、AlCu合金のCuの含有率は、20質量%以下であり、AlCu合金は、Tiを含む密着層に積層されている。これにより、中間測定工程における接触抵抗をより低減でき、また、コストを低減することができる。
 望ましい態様として、パッド部形成工程は、電極形成工程の後に行われる。これにより、評価用素子10Tと他の弾性波素子10の製造工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 望ましい態様として、パッド部形成工程は、電極形成工程と同時に行われる。これにより、機能電極30とパッド部11との形成工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 望ましい態様として、機能電極30を覆う誘電膜19を形成する誘電膜形成工程をさらに含み、第1周波数調整工程又は第2周波数調整工程では、誘電膜19の厚みを変える。これにより、低コストで週数調整ができる。
 より望ましい態様として、誘電膜19は、酸化シリコンである。これにより、周波数温度特性を良化できる。
 望ましい態様として、評価用素子10Tには、識別マークMが付されている。これにより、製品としない中間測定済みの評価用素子10Tが弾性波装置の製造ロットに混入することを抑制できるので、良品率を向上できる。
 望ましい態様として、機能電極30は、圧電層2の厚み方向である第1方向に交差する第2方向に延びる1つ以上の第1電極指3と、第2方向に直交する第3方向に1つ以上の第1電極指3のいずれかと対向し、第2方向に延びる1つ以上の第2電極指4と、を有する。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 望ましい態様として、圧電層2の厚みは、1つ以上の第1電極指3と1つ以上の第2電極指4のうち、隣り合う第1電極指3と第2電極指4との間の中心間距離をpとした場合に2p以下である。これにより、弾性波装置1を小型化でき、かつQ値を高めることができる。
 望ましい態様として、圧電層2が、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムを含む。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 望ましい態様として、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている。これにより、結合係数が高まり、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 望ましい態様として、圧電層2の厚みをd、1つ以上の第1電極指3と1つ以上の第2電極指4のうち、隣り合う第1電極指3と第2電極指4との中心間距離をpとした場合、d/p≦0.5である。これにより、弾性波装置1を小型化でき、かつQ値を高めることができる。
 より望ましい態様として、d/pが0.24以下である。これにより、弾性波装置1を小型化でき、かつQ値を高めることができる。
 望ましい態様として、隣り合う第1電極指3と第2電極指4とが対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域Cであり、励振領域Cに対する、1つ以上の第1電極指3及び1つ以上の第2電極指4のメタライゼーション比をMRとしたときに、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たす。この場合、比帯域を確実に17%以下にすることができる。
 望ましい態様として、圧電層2は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムであり、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムのオイラー角(φ,θ,ψ)が、以下の式(1)、式(2)又は式(3)の範囲にある。この場合、比帯域を十分に広くすることができる。
 (0°±10°,0°~20°,任意のψ)  …式(1)
 (0°±10°,20°~80°,0°~60°(1-(θ-50)/900)1/2)又は(0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
 (0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2]~180°,任意のψ)  …式(3)
(第2実施形態)
 第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、第1基板8を圧電層2側の反対側からエッチングすることで空間部92を形成する点で第1実施形態と異なる。第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、接合工程と、電極形成工程と、蓋基板接合工程と、第1周波数調整工程と、評価用素子選択工程と、パッド部形成工程と、中間測定工程と、第2周波数調整工程と、めっき形成工程と、支持枠形成工程と、カバー層形成工程と、バンプ形成工程と、個片化工程と、選別工程とを含む。以下、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法について、図面を用いて説明する。
 図42は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法のフローチャートである。第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、第1基板8を圧電層2側の反対側からエッチングすることで空間部92を形成する点で第1実施形態と異なる。図42に示すように、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、以下の手順で行われる。圧電層2に第1基板8を接合し(ステップS201)、機能電極30等の電極を形成し(ステップS202)、誘電膜19を形成して(ステップS203)、空間部92を形成して(ステップS204)、蓋基板81を接合して(ステップS205)、周波数の調整がされる(ステップS206)。そして、複数の弾性波素子から評価用素子10Tを選択し(ステップS207)、該評価用素子10Tに、パッド部11(ステップS208)を形成し、中間測定を行う(ステップS209)。中間測定の結果、周波数特性が適正でないと判断された場合(ステップS210:NO)、周波数を調整する(ステップS211)。この場合、評価用素子が再使用可能であれば(ステップS212:YES)、同じ評価用素子で再び中間測定を行い(ステップS209)、評価用素子が再使用可能でなければ(ステップS212:NO)、他の弾性波素子10から評価用素子を選択して(ステップS207)、パッド部11の形成(ステップS208)と中間測定(ステップS209)とが行われる。評価用素子の中間測定は、中間測定において所望の周波数特性が得られるまで繰り返される。中間測定の結果、周波数特性が適正と判断された場合(ステップS210:YES)、製品用配線12(ステップS213)、めっき配線43(ステップS214)、支持枠42(ステップS215)、カバー層41(ステップS216)及びバンプ電極50(ステップS217)を順に形成した後に弾性波素子を個片化する(ステップS218)。そして、評価用素子10T以外の弾性波素子10を選別することで(ステップS219)、第2実施形態に係る弾性波装置が製造される。
 図43から図45は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明するための模式的な断面図である。第2実施形態に係る接合工程(ステップS201)では、まず、図43に示すように、圧電層2の第2主面2bを覆うように、中間層7となる第1部分7Aを成膜する。次に、図44に示すように、第1基板8に、中間層7となる第2部分7Bを成膜し、第1部分7Aと第2部分7Bとを貼り合わせて、圧電層2(圧電基板)を第1基板8に接合させる。貼り合わせ後、図17に示すように、圧電層2の第2主面2bと反対側の主面を研削して、圧電層2を薄くする。これにより、圧電層2の第1主面2aが形成される。
 図46は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の電極形成工程を説明するための模式的な断面図である。図46に示すように、電極形成工程では、第1実施形態と同様に、圧電層2の第1主面2aに、複数の機能電極30及び配線14をリフトオフによりパターン形成する(ステップS202)。
 図47は、第2実施形態に係る誘電膜形成工程を説明するための模式的な断面図である。図47に示すように、誘電膜形成工程では、第1実施形態と同様に、Z方向に平面視して、機能電極30の周りを、レジストでマスクしてから、誘電膜19を形成する(ステップS203)。これにより、機能電極30が誘電膜19で覆われる。
 図48は、第2実施形態に係る空間部形成工程を説明するための模式的な断面図である。図48に示すように、空間部形成工程は、複数の弾性波素子に空間部92を形成する工程である(ステップS204)。第2実施形態では、中間層7及び第1基板8を、圧電層2がある側の面と反対側の面からエッチングして空間部92を形成する。空間部92は、Z方向に平面視して、機能電極30の少なくとも一部と重なる位置に設けられる。
 図49は、第2実施形態に係る蓋基板接合工程を説明するための模式的な断面図である。図49に示すように、蓋基板接合工程は、第1基板8の圧電層2と反対側に、接合層82を介して蓋基板81を接合する工程である(ステップS205)。蓋基板81は、シリコン基板である。これにより、空間部92が塞がれる。なお、蓋基板81は、シリコン基板であることに限られず、樹脂基板であってもよい。
 蓋基板接合工程後、周波数調整工程が行われる(ステップS206)。周波数調整工程では、第1実施形態と同様に、誘電膜19の加工が、Arイオンエッチングにより行われる。
 図50は、第2実施形態に係る評価用素子選択工程を説明するための模式的な平面図である。評価用素子選択工程では、第1実施形態と同様に、図50に示すように、エッチング又はパターン形成により評価用素子10Tの圧電層2に識別マークMが付される(ステップS207)。
 図51は、第2実施形態に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。図51に示すように、パッド部形成工程では、第1実施形態と同様に、パッド部11は、パターン形成により、評価用素子10Tの圧電層2に形成される(ステップS208)。
 図52は、第2実施形態に係る中間測定工程を説明するための模式的な平面図である。図52に示すように、中間測定工程では、第1実施形態と同様に、評価用素子10Tのパッド部11に測定器を接続し、周波数特性を確認する(ステップS209)。中間測定後、図52に示すように、パッド部11に測定跡11Mがつく。これにより、評価用素子10Tの周波数特性の再測定が不可能となることがある。
 中間測定の結果、周波数特性が適正でないと判断される場合(ステップS210:NO)は、第1実施形態と同様に、第2周波数調整工程が行われる(ステップS211)。第2周波数調整工程後、評価用素子10Tの再使用が可能である場合(ステップS212:YES)は、当該評価用素子10Tで再び中間測定を行い(ステップS209)、評価用素子10Tの再使用が可能でない場合(ステップS212:NO)は、再び評価用素子選択工程を行って他の評価用素子を選択し(ステップS207)、パッド部11を形成して(ステップS208)、再び中間測定が行われる(ステップS209)。このように、第2周波数調整工程と中間測定工程とが、所望の周波数特性が得られるまで繰り返される。
 図53は、第2実施形態に係る製品配線形成工程を説明するための模式的な平面図である。中間測定の結果、周波数特性が適正と判断される場合(ステップS210:YES)は、製品用配線形成工程が行われる。図53に示すように、製品配線形成工程では、第1実施形態と同様に、製品用配線12は、パターン形成により、評価用素子10Tを含む複数の弾性波素子に形成される(ステップS213)。評価用素子10Tにおいて、製品用配線12は、パッド部11に積層される。
 図54は、第2実施形態に係るめっき形成工程を説明するための模式的な平面図である。図54に示すように、めっき形成工程は、複数の弾性波装置にめっき配線43を形成する工程である(ステップS214)。めっき配線43は、製品用配線12の上に積層される層である。めっき配線43は、Al又はAl合金からなる。めっき配線43は、1つの弾性波素子において、枠状の部分と、枠状の部分と電気的に接続された、製品用配線12の上に積層された部分とからなる。これにより、1つの弾性波素子において、めっき配線43の電位が同じとなるので、以降の工程で周波数調整が不可能となる。
 図55は、第2実施形態に係る支持枠形成工程を説明するための模式的な平面図である。図55に示すように、支持枠形成工程は、複数の弾性波装置に支持枠42を形成する工程である(ステップS215)。支持枠42は、めっき配線43の上にめっき形成により積層される。支持枠42は、ポリイミドなどの感光性樹脂からなる。
 図56は、第2実施形態に係るカバー層形成工程を説明するための模式的な平面図である。図57は、図56のLVII-LVII線に沿った断面図である。図56及び図57に示すように、カバー層形成工程は、複数の弾性波装置にカバー層41を形成する工程である(ステップS216)。カバー層41は、シリコン基板である。カバー層41は、Z方向に平面視して、マザー基板に重なるように設けられる。また、図56に示すように、カバー層41には、貫通ビア41Hが、Z方向に平面視して、製品用配線12と重なる位置に設けられる。貫通ビア41Hは、後述するバンプ電極50を設けるための孔である。図57に示すように、貫通ビア41Hは、ドライエッチングや反応性イオンエッチングにより、カバー層41及び支持枠42を貫通するように設けられる。
 図58は、第2実施形態に係るバンプ電極形成工程を説明するための模式的な平面図である。図59は、図58のLIX-LIX線に沿った断面図である。図58及び図59に示すように、バンプ電極形成工程は、貫通ビア41Hにバンプ電極50を形成する工程である(ステップS217)。ここで、バンプ電極50は、弾性波装置の引き出し電極である。第2実施形態において、バンプ電極50は、端子電極57と、BGAバンプ58とからなる。端子電極57は、Ti層の上に積層されたCu層を介して貫通ビア41Hに設けられる。端子電極57は、Cu層、Ni層、Au層の順でめっきにより積層することで形成される。BGAバンプ58は、端子電極57の圧電層2と反対側に設けられる弾性波素子の端子である。BGAバンプ58は、端子電極57に積層されることで設けられる。これにより、バンプ電極50と製品用配線12とが電気的に接続可能となる。
 図60は、第2実施形態に係る個片化工程を説明するための模式的な平面図である。図61は、図60からカバー層を取り除いた平面図である。図60及び図61に示すように、個片化工程は、マザー基板を分割し、チップ単位で弾性波装置を製造する工程である(ステップS218)。個片化工程では、第1実施形態と同様に、マザー基板を格子状にパターニングして、複数の弾性波素子のチップ単位の境界部分を除去することで、弾性波素子10及び評価用素子10Tがチップ単位に個別に分けられる。図61に示すように、第2実施形態では、個片化工程によって、めっき配線43の枠状部分が同時に除去される。
 個片化工程後、選別工程が行われる。選別工程は、個片化された複数の弾性波素子から評価用素子10Tの他の弾性波素子10を選別する工程である(ステップS219)。選別工程では、評価用素子10Tが排除され、他の弾性波素子10が、第1実施形態に係る弾性波装置となる。
 以上の工程により、第2実施形態に係る弾性波装置を製造できる。第2実施形態では、めっき配線形成工程の前に中間測定工程及び第2周波数調整工程が行われる。これにより、中間測定及び中間測定後の周波数調整を適正に行うことができる。
 以上、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法を説明したが、あくまで一例であり、これに限られない。以下、図面を用いて第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の変形例を説明する。
 図62は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第1変形例を示すフローチャートである。第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、図62に示す手順で行われるものであってもよい。すなわち、接合工程(ステップS201)後に、評価用素子を選択して(ステップS207)、電極と同時にパッド部11を同時に形成してもよい(ステップS220)。
 図63は、第2実施形態の第1変形例に係る電極形成工程を説明するための模式的な平面図である。図64は、図63のLXIV-LXIV線に沿った断面図である。図63及び図64に示すように、第1変形例に係る電極形成工程では、機能電極30及び配線14と同時に、パッド部11が形成される(ステップS220)。これにより、工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 図65は、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第2変形例を示すフローチャートである。第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、図65に示す手順で行われるものであってもよい。すなわち、パッド部形成工程において、評価用素子10Tだけでなく、他の弾性波素子10にもパッド部11を形成してもよい(ステップS230)。
 図66は、第2実施形態の第2変形例に係るパッド部形成工程を説明するための模式的な平面図である。図67は、第2実施形態の第2変形例に係る個片化工程後の弾性波素子を説明する模式的な平面図である。図68は、図67からカバー層を取り除いた平面図である。図69は、図67のLXIX-LXIX線に沿った断面図である。図66に示すように、第2変形例に係るパッド部形成工程では、評価用素子10Tだけでなく、他の弾性波素子10にもパッド部11が形成される(ステップS230)。したがって、図68に示すように、製品となる他の弾性波素子10において、パッド部11の上に製品用配線12が形成される。これにより、工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 以上、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法の変形例について説明したが、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、以上で説明したものに限られない。例えば、第1周波数調整工程は、評価用素子の貫通孔形成工程の直前でもよく、中間測定工程の直前でもよい。また、評価用素子10Tの識別マークMは、機能電極30又はパッド部11と同時に形成してもよい。
 以上説明したように、第2実施形態に係る弾性波装置の製造方法は、第1主面2aと、第1主面2aと反対側の第2主面2bとを有する圧電層2の第2主面2bに、中間層7を積層し、圧電層2と第1基板8とを中間層7を挟んで接合する接合工程と、接合工程の後で、少なくとも機能電極30を形成する電極形成工程と、電極形成工程の後、第1基板8の圧電層2側の面と反対側の面から第1基板8の一部を除去して空間部92を形成する空間部形成工程と、をさらに含み、中間測定工程は、空間部形成工程の後に行われる。これにより、貫通孔2Hや犠牲層7Sを設けることなく、空間部92を形成できる。
 望ましい態様として、空間部92を塞ぐように、第1基板8に蓋基板81を接合する蓋基板接合工程をさらに含み、蓋基板接合工程の直前の評価用素子10Tと、他の弾性波素子10とには、製造プロセス上の差異がない。これにより、評価用素子10Tと他の弾性波素子10の製造工程が共通化されるので、低コストで製造できる。
 望ましい態様として、中間測定工程の後、他の弾性波素子10の周波数特性を調整する第2周波数調整工程と、複数の弾性波素子の中からチップ単位で、評価用素子10T以外の他の弾性波素子10を選び、他の弾性波素子10に製品用配線12を形成し、製品用配線12にめっき配線43をめっき形成するめっき配線形成工程と、をさらに含み、第2周波数調整工程は、蓋基板接合工程と、めっき配線形成工程との間に行われる。これにより、めっき配線形成工程の前に中間測定工程及び第2周波数調整工程が行うことができるので、中間測定及び中間測定後の周波数調整を適正に行うことができる。
 なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。
1、101、301 弾性波装置
2 圧電層
2a 第1主面
2b 第2主面
2H 貫通孔
3 電極指(第1電極指)
4 電極指(第2電極指)
5 第1のバスバー電極
6 第2のバスバー電極
7 中間層
7a 開口部
7A 第1部分
7B 第2部分
7S 犠牲層
8 第1基板
8a 開口部
9、91、92 空間部
10 弾性波素子
10T 評価用素子
11 パッド部
11M 測定跡
12 製品用配線
14 配線
19 誘電膜
30 機能電極
35 バンプ
41 カバー層
41H 貫通ビア
42 支持枠
43 めっき配線
50 バンプ電極
57 端子電極
58 BGAバンプ
81 蓋基板
82 接合層
201 圧電層
201a 第1主面
201b 第2主面
251 第1領域
252 第2領域
310、311 反射器
C 励振領域
M 識別マーク
VP1 仮想平面

Claims (26)

  1.  マザー基板に、複数の弾性波素子を形成し、前記複数の弾性波素子のうち一部を製品として個別に分けチップ単位で弾性波装置を製造する、弾性波装置の製造方法であって、
     少なくとも前記複数の弾性波素子の機能電極を形成する電極形成工程と、
     前記電極形成工程の後、前記複数の弾性波素子の周波数特性を調整する第1周波数調整工程と、
     前記複数の弾性波素子の中から前記チップ単位で選択された弾性波素子である評価用素子にパッド部を形成するパッド部形成工程と、
     前記パッド部を用いて、前記評価用素子の周波数特性を測定する中間測定工程と、
     を含み、
     前記評価用素子として選ばれた弾性波素子と、他の弾性波素子とには、製造プロセス上の差異がない、弾性波装置の製造方法。
  2.  前記パッド部形成工程の直前の前記評価用素子と、他の弾性波素子とには、製造プロセス上の差異がない、請求項1に記載の弾性波装置の製造方法。
  3.  前記パッド部形成工程では、前記評価用素子に前記パッド部を形成し、前記他の弾性波素子に前記パッド部を形成しない、請求項1又は2に記載の弾性波装置の製造方法。
  4.  第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有する圧電層の前記第2主面に、前記圧電層側に犠牲層を埋め込んだ中間層を積層し、前記圧電層と第1基板とを中間層を介して接合する接合工程と、
     前記接合工程の後で、少なくとも電極を形成する前記電極形成工程と、
     前記電極形成工程の後、平面視して、前記評価用素子の犠牲層に重なる位置の少なくとも一部分の前記圧電層に貫通孔を形成する前記評価用素子の貫通孔形成工程と、
     前記貫通孔から前記評価用素子の犠牲層にエッチング液を浸入させ、前記評価用素子の前記犠牲層を除去して前記評価用素子の空間部を形成する、前記評価用素子の空間部形成工程と、
     をさらに含み、前記中間測定工程は、前記評価用素子の空間部形成工程の後に行われる、請求項1から3のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  5.  前記評価用素子の貫通孔形成工程の直前の前記評価用素子と、他の弾性波素子とには、製造プロセス上の差異がない、請求項4に記載の弾性波装置の製造方法。
  6.  平面視して、前記他の弾性波素子の犠牲層に重なる位置の圧電層に貫通孔を形成する前記他の弾性波素子の貫通孔形成工程と、
     前記貫通孔から前記他の弾性波素子の犠牲層にエッチング液を浸入させ、前記他の弾性波素子の犠牲層を除去して前記他の弾性波素子の空間部を形成する前記他の弾性波素子の空間部形成工程と、
     をさらに含み、
     前記他の弾性波素子の空間部形成工程の前に、少なくとも前記評価用素子の空間部形成工程が少なくとも1回行われる、請求項4又は5に記載の弾性波装置の製造方法。
  7.  前記中間測定工程の後、前記他の弾性波素子の周波数特性を調整する第2周波数調整工程をさらに含む、請求項4から6のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  8.  前記中間測定工程の後、前記他の弾性波素子の周波数特性を調整する第2周波数調整工程をさらに含み、
     前記第2周波数調整工程は、前記評価用素子の空間部形成工程と、前記他の弾性波素子の空間部形成工程との間に行われる、
     請求項6に記載の弾性波装置の製造方法。
  9.  第1主面と、前記第1主面と反対側の第2主面とを有する圧電層の前記第2主面に、中間層を積層し、前記圧電層と第1基板とを中間層を挟んで接合する接合工程と、
     前記接合工程の後で、少なくとも前記機能電極を形成する前記電極形成工程と、
     前記電極形成工程の後、前記第1基板の前記圧電層側の面と反対側の面から前記第1基板の一部を除去して空間部を形成する空間部形成工程と、
     をさらに含み、
     前記中間測定工程は、前記空間部形成工程の後に行われる、請求項1から3のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  10.  前記空間部を塞ぐように、前記第1基板に蓋基板を接合する蓋基板接合工程をさらに含み、
     前記蓋基板接合工程の直前の前記評価用素子と、他の弾性波素子とには、製造プロセス上の差異がない、請求項9に記載の弾性波装置の製造方法。
  11.  前記中間測定工程の後、前記他の弾性波素子の周波数特性を調整する第2周波数調整工程と、
     前記他の弾性波素子に製品用配線を形成し、前記製品用配線にめっき配線をめっき形成するめっき配線形成工程と、
     をさらに含み、
     前記第2周波数調整工程は、前記蓋基板接合工程と、前記めっき配線形成工程との間に行われる、請求項10に記載の弾性波装置の製造方法。
  12.  前記パッド部は、Al、Cu、Ti、Pt、Au、Be及びWからなる群から少なくとも1つ選ばれた材料を含む、請求項1から11のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  13.  前記パッド部は、AlCu合金を含み、
     前記AlCu合金のCuの含有率は、20質量%以下であり、
     前記AlCu合金は、Tiを含む密着層に積層されている、請求項12に記載の弾性波装置の製造方法。
  14.  前記パッド部形成工程は、前記電極形成工程の後に行われる、請求項1から13のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  15.  前記パッド部形成工程は、前記電極形成工程と同時に行われる、請求項1から13のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  16.  前記機能電極を覆う誘電膜を形成する誘電膜形成工程をさらに含み、
     前記第1周波数調整工程又は前記第2周波数調整工程では、前記誘電膜の厚みを変える、請求項7、8又は11に記載の弾性波装置の製造方法。
  17.  前記誘電膜は、酸化シリコンである、請求項16に記載の弾性波装置の製造方法。
  18.  前記評価用素子には、識別マークが付されている、請求項1から17のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  19.  前記機能電極は、前記圧電層の厚み方向である第1方向に交差する第2方向に延びる1つ以上の第1電極指と、前記第2方向に直交する第3方向に前記1つ以上の第1電極指のいずれかと対向し、前記第2方向に延びる1つ以上の第2電極指と、を有する、請求項4又は9に記載の弾性波装置の製造方法。
  20.  前記圧電層の厚みは、前記1つ以上の第1電極指と前記1つ以上の第2電極指のうち、隣り合う第1電極指と第2電極指との間の中心間距離をpとした場合に2p以下である、請求項19に記載の弾性波装置の製造方法。
  21.  前記圧電層が、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムを含む、請求項19又は20に記載の弾性波装置の製造方法。
  22.  厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、請求項19から21のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  23.  前記圧電層の厚みをd、前記1つ以上の第1電極指と前記1つ以上の第2電極指のうち、隣り合う第1電極指と第2電極指との中心間距離をpとした場合、d/p≦0.5である、請求項19から請求項22のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  24.  d/pが0.24以下である、請求項23に記載の弾性波装置の製造方法。
  25.  隣り合う前記第1電極指と前記第2電極指とが対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、前記1つ以上の第1電極指及び前記1つ以上の第2電極指のメタライゼーション比をMRとしたときに、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たす、請求項19から請求項24のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
  26.  前記圧電層は、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムであり、前記ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムのオイラー角(φ,θ,ψ)が、以下の式(1)、式(2)又は式(3)の範囲にある、請求項19から請求項25のいずれか1項に記載の弾性波装置の製造方法。
     (0°±10°,0°~20°,任意のψ)  …式(1)
     (0°±10°,20°~80°,0°~60°(1-(θ-50)/900)1/2)又は(0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
     (0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2]~180°,任意のψ)  …式(3)
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