專利名稱:彈性波裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及例如用作諧振子或帶通濾波器的彈性波裝置及其制造方法,更具體而
言,涉及對形成在壓電基板上的配線圖案彼此層疊的部分進(jìn)行改良的彈性波裝置及其制造 方法。
背景技術(shù):
近年來,伴隨著便攜式電話機的小型化,對用于便攜式電話機的帶通濾波器也強 烈地要求小型化。作為這種帶通濾波器,廣泛地使用利用了彈性表面波的彈性表面波裝 置。為了促進(jìn)小型化,在彈性表面波裝置中,用于在壓電基板上形成IDT(叉指式換能器 (interdigital transducer))等的形成有導(dǎo)電膜的彈性表面波濾波器,不是通過引線接合 來連接封裝件,而是通過使用了凸點的倒裝式接合來連接封裝件。
在下述專利文獻(xiàn)1中公開有這種彈性表面波裝置的一例。 圖23是用于說明專利文獻(xiàn)1所公開的彈性表面波裝置的局部剖開的主視剖面 圖。彈性表面波裝置1001具有壓電基板1002。在壓電基板1002上通過層疊導(dǎo)電膜形成有 IDT1003。 IDT1003具有由Cu構(gòu)成的主電極層1003a。在主電極層1003a的下側(cè)層疊有由 Ti構(gòu)成的密接層1003b。通過形成由Ti構(gòu)成的密接層1003b,能夠提高IDT1003相對于壓 電基板1002的密接強度。 另外,在主電極層1003a的上側(cè)層疊有由Al構(gòu)成的保護層1003c。由于Al與Cu 相比難以被氧化,因此,能夠通過保護層1003c保護主電極層1003a。此外,在彈性表面波裝 置1001中,為了改善頻率溫度特性,且為了實現(xiàn)保護,通過氧化硅膜1004來覆蓋IDT1003。
另一方面,在下述的專利文獻(xiàn)2中,IDT具有形成在壓電基板上的由Ti構(gòu)成的基底 層以及形成在基底層上的由A1構(gòu)成的主電極層。S卩,公開了從上按順序具有A1/Ti的層疊 結(jié)構(gòu)的IDT。另外,在專利文獻(xiàn)2中,與IDT電連接的電極焊盤具有由Al構(gòu)成的下部電極、 由Al構(gòu)成的上部電極、層疊在下部電極和上部電極之間且由Ti構(gòu)成的阻擋層。S卩,電極焊 盤從上按順序具有A1/Ti/Al的層疊結(jié)構(gòu)。這是因為,通過將由比較柔軟的Al構(gòu)成的下部 電極形成在壓電基板上,防止在倒裝式接合中使用凸點進(jìn)行接合時產(chǎn)生壓電基板的裂紋。
專利文獻(xiàn)1 :日本特開2006-115548號公報;
專利文獻(xiàn)2 :日本特開2003-174056號公報。 像專利文獻(xiàn)2所記載的那樣,在進(jìn)行凸點接合的電極焊盤部分,通過將最下層的 電極層形成為A1,能夠防止壓電基板的裂紋。 目前,將彈性表面波裝置的與IDT相連的配線圖案作為第一配線圖案,將與所述 電極焊盤相連的配線圖案作為第二配線圖案。 與所述電極焊盤相連的第二配線圖案與電極焊盤同時形成。因此,像專利文獻(xiàn)2 所記載的那樣在形成有電極焊盤部分時,與電極焊盤相連的第二配線圖案也同樣形成為具 有A1/Ti/Al的層疊結(jié)構(gòu)。在這樣的第二配線圖案層疊于與IDT相連的第一配線圖案且與 該第一配線圖案電連接而形成的接觸部中,作為所述第二配線圖案的最下層的導(dǎo)電膜的A1膜層疊于第一配線圖案的最上層的導(dǎo)電膜。 因此,像專利文獻(xiàn)1所記載的那樣,在構(gòu)成IDT的層疊導(dǎo)電膜形成為Al/Cu/Ti的 層疊結(jié)構(gòu)時,第一配線圖案也形成為同樣的層疊結(jié)構(gòu),因此,在接觸部中,Al膜與Al膜重 疊。在這樣的結(jié)構(gòu)中,接觸部的接觸電阻變大,從而導(dǎo)致彈性表面波裝置的插入損耗趨于惡 化。 另一方面,本申請發(fā)明人為了提高可靠性和耐電力性,研究了從上按順序由A1/ Ti/Pt/NiCr合金的層疊導(dǎo)電膜形成IDT及與IDT相連的第一配線圖案的技術(shù)。通過使用 Al膜及Pt膜作為主要的電極層,特別是通過使用比Al密度大的Pt膜,能夠提高反射系數(shù)。 然而,即使在這種情況下,當(dāng)與所述電極焊盤相連的第二配線圖案為Al/Ti/Al時,在兩者 的連接部即接觸部,在Al膜上還是層疊有Al膜,由此可知,接觸電阻變大,彈性表面波裝置 的插入損耗惡化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種彈性波裝置,所述彈性波裝置不僅在倒裝式接合時不 易產(chǎn)生壓電基板的裂紋,而且能夠降低電連接配線圖案彼此的接觸部的接觸電阻,由此能 夠改善插入損耗。 根據(jù)本申請的第一發(fā)明,提供一種彈性波裝置,其特征在于,具備壓電基板、形成 在所述壓電基板上的第一層疊導(dǎo)電膜、形成在所述壓電基板上的第二層疊導(dǎo)電膜,其中,通 過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該IDT連接的第一配線圖案, 通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案,至少具 有一個所述第二配線圖案與所述第一配線圖案重疊而成的接觸部,所述第二層疊導(dǎo)電膜具 有由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜,所述第一層疊導(dǎo)電膜具有由Ti構(gòu)成的 最上層導(dǎo)電膜、比所述最上層導(dǎo)電膜靠下方配置的由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的A1系 導(dǎo)電膜。 根據(jù)第二發(fā)明,提供一種彈性波裝置,其特征在于,具備壓電基板、形成在所述壓 電基板上的第一層疊導(dǎo)電膜、形成在所述壓電基板上的第二層疊導(dǎo)電膜,其中,通過所述第 一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該IDT連接的第一配線圖案,通過所述 第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案,在所述第二配線 圖案與所述第一配線圖案重疊的至少一個接觸部中還具備層疊在所述第一、第二配線圖案 之間的層間導(dǎo)電膜,所述第二層疊導(dǎo)電膜具有由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的最下層導(dǎo) 電膜,所述第一層疊導(dǎo)電膜的最上層導(dǎo)電膜通過由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo) 電膜而形成。 根據(jù)第三發(fā)明,提供一種彈性波裝置,其特征在于,具備壓電基板、形成在所述壓 電基板上的第一層疊導(dǎo)電膜、形成在所述壓電基板上的第二層疊導(dǎo)電膜,其中,通過所述第 一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該IDT連接的第一配線圖案,通過所述 第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案,在所述第二配線 圖案與所述第一配線圖案重疊的至少一個接觸部中還具備層疊在所述第一、第二配線圖案 之間的層間導(dǎo)電膜,所述第二層疊導(dǎo)電膜具有由A1或以A1為主體的合金構(gòu)成的最下層導(dǎo) 電膜,所述第一層疊導(dǎo)電膜具有由Ti構(gòu)成的最上層導(dǎo)電膜、比所述最上層導(dǎo)電膜靠下方配置的由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的A1系導(dǎo)電膜。 在第二、第三發(fā)明中,優(yōu)選所述層間導(dǎo)電膜由Ti構(gòu)成。在這種情況下,能夠降低接 觸部的接觸電阻。由此,能夠降低插入損耗。 在第一 第三發(fā)明中,優(yōu)選所述第一層疊導(dǎo)電膜還具有高密度導(dǎo)電膜,所述高密 度導(dǎo)電膜層疊在比所述Al系導(dǎo)電膜靠下方的位置,且由除Cu、Au及Ag之外密度大于Al的 金屬或以該金屬為主體的合金構(gòu)成。在這種情況下,由于具有高密度導(dǎo)電膜,因此能夠提高 耐電力性和可靠性。 更為優(yōu)選在第一層疊導(dǎo)電膜中,在所述Al系導(dǎo)電膜和所述高密度導(dǎo)電膜之間層 疊Ti膜,由此,能夠抑制Al或以Al為主體的合金和構(gòu)成所述高密度導(dǎo)電膜的金屬或合金 的擴散。 作為密度大于A1的所述金屬,并沒有特定限制,但優(yōu)選使用Pt。 另外,在本發(fā)明中,優(yōu)選所述第二層疊導(dǎo)電膜還包括比所述最下層導(dǎo)電膜靠上方
配置的Ti膜;比該Ti膜靠上方配置且由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜。在
這種情況下,能夠形成為Al/Ti/AlCu合金的結(jié)構(gòu)。由此,使與形成在A1上的Au凸點的接
合可靠性良好。 在本發(fā)明所涉及的彈性波裝置中,進(jìn)而還可以具備封裝件,在這種情況下,具有所 述壓電基板及第一、第二層疊導(dǎo)電膜的彈性波濾波器芯片倒裝式接合于該封裝件。即使進(jìn) 行倒裝式接合,也由于所述第二層疊導(dǎo)電膜具有由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的最下層 導(dǎo)電膜,因此能夠在由形成于壓電基板上的第二層疊導(dǎo)電膜構(gòu)成的電極焊盤中實現(xiàn)凸點接 合,從而可靠地防止壓電基板的裂紋。 根據(jù)本申請的第四發(fā)明,提供一種彈性波裝置的制造方法,所述彈性波裝置具備 壓電基板、形成在壓電基板上的第一、第二層疊導(dǎo)電膜,通過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成 具有多根電極指的IDT及與該IDT相連的第一配線圖案,通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形 成電極焊盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案,所述第二配線圖案在至少一個接觸部重 疊在所述第一配線圖案上,所述彈性波裝置的制造方法的特征在于,包括在壓電基板上形 成將形成所述第一層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第一抗蝕圖案的工序;為了形成所述第 一層疊導(dǎo)電膜,按順序至少形成由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜及Ti膜的 工序;通過剝離法去除所述第一抗蝕圖案和第一抗蝕圖案上不需要的金屬膜的工序;在所 述壓電基板上形成將形成所述第二層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第二抗蝕圖案的工序; 為了形成所述第二層疊導(dǎo)電膜,至少形成由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜的 工序。 根據(jù)第五發(fā)明,提供一種彈性波裝置的制造方法,所述彈性波裝置具備壓電基板、 形成在壓電基板上的第一、第二層疊導(dǎo)電膜,通過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根 電極指的IDT及與該IDT相連的第一配線圖案,通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊 盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案,所述第二配線圖案在至少一個接觸部重疊在所述 第一配線圖案上,所述彈性波裝置的制造方法的特征在于,包括在壓電基板上形成將形成 所述第一層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第一抗蝕圖案的工序;為了形成所述第一層疊導(dǎo) 電膜,形成由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜的工序;通過剝離法去除所述第 一抗蝕圖案和第一抗蝕圖案上不需要的金屬膜的工序;形成將至少包括所述接觸部的部分
7作為開口部的第二抗蝕圖案的工序;形成用于形成所述層間導(dǎo)電膜的金屬膜的工序;通過 剝離法去除所述第二抗蝕圖案和第二抗蝕圖案上的不需要的金屬膜的工序;在所述壓電基 板上形成將形成所述第二層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第三抗蝕圖案的工序;為了形成 所述第二層疊導(dǎo)電膜,形成由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜的工序。
在第四、第五發(fā)明中,優(yōu)選還具備在形成用于形成所述第一層疊導(dǎo)電膜的A1系 導(dǎo)電膜之前,按順序形成由除Cu、 Au及Ag之外密度大于Al的金屬或以該金屬為主體的合 金構(gòu)成的高密度金屬膜及Ti膜的工序;在形成用于形成所述第二層疊導(dǎo)電膜的Al系導(dǎo)電 膜之后,按順序形成Ti膜及由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜的工序。
在第一發(fā)明所涉及的彈性波裝置中,電極焊盤由第二層疊導(dǎo)電膜構(gòu)成,該第二層 疊導(dǎo)電膜具有由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜來作為最下層的導(dǎo)電膜。因 此,即使在所述電極焊盤上進(jìn)行使用了凸點的倒裝式接合,也由于與壓電基板相接的最下 層的導(dǎo)電膜比較柔軟,不易在壓電基板上產(chǎn)生裂紋。 另外,由于第一配線圖案由第一層疊導(dǎo)電膜構(gòu)成,第二配線圖案由第二層疊導(dǎo)電 膜構(gòu)成,因此,在接觸部中,第一層疊導(dǎo)電膜的最上層的導(dǎo)電膜由Ti構(gòu)成,第二層疊導(dǎo)電膜 的最下層的導(dǎo)電膜由A1系導(dǎo)電膜構(gòu)成,因此,兩者的接觸電阻比較小。由此,能夠降低接觸 電阻,從而能夠改善插入損耗。 在第二發(fā)明所涉及的彈性波裝置中,電極焊盤由第二層疊導(dǎo)電膜構(gòu)成,該第二層 疊導(dǎo)電膜具有由A1系導(dǎo)電膜構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜。因此,即使在電極焊盤上進(jìn)行使用了凸 點的倒裝式接合,也由于與壓電基板相接的最下層導(dǎo)電膜比較柔軟,因此不易在壓電基板 上產(chǎn)生裂紋。 另外,在第二發(fā)明所涉及的彈性波裝置中,在接觸部中,在構(gòu)成第二配線圖案的第 二層疊導(dǎo)電膜的由Al系導(dǎo)電膜構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜和構(gòu)成第一配線圖案的第一層疊導(dǎo)電 膜的由Al系導(dǎo)電膜構(gòu)成的最上層導(dǎo)電膜之間,配置有由Ti構(gòu)成的層間導(dǎo)電膜。S卩,隔著Ti 層疊A1系導(dǎo)電膜彼此,因此,能夠降低接觸電阻。從而能夠減少彈性波裝置的插入損耗。
在第三發(fā)明所涉及的彈性波裝置中,電極焊盤由第二層疊導(dǎo)電膜構(gòu)成,該第二層 疊導(dǎo)電膜具有由A1系導(dǎo)電膜構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜。因此,即使在電極焊盤上進(jìn)行使用了凸 點的倒裝式接合,也由于與壓電基板相接的最下層導(dǎo)電膜比較柔軟,因此不易在壓電基板 上產(chǎn)生裂紋。 另外,在第三發(fā)明所涉及的彈性波裝置中,在接觸部中,在構(gòu)成第二配線圖案的第 二層疊導(dǎo)電膜的由Al系導(dǎo)電膜構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜和構(gòu)成第一配線圖案的第一層疊導(dǎo)電 膜的由Ti構(gòu)成的最上層導(dǎo)電膜之間,配置有由Ti構(gòu)成的層間導(dǎo)電膜。S卩,由于Ti彼此層 疊,因此能夠降低接觸電阻。從而能夠改善彈性波裝置的插入損耗。 另外,在第三發(fā)明所涉及的彈性波裝置中,第一層疊導(dǎo)電膜具有由Ti構(gòu)成的最上
層導(dǎo)電膜,因此,通過Ti膜保護作為主要的電極層的Al系導(dǎo)電膜的表面。例如,雖然在形
成層間導(dǎo)電膜或形成第二層疊導(dǎo)電膜之際使用顯影液等,但能夠防止因顯影液等而導(dǎo)致Al
系導(dǎo)電膜受到損傷這一情況。由此,能夠防止彈性波裝置的電特性劣化。 根據(jù)第四發(fā)明所涉及的彈性波裝置的制造方法,僅通過如下所述的各工序就能夠
容易地獲得第一發(fā)明所涉及的彈性波裝置,即,在壓電基板上形成所述第一抗蝕圖案的工
序、用于形成第一層疊導(dǎo)電膜的成膜工序、通過剝離法去除第一抗蝕圖案及不需要的金屬膜的工序、形成第二抗蝕圖案的工序、及用于形成第二層疊導(dǎo)電膜的金屬膜的形成工序。 根據(jù)第五發(fā)明所涉及的彈性波裝置的制造方法,僅通過如下所述的各工序就能夠
容易地獲得第二發(fā)明所涉及的彈性波裝置,即,形成第一抗蝕圖案的工序、用于形成第一層
疊導(dǎo)電膜的A1系導(dǎo)電膜的成膜工序、通過剝離法去除第一抗蝕圖案及不需要的金屬膜的
工序、形成第二抗蝕圖案的工序、用于形成層間導(dǎo)電膜的金屬膜的形成工序、通過剝離法去
除第二抗蝕圖案及不需要的金屬膜的工序、形成第三抗蝕圖案的工序、及用于形成第二層
疊導(dǎo)電膜的金屬膜的形成工序。
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的彈性波裝置的要部的圖,是沿圖2的 A-A線的階梯剖面圖。 圖2是本發(fā)明的一實施方式的彈性波裝置的俯視圖。 圖3是表示將本發(fā)明的一實施方式的彈性波裝置用作發(fā)送濾波器的雙工器的電 路結(jié)構(gòu)的圖。 圖4是圖3所示的雙工器的示意俯視圖。 圖5是表示為比較而準(zhǔn)備的比較例的彈性波裝置的要部的局部剖開的剖面圖。
圖6(a) 、 (b)是表示第一實施方式及比較例的彈性波裝置的串聯(lián)臂諧振子的阻抗 頻率特性及相位頻率特性的圖。 圖7表示第一實施方式的串聯(lián)臂諧振子及比較例的串聯(lián)臂諧振子的阻抗史密斯 圓圖。 圖8是表示第一實施方式及比較例的彈性波裝置的各串聯(lián)臂諧振子的反射特性 Sll的回波損耗的圖。 圖9是表示第一實施方式的彈性波裝置及比較例的彈性波裝置的衰減量頻率特 性的圖。 圖IO表示在第一實施方式的彈性波裝置中,進(jìn)行了退火處理的情況和沒有進(jìn)行 退火處理的情況的串聯(lián)臂諧振子的阻抗史密斯圓圖。 圖11是表示在第一實施方式的彈性波裝置中,進(jìn)行了退火處理的情況和沒有進(jìn) 行退火處理的情況的串聯(lián)臂諧振子的反射特性Sll的回波損耗的圖。
圖12是表示第二實施方式的彈性波裝置的要部的剖面圖。 圖13表示第二實施方式的彈性波裝置的串聯(lián)臂諧振子及比較例的彈性波裝置的 串聯(lián)臂諧振子的阻抗史密斯圓圖。 圖14是表示第二實施方式及比較例的彈性波裝置的各串聯(lián)臂諧振子的反射特性 Sll的回流損耗的圖。 圖15是表示第二實施方式的彈性波裝置及比較例的彈性波裝置的衰減量頻率特 性的圖。 圖16表示在第二實施方式的彈性波裝置中,進(jìn)行了退火處理的情況和沒有進(jìn)行 退火處理的情況的串聯(lián)臂諧振子的阻抗史密斯圓圖。 圖17是表示在第二實施方式的彈性波裝置中,進(jìn)行了退火處理的情況和沒有進(jìn) 行退火處理的情況的串聯(lián)臂諧振子的反射特性Sll的回流損耗的圖。
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圖18是表示第三實施方式的彈性波裝置及第二比較例的彈性波裝置的衰減量頻 率特性的圖。 圖19(a) (g)是用于說明第一實施方式的彈性波裝置的制造方法的各示意剖面 圖。 圖20(a) (e)是用于說明第二實施方式的彈性波裝置的制造方法的各示意剖面 圖。 圖21是表示第四實施方式的彈性波裝置的要部的剖面圖。 圖22(a)是示意性表示適用本發(fā)明的彈性界面波裝置的一例的主視剖面圖,(b) 是表示其要部的示意主視剖面圖。 圖23是現(xiàn)有的彈性表面波裝置的局部剖開的剖面圖。 符號說明1-彈性表面波裝置,2-壓電基板,3-雙工器,4-發(fā)送濾波器,5-天線端 子,6-發(fā)送端子,7-接收端子,8-接收濾波器,9 13-電極焊盤,14-連接導(dǎo)電部,15a 15c-電極焊盤,16-第一配線圖案,17-第二配線圖案,21-IDT電極,22、23-反射器,24-絕 緣膜,31-第二層疊導(dǎo)電膜,31a-Al膜,31b-Ti膜,31c_AlCu合金膜,32-凸點,33-第一層疊 導(dǎo)電膜,33a-Ti膜,33b-AlCu合金膜,33c-Ti膜,33d-Pt膜,33e-NiCr合金膜,41-封裝基 板,42、43-彈性表面波濾波器芯片,51-第一抗蝕圖案,51a-開口部,52-第一層疊導(dǎo)電膜, 53-第二抗蝕圖案,53a-開口部,54-第二層疊導(dǎo)電膜,61-第一層疊導(dǎo)電膜,62-第二抗蝕 圖案,63-層間導(dǎo)電膜,64-第二層疊導(dǎo)電膜,101-彈性表面波裝置,102-第一層疊導(dǎo)電膜, 102a-AlCu合金膜,102b-Ti膜,102c-Pt膜,102d-NiCr合金膜,102e-Ti膜,103-第一配線 圖案,104-第二層疊導(dǎo)電膜,104a-Al膜,104b-Ti膜,104c-AlCu合金膜,105-第二配線圖 案,106-層間導(dǎo)電膜,201-彈性界面波裝置,202-壓電基板,203、206-電極焊盤,207-金屬 凸點,216-接觸部,231-電極,232-介電體,234、235-底凸點金屬層,301-彈性表面波裝置, Sl S7-串聯(lián)臂諧振子,Pl P3-并聯(lián)臂諧振子,Ll L3-電感線圈。
具體實施例方式
以下,參照附圖,通過說明本發(fā)明的具體實施方式
來闡明本發(fā)明。 圖2是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的彈性波裝置的示意俯視圖。本實施方式的
彈性波裝置是一種彈性表面波裝置。彈性表面波裝置1具有壓電基板2。在本實施方式中,
使用了切割角為126°的LiNb03基板。當(dāng)然,壓電基板2也可以通過其他切割角的LiNb03
基板、或LiTa(^或石英等其他壓電單晶來形成,或者通過壓電陶瓷來形成。 通過在壓電基板2上形成圖示的電極結(jié)構(gòu)來構(gòu)成彈性表面波裝置1。彈性表面波
裝置1是具有梯型電路結(jié)構(gòu)的彈性表面波濾波器,用于構(gòu)成圖3所示的雙工器3的發(fā)送濾
波器4。雙工器3是EGSM方式的便攜式電話用的雙工器,發(fā)送側(cè)通頻帶為880 915MHz。 如圖3所示,雙工器3具有與天線連接的天線端子5、發(fā)送端子6、接收端子7。在
天線端子5和發(fā)送端子6之間連接有發(fā)送濾波器4 另一方面,在天線端子5和接收端子7之間連接有接收濾波器8。接收濾波器8在 圖3中用塊表示,但可以通過梯形電路結(jié)構(gòu)的彈性表面波濾波器等適當(dāng)?shù)碾娐方Y(jié)構(gòu)的帶通 濾波器來形成。 另一方面,發(fā)送濾波器4具有插入連結(jié)天線端子5和發(fā)送端子6的串聯(lián)臂中的多個串聯(lián)臂諧振子SI S7、并聯(lián)臂諧振子PI P3。并聯(lián)臂諧振子PI連接在串聯(lián)臂諧振子 S2、 S3間的連接點與接地電位之間。并聯(lián)臂諧振子P2連接在串聯(lián)臂諧振子S5、 S6間的連 接點與接地電位之間。并聯(lián)臂諧振子Pl、 P2的接地電位側(cè)端部公共連接,且經(jīng)由電感線圈 LI與接地電位連接。 并聯(lián)臂諧振子P3連接在串聯(lián)臂諧振子S7與接地電位之間。另外,并聯(lián)臂諧振子 P3串聯(lián)連接電感線圈L2。 另一方面,在天線端子5與接地電位之間連接有阻抗調(diào)整用的電感線圈L3。
返回到圖2,彈性表面波裝置1是在上述發(fā)送濾波器4內(nèi)形成有串聯(lián)臂諧振子 SI S7及并聯(lián)臂諧振子P1 P3的彈性表面波濾波器芯片。更具體而言,在壓電基板2上 形成有作為輸入發(fā)送信號的發(fā)送端子6的電極焊盤10、作為輸出端子的電極焊盤9。另外, 在壓電基板2上形成有與接地電位連接的多個電極焊盤11 13。電極焊盤11和電極焊盤 12通過連接導(dǎo)電部14電連接。 另一方面,在壓電基板2上還形成有不與接地電位和發(fā)送輸入輸出端連接的浮動 電極焊盤15a 15c。 上述串聯(lián)臂諧振子Sl S7及并聯(lián)臂諧振子Pl P3都是具備具有多根電極指的 IDT、配置在IDT的表面波傳播方向兩側(cè)的一對反射器的1端口型彈性表面波諧振子。若以 串聯(lián)臂諧振子Sl為例,則具備具有彼此之間相互插入的多根電極指的IDT電極21、配置在 IDT電極21的表面波傳播方向兩側(cè)的反射器22、23。此外,在圖2中,串聯(lián)臂諧振子Sl S7及并聯(lián)臂諧振子Pl P3的尺寸不同,這是由于,為了分別獲得所期望的濾波特性,使靜 電容量等不同而導(dǎo)致的。 為了形成上述電極結(jié)構(gòu),在壓電基板2上形成有第一層疊導(dǎo)電膜和第二層疊導(dǎo)電 膜。更具體而言,電極焊盤9 13、連接導(dǎo)電部14及電極焊盤15a 15c通過第二層疊導(dǎo) 電膜來形成。另外,與上述各電極焊盤9 13中任意一個相連的電極部分即第二配線圖案 17也通過第二層疊導(dǎo)電膜來形成。 在本實施方式中,第二層疊導(dǎo)電膜具有按順序?qū)盈B有形成在壓電基板上的AlCu 合金膜、Ti膜及Al膜的結(jié)構(gòu)。S卩,第二層疊導(dǎo)電膜從上按順序具有Al/Ti/AlCu合金的層 疊結(jié)構(gòu)。AlCu合金是含有10重量X的Cu,余量為Al的以A1為主體的合金。各層的厚度 為Al/Ti/AlCu合金二 1140/200/500。此外,各層的厚度的單位為nm。
換言之,第二層疊導(dǎo)電膜具有在由Al或以Al為主成分的合金構(gòu)成的A1系導(dǎo)電膜 構(gòu)成的一對主電極間層疊有Ti膜的結(jié)構(gòu)。此外,Ti膜是為了防止Al膜和AlCu合金膜之 間的擴散而設(shè)置的阻擋層。Al膜及AlCu合金膜是主電極層。主電極層是指在IDT、電極焊 盤或配線圖案等中作為支配的電極層,是指與上述阻擋層、作為后述的保護層的Ti膜和作 為密接層的NiCr合金膜相比厚度相對厚的電極層。 圖1是沿圖2的A-A線的階梯剖面圖。這里,表示在構(gòu)成電極焊盤9的第二層疊 導(dǎo)電膜31上形成有凸點32的狀態(tài)。在圖2中,使用圓表示形成上述凸點32的位置。返回 到圖1,上述第二層疊導(dǎo)電膜31從上按順序具有層疊了上述的Al膜31a、Ti膜31b及AlCu 合金膜31c的結(jié)構(gòu)。 因此,由于比較柔軟的AlCu合金膜31c與壓電基板2接觸,因此,在使用凸點32 而進(jìn)行倒裝式接合時,不易對壓電基板2施加大的沖擊。由此,能夠可靠地防止壓電基板2的裂紋。 另一方面,在形成于上述壓電基板2上的電極結(jié)構(gòu)內(nèi),除通過第二層疊導(dǎo)電膜31 形成的部分以外,其他部分通過第一層疊導(dǎo)電膜33形成。S卩,包括各諧振子S1 S7、P1 P3的IDT、反射器及與上述結(jié)構(gòu)相連的母線的第一配線圖案16由第一層疊導(dǎo)電膜構(gòu)成。
如圖1所示,在串聯(lián)臂諧振子S1的形成有反射器23的部分附近,形成有覆蓋反射 器23的絕緣膜24。此外,絕緣膜24形成為也覆蓋串聯(lián)臂諧振子Sl的IDT電極21及反射 器22,且覆蓋其他的串聯(lián)諧振子S2 S7及并聯(lián)臂諧振子Pl P3的IDT及反射器。
絕緣膜24在圖1中,作為單一的絕緣層而形成,但在本實施方式中,通過如下方法 而形成,即,依次形成厚度為1000nm的Si02膜及厚度為50nm的SiN膜,并進(jìn)行層疊。Si02 膜的厚度與SiN膜的厚度合計為1050nm。 如上所述,壓電基板2由LiNb03構(gòu)成。因此,通過形成Si02膜,能夠減小頻率溫度 系數(shù)TCF的絕對值,從而能夠?qū)崿F(xiàn)溫度特性的穩(wěn)定化。 第一層疊導(dǎo)電膜33具有按順序?qū)盈B了NiCr合金膜、Pt膜、Ti膜、AlCu合金膜及Ti 膜的結(jié)構(gòu)。若從上按順序表示,則為Ti膜33a/AlCu合金膜33b/Ti膜33c/Pt膜33d/NiCr 合金膜33e,所述各膜的厚度為Ti/AlCu合金/Ti/Pt/NiCr合金=10/140/10/80/10 (單位 為nm)。上述AlCu合金膜33b是含有l(wèi)重量X的Cu,余量是Al的AlCu合金膜。另外,NiCr 合金膜33e是含有80重量%的Ni,余量是Cr的NiCr合金膜。 如圖1所示,在第一層疊導(dǎo)電膜33中,最下層的導(dǎo)電膜為NiCr合金膜33e,比Al 硬。然而,由于第一層疊導(dǎo)電膜33沒有接合凸點32的部分,因此不需要那么柔軟。
相反,使上述NiCr合金膜33e相對于壓電基板2的密接性優(yōu)越。因此,能夠提高 包括IDT電極21的電極部分相對于壓電基板2的密接性。 另一方面,第一層疊導(dǎo)電膜33具有140nm厚度的AlCu合金膜33b和80nm的Pt膜 33d作為主電極層。由于Pt比A1密度高,因此能夠提高由第一層疊導(dǎo)電膜33構(gòu)成的IDT 的密度。由于IDT的密度高,因此能夠提高反射系數(shù)。另外,與Cu不同,Pt不易被氧化。
進(jìn)而,由于在AlCu合金膜33b與Pt膜33d之間層疊有薄的Ti膜33c作為阻擋層, 因此,不易產(chǎn)生Al與Pt的擴散。 另外,作為主電極層層疊有低電阻金屬的AlCu合金膜33b,因此能夠降低IDT的電 阻。 進(jìn)而,在第一層疊導(dǎo)電膜33中,在AlCu合金膜33b的上表面形成有Ti膜33a即 最上層的導(dǎo)電層。由于AlCu合金膜33b被Ti膜33a覆蓋,因此,在本實施方式中,能夠降 低圖1所示的接觸部B處的接觸電阻。對此將更加詳細(xì)地進(jìn)行說明。 接觸部B是第二配線圖案17重合在第一配線圖案16上而使第一配線圖案16與 第二配線圖案17電連接的部分。在圖1中,在電極焊盤9與串聯(lián)臂諧振子Sl連接的部分 形成有上述接觸部B,但在壓電基板2上,在與電極焊盤10 13相連的第二配線圖案17與 第一配線圖案16連接的部分也同樣形成有接觸部。 如上所述,在這種接觸部B,在現(xiàn)有的Al膜與A1膜直接接觸的情況下,存在接觸 電阻變高、插入損耗惡化的問題。對應(yīng)于此,在本實施方式中,如圖l所示,第一層疊導(dǎo)電膜 33的最上層的導(dǎo)電膜為厚度10nm的Ti膜33a。另一方面,第二層疊導(dǎo)電膜31的最下層的 導(dǎo)電膜為AlCu合金膜31c。因此,在接觸部B形成AlCu合金/Ti的層疊結(jié)構(gòu)。在這種層疊結(jié)構(gòu)中,能夠使界面的接觸電阻低于A1-A1界面的接觸電阻。因此,能夠減小上述彈性表面 波裝置l中的插入損耗。 在圖2中,第二配線圖案17僅與第一配線圖案16的端部重疊。第二配線圖案17 也可以延伸而覆蓋第一配線圖案16的大部分。 此外,圖4是搭載有本實施方式的彈性表面波裝置1的雙工器的簡要俯視圖。雙 工器3具有構(gòu)成封裝件的封裝基板41。在封裝基板41上通過倒裝式接合安裝有構(gòu)成發(fā)送 濾波器4(參照圖3)的彈性表面波濾波器芯片42及構(gòu)成接收濾波器的彈性表面波濾波器 芯片43。在圖4中,在倒裝式接合之際,使用單點劃線繪制的圓來表示通過凸點接合的部 分。 上述實施方式的彈性表面波裝置1相當(dāng)于該發(fā)送側(cè)的彈性表面波濾波器芯片42, 通過倒裝式接合安裝在封裝基板41上。 圖5是用于對為進(jìn)行比較而準(zhǔn)備的彈性表面波裝置的接觸部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的 示意階梯剖面圖。圖5所示的部分相當(dāng)于上述實施方式中的圖l所示的部分,因此,對與上 述實施方式相同的部分標(biāo)注相同的參照符號。 在圖5所示的比較例的彈性表面波裝置1101中,在壓電基板2上形成有第一層疊 導(dǎo)電膜1102和第二層疊導(dǎo)電膜1104。第一層疊導(dǎo)電膜1102形成IDT電極(未圖示)及反 射器23以及第一配線圖案1103。另一方面,第二層疊導(dǎo)電膜1104形成接合凸點32的電極 焊盤9、與電極焊盤9相連的第二配線圖案1105。而且,在接觸部B,第二配線圖案1105重 疊在第一配線圖案1103上且兩者電連接。 在比較例的彈性表面波裝置1101中,第一層疊導(dǎo)電膜1102具有從上按順序?qū)盈B 了各厚度如下的膜的結(jié)構(gòu),即,AlCu合金膜1102a/Ti膜1102b/Pt膜1102c/NiCr合金膜 1102d = 140/10/85/10 (單位為nm) 。 AlCu合金膜1102a與第一實施方式的情況相同,是含 有1重量X的Cu,余量是Al的AlCu合金膜。另外,NiCr合金膜1102d與上述實施方式中 使用的NiCr合金膜相同。 另一方面,第二層疊導(dǎo)電膜1104具有從上按順序?qū)盈B了各厚度如下的A1膜 1104a/Ti膜1104b/AlCu合金膜1104c的結(jié)構(gòu),即,Al/Ti/AlCu合金=1140/200/500 (單位 為nm)。 AlCu合金膜1104c是含有10重量X的Cu,余量是Al的AlCu合金膜。S卩,與上述 實施方式的第二層疊導(dǎo)電膜同樣形成。因此,在比較例的彈性表面波裝置1101中,在進(jìn)行 倒裝式接合之際,即使使用凸點32進(jìn)行接合,也不易在壓電基板2上產(chǎn)生裂紋。
另一方面,在上述接觸部B,第一層疊導(dǎo)電膜1102的最上層的導(dǎo)電膜是AlCu合金 膜1102a,是以Al為主體的導(dǎo)電膜。第二層疊導(dǎo)電膜1104的最下層的導(dǎo)電膜即AlCu合金 膜1104c重疊在AlCu合金膜1102a上。由此,兩者的界面為AlCu合金膜1104c/AlCu合金 膜1102a。 圖6(a)及(b)表示上述實施方式的彈性表面波裝置1及比較例的彈性表面波裝 置1101的各串聯(lián)臂諧振子Sl的阻抗頻率特性及相位頻率特性。圖7表示上述實施方式的 彈性表面波裝置1及比較例的彈性表面波裝置1101的各串聯(lián)臂諧振子Sl的阻抗史密斯 圓圖,圖8是表示該串聯(lián)臂諧振子的反射系數(shù)S11的回波損耗的圖。在圖6(a)、(b) 圖8 中,實線表示實施方式的結(jié)果,虛線表示比較例的結(jié)果。 從圖6(a)及(b) 圖8可知,尤其從表示阻抗史密斯圓圖及回波損耗的圖7及圖8明確可知,實施方式與比較例相比,能夠在諧振點與反諧振點之間的頻域、即構(gòu)成通頻帶 的頻域中減小插入損耗。 另外,根據(jù)圖8可知,在濾波器通頻帶高域側(cè)肩部、即910 930MHz的范圍內(nèi),與 比較例相比,回波損耗減小。 這是因為降低了連接有第二配線圖案與第一配線圖案的上述接觸部B的接觸電 阻。 因此,本實施方式的彈性表面波裝置1與上述比較例的彈性表面波裝置1101相 比,能夠減小插入損耗。 此外,圖9是表示所述的第一實施方式中的彈性表面波裝置1及比較例的彈性表
面波裝置1101的衰減量頻率特性的圖,實線表示實施方式的結(jié)果,虛線表示比較例的結(jié)
果。從圖9可知,第一實施方式與比較例相比,能夠?qū)⒆钚〔迦霌p耗改善0. 18dB。 另外,在上述實施方式的彈性表面波裝置1中,在制造工序中實施基于加熱的退
火處理,由此,能夠進(jìn)一步改善插入損耗。參照圖10及圖ll對該情況進(jìn)行說明。 圖10表示在上述實施方式的彈性表面波裝置的制造之際,實施了以28(TC的溫度
維持60分鐘的退火處理的情況下的串聯(lián)臂諧振子的阻抗史密斯圓圖、及沒有實施該退火
處理的情況下的阻抗史密斯圓圖。圖ll是表示實施了上述退火處理的情況下的串聯(lián)臂諧
振子的反射特性的回波損耗及沒有實施退火處理的情況下的串聯(lián)臂諧振子的反射特性的
回波損耗的圖。實線表示退火處理后的特性,虛線表示沒有實施退火處理的情況下的特性。 從圖10及圖11可知,通過實施退火處理,能夠改善諧振子特性,進(jìn)一步減小插入損耗。 該退火處理是在晶片狀態(tài)下形成彈性表面波裝置1的電極結(jié)構(gòu)、形成絕緣膜24之 后,且在切割成各自的彈性表面波濾波器芯片之前進(jìn)行的加熱處理。該加熱可以通過如下 等方法進(jìn)行,即,使晶片通過退火爐的方法,或者使用適當(dāng)?shù)募訜崞鬟M(jìn)行加熱的方法。退火 處理的溫度及時間根據(jù)使用的晶片及電極而有所不同,但只要能夠使第一層疊導(dǎo)電膜的最 上層的A1系導(dǎo)電膜的氧化層還原,可以設(shè)定為適當(dāng)?shù)臈l件。例如,在230 28(TC左右的溫 度下維持60 360分鐘左右即可。 由于第一層疊導(dǎo)電膜的最上層的導(dǎo)電膜由A1或以A1為主體的合金構(gòu)成,因此, 在表面具有氧化層的情況下,通過上述退火處理,也能夠使該氧化層還原,從而降低接觸電 阻。 圖12是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的彈性波裝置的要部的示意主視剖面 圖。彈性表面波裝置101除第一層疊導(dǎo)電膜及上述接觸部的結(jié)構(gòu)不同之外,其他結(jié)構(gòu)與第 一實施方式的彈性表面波裝置1同樣。因此,參照圖12主要說明不同的部分,對于其他部 分通過援引第一實施方式的說明而予以省略。 在彈性表面波裝置IOI中,在壓電基板2上形成有第一層疊導(dǎo)電膜102、第二層疊 導(dǎo)電膜104。第一層疊導(dǎo)電膜102用于形成IDT、反射器23及與上述結(jié)構(gòu)相連的第一配線 圖案103。另一方面,第二層疊導(dǎo)電膜104用于形成電極焊盤9及與電極焊盤9相連的第二 配線圖案105。在電極焊盤9上使用凸點32進(jìn)行接合。 另一方面,在本實施方式中,在第一配線圖案103與第二配線圖案105層疊而電連 接的接觸部B層疊有層間導(dǎo)電膜106。
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第一層疊導(dǎo)電膜102具有從上按順序?qū)盈B了 AlCu合金膜102a/Ti膜102b/Pt 膜102c/NiCr合金膜102d的結(jié)構(gòu)。各導(dǎo)電膜的厚度為AlCu合金/Ti/Pt/NiCr合金= 140/10/85/10 (單位為nm)。因此,主要的電極層是厚度為140nm的AlCu合金膜102a、厚度 為85nm的Pt膜102c 。 由此,由于具備除Cu、Au及Ag之外密度大于Al的Pt膜102c作為主電極層,因此 耐電力性優(yōu)越,且耐氧化性也優(yōu)越。 另一方面,AlCu合金膜102a由含有1重量X的Cu,余量為Al的Al系合金形成。 因此,耐氧化性優(yōu)越。 另一方面,第二層疊導(dǎo)電膜104具有從上按順序?qū)盈B了 Al膜104a/Ti膜104b/ AlCu合金膜104c的結(jié)構(gòu)。厚度為Al/Ti/AlCu合金二 1140/200/500 (單位為nm)。由此, 厚度為1140nm及500nm的Al膜104a及AlCu合金膜104c作為主要的電極層。Ti膜104b 作為阻擋層。此外,AlCu合金膜104c由含有10重量X的Cu,余量為Al的Al系合金膜形成。
層間導(dǎo)電膜106由Ti構(gòu)成,其厚度在本實施方式中為100nm。此外,層間導(dǎo)電膜 106的厚度并不局限于IOO咖,只要在5nm以上就能夠作為層間導(dǎo)電膜充分地發(fā)揮作用。但 當(dāng)層間導(dǎo)電膜106的厚度過厚時,電阻變大,因此優(yōu)選200nm以下。 在本實施方式中,在電極焊盤9中,由于最下層的導(dǎo)電膜為上述的AlCu合金膜 104c,即由Al系合金膜構(gòu)成,因此比較柔軟,從而在進(jìn)行使用了凸點32的倒裝式接合之際, 不易在壓電基板2產(chǎn)生裂紋。 此外,在接觸部B,第二配線圖案105重疊于第一配線圖案103上而實現(xiàn)電連接。 這里,在第二層疊導(dǎo)電膜104的位于最下層的AlCu合金膜104c與第一層疊導(dǎo)電膜102的 最上層的導(dǎo)電膜即AlCu合金膜102a之間,配置有層間導(dǎo)電膜106。因此,不存在A1系膜彼 此接觸的界面。由此,在本實施方式中,也能夠?qū)崿F(xiàn)接觸部的接觸電阻的降低,從而能夠改 善插入損耗。參照圖13及圖14對該情況進(jìn)行說明。 圖13表示上述第二實施方式的彈性表面波裝置101及所述的比較例的彈性表面 波裝置1101的各串聯(lián)臂諧振子Sl的阻抗史密斯圓圖,圖14是表示各串聯(lián)臂諧振子的反射 特性Sll的回波損耗的圖。此外,在圖13及圖14中,實線表示第二實施方式的結(jié)果,虛線 表示比較例的結(jié)果。從圖13及圖14可知,第二實施方式與比較例相比,也能夠減小插入損耗。 另外,圖15是表示第二實施方式及比較例的彈性表面波裝置的衰減量頻率特性 的圖,實線表示第二實施方式的結(jié)果,虛線表示比較例的結(jié)果。從圖15可知,第二實施方式 與比較例相比,能夠?qū)⒆钚〔迦霌p耗改善0. 16dB。 另外,在具有上述層間導(dǎo)電膜106的第二實施方式中,通過實施基于加熱的退火
處理,能夠進(jìn)一步改善插入損耗。參照圖16及圖17對該情況進(jìn)行說明。 圖16表示在第二實施方式的彈性表面波裝置101的制造之際,實施了以28(TC的
溫度維持1小時的退火處理的情況下的串聯(lián)臂諧振子的阻抗史密斯圓圖、及沒有實施該退
火處理的情況下的該串聯(lián)臂諧振子的阻抗史密斯圓圖。圖17是表示實施了退火處理的情
況及沒有實施退火處理的情況下的各反射特性的回波損耗。實線表示退火后的特性,虛線
表示沒有進(jìn)行退火處理的情況下的特性。
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從圖16及圖17可知,通過實施上述退火處理,能夠進(jìn)一步減小插入損耗。
作為第三實施方式,制作與第二實施方式的彈性表面波裝置101同樣的彈性表面 波裝置。但在制作第三實施方式的彈性表面波裝置之際,在切割角為126°的LiNb(^基板 上以220nm的厚度形成Si02膜,對形成IDT和反射器的部分進(jìn)行蝕刻之后,賦以金屬膜而形 成第一層疊導(dǎo)電膜。在第一層疊導(dǎo)電膜中,從上按順序使AlCu合金膜、Ti膜、Pt膜/NiCr 合金膜形成為140/10/85/10 (單位為nm)的厚度。AlCu合金膜含有1重量X的Cu,余量為 Al,NiCr合金膜與第一實施方式相同。IDT的電極指間距為2ym,占空比(亍"工一于 < )為 0.5。另外,第二層疊導(dǎo)電膜與第一實施方式相同。進(jìn)一步形成Si02膜使其厚度為lOOOnm, 之后以50nm的厚度形成頻率調(diào)整用的SiN膜,形成絕緣膜24。 此夕卜,LiNb03基板的切割角也可以為124° 128° , Pt膜厚也可以70 90nm、 AlCu合金膜厚也可以為80 140nm。在以X軸為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)了所述切割角且以Y軸為法 線的面上形成有IDT,以使彈性表面波沿X軸方向傳描。 根據(jù)第三實施方式,由于沒有將Cu用于IDT,因此不易因氧化產(chǎn)生特性的劣化。由 此,提高耐氣候可靠性。 接下來,為了與第三實施方式的彈性表面波裝置進(jìn)行比較,準(zhǔn)備第二比較例的彈
性表面波裝置,其除了按照現(xiàn)有例使用從上開始以10/100/10nm的厚度成膜Ti/Pt/NiCr合
金而構(gòu)成的Pt膜來代替第一層疊導(dǎo)電膜之外,其余與第三實施方式同樣地形成。圖18是表
示第三實施方式的彈性表面波裝置與上述第二比較例的彈性表面波裝置的衰減量頻率特
性的圖。從圖18可知,與第二比較例相比,第三實施方式將最小插入損耗改善了約0. 26dB。 這是通過在IDT中加入AlCu合金膜從而降低了歐姆損耗的效果。 此外,將比Al密度高的高密度金屬用于IDT的結(jié)構(gòu)是一種能夠獲得充分的反射系
數(shù)的的公知技術(shù)。作為比密度為2699(kg/m3)的A1高的金屬,除Pt之外,還可以舉出Au、
Cu、Ta、W、Ag、Ni、Mo、NiCr、Cr、Ti。其中,Cu及Ag容易被氧化。并且,Au的耐電力性低。
因此,優(yōu)選使用除了 Cu、Ag及Au以外的高密度金屬。 然而,除了容易被氧化的Cu和Ag、耐電力性弱的Au之外,其他的上述金屬都是電 阻系數(shù)大的金屬。因此,若僅將密度高的金屬作為主電極,則會因歐姆電阻增加而導(dǎo)致?lián)p 耗。與此相對,在本發(fā)明中,通過將Al等電阻系數(shù)小的金屬與Pt等密度高的金屬進(jìn)行組合, 能夠維持充分的反射系數(shù),同時減小歐姆損耗。作為密度高的金屬,優(yōu)選密度為21400 (kg/ m3)的Pt、密度為16678 (kg/m3)的Ta、密度為19265 (kg/m3)的W、密度為10219 (kg/m3)的Mo 等密度在10000 (kg/m3)以上的金屬。特別是由于熔點在200(TC以下的Pt容易通過蒸鍍而 成膜,因此更加優(yōu)選。 各導(dǎo)電膜的成膜方法沒有特別局限性,可以使用適當(dāng)?shù)奈g刻法或剝離法等而形 成。圖19(a) (g)是表示第一實施方式的彈性表面波裝置中的第一、第二層疊導(dǎo)電膜的 形成方法的實施方式的各示意主視剖面圖。 首先,如圖19(a)所示,在壓電基板2上通過抗蝕劑涂敷而形成第一抗蝕圖案51。
接下來,如圖19 (b)所示,通過光刻法在第一抗蝕圖案51上形成開口部51a。開口 部51a相當(dāng)于形成第一層疊導(dǎo)電膜的部分。 接下來,如圖19(c)所示,形成第一層疊導(dǎo)電膜52。在圖19(c)中,第一層疊導(dǎo)電 膜52圖示為單一的導(dǎo)電膜,但像上述實施方式那樣,依次形成多層導(dǎo)電層。所述各導(dǎo)電層的形成可以通過蒸鍍、電鍍、或者濺射等適當(dāng)?shù)谋∧ば纬煞椒▉磉M(jìn)行。 之后,如圖19(d)所示,使用溶劑去除上述第一抗蝕圖案51。即,通過剝離法將第 一抗蝕圖案51上的不需要的金屬膜也同時去除。這樣,如圖19(d)所示,能夠?qū)⒌谝粚盈B 導(dǎo)電膜52形成在壓電基板2上。該第一層疊導(dǎo)電膜52形成上述的IDT電極、反射器以及 第一配線圖案。之后,如圖19(e)所示,將第二抗蝕圖案53形成為開口部53a在形成第二 層疊導(dǎo)電膜的部分具有開口部。接下來,將圖19(f)所示的第二層疊導(dǎo)電膜54形成為具有 接觸部B,并通過剝離法去除第二抗蝕圖案53和不需要的金屬膜。之后,如圖19(g)所示, 接合凸點32。 另外,圖20是用于說明形成第二實施方式的第一、第二層疊導(dǎo)電膜及層間導(dǎo)電膜 的工序的各示意主視剖面圖。 第二實施方式與第一實施方式的制造方法相同,在壓電基板2上形成未圖示的第 一抗蝕圖案,之后,依次形成構(gòu)成第一層疊導(dǎo)電膜的各導(dǎo)電層,并通過剝離法去除第一抗蝕 圖案與不需要的金屬膜,由此,形成如圖20 (a)所示的第一層疊導(dǎo)電膜61 。之后,如圖20 (b) 所示,形成將形成層間導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第二抗蝕圖案62,并在整個面上形成用 于構(gòu)成層間導(dǎo)電膜63的Ti膜,之后通過剝離法去除第二抗蝕圖案與第二抗蝕圖案62上的 不需要的Ti膜。 之后,如圖20(d)所示,以覆蓋層間導(dǎo)電膜63的至少一部分且形成接觸部B的方 式形成第二層疊導(dǎo)電膜64。第二層疊導(dǎo)電膜64可以與第一實施方式的第二層疊導(dǎo)電膜同 樣地形成。這里,由于使用第二抗蝕圖案62形成由Ti構(gòu)成的層間導(dǎo)電膜63,因此,作為第 三抗蝕圖案,可以在形成開口部相當(dāng)于形成第二層疊導(dǎo)電膜64的部分的抗蝕圖案之后,實 施同樣的方法形成。之后,如圖20(e)所示在第二層疊導(dǎo)電膜64上形成凸點32。
圖21是用于說明本發(fā)明第四實施方式所涉及的彈性表面波裝置的要部的局部剖 開的主視剖面圖,是相當(dāng)于第二實施方式中所示的圖12的圖。第四實施方式的彈性表面波 裝置301除了第一層疊導(dǎo)電膜102在最上部具有Ti膜102e之外,其他結(jié)構(gòu)與第二實施方 式相同。因此,對同一部分標(biāo)注同一參照符號而省略說明。在本實施方式中,第一層疊導(dǎo)電 膜102具有從上按順序?qū)盈B了 Ti膜102e/AlCu合金膜102a/Ti膜102b/Pt膜102c/NiCr 合金膜102d的結(jié)構(gòu)。最上部的Ti膜102e的厚度在其他導(dǎo)電膜與第二實施方式的情況相 同時設(shè)為10nm。 另外,第二層疊導(dǎo)電膜104與第二實施方式相同,具有從上按順序?qū)盈B了 Al膜 104a/Ti膜104b/AlCu合金膜104c的結(jié)構(gòu),厚度與第二實施方式相同。因此,本實施方式與 第二實施方式同樣具有能夠可靠地防止壓電基板2的裂紋的效果。進(jìn)而,由于第一層疊導(dǎo) 電膜102在最上部具有Ti膜102e,因此通過Ti膜102e來保護主要的電極層即AlCu合金 膜102a的表面。例如,雖然在形成層間導(dǎo)電膜106和第二層疊導(dǎo)電膜104之際使用顯影液 等,但AlCu合金膜102a不易因顯影液等而受到損傷。由此,能夠防止電特性的劣化。
另外,在接觸部B,在第二層疊導(dǎo)電膜104的由A1系導(dǎo)電膜構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜 即AlCu合金膜104c與第一層疊導(dǎo)電膜102的最上層導(dǎo)電膜即Ti膜之間,配置有由Ti膜 構(gòu)成的層間導(dǎo)電膜106。層間導(dǎo)電膜106的厚度與第二實施方式的情況相同,為100nm。與 第二實施方式同樣,能夠降低接觸電阻。由此,能夠進(jìn)一步改善彈性表面波裝置301的插入 損耗。此外,Ti膜106的厚度并不局限于100nm,這一點與第二實施方式相同。
此外,在所述第一 第四實施方式中,例示了將本發(fā)明的彈性表面波裝置適用于 圖3所示的便攜式電話機用雙工器的發(fā)送濾波器的實例,但本發(fā)明所涉及的彈性波裝置并 不僅僅用于便攜式電話機的發(fā)送濾波器,還可以廣泛地用于各種帶通濾波器或彈性波諧振 子等。 另外,本發(fā)明也能夠用于彈性表面波裝置以外的彈性波裝置,例如彈性界面波裝 置。圖22(a)是示意性表示適用本發(fā)明的彈性界面波裝置的一例的主視剖面圖,圖22(b) 是表示其要部的示意主視剖面圖。在彈性界面波裝置201中,在壓電基板202與介電體232 之間形成有電極231。根據(jù)本發(fā)明,該電極231具有IDT、與IDT連接的第一配線、與電極 焊盤203、206連接的第二配線圖案。上述電極結(jié)構(gòu)由第一層疊導(dǎo)電膜與第二層疊導(dǎo)電膜構(gòu) 成。通過第一層疊導(dǎo)電膜形成IDT及與IDT連接的第一配線。通過第二層疊導(dǎo)電膜形成電 極焊盤203、206以及與電極焊盤203、206相連的第二配線圖案。IDT、第一配線圖案及第二 配線圖案與上述實施方式相同。 在介電體232上形成有多個貫通孔,而使電極焊盤203、206分別露出。如圖22(b) 所示,在貫通孔內(nèi)設(shè)有底凸點金屬層234、235。在底凸點金屬層235上設(shè)有金屬凸點207。 這里,第二配線圖案重疊在第一配線圖案的一部分上,并設(shè)置有至少一個接觸部216。在這 樣的彈性界面波裝置中,根據(jù)本發(fā)明,能夠防止接觸部216處第一層疊導(dǎo)電膜與第二層疊 導(dǎo)電膜的接觸電阻。從而能夠減小插入損耗。
權(quán)利要求
一種彈性波裝置,其特征在于,具備壓電基板、形成在所述壓電基板上的第一層疊導(dǎo)電膜、形成在所述壓電基板上的第二層疊導(dǎo)電膜,其中,通過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該IDT連接的第一配線圖案,通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案,至少具有一個所述第二配線圖案與所述第一配線圖案重疊而成的接觸部,所述第二層疊導(dǎo)電膜具有由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜,所述第一層疊導(dǎo)電膜具有由Ti構(gòu)成的最上層導(dǎo)電膜、比所述最上層導(dǎo)電膜靠下方配置的由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜。
2. —種彈性波裝置,其特征在于,具備壓電基板、形成在所述壓電基板上的第一層疊導(dǎo)電膜、形成在所述壓電基板上的 第二層疊導(dǎo)電膜,其中,通過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該IDT連接的第一配線 圖案,通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案, 在所述第二配線圖案與所述第一配線圖案重疊的至少一個接觸部中還具備層疊在所述第一 、第二配線圖案之間的層間導(dǎo)電膜,所述第二層疊導(dǎo)電膜具有由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜, 所述第一層疊導(dǎo)電膜的最上層導(dǎo)電膜通過由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜而形成。
3. —種彈性波裝置,其特征在于,具備壓電基板、形成在所述壓電基板上的第一層疊導(dǎo)電膜、形成在所述壓電基板上的 第二層疊導(dǎo)電膜,其中,通過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該IDT連接的第一配線 圖案,通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相連的第二配線圖案, 在所述第二配線圖案與所述第一配線圖案重疊的至少一個接觸部中還具備層疊在所述第一 、第二配線圖案之間的層間導(dǎo)電膜,所述第二層疊導(dǎo)電膜具有由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的最下層導(dǎo)電膜, 所述第一層疊導(dǎo)電膜具有由Ti構(gòu)成的最上層導(dǎo)電膜、比所述最上層導(dǎo)電膜靠下方配置的由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的彈性波裝置,其特征在于, 所述層間導(dǎo)電膜由Ti構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的彈性波裝置,其特征在于, 所述第一層疊導(dǎo)電膜還具有高密度導(dǎo)電膜,所述高密度導(dǎo)電膜層疊在比所述Al系導(dǎo)電膜靠下方的位置,且由除Cu、 Au及Ag之外密度大于Al的金屬或以該金屬為主體的合金 構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的彈性波裝置,其特征在于,在所述第一層疊導(dǎo)電膜中,密度大于A1的所述金屬為Pt。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的彈性波裝置,其特征在于,在所述第一層疊導(dǎo)電膜中,還具備層疊在所述A1系導(dǎo)電膜和所述高密度導(dǎo)電膜之間 的Ti膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的彈性波裝置,其特征在于, 所述第二層疊導(dǎo)電膜還包括比所述最下層導(dǎo)電膜靠上方配置的Ti膜;比該Ti膜靠上方配置且由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的A1系導(dǎo)電膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的彈性波裝置,其特征在于, 還具備封裝件,具有所述壓電基板及第一、第二層疊導(dǎo)電膜的彈性波濾波器芯片倒裝式接合于所述封裝件。
10. —種彈性波裝置的制造方法,所述彈性波裝置具備壓電基板、形成在壓電基板上的 第一、第二層疊導(dǎo)電膜,通過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該 IDT相連的第一配線圖案,通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相 連的第二配線圖案,所述第二配線圖案在至少一個接觸部重疊在所述第一配線圖案上,所述彈性波裝置的制造方法的特征在于,包括在壓電基板上形成將形成所述第一層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第一抗蝕圖案的 工序;為了形成所述第一層疊導(dǎo)電膜,按順序至少形成由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜及Ti膜的工序;通過剝離法去除所述第一抗蝕圖案和第一抗蝕圖案上不需要的金屬膜的工序; 在所述壓電基板上形成將形成所述第二層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第二抗蝕圖案的工序;為了形成所述第二層疊導(dǎo)電膜,至少形成由A1或以A1為主體的合金構(gòu)成的A1系導(dǎo)電 膜的工序。
11. 一種彈性波裝置的制造方法,所述彈性波裝置具備壓電基板、形成在壓電基板上的 第一、第二層疊導(dǎo)電膜,通過所述第一層疊導(dǎo)電膜至少形成具有多根電極指的IDT及與該 IDT相連的第一配線圖案,通過所述第二層疊導(dǎo)電膜至少形成電極焊盤及與該電極焊盤相 連的第二配線圖案,所述第二配線圖案在至少一個接觸部重疊在所述第一配線圖案上,所述彈性波裝置的制造方法的特征在于,包括在壓電基板上形成將形成所述第一層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第一抗蝕圖案的 工序;為了形成所述第一層疊導(dǎo)電膜,形成由A1或以A1為主體的合金構(gòu)成的A1系導(dǎo)電膜的 工序;通過剝離法去除所述第一抗蝕圖案和第一抗蝕圖案上不需要的金屬膜的工序; 形成將至少包括所述接觸部的部分作為開口部的第二抗蝕圖案的工序; 形成用于形成所述層間導(dǎo)電膜的金屬膜的工序;通過剝離法去除所述第二抗蝕圖案和第二抗蝕圖案上的不需要的金屬膜的工序; 在所述壓電基板上形成將形成所述第二層疊導(dǎo)電膜的部分作為開口部的第三抗蝕圖 案的工序;為了形成所述第二層疊導(dǎo)電膜,形成由A1或以A1為主體的合金構(gòu)成的A1系導(dǎo)電膜的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的彈性波裝置的制造方法,其特征在于,還具備 在形成用于形成所述第一層疊導(dǎo)電膜的Al系導(dǎo)電膜之前,按順序形成由除Cu、Au及Ag之外密度大于A1的金屬或以該金屬為主體的合金構(gòu)成的高密度金屬膜及Ti膜的工序; 在形成用于形成所述第二層疊導(dǎo)電膜的Al系導(dǎo)電膜之后,按順序形成Ti膜及由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的A1系導(dǎo)電膜的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性波裝置及其制造方法,所述彈性波裝置在使用了凸點的倒裝式接合時,不僅不易在壓電基板上產(chǎn)生裂紋,還能夠降低配線圖案彼此的電連接部即接觸部的接觸電阻,改善插入損耗。所述彈性波裝置(1)在壓電基板(2)上形成第一、第二層疊導(dǎo)電膜,通過第一層疊導(dǎo)電膜(33)形成IDT電極及第一配線圖案(16),通過第二層疊導(dǎo)電膜(31)形成連接凸點(32)的電極焊盤(9)及第二配線圖案(17),形成至少一個第二配線圖案(17)重合在第一配線圖案(16)上而使兩者電連接的接觸部(B),第一層疊導(dǎo)電膜(33)的最上層導(dǎo)電膜由Ti膜(33a)構(gòu)成,第二層疊導(dǎo)電膜(31)的最下層導(dǎo)電膜是由Al或以Al為主體的合金構(gòu)成的Al系導(dǎo)電膜(31c)。
文檔編號H03H3/08GK101765971SQ200880100519
公開日2010年6月30日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者山崎央, 田中伸拓 申請人:株式會社村田制作所