特開 2023-141885 弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141885

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20230928BHJP

   H03H 3/08 20060101ALI20230928BHJP

   H03H 9/64 20060101ALI20230928BHJP

   H03H 9/72 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

H03H9/25 C

H03H3/08

H03H9/64 Z

H03H9/72

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022048451

(22)【出願日】2022-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】川原 尚由

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】一ノ瀬 諭

【テーマコード（参考）】

5J097

【Ｆターム（参考）】

5J097AA01

5J097BB02

5J097BB15

5J097BB17

5J097DD19

5J097DD28

5J097EE08

5J097EE09

5J097FF03

5J097HA02

5J097HA03

5J097HA04

5J097KK09

5J097KK10

(57)【要約】

【課題】電気抵抗が高くなることを抑制した弾性波デバイスを提供すること。
【解決手段】弾性波デバイス１００は、上面３０と下面３２とを有し、上面３０は、第１領域４０と、第１領域４０より下面３２の近くに位置する第２領域４２と、第１領域４０と第２領域４２との間の斜めに傾いた側面４６を有する段差４４と、を有する基板１０と、第１領域４０に設けられた弾性波素子１８と、第２領域４２に設けられた第１の部分５２と、第１の部分５２から連続し、段差４４の側面４６に沿って第１の部分５２より盛り上がって設けられ、先端５６が段差４４の側面４６上に位置する第２の部分５４と、を有する金属層５０と、金属層５０の第１の部分５２と第２の部分５４とに重なって第２領域４２から第１領域４０にかけて設けられ、弾性波素子１８に電気的に接続する金属層６０とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、前記第１面は、第１領域と、前記第１領域より前記第２面の近くに位置する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の斜めに傾いた側面を有する段差と、を有する基板と、
前記第１領域に設けられた弾性波素子と、
前記第２領域に設けられた第１の部分と、前記第１の部分から連続し、前記段差の前記側面に沿って前記第１の部分より盛り上がって設けられ、先端が前記段差の前記側面上に位置する第２の部分と、を有する第１金属層と、
前記第１金属層の前記第１の部分と前記第２の部分とに重なって前記第２領域から前記第１領域にかけて設けられ、前記弾性波素子に電気的に接続する第２金属層と、を備える弾性波デバイス。

【請求項2】

前記基板は、支持基板と前記支持基板上に接合された圧電基板とを含み、前記第１領域は前記圧電基板の上面であり、前記段差は前記圧電基板を貫通して設けられ、前記段差の前記側面は前記圧電基板の側面を含む、請求項１に記載の弾性波デバイス。

【請求項3】

平面視において、前記段差の前記側面では前記第２金属層の全体が前記第１金属層の前記第２の部分に重なっている、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項4】

断面視において、前記第１金属層の前記第２の部分の前記先端側に位置する第１箇所での前記段差の前記側面に垂直な方向の厚さは、前記第１金属層の前記第２の部分の前記第１箇所より前記段差の下側に位置する第２箇所での前記段差の前記垂直な方向の厚さ以下である、請求項１から３のいずれか一向に記載の弾性波デバイス。

【請求項5】

前記基板内に前記第１面から前記第２面に貫通して設けられ、平面視において前記第１金属層の前記第１の部分と重なり、前記第１金属層の前記第１の部分に接触するビア配線を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。

【請求項7】

請求項６に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。

【請求項8】

第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、前記第１面は、弾性波素子が形成された第１領域と、前記第１領域より前記第２面の近くに位置する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の斜めに傾いた側面を有する段差と、を有する基板の前記第１面上に、前記第２領域を露出する開口を有し、前記開口の側面が前記段差の前記側面上に位置するマスク層を形成する工程と、
前記マスク層をマスクとして第１金属層を成膜する工程と、
前記第１金属層を成膜した後、前記マスク層を除去する工程と、
前記マスク層を除去した後、前記第２領域に設けられた前記第１金属層の第１の部分と前記段差の側面に沿って前記第１の部分より盛り上がって設けられた前記第１金属層の第２の部分とに重なって前記第２領域から前記第１領域にかけて延びて前記弾性波素子に電気的に接続する第２金属層を形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法。

【請求項9】

前記マスク層を除去する工程は、前記第１金属層の成膜によって前記第１金属層に形成されたバリが前記マスク層の除去後に前記段差の側面に沿って倒れているように前記マスク層を除去する、請求項８に記載の弾性波デバイスの製造方法。

【請求項10】

前記第１金属層を成膜する工程は、スパッタリング法または蒸着法を用いて前記開口で露出した前記第２領域から前記開口の側面にかけて前記第１金属層を成膜し、
前記マスク層を除去する工程は、前記バリが前記マスク層の除去後に倒れているように液体を用いて前記マスク層を除去する、請求項９に記載の弾性波デバイスの製造方法。

【請求項11】

前記マスク層を除去する工程は、前記バリが前記マスク層の除去後に倒れているように前記液体を乾燥させる工程を含む、請求項１０に記載の弾性波デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

支持基板に圧電基板を接合した基板を用い、支持基板上から圧電基板の傾斜側面を介して圧電基板上に延びる配線を形成することが知られている（例えば特許文献１）。また、配線を形成したときに、配線の端部にバリと呼ばれる突起部が形成されることがある。そこで、バリの発生を抑制する製造方法が提案されている（例えば特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１５／０９８６７８号

【特許文献2】特開２００５－１６６９７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

基板の上面に、弾性波素子が形成された第１領域と第１領域よりも基板の下面の近くに位置する第２領域とが形成されている場合に、第２領域から第１領域と第２領域の間の段差の側面を介して第１領域に金属層を設ける場合がある。この場合に、金属層が第１領域と第２領域の間の段差の側面で薄くなり、電気抵抗が高くなってしまうことがある。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、電気抵抗が高くなることを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、前記第１面は、第１領域と、前記第１領域より前記第２面の近くに位置する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の斜めに傾いた側面を有する段差と、を有する基板と、前記第１領域に設けられた弾性波素子と、前記第２領域に設けられた第１の部分と、前記第１の部分から連続し、前記段差の前記側面に沿って前記第１の部分より盛り上がって設けられ、先端が前記段差の前記側面上に位置する第２の部分と、を有する第１金属層と、前記第１金属層の前記第１の部分と前記第２の部分とに重なって前記第２領域から前記第１領域にかけて設けられ、前記弾性波素子に電気的に接続する第２金属層と、を備える弾性波デバイスである。

【0007】

上記構成において、前記基板は、支持基板と前記支持基板上に接合された圧電基板とを含み、前記第１領域は前記圧電基板の上面であり、前記段差は前記圧電基板を貫通して設けられ、前記段差の前記側面は前記圧電基板の側面を含む構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、平面視において、前記段差の前記側面では前記第２金属層の全体が前記第１金属層の前記第２の部分に重なっている構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、断面視において、前記第１金属層の前記第２の部分の前記先端側に位置する第１箇所での前記段差の前記側面に垂直な方向の厚さは、前記第１金属層の前記第２の部分の前記第１箇所より前記段差の下側に位置する第２箇所での前記段差の前記垂直な方向の厚さ以下である構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記基板内に前記第１面から前記第２面に貫通して設けられ、平面視において前記第１金属層の前記第１の部分と重なり、前記第１金属層の前記第１の部分に接触するビア配線を備える構成とすることができる。

【0011】

本発明は、上記に記載の弾性波デバイスを含むフィルタである。

【0012】

本発明は、上記に記載のフィルタを含むマルチプレクサである。

【0013】

本発明は、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有し、前記第１面は、弾性波素子が形成された第１領域と、前記第１領域より前記第２面の近くに位置する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の斜めに傾いた側面を有する段差と、を有する基板の前記第１面上に、前記第２領域を露出する開口を有し、前記開口の側面が前記段差の前記側面上に位置するマスク層を形成する工程と、前記マスク層をマスクとして第１金属層を成膜する工程と、前記第１金属層を成膜した後、前記マスク層を除去する工程と、前記マスク層を除去した後、前記第２領域に設けられた前記第１金属層の第１の部分と前記段差の側面に沿って前記第１の部分より盛り上がって設けられた前記第１金属層の第２の部分とに重なって前記第２領域から前記第１領域にかけて延びて前記弾性波素子に電気的に接続する第２金属層を形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法である。

【0014】

上記構成において、前記マスク層を除去する工程は、前記第１金属層の成膜によって前記第１金属層に形成されたバリが前記マスク層の除去後に前記段差の側面に沿って倒れているように前記マスク層を除去する構成とすることができる。

【0015】

上記構成において、前記第１金属層を成膜する工程は、スパッタリング法または蒸着法を用いて前記開口で露出した前記第２領域から前記開口の側面にかけて前記第１金属層を成膜し、前記マスク層を除去する工程は、前記バリが前記マスク層の除去後に倒れているように液体を用いて前記マスク層を除去する構成とすることができる。

【0016】

上記構成において、前記マスク層を除去する工程は、前記バリが前記マスク層の除去後に倒れているように前記液体を乾燥させる工程を含む構成とすることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）近傍における平面図である。

【図2】図２（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの平面図、図２（ｂ）は、図１（ａ）における段差近傍を拡大した断面図である。

【図3】図３は、実施例１における弾性波素子の平面図である。

【図4】図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その１）である。

【図5】図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その２）である。

【図6】図６（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その３）である。

【図7】図７（ａ）は、比較例１に係る弾性波デバイスの断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）における段差近傍を拡大した断面図である。

【図8】図８（ａ）は、比較例２に係る弾性波デバイスの断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）における段差近傍を拡大した断面図である

【図9】図９（ａ）は、比較例３に係る弾性波デバイスの断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）における段差近傍を拡大した断面図である。

【図10】図１０（ａ）から図１０（ｅ）は、比較例３においてバリが形成される工程を示す断面図である。

【図11】図１１（ａ）から図１１（ｅ）は、実施例１においてバリが形成される工程を示す断面図である。

【図12】図１２は、金属層の第２の部分の他の形状の例を示す断面図である。

【図13】図１３（ａ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面図、図１３（ｂ）は、実施例２における弾性波素子の断面図である。

【図14】図１４は、実施例３に係るフィルタの回路図である。

【図15】図１５は、実施例４に係るデュプレクサのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

【実施例0020】

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）近傍における平面図である。図２（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の平面図、図２（ｂ）は、図１（ａ）における段差４４近傍を拡大した断面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、弾性波デバイス１００は、支持基板１２の上面に圧電基板１４が接合された基板１０を備える。基板１０は、支持基板１２と圧電基板１４の間に絶縁層１６が設けられていてもよい。支持基板１２は、例えばサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板、またはシリコン基板である。圧電基板１４は、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。支持基板１２の線膨張係数は圧電基板１４の線膨張係数よりも小さい。絶縁層１６は、例えば酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、または窒化シリコン層等の単層膜もしくはこれらを含む積層膜である。

【0021】

基板１０は、支持基板１２上に圧電基板１４が設けられた領域と、圧電基板１４が設けられていない領域と、を有する。このため、基板１０の上面３０は、略平坦な第１領域４０と、第１領域４０よりも基板１０の下面３２の近くに位置する略平坦な第２領域４２と、を有する。基板１０の上面３０のうち第１領域４０は圧電基板１４の上面であり、第２領域４２は支持基板１２の上面である。第１領域４０と第２領域４２との間には段差４４が形成されていて、段差４４の側面４６は斜めに傾いた傾斜面となっている。段差４４の側面４６は、圧電基板１４の側面であり、絶縁層１６が設けられている場合では圧電基板１４と絶縁層１６の側面である。基板１０の下面３２は略平坦である。図１（ｂ）においては、図の明瞭化のために、第１領域４０と第２領域４２との間の段差４４の側面４６にハッチングを付している。

【0022】

圧電基板１４の上面に弾性波素子１８が設けられている。すなわち、基板１０の上面３０の第１領域４０に弾性波素子１８が設けられている。圧電基板１４が設けられていない領域において、支持基板１２を貫通するビア配線２０が設けられている。すなわち、基板１０の上面３０の第２領域４２の下方に、基板１０の上面３０から下面３２にかけて貫通するビア配線２０が設けられている。基板１０の下面３２に、ビア配線２０に接触する端子２２が設けられている。端子２２は、弾性波素子１８を外部と接続するためのフットパッドである。ビア配線２０および端子２２は、例えば銅層、アルミニウム層、白金層、ニッケル層、または金層等の金属層である。

【0023】

第２領域４２から第１領域４０と第２領域４２の間との段差４４の側面４６にかけて金属層５０が設けられている。金属層５０は、第２領域４２に設けられた第１の部分５２と、第１の部分５２から連続し、段差４４の側面４６に沿って第１の部分５２より盛り上がって設けられた第２の部分５４と、を有する。第１の部分５２は、平面視において、ビア配線２０に重なってビア配線２０に接触している。第１の部分５２は、平面視において、ビア配線２０より大きく、ビア配線２０全体を覆っている。第２の部分５４の先端５６は段差４４の側面４６上に位置している。金属層５０はパッドとしての役割を担う。

【0024】

金属層５０は、周縁部に突起部５８を有する。突起部５８は、金属層５０を形成するときに生じたバリにより形成される。バリは、金属層５０の第１の部分５２の周縁部だけでなく、第２の部分５４の周縁部にも形成される。しかしながら、第２の部分５４に形成されたバリは、第１の部分５２に形成されたバリに比べて倒れていて、段差４４の側面４６に沿うように設けられている。この点の詳細については後述する。金属層５０は、例えばチタン層、窒化チタン層、ニッケル層、タングステン層、クロム層、錫層、または白金層等である。

【0025】

金属層５０の第１の部分５２と第２の部分５４に重なり、第２領域４２から段差４４の側面４６を経由して第１領域４０に延びた金属層６０が設けられている。金属層６０は、弾性波素子１８と金属層５０とに接触している。したがって、弾性波素子１８は、金属層６０と金属層５０とビア配線２０とを介して端子２２に電気的に接続されている。金属層６０は、弾性波素子１８とビア配線２０との間を電気的に接続する配線としての役割を担う。金属層６０は、例えば金層、銅層、銀層、アルミニウム層、またはマグネシウム層等の電気抵抗率が比較的低い材料で形成されている。

【0026】

図１（ａ）、図１（ｂ）、および図２（ａ）に示すように、基板１０の周縁に、圧電基板１４を囲んで環状金属層２４が設けられている。環状金属層２４上に環状接合層２６が設けられている。環状接合層２６上にリッド２８が設けられている。図２（ａ）において、リッド２８にハッチングを付している。図１（ｂ）においては、リッド２８を透視して、圧電基板１４等を図示している。環状接合層２６は、環状金属層２４とリッド２８とを接合する。環状金属層２４は、例えばニッケル層または銅層である。環状接合層２６は、例えば錫銀または錫銀銅等の半田である。リッド２８は、例えばコバール等の金属板またはサファイア基板等の絶縁板である。環状金属層２４、環状接合層２６、およびリッド２８により、弾性波素子１８は空隙２９に封止されている。

【0027】

図２（ｂ）に示すように、金属層５０の厚さＴ１は例えば０．０５μｍ～２μｍである。金属層６０は、例えば金属層５０よりも厚く、厚さＴ２は例えば０．２μｍ～１０μｍである。第１領域４０と第２領域４２との間の段差４４の幅Ｗは例えば２μｍ～１８μｍである。圧電基板１４の側面の傾斜角度に相当する段差４４の側面４６の傾斜角度θは例えば４０°～７０°である。圧電基板１４の厚さに相当する段差４４の高さＨ１は例えば２μｍ～１５μｍである。段差４４の高さＨ１は、例えば金属層５０の厚さＴ１と金属層６０の厚さＴ２との和の１．５倍以上であり、２倍以上でもよい。金属層５０の第２の部分５４の先端５６と段差４４の側面４６の下端との間の距離Ｌは、例えば段差４４の幅Ｗの１／５以上２／３以下であり、１／４以上１／２以下でもよいし、１／３以上１／２以下でもよい。段差４４の下から金属層５０の第２の部分５４の先端５６までの高さＨ２は、例えば段差４４の高さＨ１の１／５以上２／３以下であり、１／４以上１／２以下でもよいし、１／３以上１／２以下でもよい。

【0028】

金属層５０の第２の部分５４は、先端５６に向かって細くなる先細りの形状をしている。すなわち、段差４４の側面４６に垂直な方向において、第２の部分５４の先端５６側に位置する箇所５５での厚さは、箇所５５よりも段差４４の下側に位置する箇所５７での厚さより小さくなっている。

【0029】

図３は、実施例１における弾性波素子１８の平面図である。図３に示すように、実施例１における弾性波素子１８は弾性表面波共振器である。圧電基板１４上にＩＤＴ（Interdigital Transducer）７０と反射器７１が形成されている。ＩＤＴ７０は、互いに対向する一対の櫛型電極７２を有する。櫛型電極７２は、複数の電極指７３と複数の電極指７３を接続するバスバー７４とを有する。反射器７１は、ＩＤＴ７０の両側に設けられている。ＩＤＴ７０が圧電基板１４に弾性表面波を励振する。弾性波の波長は一対の櫛型電極７２のうちの一方の櫛型電極７２の電極指７３のピッチにほぼ等しい。すなわち、弾性波の波長は一対の櫛型電極７２の電極指７３のピッチの２倍にほぼ等しい。ＩＤＴ７０および反射器７１は例えばアルミニウム膜、銅膜、またはモリブデン膜により形成される。圧電基板１４上にＩＤＴ７０および反射器７１を覆うように保護膜または温度補償膜が設けられていてもよい。

【0030】

［製造方法］
図４（ａ）から図６（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、支持基板１２の上面にレーザ光を照射し穴９０を形成する。レーザ光を照射して穴９０を形成すると、穴９０の側面はテーパ形状となる。穴９０の内面および支持基板１２の上面に例えばスパッタリング法を用いシード層９１を形成する。シード層９１上に例えばめっき法を用いめっき層９２を形成する。シード層９１およびめっき層９２は同じ金属材料からなり例えば銅層である。シード層９１と支持基板１２との間にチタン層等の密着層を設けてもよい。支持基板１２の上面が露出するように、支持基板１２の上面に形成されためっき層９２およびシード層９１を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い平坦化する。これにより、穴９０内にシード層９１およびめっき層９２からなる金属層９３が形成される。以下の図面では、シード層９１およびめっき層９２の図示を省略し金属層９３として図示する。

【0031】

図４（ｂ）に示すように、支持基板１２の上面と圧電基板１４の下面を例えば表面活性化法を用いた常温接合により接合する。例えば、支持基板１２の上面と圧電基板１４の下面とをその間に絶縁層１６を介して接合する。支持基板１２と圧電基板１４とは数ｎｍのアモルファス層等を介して直接接合されてもよい。圧電基板１４の上面を例えばＣＭＰ法により平坦化する。これにより、圧電基板１４を所望の厚さとする。支持基板１２と絶縁層１６と圧電基板１４により基板１０が形成される。次いで、圧電基板１４の上面に弾性波素子１８を例えばスパッタリング法または真空蒸着法を用い形成する。

【0032】

図４（ｃ）に示すように、圧電基板１４および絶縁層１６を貫通する開口９４を例えばウエットエッチング法またはドライエッチング法を用い形成する。このとき、支持基板１２はほとんどエッチングされない。開口９４は、金属層９３が露出するように形成される。開口９４の側面はテーパ状となる。これにより、基板１０の上面３０は、圧電基板１４の上面に対応する略平坦な第１領域４０と、支持基板１２の上面に対応し、第１領域４０に対して凹んだ略平坦な第２領域４２と、を有するようになる。第１領域４０と第２領域４２との間には段差４４が形成され、段差４４の側面４６はテーパ状となる。基板１０の下面３２には金属層９３は露出していない。

【0033】

図５（ａ）に示すように、基板１０上に、金属層５０を形成する領域に開口９５を有するマスク層９６を形成する。マスク層９６は例えばレジスト膜である。マスク層９６の開口９５は、基板１０の上面３０の第２領域４２の少なくとも一部を露出する。マスク層９６の開口９５の側面の少なくとも一部は第１領域４０と第２領域４２との間の段差４４の側面４６上に設けられる。

【0034】

図５（ｂ）に示すように、マスク層９６をマスクとして、基板１０上に例えばスパッタリング法または真空蒸着法を用い金属層５０を成膜する。マスク層９６の開口９５の側面にはバリ９７が形成される。

【0035】

図５（ｃ）に示すように、エッチング溶液を用いてマスク層９６を除去し、純水を用いて洗浄した後、乾燥処理によって純水を取り除く。マスク層９６を除去した後、金属層５０に形成されたバリ９７のうち段差４４の側面４６上に位置するバリ９７は、段差４４の側面４６に沿うように倒れて、少なくとも一部が側面４６に接する。この理由については後述する。これにより、金属層５０は、基板１０の上面３０の第２領域４２に形成された第１の部分５２と、第１の部分５２から連続し、段差４４の側面４６に沿って第１の部分５２より盛り上がり、先端５６が段差４４の側面４６上に位置する第２の部分５４と、を有するようになる。金属層５０の第２の部分５４以外の周縁の少なくとも一部にはバリ９７からなる突起部５８が形成される。金属層５０の第１の部分５２は、金属層９３と重なり、金属層９３に接触する。

【0036】

図６（ａ）に示すように、基板１０上に、金属層５０の第１の部分５２と第２の部分５４とに重なって第２領域４２から第１領域４０にかけて延びた金属層６０を例えばスパッタリング法または真空蒸着法を用い形成する。金属層６０は、弾性波素子１８と、金属層５０および金属層９３と、を電気的に接続する。

【0037】

図６（ｂ）に示すように、基板１０の周縁部に環状金属層２４および環状接合層２６を例えばめっき法を用い形成する。次いで、環状接合層２６上にリッド２８を搭載し、加熱することで、環状接合層２６とリッド２８とを接合させる。これにより、弾性波素子１８は空隙２９に封止される。

【0038】

図６（ｃ）に示すように、支持基板１２の下面を研磨または研削する。これにより、支持基板１２は薄膜化する。基板１０の下面３２から金属層９３が露出し、金属層９３は基板１０の上面３０から下面３２に貫通するビア配線２０となる。基板１０の下面３２にビア配線２０に接触する端子２２を例えばスパッタリング法または真空蒸着法を用い形成する。以上により、実施例１に係る弾性波デバイス１００が形成される。

【0039】

［比較例１］
図７（ａ）は、比較例１に係る弾性波デバイス１０００の断面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）における段差４４近傍を拡大した断面図である。図７（ａ）に示すように、比較例１では、金属層５０が設けられていない。基板１０の上面３０の第２領域４２から段差４４の側面４６を経由して第１領域４０にかけて延びた金属層６０が、第２領域４２においてビア配線２０に接触している。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0040】

図７（ｂ）に示すように、第２領域４２での金属層６０の厚さをＴ３、段差４４の側面４６の傾斜角度をθとすると、段差４４の側面４６上での金属層６０の厚さＴ４は、Ｔ４＝Ｔ３×ｃｏｓθ程度となる。θは例えば４０°～７０°であることから、段差４４の側面４６上における金属層６０の厚さＴ４は、第２領域４２における金属層６０の厚さＴ３より薄くなる。また、金属層６０の厚さＴ４は、段差４４の側面４６の下側ほど薄くなる。このため、比較例１では、段差４４の側面４６上における金属層６０の電気抵抗が高くなり、弾性波素子１８とビア配線２０との間を電気的に接続する金属層６０（配線）の電気抵抗が高くなってしまう。

【0041】

［比較例２］
図８（ａ）は、比較例２に係る弾性波デバイス１１００の断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）における段差４４近傍を拡大した断面図である。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、比較例２では、金属層５０の第２の部分５４の表面は第１の部分５２の表面と同一面となっていて、第２の部分５４は第１の部分５２より盛り上がっていない。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0042】

比較例２では、金属層５０の第２の部分５４の表面が第１の部分５２の表面と同一面となっているため、比較例１と同様に、段差４４の側面４６上における金属層６０の厚さＴ４が側面４６の下側ほど薄くなる。よって、弾性波素子１８とビア配線２０との間を電気的に接続する金属層６０（配線）の電気抵抗が高くなる。

【0043】

［比較例３］
図９（ａ）は、比較例３に係る弾性波デバイス１２００の断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）における段差４４近傍を拡大した断面図である。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、比較例３では、金属層５０が第２領域４２にのみ設けられ、第１領域４０と第２領域４２との間の段差４４の側面４６には設けられていない。金属層５０の周縁には、バリからなる突起部５８が形成されている。このため、金属層６０は突起部５８に重なって形成される。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0044】

比較例３では、金属層５０が第２領域４２にのみ設けられているため、比較例１と同様に、段差４４の側面４６上における金属層６０の厚さＴ４が側面４６の下側ほど薄くなる。よって、弾性波素子１８とビア配線２０との間を電気的に接続する金属層６０（配線）の電気抵抗が高くなる。また、金属層６０はバリからなる突起部５８に重なって設けられるため、突起部５８近傍での金属層６０の厚さが薄くなり、場合によっては金属層６０が途切れてしまうこともある。これによっても、弾性波素子１８とビア配線２０との間を電気的に接続する金属層６０（配線）の電気抵抗が高くなる。

【0045】

［金属層５０に形成されるバリについて］
実施例１および比較例３において、金属層５０の周縁に形成されるバリについて説明する。実施例１と比較例３ではバリの形成され具合が異なるようになる。このことについて、図１０（ａ）から図１１（ｅ）を用いて説明する。

【0046】

図１０（ａ）から図１０（ｅ）は、比較例３においてバリ９７が形成される工程を示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、比較例３では、基板１０の上面３０の第２領域４２に開口９５を有し、開口９５の側面が第２領域４２上に位置するマスク層９６を形成する。その後、マスク層９６をマスクとして、スパッタリング法または真空蒸着法を用い金属層５０を成膜する。このときに、マスク層９６の開口９５の側面にバリ９７が形成される。

【0047】

図１０（ｂ）に示すように、エッチング溶液を用いてマスク層９６を除去した後、エッチング溶液を純水９８によって洗い流す。

【0048】

図１０（ｃ）から図１０（ｅ）に示すように、スピン乾燥等の乾燥処理によって純水９８を取り除く。このときに、バリ９７の両側には同程度の量の水滴９９が付き、この水滴９９が徐々に取り除かれる。バリ９７の両側に同程度の量の水滴９９が付くため、水滴９９が取り除かれる過程において、バリ９７は両側から同程度の大きさの力により引っ張られる。このため、比較例３では、バリ９７が突起状のまま残存するようになると考えられる。

【0049】

したがって、比較例３では、図９（ｂ）のように、金属層５０の周縁にバリからなる突起部５８が形成される。このため、金属層６０は突起部５８が形成された箇所で薄くなり、弾性波素子１８とビア配線２０との間を電気的に接続する金属層６０（配線）の電気抵抗が高くなる。また、突起部５８が大きい場合等では、突起部５８によって金属層６０が途切れて、弾性波素子１８とビア配線２０との間を電気的に接続する金属層６０（配線）に断線が生じることもある。

【0050】

図１１（ａ）から図１１（ｅ）は、実施例１においてバリ９７が形成される工程を示す断面図である。図１１（ａ）に示すように、実施例１では、基板１０の上面３０の第２領域４２に開口９５を有し、開口９５の側面が第１領域４０と第２領域４２との間の段差４４の側面４６上に位置するマスク層９６を形成する。その後、マスク層９６をマスクとして、スパッタリング法または真空蒸着法を用い金属層５０を成膜する。このときに、マスク層９６の開口９５の側面にバリ９７が形成される。

【0051】

図１１（ｂ）に示すように、エッチング溶液を用いてマスク層９６を除去した後、エッチング溶液を純水９８によって洗い流す。

【0052】

図１１（ｃ）から図１１（ｅ）に示すように、スピン乾燥等の乾燥処理によって純水９８を取り除く。このときに、バリ９７は段差４４の側面４６上に形成されているため、バリ９７の両側に付着する水滴９９の量は段差４４の側面４６側において少なくなる。これにより、水滴９９が取り除かれる過程において、バリ９７は間隔が狭くて水滴９９の量が少ない段差４４の側面４６側に引っ張られるようになる。このため、段差４４の側面４６上のバリ９７は側面４６に沿うように倒れると考えられる。

【0053】

したがって、実施例１によれば、図１（ａ）および図２（ｂ）のように、金属層５０（第１金属層）は、基板１０の上面３０の第２領域４２に設けられた第１の部分５２と、第１の部分５２から連続し、段差４４の側面４６に沿って第１の部分５２より盛り上がって設けられ、先端５６が段差４４の側面４６上に位置する第２の部分５４と、を有する構造となる。金属層６０（第２金属層）は、金属層５０の第１の部分５２と第２の部分５４とに重なって第２領域４２から第１領域４０にかけて設けられる。金属層６０が段差４４の側面４６に設けられた金属層５０の第２の部分５４に重なることで、図２（ｂ）のように、段差４４の側面４６の下側において金属層６０が薄くなることが抑制される。よって、弾性波素子１８とビア配線２０とを電気的に接続する金属層６０（配線）の電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【0054】

金属層６０が薄くなることを抑制する点から、図２（ｂ）における金属層５０の第２の部分５４の先端５６と段差４４の側面４６の下端との間の距離Ｌは、段差４４の幅Ｗの１／５以上が好ましく、１／４以上がより好ましく、１／３以上が更に好ましい。距離Ｌが長くなり過ぎると、金属層６０が薄くなることを抑制する効果が弱まることから、距離Ｌは、段差４４の幅Ｗの２／３以下が好ましく、１／２以下がより好ましい。また、金属層６０が薄くなることを抑制する点から、図２（ｂ）における段差４４の下からの金属層５０の第２の部分５４の先端５６までの高さＨ２は、段差４４の高さＨ１の１／５以上が好ましく、１／４以上がより好ましく、１／３以上が更に好ましい。高さＨ２が高くなり過ぎると、金属層６０が薄くなることを抑制する効果が弱まることから、高さＨ２は、段差４４の高さＨ１の２／３以下が好ましく、１／２以下がより好ましい。

【0055】

また、実施例１によれば、図１（ｂ）のように、段差４４の側面４６において、金属層６０の全体が金属層５０の第２の部分５４に重なっている。これにより、段差４４の側面４６において金属層６０が薄くなることが抑制され、弾性波素子１８とビア配線２０とを接続する金属層６０の電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【0056】

また、実施例１によれば、図１１（ａ）から図１１（ｅ）で説明したように、金属層５０の第２の部分５４は、金属層５０の形成過程で発生したバリ９７を含む。この場合、バリ９７は段差４４の側面４６に沿うように倒れて形成されていることから、金属層６０がバリ９７によって薄くなることが抑制される。よって、弾性波素子１８とビア配線２０とを接続する金属層６０の電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【0057】

また、実施例１によれば、図２（ｂ）のように、金属層５０の第２の部分５４は、断面視において、先端５６に向かって細くなる先細りの形状をしている。この場合、金属層５０の第２の部分５４に重なる金属層６０が薄くなりにくくなる。なお、金属層５０の第２の部分５４は、このような先細りの形状以外の形状をしていてもよい。図１２は、金属層５０の第２の部分５４の他の形状の例を示す断面図である。図１２に示すように、金属層５０の第２の部分５４は、先端５６に向かって厚さがほとんど変化しない場合でもよい。この場合、段差４４の側面４６に垂直な方向において、第２の部分５４の先端５６側に位置する箇所での厚さは、この先端５６側に位置する箇所よりも段差４４の下側に位置する箇所での厚さとほぼ等しくなる。このように、金属層５０の第２の部分５４の先端５６側に位置する第１箇所での段差４４の側面４６に垂直な方向の厚さが、第２の部分５４の第１箇所よりも段差４４の下側に位置する第２箇所での段差４４の側面４６に垂直な方向の厚さ以下となることで、金属層５０の第２の部分５４に重なる金属層６０が薄くなりにくくなる。

【0058】

また、実施例１によれば、図１（ａ）のように、基板１０内に上面３０から下面３２にかけて貫通するビア配線２０が設けられている。ビア配線２０は、平面視において金属層５０の第１の部分５２と重なり、第１の部分５２に接触している。この場合、金属層５０はパッドとしての役割を担う。このような金属層５０を、第１の部分５２と第２の部分５４とを有する構造とすることで、金属層５０上に設けられて配線としての役割を担う金属層６０が薄くなることを抑制でき、弾性波素子１８とビア配線２０とを接続する配線の電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【0059】

また、実施例１によれば、図１（ａ）のように、基板１０は、支持基板１２と支持基板１２上に接合された圧電基板１４とを含む。基板１０の上面３０の第１領域４０は圧電基板１４の上面であり、段差４４は圧電基板１４を貫通して設けられ、段差４４の側面４６は圧電基板１４の側面を含む。特性上の理由等から支持基板１２上に圧電基板１４が接合された基板１０を用いる場合がある。このような場合に、本実施例１に示した金属層５０と金属層６０を用いることで、金属層６０（配線）の電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【0060】

実施例１の製造方法によれば、図５（ａ）のように、基板１０の上面３０上に、第２領域４２を露出する開口９５を有し、開口９５の側面が第１領域４０と第２領域４２との間の段差４４の側面４６上に位置するマスク層９６を形成する。図５（ｂ）のように、マスク層９６をマスクとして金属層５０を成膜する。図５（ｃ）のように、金属層５０を成膜した後、マスク層９６を除去する。図６（ａ）のように、マスク層９６を除去した後、第２領域４２に設けられた金属層５０の第１の部分５２と段差４４の側面４６に沿って第１の部分５２より盛り上がって設けられた金属層５０の第２の部分５４とに重なって第２領域４２から第１領域４０にかけて延びて弾性波素子１８に電気的に接続する金属層６０を形成する。これにより、段差４４の側面４６において金属層６０が薄くなることを抑制できる。よって、弾性波素子１８とビア配線２０とを接続する金属層６０の電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【0061】

また、実施例１の製造方法によれば、図５（ｂ）および図５（ｃ）のように、金属層５０の成膜によって金属層５０に形成されたバリ９７がマスク層９６の除去後に段差４４の側面４６に沿って倒れているようにマスク層９６を除去する。このように、バリ９７が段差４４の側面４６に沿うように倒れることで、金属層６０がバリ９７によって薄くなることが抑制される。よって、弾性波素子１８とビア配線２０とを接続する金属層６０の電気抵抗が高くなることを抑制できる。

【0062】

また、実施例１の製造方法によれば、図５（ｂ）および図１１（ａ）のように、マスク層９６の開口９５で露出した第２領域４２から開口９５の側面にかけてスパッタリング法または蒸着法を用いて金属層５０を成膜する。その後、図５（ｃ）および図１１（ｂ）から図１１（ｅ）のように、金属層５０に形成されたバリ９７がマスク層９６の除去後に倒れているように液体を用いてマスク層９６を除去する。マスク層９６をマスクとして金属層５０をスパッタリング法または蒸着法を用い成膜すると、金属層５０にバリ９７が形成されやすいが、液体を用いてマスク層９６を除去することでバリ９７がマスク層９６の除去後に段差４４の側面４６に沿って倒れやすくなる。

【0063】

また、実施例１の製造方法によれば、金属層５０に形成されたバリ９７がマスク層９６の除去後に倒れているようにマスク層９６の除去に用いた液体を乾燥させる。これにより、バリ９７が段差４４の側面４６に沿って倒れやすくなる。

【0064】

なお、実施例１において、金属層５０のうち金属層６０と重ならない周縁部の少なくとも一部が段差４４の側面４６上に設けられていてもよい。これにより、金属層５０の周縁に形成される突起部５８が減少する。また、金属層６０は弾性波素子１８がビア配線２０に電気的に接続されるように第１領域４０から第２領域４２にかけて形成される場合に限られず、第１領域４０に形成された２つの弾性波素子１８を電気的に接続させるように、第１領域４０から第２領域４２を経由して第１領域４０に伸びて形成される場合でもよい。

【実施例0065】

図１３（ａ）は、実施例２に係る弾性波デバイス２００の断面図、図１３（ｂ）は、実施例２における弾性波素子１８の断面図である。図１３（ａ）に示すように、実施例２では、支持基板１２の上面に圧電基板１４が接合されてなく、基板１０は支持基板１２により構成されている。基板１０の上面３０に凹部３４が形成され、凹部３４下においてビア配線２０が形成されている。凹部３４が形成されることで、基板１０の上面３０は、略平坦な第１領域４０と、第１領域４０より下面３２の近くに位置する略平坦な第２領域４２と、を有する。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

【0066】

図１３（ｂ）に示すように、実施例２における弾性波素子１８は圧電薄膜共振器である。基板１０上に圧電膜７６が設けられている。圧電膜７６を挟むように下部電極７５および上部電極７７が設けられている。下部電極７５と基板１０との間に空隙７８が形成されている。圧電膜７６の少なくとも一部を挟み下部電極７５と上部電極７７とが対向する領域が共振領域７９である。共振領域７９において、下部電極７５および上部電極７７は圧電膜７６内に厚み縦振動モードの弾性波を励振する。基板１０は、例えばサファイア基板、スピネル基板、アルミナ基板、ガラス基板、水晶基板、またはシリコン基板である。下部電極７５および上部電極７７は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜７６は例えば窒化アルミニウム膜である。空隙７８の代わりに弾性波を反射する音響反射膜が設けられていてもよい。