特許 7075148 弾性表面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】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-17

(45)【発行日】2022-05-25

(54)【発明の名称】弾性表面波デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H03H 3/08 20060101AFI20220518BHJP

   H03H 9/25 20060101ALI20220518BHJP

【ＦＩ】

H03H3/08

H03H9/25 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021107243

(22)【出願日】2021-06-29

【審査請求日】2021-12-27

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518453730

【氏名又は名称】三安ジャパンテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100171077

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 健

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 浩一

(72)【発明者】

【氏名】中村 博文

(72)【発明者】

【氏名】門川 裕

【審査官】▲高▼橋 徳浩

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／０８７０１８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／０６３７３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－１０２０６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５９０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１４３０４５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ３／００７－Ｈ０３Ｈ３／１０

Ｈ０３Ｈ９／００－Ｈ０３Ｈ９／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧電基板上に、複数の共振器、外部接続用パッド、および、前記複数の共振器の少なくとも１つと電気的に接続された第１配線を形成する工程と、
前記第１配線を覆うように絶縁層を形成する工程と、
前記圧電基板上に、前記絶縁層より高い支持層を形成する工程と、
前記絶縁層の上の領域に側面が前記支持層に接する第２配線を形成する工程と、
前記第２配線の形成前又は形成後に、前記支持層の上に、前記複数の共振器を気密封止するカバー層を形成する工程と、
前記第２配線を形成する工程は、金属を前記カバー層の孔に押し込んで前記金属を前記絶縁層の上の領域に提供することを含む弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項2】

前記金属は、前記カバー層の少なくとも２つの孔を介して前記絶縁層の上の領域に提供される請求項１に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項3】

前記金属は半田であり、前記絶縁層の上の領域に提供された前記金属に半田リフロー工程およびフラックス洗浄工程を施すことを含む請求項１又は２に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項4】

前記外部接続用パッドが形成された領域に前記支持層および前記カバー層を貫通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔に外部接続端子を形成する工程を含み、
前記外部接続端子は、前記第２配線を形成する工程と同一工程で形成される請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項5】

圧電基板上に、複数の共振器、外部接続用パッド、および、前記複数の共振器の少なくとも１つと電気的に接続された第１配線を形成する工程と、
前記第１配線を覆うように絶縁層を形成する工程と、
前記圧電基板上に、前記絶縁層より高い支持層を形成する工程と、
前記絶縁層の上の領域に側面が前記支持層に接する第２配線を形成する工程と、
前記第２配線の形成前又は形成後に、前記支持層の上に、前記複数の共振器を気密封止するカバー層を形成する工程と、
前記外部接続用パッドが形成された領域に前記支持層と前記カバー層を貫通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔に外部接続端子を形成する工程を含み、
前記外部接続端子を形成する工程は複数の孔を有する第１マスクを用いて行い、
前記第２配線を形成する工程では、前記第１マスクの複数の孔よりも小さい複数の孔を有する第２マスクを用いる弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項6】

前記絶縁層を形成する工程の後、前記第２配線を形成する工程の前に、前記絶縁層上に前記第１配線と立体的に交差するベース配線を形成する工程を含む請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項7】

前記第２配線は、前記ベース配線上に下地金属層を形成した後に形成する請求項６に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項8】

前記第１配線の形成と同時に前記第１配線の左右にベース配線が形成され、
前記絶縁層を形成する工程の後、前記第２配線を形成する工程の前に、前記ベース配線と前記絶縁層の上に下地金属層を形成する工程を含む請求項３に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項9】

前記第１配線の形成と同時に前記第１配線の左右にベース配線が形成され、
前記絶縁層を形成する工程の後、前記第２配線を形成する工程前に、前記ベース配線の上に下地金属層を形成する工程を含む請求項３に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【請求項10】

前記第２配線は前記第１配線と立体的に交差する請求項１から９のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、弾性表面波デバイスの製造方法に関連する。

【背景技術】

【0002】

弾性表面波デバイスは、例えば、スマートフォンなどの移動体通信端末のフロントエンドモジュールにおける帯域通過フィルタとして用いられる。近年、携帯電話、スマートフォン等の携帯情報端末における無線部のモジュール化が進んでおり、弾性表面波デバイスの小形化と低背化が求められている。

【0003】

そのため、弾性表面波デバイスのパッケージング技術も改良され、弾性表面波デバイスのチップそのものをパッケージに利用するＷＬＰ(Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ)構造が提案されている。

【0004】

特許文献１には、ＷＬＰ構造の弾性波装置が開示されている。この弾性波装置は、圧電基板上に、複数の弾性波共振子の各共振子を囲むように、支持部材が設けられているものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１８／１５９１１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＷＬＰ構造の弾性表面波デバイスにおいては配線の厚膜化が求めれている。特に、小型パッケージとして形成される弾性表面波デバイスにおいては、放熱性を向上させ、耐電力性能を高めるために、配線の厚膜化が求められている。

【0007】

本開示は、上述の課題を解決するためになされた。本開示の目的は、厚い配線を有する弾性表面波デバイスの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示にかかる弾性表面波デバイスの製造方法は、
圧電基板上に、複数の共振器、外部接続用パッド、および、前記複数の共振器の少なくとも１つと電気的に接続された第１配線を形成する工程と、
前記第１配線を覆うように絶縁層を形成する工程と、
前記圧電基板上に、前記絶縁層より高い支持層を形成する工程と、
前記絶縁層の上の領域に側面が前記支持層に接する第２配線を形成する工程と、
前記第２配線の形成前又は形成後に、前記支持層の上に、前記複数の共振器を気密封止するカバー層を形成する工程と、を含む。

【0009】

前記第２配線は前記第１配線と立体的に交差することが、本開示の一形態とされる。

【0010】

前記第２配線を形成する工程は、金属を前記カバー層の孔に押し込んで前記金属を前記絶縁層の上の領域に提供することが、本開示の一形態とされる。

【0011】

前記金属は、前記カバー層の少なくとも２つの孔を介して前記絶縁層の上の領域に提供されることが、本開示の一形態とされる。

【0012】

前記金属は半田であり、前記絶縁層の上の領域に提供された前記金属に半田リフロー工程およびフラックス洗浄工程を施すことが、本開示の一形態とされる。

【0013】

前記第２配線を形成する工程では、前記カバー層の形成前に、メタルマスクの開口であるマスク開口を通して、金属を前記絶縁層の上の領域に提供することが、本開示の一形態とされる。

【0014】

前記金属は半田であり、前記絶縁層の上の領域に提供された前記金属に半田リフロー工程およびフラックス洗浄工程を施し、前記半田リフロー工程と前記フラックス洗浄工程の後に、前記支持層の上に前記カバー層を形成することが、本開示の一形態とされる。

【0015】

前記第１配線と前記絶縁層が形成された領域の直上には、前記カバー層の孔がないことが、本開示の一形態とされる。

【0016】

前記外部接続用パッドが形成された領域に前記支持層と前記カバー層を貫通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔に外部接続端子を形成する工程を含み、
前記外部接続端子を形成する工程は複数の孔を有する第１マスクを用いて行い、
前記第２配線を形成する工程では、前記第１マスクの複数の孔よりも小さい複数の孔を有する第２マスクを用いることが、本開示の一形態とされる。

【0017】

前記外部接続用パッドが形成された領域に前記支持層および前記カバー層を貫通する貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔に外部接続端子を形成する工程を含み、
前記外部接続端子は、前記第２配線を形成する工程と同一工程で形成されることが、本開示の一形態とされる。

【0018】

前記絶縁層を形成する工程の後、前記第２配線を形成する工程の前に、前記絶縁層上に前記第１配線と立体的に交差するベース配線を形成する工程を含むことが、本開示の一形態とされる。

【0019】

前記第２配線は、前記ベース配線上に下地金属層を形成した後に形成することが、本開示の一形態とされる。

【0020】

前記第１配線の形成と同時に前記第１配線の左右にベース配線が形成され、
前記絶縁層を形成する工程の後、前記第２配線を形成する工程の前に、前記ベース配線と前記絶縁層の上に下地金属層を形成する工程を含むことが、本開示の一形態とされる。
前記第１配線の形成と同時に前記第１配線の左右にベース配線が形成され、
前記絶縁層を形成する工程の後、前記第２配線を形成する工程前に、前記ベース配線の上に下地金属層を形成する工程を含むことが、本開示の一形態とされる。

【発明の効果】

【0021】

本開示によれば、厚い配線を有する弾性表面波デバイスの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施の形態１に係る弾性表面波デバイスの断面図である。

【図2】実施の形態１に係る弾性表面波デバイスの平面図である。

【図3】実施の形態１に係る弾性表面波デバイスの断面図である。

【図4】実施の形態２に係る弾性表面波デバイスの断面図である。

【図5】実施の形態３に係る弾性表面波デバイスの断面図である。

【図6】実施の形態４に係る弾性表面波デバイスの製造方法を示すフローチャートである。

【図7】第２配線の形成途中における弾性表面波デバイスの断面図である。

【図8】第２配線の形成途中における弾性表面波デバイスの断面図である。

【図9】第２配線の形成途中における弾性表面波デバイスの断面図である。

【図10】別の例に係る弾性表面波デバイスの製造方法のフローチャートである。

【図11】別の例に係る弾性表面波デバイスの製造方法のフローチャートである。

【図12】別の例に係る弾性表面波デバイスの製造方法のフローチャートである。

【図13】カバー層の形成前に第２配線の材料を提供することを示す弾性表面波デバイスの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

実施の形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略される。

【0024】

実施の形態１．
図１は実施の形態１における弾性表面波デバイス１０の縦断面図である。弾性表面波デバイス１０は圧電基板１２を備えている。一例によれば、圧電基板１２はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、水晶（ＳｉＯ２）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７）、酸化亜鉛(ＺｎＯ)、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ランガサイト(Ｌａ３Ｇａ３ＳｉＯ１４)または圧電セラミックスからなる。

【0025】

圧電基板１２の上に複数の共振器が形成されている。図１には、複数の共振器の一部として、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）１５ａ、１５ｂが形成されたことが図示されている。一例によれば、共振器として、弾性表面波を励振するＩＤＴと反射器が形成される。ＩＤＴは、対向する一対の櫛形電極を有する。櫛形電極は、複数の電極指と複数の電極指を接続するバスバーを有する。反射器はＩＤＴの両側に設けることができる。

【0026】

圧電基板１２の上には、配線の一例として、第１配線１４ａ、下部配線１４ｂ及びベース配線１４ｃが形成されている。例えば、第１配線１４ａは、複数の共振器の少なくとも１つに電気的に接続される。

【0027】

第１配線１４ａの上には絶縁層１６が形成されている。一例によれば、絶縁層１６は、第１配線１４ａの上面と側面に接する。その結果、絶縁層１６は圧電基板１２にも接している。

【0028】

圧電基板１２の上の複数の共振器が形成された領域以外の領域には、支持層２２が形成されている。支持層２２の上にカバー層２４がある。圧電基板１２、支持層２２及びカバー層２４によって、ＩＤＴ１５ａを含む共振器が気密封止される。これによりキャビティ２６ａが提供される。圧電基板１２、支持層２２及びカバー層２４によって、ＩＤＴ１５ｂを含む共振器が気密封止される。これによりキャビティ２６ｂが提供される。このように、カバー層２４は複数の共振器を気密封止する。

【0029】

絶縁層１６の上と側面に、絶縁層１６を覆うようにベース配線１４ｃが形成されている。ベース配線１４ｃは、絶縁層１６と圧電基板１２の上に形成された配線である。ベース配線１４ｃの上には、導電材料の中間層１８ａを介して、第２配線２０ａが設けられている。この例では、ベース配線１４ｃ、中間層１８ａ及び第２配線２０ａによって、１つの厚い配線が提供されている。別の例によれば、中間層１８ａを省略することができる。

【0030】

第２配線２０ａの下面は中間層１８ａを介して又は中間層１８ａを介さずにベース配線１４ｃに接している。第２配線２０ａの側面は支持層２２の側面に接している。言いかえると、平面視した第２配線２０ａの形状は支持層２２によって定義されている。

【0031】

第２配線２０ａが形成された領域には支持層２２が形成されていない。図１の例では、第２配線２０ａが形成された領域がｘ１で示されている。このｘ１の範囲においては支持層２２が形成されていない。

【0032】

第１配線１４ａはｙ正負方向に伸びた配線である。他方、ベース配線１４ｃ、中間層１８ａ及び第２配線２０ａはｘ正負方向に伸びた配線である。言いかえると、第１配線１４ａの長手方向はｙ軸と平行である。そして、ベース配線１４ｃ、中間層１８ａ及び第２配線２０ａの長手方向はｘ軸と平行である。したがって、第２配線２０ａは、絶縁層１６上に形成され、第１配線１４ａと立体的に交差する配線である。

【0033】

カバー層２４には、第２配線２０ａが形成された領域において、少なくとも２つの孔が形成されている。図１の例では、カバー層２４に孔２４ａ、２４ｂが形成されている。

【0034】

下部配線１４ｂの上には、導電体材料の中間層１８ｂを介して、上部配線２０ｂが設けられている。この例では、下部配線１４ｂ、中間層１８ｂ及び上部配線２０ｂによって、１つの厚い配線が提供されている。別の例によれば、中間層１８ｂを省略することができる。

【0035】

上部配線２０ｂの下面は中間層１８ｂを介して又は中間層１８ｂを介さずに下部配線１４ｂに接している。上部配線２０ｂの側面は支持層２２の側面に接している。平面視した上部配線２０ｂの形状は支持層２２によって定義される。なお、中間層１８ａ、１８ｂは、例えば、ＵＢＭ（Under Bump Metal）又はシード層として提供され得る。

【0036】

第２配線２０ａと上部配線２０ｂの材料は例えば半田である。第２配線２０ａと上部配線２０ｂは、配線の厚膜化のために形成されたものである。第２配線２０ａと上部配線２０ｂの厚さは例えば１０μｍ以上である。厚い配線を提供することで、配線を低抵抗化でき、放熱性を改善でき、耐電力性能を高めることができる。一例によれば、このような半田で形成された第２配線２０ａと上部配線２０ｂのラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は、例えば、１０／１０μｍである。

【0037】

一例によれば、第２配線２０ａと上部配線２０ｂは、支持層２２の上端より低い位置にある。その結果、カバー層２４と第２配線２０ａの間には空隙２６ｃがあり、カバー層２４と上部電極２０ｂの間には空隙２６ｄがある。

【0038】

図２は、弾性表面波デバイス１０の平面図である。図１は、図２のＩ－Ｉ´線における断面図に相当する。図２には、弾性表面波デバイス１０の上面に、外部接続端子３０と内部配線３９が露出したことが図示されている。一例によれば、外部接続端子３０は電気信号の送受信に用いられ、内部配線３９はグランド電位を提供するために用いられる。ＷＬＰ構造の弾性表面波デバイス１０を基板に実装する際には、複数の外部接続端子３０と内部配線３９を当該基板に接合する。

【0039】

図２には、キャビティ２６ａ、２６ｂ、第２配線２０ａ、上部配線２０ｂの平面形状が破線で示されている。第２配線２０ａはｘ正負方向に伸びる配線であり、上部配線２０ｂはｙ正負方向に伸びる配線である。第２配線２０ａの直上にはカバー層２４の孔２４ａ、２４ｂがある。上部配線２０ｂの直上にはカバー層２４の孔２４ｃがある。カバー層２４の孔は、配線領域よりも十分小さい。

【0040】

図３は、図２の弾性表面波デバイスのＩＩＩ－ＩＩＩ´線における断面図である。圧電基板１２の上に外部接続用パッド３１が形成されている。一例によれば、支持層２２とカバー層２４の外部接続用パッド３１の上の部分は貫通孔３２になっている。外部接続端子３０は、貫通孔３２の内に形成されることで、外部接続用パッド３１と電気的に接続されている。外部接続端子３０は、カバー層２４の上面よりも上方に突出している。

【0041】

一例によれば内部配線３９も外部接続端子３０と同様の形状を有する。具体的には、圧電基板１２に接して内部配線用パッドが設けられる。この内部配線用パッドの上には支持層２２とカバー層２４の貫通孔があり、この貫通孔の中に内部配線３９が形成される。これにより、内部配線３９と内部配線用パッドが電気的に接続される。内部配線３９はカバー層２４の上方に突出し得る。

【0042】

図１－３を参照しつつ説明した弾性表面波デバイスにおいて、ＩＤＴ１５ａ、１５ｂ、第１配線１４ａ、ベース配線１４ｃ、下部配線１４ｂ、外部接続用パッド３１及び内部配線用パッドは、導電材料の膜である。導電材料としては、例えば、アルミニウム－銅（Ａｌ－Ｃｕ）合金に代表されるアルミニウム（Ａｌ）合金、アルミニウム（Ａｌ）単体金属、又は異種の導電材料からなる複数の層を積層した膜を採用し得る。

【0043】

配線のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）は例えば、１０／１０μｍである。例えば、ベース配線１４ｃと第２配線２０ａを備えた配線は、幅１０μｍ、高さ２０μｍとすることができる。また、下部配線１４ｂと上部配線２０ｂを備えた配線は、幅１０μｍ、高さ２０μｍとすることができる。支持層２２とカバー層２４を薄くすることはデバイスの低背化に貢献する。デバイスの低背化に応じて、Ｌ／Ｓを更に縮小することで、デバイスの微細化が可能となる。

【0044】

一例によれば、圧電基板１２の下面に支持基板を接合することができる。支持基板は例えば、サファイア、シリコン、アルミナ、スピネル、水晶またはガラスからなる。

【0045】

この弾性表面波デバイス１０は、フィルタ、共振子、遅延線、トラップ等のいずれであってもよい。また、ＩＤＴ１５ａ、１５ｂが励振する弾性波は、レイリー波、ＳＨ波等のいずれであってもよい。さらに、弾性表面波デバイス１０がフィルタである場合は、弾性表面波デバイス１０は、共振器型フィルタ、トランスバーサル型フィルタのいずれであってもよい。

【0046】

実施の形態２．
実施の形態２に係る弾性表面波デバイスは、実施の形態１との類似点が多いので、類似部分の説明については省略し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

【0047】

図４は、実施の形態２に係る弾性表面波デバイスの断面図である。ベース配線１４ｄ、１４ｅは圧電基板１２の上に形成されている。ベース配線１４ｄ、１４ｅと絶縁層１６の上に、中間層１８ｃを介して又は中間層１８ｃを介さず、第２配線２０ｃが形成されている。一例によれば、第２配線２０ｃの材料は半田である。第２配線２０ｃとベース層１４ｄ、１４ｅを有する配線は、第１配線１４ａと立体的に交差する配線である。第２配線２０ｃがブリッジ配線として提供される。

【0048】

第２配線２０ｃの下面は導電材料の中間層１８ｃを介して又は中間層１８ｃを介さずにベース配線１４ｄ、１４ｅと絶縁層１６に接している。第２配線２０ｃの側面は支持層２２の側面に接している。そのため、平面視で第２配線２０ｃの形状は支持層２２によって定義されている。

【0049】

実施の形態１のベース配線１４ｃは、第１配線１４ａと絶縁層１６の形成後に形成しなくてはならないので、配線を形成するための工程が少なくとも２回必要である。それに対し、実施の形態２では絶縁層１６の上にベース配線を形成しないので、第１配線１４ａとベース配線１４ｄ、１４ｅを同時に１回の工程で形成できる。よって、製造プロセスが簡素化される。

【0050】

実施の形態３．
実施の形態３に係る弾性表面波デバイスは、実施の形態２との類似点が多いので、類似部分の説明については省略し、実施の形態２との相違点を中心に説明する。

【0051】

図５は、実施の形態３に係る弾性表面波デバイスの断面図である。第２配線２０ｄがブリッジ配線として提供される。ベース配線１４ｄ、１４ｅの上には中間層１８ｄがあるが、絶縁層１６の上には中間層がない。そのため、第２配線２０ｄの下面は導電材料の中間層１８ｄを介してベース配線１４ｄ、１４ｅに接するとともに、絶縁層１６に接する。第２配線２０ｄの側面は支持層２２の側面に接している。

【0052】

第２配線２０ｄが半田である場合、中間層１８ｄは第２配線２０ｄの濡れ性を改善するために設けられる。実施の形態３によれば、中間層１８ｄがあるので、ベース配線１４ｄ、１４ｅと、第２配線２０ｄを確実に接合することができる。他方、絶縁層１６と第２配線２０ｄの間の中間層は省略することで、低コスト化に好適なデバイスを提供することができる。なお、ベース配線１４ｄ、１４ｅと第２配線を接合できる場合は、これらの間の中間層を省略することもできる。

【0053】

実施の形態４．
図６は、実施の形態４に係る弾性表面波デバイスの製造方法のフローチャートである。まず、ステップＳ１において、圧電基板上１２に、複数の共振器、外部接続用パッド３１、および、複数の共振器の少なくとも１つと電気的に接続された第１配線１４ａを形成する。ステップＳ１では、他の構成を形成することもできる。例えば、ステップＳ１において、上述の各部分に加えて、下部配線１４ｂと内部配線用パッドを形成することができる。一例によれば、複数の共振器、外部接続用パッド３１、第１配線１４ａ、下部配線１４ｂ、内部配線用パッドは、同一工程で形成される。

【0054】

図４に図示された弾性表面波デバイスを製造する場合は、ステップＳ１にて、上述の各部分に加えてベース配線１４ｄ、１４ｅを形成する。図５に図示された弾性表面波デバイスを製造する場合は、ステップＳ１にて、上述の各部分に加えて図５に示されたベース配線１４ｄ、１４ｅを形成する。例えば、複数の共振器、外部接続用パッド３１、内部配線用パッド、下部配線１４ｂ及び第１配線１４ａの形成と同時に、第１配線１４ａの左右にベース配線１４ｄ、１４ｅが形成される。

【0055】

一例によれば、この工程で形成される導電体層は、スパッタリング法、蒸着法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等の薄膜形成法により形成した膜を、縮小投影露光機（ステッパー）とＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）デバイスとを用いたフォトリソグラフィ法等によりパターニングして所望の形状に加工することにより得ることができる。

【0056】

次いで、ステップＳ２に処理を進める。ステップＳ２では絶縁層１６と中間層１８ａ、１８ｂを形成する。図１の弾性表面波デバイスを製造する場合は、ベース配線１４ｃも形成する。すなわち、図１の弾性表面波デバイスを製造する場合は、まず絶縁層１６を形成し、その後、絶縁層１６の上にフォトリソグラフィ法などでベース配線１４ｃを形成する。これにより、絶縁層１６を形成する工程の後、第２配線２０ａを形成する工程の前に、絶縁層１６の上に第１配線１４ａと立体的に交差するベース配線１４ｃを形成する。さらに、ベース配線１４ｃの上に下地金属層である中間層１８ａを形成する。この後又はこれと同時に、下部配線１４ｂの上に下地金属層である中間層１８ｂを形成する。

【0057】

図４の弾性表面波デバイスを製造する場合は、ステップＳ２において、絶縁層１６と中間層１８ｂ、１８ｃを形成する。図５の弾性表面波デバイスを製造する場合は、ステップＳ２において、絶縁層１６と中間層１８ｂ、１８ｄを形成する。一例によれば、図４、５に示されたとおり、第１配線１４ａを覆うように絶縁層１６を形成することができる。図４の弾性表面波デバイスを製造する場合は、絶縁層１６を形成した後、ベース配線１４ｄ、１４ｅと絶縁層１６の上に下地金属層である中間層１８ｃを形成し、下部配線１４ｂの上に下地金属層である中間層１８ｂを形成する。図５の弾性表面波デバイスを製造する場合は、絶縁層１６を形成した後、ベース配線１４ｄ、１４ｅの上に下地金属層である中間層１８ｄを形成し、下部配線１４ｂの上に下地金属層である中間層１８ｂを形成する。図１、４、５の中間層１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、一例によれば、半田の濡れ性を高めるために設けられる。

【0058】

次いで、ステップＳ３に処理を進める。ステップＳ３では、支持層２２とカバー層２４を形成する。まず、圧電基板１２上に、絶縁層１６より高い支持層２２を形成する。支持層２２は、通常の膜形成方法により圧電基板１２の上に形成した膜をパターニングすることにより形成してもよいし、別途用意した膜を圧電基板１２の上に貼り合わせることにより形成してもよい。

【0059】

前者の方法により支持層２２を形成する場合、例えば、レジスト膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングした後に硬化させることにより支持層２２を形成することができる。この場合、レジストとしては、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）系樹脂、アクリル系樹脂等の感光性樹脂を用いることができる。レジストからなる膜の形成方法は、感光性ドライフィルムを用いる方法と、感光性液体レジストを用いる方法に代表される。感光性ドライフィルムを用いる場合、真空ラミネータ装置などを用いて、弾性表面波デバイスウエハまたは基板表面に感光性ドライフィルムを密着性良く貼付けることができる。感光性ドライフィルムを用いる場合、１０μｍを超える比較的厚めの、密着性に優れた支持層２２を形成することができる。感光性液体レジストを用いる場合、例えば、スピンコート法、印刷法等によりレジスト液を塗布することにより形成することができる。中でも、スピンコート法によりレジストからなる膜を形成することが望ましい。スピンコート法によりレジストからなる膜を形成した場合、下地となる構造に多少の段差があっても、下地となる構造との間に隙間を作ることなくレジスト膜を形成することができ、密着性に優れた支持層２２を形成することができるからである。

【0060】

このようにして形成されたレジスト膜は、露光工程及び現像工程を経て、ＩＤＴが形成された領域以外の領域に形成された支持層２２へと加工される。支持層２２の厚みは、例えば、２０μｍとすることができる。別の例によれば別の厚みが採用される。

【0061】

次に、支持層２２の上面にフィルム状のカバー層２４を載置して、支持層２２とカバー層２４とを接合する。カバー層２４により、ＩＤＴ１５ａ、１５ｂが形成された領域に密閉された振動空間であるキャビティ２６ａ、２６ｂをそれぞれ提供することができる。カバー層２４は、複数の共振器を気密封止するものである。

【0062】

一例によれば、支持層２２の上面にカバー層２４を載置するためには、温度管理をしながらローラーでフィルムを加圧して貼り付けることのできる貼り付け機を用いて、温度及び圧力を適宜設定し、カバー層２４を支持層２２の上面に貼り付ける。

【0063】

支持層２２とカバー層２４を接合するためには、材料に応じて、支持層２２及びカバー層２４を加熱したり、支持層２２及びカバー層２４に光を照射したりすればよい。例えば、支持層２２及びカバー層２４の材料としてエポキシ樹脂を用いた場合であれば、支持層２２及びカバー層２４を１００℃程度に加熱すればよい。このように形成されたカバー層２４により、振動空間（キャビティエリア）を設けることができるとともに、ＩＤＴ１５ａ、１５ｂを封止することができるので、ＩＤＴの酸化等を低減することができる。カバー層２４の厚みは、例えば、２０μｍ～４５μｍとすることができる。

【0064】

支持層２２及びカバー層２４を同一材料とすれば、支持層２２及びカバー層２４とを接合した場合に両者を一体化することができる。両者の接合界面が同一材料同士の界面となるので、両者の密着強度やカバー層２４の気密性を向上することができる。特に、両者の材料としてエポキシ系樹脂を用いて、１００℃から２００℃までの範囲で加熱した場合には、より重合が促進されるため、両者の密着強度やカバー層２４の気密性を向上することができる。

【0065】

一例によれば、カバー層２４には複数の孔を形成する。カバー層２４の孔は、例えば、ベース配線がある領域の直上と、下部配線１４ｂがある領域の直上に形成される。言いかえると、配線の厚膜化が予定されている領域の直上にカバー層２４の孔が形成される。図２の例では、カバー層２４に孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃが形成されたことが図示されている。カバー層２４の孔は、カバー層２４を支持層２２に接合する前に形成してもよいし、カバー層２４を支持層２２に接合した後に形成してもよい。

【0066】

次いで、ステップＳ４へと処理を進める。ステップＳ４では、絶縁層１６の上の領域に側面が支持層２２に接する第２配線２０ａを形成する。これと同時に上部配線２０ｂを形成する。

【0067】

図７－図９は、第２配線２０ａと上部配線２０ｂを形成する工程の一例を示す図である。まず、図７に示すとおり、メタルマスク４０、スキージ５０、金属ペースト加圧供給ヘッド５２および金属ペースト５４を用意する。メタルマスク４０にはマスク開口４０ａ、４０ｂが形成されている。下部配線１４ｂの直上にもマスク開口が形成されている。これらのマスク開口はカバー層２４の孔の直上に設けられている。一例によれば、マスク開口とカバー層２４の孔は一対一対応となっている。つまり、１つのマスク開口の直下にカバー層２４の１つの孔がある。一例によれば、マスク開口の幅はカバー層２４の孔の幅より大きい。

【0068】

図８には、スキージ５２を進行させることで、マスク開口４０ａ、４０ｂと、カバー層２４の孔２４ａ、２４ｂを介して、中間層１８ａの上に金属ペースト５４ａ、５４ｂを提供したことが図示されている。さらに、スキージ５２の進行により、マスク開口とカバー層２４の孔２４ｃを介して、中間層１８ｂの上に金属ペースト５４ｃが提供される。

【0069】

このように、第２配線を形成する工程では、まず、ペースト状の金属(以後単に金属ということがある)をカバー層２４の孔に押し込んで当該金属を絶縁層１６の上の領域に提供する。一例によれば、金属は、カバー層２４の少なくとも２つの孔を介して絶縁層１６の上の領域に提供される。中間層１８ａがない場合は金属がベース配線１４ｃに接し、中間層１８ａがある場合は金属が中間層１８ａに接する。

【0070】

その後、図９に示すように、メタルマスク４０を退避させると、中間層１８ａ、１８ｂの上、カバー層２４の孔の中およびカバー層２４の上方に、第２電極となるべき金属が残る。別の例によれば、メタルマスクの開口面積とメタルマスクの厚みなどの関係で、型離れが悪くなり、メタルマスクの中の金属がメタルマスクの中に残る。

【0071】

次いで、ステップＳ５へ処理を進める。ステップＳ５では、外部接続端子３０を形成する。ステップＳ５では、まず、外部接続用パッド３１が形成された領域に支持層２２とカバー層２４を貫通する貫通孔を形成する。例えば、図３に示される貫通孔３２が形成される。その後、この貫通孔３２に外部接続端子３０を形成する。

【0072】

一例によれば、外部接続端子３０を形成する工程は複数の孔を有する第１マスクを用いて行う。具体的には、スキージを進展させることで、第１マスクのマスク開口を介して貫通孔３２の中に、金属材料を提供する。一例によれば、第１マスクの複数の孔よりも小さい複数の孔を有する第２マスクが、第２配線を形成するために用いたメタルマスクとして提供される。

【0073】

別の例によれば、外部接続端子３０は、第２配線２０ａを形成する工程と同一工程で形成される。すなわち、前述のメタルマスク４０に、外部接続用パッド３１の直上に位置するマスク開口を設けておく。そして、マスク開口とカバー層２４の孔を介して絶縁層１６の上の領域に金属ペーストを提供するとともに、別のマスク開口とカバー層２４の孔を介して外部接続端子３０の材料である金属ペーストを外部接続用パッド３１の上に提供する。なお、図４又は図５の弾性表面波デバイスを製造する場合にも、上述した方法と同じ方法で金属ペーストが提供され得る。

【0074】

次いで、ステップＳ６へと処理を進める。ステップＳ６では、リフロー処理によってペースト状の金属が前述した第２配線と上部配線２０ｂの形状となる。一例によれば、絶縁層１６の上の領域に提供された金属と、中間層１８ｂの上に提供された金属は半田である。この半田に、半田リフロー工程およびフラックス洗浄工程を施すことで、図１、４、５に示される第２配線と下部配線が提供される。こうして、第１配線１４ａと立体的に交差する第２配線が提供される。

【0075】

図６を参照しつつ説明した製造方法は、ステップＳ４にて金属ペーストを提供し、ステップＳ５でも金属ペーストを提供し、ステップＳ６でリフロー処理を行うので、２回の印刷と１回のリフローを含むということができる。

【0076】

図１０は、別の例に係る弾性表面波デバイスの製造方法のフローチャートである。ステップＳ１－Ｓ４は、図６を参照しつつ説明したステップＳ１－Ｓ４と同じ処理である。図１０の例では、ステップＳ５にて第２配線と上部配線を形成するためのリフロー工程とフラックス洗浄工程が実施される。次いで、ステップＳ６にて、外部接続用パッド３１の上にペースト状の金属を提供する。次いで、ステップＳ７にて、外部接続用パッド３１の上のペースト状の金属に対し、リフロー工程とフラックス洗浄工程が実施される。これにより、外部接続端子３０が形成される。

【0077】

このように、図１０の例では、第２配線と上部配線を形成するためのリフロー工程とフラックス洗浄工程が行われ、これとは別に外部接続端子３０を形成するためのリフロー工程とフラックス洗浄工程が行われる。したがって、製造対象に合わせてリフロー工程とフラックス洗浄工程を最適化することができる。

【0078】

図１０を参照しつつ説明した製造方法は、ステップＳ４にて金属ペーストを提供し、ステップＳ５にてリフロー処理を行い、ステップＳ６にて金属ペーストを提供し、ステップＳ７でリフロー処理を行うので、２回の印刷と２回のリフローを含むということができる。

【0079】

図１１は、別の例に係る弾性表面波デバイスの製造方法のフローチャートである。ステップＳ１－Ｓ３は、図６を参照しつつ説明したステップＳ１－Ｓ３と同じ処理である。図１１の例では、ステップＳ４にて、第２配線と上部配線を形成するための金属ペーストと、外部接続端子を形成するための金属ペーストを同時に中間層の上に提供する。

【0080】

次いで、ステップＳ５にて、第２配線、上部配線２０ｂ及び外部接続端子３０を形成するためのリフロー工程とフラックス洗浄工程が行われる。図１１を参照しつつ説明した製造方法では、ステップＳ４にて必要なすべての金属ペーストを一括して提供し、ステップＳ５にてリフロー処理とフラックス洗浄処理によって第２配線、上部配線２０ｂ及び外部接続端子３０が形成される。

【0081】

図１１を参照しつつ説明した製造方法は、ステップＳ４にて金属ペーストを提供し、ステップＳ５にてリフロー処理を行うので、１回の印刷と１回のリフローを含むということができる。

【0082】

図１２は、別の例に係る弾性表面波デバイスの製造方法のフローチャートである。ステップＳ１、Ｓ２は、図６を参照しつつ説明したステップＳ１、Ｓ２と同じ処理である。図１２の例では、ステップＳ３において、支持層２２を形成する。次いで、ステップＳ４において、カバー層がない状態で金属ペーストを提供する。

【0083】

図１３は、カバー層がない状態で金属ペーストを提供することを示す図である。スキージ５０で押し出された金属ペーストがマスク開口を介して中間層１８ａ、１８ｂの上に提供される。これと同時に、又はこれと別工程で、外部接続端子３０の材料となる金属ペーストが外部接続用パッド３１の上に提供される。

【0084】

次いで、図１２のステップＳ５にて、すべての金属ペーストに対してリフロー処理とフラックス洗浄処理が施される。前述したとおり金属ペースが半田の場合、このリフロー処理は、半田リフロー工程ということができる。

【0085】

次いで、図１２のステップＳ６にて、支持層２２の上にカバー層２４を形成する。カバー層２４の形成前に第２配線と上部配線が形成されているので、カバー層２４には、第２配線と上部配線を形成するための孔は不要である。そのため、例えば、第１配線、絶縁層１６、ベース配線及び下部配線１４ｂが形成された領域の直上にはカバー層２４の孔がない。例えば、図２の例で言えば、孔２４ａ、２４ｂ、２４ｃを省略することができる。なお、図１２のフローチャートで製造されるカバー層２４は、外部接続端子３０と内部配線３９を露出するための貫通孔が形成される。

【0086】

図１２、１３を参照しつつ説明した例では、カバー層２４の形成前に、マスク開口を通して金属を絶縁層の上の領域に提供することで第２配線を形成した。これにより、カバー層の開口面積の自由度が高まる。

【0087】

少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面が説明されたが、様々な改変、修正および改善が当業者にとって容易に想起されることを理解されたい。かかる改変、修正および改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本開示の範囲内にあることが意図される。

【0088】

理解するべきことだが、ここで述べられた方法および装置の実施形態は、上記説明に記載され又は添付図面に例示された構成要素の構造および配列の詳細への適用に限られない。方法および装置は、他の実施形態で実装し、様々な態様で実施又は実行することができる。

【0089】

特定の実装例は、例示のみを目的としてここに与えられ、限定されることを意図しない。

【0090】

本開示で使用される表現および用語は、説明目的であって、限定としてみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」およびこれらの変形の使用は、以降に列挙される項目およびその均等物並びに付加項目の包括を意味する。

【0091】

「又は（若しくは）」の言及は、「又は（若しくは）」を使用して記載される任意の用語が、当該記載の用語の一つの、一つを超える、およびすべてのものを示すように解釈され得る。

【0092】

前後左右、頂底上下、横縦、表裏への言及は、いずれも、記載の便宜を意図する。当該言及は、本開示の構成要素がいずれか一つの位置的又は空間的配向に限られるものではない。したがって、上記説明および図面は、例示にすぎない。

【符号の説明】

【0093】

１０ 弾性表面波デバイス、 １２ 圧電基板、 １４ａ 第１配線、 １４ｂ 下部配線、 １４ｃ,１４ｄ,１４ｅ ベース配線、 １６ 絶縁層、 １８ａ,１８ｂ,１８ｃ,１８ｄ 中間層、 ２０ａ 第２配線、 ２０ｂ 上部配線、 ２２ 支持層、 ２４ カバー層、 ３０ 外部接続端子、 ３９ 内部配線、 ５０ スキージ、 ５２ 金属ペースト加圧供給ヘッド、 ５４ 金属ペースト

【要約】

【課題】厚い配線を有する弾性表面波デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】圧電基板上に、複数の共振器、外部接続用パッド、および、前記複数の共振器の少なくとも１つと電気的に接続された第１配線を形成する工程と、前記第１配線を覆うように絶縁層を形成する工程と、前記圧電基板上に、前記絶縁層より高い支持層を形成する工程と、前記絶縁層の上の領域に側面が前記支持層に接する第２配線を形成する工程と、前記第２配線の形成前又は形成後に、前記支持層の上に、前記複数の共振器を気密封止するカバー層を形成する工程と、を含む。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】