(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-11
(45)【発行日】2023-12-19
(54)【発明の名称】電子デバイスの製造方法
(51)【国際特許分類】
H03H 3/08 20060101AFI20231212BHJP
H03H 9/25 20060101ALI20231212BHJP
H03H 9/02 20060101ALI20231212BHJP
H03H 3/007 20060101ALI20231212BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20231212BHJP
H01L 23/04 20060101ALI20231212BHJP
【ＦＩ】
H03H3/08
H03H9/25 A
H03H9/02 A
H03H3/007 B
H03H9/17 F
H01L23/04 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019111435
(22)【出願日】2019-06-14
(65)【公開番号】P2020205500
(43)【公開日】2020-12-24
【審査請求日】2022-05-26
(73)【特許権者】
【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】小田 康之
【審査官】▲高▼橋 徳浩
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１８８４０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１６３２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００９－５１２３６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０１０３２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０１４７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０８４４３９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／５４
Ｈ０１Ｌ２３／００－Ｈ０１Ｌ２３／２６
Ｈ０３Ｈ３／００７－Ｈ０３Ｈ３／１０
Ｈ０３Ｈ９／００－Ｈ０３Ｈ９／７６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の機能素子が設けられた支持基板上に、前記複数の機能素子をそれぞれ囲み第１空隙を介し互いに離れる複数の枠体を形成する工程と、前記複数の機能素子が第２空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、
前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第１空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、
を含み、
前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、
前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、
前記開口部を介し前記支持基板にレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、
前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、
を含む電子デバイスの製造方法。
【請求項2】
複数の機能素子が設けられた支持基板上に、前記複数の機能素子をそれぞれ囲み第１空隙を介し互いに離れる複数の枠体を形成する工程と、
前記複数の機能素子が第２空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、
前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第１空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、
を含み、
前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、
前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、
前記支持基板に前記リッドとは反対側からレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、
前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、
を含む電子デバイスの製造方法。
【請求項3】
前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、前記枠体の前記第１空隙側の側面が前記リッドの側面および前記支持基板の側面より前記第２空隙側に位置するように前記支持基板および前記リッドを分割する工程を含む請求項１または２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項4】
前記複数の機能素子は、前記支持基板上に直接または間接的に接合された圧電基板上に設けられた複数の圧電素子である請求項１から３のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項5】
前記支持基板は、サファイア基板、スピネル基板、石英基板または水晶基板である請求項１から４のいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項6】
前記リッドは金属リッドである請求項１から５のいずれか一項に記載の電子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、電子デバイスの製造方法に関し、例えば枠体を用い機能素子を封止する電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
基板上に設けられた弾性波素子等の機能素子を囲むように枠体が設けられ、枠体上に基板等のリッドを設けることで、機能素子を空隙に封止する電子デバイスが知られている（例えば特許文献１から３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－１５２６１２号公報
【文献】特開２０１４－１４３６４０号公報
【文献】特開２０１３－１１５６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には基板とリッドの切断方法について記載されていない。特許文献２では切断された複数のリッドを複数の枠体にそれぞれ接合する。特許文献３では支持体に形成されたリッドを枠体上に接合する。しかしながら特許文献２、３の方法では製造工程が複雑になる。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、製造方法を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は複数の機能素子が設けられた支持基板上に、前記複数の機能素子をそれぞれ囲み第１空隙を介し互いに離れる複数の枠体を形成する工程と、前記複数の機能素子が第２空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第１空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、を含み、前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、前記開口部を介し前記支持基板にレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、を含む電子デバイスの製造方法である。
【0009】
本発明は、複数の機能素子が設けられた支持基板上に、前記複数の機能素子をそれぞれ囲み第１空隙を介し互いに離れる複数の枠体を形成する工程と、前記複数の機能素子が第２空隙に封止されるように、前記複数の枠体上にリッドを接合する工程と、前記リッドを接合する工程の後、前記枠体間の前記第１空隙と重なる位置で前記支持基板および前記リッドを分割する工程と、を含み、前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、前記リッドに前記支持基板とは反対側からレーザ光を照射することで前記リッドを貫通する開口部を形成する工程と、前記支持基板に前記リッドとは反対側からレーザ光を照射することで前記支持基板に溝または改質領域を形成する工程と、前記溝または前記改質領域において前記支持基板を分割する工程と、を含む電子デバイスの製造方法である。
【0010】
上記構成において、前記支持基板および前記リッドを分割する工程は、前記枠体の前記第１空隙側の側面が前記リッドの側面および前記支持基板の側面より前記第２空隙側に位置するように前記支持基板および前記リッドを分割する工程を含む構成とすることができる。
【0011】
上記構成において、前記複数の機能素子は、前記支持基板上に直接または間接的に接合された圧電基板上に設けられた複数の圧電素子である構成とすることができる。
【0012】
上記構成において、前記支持基板は、サファイア基板、スピネル基板、石英基板または水晶基板である構成とすることができる。
【0013】
上記構成において、前記リッドは金属リッドである構成とすることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、製造方法を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照し、本発明の実施例について電子デバイスとして弾性波デバイスを例に説明する。
【実施例1】
【0018】
【0019】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、支持基板１０上に圧電基板１１が接合されている。支持基板１０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１１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１０の線膨張係数は圧電基板１１の線膨張係数より小さい。これにより、弾性波デバイスの周波数温度係数を低減できる。圧電基板１１と支持基板１０との間に酸化シリコンまたは窒化アルミニウム等の絶縁体層を設けてもよい。このように、圧電基板１１は支持基板１０に直接または間接的に接合されている。
【0020】
圧電基板１１の上面に弾性波素子１２および配線１４が設けられている。支持基板１０の周縁領域には圧電基板１１が設けられていない。圧電基板１１を囲むように支持基板１０上に枠体２０が設けられている。枠体２０は環状金属層２２、環状接合層２４および保護層２１を備えている。環状金属層２２は支持基板１０の上面に接触する。環状接合層２４は環状金属層２２上に設けられている。保護層２１は環状金属層２２および環状接合層２４の側面に設けられ、環状金属層２２および環状接合層２４を保護する。保護層２１は設けられていなくてもよい。
【0021】
支持基板１０の下面に端子１８が設けられている。端子１８は、弾性波素子１２を外部と接続するためのフットパッドである。圧電基板１１および支持基板１０を貫通するビア配線１６が設けられている。ビア配線１６は端子１８と配線１４とを電気的に接続する。支持基板１０を貫通するビア配線１６ａが設けられている。ビア配線１６ａは端子１８と枠体２０とを電気的に接続する。
【0022】
枠体２０上にリッド２６が接合されている。リッド２６および枠体２０により弾性波素子１２は空隙２８に封止される。リッド２６は接合層２６ａおよび本体２６ｂを備えている。接合層２６ａは環状接合層２４と接合する。本体２６ｂは接合層２６ａより厚く、リッド２６が潰れないように接合層２６ａより硬い材料からなる。
【0023】
配線１４、ビア配線１６、端子１８および環状金属層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。環状接合層２４は例えば金錫、錫銀、錫または錫銀銅等のろう材金属層である。接合層２６ａは環状接合層２４と接合する金属層であり、例えば金層である。本体２６ｂは線膨張係数の小さい金属層であり、例えばコバール層である。保護層２１は例えばニッケル層等の金属層である。枠体２０は、樹脂等の絶縁体でもよい。リッド２６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等の絶縁基板でもよい。枠体２０およびリッド２６が金属の場合、ビア配線１６ａにグランド電位を供給することにより、枠体２０およびリッド２６をシールドとすることができる。
【0024】
支持基板１０は例えばサファイア基板であり、その厚さＴ１は５０μｍから３００μｍである。圧電基板１１は例えば４２°回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、その厚さは例えば０．５μｍから３０μｍであり、例えば弾性波の波長以下である。枠体２０の厚さＴ２は例えば１０μｍから３０μｍである。環状金属層２２は例えば支持基板１０側から厚さが１５μｍから２０μｍの銅層、厚さが２．５μｍのニッケル層である。環状接合層２４は例えば厚さが３．５μｍの金錫層である。リッド２６の本体２６ｂは例えば厚さが３０μｍから１００μｍのコバール板である。ビア配線１６および１６ａは例えば径が３０μｍから１００μｍの銅である。端子１８は例えば支持基板１０側から厚さが２μｍの銅層、厚さが５μｍのニッケル層および厚さが０．３μｍの金層である。保護層２１は例えば厚さが１μｍから２μｍのニッケル層である。
【0025】
枠体２０の幅Ｄ１は例えば２０μｍから３０μｍである。支持基板１０の側面３０は枠体２０の側面３１より外側に位置し、リッド２６の側面３２は枠体２０の側面３１より外側に位置する。側面３０と３１との距離Ｄ２は例えば５μｍから１０μｍであり、側面３２と３１との距離Ｄ３は例えば４μｍから９μｍである。支持基板１０の大きさは例えば１．２ｍｍ×１ｍｍである。支持基板１０の下面とリッド２６の上面との距離は例えば０．１５ｍｍである。
【0026】
図２（ａ）は、実施例１における弾性波素子の平面図、図２（ｂ）は弾性波素子の別の例の断面図である。図２（ａ）に示すように、弾性波素子１２は弾性表面波共振器である。圧電基板１１上にＩＤＴ（Interdigital Transducer）４０と反射器４２が形成されている。ＩＤＴ４０は、互いに対向する１対の櫛型電極４０ａを有する。櫛型電極４０ａは、複数の電極指４０ｂと複数の電極指４０ｂを接続するバスバー４０ｃとを有する。反射器４２は、ＩＤＴ４０の両側に設けられている。ＩＤＴ４０が圧電基板１１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４０ａの一方の櫛型電極４０ａの電極指４０ｂ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４０ａの電極指４０ｂのピッチの２倍にほぼ等しい。ＩＤＴ４０および反射器４２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１１上にＩＤＴ４０および反射器４２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。
【0027】
図２（ｂ）に示すように、弾性波素子１２は圧電薄膜共振器でもよい。圧電基板１１は設けられておらず、弾性波素子１２は支持基板１０の上面に設けられている。支持基板１０上に圧電膜４６が設けられている。圧電膜４６を挟むように下部電極４４および上部電極４８が設けられている。下部電極４４と支持基板１０との間に空隙４５が形成されている。圧電膜４６の少なくとも一部を挟み下部電極４４と上部電極４８とが対向する領域が共振領域４７である。共振領域４７において、下部電極４４および上部電極４８は圧電膜４６内に、厚み縦振動モードの弾性波を励振する。下部電極４４および上部電極４８は例えばルテニウム膜等の金属膜である。圧電膜４６は例えば窒化アルミニウム膜である。空隙４５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。
【0028】
【0029】
図３（ａ）に示すように、支持基板１０の上面に圧電基板１１の下面を例えば表面活性化法を用い常温接合する。支持基板１０と圧電基板１１とは数ｎｍのアモルファス層等を介し直接接合されていてもよいし、絶縁層を介し間接的に接合されていてもよい。圧電基板１１の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い研磨する。これにより、圧電基板１１を所望の厚さとする。
【0030】
図３（ｂ）に示すように、圧電基板１１を例えばエッチングにより除去し開口１５ｂおよび１５ｃを形成する。開口１５ｂおよび１５ｃ内の支持基板１０の上面に例えばレーザ光を照射しビア１５ｄを形成する。開口１５ｂおよびビア１５ｄにより貫通孔１５ａが形成される。圧電基板１１間において圧電基板１１が除去された領域は領域７４である。
【0031】
図３（ｃ）に示すように、貫通孔１５ａ内およびビア１５ｄ内に銅等の金属層を例えばめっき法を用い形成する。支持基板１０および圧電基板１１の表面が露出するように金属層の上面を例えばＣＭＰ法を用い平坦化する。これにより、ビア配線１６および１６ａが形成される。
【0032】
図３（ｄ）に示すように、圧電基板１１上に弾性波素子１２を形成する。圧電基板１１およびビア配線１６上に配線１４を形成する。
【0033】
図４（ａ）に示すように、圧電基板１１を囲む領域７４における支持基板１０上に環状金属層２２および環状接合層２４を形成する。保護層２１の図示を省略する。
【0034】
図６に示すように、弾性波素子（不図示）が形成された複数の圧電基板１１は、支持基板１０上に行列状に設けられている。圧電基板１１が設けられていない領域７４は格子状に設けられている。複数の枠体２０は、それぞれ複数の圧電基板１１を囲むように領域７４内に設けられている。複数の枠体２０の間は領域７６を介し離れている。領域７６の中央付近に支持基板１０およびリッド２６を切断する切断線７８を図示している。
【0035】
図４（ｂ）に示すように、枠体２０の環状接合層２４上にリッド２６を接合する。これにより、リッド２６および枠体２０により弾性波素子１２が空隙２８に封止される。枠体２０間の領域７６は空隙２９となる。
【0036】
図４（ｃ）に示すように、支持基板１０の下面を例えばＣＭＰ法を用い研磨する。これにより、支持基板１０を所望の厚さとする。支持基板１０の下面にビア配線１６および１６ａが露出する。支持基板１０の下面にビア配線１６および１６ａに接続する端子１８を形成する。
【0037】
図５（ａ）に示すように、支持基板１０の下面に樹脂テープ等のテープ５０を貼り付ける。テープ５０は支持基板１０の補強用テープである。領域７６の空隙２９に重なるようにリッド２６に上方からレーザ光６０を照射する。レーザ光６０の照射は、リッド２６におけるレーザ光６０が照射される位置（照射位置）を移動させながら行う。レーザアブレーションによりリッド２６の一部が昇華しリッド２６を貫通する溝３４が形成される。溝３４は図６における切断線７８に沿って延伸する。レーザ光６０は、例えば紫外線であり、パワーは２Ｗ、パルス周波数は４０ｋＨｚ、レーザ光６０の照射位置の移動速度は１３０ｍｍ／秒である。レーザ光６０をリッド２６の上面に合焦させレーザ光６０を照射した後、合焦位置をリッド２６の上面より下のリッド２６内とし、レーザ光６０の照射位置を再度移動させながらレーザ光６０を照射する。レーザ光６０の照射位置を複数回移動させながらレーザ光６０を照射することで、リッド２６を貫通する溝３４を形成できる。レーザ光６０は、可視光または赤外線でもよい。レーザ光６０の照射位置を移動させる回数は１回でもよい。
【0038】
図５（ｂ）に示すように、リッド２６の溝３４を介し、支持基板１０に上方からレーザ光６２を照射する。レーザアブレーションにより支持基板１０の一部が昇華し支持基板１０の上面に溝３６が形成される。溝３６は図６における切断線７８に沿って延伸する。レーザ光６２の照射条件は、レーザ光６０と同じである。レーザ光６２を支持基板１０の上面に合焦させレーザ光６２の照射位置を図６における切断線７８に沿って移動させながらレーザ光６２を照射する。レーザ光６２は、可視光または赤外線でもよい。レーザ光６２の照射位置を複数回移動させてレーザ光６２を照射してもよい。
【0039】
図５（ｃ）に示すように、リッド２６の上面（図５（ｃ）では下面）に樹脂テープ等の補強用のテープ５２を貼り付ける。テープ５０の下（図５（ｃ）では上）からブレイク刃６４を押し当てる。これにより、支持基板１０は溝３６を起点に支持基板１０を貫通するクラック３８が形成される。これにより、支持基板１０が割断される。テープ５０および５２を剥がす。以上により実施例１の弾性波デバイスが製造される。
【0040】
図７（ａ）から図８（ｄ）は、実施例１における枠体の形成方法を示す断面図である。枠体２０が形成される領域付近を拡大して図示している。図７（ａ）に示すように、圧電基板１１に形成された開口１５ｂ内に配線１４が形成されている。ビア配線１６は、図３（ｄ）のように支持基板１０および圧電基板１１を貫通していてもよいし、図７（ａ）のように支持基板１０のみを貫通していてもよい。
【0041】
図７（ｂ）に示すように、圧電基板１１を覆うように保護層５６を形成する。保護層５６は領域７６内の枠体２０が形成されるべき領域７５には形成されていない。保護層５６は例えばフォトレジストであり、塗布、露光、現像およびポストベークにより形成する。
【0042】
図７（ｃ）に示すように、保護層５６および支持基板１０上にシード層２２ａを形成する。シード層２２ａは例えば支持基板１０側からチタン層および銅層であり、スパッタリング法を用い形成する。
【0043】
図７（ｄ）に示すように、領域７５以外の保護層５６の上方のシード層２２ａ上にマスク層５７を形成する。マスク層５７は例えばフォトレジストであり、塗布、露光および現像により形成する。
【0044】
図７（ｅ）に示すように、マスク層５７をマスクに、領域７５のシード層２２ａ上に金属層２２ｂ、２２ｃおよび環状接合層２４を、例えば電解めっき法を用い形成する。金属層２２ｂおよび２２ｃは例えば銅層およびニッケル層であり、環状接合層２４は例えば金錫層である。
【0045】
図８（ａ）に示すように、マスク層５７を除去する。環状接合層２４をマスクにシード層２２ａを例えばドライエッチング法を用い除去する。これにより、シード層２２ａ、金属層２２ｂおよび２２ｃを含む環状金属層２２が形成される。
【0046】
図８（ｂ）に示すように、枠体２０の側面および上面に保護層２１を形成する。保護層２１は例えばニッケル層であり無電解めっき法を用い形成する。これにより、保護層２１、環状金属層２２および環状接合層２４を含む枠体２０が形成される。
【0047】
図８（ｃ）に示すように、枠体２０の上面の保護層２１を例えばミリング法を用い除去する。これにより、環状金属層２２および環状接合層２４とこれらの側面に形成された保護層２１からなる枠体２０が形成される。
【0048】
【0049】
図９は、実施例１に係る弾性波デバイスの側面図である。図９に示すように、支持基板１０の側面３０の下部３０ａは、ブレイクされた側面である。支持基板１０の側面３０の上部３０ｂにはレーザ痕３５が設けられている。レーザ痕３５の高さＨ１は、例えば１０μｍから３０μｍである。図５（ｂ）において、レーザ光６２をパルス光とし一定速度でレーザ光６２の照射位置を移動させながら照射した場合、支持基板１０の側面３０に形成されるレーザ痕３５は三角波状となる。三角状波の周期Ｄ４は、パルス光のパルス周期とレーザ光６２の照射位置の移動速度により定まり、例えば１μｍから５０μｍである。レーザ痕３５は、支持基板１０の昇華により形成した溝３６の一部であり、表面は多結晶またはアモルファスである。枠体２０の側面は保護層２１である。リッド２６の側面３２は全面がレーザ痕３３である。レーザ痕３３は、リッド２６の昇華により形成した溝３４の一部であり、表面は多結晶またはアモルファスである。
【0050】
［実施例１の変形例１］
図１０（ａ）から図１０（ｃ）は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、実施例１の図４（ｃ）の後、リッド２６の上面（図１０（ａ）では下面）に樹脂テープ等のテープ５４を貼り付ける。支持基板１０の下面にレーザ光６２を照射することで、支持基板１０の下面に溝３６を形成する。溝３６の形成方法は実施例１の図５（ｂ）と同じである。
図１０（ａ）から図１０（ｃ）は、実施例１の変形例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、実施例１の図４（ｃ）の後、リッド２６の上面（図１０（ａ）では下面）に樹脂テープ等のテープ５４を貼り付ける。支持基板１０の下面にレーザ光６２を照射することで、支持基板１０の下面に溝３６を形成する。溝３６の形成方法は実施例１の図５（ｂ）と同じである。
【0051】
図１０（ｂ）に示すように、テープ５４を剥がし、支持基板１０の下面にテープ５０を貼り付ける。リッド２６の上方からレーザ光６０を照射し、リッド２６を貫通する溝３４を形成する。溝３４の形成方法は実施例１の図５（ａ）と同じである。
【0052】
図１０（ｃ）に示すように、リッド２６の上面（図１０（ｃ）では下面）にテープ５２を貼り付ける。テープ５０の下（図１０（ｃ）では上）からブレイク刃６４を押し当てる。これにより、支持基板１０は溝３６を起点に支持基板１０を貫通するクラック３８が形成される。これにより、支持基板１０が割断される。テープ５０および５２を剥がす。以上により実施例１の変形例１の弾性波デバイスが製造される。
【0053】
［実施例１の変形例２］
図１１は、実施例１の変形例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１１に示すように、実施例１の変形例１の図１０（ａ）においてレーザ光６０を支持基板１０の下面に照射することで、支持基板１０内に改質領域３６ａを形成する。改質領域３６ａは、支持基板１０の所望の位置にレーザ光６２の焦点を結ぶことにより形成する。改質領域３６ａでは支持基板１０が溶融しその後固化しアモルファスまたは多結晶の領域となる。レーザ光６２をパルス光とし、レーザ光６２の照射位置を一定の速度で移動させながらレーザ光６２を照射した場合、改質領域３６ａはほぼ同じ高さで平面方向に配列する。改質領域３６ａは支持基板１０の厚さ方向に１または複数形成する。その後、実施例１の変形例１と同じ工程を行う。
図１１は、実施例１の変形例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１１に示すように、実施例１の変形例１の図１０（ａ）においてレーザ光６０を支持基板１０の下面に照射することで、支持基板１０内に改質領域３６ａを形成する。改質領域３６ａは、支持基板１０の所望の位置にレーザ光６２の焦点を結ぶことにより形成する。改質領域３６ａでは支持基板１０が溶融しその後固化しアモルファスまたは多結晶の領域となる。レーザ光６２をパルス光とし、レーザ光６２の照射位置を一定の速度で移動させながらレーザ光６２を照射した場合、改質領域３６ａはほぼ同じ高さで平面方向に配列する。改質領域３６ａは支持基板１０の厚さ方向に１または複数形成する。その後、実施例１の変形例１と同じ工程を行う。
【0054】
［実施例１の変形例３］
図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、実施例１の変形例３に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１２（ａ）に示すように、実施例１の図５（ａ）と同様に、リッド２６の上面に溝３４を形成する。
図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、実施例１の変形例３に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１２（ａ）に示すように、実施例１の図５（ａ）と同様に、リッド２６の上面に溝３４を形成する。
【0055】
図１２（ｂ）に示すように、リッド２６の上面（図１２（ｂ）ではリッド２６の下面）にテープ５４を貼り付ける。テープ５０を剥がす。支持基板１０の下面（図１２（ｂ）では上面）にレーザ光６２を照射することで溝３６を形成する。
【0056】
図１２（ｃ）に示すように、支持基板１０の下面にテープ５０を貼り付ける。テープ５４の上からブレイク刃６４を押し当てる。これにより、支持基板１０は溝３６を起点に支持基板１０を貫通するクラック３８が形成される。これにより、支持基板１０が割断される。テープ５０および５４を剥がす。以上により実施例１の変形例３の弾性波デバイスが製造される。
【0057】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、実施例１の変形例１から３に係る弾性波デバイスの側面図である。図１３（ａ）はレーザ光６２を用い溝３６を形成した場合、図１３（ｂ）はレーザ光６２を用い改質領域３６ａを形成した場合の側面図である。
【0058】
図１３（ａ）に示すように、支持基板１０の側面３０の下部３０ａにレーザ痕３５が形成されている。側面３０の上部３０ｂはブレイクされた側面である。レーザ痕３５は実施例１と同様に溝３６により形成される。枠体２０の側面３１およびリッド２６の側面３２は実施例１の図９と同じであり説明を省略する。
【0059】
図１３（ｂ）に示すように、支持基板１０の側面３０の下部３０ａに改質領域３６ａからなるレーザ痕３５ａが形成されている。改質領域３６ａの幅Ｄ５は例えば１μｍから１０μｍである。改質領域３６ａの周期Ｄ６は、例えば２μｍから５０μｍである。枠体２０の側面３１およびリッド２６の側面３２は実施例１の図９と同じであり説明を省略する。
【0060】
［実施例１の変形例４］
図１４は、実施例１の変形例４に係る弾性波デバイスの断面図である。図１４に示すように、支持基板１０上に圧電基板１１は設けられていない。支持基板１０の上面に、図２（ｂ）において説明した圧電薄膜共振器である弾性波素子１２とビア配線１６とを接続する配線１４が設けられている。その他の構成は実施例１およびその変形例１から３と同じであり説明を省略する。実施例１の変形例４のように、圧電基板１１は設けられていなくてもよい。
図１４は、実施例１の変形例４に係る弾性波デバイスの断面図である。図１４に示すように、支持基板１０上に圧電基板１１は設けられていない。支持基板１０の上面に、図２（ｂ）において説明した圧電薄膜共振器である弾性波素子１２とビア配線１６とを接続する配線１４が設けられている。その他の構成は実施例１およびその変形例１から３と同じであり説明を省略する。実施例１の変形例４のように、圧電基板１１は設けられていなくてもよい。
【0061】
特許文献２のように、複数の枠体上に切断されたリッドを接合する方法では、複数のリッドを枠体に位置合わせした後接合させることになり、製造方法が複雑化する。特許文献３のように、支持体にリッドを形成した後、枠体上にリッドを接合する方法では、支持基板にリッドを形成する工程、リッドを枠体と位置合わせする工程および支持体をリッドから剥がす工程を行うため製造方法が複雑化する。
【0062】
実施例１およびその変形例によれば、図３（ｄ）のように、支持基板１０上に複数の弾性波素子１２（機能素子）を形成する。図４（ａ）および図６のように、支持基板１０上に、複数の弾性波素子１２をそれぞれ囲み空隙２９（第１空隙）を介し互いに離れる複数の枠体２０を形成する。図４（ｂ）のように、複数の弾性波素子１２が空隙２８（第２空隙）に封止されるように、複数の枠体２０上にリッド２６を接合する。リッド２６を接合する工程の後、図５（ａ）から図５（ｃ）のように、複数の枠体２０間の空隙２９と重なる位置で支持基板１０およびリッド２６を分割する。
【0063】
１つのリッド２６を複数の枠体２０上に接合した後リッド２６を切断するため、特許文献２のように複数のリッドを位置合わせおよび接合しなくてもよく、製造工数を削減できる。また、特許文献３のように複数のリッドを支持体に形成する工程、リッドを枠体に位置合わせする工程および支持体をリッドから剥がす工程を行わなくてもよく、製造工数を削減できる。
【0064】
さらに、枠体２０間の支持基板１０とリッド２６との間が空隙２９であるため、実質的に支持基板１０とリッド２６のみを切断すればよい。よって、切断領域の幅を小さくできる。これにより、弾性波デバイスを小型化できる。
【0065】
枠体２０間に空隙２９が形成されておらず枠体と同じ材料が充填されている場合、厚い構造体を切断するため、ブレードダイシング法が用いられる。この場合、切断領域の幅はダイシングブレードの幅と同程度となる。ダイシングブレードの幅は１００μｍ程度であり、弾性波デバイスが大型化する。さらに、ダイシングブレードを用い支持基板１０およびリッド２６を切断すると、支持基板１０およびリッド２６がサファイアのように硬い場合チッピングまたはクラックが発生する。また、リッド２６および枠体２０が金属の場合、バリ等が形成される。
【0066】
実施例１およびその変形例では、枠体２０間の支持基板１０とリッド２６との間が空隙２９のため、支持基板１０とリッド２６とを別に切断できる。このため、支持基板１０およびリッド２６を切断する工程として、レーザ光６０を用い支持基板１０を分割し、レーザ光６２を用いリッド２６を分割することができる。これにより、弾性波デバイスを小型化できる。また、支持基板１０およびリッド２６が硬くてもチッピングまたはクラックを抑制できる。さらにリッド２６および枠体２０が金属でもバリ等を抑制できる。
【0067】
実施例１のように、図５（ａ）のように、リッド２６に支持基板１０とは反対側からレーザ光６０を照射することでリッド２６を貫通する溝３４（開口部）を形成する。図５（ｂ）のように、溝３４を介し支持基板１０に溝３６を形成する。図５（ｃ）のように、溝３６において支持基板１０を分割する。これにより、テープの張り替えを最小限とすることができ、製造工程を簡略化できる。
【0068】
実施例１の図５（ｂ）において、実施例１の変形例２のように、支持基板１０に改質領域３６ａを形成してもよい。
【0069】
実施例１では、リッド２６が厚くかつ溝３４が狭いと図５（ｂ）において支持基板１０に到達するレーザ光６２が弱くなる可能性がある。そこで、実施例１の変形例１から３のように、図１０（ｂ）および図１２（ａ）のように、リッド２６に支持基板１０とは反対側からレーザ光６０を照射することでリッド２６を貫通する溝３４（開口部）を形成する。図１０（ａ）、図１１および図１２（ｂ）のように、支持基板１０にリッド２６とは反対側からレーザ光６２を照射することで支持基板１０に溝３６または改質領域３６ａを形成する。図１０（ｃ）および図１２（ｃ）のように、溝３６または改質領域３６ａにおいて支持基板１０を分割する。これにより、リッド２６の厚さおよび溝３４の幅によらず、支持基板１０に溝３６または改質領域３６ａを形成できる。
【0070】
実施例１の変形例１および２のように、溝３６または改質領域３６ａを形成した後に溝３４を形成してもよいし、実施例１の変形例３のように、溝３４を形成した後に溝３６または改質領域３６ａを形成してもよい。
【0071】
実施例１の変形例１では、支持基板１０に溝３６が形成された状態で、図１０（ａ）のテープ５４を図１０（ｂ）のテープ５０に張り替える。これにより、支持基板１０が割れてしまう可能性がある。実施例１の変形例２では、溝３６の代わりに改質領域３６ａを形成するため、テープ５４と５０の張り替えにおいて支持基板１０が割れることを抑制できる。実施例１の変形例３では、溝３６を形成した後にテープ５４を貼り替えないため、テープ張り替えにおける支持基板１０の割れを抑制できる。
【0072】
実施例１の変形例２では、ステルスダイシング法として、改質領域３６ａを起点に支持基板１０を割断するため、ブレイク刃６４の荷重が大きくなる。実施例１の変形例３では、リッド２６側からブレイク刃６４に荷重をかけるためリッド２６にダメージが生じる可能性がある。実施例１の変形例１では、テープの張り替え回数が多いもののブレイク刃６４の荷重が大きくなることおよびリッド２６のダメージを抑制できる。
【0073】
支持基板１０は、サファイア基板、スピネル基板、石英基板または水晶基板である。サファイア基板は単結晶のＡｌ２Ｏ３を主成分とする基板である。スピネル基板は、単結晶または多結晶のＭｇＡｌ２Ｏ４を主成分とする基板である。石英基板は、アモルファスのＳｉＯ２を主成分とする基板である。水晶基板は単結晶のＳｉＯ２を主成分とする基板である。この場合、支持基板１０が硬いため、ブレードダイシング法を用い支持基板１０を切断するとチッピングまたはクラックが生じる。実施例１およびその変形例では、レーザ光６２を用い支持基板１０に溝３６または改質領域３６ａを形成し、割断により支持基板１０を切断する。これにより、支持基板１０のチッピングまたはクラックを抑制できる。
【0074】
リッド２６は金属リッドである。これにより、レーザ光６０によりリッド２６を切断できる。よって、実施例１のように、溝３４を介しレーザ光６２を支持基板１０に照射できる。リッド２６がサファイア基板、スピネル基板、石英基板または水晶基板のような絶縁体の場合、レーザ光をリッド２６に照射し、リッド２６の上面に溝または改質領域を形成し、ブレード刃を用いリッド２６を割断してもよい。
【0075】
機能素子として、支持基板１０上に直接または間接的に接合された圧電基板１１上に複数の弾性波素子１２（圧電素子）を形成する。支持基板１０の線膨張係数を圧電基板１１の線膨張係数より小さくすることで、弾性波素子の周波数温度係数を小さくできる。圧電基板１１がタンタル酸リチウム基板およびニオブ酸リチウム基板の場合、圧電基板１１は脆い。よって、枠体２０を形成する領域の支持基板１０を除去し、枠体２０を支持基板１０に接触するように形成することが好ましい。
【0076】
実施例１およびその変形例により形成された弾性波デバイスは、図９、図１３（ａ）および図１３（ｂ）のように、支持基板１０の側面３０にレーザ痕３５または３５ａを有する。枠体２０の側面３１（弾性波素子１２が設けられる側の第１側面とは反対の第２側面）は支持基板１０の側面３０より内側（弾性波素子１２側）に位置する。リッド２６の側面３２はレーザ痕３３を有し、枠体２０の側面３１より外側（弾性波素子１２とは反対側）に位置する。
【0077】
枠体２０の側面３１が支持基板１０の側面３０およびリッド２６の側面３２より内側に位置しているため、切断工程において枠体２０にダメージが加わることを抑制できる。例えば保護層２１にダメージが導入されることを抑制できる。また、弾性波デバイスに外力が加わっても枠体２０に外圧が加わらないため、枠体２０の幅Ｄ１を小さくできる。これにより、弾性波デバイスを小型化できる。
【0078】
側面３０、３１および３２の少なくとも１つが曲面または傾斜している場合、枠体２０の側面３１のうち支持基板１０の接する部分が支持基板１０の側面３０のうち枠体２０に接する部分より内側に位置すればよい。リッド２６の側面３２のうち枠体に接する部分が枠体２０の側面３１のうちリッド２６に接する部分より外側に位置すればよい。
【0079】
【0080】
実施例１およびその変形例では、機能素子として、弾性波素子１２を例に説明したが、機能素子は、インダクタまたはキャパシタ等の受動素子、トランジスタを含む能動素子、またはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子等でもよい。
【実施例2】
【0081】
実施例２は、フィルタおよびデュプレクサの例である。図１５（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図１５（ａ）に示すように、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ３が並列に接続されている。直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３の少なくとも１つは実施例１およびその変形例の弾性波素子１２でもよい。また、実施例１およびその変形例の圧電基板１１の上面にフィルタを形成してもよい。直列共振器および並列共振器の個数等は適宜設定できる。フィルタとしてラダー型フィルタを例に説明したが、フィルタは多重モード型フィルタでもよい。
【0082】
図１５（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図１５（ｂ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ７０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ７２が接続されている。送信フィルタ７０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ７２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ７０および受信フィルタ７２の少なくとも一方を実施例２のフィルタとすることができる。
【0083】
マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【0084】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0085】
１０ 支持基板
１１ 圧電基板
１２ 弾性波素子
１４ 配線
１６ ビア配線
１８ 端子
２０ 枠体
２６ リッド
２８、２９ 空隙
３０、３１、３２ 側面
３３、３５、３５ａ レーザ痕
３４、３６ 溝
３６ａ 改質領域
７０ 送信フィルタ
７２ 受信フィルタ
６０、６２ レーザ光
６４ ブレイク刃
１１ 圧電基板
１２ 弾性波素子
１４ 配線
１６ ビア配線
１８ 端子
２０ 枠体
２６ リッド
２８、２９ 空隙
３０、３１、３２ 側面
３３、３５、３５ａ レーザ痕
３４、３６ 溝
３６ａ 改質領域
７０ 送信フィルタ
７２ 受信フィルタ
６０、６２ レーザ光
６４ ブレイク刃
【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】
【図14】
【図15】