特許 7406305 弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサ

(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】2023-12-19

(45)【発行日】2023-12-27

(54)【発明の名称】弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサ

(51)【国際特許分類】

   H03H 9/25 20060101AFI20231220BHJP

   H03H 3/08 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

H03H9/25 C

H03H3/08

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019046394

(22)【出願日】2019-03-13

(65)【公開番号】P2020150414

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2022-02-22

(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】佐藤 功一

【審査官】及川 尚人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１１５８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－００８３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６５８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１６５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６７２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１６５１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０１５７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２６３８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ ９／００－９／７６

Ｈ０３Ｈ ３／０８ー３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

単結晶基板である支持基板と、
前記支持基板上に設けられ、粗面領域において前記支持基板との間に算術平均粗さが１０ｎｍ以上である第１面が設けられ、前記粗面領域を囲み前記支持基板の側面に沿った領域を少なくとも含む平坦領域において前記支持基板との界面である第２面の算術平均粗さは１ｎｍ以下である絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、平面視において少なくとも一部が前記粗面領域に重なる一対の櫛型電極と、
を備え、
前記支持基板の側面には前記支持基板の構成元素を主成分としアモルファスまたは多結晶である複数の改質領域が平面方向に設けられている弾性波デバイス。

【請求項2】

多結晶基板または単結晶基板である支持基板と、
前記支持基板上に設けられ、粗面領域において前記支持基板との間に算術平均粗さが１０ｎｍ以上である第１面が設けられ、前記粗面領域を囲み前記支持基板の側面に沿った領域を少なくとも含む平坦領域において前記支持基板との界面である第２面の算術平均粗さは１ｎｍ以下である絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、平面視において少なくとも一部が前記粗面領域に重なる一対の櫛型電極と、
を備え、
前記支持基板の側面には前記支持基板の構成元素を主成分としアモルファスである複数の改質領域が平面方向に設けられている弾性波デバイス。

【請求項3】

前記第１面は前記支持基板と前記絶縁層との界面である請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項4】

前記粗面領域において前記支持基板と前記絶縁層との間に複数の島状に設けられた付加膜を備え、
前記第１面は前記付加膜および前記支持基板と前記絶縁層との界面を含む請求項１または２に記載の弾性波デバイス。

【請求項5】

前記絶縁層および前記圧電基板は透光性を有する請求項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】

前記支持基板は単結晶基板である請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。

【請求項7】

請求項１から６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8】

請求項７に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。

【請求項9】

支持基板と、前記支持基板上に設けられ、複数の粗面領域において前記支持基板との間に算術平均粗さが１０ｎｍ以上である第１面が設けられ、前記複数の粗面領域を各々囲む平坦領域において前記支持基板との界面である第２面の算術平均粗さは１ｎｍ以下であり、前記平坦領域は少なくとも格子状に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた圧電基板と、を備え、前記圧電基板上に少なくとも一部が前記粗面領域に重なる一対の櫛型電極が設けられた複合基板における前記平坦領域に前記圧電基板側からレーザ光を照射し前記支持基板内に改質領域を形成する工程と、
前記改質領域に沿って前記複合基板を割断する工程と、
を含む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、弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサに関し、例えば櫛型電極を有する弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサに関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォン等の通信機器に用いられる弾性波共振器として、弾性表面波共振器が知られている。弾性表面波共振器を形成する圧電基板を支持基板に接合することが知られている。支持基板の上面を粗面とすることが知られている（例えば特許文献１および２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１１５８７０号公報

【文献】米国特許第１００２０７９６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１および２のように、支持基板の上面を粗面化することで、スプリアス等が抑制される。しかしながら、弾性波デバイスをチップ化するときに、チッピングまたはクラック等が形成される。

【0005】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、適切にチップ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、単結晶基板である支持基板と、前記支持基板上に設けられ、粗面領域において前記支持基板との間に算術平均粗さが１０ｎｍ以上である第１面が設けられ、前記粗面領域を囲み前記支持基板の側面に沿った領域を少なくとも含む平坦領域において前記支持基板との界面である第２面の算術平均粗さは１ｎｍ以下である絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、平面視において少なくとも一部が前記粗面領域に重なる一対の櫛型電極と、を備え、前記支持基板の側面には前記支持基板の構成元素を主成分としアモルファスまたは多結晶である複数の改質領域が平面方向に設けられている弾性波デバイスである。

【0007】

本発明は、多結晶基板または単結晶基板である支持基板と、前記支持基板上に設けられ、粗面領域において前記支持基板との間に算術平均粗さが１０ｎｍ以上である第１面が設けられ、前記粗面領域を囲み前記支持基板の側面に沿った領域を少なくとも含む平坦領域において前記支持基板との界面である第２面の算術平均粗さは１ｎｍ以下である絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、平面視において少なくとも一部が前記粗面領域に重なる一対の櫛型電極と、を備え、前記支持基板の側面には前記支持基板の構成元素を主成分としアモルファスである複数の改質領域が平面方向に設けられている弾性波デバイスである。

【0008】

上記構成において、前記第１面は前記支持基板と前記絶縁層との界面である構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記粗面領域において前記支持基板と前記絶縁層との間に複数の島状に設けられた付加膜を備え、前記第１面は前記付加膜および前記支持基板と前記絶縁層との界面を含む構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記絶縁層および前記圧電基板は透光性を有する構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記支持基板は単結晶基板である構成とすることができる。

【0012】

本発明は、上記弾性波デバイスを含むフィルタである。

【0013】

本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。

【0015】

本発明は、支持基板と、前記支持基板上に設けられ、複数の粗面領域において前記支持基板との間に算術平均粗さが１０ｎｍ以上である第１面が設けられ、前記複数の粗面領域を各々囲む平坦領域において前記支持基板との界面である第２面の算術平均粗さは１ｎｍ以下であり、前記平坦領域は少なくとも格子状に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた圧電基板と、を備え、前記圧電基板上に少なくとも一部が前記粗面領域に重なる一対の櫛型電極が設けられた複合基板における前記平坦領域に前記圧電基板側からレーザ光を照射し前記支持基板内に改質領域を形成する工程と、前記改質領域に沿って前記複合基板を割断する工程と、を含む弾性波デバイスの製造方法である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、適切にチップ化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１（ａ）は、実施例１における弾性波共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図2】図２は、実施例１における支持基板の表面の平面図である。

【図3】図３（ａ）から図３（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２）である。

【図5】図５（ａ）および図５（ｂ）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6】図６（ａ）および図６（ｂ）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４）であり、図６（ｃ）は、複合基板の側面図である。

【図7】図７は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。

【図8】図８（ａ）および図８（ｂ）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（その１）である。

【図9】図９（ａ）および図９（ｂ）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（その２）である。

【図10】図１０は、比較例におけるサンプルＡからＢのアドミッタンスを示す図である。

【図11】図１１（ａ）から図１１（ｃ）は、比較例における課題を説明する図である。

【図12】図１２は、実施例２に係るフィルタの平面図である。

【図13】図１３は、実施例２の変形例１に係るフィルタの平面図である。

【図14】図１４は、実施例２の変形例２に係るデュプレクサの回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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1】

【0019】

図１（ａ）は、実施例１における弾性波共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ断面図である。電極指の配列方向をＸ方向、電極指の延伸方向をＹ方向、支持基板および圧電基板の積層方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、圧電基板の結晶方位のＸ軸方向およびＹ軸方向とは必ずしも対応しない。圧電基板が回転ＹカットＸ伝搬基板の場合、Ｘ方向は結晶方位のＸ軸方向となる。

【0020】

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、支持基板１０上に絶縁層１１が設けられている。絶縁層１１上に圧電基板１２が設けられている。支持基板１０と絶縁層１１との間に粗面３０が設けられている。粗面３０が設けられている領域は粗面領域５０であり、支持基板１０と絶縁層１１との界面が平坦面３１である領域は平坦領域５２である。平坦領域５２は粗面領域５０を囲むように設けられている。粗面領域５０では、平坦な支持基板１０と絶縁層１１との間に付加膜３２が設けられている。これにより、絶縁層１１の下面は粗面３０となる。粗面３０の算術平均表面粗さＲａは平坦領域５２における平坦面３１の算術平均表面粗さＲａより大きい。

【0021】

図２は、実施例１における支持基板の表面の平面図である。図２に示すように、支持基板１０の上面は、粗面領域５０と粗面領域５０を囲う平坦領域５２が設けられている。平坦領域５２は支持基板１０を切断する切断領域（ダイシングライン）を含むように形成されている。粗面領域５０には付加膜３２が複数の島として設けられている。粗面領域５０には付加膜３２に開口が複数設けられていてもよい。付加膜３２の複数の島または開口の形状は四角以外にも多角形状、円形状、楕円形状、または不規則な形状でもよい。

【0022】

図１（ａ）および図１（ｂ）に戻り、粗面領域５０内の圧電基板１２上に弾性波共振器２０が設けられている。弾性波共振器２０はＩＤＴ（Inter Digital Transducer）２２および反射器２４を有する。反射器２４はＩＤＴ２２のＸ方向の両側に設けられている。ＩＤＴ２２および反射器２４は、圧電基板１２上の金属膜１４により形成される。

【0023】

ＩＤＴ２２は、対向する一対の櫛型電極１８を備える。櫛型電極１８は、複数の電極指１５と、複数の電極指１５が接続されたバスバー１６と、を備える。一対の櫛型電極１８の電極指１５が交差する領域が交差領域２５である。交差領域２５の長さが開口長である。一対の櫛型電極１８は、交差領域２５の少なくとも一部において電極指１５がほぼ互い違いとなるように、対向して設けられている。交差領域２５において複数の電極指１５が励振する弾性波は、主にＸ方向に伝搬する。一対の櫛型電極１８のうち一方の櫛型電極の電極指１５のピッチがほぼ弾性波の波長λとなる。弾性波の波長λはほぼ電極指１５の２本分のピッチとなる。反射器２４は、ＩＤＴ２２の電極指１５が励振した弾性波（弾性表面波）を反射する。これにより弾性波はＩＤＴ２２の交差領域２５内に閉じ込められる。

【0024】

圧電基板１２は、単結晶タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）基板、単結晶ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）基板または単結晶水晶基板であり、例えば回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板または回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板である。絶縁層１１は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を主成分とする。絶縁層１１は、酸化シリコンを主成分とし、弗素等の不純物を含んでいてもよい。絶縁層１１の弾性定数の温度係数の符号は圧電基板１２の弾性定数の温度係数の符号の反対である。これにより、弾性波共振器の周波数温度係数を小さくできる。

【0025】

支持基板１０は、圧電基板１２のＸ方向の線膨張係数より小さな線膨張係数を有する。これにより、弾性波共振器の周波数温度係数を小さくできる。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、シリコン基板または炭化シリコン基板である。サファイア基板はｒ面、ｃ面またはａ面を上面とする単結晶酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）基板である。アルミナ基板は多結晶酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）基板である。スピネル基板は単結晶または多結晶スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）基板である。シリコン基板は単結晶または多結晶シリコン（Ｓｉ）基板である。炭化シリコン基板は単結晶または多結晶炭化シリコン（ＳｉＣ）基板である。

【0026】

金属膜１４は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）またはモリブデン（Ｍｏ）を主成分とする膜であり、例えばアルミニウム膜、銅膜またはモリブデン膜である。電極指１５と圧電基板１２との間にチタン（Ｔｉ）膜またはクロム（Ｃｒ）膜等の密着膜が設けられていてもよい。密着膜は電極指１５より薄い。電極指１５を覆うように絶縁膜が設けられていてもよい。絶縁膜は保護膜または温度補償層として機能する。

【0027】

付加膜３２は、例えば金、銅、銀、モリブデン、アルミニウム、チタンまたはクロム等の金属膜、窒化シリコン、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウム等の無機絶縁膜、または樹脂等の有機絶縁膜である。

【0028】

支持基板１０の厚さは例えば５０μｍから５００μｍである。絶縁層１１の厚さは、例えば０．５μｍから１０μｍであり、例えば弾性波の波長λ以下である。圧電基板１２の厚さは例えば０．５μｍから２０μｍであり、例えば弾性波の波長λ以下である。弾性波の波長λは例えば１μｍから６μｍである。２本の電極指１５を１対としたときの対数は例えば２０対から３００対である。ＩＤＴ２２のデュティ比は、電極指１５の太さ／電極指１５のピッチであり、例えば３０％から８０％である。ＩＤＴ２２の開口長は例えば１０λから５０λである。

【0029】

［実施例１の製造方法］
図３（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である。図３（ａ）に示すように、表面が平坦な支持基板１０を準備する。支持基板１０の表面の算術平均粗さは例えば１ｎｍ以下である。図３（ｂ）に示すように、支持基板１０上に付加膜３２を形成する。付加膜３２上に開口を有するマスク層３８を形成する。平坦領域５２となる領域はマスク層３８の開口であり、粗面領域５０となる領域にマスク層３８およびその開口が形成される。マスク層３８は例えばフォトレジストである。矢印３９のように、マスク層３８をマスクに付加膜３２をエッチング法またはサンドブラスト法を用いパターニングする。図３（ｃ）に示すように、平坦領域５２には付加膜３２は残存せず、粗面領域５０に付加膜３２の凸部が形成される。凸部の断面形状は図１（ｂ）のように錘状でもよいし、図３（ｃ）のように柱状でもよい。

【0030】

図４（ａ）に示すように、支持基板１０上に付加膜３２を覆うように絶縁層１１を例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スパッタリング法または真空蒸着法を用い形成する。粗面領域５０において支持基板１０および付加膜３２と絶縁層１１との間に粗面３０が形成される。平坦領域５２において支持基板１０と絶縁層１１との間に平坦面３１が形成される。図４（ｂ）に示すように、絶縁層１１の上面を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い平坦化する。図４（ｃ）に示すように、接合層１３を介し絶縁層１１の上面に圧電基板１２を接合する。接合層１３は例えば酸化アルミニウム層、窒化アルミニウム層、ダイヤモンドライクカーボン層、炭化シリコン層、窒化シリコン層またはシリコン層である。接合層１３の厚さは例えば１ｎｍから１００ｎｍである。接合層１３を介さず絶縁層１１と圧電基板１２とを接合してもよい。接合には例えば表面活性化法を用いる。

【0031】

図５（ａ）に示すように、圧電基板１２の上面を例えばＣＭＰ法を用い平坦化する。これにより、支持基板１０、絶縁層１１および圧電基板１２を有する複合基板６２が形成される。圧電基板１２の上面に金属膜１４からなる弾性波共振器２０を形成する。図５（ｂ）に示すように、平坦領域５２に含まれる切断領域にレーザ光３３を圧電基板１２の上方から照射する。これにより、支持基板１０内に改質領域３４を形成する。改質領域３４は例えば支持基板１０が溶融しアモルファスおよび／または多結晶となった領域である。改質領域３４は支持基板１０の構成元素からなる。レーザ光３３は例えばＮｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波であり、レーザ光３３の波長は例えば５３２ｎｍであり、例えば５００ｎｍから６００ｎｍである。レーザ光は可視光、紫外線または赤外線でもよい。レーザ光３３のパワーは例えば０．０１Ｗである。

【0032】

図６（ａ）に示すように、支持基板１０の下面（図６（ａ）では上面）をダイシングフィルム３５に貼り付ける。ダイシングフィルム３５を介しブレーク刃を支持基板１０に押し付ける。図６（ｂ）に示すように、支持基板１０は改質領域３４において割断され、支持基板１０が個片化（チップ化）される。これにより、実施例１の弾性波デバイスが形成される。図６（ｃ）は、実施例１における複合基板の側面図である。図６（ｃ）に示すように、図５（ｂ）において、レーザ光３３をパルス光とし、一定の速度で走査した場合、支持基板１０の側面には平面方向に配列する複数の改質領域３４が露出する。改質領域３４の大きさＤ１は例えば１μｍから１０μｍであり、改質領域３４の平面方向の間隔Ｄ２は例えば改質領域３４の大きさの１．５倍から５倍程度である。

【0033】

図７は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。図７に示すように、図３（ｂ）において、支持基板１０からなるウエハ６０において、粗面領域５０はＸＹに行列状に設けられ、平坦領域５２は粗面領域５０の間に格子状に設けられている。平坦領域５２はＸ方向およびＹ方向に直線に延伸する切断領域５５を含む。図５（ｂ）では、切断領域５５内にＸ方向およびＹ方向に配列するように改質領域５４を形成する。図６（ａ）では、切断領域５５に沿ってＸ方向およびＹ方向にウエハ６０を切断する。

【0034】

［実施例１の変形例１］
図８（ａ）から図９（ｂ）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８（ａ）に示すように、支持基板１０上に開口を有するマスク層３８を形成する。平坦領域５２となる領域はマスク層３８であり、粗面領域５０となる領域にマスク層３８およびその開口が形成される。マスク層３８は例えばフォトレジストである。矢印３９のように、マスク層３８をマスクに支持基板１０をエッチング法またはサンドブラスト法を用いパターニングする。図８（ｂ）に示すように、平坦領域５２の上面は平坦であり、粗面領域５０に凸部１０ａと凹部１０ｂが形成される。

【0035】

図９（ａ）に示すように、支持基板１０上に凸部１０ａおよび凹部１０ｂを覆うように絶縁層１１を例えばＣＶＤ法、スパッタリング法または真空蒸着法を用い形成する。粗面領域５０における支持基板１０と絶縁層１１との界面に粗面３０が形成される。図９（ｂ）に示すように、その後、実施例１の図４（ｂ）から図６（ａ）と同様の工程を行う。これにより、実施例１の変形例１の弾性波デバイスが形成される。

【0036】

［比較例］
比較例を用い粗面３０を設ける理由を説明する。支持基板１０と絶縁層１１との界面の表面粗さが異なる弾性波共振器を作製した。作製条件は以下である。
支持基板１０：サファイア基板
絶縁層１１：厚さが０．４λの酸化シリコン膜
圧電基板１２：厚さが０．４λの４２°回転Ｙカットタンタル酸リチウム基板

【0037】

各サンプルの支持基板１０と絶縁層１１との間の界面の算術平均粗さＲａは以下である。
サンプルＡ：約１００ｎｍ
サンプルＢ：約１０ｎｍ
サンプルＣ：１ｎｍ以下（ほぼ鏡面）

【0038】

図１０は、比較例におけるサンプルＡからＢのアドミッタンスを示す図である。図１０に示すように、共振周波数ｆｒおよび反共振周波数ｆａより高い周波数帯域にスプリアス５９が生成される。スプリアス５９は、ＩＤＴ２２が主モードの弾性波を励振するときに同時に励振されたバルク波が支持基板１０と絶縁層１１との界面で反射することで生成される。サンプルＣでは大きなスプリアス５９が観察される。サンプルＢではスプリアス５９が少し小さくなる。サンプルＡではスプリアス５９はかなり小さくなる。このように、支持基板１０と絶縁膜との間に粗面３０を設けることで、バルク波は粗面３０で散乱され、バルク波に起因するスプリアスを抑制できる。

【0039】

図１１（ａ）から図１１（ｃ）は、比較例における課題を説明する図である。図１１（ａ）は、比較例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（ａ）に示すように、レーザ光３３を圧電基板１２側から支持基板１０内に照射するときにレーザ光３３が粗面３０において散乱される。これにより、支持基板１０内に改質領域が形成されにくくなる。レーザ光の波長は数１００ｎｍであり、粗面３０のＲａがスプリアスの抑制に効果がある１０ｎｍ以上ではレーザ光３３が散乱されやすくなる。

【0040】

レーザ光３３を支持基板１０の下面から照射することも考えられる。しかし、圧電基板１２、絶縁層１１および支持基板１０は透明なため、圧電基板１２上に弾性波共振器を形成するプロセスにおいて、ウエハを認識できるように下面を梨地面とする。このため、レーザ光３３を支持基板１０の下面から照射するためには、支持基板１０の下面を鏡面とすることになる。圧電基板１２に弾性波共振器を形成した後に、支持基板１０の下面を研磨しようとすると支持基板１０の厚さのばらつきが大きくなる。これにより、改質領域３４の深さがばらついてしまう。よって、レーザ光３３は圧電基板１２側から支持基板１０に照射することが好ましい。

【0041】

図１１（ｂ）は、比較例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（ｂ）に示すように、割断する領域に粗面３０が存在するため、粗面３０の凸部または凹部が起点となり、点線４６のように絶縁層１１および圧電基板１２が斜めに割れることがある。これにより、割れが弾性波共振器２０に近づいてしまう。

【0042】

図１１（ｃ）は、比較例に係る弾性波デバイスの製造方法を示す平面図である。図１１（ｃ）に示すように、切断領域５５において支持基板１０を切断するときに、切断領域５５に粗面３０が存在すると、点線４８のように粗面３０の凸部または凹部を起点に切断領域５５から外れて割れることがある。なお、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）の割れは、ステルスレーザダイシングにおいて、図６（ｂ）のように割断するときに生じやすいが、レーザ光を用いない割断またはダイシングにおいても生じることがある。このように、比較例では、チップ化が難しいことがある。

【0043】

実施例１およびその変形例によれば、図７のように複数の粗面領域５０では支持基板１０と絶縁層１１との間に粗面３０（第１面）が設けられている。平坦領域５２は複数の粗面領域５０を各々囲んでおり、少なくとも支持基板１０の側面に沿った切断領域５５を含む。平坦領域５２において支持基板１０と絶縁層１１との界面である平坦面３１（第２面）の表面粗さは第１面の表面粗さより小さい。図５（ｂ）のように、支持基板１０、絶縁層１１および圧電基板１２を備えるウエハ６０（複合基板）における平坦領域５２に圧電基板１２側からレーザ光を照射し支持基板１０内に改質領域３４を形成する。図６（ａ）のように改質領域３４に沿ってウエハ６０を割断する。これにより、図１１（ａ）のように、粗面３０においてレーザ光３３が散乱されることを抑制できる。また、レーザダイシング法を用いない場合であっても図１１（ｂ）および図１１（ｃ）のような割れを抑制できる。このように、適切にチップ化することができる。

【0044】

平面視において一対の櫛型電極１８の少なくとも一部が粗面領域５０に重なることによりバルク波に起因するスプリアスを抑制できる。一対の櫛型電極１８のうち交差領域２５が粗面領域５０に重なることが好ましい。

【0045】

複合基板６２の切断をレーザダイシング法を用いない場合においても図１１（ｂ）および図１１（ｃ）のような割れを抑制できる。レーザダイシング法を用いる場合、圧電基板１２、絶縁層１１および支持基板１０はレーザ光３３に対し透光性を有する。

【0046】

ステルスレーザダイシング法を用いるため、支持基板１０の側面には支持基板１０の構成元素を主成分とする複数の改質領域３４が平面方向に設けられる。改質領域３４は、レーザ光により溶融しその後固体となった溶融痕であり、支持基板１０の結晶構造と異なる結晶構造を有するアモルファスおよび／または多結晶である。

【0047】

実施例１のように、粗面３０は、付加膜３２と絶縁層１１との間の界面を含んでもよく、実施例１の変形例１のように、粗面３０は支持基板１０と絶縁層１１との界面でもよい。

【0048】

スプリアスを抑制するため、粗面３０の算術平均粗さＲａは、１０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。また、粗面３０の算術平均粗さＲａは、１０００ｎｍ以下が好ましく、５００ｎｍ以下がより好ましい。レーザ光３３の散乱を抑制するため、および割れを抑制するため、平坦面３１の算術平均粗さは１ｎｍ以下が好ましく、０．５ｎｍ以下がより好ましい。粗面３０の算術平均粗さは平坦面３１の算術平均粗さの１０倍以上が好ましく、１００倍以上がより好ましい。

【0049】

ＩＤＴ２２がＳＨ（Shear Horizontal）を励振するとき、バルク波が生成されやすい。圧電基板１２が３６°以上かつ４８°以下回転Ｙカットタンタル酸リチウム基板のとき、ＳＨ波が励振される。よって、このとき、粗面３０を設けることが好ましい。圧電基板１２の厚さが弾性波の波長λ以下のとき、すなわち電極指１５のピッチの平均値に２倍以下のとき、損失が抑制される。また、支持基板１０の上面から圧電基板１２の上面までの距離が電極指１５のピッチの平均値に４倍以下のとき、損失が抑制される。

【0050】

弾性波が支持基板１０に漏れないように、支持基板１０の音響インピーダンスは圧電基板１２の音響インピーダンスより高い（すなわち支持基板１０の音速は圧電基板１２の音速より速い）ことが好ましい。また、絶縁層１１内に弾性波が伝搬するため絶縁層１１の音響インピーダンスは圧電基板１２および支持基板１０の音響インピーダンスより低い（すなわち絶縁層１１の音速は圧電基板１２および支持基板１０の音速より遅い）ことが好ましい。粗面３０で弾性波を反射させるため、付加膜３２の音響インピーダンスは絶縁層１１の音響インピーダンスより高い（すなわち付加膜３２の音速は絶縁層１１の音速より速い）ことが好ましい。

【0051】

平坦領域５２を切断領域５５を含むように形成すると、平坦領域５２は、支持基板１０の側面に沿って設けられる。切断領域５５の幅は例えば２０μｍから１００μｍである。複合基板６２を切断した後のチップの側面からの切断領域５５の幅は例えば５μｍから９５μｍである。

【実施例2】

【0052】

実施例２は、フィルタの例である。図１２は、実施例２に係るフィルタの平面図である。複合基板６２上に弾性波共振器２０および配線２６が設けられている。配線２６上にバンプ２８が設けられている。配線２６は弾性波共振器２０間を電気的に接続する。弾性波共振器２０は直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ３を含む。バンプ２８はバンプＢ１、Ｂ２およびＢｇを含む。

【0053】

バンプＢ１は入力端子に電気的に接続されている。バンプＢ２は出力端子に電気的に接続されている。バンプＢｇはグランド端子に電気的に接続されている。バンプＢ１とＢ２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。バンプＢ１とＢ２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。並列共振器Ｐ１からＰ３の一端はバンプＢｇに接続されている。複合基板６２の側面に沿って一定の幅で平坦領域５２が設けられ、平坦領域５２以外の領域が粗面領域５０である。

【0054】

実施例２のように、単一の粗面領域５０が複数の弾性波共振器２０を含むように設けられていてもよい。

【0055】

［実施例２の変形例１］
図１３は、実施例２の変形例１に係るフィルタの平面図である。図１３に示すように、直列共振器Ｓ１以外の弾性波共振器２０は粗面領域５０に設けられ、直列共振器Ｓ１は平坦領域５２に設けられている。その他の構成は実施例２と同じであり説明を省略する。

【0056】

実施例２の変形例１のように、一部の弾性波共振器は粗面領域５０に設けられていなくてもよい。弾性波共振器２０の間は平坦領域５２でもよい。実施例２および変形例１において、直列共振器および並列共振器の個数は任意に設定できる。ラダー型フィルタを例に説明したが多重モード型フィルタでもよい。

【0057】

［実施例２の変形例２］
図１４は、実施例２の変形例２に係るデュプレクサの回路図である。図１４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４０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４２が接続されている。送信フィルタ４０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４２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４０および受信フィルタ４２の少なくとも一方を実施例２およびその変形例１のフィルタとすることができる。

【0058】

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。

【0059】

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】

【0060】

１０ 支持基板
１１ 絶縁層
１２ 圧電基板
１３ 接合層
１５ 電極指
１８ 櫛型電極
２０ 弾性波共振器
２２ ＩＤＴ
３０ 粗面
３１ 平坦面
３２ 付加膜
３３ レーザ光
５０ 粗面領域
５２ 平坦領域

【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】