声表面波装置的制造方法及声表面波装置的制作方法

专利名称：声表面波装置的制造方法及声表面波装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用了瑞利波(Rayleighwave)、乐甫波(love wave)、 漏泄波(leaky wave)等声表面波的、作为声表面波共振件或声表面波滤 波器而使用的声表面波装置的制造方法及声表面波装置，更具体而言，涉 及一种对在被激励了声表面波的部分形成空隙的工序实施了改良的声表 面波装置的制造方法及声表面波装置。
背景技术：
以往，在移动电话等移动体通信设备中，被强烈要求小型化。因此， 在这种通信设备所使用的带通滤波器中也被要求小型化。
作为小型的带通滤波器，以往广泛采用利用了声表面波的声表面波滤 波器。在下述的专利文献l中，公开了一种可实现小型化的声表面波滤波 器装置。
如图7所示，在专利文献1所述的声表面波装置101的制造方法中， 首先准备压电基板102。通过在压电基板102的上面形成IDT电极103等 电极，构成了声表面波滤波器。形成有IDT电极103的压电基板部分在使 用时被激励，来传播声表面波。为此，必须形成上述IDT电极103面对的 空隙A。从而，如图7所示，按照覆盖压电基板102的上面、且保留空隙 A的方式，将盖部件104与压电基板102接合。
在专利文献1所述的制造方法中，上述盖部件104的接合不利用粘接 剂通过直接接合来进行。直接接合是指，在使压电基板102与盖部件104 接触的状态下进行加热，在二者之间形成氢结合，从而直接接合的方法。 因此，需要压电基板102及盖部件104的与接合面相对的部分的表面具有 亲水基，该亲水基可借助湿气等的水分子的氢接合而结合。
由于可通过直接接合来实现接合，所以不需要使用粘接剂，能够提高 盖部件104与压电基板102的接合部分的密封性。
专利文献h特开平7—115343号公报
在专利文献1所记载的声表面波滤波器装置102中，由于需要形成空 隙A，所以必然会导致封装整体大型化。
而且，必须形成用于构成空隙A的凹部、或准备具有凹部的帽状盖部 件104。因此，还存在成本增高的问题。

发明内容
本发明的目的在于消除上述现有技术的缺点，提供一种不需要复杂的 加工工序，且不需要准备复杂形状的盖部件等部件，能够促进廉价及小型 化的声表面波装置及其制造方法。
本发明的声表面波装置的制造方法包括准备压电基板和盖部件的工 序；在所述压电基板的一个主面，在设置IDT电极及布线电极的部分形成 槽的工序；在所述压电基板的所述一个主面，至少在所述槽内形成金属膜 的工序；在所述槽内的金属膜及该槽周边的压电基板部分，按照从所述压 电基板的主面侧除去压电基板的一部分的方式形成凹部，利用位于所述槽 内的金属膜形成所述IDT电极及所述布线电极的工序；和将盖部件与所述 压电基板的所述一个主面接合的工序。
在本发明所涉及的声表面波滤波器装置的制造方法的某一特定方式 中，形成所述凹部的工序，通过从所述压电基板的所述一个主面实施CMP
处理来进行。
在本发明所涉及的声表面波滤波器装置的制造方法的另一特定方式 中，形成所述凹部的工序，通过在所述压电基板的所述一个主面应用掩模 并实施千蚀刻来进行。
在本发明所涉及的声表面波滤波器装置的制造方法的又一特定方式 中，将所述盖部件与所述压电基板接合的工序通过直接接合来进行。
在本发明所涉及的声表面波滤波器装置的制造方法的进一步限定的 方式中，当对所述压电基板和所述盖部件进行直接接合时，在所述压电基 板的所述一个主面及/或所述盖部件的与所述压电基板接合的面预先形成 亲水性绝缘薄膜。
在本发明所涉及的声表面波滤波器装置的制造方法的另外一个特定 方式中，还包括在所述压电基板形成与所述布线电极连接的通孔电极的工 序。
在本发明所涉及的声表面波滤波器装置的制造方法的另外一特定方 式中，还包括在所述盖部件形成与所述布线电极电连接的通孔电极的工 序。
在本发明所涉及的声表面波滤波器装置的制造方法的另外又一特定
方式中，作为所述盖部件，使用与所述压电基板同样在一个主面形成有IDT 电极及布线电极的压电基板。
本发明的声表面波装置具备压电基板，其在一个主面形成有凹部， 在该凹部内形成有具有与IDT电极对应的平面形状的槽；埋入于所述槽内 的IDT电极；与所述压电基板的所述一个主面接合的盖部件；设置于所述 压电基板及/或盖部件，且与所述IDT电极电连接的通孔电极；和端子电 极，其设置于所述压电基板及/或盖部件，被配置成与所述通孔电极电连接 且与外部电连接。
在本发明的声表面波装置的某一特定方式中，在所述压电基板的一个 主面，在与所述凹部不同的位置上，形成有与布线电极对应的平面形状的 槽，布线电极被埋入在该槽中。 (发明效果)
本发明的声表面波装置的制造方法中，在压电基板的一个主面形成了 槽之后，至少在槽内形成金属膜，进而按照从压电基板的一个主面侧除去 一部分的方式形成凹部。然后，基于该凹部的形成，利用位于槽内的金属 膜形成IDT电极及布线电极。该情况下，即使金属膜到达槽的周边，也可 以在凹部的形成之际，按照除去周围的金属膜部分的方式形成凹部。因此， 在压电基板的一个主面上，可以在比该一个主面低的位置形成IDT电极。 因此，例如即使使用了平板状的盖部件，通过该盖部件与该一个主面接合， 也可以通过上述凹部形成IDT电极所面对的空隙。因此，不需要复杂形状 的盖部件。而且，也不需要对盖部件实施用于形成空隙的复杂加工。
由于在形成上述凹部之际，可高精度且容易地调整空隙的大小，而且， 能够通过上述凹部的形成而形成空隙，所以，可实现小型化。因此，能够 提供廉价且小型的声表面波装置。
在从压电基板的一个主面通过CMP处理来进行凹部的形成时，可以 在不导致压电基板变质的情况下，高精度且容易地形成凹部。
在通过应用掩模且实施干蚀刻来进行凹部的形成时，通过准备与凹部 的平面形状对应的掩模来实施干蚀刻，可容易地形成凹部。
在通过直接接合来进行接合上述盖部件的工序时，不需要粘接剂等接 合剂。因此，可降低成本。并且，由于盖部件可通过直接接合与压电基板 接合，所以，可促进低尺寸化。并且，难以产生接合部分的偏差，可提供 特性偏差少的、可靠性出色的声表面波装置。
在压电基板及盖部件的直接接合之际，当压电基板的一个主面及/或盖 部件与压电基板接合的面形成了亲水性绝缘薄膜时，即使压电基板或盖部 件在表面不具有亲水性基，也可以基于上述亲水性绝缘薄膜的形成，通过 直接接合将压电基板和盖部件可靠地接合。
当还具备在压电基板形成与布线电极连接的通孔电极的工序时，可以 利用通孔电极来进行上述布线电极与外部的连接等。同样，当还具备在盖 部件形成与布线电极电连接的通孔电极时，也可以利用该通孔电极容易地 将布线电极与外部等连接。
当利用与压电基板同样在一个主面形成有IDT电极及布线电极的构 造作为盖部件时，根据本发明，可以提供一种层叠了两个声表面波元件的 声表面波装置。因此，可以实现安装了声表面波装置的电子设备或电路的 小型化及高密度化。
本发明的声表面波装置中，在上述压电基板的一个主面形成有凹部， 在凹部内形成有具有可形成IDT电极的部分的平面形状的槽，IDT电极被 埋入形成在该槽内。因此，在盖部件与上述压电基板的一个主面接合的构 造中，可在凹部中形成不阻碍IDT电极的振动的空隙。由此，可促进声表 面波装置的小型化。并且，由于可通过上述凹部形成空隙，所以，能够利 用平板状的盖部件，从而可降低盖部件的成本。
另外，在压电基板及/或盖部件形成有通孔电极，当设置有被配置成与 该通孔电极电连接且与外部电连接的端子电极时，利用通孔电极及端子电 极，能够容易地将IDT电极与外部电连接。
因此，可以得到小型、廉价、且能够容易地安装到印刷电路基板等的声表面波装置。
在压电基板的一个主面与所述凹部不同的位置，形成有与布线电极对 应的平面形状的槽，当布线电极被埋入在该槽中时，可以利用同一工序形 成布线电极和IDT电极，从而可实现声表面波装置的小型化及低成本化。


图1 (a)及(b)是本发明的一个实施方式的声表面波滤波器装置的 主视剖面图及用于对其主要部分进行说明的局部切缺放大主视剖面图。
图2 (a) (e)是用于对本发明的一个实施方式的声表面波滤波器 装置的制造方法进行说明的各示意主视剖面图。
图3 (a) (d)是用于对本发明的一个实施方式的声表面波滤波器 装置的制造方法进行说明的各示意主视剖面图。
图4 (a) (c)是用于对通过干蚀刻法形成凹部的变形例进行说明 的各示意主视剖面图。
图5 (a) (c)是用于对通过干蚀刻法形成凹部的变形例进行说明
的各示意主视剖面图。
图6是本发明的其他实施方式所涉及的声表面波滤波器装置的主视剖 面图。
图7是用于对现有的声表面波滤波器装置的一个例子进行说明的主视
剖面图。.
图中1 —声表面波滤波器装置，2—压电基板，2a—上面(一个主面)， 2b—槽，2c—槽，2d—凹部，2e—下面，2f、 2g—贯通孔，3 —掩模，6— IDT电极，5、 7—布线电极，9、 IO —通孔电极，11、 12 —端子电极，13 一盖部件，21 —压电基板，21a—上面(一个主面)，21b—槽，21c—凹 部，22 —掩模，23 —金属膜，24—IDT电极，25 —掩模，31 —声表面波滤 波器装置，32、 33 —端子电极，34、 35 —端子电极，A—间隙。
具体实施例方式
下面，通过参照附图对本发明的具体实施方式
进行说明，来明确本发明。
图1 (a)及(b)是本发明的一个实施方式所涉及的声表面波滤波器 装置的主视剖面图及对其主要部分进行放大表示的主视剖面图。参照图2 (a) 图3 (d)对本实施方式的声表面波滤波器装置1的制造方法进行 说明。
首先，如图2 (a)所示，准备压电基板2。压电基板2可以由压电单 结晶或压电陶瓷形成，本实施方式中利用水晶构成。在压电基板2的一个 主面的上面2a上，利用光刻技术形成掩模3。抗蚀掩模3将可形成IDT 电极及布线电极的部分作为开口部。另外，也可以取代抗蚀掩模3，而使 用由Ni或Cr等构成的金属掩模。
接着，如图2 (b)所示，通过蚀刻法对与抗蚀掩模3的开口部面对的 压电基板部分进行蚀刻，形成槽2b、 2c、 2c。槽2b具有与形成IDT电极 的平面形状相当的平面形状。槽2c、 2c被设置在形成后述布线电极的部 分。
当进行蚀刻时，可以采用不溶解抗蚀掩模3的适当的腐蚀剂，在压电 基板2由水晶构成的情况下，作为腐蚀剂可以使用CF4或SF6等氟系气体、 或BCl3等氯系气体。另夕卜，在压电基板2由LiTa03或LiNb03构成的情况 下，可以使用Ar等作为蚀刻用气体。
接着，利用抗蚀剥离液溶解抗蚀掩模3，将其剥离。这样，如图2 (c) 所示，可以准备在上面2a形成了槽2b、 2c、 2c的压电基板2。
接着，通过蒸镀、溅射或镀覆等适当的薄膜形成方法，如图2 (d)所 示，在压电基板2的上面2a的整个面形成金属膜M。由于该金属膜M是 电极构成材料，所以，可以由适当的金属材料形成，例如可以由A1、 Cu、 Au、 Ta、 W或它们的合金、或者上述金属材料的两种以上进行层叠的层 叠金属膜形成。
然后，如图2(e)所示，通过CMP处理从压电基板2的上面2a侧开 始，除去其一部分，形成凹部2d。凹部2d形成为所述槽2b位于凹部2d 内，即，形成IDT电极的区域位于凹部2d内。在实施了CMP处理的情况 下，可形成凹部2d，使得形成IDT电极6的部分的周围的金属膜部分被 除去。而且，由凹部2c、 2c中残留的金属膜形成布线电极5、 7。通过CMP 处理将压电基板2的上面2a的一部分除去的加工，可以按照除了设置有
IDT电极6及布线电极5、 7的部分之外，将金属膜除去的方式来进行。 因此，IDT电极6被埋入槽2b。同样，布线电极5、 7也被埋入槽2c、 2c。
CPM处理(Chemical Mechanical Polishing)作为研磨方法，在形成半 导体装置的层间绝缘膜等时被广泛使用。CMP处理是每当利用研磨头进 行研磨时，都供给研磨液，来并用基于研磨头的机械研磨、和基于研磨液 的化学研磨的处理方法。
对于上述CMP处理的条件而言，只要根据所使用的压电基板2及所 形成的凹部2d的深度及大小等适当形成即可，没有特别的限定，在本实 施方式中，例如通过以几H"^ 几百rpm转速使由Nitta Haas (二y夕八一 7)制造的IC1000构成的研磨头旋转、对其施加100g/cn^左右的研磨压 力，并且供给以纯水将Fujimi Incorporated ( 7 - S < 乂 〕求1/ ，卜)制造 的Planerlite (7》一于，Y卜)7102稀释5倍后的液体等作为研磨液来进 行。
如果进行上述的CMP处理，则基于腐蚀(erosion)现象可形成凹部 2d，凹部2d的内面在凹部2d的周缘附近呈曲面状。而且，槽2c中填充 的金属膜表面也基于凹进成形(dishing)现象如图所示那样弯曲。即，布 线电极5、 7的上面按照中央部比周缘部研磨得更多的方式弯曲。
接着，如图3 (a)所示，从压电基板2的下面2e到上面2a侧的布线 电极5、 7，形成用于形成通孔电极的贯通孔2f、 2g。贯通孔2f、 2g的形 成没有特别的限定，可以通过利用了激光或喷砂器的适当加工方法来进 行。例如，通过预先在压电基板2的下面2e形成掩模，将掩模的开口部 作为设置贯通孔2f、 2g的部分，并进行喷砂加工，可以形成贯通孔2f、 2g。
接着，如图3 (b)所示，通过利用镀覆法等向贯通孔2f、 2g填充金 属材料，来形成通孔电极9、 10。
然后，如图3 (c)所示，按照与通孔电极9、 10电连接的方式，在压 电基板2的下面2e形成端子电极11、 12。端子电极ll、 12的形成可以通
过镀覆或金属突起的印刷等适当的方法来实现。
然后，如图3 (d)所示，使平板状的盖部件13与压电基板2的上面 抵接。该情况下，可以使用水晶、玻璃或Si系材料等适当的绝缘性材料作
为盖部件13。优选盖部件13在表面具有亲水性基。
然后，通过直接接合将盖部件13与压电基板2的上面2a接合。该直 接接合例如可以通过加热到200 40(TC的温度，维持1小时左右来实现。 直接接合在上述专利文献l中也进行了记述，是在不利用粘结剂等接合剂 的情况下，利用氢结合将盖部件13和压电基板2接合的方法。
艮P，如果在压电基板2及盖部件13的接合面存在亲水性基的情况下 进行加热，则会与从空气中的湿气等供给的水分子结合，基于氢结合可使 两者接合在一起。
另外，也可以在接合之前，预先将压电基板2的表面浸渍到氨与过氧 化氢的混合液中，由此来进行亲水化处理。
而且，在盖部件13及压电基板2的表面不具有亲水性基的情况下， 优选在压电基板2及/或盖部件13接合的面预先形成亲水性绝缘薄膜。
根据直接接合法，在盖部件与压电基板2接触而接合的部分的整个区 域，盖部件13和压电基板2被稳固接合。因此，能够可靠且稳固地对形 成有上述IDT电极的部分所面对的凹部2d进行气密密封，还能够提高声 表面波装置的可靠性。
另外，在上述实施方式中，为了温度特性与频率特性的调整，也可以 在IDT电极上设置Si02、 SiN等电介质膜时，遍及整个压电基板进行设置。 该情况下，只要在对电介质膜适当进行亲水化处理之后直接接合即可。
这样，可以得到图l (a) 、 (b)所示的声表面波滤波器装置1。
由图1 (a) 、 (b)可知，在本实施方式中，IDT电极6所面对的空 隙，通过CMP处理时形成上述凹部2d而设置。因此，可以利用平板状的 盖部件13、至少下面为平坦面的盖部件，不需要准备复杂形状的盖部件， 而且不需要盖部件的繁杂加工。从而，可以降低声表面波滤波器装置l的 成本。
而且，由于通过调整CMP处理时的处理条件，可以高精度且容易地 形成上述凹部2d，所以，还可以减小凹部2d的深度。因此，在声表面波 滤波器装置l中，能够实现小型化，尤其是低尺寸化。
并且，由于接合通过直接接合来进行，不使用粘接剂，所以，难以产 生因接合部分的偏差而引起的特性劣化，且还能够促进低尺寸化。
另外，在本实施方式中，通过通孔电极将布线电极与端子电极接合， 但也可以不设置通孔电极，而通过在压电基板的外表面设置的布线图案将 布线电极与端子电极电连接。
而且，通孔电极可以不设置在压电基板侧，而设置在盖部件侧。
并且，在上述实施方式中，通过CMP处理形成凹部2d，由此，形成 了 IDT电极所面对的空隙，但本发明中也可以在面对IDT电极、且形成 IDT电极所面对的凹部之际，利用干蚀刻法。参照图4 (a) 图5 (c)， 对利用干蚀刻法形成凹部的变形例的方法进行说明。
在本变形例中，大致如图4 (a)所示，在压电基板21的上面21a上 形成掩模22。对于掩模22而言，将可形成IDT电极及布线电极(未图示) 的部分作为开口部22a。
艮P，如图4 (b)所示，通过干蚀刻法在压电基板21的一个主面的上 面21a形成槽21b。槽21b呈与IDT电极的平面形状对应的平面形状。
然后，如图4 (c)所示，对整个面赋予用于形成IDT电极的金属膜 23。由此，在槽21b内填充金属膜，形成了IDT电极用金属膜23。
之后，利用除去掩模22的溶剂，通过提离法(liftoff)除去掩模22 及层叠在掩模22上的金属膜23。这样，如图5 (a)所示，可以获得具有 埋入在槽21b中的IDT电极用金属膜23的压电基板21 。
对于上述掩模22而言，可以使用与上述实施方式的情况的抗蚀掩模3 或^:属膜M相同的材料形成。另外，对于通过干蚀刻形成槽21b的方法 而言，也可以根据压电基板21的材质，通过利用适当的腐蚀剂进行千蚀 刻来实现。
接着，如图5(b)所示，在压电基板21的上面21a再次载置掩模25。 掩模25将包含形成有IDT电极用金属膜23的部分的部分作为开口部。在 载置了该掩模25的状态下，通过干蚀刻法除去压电基板21的上面21a侧 的一部分、和IDT电极用金属膜23的上方部分，形成凹部21c。然后， 利用溶剂除去掩模25。这样，如图5 (c)所示，可以得到在上面21a具 有凹部21c的压电基板21。在该凹部21c内，配置有IDT电极24。
另外，在图4及图5中，仅对可形成IDT电极24的部分的制造方法 进行简略图示，当形成布线电极的部分也同样地同时形成。然后，在如图5 (c)所示形成了凹部21c之后，与上述的实施方式情形同样地形成通孔
电极及端子电极等，进而通过接合盖部件，可以获得声表面波滤波器装置。
图6是用于对本发明的声表面波滤波器装置的又一个实施方式进行说 明的主视剖面图。图1所示的声表面波滤波器装置1中，在压电基板2的 上面2a接合了盖部件13，而图6所示的声表面波滤波器装置31中，在压 i基板2的上面又上下倒转地层叠了一张压电基板2，通过直接接合实现-了接合。换言之，取代第一实施方式的盖部件13，利用了与压电基板2 同样构成的另一个压电基板2。并且， 一对压电基板2、 2的形成有IDT 电极6的主面之间重叠，通过直接接合而接合。
由此，在本实施方式中，可形成层叠了两个元件的声表面波滤波器元 件的层叠型声表面波滤波器装置31。
另外，在上方的压电基板2的上面形成有与通孔电极9、 IO连接的端 子电极32、 33。端子电极32、 33经过层叠压电基板2、 2而构成的层叠体 的侧面，到达下方的压电基板2的下面。在下方的压电基板2的下面，进 而形成有与端子电极32、 33连接的端子电极34、 35。因此，可以利用端 子电极34、 35和端子电极11、 12，容易地对电路基板等实施表面安装。
根据本实施方式可以明了，在本发明中，盖部件可以不是总作为盖罩 (case)部件而发挥功能，还可以具有作为电子部件元件的功能。
权利要求
1、一种声表面波装置的制造方法，包括准备压电基板和盖部件的工序；在所述压电基板的一个主面，在设置IDT电极及布线电极的部分形成槽的工序；在所述压电基板的所述一个主面，至少在所述槽内形成金属膜的工序；在所述槽内的金属膜及该槽周边的压电基板部分，按照从所述压电基板的主面侧除去压电基板的一部分的方式形成凹部，利用位于所述槽内的金属膜形成所述IDT电极及所述布线电极的工序；和将盖部件与所述压电基板的所述一个主面接合的工序。
2、 根据权利要求1所述的声表面波装置的制造方法，其特征在于， 形成所述凹部的工序，通过从所述压电基板的所述一个主面实施CMP处理来进行。
3、 根据权利要求1所述的声表面波装置的制造方法，其特征在于， 形成所述凹部的工序，通过在所述压电基板的所述一个主面应用掩模并实施干蚀刻来进行。
4、 根据权利要求1 3中任意一项所述的声表面波装置的制造方法， 其特征在于，将所述盖部件与所述压电基板接合的工序通过直接接合来进行。
5、 根据权利要求4所述的声表面波装置的制造方法，其特征在于， 当对所述压电基板和所述盖部件进行直接接合时，在所述压电基板的所述一个主面及/或所述盖部件的与所述压电基板接合的面预先形成亲水 性绝缘薄膜。
6、 根据权利要求1 5中任意一项所述的声表面波装置的制造方法， 其特征在于，还包括在所述压电基板形成与所述布线电极连接的通孔电极的工序。
7、 根据权利要求1 6中任意一项所述的声表面波装置的制造方法， 其特征在于， 还包括在所述盖部件形成与所述布线电极电连接的通孔电极的工序。
8、 根据权利要求1 7中任意一项所述的声表面波装置的制造方法， 其特征在于，作为所述盖部件，使用与所述压电基板同样在一个主面形成有IDT电 极及布线电极的压电基板。
9、 一种声表面波装置，具备压电基板，其在一个主面形成有凹部，在该凹部内形成有具有与IDT 电极对应的平面形状的槽；埋入于所述槽内的IDT电极； 与所述压电基板的所述一个主面接合的盖部件；设置于所述压电基板及/或盖部件，且与所述IDT电极电连接的通孔 电极；和端子电极，其设置于所述压电基板及/或盖部件，被配置成与所述通孔 电极电连接且与外部电连接。
10、 根据权利要求9所述的声表面波装置，其特征在于， 在所述压电基板的一个主面，在与所述凹部不同的位置上，形成有与布线电极对应的平面形状的槽，在该槽中埋入有布线电极。
全文摘要
本发明提供一种声表面波滤波器装置(1)的制造方法，包括如下工序在压电基板(2)的一个主面(2a)形成槽(2b、2c)，并在槽(2b)中埋入金属膜形成了IDT电极之后，按照从压电基板(2)的一个主面(2a)除去压电基板(2)的一部分的方式实施加工，由此，在形成了被埋入IDT电极的具有底面的凹部(2d)之后，将盖部件(13)与压电基板(2)接合。从而，可提供不需要复杂的加工工序，且不需要准备复杂形状的盖部件等部件、廉价且可促进小型化的声表面波装置及其制造方法。
文档编号H03H3/08GK101356727SQ20068005085
公开日2009年1月28日 申请日期2006年12月12日 优先权日2006年1月11日
发明者木村哲也, 门田道雄 申请人:株式会社村田制作所