(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された弾性波素子と、
前記圧電基板上に形成され、複数の金属層からなり、前記弾性波素子と電気的に接続された電極パッドと、
前記弾性波素子を封止する封止部と、
前記封止部を貫通して前記電極パッド上に形成され、前記電極パッドと電気的に接続された電極ポストと、
前記電極パッドを形成する前記複数の金属層のうち、少なくとも１つの金属層の上かつ前記少なくとも１つの金属層の上に形成された他の金属層の下であって、前記封止部と前記電極ポストとの界面の少なくとも一部の下に形成された絶縁膜と、を具備することを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記絶縁膜は、前記封止部と前記電極ポストとの界面の全ての下において形成されていることを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記電極パッドを形成する前記複数の金属層のうち最下層の金属層は、前記弾性波素子の電極を形成する金属と同じ金属からなることを特徴とする請求項１又は２記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記弾性波素子の電極、及び前記電極パッドの最下層の金属層は、Ａｌ又はＡｌを含む合金からなることを特徴とする請求項３記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記絶縁膜は、シリコン化合物からなることを特徴とする請求項１から４いずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記絶縁膜は、酸化シリコン又は窒化シリコンからなることを特徴とする請求項５記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記弾性波素子と前記電極パッドとを接続する配線を備え、
前記配線は、互いに接触する前記複数の金属層からなることを特徴とする請求項１から６記載の弾性波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、弾性波デバイスに関し、特に弾性波素子を封止した弾性波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、移動体通信機器等に使用されるフィルタやデュプレクサとして弾性波デバイスが広く使用されている。近年、小型化の要求に応え、弾性波素子のサイズまで弾性波デバイスのパッケージを小型化したＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ  Ｌｅｖｅｌ  Ｐａｃｋａｇｅ：ウェハ・レベル・パッケージ）型弾性波デバイスが開発されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、圧電基板に近いほうから順に、Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕ／Ｔｉにより電極パッドを形成し、弾性波素子を封止する樹脂部と電極パッドとの密着性を高める弾性波デバイスが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５９１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の弾性波デバイスでは、電極ポストと樹脂部との界面から浸入した水分により、電極パッドが腐食することがあった。
【０００６】
本願発明は上記課題に鑑み、電極パッドの腐食を抑制できる信頼性の高い弾性波デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は圧電基板と、前記圧電基板上に形成された弾性波素子と、前記圧電基板上に形成され、複数の金属層からなり、前記弾性波素子と電気的に接続された電極パッドと、前記弾性波素子を封止する封止部と、前記封止部を貫通して前記電極パッド上に形成され、前記電極パッドと電気的に接続された電極ポストと、前記電極パッドを形成する前記複数の金属層のうち、少なくとも１つの金属層の上かつ前記少なくとも１つの金属層の上に形成された他の金属層の下であって、前記封止部と前記電極ポストとの界面の少なくとも一部の下に形成された絶縁膜と、を具備する弾性波デバイスである。本発明によれば、絶縁膜により水分の浸入を抑制することで、電極パッドを形成する金属層の腐食を抑制することができる。従って、弾性波デバイスの信頼性が向上する。
【０００８】
上記構成において、前記絶縁膜は、前記封止部と前記電極ポストとの界面の全ての下において形成されている構成とすることができる。この構成によれば、より効果的に水分の浸入を抑制することができる。
【０００９】
上記構成において、前記電極パッドを形成する金属層のうち最下層の金属層は、前記弾性波素子の電極を形成する金属と同じ金属からなる構成とすることができる。この構成によれば、工程を簡略化することができる。
【００１０】
上記構成において、前記弾性波素子の電極、及び前記電極パッドの最下層の金属層は、Ａｌ又はＡｌを含む合金からなる構成とすることができる。この構成によれば、良好なデバイス特性を得ることができ、かつ電極パッドの腐食を抑制して弾性波デバイスの信頼性を高めることができる。
【００１１】
上記構成において、前記絶縁膜は、シリコン化合物からなる構成とすることができる。この構成によれば、絶縁膜が水分の浸入しにくい材料で形成されるため、水分の浸入をより効果的に抑制することができる。
【００１２】
上記構成において、前記絶縁膜は、酸化シリコン又は窒化シリコンから構成とすることができる。この構成によれば、絶縁膜が水分の浸入しにくい材料で形成されるため、水分の浸入をより効果的に抑制することができる。
【００１３】
上記構成において、前記電極パッドは複数の金属層からなり、前記絶縁膜は、前記複数の金属層のうち、少なくとも１つの金属層の上であって、前記少なくとも１つの金属層の上に形成された他の金属層の下に形成されている構成とすることができる。この構成によれば、電極パッドの電気抵抗を低減し、かつ工程を効率化することができる。
【００１４】
上記構成において、前記弾性波素子と前記電極パッドとを接続する配線を備え、前記配線は、互いに接触する前記複数の金属層からなる構成とすることができる。この構成によれば、配線の電気抵抗を低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電極パッドの腐食を抑制できる信頼性の高い弾性波デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイスを例示する平面図であり、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は実施例１に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。
【図２】図２は実施例１に係る弾性波デバイスの電極パッド周辺を例示する断面図である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｅ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１８】
初めに、実施例１に係る弾性波デバイスの構成について説明する。図１（ａ）は実施例１に係る弾性波デバイスを例示する平面図であり、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は実施例１に係る弾性波デバイスを例示する断面図である。図１（ａ）において、封止部６に封止されている弾性波素子４及び配線１０は、破線で図示している。また図１（ａ）において、後述する絶縁膜１２の開口部１１は点線で図示している。図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａに沿った断面図であり、図１（ｃ）はＢ−Ｂに沿った断面図である。
【００１９】
図１（ａ）から図１（ｃ）に示すように、弾性波デバイスは圧電基板２、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）や反射器等からなる弾性波素子４、封止部６、電極ポスト８、配線１０、絶縁膜１２、電極パッド１４を備える。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、例えばＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３等の圧電体からなる圧電基板２上に、例えばＡｌ等の金属からなるＩＤＴ及び反射器を備えた複数の弾性波素子４が形成されている。複数の弾性波素子４は配線１０を介して相互に接続される。また弾性波素子４と後述する電極パッド１４とは、配線１０を介して接続される。さらに弾性波素子４は、配線１０及び電極パッド１４を介して電極ポスト８と接続される。電極ポスト８は、図中に点線で示す開口部１１、つまり絶縁膜１２の端部と重なっている。次にＡ−Ａに沿った断面を参照して、弾性波デバイスの構成について説明する。
【００２１】
図１（ｂ）に示すように、弾性波素子４の電極は一層構造であり、例えばＡｌ等の金属からなる。圧電基板２上には、弾性波素子４を覆うように、例えばＳｉＯ２等の絶縁体からなる絶縁膜１２が形成されている。絶縁膜１２上には、例えばエポキシ樹脂等の感光性樹脂からなる封止部６及び７が形成されている。封止部６は、弾性波素子４が形成されている領域には形成されない。封止部７は、封止部６及び弾性波素子４上に、弾性波素子４を覆うように形成される。つまり封止部６及び７は、弾性波素子４上に中空部５が形成されるように、弾性波素子４を封止する。中空部５が形成されるため、弾性波素子４の励振は抑制されない。次にＢ−Ｂに沿った断面を参照して、弾性波デバイスの構成についてさらに説明する。
【００２２】
図１（ｃ）に示すように、圧電基板２上に複数の電極パッド１４が形成されており、電極パッド１４間は配線１０により接続されている。配線１０及び電極パッド１４は複数の金属層からなり、最下層であるＡｌ層１６、及びＡｌ層１６上に例えば下から順にＴｉ／Ａｕ／Ｔｉ等の金属からなる金属層１８が積層されてなる。Ａｌ層１６は、弾性波素子４の電極を形成する金属と同じ金属からなる。また、電極パッド１４のＡｌ層１６と金属層１８との間には、絶縁膜１２が形成されている。電極パッド１４の構成については、図２を参照して後述する。
【００２３】
配線１０及び電極パッド１４の金属層１８上には封止部６が形成され、封止部６上には封止部７が形成されている。電極パッド１４の金属層１８上には、封止部６及び７を貫通して、例えばＣｕ等の金属からなる電極ポスト８が形成されている。弾性波素子４は、配線１０、電極パッド１４を介して電極ポスト８と電気的に接続される。電極パッド１４は、弾性波デバイスの外部端子として機能する。なお、圧電基板２の上面から封止部７の上面までの高さは例えば７５μｍ、封止部６の厚さは例えば３０μｍである。絶縁膜１２の厚さは例えば１２０ｎｍ、Ａｌ層１６の厚さは例えば３５０ｎｍ、金属層１８の厚さは例えば６５０ｎｍ、である。
【００２４】
次に、電極パッド１４周辺の構成について詳述する。図２は実施例１に係る弾性波デバイスの電極パッド周辺を例示する断面図である。
【００２５】
図２に示すように、電極パッド１４の周辺部には下から順に、Ａｌ層１６、絶縁膜１２、金属層１８が積層されている。絶縁膜１２は、金属層１８が露出するような開口部１１を有している。つまり、電極パッド１４の中央部には下から順に、Ａｌ層１６、金属層１８が積層されている。金属層１８上には、電極ポスト８、封止部６及び７が形成されている。封止部６及び７は、電極パッド１４の上面が露出するような開口部９を有している。開口部９には、封止部６及び７を貫通するように、電極ポスト８が形成されている。電極ポスト８の下面は電極パッド１４と、側面は封止部６及び７と、それぞれ接触している。また、絶縁膜１２はＡｌ層１６の上面に接触している。
【００２６】
封止部６及び７が有する開口部９の開口長Ｌ１は例えば１２０μｍである。絶縁膜１２が有する開口部１１の開口長Ｌ２は例えば８０μｍである。つまり、絶縁膜１２の端部は、封止部６及び７の端部より、電極パッド１４の中央部側に位置する。言い換えれば、絶縁膜１２は、封止部６及び７と電極ポスト８との界面の下に形成されている。さらに図１（ａ）に点線で示すように、絶縁膜１２は、封止部６及び７と電極ポスト８との界面の全ての下において形成されている。
【００２７】
次に実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法について説明する。図３（ａ）から図３（ｅ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を例示する断面図である。なお、図３（ａ）から図３（ｅ）は、図１（ａ）におけるＣ−Ｃ断面を例示する。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、まず圧電基板２上に、例えば蒸着法及びリフトオフ法により、弾性波素子４の電極、及び電極パッド１４の最下層となるＡｌ層１６を形成する。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、例えばスパッタ法により、弾性波素子４及びＡｌ層１６を覆う絶縁膜１２を形成する。
【００３０】
図３（ｃ）に示すように、例えばドライエッチングにより、絶縁膜１２の一部を除去し、開口部１１を形成する。Ａｌ層１６の上面の一部は開口部１１から露出する。Ａｌ層１６の上面の周辺部には、絶縁膜１２が残存する。Ａｌ層１６の露出した上面及び絶縁膜１２の上面に、例えば蒸着法により、例えばＴｉ／Ａｕ／Ｔｉ等の金属を下から順に積層し、金属層１８を形成する。Ａｌ層１６の露出した上面と金属層１８とは接触する。
【００３１】
図３（ｄ）に示すように、例えばテンティング法によりエポキシ系感光性樹脂を、弾性波素子４、絶縁膜１２、及び金属層１８上に形成し、露光現像することにより、封止部６及び７を形成する。弾性波素子４上において、封止部６は除去され、弾性波素子４と離間して封止部７が形成される。つまり、封止部６及び７により、弾性波素子４上に中空部５が形成される。また、封止部６及び７には、金属層１８上に開口部９が形成される。
【００３２】
図３（ｅ）に示すように、例えばメッキ法により、開口部９に金属層１８の上面に接触する電極ポスト８を形成する。電極ポスト８の側面は、開口部９の端部の封止部６及び７と接触する。以上の工程により、実施例１に係る弾性波デバイスが完成する。
【００３３】
実施例１によれば、封止部６及び７と電極ポスト８との界面の下に形成された絶縁膜１２が、封止部６及び７と電極ポスト８との界面から浸入する水分を遮断する。このため、水分が電極パッド１４最下層のＡｌ層１６に到達することが抑制され、Ａｌ層１６の腐食が抑制される。つまり電極パッド１４の腐食が抑制され、弾性波デバイスの信頼性が向上する。
【００３４】
また絶縁膜１２により、配線１０最下層のＡｌ層１６及び弾性波素子４の電極に水分が到達することも抑制される。従って、配線１０及び弾性波素子４の腐食が抑制され、弾性波デバイスの信頼性が向上する。
【００３５】
絶縁膜１２が、電極ポスト８と封止部６及び７との界面の少なくとも一部の下に形成されていれば、水分の浸入を抑制することができる。ただし、水分の浸入を効果的に抑制するためには、図１（ａ）に示すように、絶縁膜１２が電極ポスト８と封止部６及び７との界面の全ての下において形成されることが好ましい。
【００３６】
電極パッド１４の最下層（実施例１ではＡｌ層１６）は、弾性波素子４の電極と同じ金属からなることが好ましい。これにより、図３（ａ）に示すように、Ａｌ層１６と弾性波素子４の電極とを、同じ工程で製造することができ、工程を簡略化することができる。
【００３７】
弾性波素子４の電極はＡｌ以外の金属を用いて形成してもよい。しかし、良好なデバイス特性を得るためには、弾性波素子４の電極をＡｌ、又はＡｌを含む合金を用いて形成することが好ましい。この場合、電極パッド１４及び配線１０の最下層もＡｌ又はＡｌを含む合金からなる。実施例１によれば、絶縁膜１２によって水分の浸入を抑制し、水分によって腐食しやすいＡｌ又はＡｌを含む合金を保護することができる。従って、良好なデバイス特性を得ることができ、かつ電極パッドの腐食を抑制して弾性波デバイスの信頼性を高めることができる。
【００３８】
絶縁膜１２にはＳｉＯ２以外の絶縁物を用いてもよい。ただし水分の浸入をより効果的に抑制するためには、絶縁膜１２は水分を通しにくい材料からなることが好ましい。絶縁膜１２の材料としては、例えばＳｉＯ２やＳｉＮのようなシリコン化合物を用いることが好ましい。
【００３９】
実施例１では、電極パッド１４は複数の金属層からなる多層構造としたが、一層構造でもよい。電極パッド１４が一層構造の場合、電極パッド１４の周辺部に絶縁膜１２が形成され、絶縁膜１２の開口部１１から露出する電極パッド１４の上面に電極ポスト８が形成される。ただし、電極パッド１４の電気抵抗の低減や、電極ポスト８を形成するメッキ工程の効率化のためには、電極パッド１４を多層構造として、上層にＡｕやＴｉのような金属を用いることが好ましい。
【００４０】
また、実施例１では電極パッド１４の最下層であるＡｌ層１６の上面に絶縁膜１２を形成するとしたが、構成はこれに限定されない。例えば電極パッド１４の金属層１８を形成するＡｕ層やＴｉ層の上面に絶縁膜１２を形成してもよい。ただし上記のように、電気抵抗の低減や、メッキ工程の効率化のために、絶縁膜１２の上に少なくとも１つの金属層を形成することが好ましい。つまり、絶縁膜１２は、多層構造の金属パッド１４を形成する金属層の少なくとも１つの金属層の上であって、少なくとも１つの金属層の上に形成された他の金属層の下に形成されることが好ましい。
【００４１】
図１（ｃ）に示すように、絶縁膜１２があるため、電極パッド１４の周辺部においてはＡｌ層１６と金属層１８とは接触していない。これに対し、配線１０においては、Ａｌ層１６と金属層１８とが接触している。言い換えれば、配線１０は互いに接触する複数の金属層からなる。これにより、配線１０の電気抵抗を低減することができる。
【００４２】
実施例１では弾性表面波デバイスについて説明したが、本願発明は弾性境界波デバイス、ＦＢＡＲ（Ｆｉｌｍ  Ｂｕｌｋ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：圧電薄膜共振器）等、他の弾性波デバイスにも適用可能である。
【００４３】
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】
【００４４】
圧電基板            ２
弾性波素子          ４
封止部              ６
電極ポスト          ８
開口部              ９，１１
配線                １０
絶縁膜              １２
電極パッド          １４
Ａｌ層              １６
金属層              １８
【図１】
0005431198.tif 000002
【図２】
0005431198.tif 000003
【図３】
0005431198.tif 000004