(57)【要約】【課題】  小型、薄型で、且つ、コスト低減が可能な弾性表面波デバイスを提供する。【解決手段】  弾性表面波デバイス１０は、半導体基板２０上に弾性表面波素子２５が形成される弾性表面波デバイスであって、半導体基板２０の能動部の上面に設けられる絶縁層５１〜５４と、絶縁層の厚み方向に、絶縁層５１〜５４と交互に層状に形成される平面視リング状のアルミ配線７１〜８２と、アルミ配線７１〜８２によって突設されるリング状の壁部８３と、壁部８３に囲まれる凹部８４と、が設けられ、弾性表面波素子２５が、凹部８４の底部８４Ａに形成されている。このことによって、小型、薄型で、且つ、コスト低減が可能な弾性表面波デバイス１０を提供することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に弾性表面波素子が形成される弾性表面波デバイスであって、
前記半導体基板の能動部の上面に設けられる絶縁層と、
前記絶縁層の厚み方向に、前記絶縁層と交互に層状に形成される平面視リング状の配線層と、
前記配線層によって突設されるリング状の前記絶縁層の壁部と、
前記壁部に囲まれる凹部と、が設けられ、
前記弾性表面波素子が、前記凹部の底部に形成されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記絶縁層の少なくとも前記壁部と前記凹部の表面に保護層が形成されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記弾性表面波素子が、少なくとも薄膜の圧電体と、該圧電体の表面に形成される入力電極及び出力電極と、から構成されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記リング状の配線層が、厚み方向に前記絶縁層と交互に層状に形成され、さらに、前記配線層それぞれの同一平面に前記絶縁層と交互に層状に配置されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記配線層が、ＧＮＤに接地されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記入力電極と前記出力電極とが、それぞれ前記配線層の内の一つを経由して前記半導体基板の能動部に接続されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記配線層の一部に開設された開口部と、
前記開口部に配設される配線パターンと、が設けられ、
前記入力電極と前記出力電極のそれぞれが、前記配線パターンによって前記半導体基板の能動部に接続されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項８】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記入力電極と前記出力電極のそれぞれと半導体基板の能動部とを接続する配線パターンとが備えられ、
前記配線パターンが、前記絶縁層または前記保護層の表面に形成されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記壁部の周縁部に固着される封止部材が備えられ、
前記封止部材によって、前記弾性表面波素子が形成される前記凹部を密閉封止することを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の弾性表面波デバイスにおいて、
前記封止部材が、電極パターンを有する回路基板であり、
前記絶縁層または前記保護層の表面に形成され、前記入力電極と前記出力電極のそれぞれが接続する前記配線パターンと、前記回路基板の電極パターンと、が接続されるとともに、前記回路基板によって前記凹部が密閉封止されることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板上に弾性表面波素子が形成される弾性表面波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中央部分に凹部を有する圧電基板と、この凹部の底面に形成された交差指電極部と、この電極部に連続して凹部の内壁面を経由し外側上面の両側に形成された引き出し電極とを備え、取り付け基板にフェイスダウン接続されたとき、交差指電極部の表面に密閉空間が形成されるように構成された弾性表面波デバイスというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０７２６６号公報（第２頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１では、圧電基板にエッチング等の圧電基板加工によって凹部を形成し、その後、フォトリソグラフィ等により電極形成を行なっており、加工行程が長く、また、この弾性表面波デバイスを駆動制御する制御回路等を別に備えるため、コストの低減と小型化に限界を有し、さらに、圧電基板に取り付け基板を直接接続しているため、取り付け基板に表面弾性波が伝播し、所望の性能が得られなくなるという課題も考えられる。
【０００５】
本発明の目的は、小型で、且つ、コスト低減が可能な弾性表面波デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の弾性表面波デバイスは、半導体基板上に弾性表面波素子が形成される弾性表面波デバイスであって、前記半導体基板の能動部の上面に設けられる絶縁層と、前記絶縁層の厚み方向に、前記絶縁層と交互に層状に形成される平面視リング状の配線層と、前記配線層によって突設されるリング状の前記絶縁層の壁部と、前記壁部に囲まれる凹部と、が設けられ、前記弾性表面波素子が、前記凹部の底部に形成されていることを特徴とする。
ここで、半導体基板の能動部とは、例えば、トランジスタ、コンデンサ、抵抗等の機能回路素子を含む層を示す。
【０００７】
この発明によれば、半導体基板上に絶縁層と配線層が層状に形成されるが、配線層が形成される部位は、配線層の厚み分だけ厚くなり、配線層が無い部位は、絶縁層の厚みのみとなるため、配線層と絶縁層によって凹凸が形成される。この凹部に弾性表面波素子が形成されるため、厚みが薄く小型の弾性表面波デバイスを提供することができる。
【０００８】
また、弾性表面波素子は、半導体基板上に半導体製造プロセスで形成することができるので、製造工程も一貫しているとともに、半導体装置と弾性表面波素子を別に製造する従来の構成に比べ、安価な弾性表面波デバイスを提供することができるという効果がある。
【０００９】
また、前述の構造によれば、前記絶縁層の少なくとも前記壁部と前記凹部の表面に保護層が形成されていることが好ましい。
ここで、保護層としては、例えば窒化珪素膜等を採用することができる。
【００１０】
このような構造によれば、配線層と絶縁層とを交互に層状に形成された最上面の絶縁層上面に保護層が形成されているために、配線層を外部の湿気等から保護することができる。また、この保護層は、前述した絶縁層よりも熱衝撃性抵抗が高いため、詳しくは後述するが、封止部材を前述した壁部に熱溶着等で固着する場合において、固着力を高めることができる。
【００１１】
また、前記弾性表面波素子が、少なくとも薄膜の圧電体と、該圧電体の表面に形成される入力電極及び出力電極と、から構成されていることが好ましい。
ここで、弾性表面波素子において入力電極及び出力電極は、それぞれＩＤＴと呼ばれている。
【００１２】
このようにすれば、弾性表面波素子が薄膜形成されるため、配線層によって形成される壁部の厚みの範囲内で形成可能であるため、薄い弾性表面波デバイスを提供することができる。
さらに、弾性表面波素子が薄膜形成されるということは、半導体基板の製造プロセスと一貫したプロセスで形成することが可能で、製造コストを低減することができる。
【００１３】
また、前記リング状の配線層が、厚み方向に前記絶縁層と交互に層状に形成され、さらに、前記配線層それぞれの同一平面に前記絶縁層と交互に層状に配置されていることが好ましい。
【００１４】
このような構造によれば、配線層は、厚み方向及び平面方向に層状に設けられ、配線層それぞれの間には絶縁層が設けられているので、前述した壁部の幅、高さを所定の大きさに形成することができる。壁部が所定の幅、高さを有することによって、後述する封止部材の固着力を高めることができるとともに、弾性表面波素子と封止部材との間の空間を形成し、弾性表面波素子と封止部材との接触を防止することができる。
さらに、各配線層との間に絶縁層を設けているため、この絶縁層に他の配線パターン等を備えることもできる。
【００１５】
また、半導体プロセスにおいては、一般に、大きな同一平面、厚みを形成することが困難であるため、複数の配線層を層状に形成することで、これらの配線層を集合することで、容易に所定の大きさの配線層、結果として、所定の大きさの壁部を形成することができる。
【００１６】
また、前記配線層が、ＧＮＤに接地されていることが好ましい。
ここでいうＧＮＤは、例えば、半導体基板を構成するＳｉ層、つまりＰ基板を示す。
このような構造では、弾性表面波素子の外周下面に配置される配線層がＧＮＤに接地されているために、弾性表面波素子から発生される電磁波等のノイズが半導体基板内部の機能回路素子に影響を与えることを防止し、シールド効果を高めることができる。
【００１７】
また、前記入力電極と前記出力電極とが、それぞれ前記配線層の内の一つを経由して前記半導体基板の能動部に接続されていることが好ましい。
【００１８】
弾性表面波素子には、半導体基板に設けられる能動部から入力信号が入力され、弾性表面波素子から出力信号が半導体基板の能動部に入力される。これら半導体基板と弾性表面波素子との接続を前述した配線層を経由して行なうことができるので、半導体プロセスの工程中において、半導体基板と弾性表面波素子との接続を行なうことができる。
【００１９】
また、前記配線層の一部に開設された開口部と、前記開口部に配設される配線パターンと、が設けられ、前記入力電極と前記出力電極のそれぞれが、前記配線パターンによって前記半導体基板の能動部に接続されていることが好ましい。
ここで、開口部としては、例えば、リング状の配線層の輪の部分を切断して形成した所定の幅を有する空間を示す。
【００２０】
このようにすれば、入力電極と出力電極のそれぞれが半導体基板の能動部に接続される配線パターンが、絶縁層上に形成される配線層と同一平面に形成することができ、配線パターンを設けることにより厚みを増やすことなく、薄型の弾性表面波デバイスを構成することができる。
その上、配線層と配線パターンとを同じ工程で形成することもできる。
【００２１】
また、本発明の構造では、前記入力電極と前記出力電極のそれぞれと半導体基板の能動部とを接続する配線パターンとが備えられ、前記配線パターンが、前記絶縁層または前記保護層の表面に形成されていることが好ましい。
【００２２】
このような構造によれば、配線パターンが、絶縁層または前記保護層の表面、つまり、弾性表面波デバイスの最上層表面に形成されるので、前述した絶縁層の層間に配線パターンを形成する構造に比べ、配線層との接続や、配線層に開口部を設ける等の工程が必要無く、より一層、配線パターンの形成が容易にできるという効果に加え、配線パターンの形状の設計の自由度を増すことができるという効果もある。
【００２３】
また、本発明では、前記絶縁層の壁部の周縁部に固着される封止部材が備えられ、前記封止部材によって、前記弾性表面波素子が形成される前記凹部を密閉封止することが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、封止部材を設けることによって、弾性表面波素子に対する外部の湿気や塵埃等の影響を排除することができ、また、弾性表面波デバイスの取り扱いも容易になる。
【００２５】
また、前記封止部材が、電極パターンを有する回路基板であり、前記絶縁層または前記保護層の表面に形成され、前記入力電極と前記出力電極のそれぞれが接続する前記配線パターンと、前記回路基板の電極パターンと、が接続されるとともに、前記回路基板によって前記凹部を密閉封止することが好ましい。
ここで、回路基板としては、例えば、半導体基板に備えられる機能回路素子を回路基板上に備える、あるいは、弾性表面波デバイスが搭載される電子機器等に接続される回路基板を示す。
【００２６】
従って、半導体基板に備えられる機能回路素子が回路基板上に備えられる場合には、弾性表面波デバイスは、半導体基板をパッケージの一部として用いることになり、より小型で、安価な弾性表面波デバイスを提供することができる。
【００２７】
さらに、電子機器等に接続される回路基板の場合には、電子機器のレイアウト設計の自由度を高めるという効果もある。
また、封止部材を弾性表面波デバイスに固着する前述の構造にくらべ、封止部材を固着する工程は排除できるため、電子機器としてコストの低減も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明の実施形態１の弾性表面波デバイスが示され、図４には実施形態２、図５には実施形態３、図６、図７には実施形態４、図８、図９には実施形態５、図１０には実施形態６、図１１には実施形態７が示されている。
（実施形態１）
【００２９】
図１〜図３には、実施形態１の弾性表面波デバイスが示されている。
図１には、本実施形態１の弾性表面波デバイスの断面図が示され、図２には平面図が示されている。図１及び図２において、弾性表面波デバイス１０は、基本構成として、半導体基板２０と、半導体基板２０の上面に形成される絶縁層５１〜５４と、配線層としてのアルミ配線７１〜８２と、これらの上面に形成される保護層６０と、保護層の上面に形成される圧電体９０と、封止部材１００と、から構成されている。
【００３０】
半導体基板２０は、図示しないが、内部にトランジスタ、コンデンサ、抵抗、ダイオード等の機能回路素子を有している能動部としてのＳｉ層３０と、その表面に保護層としての酸化膜層３１が形成されている。酸化膜層３１は、実施形態１では、ボロンリンドープ酸化膜（ＢＰＳＧ）が採用されている。Ｓｉ層３０の内部に形成される各機能回路素子を接続する配線パターンは、前述の酸化膜層３１または絶縁層５１〜５４の層間の表面に形成される（図示せず）。酸化膜層３１の表面には、配線層としてのアルミ配線７１〜７３が形成されている。
なお、半導体基板の基材としては、実施形態１では、Ｓｉを採用しているが、その他にＳｉＧｅ，ＧａＡｓ等の材料も採用することができる。
また、アルミ配線は、材料としてアルミニウムの他、Ａｕ，Ｃｕ等の導電性が高い材料を採用することができる。
【００３１】
アルミ配線７１〜７３は、平面形状が略矩形のリング状に形成され、外側からアルミ配線７１，７２，７３の３層が順次同じ間隔で配置されている。これらのアルミ配線７１〜７３は、同じ厚みである。さらに、アルミ配線７１〜７３の上面から絶縁層５１が積層形成されている。
【００３２】
絶縁層５１は、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等で形成される。絶縁層５１は、アルミ配線７１〜７３の上面及び酸化膜層３１表面にも同じ厚みで形成されている。従って、酸化膜層３１表面からアルミ配線７１〜７３の上部の絶縁層５１表面までの厚みは、アルミ配線の厚みに絶縁層の厚みが加えられた厚みとなり、アルミ配線が無い部分は、絶縁層だけの厚みとなる。
なお、アルミ配線７１と７２、７２と７３との間は、その間隔が狭いために略Ｖ字状に形成されている。
【００３３】
アルミ配線７１〜７３の上方の絶縁層５１の表面には、アルミ配線７４〜７６が形成され、その上面に絶縁層５２が形成される。絶縁層５２の表面には、アルミ配線７７〜７９が形成され、その上面には絶縁層５３が形成され、さらに、その表面にアルミ配線８０〜８２が形成され、その上面に絶縁層５４が積層形成されている。このように本実施形態１では、アルミ配線は厚み方向に４層形成されている。この最上層にある絶縁層５４の表面全体にわたって保護層６０が形成される。
このように構成されたアルミ配線層７１〜８２は、厚み方向及び平面方向それぞれの間に絶縁層が形成されているので、電気的には独立したダミー電極である。
【００３４】
保護層６０は、窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）等で形成される。窒化珪素は、耐熱衝撃抵抗性に優れているため、封止部材１００を密着固着するのに最適な材料として採用される。
【００３５】
このようにして形成された保護層６０のうち、アルミ配線が存在する部位の高さは、アルミ配線が存在しない部位に対してアルミ配線の４層分だけ厚く形成されている。アルミ配線は、平面方向にも３層形成されているために、アルミ配線３本分の幅と絶縁層と保護層の両側面方向の厚みを加えた幅と、アルミ配線の４層分の高さを有する壁部８３が構成される。この壁部８３に囲まれて形成される凹部８４の底部８４Ａに圧電材料からなる圧電体９０が形成されている。
【００３６】
圧電体９０は、薄膜圧電層であり、ＬｉＮｂＯ3，ＬｉＴａＯ3，ＮｂＯ3，ＰＺＴ等の材料を採用することができる。この圧電体９０の表面には、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｅｇｉｔａｔｅｄ  Ｔｒｎｓｄｕｃｅｒ）９１，９２が形成されている。ＩＤＴの構成は図２を参照して後述するが、圧電体９０とＩＤＴ９１，９２とから弾性表面波素子２５が構成される。なお、本発明における弾性表面波素子２５は、弾性表面波フィルタＳＡＷ（ＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃ  Ｆｉｌｔｅｒｓ）を例示している。
こうして弾性表面波素子２５を形成した状態で封止部材１００が接着材１１０で固着される。
【００３７】
封止部材１００は、金属、ガラス、合成樹脂等の板材で形成することができ、前述した壁部８３の周縁部の上面６１に接着材１１０で密閉固着されている。このようにして封止部材１００が固着されると、弾性表面波素子２５と封止部材１００との間に空間１０１が形成される。この空間１０１の大きさは、弾性表面波素子２５の駆動に影響を与えない範囲の大きさになるように、アルミ配線のリングの大きさや、層の数を適宜選択して設定される。
なお、封止部材１００が金属の場合には、壁部８３の上面にパッドを形成し半田等で溶着し、また、ガラス、合成樹脂等の場合には、接着材等で貼着することが好ましい。
【００３８】
続いて、図２を参照して、本実施形態１の弾性表面波デバイス１０の平面構造について説明を加える。図２は、構成を分かりやすく説明するために封止部材１００を取り外した状態を図示している。図２において、半導体基板２０は、矩形状をしており、アルミ配線も半導体基板２０の略外形に沿った矩形のリング形状に形成される。外側の下面（半導体基板２０側）から順次、アルミ配線７１，７４，７７，８０、同様に、内側方向のアルミ配線７２，７５，７８，８１、その内側にアルミ配線７３，７６，７９，８２が形成されている。これらのアルミ配線上面には、絶縁層５４と保護層６０が設けられ壁部８３が形成され（図１、参照）、その壁部８３に囲まれた凹部８４の底部８４Ａに圧電体９０が形成されている。
【００３９】
圧電体９０の表面には、櫛歯状のＩＤＴが形成され、ＩＤＴ９１が入力電極であり、ＩＤＴ９２が出力電極である。ＩＤＴ９１の中央から延出された引き出し線９３の端部にはビアホール４０Ａが設けられ、ＩＤＴ９２の中央から延出された引き出し線９４の端部にはビアホール４０Ｂが設けられ、図示しない半導体基板２０内に設けられる機能回路素子のうちのトランジスタの電極に接続されている。ビアホールは、貫通孔（スルーホール）内部に電極が形成された接続端子である。
【００４０】
なお、前述した実施形態１では、アルミ配線は、矩形のリング形状としたが、その形状は矩形に限定されるものではなく、円形のリング形状とすることもでき、また、平面方向に３層形成しているが、３層を平面方向に結合した程度の幅の一体構成とすることもできる。
【００４１】
次に、本実施形態１に係る、半導体基板２０内の機能回路素子の接続構造について図面に基づき説明する。
図３は、半導体基板２０内の機能回路素子の接続構造の１例を示す部分断面図である。図３では、機能回路素子としてトランジスタ３２を例示して説明する。なお、アルミ配線は、図１における最外周部のアルミ配線７１，７４，７７，８０を例示しており、他のアルミ配線と絶縁層５１〜５４との関係は、図１において説明しているので図示と説明を省略する。図３において、酸化膜層３１の表面には、機能回路素子間を接続するアルミ配線パターン３６が形成され、その一方の端部がビアホール３８に接続されトランジスタ３２のゲート電極に接続される。アルミ配線パターン３６の他方の端部は、図示しない他の機能回路素子にやはりビアホールを経由して接続される。
【００４２】
図中、もう一方のアルミ配線パターン３５は、絶縁層５１の上面に形成される。絶縁層５１は、前述したアルミ配線７１上面及びアルミ配線パターン３６上面に形成されている。アルミ配線パターン３５とアルミ配線７１とは厚みが略同じであるため、同じ配線形成工程で形成することができる。アルミ配線パターン３５の一方の端部がビアホール３７に接続されトランジスタ３２のドレイン電極に接続される。アルミ配線パターン３５の他方の端部は、図示しない他の機能回路素子にやはりビアホールを経由して接続される。
【００４３】
従って、前述した実施形態１によれば、半導体基板２０上に絶縁層５１〜５４とアルミ配線７１〜７３、７４〜７６、７７〜７９、８０〜８２それぞれが平面方向及び厚み方向に層状に形成され、配線層が形成される部位には周囲より高い壁部８３が形成され、その壁部８３に囲まれる凹部８４が形成される。この凹部８４に弾性表面波素子２５が形成されるため、厚みが薄く小型の弾性表面波デバイス１０を提供することができる。
【００４４】
また、弾性表面波素子２５は、半導体基板２０上に半導体製造プロセスで形成することができるので、製造工程が一貫して行なえるとともに、半導体装置（半導体基板２０）と弾性表面波素子２５を別々に製造する従来の構成に比べ、安価な弾性表面波デバイス１０を提供することができるという効果がある。
【００４５】
また、最上層の絶縁層５４の表面に保護層６０が形成されているために、配線層を外部の湿気等から保護することができる。また、この保護層６０は、前述した絶縁層よりも構造的強度と耐熱衝撃抵抗性が高いため、封止部材１００を前述した壁部８３に固着する場合において、固着力を高めることができる他、熱溶着等の加熱による固着を行なうことができる。
【００４６】
また、弾性表面波素子２５の圧電体９０は、薄膜形成され、アルミ配線７１〜８２によって形成される壁部８３の厚みの範囲内で形成可能であるため、薄い弾性表面波デバイス１０を提供することができる。弾性表面波素子２５が薄膜形成されるということは、半導体基板２０の製造プロセスと一貫したプロセスで形成することが可能で、製造コストを低減することができる。
【００４７】
さらに、アルミ配線７１〜８２は、厚み方向及び平面方向に層状に設けられ、配線層それぞれの間には絶縁層が設けられているので、前述した壁部８３の幅、高さを所定の大きさで容易に形成することができる。壁部８３の幅は、封止部材１００の固着力を確保する大きさが必要であり、壁の高さは、弾性表面波素子２５と封止部材１００とが干渉しない範囲の空間１０１が必要であり、前述したような構造にすることで、その大きさを適宜選択的に設定することができる。
さらに、各アルミ配線それぞれの間に絶縁層５１〜５４を設けているため、この絶縁層の層間に他の配線パターン等を備えることもできる。
【００４８】
なお、半導体プロセスにおいては、一般に、大きな同一平面を形成することが困難であるため、複数のアルミ配線を層状に形成し、所定の大きさの壁部８３を容易に形成することができる。
（実施形態２）
【００４９】
続いて、本発明に係る弾性表面波デバイスの実施形態２について図面に基づき説明する。実施形態２は、実施形態１で示したアルミ配線をビアホールで接続し、それをＧＮＤに接地していることを特徴としている。他の構成は実施形態１（図１、図３、参照）と同じであるため説明を省略し、共通部分には同じ符号を附与している。また、最外周に形成されるアルミ配線７１，７４，７７，８０を例示して説明する。
図４は、実施形態２の弾性表面波デバイス１０を示す部分断面図である。図４において、アルミ配線７１，７４，７７，８０は、それぞれがビアホール３９で接続され、ビアホール３９は、前記アルミ配線の層間にある絶縁層５３，５２，５１及び酸化膜層３１を貫通し、半導体基板２０のＳｉ層３０まで接続される。
【００５０】
半導体基板のＳｉ層３０は、本実施形態はＰ基板であり、半導体基板２０のＧＮＤであるため、アルミ配線７１，７４，７７，８０は、ＧＮＤに接地されていることになる。図示しない実施形態１で説明した他のアルミ配線も同様にビアホールでＧＮＤに接地されている。
なお、ビアホール３９は、図４においては、４本設けられているが、少なくとも１本あればよい。
【００５１】
弾性表面波素子２５は微小電荷結合素子であるため電磁波ノイズの影響を受けやすいことが知られているが、前述した実施形態２によれば、弾性表面波素子２５の外周下面に配置されるアルミ配線がＧＮＤに接地されているために、半導体装置（半導体基板２０）から発生される電磁波ノイズに対するシールド効果を高めることができる。逆に、弾性表面波素子２５からの電磁波ノイズが半導体装置（半導体基板２０）に影響を与えないシールド効果を得ることができる。
（実施形態３）
【００５２】
続いて、本発明に係る弾性表面波デバイスの実施形態３について図面に基づき説明する。実施形態３は、弾性表面波素子２５に形成されるＩＤＴ９１，９２を半導体基板２０に設けられた機能回路素子への接続構造に前述したアルミ配線の一つを経由させていることに特徴を有し、他の構造は、前述した実施形態１（図１，３、参照）と同じであるため説明を省略し、同じ符号を附与している。なお、本実施形態では、前述した実施形態１，２の平面方向に３層設けられたアルミ配線をそれぞれ厚み方向に７１，７４，７７，８０の１本に集約した形態を示している。
図５は、実施形態３の弾性表面波デバイス１０を示す部分断面図である。図５において、保護層６０の表面に備えられる弾性表面波素子２５のＩＤＴ９１，９２の引き出し線９３，９４（図２、参照）のそれぞれの端部は、圧電体９０、保護層６０及び絶縁層５１〜５４を貫通するビアホール４０Ａ，４０Ｂと接続されている。図５では、ＩＤＴ９１、ビアホール４０Ａを例示する。ＩＤＴ９２も同様な構造であるので図示は省略する。
【００５３】
ビアホール４０Ａは、アルミ配線７１に接続される。アルミ配線７１は、ビアホール４０Ａが他の上層にあるアルミ配線７４，７７，８０に接触しない範囲、及びトランジスタ１３２の上方まで延出されている。アルミ配線７１とトランジスタ１３２のゲート電極とはビアホール４１で接続されている。また、トランジスタ１３２のソース電極は、アルミ配線７１と同一面に形成されるアルミ配線パターン３６にビアホール４４を経由して接続されている。
【００５４】
なお、本実施形態３（図５、参照）では、ＩＤＴ９１とトランジスタ１３２との接続は、最下層のアルミ配線７１を経由しているが、他のアルミ配線７４，７７，８０のうちの一つをアルミ配線７１と同様な形状に延出させて接続することができる。
また、アルミ配線７１は、図５で示した幅を有するリング状に形成することも、ＩＤＴ９１とトランジスタ１３２とが接続できる帯状に延出することもできる。
ＩＤＴ９２については、ＩＤＴ９１を接続するアルミ配線とは別のアルミ配線をアルミ配線７１と同様な形状にしてビアホールを経由して他のトランジスタと接続することができる。
【００５５】
従って、前述した実施形態３によれば、半導体基板２０に設けられる機能回路素子としてのトランジスタ１３２に入力信号が入力され、弾性表面波素子２５から出力信号が他のトランジスタに入力される。これら半導体基板２０と弾性表面波素子２５との接続を壁部８３を形成するアルミ配線とビアホールを経由して行なうことができるので、半導体プロセスの工程中において、半導体基板２０と弾性表面波素子２５との接続を行なうことができる。
（実施形態４）
【００５６】
続いて、本発明に係る弾性表面波デバイスの実施形態４について図面に基づき説明する。実施形態４は、弾性表面波素子のＩＤＴ９１，９２を半導体基板２０に備えられる機能回路素子への接続構造に接続のためのアルミ配線パターンを前述したアルミ配線７１と同一平面内に設けることに特徴を有し、他の構造は、前述した実施形態１（図１，３、参照）と同じであるため説明を省略し、同じ符号を附与している。
図６は、実施形態４に係る弾性表面波デバイス１０を示す部分平面図、図７は部分断面図である。図６、図７において、ＩＤＴ９１の引き出し線９３は、ビアホール４２に接続され、このビアホール４２は、圧電体９０、保護層６０及び絶縁層５４，５３，５２，５１を貫通して、アルミ配線パターン４５に接続されている。
【００５７】
アルミ配線パターン４５は、アルミ配線７１に設けられた開口部７１Ａの間に配設され、トランジスタ１３２の上方まで延出されており、その端部はビアホール４８を経由してトランジスタ１３２のゲート電極に接続されている。アルミ配線７１の開口部７１Ａは、幅方向に分断されるように開設されている。開口部７１Ａは、アルミ配線パターン４５と接触しない幅を有している。
【００５８】
なお、図示しないが、ＩＤＴ９２側も同様な構成で他のトランジスタに接続されるが、アルミ配線７１には、開口部７１Ａとは別の位置に開口部が開設されており、この開口部にＩＤＴ９２接続用のアルミ配線パターンが配設される。
また、前述したアルミ配線パターン４５は、他のアルミ配線７４，７７，８０の一つが形成される絶縁層に設けることもできる。
また、ＩＤＴ９１接続用のアルミ配線パターンと、ＩＤＴ９２接続用のアルミ配線パターンと、をそれぞれ異なる絶縁層上に形成することもできる。
【００５９】
従って、前述した実施形態４によれば、ＩＤＴ９１とＩＤＴ９２のそれぞれが半導体基板２０の機能回路素子としてのトランジスタに接続されるアルミ配線パターンが、絶縁層上に形成されるアルミ配線と同一平面に形成することができ、アルミ配線パターンを設けることにより厚みを増やすことなく、薄型の弾性表面波デバイス１０を構成することができる。その上、アルミ配線とアルミ配線パターンとを同じ工程で形成することもできる。
（実施形態５）
【００６０】
続いて、本発明に係る弾性表面波デバイスの実施形態５について図面に基づき説明する。実施形態５は、弾性表面波素子のＩＤＴ９１，９２を半導体基板２０に設けられている機能回路素子への接続のためのアルミ配線パターンを前述した保護層６０の表面に形成したことを特徴とし、アルミ配線と絶縁層の構成は、前述した実施形態１（図１，３、参照）と同じであるため説明を省略し、同じ符号を附与している。
図８は、実施形態５に係る弾性表面波デバイス１０を示す部分平面図、図９は、その部分断面図である。図８，９において、ＩＤＴ９１から延出される引き出し線９３に接続される配線パターン９５は、保護層６０の表面を、圧電体９０から壁部８３の上面６１を越えて圧電体９０とは反対側まで延出され、保護層６０と絶縁層５４を貫通するビアホールを経由して絶縁層５３の表面に形成された電極パッド９７に接続される。
なお、配線パターン９５は、Ａｌ，Ａｕ，Ｃｕ等の導電性材料で形成される。
【００６１】
この配線パターン９５の表面には、絶縁層９６が設けられている（図８では省略している）。なお、この絶縁層９６は、封止部材１００がガラスや合成樹脂等の非導電性材料で成形されている場合には、必ずしも必要としない。
【００６２】
配線パターン９５は、電極パッド９７、ビアホール４２を経由してトランジスタ１３２のゲート電極に接続される。従って、ＩＤＴ９１は、配線パターン９５、電極パッド９７、ビアホール４２を経由して半導体基板２０のＳｉ層３０に設けられたトランジスタ１３２と接続される。
なお、ＩＤＴ９２は、図示しないが、前述したＩＤＴ９１と同様に、他の位置に設けられた保護層６０の表面に形成される配線パターン、電極パッド、ビアホールを経由して他のトランジスタに接続される。
【００６３】
また、配線パターン９５は、保護層６０を形成しない場合には、絶縁層５４の表面に形成することができる。このような構成の場合においても、配線パターン９５の表面には絶縁層９６が設けられることが好ましい。
【００６４】
従って、前述した実施形態５によれば、配線パターン９５が、保護層６０の表面に形成されるので、前述した実施形態３，４のように絶縁層の層間にアルミ配線パターンを形成する構造に比べ、アルミ配線７１との接続や、アルミ配線７１に開口部７１Ａを設ける等の工程が必要が無く、より一層、配線パターン９５の形成が容易にできるという効果に加え、配線パターン９５の形状の設計の自由度を増すことができるという効果もある。
（実施形態６）
【００６５】
続いて、本発明に係る弾性表面波デバイスの実施形態６について図面に基づき説明する。実施形態６は、封止部材として回路基板１１５を設けることを特徴とし、封止部材以外の半導体基板２０、弾性表面波素子２５、アルミ配線７１〜８２、絶縁層５１〜５４の構成は、実施形態１（図１、参照）と同じであるため、説明を省略し、同じ符号を附与している。
図１０は、実施形態６に係る弾性表面波デバイス１０の断面図を示す。図１０において、弾性表面波素子２５が形成された半導体基板２０は、回路基板１１５に接着材１１０で密閉固着される。回路基板１１５は、両面または片面に図示しない回路素子や配線パターンが設けられ、弾性表面波デバイス１０が搭載される電子機器の回路基板を兼ねる。回路基板１１５と弾性表面波素子２５との間には、空間１０１が形成され、弾性表面波素子２５の駆動を妨げない構造としている。
【００６６】
なお、図１０では、弾性表面波デバイス１０は、回路基板１１５の上面に実施形態１（図１、参照）とは天地逆に固着されているが、回路基板１１５の裏面（図中、下側）に固着することもでき、取り付け方向は、弾性表面波デバイス１０が搭載される電子機器の構造に合わせて任意に選択することができる。
【００６７】
また、実施形態６の弾性表面波デバイス１０においても、前述した実施形態２〜実施形態５において説明した構成と組み合わせることも可能である。
【００６８】
従って、前述した実施形態６によれば、封止部材として回路基板１１５を採用しても、前述した実施形態１と同様な効果を得ることができる。
また、回路基板１１５が電子機器を構成する部材である場合、電子機器における弾性表面波デバイス１０のレイアウト設計に自由度が増し、電子機器として小型化や薄型化を実現できる。
（実施形態７）
【００６９】
次に、本発明に係る弾性表面波デバイスの実施形態７について図面に基づき説明する。実施形態７は、封止部材としての回路基板１１５と弾性表面波デバイス１０との接続構造に特徴を有し、封止部材以外の弾性表面波デバイスの構造は、前述した実施形態１（図１、参照）と同じであるため説明を省略し、同じ符号を附与している。
図１１は、実施形態７に係る弾性表面波デバイス１０の構造を示す部分断面図である。図１１において、ＩＤＴ９１から延出される配線パターン９５は、保護層６０の表面に、圧電体９０から壁部８３の上面６１に形成される。この配線パターン９５は、前述した実施形態５（図９，１０、参照）と同じに構成されている。壁部８３の表面には、電極パッド１２０が形成されて、回路基板１１５の配線パターン１１６と接続されている。
【００７０】
回路基板１１５には図示しない回路素子と、配線パターン１１６が設けられており、壁部８３表面に形成される配線パターン９５と回路基板１１５の配線パターン１１６とは、電極パッド１２０によって、熱溶着等の手段で接続される。
【００７１】
なお、弾性表面波デバイス１０を構成する半導体基板２０には、トランジスタ等の機能回路素子を備えず、回路基板１１５に弾性表面波素子２５の駆動、出力信号検出のための機能回路素子を備え、半導体基板２０上に半導体製造プロセスによって弾性表面波素子のみを形成することもできる。
【００７２】
従って、前述した実施形態７によれば、実施形態１〜実施形態６において説明した半導体基板２０に設けられる機能回路素子が、回路基板１１５上に備えられる場合には、弾性表面波デバイス１０は、半導体基板２０を弾性表面波デバイス１０のパッケージの一部として、半導体製造プロセスによって形成することができ、より小型で、安価な弾性表面波デバイス１０を提供することができる。
【００７３】
さらに、封止部材としての回路基板１１５が、電子機器等に接続される回路基板として用いられる場合には、電子機器のレイアウト設計の自由度を高めるという効果もある。
また、封止部材を予め半導体基板に固着する前述の構造にくらべ、封止部材を固着する工程は排除できるため、電子機器としてコストの低減も期待できる。
【００７４】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態１〜実施形態７では、アルミ配線７１〜８２は、弾性表面波素子２５を形成する凹部の壁部８３を形成するために備えられ、弾性表面波素子２５の下面には絶縁層だけ形成していたが、弾性表面波素子２５の下面にアルミ配線７１〜８２とは独立してアルミ配線層を設けることができる。図１２に変形例を示す。
（変形例）
【００７５】
図１２は、実施形態５（図１０、参照）の変形例を示す部分断面図である。この変形例は、弾性表面波素子２５の下面にアルミ配線層を形成したことに特徴を有し、他の構成は実施形態５（図８、図９、参照）と同じであるため、説明を省略し、同じ符号を附与している。
図１２は、実施形態５の変形例を示す部分断面図である。図１２において、弾性表面波素子２５の下面にはアルミ配線層８５〜８８が形成されている。
【００７６】
アルミ配線層８５〜８８は、壁部８３形成のためのアルミ配線７１，７４，７７，８０上に層状に設けられた絶縁層とそれぞれ同じ表面上に形成されている。つまり、アルミ配線層８５は、酸化膜層３１の表面、アルミ配線層８６は絶縁層５１の表面、アルミ配線層８７は絶縁層５２の表面、アルミ配線層８８は絶縁層５３の表面に形成され、アルミ配線層８８の上面には絶縁層５４が積層されて、その上面に保護層６０が形成されている。圧電体９０、ＩＤＴ９１，９２、配線パターン９５等の構成は実施形態５（図８，９、参照）と同じである。
【００７７】
アルミ配線層８５〜８８は、壁部８３を構成するアルミ配線７１，７４，７７，８０に比べ、厚みが薄く設定されており、これらの厚みは、弾性表面波素子２５と封止部材１００（図示せず）との間に充分な空間が形成できる範囲の厚みに設定される。アルミ配線層８５〜８８は、ビアホール４３によってそれぞれが接続され、半導体基板２０のＳｉ層３０（Ｐ基板）に接続される。前述したようにＳｉ層３０は、ＧＮＤであるためにアルミ配線層８５〜８８は、ＧＮＤに接地されている。また、アルミ配線層８５〜８８は、弾性表面波素子２５と略同じ平面形状を有している。
なお、アルミ配線層８５〜８８は接続せず、それぞれが独立する構成としてもよい。
【００７８】
このようにすれば、弾性表面波素子２５の下面にアルミ配線層８５〜８８が形成され、しかも、ＧＮＤに接地されているために、弾性表面波素子２５から漏洩される電磁波ノイズを半導体基板２０の機能回路素子に伝播することを防止するシールド効果と、逆に半導体基板２０から発生する電磁波ノイズシールドするシールド効果を有し、正確な周波数特性を得ることができる。
【００７９】
なお、前述の実施形態では、本発明の弾性表面波デバイスとして弾性表面波フィルタＳＡＷを例示して説明したが、ＳＡＷ共振子等も同様な構造で実現することができる。
【００８０】
従って、前述した実施形態１〜実施形態７によれば、小型で、且つ、コスト低減が可能な弾性表面波デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る実施形態１の弾性表面波デバイスを示す断面図。
【図２】本発明に係る実施形態１の弾性表面波デバイスを示す平面図。
【図３】本発明に係る実施形態１の弾性表面波デバイスを示す部分断面図。
【図４】本発明に係る実施形態２の弾性表面波デバイスを示す部分断面図。
【図５】本発明に係る実施形態３の弾性表面波デバイスを示す部分断面図。
【図６】本発明に係る実施形態４の弾性表面波デバイスを示す部分平面図。
【図７】本発明に係る実施形態４の弾性表面波デバイスを示す部分断面図。
【図８】本発明に係る実施形態５の弾性表面波デバイスを示す部分平面図。
【図９】本発明に係る実施形態５の弾性表面波デバイスを示す部分断面図。
【図１０】本発明に係る実施形態６の弾性表面波デバイスを示す断面図。
【図１１】本発明に係る実施形態７の弾性表面波デバイスを示す部分断面図。
【図１２】本発明に係る変形例の弾性表面波デバイスを示す部分断面図。
【符号の説明】
【００８２】
１０…弾性表面波デバイス、２０…半導体基板、２５…弾性表面波素子、５１〜５４…絶縁層、６０…保護層、７１〜８２…配線層としてのアルミ配線、８３…壁部、８４…凹部、８４Ａ…凹部の底部。
【図１】
2006060647.tif 000003
【図２】
2006060647.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006060647.tif 000010
【図９】
2006060647.tif 000011
【図１０】
2006060647.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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