(57)【要約】【課題】    信頼性が高く、更なる小型化が可能な超小形表面弾性波デバイスならびにその製造方法を提供する。【解決手段】  圧電基板100と、その圧電基板100上に形成された櫛歯電極110と、その櫛歯電極110上に空隙310を形成するとともに圧電基板100上を封止する空隙形成封止層とを備えた表面弾性波デバイスにおいて、前記空隙形成封止層が、紫外線遮光層210と、感光性樹脂からなる櫛歯電極空隙形成層220と封止層230との積層体で構成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2006108993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、その圧電基板上に形成された櫛歯電極と、その櫛歯電極上に空隙を形成するとともに圧電基板上を封止する空隙形成封止層とを備えた表面弾性波デバイスにおいて、
前記空隙形成封止層が、紫外線遮光層と、感光性樹脂からなる櫛歯電極空隙形成層と封止層との積層体で構成されていることを特徴とする表面弾性波デバイス。
【請求項２】
請求項1記載の表面弾性波デバイスにおいて、前記紫外線遮光層がポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂またはカルド系樹脂からなり、前記櫛歯電極空隙形成層および封止層が感光性ポリイミド系樹脂または感光性カルド系樹脂からなることを特徴とする表面弾性波デバイス。
【請求項３】
請求項1記載の表面弾性波デバイスにおいて、前記圧電基板の前記空隙形成封止層と接する表面に金属パターン膜を形成したことを特徴とする表面弾性波デバイス。
【請求項４】
請求項3記載の表面弾性波デバイスにおいて、前記金属パターン膜に微細な凹凸が形成されていることを特徴とする表面弾性波デバイス。
【請求項５】
圧電基板と、その圧電基板上に形成された櫛歯電極と、その櫛歯電極上に空隙を形成するとともに圧電基板上を封止する空隙形成封止層とを備えた表面弾性波デバイスの製造方法において、
前記空隙形成封止層が感光性樹脂からなり、ダイシングエリアに相当する箇所を覆っている前記空隙形成封止層の部分をフォトリソグラフィー法により除去した後、前記ダイシングエリアをダイシングして個別のデバイスに分離することを特徴とする表面弾性波デバイスの製造方法。
【請求項６】
圧電基板上に櫛歯電極と配線・パッド電極を形成する工程と、
その櫛歯電極と配線・パッド電極を形成した側の圧電基板上に紫外線遮光層を形成する工程と、
その紫外線遮光層の上に櫛歯電極空隙形成層となる感光性樹脂層を形成し、その感光性樹脂層に紫外線を照射して櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所をパターニング除去して櫛歯電極空隙形成層を形成する工程と、
前記櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所を覆っている前記紫外線遮光層を除去する工程と、
前記櫛歯電極空隙形成層上に封止層となる感光性樹脂フィルムをラミネートし、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所の感光性樹脂フィルムをパターニング除去して封止層を形成する工程と、
前記ビアホールにめっき工法で外部接続電極を形成する工程と、
前記ダイシングエリアをダイシングして個別のデバイスに分離する工程と
を含むことを特徴とする表面弾性波デバイスの製造方法。
【請求項７】
圧電基板上に櫛歯電極と配線・パッド電極とデバイス周縁金属パターン膜を形成する工程と、
その櫛歯電極、配線・パッド電極、デバイス周縁金属パターン膜を形成した側の圧電基板上に紫外線遮光層を形成する工程と、
その紫外線遮光層の上に櫛歯電極空隙形成層となる感光性樹脂層を形成し、その感光性樹脂層に紫外線を照射して櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所をパターニング除去して櫛歯電極空隙形成層を形成する工程と、
前記櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所を覆っている前記紫外線遮光層を除去する工程と、
前記櫛歯電極空隙形成層上に封止層となる感光性樹脂フィルムをラミネートし、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所の感光性樹脂フィルムをパターニング除去して封止層を形成する工程と、
前記ビアホールにめっき工法で外部接続電極を形成する工程と、
前記ダイシングエリアをダイシングして個別のデバイスに分離する工程と
を含むことを特徴とする表面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、例えば携帯電話機などの移動通信機器などに使用する表面弾性波（以下、SAWと略記）デバイスの小型化パッケジング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などに搭載されるＳＡＷデバイスは、櫛歯電極（以下、IDTと略記）上に空隙が必要である。従来は、セラミック筐体にＳＡＷ素子チップをフェースアップでダイボンデイングし、ワイヤボンデイングで電気的に接続した後、金属キャップを被せてシーム溶接または半田付けで封止してパッケジングしていた。最近では、デバイスの小型化を図るためＳＡＷ素子チップをAuバンプまたは半田バンプにて配線基板にフリップチップボンデイング（フェースダウンボンデイング）し、樹脂等で封止して小型パッケージデバイスを構成している。
【０００３】
さらに小型低背化を図るため、IDT上に空隙を形成し、空隙を保ったままIDT側の圧電ウエハ全体を樹脂で封止し、外部接続電極を形成した後、ダイシングにより個別素子に分離してなる超小型のチップサイズパッケージデバイスが提案されている。
【０００４】
特許文献1で開示されているSAWデバイスは、図４に示すようなパッケージ構造をしている。すなわち、IDT110が形成されているSAWチップ100の表面に感光性樹脂からなるIDT空隙形成層220が形成され、その上にプリント基板700を接着層240で接着し、IDT110部に空隙310を形成するとともに封止し、IDT110へは導電ビアホール420を通して外部接続電極430に電気的に接続されている。
【特許文献１】特公表2002-532934号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した図４に示す従来のパッケージ構造には、次のような問題点がある。  
（1）                                   図５は図４に示した従来のパッケージ構造を実現するためのプロセスの一部を示す工
程図で、IDT空隙形成層220として感光性樹脂を用いた通常のパターニングプロセスを示している。
【０００６】
まずa)においてIDT110および配線・パッド電極120が形成されたSAWウエハ100を準備し、b)においてそのSAWウエハ100上に感光性樹脂からなるIDT空隙形成層220をラミネートする。次にc)においてIDT110部を遮光するようなマスク10を用いて紫外線（以下UVと略記）光20を照射し、IDT110部以外の領域を露光し、d)において現像・露光・水洗し、e）においてO2アッシャーによるデスミヤ処理を行い、樹脂残渣35を除去してIDT空隙形成層220のパターニングを終了する。
【０００７】
しかし、SAWウエハ100はLiTaO3やLiNbO3などからなる圧電基板が用いられており、これはUV光20に対し透明であるとともに、SAWウエハ100の裏面は通常梨地状に粗面化されているため、図５  c)で図示したように照射したUV光20の一部はSAWウエハ100の裏面で乱反射し、マスク10による遮光部のパターン境界部近傍を露光する。その結果、デスミヤ処理後においてもパターンだれ70が起き、ファインパターン形成に限界があり、結果としてSAWデバイスの小型化の阻害要因となっていた。
【０００８】
（2）また、上記した図４に示す従来のパッケージ構造は、ダイシングにより個別のSAWデバイスに分離するとき、SAWウエハ100とIDT空隙形成層220を同時に切断することになり、ダイシングによる機械的ストレスが両者の界面剥離を助長する恐れがある。
【０００９】
以上のように従来のパッケージ構造は、（1）で述べたようにIDT空隙形成層220のパターンだれ70による小型化の阻害、（2）で述べたSAWウエハ100とIDT空隙形成層220の間の界面剥離による信頼性の低下などの問題がある
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、信頼性が高く、更なる小型化が可能な超小形表面弾性波デバイスならびにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明の第１の手段は、圧電基板と、その圧電基板上に形成された櫛歯電極と、その櫛歯電極上に空隙を形成するとともに圧電基板上を封止する空隙形成封止層とを備えた表面弾性波デバイスにおいて、
前記空隙形成封止層が、紫外線遮光層と、感光性樹脂からなる櫛歯電極空隙形成層と封止層との積層体で構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記紫外線遮光層がポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂またはカルド系樹脂からなり、前記櫛歯電極空隙形成層および封止層が感光性ポリイミド系樹脂または感光性カルド系樹脂からなることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第3の手段は前記第１の手段において、前記圧電基板の前記空隙形成封止層と接する表面に例えばアルミニウムなどからなる金属パターン膜を形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第４の手段は前記第３の手段において、前記金属パターン膜に例えば模様などによる微細な凹凸が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第５の手段は、圧電基板と、その圧電基板上に形成された櫛歯電極と、その櫛歯電極上に空隙を形成するとともに圧電基板上を封止する例えば櫛歯電極空隙形成層および封止層からなる空隙形成封止層とを備えた表面弾性波デバイスの製造方法において、
前記空隙形成封止層が感光性樹脂からなり、ダイシングエリアに相当する箇所を覆っている前記空隙形成封止層の部分をフォトリソグラフィー法により除去した後、前記ダイシングエリアをダイシングして個別のデバイスに分離することを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第６の手段は、圧電基板上に櫛歯電極と配線・パッド電極を形成する工程と、
その櫛歯電極と配線・パッド電極を形成した側の圧電基板上に紫外線遮光層を形成する工程と、
その紫外線遮光層の上に櫛歯電極空隙形成層となる感光性樹脂層を形成し、その感光性樹脂層に紫外線を照射して櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所をパターニング除去して櫛歯電極空隙形成層を形成する工程と、
前記櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所を覆っている前記紫外線遮光層を除去する工程と、
前記櫛歯電極空隙形成層上に封止層となる感光性樹脂フィルムをラミネートし、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所の感光性樹脂フィルムをパターニング除去して封止層を形成する工程と、
前記ビアホールにめっき工法で外部接続電極を形成する工程と、
前記ダイシングエリアをダイシングして個別のデバイスに分離する工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第７の手段は、圧電基板上に櫛歯電極と配線・パッド電極とデバイス周縁金属パターン膜を形成する工程と、
その櫛歯電極、配線・パッド電極、デバイス周縁金属パターン膜を形成した側の圧電基板上に紫外線遮光層を形成する工程と、
その紫外線遮光層の上に櫛歯電極空隙形成層となる感光性樹脂層を形成し、その感光性樹脂層に紫外線を照射して櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所をパターニング除去して櫛歯電極空隙形成層を形成する工程と、
前記櫛歯電極空隙部、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所を覆っている前記紫外線遮光層を除去する工程と、
前記櫛歯電極空隙形成層上に封止層となる感光性樹脂フィルムをラミネートし、ビアホールおよびダイシングエリアに相当する箇所の感光性樹脂フィルムをパターニング除去して封止層を形成する工程と、
前記ビアホールにめっき工法で外部接続電極を形成する工程と、
前記ダイシングエリアをダイシングして個別のデバイスに分離する工程とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は前述のような構成になっており、IDT空隙形成層のパターンだれに対しては、ＵＶ遮光層を採用することにより、IDT空隙形成層のファインパターン化が可能になり、SAWデバイスの更なる小型化が可能となる。
【００１８】
またダイシング時の機械的ストレスによるSAW ウエハとIDT空隙形成層との界面剥離は、空隙形成層（IDT空隙形成層および封止層）を感光性樹脂で構成し、ダイシングする前にダイシングエリアの空隙形成層（IDT空隙形成層および封止層）更にはＵＶ遮光層を予め除去し、ダイーサの刃がこれらの積層体を直接ダイシングしないようにして、各層の接着界面剥離を防止し、接着性が確保でき、高い信頼性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
上記課題（1）のIDT空隙形成層220のパターンだれ70に対しては、UV遮光層210を採用し、そのファインパターン化を図った。図６にその基本プロセスを示す。
【００２０】
まずa)においてIDT110および配線・パッド電極120が形成されたSAWウエハ100を準備し、b)においてUV遮光層210を形成した後、感光性樹脂からなるIDT空隙形成層220をラミネートする。次にc)においてIDT110部を遮光するようなマスク10を用いてUV光20を照射し、IDT110部以外の領域を露光し、d)において現像・露光・水洗し、IDT空隙形成層220をパターニングする。次に、e）において反応性酸素イオンエッチング（O2RIE）40によりUV遮光層210を除去して、IDT空隙形成層220のパターニングを終了する。
【００２１】
図５の従来技術で述べたIDT空隙形成層220のパターンだれ70はSAWウエハ100の裏面からの反射UV光60によるものであり、本発明によるUV遮光層210の採用により、反射UV光60を抑制することでIDT空隙形成層220のファインパターン化が可能となる。
【００２２】
上記課題（2）のダイシング時の機械的ストレスによるSAWウエハ100とIDT空隙形成層220の界面剥離防止は次の手段を採った。すなわち、IDT空隙形成層220および封止層230に感光性樹脂を用い、ダイシングする以前にフォトリソグラフィー法などによりダイシングエリアのIDT空隙形成層220および封止層230を、更にはUV遮光層210を予め除去し、ダイサーの刃がこれらの積層体を直接ダイシングしないようにし、各層の接着界面剥離を防止した。
【００２３】
また、SAWウエハ100とUV遮光層210の接着端部、すなわちSAWデバイス周縁は接着力を確保するため、直接SAWウエハ100とUV遮光層210が接着するのではなく、デバイス周縁Alパターン130を介して接着するようにした。さらにそのデバイス周縁Alパターン130には微細な模様（凹凸）をパターニングし、そのアンカー効果により遮光層210の接着力を増加させた。なお、デバイス周縁Alパターン130およびその微細模様付けは、IDT110の形成および配線・パッド電極120の形成時に同時に行うことができるのでコスト高にはならない。
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明による超小型ＳＡＷデバイスのパッケジングプロセスを説明するための工程図である。
【００２５】
a) 先ず、LiTaO3やLiNbO3などの圧電性単結晶材料からなるSAWウエハ100を準備する。SAWウエハ100上には、予めＡｌスパッタ膜をパターニングして形成したIDT110、配線・パッド電極120および必要に応じてデバイス周縁Alパターン130が形成されている。
【００２６】
b) 次に、上記SAWウエハ100のIDT110形成面上の全体にポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂またはカルド系樹脂からなるUV遮光層210をスピンコートし、加熱硬化させる。硬化後は各樹脂のUV透過率が低下し、UV光の遮光が可能となる。
【００２７】
c) 更に、UV遮光層210上の全体に、IDT空隙形成層220となる感光性ポリイミド系樹脂または感光性カルド系樹脂をスピンコートまたはフィルムラミネートコートする。
【００２８】
d) 上記ｃ）にてコートされた感光性ポリイミド系樹脂または感光性カルド系樹脂にマスクを用いて選択的にUV露光し、現像、水洗および加熱硬化させることにより、IDT空隙部310、ビアホール320およびダイシングエリア330のパターニングを行う。このとき照射したUV光はUV遮光層210により遮られるため、SAWウエハ100の裏面での乱反射は起きず、パターニング精度を高くすることができる。
【００２９】
e) 次に、反応性酸素イオンエッチング（O2RIE）40により前記IDT空隙部310、ビアホール320およびダイシングエリア330を覆っている前記UV遮光層210を除去する。
【００３０】
f) 次に、封止層230となる感光性ポリイミド系樹脂または感光性カルド系樹脂からなるフィルムをラミネートする。
【００３１】
g) その後、ビアホール320およびダイシングエリア330上の封止層230を通常のフォトリソグラフィー工法によりパターニング除去する。
【００３２】
h) 次に、外部へ電極を取出すため、ウエハ全体を覆うように、スパッタによりCrおよびCuなどで給電膜を形成し、ビアホール320および外部接続電極430部を除きパターニングしたレジスト膜で覆い、電気めっき工法を用いてCu、Ni、Auなどで構成される外部接続電極430を形成し、前記レジスト膜を溶剤で溶解除去した後、前記レジスト膜下部にあった前記給電膜をライトエッチング除去して外部接続電極430を形成する。
【００３３】
i) 最後に、ダイシングエリア330の中央をダイシングし（直線Ｘ）、個別の超小形表面弾性波デバイス1000を得る。
【００３４】
図２は、上記した工程a)におけるSAWウエハ100の１素子分の斜視図である。IDT電極110、配線・パッド電極120およびデバイス周縁Alパターン130のパターン概念を示した図である。デバイス周縁はダイシングエリア330となっており、必要に応じてデバイス周縁Alパターン130が形成される。デバイス周縁Alパターン130は、SAWチップ100と遮光層210、IDT空隙形成層220および封止層230からなる封止樹脂との接着性を確保する。さらに、同図（ｂ）に示すように、デバイス周縁Alパターン130に微細な模様（凹凸）をパターニングし、そのアンカー効果により遮光層210との接着力を増加させることができる。
【００３５】
図３は、上記した工程e)におけるSAWウエハ100の１素子分の斜視図である。SAWウエハ100にUV遮光層210（薄いため図示を省略）およびIDT空隙形成層220が積層された状態を示す。IDT空隙部310、ビアホール320およびダイシングエリア330に位置するIDT空隙形成層220はフォトリソグラフィー法により除去され、同位置にあったUV遮光層210もO2RIE  40にて除去されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイスのパッケジングプロセスを説明するための工程図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイスのプロセス途中の状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイスのプロセス途中の状態を示す斜視図である。
【図４】従来技術に係るSAWデバイスの断面図である。
【図５】従来技術に係るSAWデバイスのパッケジングプロセスの一部を説明するための工程図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＳＡＷデバイスの基本パッケジングプロセスを説明するための工程図である。
【符号の説明】
【００３７】
10：マスク、20： UV光、40：反応性酸素イオンエッチング（O2RIE）、100： SAWチップ、110：櫛歯電極（IDT）、120：配線・パッド電極、130：デバイス周縁Alパターン、210：UV遮光層、220：IDT空隙形成層、230：封止層、310：IDT空隙部、320：ビアホール、330：ダイシングエリア、430：外部接続電極、1000：超小形表面弾性波デバイス。
【図１】
2006108993.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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