(57)【要約】【課題】接着物質層を用いずに弾性表面波素子の特性を確保しながら小型化を図ることができる集積回路素子を提供すること。【解決手段】基板２００上に弾性表面波素子３１と半導体回路素子１００が設けられている集積回路素子１０の製造方法であって、半導体回路素子１００の配線２１０を被覆する保護膜１０１を形成するステップと、保護膜１０１を平坦化するステップと、平坦化された保護膜１０１の上に弾性表面波素子３１の圧電膜３５０を形成するステップと、圧電膜３５０の上に弾性表面波素子３１の櫛歯型電極３２，３８を形成するステップと、を有している。【選択図】図１３
2006005433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に弾性表面波素子と半導体回路素子とが設けられる集積回路素子の製造方法であって、
前記半導体回路素子の配線を被覆する保護膜を形成するステップと、
前記保護膜を平坦化するステップと、
平坦化された前記保護膜の上に前記弾性表面波素子の圧電膜を形成するステップと、
前記圧電膜の上に前記弾性表面波素子の櫛歯型電極を形成するステップと、
を有することを特徴とする集積回路素子の製造方法。
【請求項２】
前記圧電膜の上に、前記櫛歯型電極を被覆して保護する櫛歯型電極保護膜を形成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項３】
前記保護膜は複数の絶縁膜により構成され、前記複数の絶縁膜のうち、少なくとも１つの絶縁膜は、ＳｉＮであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項４】
前記複数の絶縁膜は、前記半導体回路素子の配線を被覆する第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上に形成された第２絶縁膜により構成され、前記第１絶縁膜を形成し、前記第１絶縁膜を平坦化した後に、ＳｉＮである前記第２絶縁膜を形成することを特徴とする請求項３に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項５】
前記複数の絶縁膜は、前記半導体回路素子の配線を被覆する第１絶縁膜と前記第１絶縁膜の上に形成された第２絶縁膜により構成され、ＳｉＮである前記第１絶縁膜を形成し、前記第２絶縁膜を形成した後に前記第２絶縁膜を平坦化することを特徴とする請求項３に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項６】
基板上に弾性表面波素子と半導体回路素子が設けられる集積回路素子であって、
前記半導体回路素子の配線を被覆し、平坦化された保護膜と、
前記保護膜の上に形成された前記弾性表面波素子の圧電膜と、
前記圧電膜の上に形成された前記弾性表面波素子の櫛歯型電極と、
を備えることを特徴とする集積回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）を利用した弾性表面波素子と半導体回路素子を共通の基板に備える集積回路素子の製造方法および集積回路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信分野で使用される回路部品にはフィルタや共振器として用いられる弾性表面波素子（ＳＡＷ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ  素子）がある。この弾性表面波素子は、圧電体の表面上に櫛歯型電極（ＩＤＴ：Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を形成し、櫛歯型電極によって励振された弾性表面波を圧電体表面に伝搬させ、この弾性表面波を検出することによって出力を取り出すように構成されている。
たとえば、この弾性表面波素子はフィルタとして用いる場合には、櫛歯型電極の電気機械変換特性をそのまま用いて選択性の高いフィルタ性能を得ることができ、小型・薄型化が可能であることから移動体通信分野では不可欠のデバイスとなっている。
【０００３】
また、この弾性表面波素子は共振器として用いる場合には、櫛歯型電極の両側に一対の反射器を配置し、櫛歯型電極によって励振された弾性表面波を反射器間において定在波化することによって所定の周波数特性を備えた共振器を構成する。この弾性表面波素子を用いた共振器は、たとえば電圧制御発振器（ＶＣＯ）に用いられる。
回路部品は半導体回路素子や弾性表面波素子などの複数のチップから構成されており、それらを回路基板（ガラスエポキシ等）に実装・配線することで、１つのモジュールを構成する。半導体回路素子と弾性表面波素子を単一チップとして構成することは、回路全体の小型化、軽量化、低コスト化に寄与するものである。
半導体回路素子と弾性表面波素子が単一チップに構成されたものが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１５１４５１号公報（第４頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている単一チップは、半導体回路素子であるシリコン基板の上に、弾性表面波素子が接着物質層を用いて接着により一体化されている。シリコン基板と弾性表面波素子は、それぞれ別々のプロセスで作った上で、両者を貼り付けることで単一チップ化している。このために接着物質層が必ず必要であり、単一チップの厚み方向の寸法が大きくなってしまう。
また接着物質層の上に凹凸があると、弾性表面波素子の圧電膜が凹凸のある接着物質層に対して配置されることになるので、圧電膜の持っている電気機械変換特性が著しく劣化する恐れがあり、弾性表面波素子の特性を低下させる場合がある。
そこで本発明は上記課題を解消し、接着物質層を用いずに弾性表面波素子の特性を確保しながら小型化を図ることができる集積回路素子を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、第１の発明にあっては、基板上に弾性表面波素子と半導体回路素子とが設けられる集積回路素子の製造方法であって、前記半導体回路素子の配線を被覆する保護膜を形成するステップと、前記保護膜を平坦化するステップと、平坦化された前記保護膜の上に前記弾性表面波素子の圧電膜を形成するステップと、前記圧電膜の上に前記弾性表面波素子の櫛歯型電極を形成するステップと、を有することを特徴とする集積回路素子の製造方法により、達成される。
【０００６】
第１の発明の構成によれば、半導体回路素子の保護膜形成をするステップでは、半導体回路素子の配線を被覆する絶縁膜としての保護膜を形成する。
平坦化をするステップでは、保護膜を平坦化する。圧電膜形成をするステップでは、平坦化された保護膜の上に弾性表面波素子の圧電膜を形成する。櫛歯型電極を形成するステップでは、圧電膜の上に弾性表面波素子の櫛歯型電極を形成する。
【０００７】
これにより、接着物質層を用いることなく、半導体回路素子に弾性表面波素子が配置できる。接着物質層の無いことから、集積回路素子の厚み方向の寸法を小さくでき小型化が図れる。
また、半導体回路素子の保護膜は平坦化されている。そしてこの平坦化された保護膜の上に、弾性表面波素子の圧電膜が形成される。このことから、圧電膜は平坦化された保護膜の上に形成できるので、圧電膜の結晶配向が乱れることなく、圧電膜の電気機械変換特性が劣化するのを防ぐことができる。このため弾性表面波素子の動作の際のエネルギーロスを防いで、弾性表面波素子の特性を確保することができる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記圧電膜の上に、前記櫛歯型電極を被覆して保護する櫛歯型電極保護膜を形成するステップをさらに有することを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、櫛歯型電極保護膜の形成ステップでは、圧電膜の上に、櫛歯型電極を被覆して保護する櫛歯型電極保護膜を形成する。
これにより、弾性表面波素子の櫛歯型電極を保護して絶縁することができる。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、前記保護膜は複数の絶縁膜により構成され、前記複数の絶縁膜のうち、少なくとも１つの絶縁膜は、ＳｉＮであることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、複数の絶縁膜のうちの少なくとも１つの絶縁膜はＳｉＮである。
これにより、ＳｉＮが保護膜に存在していることから、水分やＮａイオン等の金属イオン、酸素等に対してほぼ完全な遮断性を持たせることができる。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明の構成において、前記複数の絶縁膜は、前記半導体回路素子の配線を被覆する第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜の上に形成された第２絶縁膜により構成され、前記第１絶縁膜を形成し、前記第１絶縁膜を平坦化した後に、ＳｉＮである前記第２絶縁膜を形成することを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、複数の絶縁膜は第１絶縁膜と第２絶縁膜から構成されている。第１絶縁膜は半導体回路素子の配線を被覆する。第２絶縁膜は第１絶縁膜の上に形成されている。第１絶縁膜は形成された後に平坦化される。その後にＳｉＮである第２絶縁膜が形成される。
これにより、第２絶縁膜はＳｉＮであることから、第１絶縁膜を平坦化した後に、第２絶縁膜を形成することにより、ＳｉＮは平坦化加工をすることが困難な材料であるが、ＳｉＮの平坦化処理を行う必要が無くなる。
【００１１】
第５の発明は、第３の発明の構成において、前記複数の絶縁膜は、前記半導体回路素子の配線を被覆する第１絶縁膜と前記第１絶縁膜の上に形成された第２絶縁膜により構成され、ＳｉＮである前記第１絶縁膜を形成し、前記第２絶縁膜を形成した後に前記第２絶縁膜を平坦化することを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、複数の絶縁膜は第１絶縁膜と第２絶縁膜により構成されている。第１絶縁膜は、半導体回路素子の配線を被覆する。第２絶縁膜は第１絶縁膜の上に形成されている。ＳｉＮである第１絶縁膜が形成された後に、第２絶縁膜が形成される。そして第２絶縁膜が形成された後に第２絶縁膜が平坦化される。
これによって、ＳｉＮは平坦化する必要が無く、その上に形成した第２絶縁膜を平坦化すればよい。
【００１２】
上記目的は、第６の発明にあっては、基板上に弾性表面波素子と半導体回路素子が設けられる集積回路素子であって、前記半導体回路素子の配線を被覆し、平坦化された保護膜と、前記保護膜の上に形成された前記弾性表面波素子の圧電膜と、前記圧電膜の上に形成された前記弾性表面波素子の櫛歯型電極と、を備えることを特徴とする集積回路素子により、達成される。
【００１３】
これにより、接着物質を用いることなく、半導体回路素子に弾性表面波素子が配置できる。接着物質層の無いことから、集積回路素子の厚み方向の寸法を小さくでき小型化が図れる。
また、半導体回路素子の保護膜は平坦化されている。そしてこの平坦化された保護膜の上に、弾性表面波素子の圧電膜が形成される。このことから、圧電膜は平坦化された保護膜の上に形成できるので、圧電膜の結晶配向が乱れることなく、圧電膜の電気機械変換特性が劣化するのを防ぐことができる。このため弾性表面波素子の動作の際のエネルギーロスを防いで、弾性表面波素子の特性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の集積回路素子の好ましい実施形態を示している。集積回路素子１０は、弾性表面波素子複合装置とも呼ぶことができる。集積回路素子１０は、弾性表面波素子３１と半導体回路素子１００を備えている。半導体回路素子１００は、たとえば弾性表面波素子３１を駆動するための回路素子である。
【００１５】
図１に示す弾性表面波素子３１は、半導体回路素子１００の保護膜１０１の上に配置されている。弾性表面波素子３１は、一対の櫛歯型電極３２，３２ともう１対の櫛歯型電極３８，３８を有している。
櫛歯型電極３２と櫛歯型電極３８は同じ構造であるから、櫛歯型電極３２について代表して説明すると、この櫛歯型電極３２は、たとえば圧電膜の表面に、Ａｌ−Ｃｕ膜等の導体金属を蒸着もしくはスパッタリング等により薄膜状に形成した上で、たとえば、フォトリソグラフィ等により、すだれ状となるように形成されている。
【００１６】
具体的には、櫛歯型電極３２は、それぞれ複数の電極指３５が所定のピッチで並設されて長手方向の各端部がバスバー３６で短絡するように形成されている。即ち、２つの櫛形状の櫛歯型電極３２，３２の各櫛歯部分が、所定距離隔てて互い違いに入り込むように形成されている。
【００１７】
図１に示すように、櫛歯型電極３２，３８のバスバー３６，３６はその導電パターンが基板の角隅の方向に引き回されて、電極端子３７，３７と接続されている。
このような構成において、電気信号が、たとえば、図１において、一対の櫛歯型電極３２，３２側の電極端子３７，３７に入力されると、圧電効果により弾性表面波に変換される。この弾性表面波は、矢印Ｔ方向、すなわち、櫛歯型電極の電極指の長手方向に対して直交方向に伝搬され、他方の対の櫛歯型電極３８，３８に入力される。このとき、電極の厚みや電極の幅等で決定される伝搬速度と、櫛歯型電極の電極指の電極周期ｄ０に等しい波長を持つ弾性表面波が、最も強く励振される。この弾性表面波は、共振周波数付近の周波数（動作周波数）の電気信号に変換されて、櫛歯型電極３８，３８の電極端子３７，３７を介して出力されるようになっている。
【００１８】
次に、上述した集積回路素子１０の製造方法の実施形態について説明する。
図２は、集積回路素子の製造方法の実施形態を示す工程図の例である。
図３ないし図１４は、集積回路素子１０の具体的な製造工程を示す断面図である。
【００１９】
半導体回路素子の保護膜形成ステップＳＴ１
図２に示す半導体回路素子の保護膜形成ステップＳＴ１は、図３を参照して説明する。図３に示すように、予め半導体回路素子１００が準備されている。図３に示す半導体回路素子１００は、図１における半導体回路素子１００のＡ−Ａ線における断面構造例である。半導体回路素子１００は、基板２００、たとえば３つの層間絶縁膜２０１，２０２，２０３を有している。
【００２０】
基板２００と層間絶縁膜２０１の間には、半導体回路を形成する複数の素子２０４が設けられている。これらの素子２０４はたとえばトランジスタやその他の素子である。基板２００と層間絶縁膜の間には配線２０５が形成されている。
層間絶縁膜２０２には、複数の配線２０６が形成されている。層間絶縁膜２０３の中には複数の配線２０７が形成されている。層間絶縁膜２０３の表面２２６には、複数の最上層の配線２１０が形成されている。
【００２１】
配線２０５と配線２０６は、電気接続部２２０により電気的に接続されている。配線２０６と配線２０７は、電気接続部２２１により接続されている。配線２０７と最上層の配線２１０は、電気接続部２２２により接続されている。最下層の配線２０５と中間層の配線２０６，２０７および最上層の配線２１０は、半導体回路素子１００の接続パターンに応じて選択的に電気接続部により接続されている。素子２０４は、電気接続部および配線を通じて選択的に接続されている。
【００２２】
上述した構造を有する半導体回路素子１００の最上層の層間絶縁膜２０３の表面には、保護膜としての第１絶縁膜３００が形成される。この第１絶縁膜３００は、たとえばＳｉＯ２膜であり、電気絶縁性を有している。第１絶縁膜３００の形成厚みｄ１は、最上層の配線２１０の厚みｄ２に比べて大きく設定されている。第１絶縁膜３００の表面２２７は、最上層の配線２１０の突出量に対応する突起２９７が形成されることになる。
【００２３】
このように図３に示す半導体回路素子１００はすでに配線工程まで終了したのであり、半導体回路素子１００は共通となる基板２００の上に形成されている。基板２００は、たとえばシリコン基板のような半導体基板である。第１絶縁膜３００がＳｉＯ２膜である場合には、たとえばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により形成することができる。この第１絶縁膜３００の形成厚みはたとえば３μｍである。
【００２４】
保護膜の平坦化ステップＳＴ２
図２に示す保護膜の平坦化ステップＳＴ２は、図４に示している。
図４では、第１絶縁膜３００の図３に示す表面２２７と突起２９７が化学的機械研磨法（ＣＭＰ）により研磨されることにより、図４に示すような平坦面２２８が形成される。第１絶縁膜３００がＳｉＯ２膜である場合には、たとえばＳｉＮに比べて比較的容易に化学的機械研磨法により研磨することができる。
【００２５】
その後、図５に示すように、第１絶縁膜３００の平坦面２２８の上には、第２絶縁膜３０１が形成される。この第２絶縁膜３０２は、たとえばＳｉＮ膜である。第１絶縁膜３００はＳｉＯ２膜である場合には容易に平坦面２２８を形成でき、その平坦面２２８に対してＳｉＮ膜の第２絶縁膜３０１を形成するのである。第２絶縁膜３０１は、たとえばＳｉＮ膜で形成する場合には、ＣＶＤによりたとえば１μｍの厚みで形成する。この保護膜１０１は、第１絶縁膜３００と第２絶縁膜３０１から構成されている。その他に、電気接続部３０３とパッド電極３０４が形成される。パッド電極３０４は最上層の配線２１０側に電気接続部３０３を通じて電気的に接続されている。
【００２６】
図１４は、第１絶縁膜３００の平坦面２２８を形成した後に第２絶縁膜を形成した状態を拡大して示している。
図１４（Ａ）は図３に示す部分Ｒを拡大して示している。図１４（Ｂ）は、図５の部分Ｓを拡大して示している。
第１絶縁膜３００の表面２２７を研磨することにより、突起２９７は除去されると共に、図１４（Ｂ）に示す平坦面２２８が形成される。そして図１４（Ｂ）に示すように平坦面２２８の上には均一な厚みの平坦な第２絶縁膜３０１が形成できることになる。第２絶縁膜３０１の表面２９９も平坦面である。
第２絶縁膜３０１はＳｉＮで作られているが、ＳｉＮは水分やＮａイオン等の金属イオン、酸素等に対してほぼ完全な遮断性を有している。しかし、ＳｉＮは、多くの場合強い圧縮方向のストレスを有しているために、酸化シリコン等で作られた第１絶縁膜３００と組み合わせる必要が出てくる。この酸化シリコンの第１絶縁膜３００とＳｉＮの第２絶縁膜３０１を組み合わせることにより、好ましい絶縁保護膜１０１が得られるのである。この保護膜１０１は、パシベーション膜とも呼ぶことができる。
【００２７】
ＳｉＮは平坦化することが困難な材料であり、たとえば上述したようなＣＭＰでは研磨ストップ層として用いられるほどの材質であり、化学的機械加工が困難な材料である。
このために、平坦化が容易な材質でできた第１絶縁膜３００を最初に形成して最上層の配線２１０を被覆することで電気的な絶縁を図り、かつ第１絶縁膜３００の厚みを比較的厚く形成することにより第１絶縁膜３００は研磨により最上層の配線を被覆した状態を保ちながら平坦化を行うのである。
【００２８】
弾性表面波素子の圧電膜形成ステップＳＴ３
図２の弾性表面波素子の圧電膜形成ステップＳＴ３は、図６に示している。図６では、平坦になっている第２絶縁膜３０１の表面２９９の上には、圧電膜３５０が形成されている。この圧電膜３５０は、たとえばマスクスパッタ法により１μｍの厚みで、２ｍｍ×３ｍｍの縦横サイズで形成することができる。
圧電膜３５０の上には、電極形成用の膜３５１がさらに形成される。電極形成用膜３５１は、たとえばＡｌ−Ｃｕ膜であり、圧電膜３５０の表面に、たとえばマスクスパッタ法により０．１μｍ厚みで、２ｍｍ×３ｍｍの縦横のサイズで形成される。
【００２９】
弾性表面波素子の櫛歯型電極形成ステップＳＴ４
図２に示す弾性表面波素子の櫛歯型電極形成ステップＳＴ４は、図７、図８および図９に示している。
図７では、電極形成用膜３５１の表面に、所定パターンでフォトレジスト３５３が所定パターンで塗布して形成される。
図８では、露光、現像、エッチングの手順を行うことで、櫛歯型電極３２，３８および電極端子３７が形成される。図９では、フォトレジストが剥離されることにより櫛歯型電極３２，３８および電極端子３７が露出する。このようにして、図１に示すような櫛歯型電極３２，３８と電極端子３７が、図９に示す圧電膜３５０の表面に形成される。
【００３０】
櫛歯型電極保護膜形成ステップＳＴ５
図２に示す櫛歯型電極保護膜形成ステップＳＴ５は、図１０に示している。櫛歯型電極の保護膜４００は、圧電膜３５０と櫛歯型電極３２，３８および電極端子３８の上に形成される。この櫛歯型電極の保護膜４００は、櫛歯型電極３２，３８と電極端子３７を被覆して電気的絶縁を図る絶縁膜である。櫛歯型電極の保護膜４００は、たとえばＳｉＯ２膜であり、たとえばマスクスパッタ法により０．２μｍの厚みで、２ｍｍ×３ｍｍの縦横サイズで形成される。
【００３１】
櫛歯型電極と半導体回路素子の電気的接続ステップＳＴ６
図２に示す櫛歯型電極と半導体回路素子の電気的接続ステップＳＴ６は、図１１ないし図１３に示している。
図１１は、櫛歯型電極の保護膜４００の上にフォトレジストを塗布した後に、櫛歯型電極の保護膜４００の一部分をエッチングすることにより、電極パッド用の窓４０１を形成した状態を示している。
【００３２】
そして、図１２に示すようにたとえばＡｌ−Ｃｕをマスクスパッタ法により電極パッド用の窓４０１に形成して、電極接続部４０３とパッド電極４１０を形成する。パッド電極４１０はたとえばフォトリソグラフィにより形成することができる。
図１３では、弾性表面波素子３１のパッド電極４１０と半導体回路素子１００のパッド電極３０４が電気接続部５９０により電気的に接続される。この電気接続部５９０はたとえばＡｌ膜をスパッタ法により形成し、フォトリソグラフィにより弾性表面波素子３１のパッド電極４１０と半導体回路素子１００のパッド電極３０４を電気的に接続する。
このようにして、図１３と図１に示す集積回路素子１０が製造でき、この集積回路素子１０は、半導体回路素子１００の配線領域と弾性表面波素子３１を共通の基板２００の上に重ねて配置する構造になっている。そして半導体回路素子１００が形成された基板２００の領域の上に、弾性表面波素子３１が重ねて形成できる。このため、集積回路素子の小型化が図れる。
【００３３】
このような構造の集積回路素子１０では、次のようなメリットがある。
従来用いられていた接着物質層を用いずに、半導体回路素子１００と弾性表面波素子３１が積み上げた構造で１チップ化することができる。そして、図３ないし図５と図１４にすように、半導体回路素子１００の最上層の配線２１０は、保護膜１０１により保護されると共に電気的に絶縁を図っている。
この保護膜１０１は、平坦化されていて、この平坦化された保護膜１０１の上に図６ないし図１３に示すように圧電膜３５０が形成できる。つまり弾性表面波素子３１の圧電膜３５０は、凹凸の無い保護膜１０１の平坦な面に形成できるので、圧電膜の結晶配向が乱れることなく圧電膜の電気機械変換特性を劣化することなく確保することができる。
圧電膜３５０は、下地である保護膜１０１の平坦面に沿って配置できるので、櫛歯型電極のパターン形成が平坦な圧電膜３５０の表面に確実に形成できる。このことから、弾性表面波素子においては、弾性波が散乱してしまうようなエネルギーロスを防いで、弾性表面波素子の特性の劣化をなくして特性の確保ができる。
図１３に示すように、半導体回路素子１００の最上層の保護膜１０１の上に弾性表面波素子３１が形成できるので、集積回路素子１０の小型化が図れる。
【００３４】
本発明の別の実施形態
図１５と図１６は、本発明の集積回路素子の１０の別の実施形態を示している。
図１５と図１６に示す集積回路素子１０の実施形態が、図１３と図１４に示す集積回路素子１０の実施形態と異なるのは、保護膜１０１の積層構造である。図１５の集積回路素子１０のその他の構成要素は、図１３の集積回路素子１０の対応する構成要素と同じであるのでその説明を用いることにする。
【００３５】
図１５に示す保護膜１０１は、第１絶縁膜１３００と第２絶縁膜１３０１の２層構造である。第１絶縁膜１３００はたとえばＳｉＮ膜により作られており、第２絶縁膜１３０１はたとえばＳｉＯ２膜により作られている。
図１６（Ａ）では、第１絶縁膜１３００が最上層の配線２１０と最上層の層間絶縁膜２０３を被覆するように形成される。
第２絶縁膜１３０１は図１６（Ａ）に示すように、第１絶縁膜１３００の上に厚く形成される。
そして図１６（Ｂ）に示すように第２絶縁膜１３０１の表面１２２７と突起１２９７は化学的機械研磨法により研磨することで平坦面２２８が形成される。
【００３６】
図１５と図１６の場合には、第２絶縁膜１３０１はたとえばＳｉＯ２膜により作られているので、ＳｉＮ膜に比べて化学的機械研磨法による研磨が容易であり、平坦面２２８が容易に得られる。これにより、弾性表面波素子３１の圧電膜３５０は第２絶縁膜１３０１の平坦面２２８の上に平坦に形成することができることから、図１３の実施形態と同様の作用効果を得ることができるのである。
【００３７】
本発明の集積回路素子の実施形態は、半導体回路素子と弾性表面波素子を共通の基板に備えるものである。弾性表面波素子は、半導体素子が形成された領域の上に重ねて配置でき、半導体回路素子の最上層の保護膜は積極的に平坦化することにより、この保護膜の上に配置する弾性表面波素子の特性の劣化を防ぐ。本発明の集積回路素子の実施形態は、たとえば移動体通信分野において使用されるもので、特に共振回路やフィルタ等の単一チップとして構成するのに好適な素子である。
【００３８】
本発明の実施形態では、半導体回路素子の保護膜１０１は、たとえばＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ），ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏ−Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ），ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ），ＳｉＯ２，Ｓｉ３Ｎ４（ＳｉＮ），ポリイミド，パリレンのうち１つあるいは複数の材料で構成できる。保護膜１０１を平坦化する方法としては、たとえば塗布法、リフロー、自己平坦化法、エッチバック法、化学的機械研磨法（ＣＭＰ法）のうち１つあるいは複数を採用できる。
【００３９】
保護膜１０１が複数の膜から構成されている場合に、ＳＯＧ，ＢＰＳＧ，ＰＳＧ，ＳｉＯ２，ポリイミド，パリレンのいずれか１つまたは複数の膜の上に、Ｓｉ３Ｎ４（ＳｉＮ）膜を形成することができる。
保護膜１０１にＳｉ３Ｎ４（ＳｉＮ）が含まれている場合には、ＳｉＮ４上に配置される膜がＳＯＧ，ＢＰＳＧ，ＰＳＧ，ＳｉＯ２のいずれか１つまたは複数の膜とすることができる。なお、保護膜を構成する複数の絶縁膜のうち、少なくとも１つの絶縁膜が、ＳｉＮであるのがよい。
【００４０】
本発明の実施形態では、圧電膜（圧電体）は、たとえばタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウムである。
櫛歯型電極上に配置される保護膜は、たとえば一酸化シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、タンタル酸カリウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウム、ポリイミド、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、パリレンである。
【００４１】
これにより、本発明の実施形態は、接着物質層を用いることなく、半導体回路素子が形成されている配線領域上に弾性表面波素子が配置できる。これによって接着物質層が無いことから、集積回路素子の厚み方向の寸法を小さくでき小型化が図れる。
また、半導体回路素子の保護膜は平坦化されている。そしてこの平坦化された保護膜の上に、弾性表面波素子の圧電膜が形成される。このことから、圧電膜は平坦化された保護膜の上に形成できるので、圧電膜の結晶配向が乱れることなく、圧電膜の電気機械変換特性が劣化するのを防ぐことができる。このため弾性表面波素子の動作の際のエネルギーロスを防ぐことができる。
ＳｉＮが保護膜に存在していることから、水分やＮａイオン等の金属イオン、酸素等に対してほぼ完全な遮断性を持たせることができる。
【００４２】
本発明の実施形態において、上述したＰＳＧやＢＰＳＧに含まれるリン（Ｐ）は、Ｐ２Ｏ５を形成し、金属イオンや水分に対してゲッタリング性を持つようになる。このようなＰＳＧやＢＰＳＧと、ＳｉＮを組み合わせて保護膜（パシベーション膜）として用いれば、保護膜としてはより最適なものになる。
【００４３】
本発明の実施形態では、半導体回路素子の配線領域上に対応する位置に、良好な特性を有する弾性表面波素子を配置できるために、集積回路素子の全体の小型化が実現できる。基板は、半導体基板の他に、ガラス基板や水晶基板であってもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の集積回路素子の好ましい実施形態を示す平面図。
【図２】本発明の集積回路素子の製造方法の実施形態を示す工程図。
【図３】半導体回路素子の上に保護膜の第１絶縁膜を形成した状態を示す図。
【図４】第１絶縁膜の表面を平坦化した例を示す図。
【図５】平坦化後の第１絶縁膜の上に第２絶縁膜を形成して保護膜を構成した例を示す図。
【図６】平坦保護膜の上に圧電膜を形成し、電極形成用膜をさらに形成した状態を示す図。
【図７】フォトレジストを電極形成用膜に形成した状態を示す図。
【図８】露光、現像、エッチングの手順で櫛歯型電極を形成した状態を示す図。
【図９】フォトレジストを除去（剥離）した状態を示す図。
【図１０】櫛歯型電極の上に櫛歯型電極の保護膜を形成した状態を示す図。
【図１１】櫛歯型電極の保護膜に電極パッド用の窓を形成した状態を示す図。
【図１２】弾性表面波素子のパッド電極を形成した状態を示す図。
【図１３】集積回路素子が完成した状態を示す図。
【図１４】保護膜の第１絶縁膜の平坦化と第２絶縁膜の形成例を示す図。
【図１５】本発明の別の実施形態を示す図。
【図１６】図１５の実施形態における保護膜の第１絶縁膜の形成および第２絶縁膜の平坦化の例を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１０・・・集積回路素子、３１・・・弾性表面波素子、３２，３８・・・櫛歯型電極、１００・・・半導体回路素子、１０１・・・半導体回路素子の保護膜、２００・・・基板、２０１ないし２０３・・・層間絶縁膜、２１０・・・最上層の配線、２２８・・・第１絶縁膜の平坦面、３００・・・保護膜の第１絶縁膜、３０１・・・保護膜の第２絶縁膜、３５０・・・弾性表面波素子の圧電膜
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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