(57)【要約】【課題】  弾性表面波素子の形成プロセスによる基板回路の損傷を防止するとともに、寄生容量のばらつきを低減することのできる薄膜弾性表面波デバイス、薄膜弾性表面波デバイスの製造方法及びハイブリッド集積回路装置を提供する。【解決手段】  本発明の薄膜弾性表面波デバイス１００は、一方の表層部に回路１１０が形成されてなる基板１０１と、前記一方の表層部とは反対側の前記基板上に形成された圧電体薄膜１０４と、圧電体薄膜１０４の表面に形成された電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂとを有する。電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂは、少なくとも基板１０１の側面を通る配線１１３を介して回路１１０と導電接続されている。【選択図】      図１
2006042116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の表層部に回路が形成されてなる基板と、
前記一方の表層部とは反対側の前記基板上に形成された圧電体薄膜と、
前記圧電体薄膜の表面に形成された電極とを有する薄膜弾性表面波デバイスであって、
前記電極は、少なくとも前記基板の側面を通る配線を介して前記回路と導電接続されていることを特徴とする薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の薄膜弾性表面波デバイスにおいて、
前記配線は、導電体からなる導電部と、少なくとも前記導電部と前記基板との間に設けられた絶縁部とを有することを特徴とする薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の薄膜弾性表面波デバイスにおいて、
前記絶縁部は、少なくとも前記基板側面上に形成されていることを特徴とする薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項４】
請求項２又は請求項３のいずれか一項に記載の薄膜弾性表面波デバイスにおいて、
前記絶縁部の幅方向の寸法は、前記導電部の幅方向の寸法よりも大きく形成されていることを特徴とする薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項５】
基板の一方の表層部に形成される回路と、前記一方の表層部とは反対側の基板の表面上に形成される圧電体薄膜と、前記圧電体薄膜の表面に形成され前記回路によって駆動される電極とを有する薄膜弾性表面波デバイスの製造方法であって、
一方の表層部に回路を形成するべき前記基板の、当該表層部とは反対側の表面上に圧電体薄膜を形成する工程と、
前記圧電体薄膜の表面に電極を形成する工程と、
少なくとも前記基板の側面を通り前記回路と前記電極とを接続する配線を形成する工程と、を有することを特徴とする薄膜弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の薄膜弾性表面波デバイスの製造方法において、
前記配線を形成する工程は、
少なくとも前記基板の側面に絶縁部を形成する工程と、
前記絶縁部の表面を通り、前記回路と前記電極とを接続する導電部を形成する工程と、を有することを特徴とする薄膜弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の薄膜弾性表面波デバイスの製造方法において、
前記絶縁部または／および前記導電部は、液滴吐出法により着弾したそれぞれの液滴により形成することを特徴とする薄膜弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の薄膜弾性表面波デバイスの製造方法において、
前記絶縁部または前記導電部を形成する工程に先立ち、少なくとも前記絶縁部または前記導電部の外縁に接する領域に撥水処理を行う工程を有することを特徴とする薄膜弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の薄膜弾性表面波デバイスの製造方法において、
前記絶縁部または前記導電部を形成する工程に先立ち、少なくとも前記絶縁部または前記導電部の形成される領域に親水処理を行う工程を有することを特徴とする薄膜弾性表面波デバイスの製造方法。
【請求項１０】
保持器と、
前記保持器に接続された請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の薄膜弾性表面波デバイスと、を有することを特長とするハイブリッド集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜弾性表面波デバイスに係り、特に、薄膜弾性表面波デバイスの配線構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、通信機器や各種信号処理には、共振子やフィルタなどを構成する弾性表面波デ
バイスが用いられている。このような弾性表面波デバイスとしては、シリコン基板などの
基板上にＺｎＯ薄膜などの圧電体薄膜を形成した薄膜弾性表面波デバイスが知られている
（例えば、以下の非特許文献１参照）。従来の薄膜弾性表面波デバイスにおいては、圧電
体薄膜上にＩＤＴ（インタディジタル変換子、例えば櫛歯状電極）や反射器が形成され、
これらのＩＤＴや反射器を相互に結線するためのバスバーや、このバスバーをボンディン
グパッドへ結線するための配線が設けられる。通常の弾性表面波デバイスでは、デバイス
チップをケーシングの内部に密封した状態で配置し、このデバイスチップに形成されたボ
ンディングパッドと、ケーシングに設けられた外部端子とが導電ワイヤで導電接続される
ようになっている。
【０００３】
特に、一般の半導体集積回路は、シリコン基板の表面領域に種々の半導体素子をモノリ
シックに形成したり、或いは、シリコン基板上に薄膜構造を形成したりすることによって
、種々の半導体素子や配線を形成することによって構成され、通常、通信回路や各種信号
処理回路においては、多くの部分が半導体集積回路として構成されるため、例えば、半導
体集積回路が構成されるシリコン基板上に上記の弾性表面波デバイスを構成することが、
通信回路や信号処理回路の小型化を進める上で重要なポイントになるものと考えられる。
このため、従来から、半導体集積回路を構成してなるシリコン基板上に形成された弾性表
面波デバイスが提案されている（例えば、以下の特許文献１及び２参照）。
【０００４】
【非特許文献１】三露常男・他４名  「薄膜弾性表面波ディバイス」  松下技報（Ｎａｔｉｏｎａｌ・Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ・Ｒｅｐｏｒｔ）  Ｖｏｌ．２２・Ｎｏ．６．Ｄｅｃ・１９７６・Ｐ．９０５−９２３
【特許文献１】特開平６−１２５２２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１５１４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述のように、シリコン基板上に弾性表面波素子を構成したものでは、
シリコン基板に集積回路などを構成してから、その上層に弾性表面波素子を形成する必要
があるので、弾性表面波素子の製造プロセスによって半導体回路などにダメージを与える
危険性がある。特に、圧電体薄膜を成膜する場合には、膜質や成膜速度の向上のために高
温処理が必要とされる場合が多いことから、下層の半導体回路に不純物分布の変成など致
命的な熱的損傷が生じやすい。
また、集積回路と弾性表面波素子との接続にワイヤボンディングを用いる構成としたものでは、ワイヤボンディングの形状のばらつきによりボンディングワイヤとシリコン基板などの導電性基板との間に生ずる寄生容量のばらつきが発生する。この寄生容量のばらつきにより、共振子やフィルタの特性がばらつき、特性の劣化したものが発生するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路が設けられた基板に弾性表面波素子が形成されてなる薄膜弾性波デバイスにおいて、弾性表面波素子の形成プロセスによる基板回路の損傷を防止することができる構造を提供することにある。また、集積回路と弾性表面波素子との接続による寄生容量のばらつきを低減することにより、共振子やフィルタの特性を向上させることのできる薄膜弾性表面波デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる問題を解決するために、本発明の薄膜弾性表面波デバイスは、一方の表層部に回路が形成されてなる基板と、前記一方の表層部とは反対側の前記基板上に形成された圧電体薄膜と、前記圧電体薄膜の表面に形成された電極とを有する薄膜弾性表面波デバイスであって、前記電極は、少なくとも前記基板の側面を通る配線を介して前記回路と導電接続されていることを特徴とする。
本発明の薄膜弾性表面波デバイスによれば、基板の一方の表層部（基板の表面に近い領域或いは基板の表面上）に回路が形成されているのに対して、弾性表面波素子構造を構成する圧電体薄膜はこの一方の表層部とは反対側の表面上に形成されており、当該圧電体薄膜上に電極が形成されている。この電極と回路とは、少なくとも当該基板の側面を通る配線を介して導電接続されている。従って、回路と弾性表面波素子構造とが物理的に離間して配置されることが可能となり、回路の形成に先立って圧電体薄膜を形成しておくことも可能になるため、製造工程における回路の損傷を回避することができる。さらに、少なくとも当該基板の側面を通る配線により、配線形状をほぼ一定に形成することが可能となり、配線形状のばらつきによる寄生容量のばらつきを低減することが可能となる。即ち、寄生容量のばらつきによる共振子やフィルタの特性のばらつきを低減し、良好な特性の薄膜弾性表面波デバイスが安定的に供給できることにより、安価で特性良好な薄膜弾性表面波デバイスを提供することができる。
【０００８】
さらに、前記配線は、導電体からなる導電部と、少なくとも前記導電部と前記基板との間に設けられた絶縁部とを有することが望ましい。
このようにすれば、薄膜弾性表面波デバイスを構成する材料が電気的導通を有する材料であっても、当該基板と導電部との間に絶縁部が設けられているため基板を介しての電気的導通（短絡）を防止することが可能となる。
【０００９】
また、前記絶縁部は、少なくとも前記基板側面上に形成されていることが望ましい。
このようにすれば、基板が半導体など電気的導通を有する材料であっても、当該基板と導電部との間に絶縁部が設けられているため基板を介しての電気的導通（短絡）を防止することが可能となる。
【００１０】
また、前記絶縁部の幅方向の寸法は、前記導電部の幅方向の寸法よりも大きく形成されていることが望ましい。
このようにすれば、絶縁部と導電部の形成に位置ずれが生じても導電部を絶縁部の面内に収めることができるため確実に絶縁を図ることが可能となる。
【００１１】
本発明の薄膜弾性表面波デバイスの製造方法は、基板の一方の表層部に形成される回路と、前記一方の表層部とは反対側の基板の表面上に形成される圧電体薄膜と、前記圧電体薄膜の表面に形成され前記回路によって駆動される電極とを有する薄膜弾性表面波デバイスの製造方法であって、一方の表層部に回路を形成するべき前記基板の、当該表層部とは反対側の表面上に圧電体薄膜を形成する工程と、前記圧電体薄膜の表面に電極を形成する工程と、少なくとも前記基板の側面を通り前記回路と前記電極とを接続する配線を形成する工程と、を有することを特徴とする。
このようにすれば、基板の一方の表層部（基板の表面に近い領域或いは基板の表面上）に回路を形成するのに対して、弾性表面波素子構造を構成する圧電体薄膜はこの一方の表層部とは反対側の表面上に形成し、この電極と回路とを、少なくとも当該薄膜弾性表面波デバイスの側面を通る配線を介して導電接続する。従って、回路と弾性表面波素子構造とを物理的に離間して配置することが可能となり、回路の形成と圧電体薄膜の形成を別々に行うことが可能になるため、製造工程における回路の損傷を回避することができる製造方法を提供することができる。
【００１２】
さらに、前記配線を形成する工程は、少なくとも前記基板の側面に絶縁部を形成する工程と、前記絶縁部の表面を通り、前記回路と前記電極とを接続する導電部を形成する工程と、を有することが望ましい。
このようにすれば、絶縁部により基板と導電部との間の電気的導通（短絡）を防止することが可能な製造方法を提供することができる。
【００１３】
また、前記絶縁部または／および前記導電部は、液滴吐出法により着弾したそれぞれの液滴により形成することが望ましい。
このようにすれば、材料を必要な箇所に必要な量だけ吐出することにより絶縁部または／および導電部を形成することが可能となる。即ち、廃棄材料を生ずることなく絶縁部または／および導電部の形成を行うことが可能となる。
【００１４】
また、前記絶縁部または前記導電部を形成する工程に先立ち、少なくとも前記絶縁部または前記導電部の外縁に接する領域に撥水処理を行う工程を有することが望ましい。
このようにすれば、撥水処理された部分に着弾した液滴がはじかれるため、絶縁部または導電部を形成するために吐出された液滴の着弾位置にずれが生じても、絶縁部または導電部の形成位置は撥水処理のされていない部分に沿って形成される。即ち、一定位置に絶縁部または導電部を形成することが可能となる。
【００１５】
前記絶縁部または前記導電部を形成する工程に先立ち、少なくとも前記絶縁部または前記導電部の形成される領域に親水処理を行う工程を有することが望ましい。
このようにすれば、親水処理をした部分に液滴が集まるため着弾位置にずれが生じても、絶縁部または導電部を一定位置に形成することが可能となる。
【００１６】
また、保持器と、前記保持器に接続された前述の薄膜弾性表面波デバイスとを有することを特徴とするハイブリッド集積回路装置を提供することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る薄膜弾性表面波デバイスの最良の形態について、以下に図面を用いて説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に限定されるものではない。
（第一実施形態）
【００１８】
図１は、本発明に係る第一実施形態の薄膜弾性表面波デバイスの概略構造を示す斜視図である。図２は、薄膜弾性表面波デバイスの概略平面図である。図３は、薄膜弾性表面波デバイスの概略を示す図２のＡ−Ａ断面図である。
【００１９】
この薄膜弾性表面波デバイス１００は、シリコン（Ｓｉ）や化合物半導体（ＧａＡｓ，ＧａＰ，ＩｎＰ，ＳｉＧｅ，ＺｎＳなど）などで構成される半導体基板、ガラス基板、石英基板、セラミック基板などで構成される基板１０１の上にＳｉＯ2、ＰＳＧ（リンドープガラス）、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5などの金属酸化物、Ｓｉ3Ｎ4などの窒化シリコン、アクリル樹脂などの合成樹脂などで構成される絶縁層１０２が形成されている。絶縁層１０２は、基板１０１が導電体基板である場合や半導体基板であるときに、基板と、その上層の導電体との間を絶縁するためのものである。
【００２０】
基板１０１としては、シリコン基板であっても、導電体或いは半導体であって、或る程
度の導電性を有する場合と、真性半導体のような絶縁性を有する場合とがあるが、前者の
場合には特に絶縁層１０２が必要となる。また、後者の場合には絶縁層１０２は必ずしも
必要ない。さらに、基板１０１としてはガラス基板、石英基板、セラミック基板などの絶
縁体を用いることも可能であり、このような場合でも、絶縁層１０２は不要となる。なお
、絶縁性を有する基板１０１を用いている場合でも、その表面上に配線パターンなどの導
電膜が形成されている場合には、上層との絶縁を確保するために絶縁層１０２が必要とな
る場合がある。この絶縁層１０２として、半導体集積回路が構成されたシリコンなどの半
導体基板上の表面被覆用の絶縁層をそのまま用いることも可能である。
【００２１】
絶縁層１０２の上にはＺｎＯ、ＡｌＮ、ＰＺＴ（Ｐｂ−Ｚｒ−Ｔｉ）、ＣｄＳ、ＺｎＳ、Ｂｉ−Ｐｂ−Ｏ、ＬｉＮｂＯ3、ＴａＮｂＯ3、ＫＮｂＯ3などの、弾性表面波を励振可能な各種圧電体で構成された圧電体薄膜１０４が形成されている。
【００２２】
圧電体薄膜１０４は、その材質や結晶性に応じて適宜の厚さとされる。例えば、一般的
には０．１〜５μｍ程度の厚さであり、特に、０．５〜１．５μｍ程度の厚さであること
が好ましい。圧電体薄膜１０４が薄すぎると弾性表面波の伝播態様が下層の影響を受けや
すくなるとともに、圧電体薄膜１０４の表面（図示例では上面）の結晶性が不十分となる、又は、圧電特性が充分な大きさを示さない場合がある。通常、圧電体薄膜の厚さは励起される弾性表面波の１波長以上の厚さとされることが望ましい。逆に、圧電体薄膜が厚すぎると、製造工程に時間がかかり、製造コストが増大するため、薄膜弾性表面波素子としたメリットが薄くなる。
【００２３】
圧電体薄膜１０４の表面（上面）には電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂが形成さ
れている。電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙは弾性表面波を励振するための励振電極である。
電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙはそれぞれが複数設けられて櫛歯状に構成され、電極１０５
Ａｘと１０５Ａｙが交互に一定間隔で弾性表面波の伝播方向（図示左右方向）に配列され
ている。また、電極１０５Ｂは反射器を構成するための反射電極である。複数の電極１０
５Ｂが上記伝播方向に上記一定間隔にて配列されることにより反射器（いわゆるグレーテ
ィング反射器）が構成されている。これらの反射器は、上記電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ
の配列領域の上記伝播方向両側にそれぞれ配置されている。
【００２４】
図３に示すように、基板１０１の下面（すなわち、圧電体薄膜１０４が形成されている側とは反対側の表面）上には絶縁層１０３が形成されており、基板１０１の下面の内部（表面に近い部分）には、モノリシック集積回路や表面上に構成されたハイブリッド集積回路などで構成される回路１１０が形成されている。本明細書では、基板１０１の表面に近い内部と表面上を含む概念として表層部という言葉を用いる。絶縁層１０３上には、絶縁層１０３の内部に部分的に形成された配線層１０８によって回路１１０と導電接続された接続端子１１１が形成されている。なお、配線層１０８はアルミニウム、アルミニウム合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金、Ａｕ、Ａｕ合金、Ｃｒ、Ｃｒ合金などで構成される。
【００２５】
接続端子１１１および電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂは、薄膜弾性表面波デバイス１００の少なくとも側面を通る配線１１３により導電接続されている。配線１１３は、それぞれの電極に対応して４箇所に配置されており、それぞれ絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂと導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂから構成されている。
【００２６】
導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂは、接続端子１１１と電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂとを導電接続するためのものである。そのため導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂの少なくとも一部は、電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂと接続端子１１１と平面的に重なるように配置され、絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂが形成された部分では絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂの表面上に形成されている。
【００２７】
絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂは、導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂと基板１０１との間に有り、基板１０１の表面上に形成されている。絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂは、基板１０１が導電体或いは半導体であって或る程度の導電性を有する場合には、導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂと基板１０１との導通を防止するために設けることが望ましい。例えば、図２に示すように、絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂの基板１０１表面と平行方向、いわゆる幅方向の寸法Ｗ２は、導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂの前述と同様な幅方向の寸法Ｗ１よりも大きく形成されている。また、図１及び図３に示すように、絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂの基板１０１表面と直交方向の端は、確実に絶縁を確保するため基板１０１の側面より外側の絶縁層１０３、および圧電体薄膜１０４の側面内に形成されている。なお、絶縁部１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂは、導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂと、電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂまたは接続端子１１１との導電接続部分を除く導電部１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂに対応して、圧電体薄膜１０４、絶縁層１０２、絶縁層１０３の表面または側面に設けられていてもよい。
＜配線の変形例＞
【００２８】
配線の変形例について説明する。図４は、配線の変形例を示す概略平面図である。図４によれば、薄膜弾性表面波デバイス１００を構成する圧電体薄膜１０４の表面（上面）に、電極１５５Ａｘ、１５５Ａｙ、１５５Ｂが形成されている。電極１５５Ａｘ、１５５Ａｙは弾性表面波を励振するための励振電極である。電極１５５Ａｘと１５５Ａｙは、交互に一定間隔で弾性表面波の伝播方向（図示左右方向）に配列されている。また、電極１５５Ｂは反射器を構成するための反射電極である。複数の電極１５５Ｂが上記伝播方向に上記一定間隔にて配列されることにより反射器（いわゆるグレーティング反射器）が構成されている。これらの反射器は、上記電極１５５Ａｘ、１５５Ａｙの配列領域の上記伝播方向両側にそれぞれ配置されている。
【００２９】
それぞれ一定間隔に設けられた電極１５５Ａｘ、１５５Ａｙ、１５５Ｂは、バスバー１５７Ｂ（バスバーは、図４では２点鎖線で示し、それぞれの電極１５５Ａｘ、１５５Ａｙを相互に結線する部分のことをいう。なお、図４では電極１５５Ｂのバスバーの表示は省略している。）の部分も含め、導電部１６３Ａｘ、１６３Ａｙ、１６３Ｂが形成されており図示しない接続端子と導電接続されている。なお、第一実施形態と同様に、導電部１６３Ａｘ、１６３Ａｙ、１６３Ｂの絶縁性を確保するための絶縁部１６２Ａｘ、１６２Ａｙ、１６２Ｂも導電部１６３Ａｘ、１６３Ａｙ、１６３Ｂの下地として必要部分に形成されている。
【００３０】
図５は、上記各実施形態の弾性表面波デバイスの等価回路図である。なお、図５におい
て、等価回路の両端部の符号１０９ｘ、１０９ｙは第一実施形態に相当するものを付与し
てあり、以下の説明も第一実施形態について説明するが、その内容については後述する第二実施形態についても同様である。
【００３１】
薄膜弾性表面波デバイス１００の等価回路には、接続端子１０９ｘと１０９ｙとの間に
静電容量Ｃａ、インダクタンスＬａ、抵抗Ｒａの直列回路と、この直列回路と並列に接続
される並列容量（ｓｈｏｒｔ・Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）Ｃｓとが存在する。ここで、上記直列回路部分は弾性表面波を介した弾性表面波デバイスの入出力特性をもたらす部分であり、並列容量Ｃｓは電極１０５Ａｘと１０５Ａｙとの間の静電容量の定常成分に相当するものである。以上の構成部分は通常の弾性表面波デバイスの等価回路と同様であるが、本実施形態の薄膜弾性表面波デバイスでは、以上の回路構成に対してさらに並列に、薄膜弾性表面波素子構造と基板１０１との間の静電容量である寄生容量Ｃｏが存在する。この寄生容量Ｃｏは、電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ及び配線１１３との間に発生する。
【００３２】
これに対して、従来構造の弾性表面波デバイスでは、電極からワイヤボンディングなどを用いた配線を介して接続端子に接続するため、このボンディングワイヤの形状が基板との間の寄生容量に寄与する。すなわち、ボンディングワイヤと基板との対向面積またはボンディングワイヤと基板との間隔などに応じた寄生容量が基板との間に発生する。また、従来構造の場合、圧電体薄膜の表面上に電極だけでなく配線の取り回し部分が形成されるので、電極及び配線と基板との間に高い誘電率を有する圧電体薄膜が介在することも、上記の寄生容量が大きくなる原因となっている。
【００３３】
本実施形態では、薄膜弾性表面波デバイス構造において、電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙが薄膜弾性表面波デバイス１００の側面を通る配線１１３を介して接続端子１１１に接続されているので、配線１１３の形状ばらつきが殆んど発生しない。また、圧電体薄膜の表面上に形成される配線の取り回し部分も不要となる。これらから、寄生容量Ｃｏのばらつきを小さくすることが可能となることから、薄膜弾性表面波デバイス１００の挿入損失のばらつきを低減することが可能となる。図６は、挿入損失のシミュレーション結果を示しており、ワイヤボンディングを用いた従来構造の弾性表面波デバイスの挿入損失を破線で示し、本実施形態の弾性表面波デバイスの挿入損失を実線で示している。図６に示すように、本実施形態の弾性表面波デバイスの方が明らかに挿入損失のばらつきが小さくなっている。
【００３４】
また、本実施形態では、配線１１３が薄膜弾性表面波デバイス１００に密着しているため、配線にワイヤボンディングを用いるための空間領域が不要となる。このことから、薄膜弾性表面波デバイス１００の小型化を実現することが可能となる。
【００３５】
さらに、本実施形態では、回路１１０の形成されている表層部とは反対側の基板１０１の表面上に圧電体薄膜１０４が形成され、この圧電体薄膜１０４の表面上に電極１０５Ａｘ、１０５Ａｙ、１０５Ｂが形成されて弾性表面波素子構造を形成する。このように、前述の弾性表面波素子構造と回路１１０とが物理的に離間して配置されることになるとともに、回路１１０を形成する前に圧電体薄膜１０４を形成しておくといったことも可能になるので、弾性表面波素子の製造工程において回路１１０が損傷を受けることを防止できる。
【００３６】
なお、圧電体薄膜１０４は、図２に示すように基板１０１の表面全体にわたって形成されていてもよいが、基板１０１の表面の一部上に形成されていてもよい。これは、基板１０１が半導体集積回路などの他の回路構造などを形成するために必要な面積とされる場合があるのに対して、圧電体薄膜１０４は弾性表面波デバイスを構成する上で必要最小限の面積で足りるからであり、また、必要に応じて圧電体薄膜１０４の形成されていない表面領域に他の回路構造や接続端子（導電パッド）などを任意に形成することが可能になるからでもある。
（第二実施形態）
【００３７】
次に図７を用いて本発明に係る薄膜弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。なお、図７（ａ）〜（ｅ）は、先述の第一実施形態で説明した薄膜弾性表面波デバイスの概略の製造工程を示す工程説明図であり、右列は薄膜弾性表面波デバイスの正面図、左列はＡ−Ａ断面図である。
【００３８】
先ず、図７（ａ）に示すように、基板５０１の一方の表層部（図示下面部分）に回路５１０を形成する。この回路５１０は、通常のモノリシック半導体回路の製造プロセス技術やハイブリッド回路の製造プロセス技術を用いて容易に形成することができる。この回路５１０の表面には絶縁層５０３を被覆し、絶縁層５０３上には接続端子５１１Ａ、５１１Ｂを形成する。絶縁層５０３の内部には、アルミニウムなどの配線層５０８を形成し、前述の回路５１０と接続端子５１１Ａ、５１１Ｂとを導電接続する。
【００３９】
次に、回路５１０を形成してなる表層部とは反対側の基板５０１の表面（図示上面）上にも絶縁層５０２を形成する。絶縁層５０２、５０３の形成方法としては、ＣＶＤ法などで直接成膜してもよく、或いは、液状やペースト状の基材をスピンコーティング法、ロールコーティング法、印刷法などによって塗布し、加熱処理などによって硬化させてもよい。
【００４０】
さらに、絶縁層５０２上に圧電体薄膜５０４を形成する。圧電体薄膜５０４は、ＭＯＣＶＤ法（有機金属原料を用いたＣＶＤ法）などのＣＶＤ法、ＲＦスパッタリング法（ＲＦ高周波電界を印加して行うもの）などのスパッタリング法などによって成膜できる。
【００４１】
次に、図７（ｂ）に示すように、圧電体薄膜５０４の表面上に電極５０５Ａ、５０５Ｂを形成する。電極５０５Ａ、５０５Ｂは、蒸着法やスパッタリング法などを用いてアルミニウムなどの導体膜を形成し、これをフォトリソグラフィ法などによってパターニングすることにより形成する。
【００４２】
次に、図７（ｃ）に示すように、電極５０５Ａ、５０５Ｂと接続端子５１１Ａ、５１１Ｂとを接続する配線の絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂを、基板５０１、絶縁層５０２、５０３、および圧電体薄膜５０４の側面に形成する。絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂは、液滴吐出法（例えば、インクジェット法）を用いて形成する。吐出ノズルを液滴の着弾面である基板５０１などの側面に対向させて設けた吐出ヘッド５１５を、絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂの領域に対して図示のＸ軸方向、Ｙ軸方向に随意に移動させながら絶縁材料である、例えばエポキシ系樹脂５１６を図示のＺ軸方向に向けて隙間なく吐出する。着弾したエポキシ系樹脂５１６を高温処理、紫外線照射などによって硬化させ絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂを形成する。
【００４３】
次に、図７（ｄ）に示すように、電極５０５Ａ、５０５Ｂと接続端子５１１Ａ、５１１Ｂとを接続する第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡを形成する。第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡは、それぞれ対応する絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂの表面を通る、基板５０１、絶縁層５０２、５０３、および圧電体薄膜５０４の側面に形成する。第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡの形成は、前述の絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂと同様に液滴吐出法を用いて行い、吐出ヘッド５１５から導電材料５１７を吐出して所望の形状にパターニングし、着弾した導電材料５１７を高温処理、紫外線照射などによって硬化を行い形成する。第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡを形成するための材料には、例えば溶媒に粒径５ｎｍ程度の銀粒を混在させた真空冶金（株）製：商品名パーフェクトシルバー、ハリマ化成（株）製：商品名ナノペースト（インクジェット用）などを用いることができる。なお、第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡは、電極５０５Ａ、５０５Ｂと接続端子５１１Ａ、５１１Ｂとの接続を確実に行うことができるように設定された幅寸法で、基板５０１、絶縁層５０２、５０３、および圧電体薄膜５０４のすべての厚み方向の領域に形成する。
【００４４】
次に、図７（ｅ）に示すように、第２導電部５１３ＡＢ、５１３ＢＢを形成する。第２導電部は、絶縁層５０３表面側と圧電体薄膜５０４の表面側の両側に形成する。第２導電部５１３ＡＢ、５１３ＢＢは、絶縁層５０３表面側で先述した第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡと接続端子５１１Ａ、５１１Ｂとを接続し、圧電体薄膜５０４の表面側で先述した第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡと電極５０５Ａ、５０５Ｂとを接続する。第２導電部５１３ＡＢ、５１３ＢＢは、接続端子５１１Ａ、５１１Ｂ、電極５０５Ａ、５０５Ｂおよび第１導電部と少なくとも平面的に重なる部分を有し、それぞれの導電接続を確保する。
【００４５】
第２導電部５１３ＡＢ、５１３ＢＢは、前述の第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡと同様に導電材料を液滴吐出法を用いて所望の形状にパターニングし、着弾した導電材料を高温処理、紫外線照射などによって硬化を行い形成する。なお、導電材料は、第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡと同じものを用いることができる。液滴吐出は、絶縁層５０３表面側と圧電体薄膜５０４表面側の両方向から行う。液滴吐出は、例えば、一つの吐出ノズルを用い、絶縁層５０３表面側の液滴吐出を行った後、圧電体薄膜５０４表面側に吐出ノズルを対向させ、圧電体薄膜５０４表面側の液滴吐出を行う、片側ずつ吐出する方法、或いは、例えば、二つの吐出ノズルを用い、絶縁層５０３表面側と圧電体薄膜５０４表面側とを同時に液滴吐出を行う方法などがあり、それぞれ吐出ヘッド５１５から導電材料５１７を被吐出面に向けて吐出する。このとき、絶縁層５０３表面側と圧電体薄膜５０４表面側から吐出される導電材料は一部が基板５０１の側面の側に回り込みを起こす、或いは、吐出されて着弾した導電材料は一部が液だれして第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡの表面（基板５０１の側面の側）に重なる。この重なった部分を図７（ｅ）では波線で表示している。この重なりを設けることにより、双方の接続の確実性がさらに向上する。第１導電部５１３ＡＡ、５１３ＢＡと第２導電部５１３ＡＢ、５１３ＢＢとの接続によって導電部５１３Ｃが形成されて電極５０５Ａ、５０５Ｂと接続端子５１１Ａ、５１１Ｂとが導電接続される。
【００４６】
なお、吐出の方向は、絶縁層５０３表面側と圧電体薄膜５０４表面側に対向する方向のみでなく、図中破線矢印で示す斜め方向Ｐ、Ｐ´から行ってもよい。
【００４７】
本実施形態の薄膜弾性表面波デバイスの製造方法によれば、基板５０１の一方の表層部に回路５１０を形成し、この一方の表層部とは反対側の表面上に弾性表面波波素子を構成する圧電体薄膜５０４を形成し、圧電体薄膜５０４表面上に電極５０５Ａ、５０５Ｂを形成する。この電極５０５Ａ、５０５Ｂと回路５１０とが接続端子５１１Ａ、５１１Ｂを介し、少なくとも当該薄膜弾性表面波デバイスの側面を通る配線５１３によって導電接続する。従って、回路５１０と弾性表面波素子構造とを物理的に離間して配置することが可能となり、回路５１０の形成、圧電体薄膜５０４、および電極５０５Ａ、５０５Ｂの形成を別々に行うことが可能になるため、製造工程における回路５１０の損傷を回避することが可能な製造方法を提供することができる。
【００４８】
さらに、配線５１３を構成する絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂと導電部５１３Ｃとを液滴吐出法を用いて形成することにより、凹凸のある部分や垂直方向に曲がる部分を有する配線も簡単に形成することができる。
さらに、液滴吐出法は、必要な部分にのみ吐出を行って配線を形成することから、配線を形成する際に廃棄処理の必要な材料、例えばフォトリソグラフィではエッチングにより溶解された金属などを発生させることなく配線を形成することができるため効率的な形成ができるとともに、廃棄処理などによる環境への影響を防止することが可能となり、環境を保全するという効果も併せて有している。
【００４９】
なお、絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂと導電部５１３Ｃの形成は、液滴吐出法で説明したが、これに限らず金属マスクを用いた蒸着法、スパッタリング法、或いは、蒸着法、スパッタリング法を用いたフォトリソグラフィ法などを用いても行うことができる。
【００５０】
また、前述の絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃを形成する工程に先立ち、絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃの外縁に接する部分に帯状の撥水処理を行う、或いは絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃの部分を除く領域に撥水処理を行う、いずれかの工程を設けることもできる。
【００５１】
このようにすれば、撥水処理された部分に着弾した液滴がはじかれるため、絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃを形成するために吐出された液滴の着弾位置にずれが生じても、絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃの形成位置は撥水処理のされていない部分に沿って形成される。即ち、一定位置に絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃを形成することが可能となる。
【００５２】
また、前述の絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃを形成する工程に先立ち、絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃを形成する領域に親水処理を行う工程を設けることもできる。
【００５３】
このようにすれば、吐出された液滴が親水処理された部分に集まり易くなるため絶縁部５１２Ａ、５１２Ｂまたは導電部５１３Ｃをほぼ一定の位置に形成することが可能となる。
即ち、前述の撥水処理とこの親水処理のうち少なくとも一方を採用することにより配線の位置が一定になるため、基板、誘電体薄膜などと配線との間に発生する寄生容量が一定となり挿入損失などの特性のばらつきを低減することが可能となる。
（第三実施形態）
【００５４】
本発明の薄膜弾性表面波デバイスを用いたハイブリッド集積回路装置を、図を用いて説明する。図８は、本発明のハイブリッド集積回路装置の概略正断面図である。
【００５５】
本発明のハイブリッド集積回路装置１０００は、薄膜弾性表面波デバイス１００、薄膜弾性表面波デバイス１００を収納するための保持器としてのパッケージ５５０、及びパッケージ５５０の開口部を封止する蓋板５５４から構成される。
【００５６】
セラミック等で形成されたパッケージ５５０の凹部底面に、接続電極層５５１が形成されている。接続電極層５５１は少なくとも表面に金層が設けられており、薄膜弾性表面波デバイス１００の接続部であるバンプ５５２と接合されている。接続電極層５５１は図示しないがパッケージ５５０の外側に設けられた外部端子にも接続されている。薄膜弾性表面波デバイス１００は、前述の実施形態で説明した構成であり電極（図示せず）と接続端子（図示せず）とを接続する配線５５３を薄膜弾性表面波デバイス１００の側面に有している。さらに、パッケージ５５０の凹部の開口部は、蓋板５５４を例えばシーム溶接、金属加熱融着などを用いて封止されている。
【００５７】
上述の第三実施形態によれば、電極が薄膜弾性表面波デバイス１００の側面を通る配線５５３を介して接続端子に接続されているので、配線５５３の形状ばらつきが殆んど発生しない。これにより配線５５３と基板などとの間で発生する寄生容量Ｃｏのばらつきを小さくすることが可能となり、挿入損失のばらつきを低減したハイブリッド集積回路装置を提供することが可能となる。
【００５８】
なお、本発明の薄膜弾性表面波デバイスは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態のＩＤＴ（インタディジタル電極）は、シングル電極構造として描いてあるが、ダブル（スプリット）電極構造を有するものなど、種々の電極構造を用いることができる。また、上記実施形態では、１端子対形共振子構造やトランスバーサル型フィルタ構造を有するものとして説明してあるが、２端子対形共振子構造などの種々の弾性表面波デバイスの概略構造を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第一実施形態の薄膜弾性表面波デバイスの概略構造を示す斜視図。
【図２】薄膜弾性表面波デバイスの概略平面図。
【図３】薄膜弾性表面波デバイスの概略を示す断面図。
【図４】配線の変形例を示す概略平面図。
【図５】弾性表面波デバイスの等価回路図。
【図６】弾性表面波デバイスの挿入損失を示す図。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、第二実施形態の薄膜弾性表面波デバイスの概略の製造工程を示す工程説明図であり、右列は薄膜弾性表面波デバイス正面図、左列はＡ−Ａ断面図。
【図８】第三実施形態のハイブリッド集積回路装置の概略正断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１００…薄膜弾性表面波デバイス、１０１…基板、１０２…絶縁層、１０３…絶縁層、１０４…圧電体薄膜、１０５Ａｘ、１０５Ａｙ…電極としての励振電極、１０５Ｂ…電極としての反射器、１０８…配線層、１１０…回路、１１１…接続電極、１１２Ａｘ、１１２Ａｙ、１１２Ｂ…絶縁部、１１３…配線、１１３Ａｘ、１１３Ａｙ、１１３Ｂ…導電部、５１５…液滴吐出法で用いる吐出ヘッド、５５０…保持器としてのパッケージ、１０００…ハイブリッド集積回路装置、Ｗ１…基板表面と平行方向の導電部の寸法、Ｗ２…基板表面と平行方向の絶縁部の寸法。
【図１】
2006042116.tif 000003
【図２】
2006042116.tif 000004
【図３】
2006042116.tif 000005
【図４】
2006042116.tif 000006
【図５】
2006042116.tif 000007
【図６】
2006042116.tif 000008
【図７】
2006042116.tif 000009
【図８】
2006042116.tif 000010