(57)【要約】【課題】小型化が可能な弾性表面波素子、かかる弾性表面波素子を備える半導体複合装置および電子機器を提供すること。【解決手段】弾性表面波素子１は、少なくとも表面付近の一部に圧電性を有する回路基板２と、この回路基板２の圧電性が存在する領域に設けられ、所定間隔で併設された複数の電極指５１、６１を備える一対の櫛歯電極で構成されるＩＤＴ５、６と、回路基板２の圧電性が存在する領域に、ＩＤＴ５、６の両側に隣接して設けられ、所定間隔で併設された複数の反射体７１、８１を備える反射器７、８と、回路基板２上に設けられ、ＩＤＴ５、６を構成する櫛歯電極にプラグ２５とを有する。この弾性表面波素子１では、ＩＤＴ５、６を構成する一対の櫛歯電極のうち、一方のものが反射器７、８の少なくとも一部を介して、プラグ２５に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面付近の一部に圧電性を有する基板と、
該基板の圧電性が存在する領域に設けられ、所定間隔で併設された複数の電極指を備える一対の櫛歯電極と、
前記基板の圧電性が存在する領域に、前記一対の櫛歯電極に隣接して設けられ、所定間隔で併設された複数の反射体を備える反射器と、
前記基板上に設けられ、前記一対の櫛歯電極にそれぞれ接続された一対の電気接続部とを有する弾性表面波素子であって、
一方の前記櫛歯電極を、前記反射器の少なくとも一部を介して、一方の前記電気接続部に接続したことを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
前記反射器の前記一方の櫛歯電極に接続された部分の抵抗値は、１０Ω以下である請求項１に記載の弾性表面波素子。
【請求項３】
前記基板は、圧電性が存在する領域において多層積層構造をなし、前記櫛歯電極に最も近い層が、圧電材料を主材料として構成された圧電体層である請求項１または２に記載の弾性表面波素子。
【請求項４】
前記反射器の反射体ピッチは、前記一対の櫛歯電極の電極指同士のピッチより小さい請求項３に記載の弾性表面波素子。
【請求項５】
前記一対の櫛歯電極の電極指同士のピッチをＰｔ［μｍ］とし、前記反射器の反射体ピッチをＰｒ［μｍ］としたとき、Ｐｒ／Ｐｔが０．７〜０．９９９５である請求項４に記載の弾性表面波素子。
【請求項６】
前記一対の櫛歯電極の電極指のうちの前記反射器に最も近いものと、前記反射器との離間距離は、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の０．０５〜０．４倍またはその値に波長の整数倍を足したものである請求項３ないし５のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項７】
前記基板は、前記圧電体層の前記櫛歯電極と反対側の面に接触して設けられ、主として導電性材料および／または半導体材料で構成された部分を備える請求項３ないし６のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項８】
前記部分は、アルミニウム、クロム、金、チタン、タングステン、モリブデン、シリコンおよび銅のうちの少なくとも１種を主材料として構成されている請求項７に記載の弾性表面波素子。
【請求項９】
前記部分は、層状をなしている請求項７または８に記載の弾性表面波素子。
【請求項１０】
層状をなす前記部分の平均厚さは、１〜２０μｍである請求項９に記載の弾性表面波素子。
【請求項１１】
層状をなす前記部分は、平面視で前記反射器と重なる領域を除いて設けられている請求項７ないし１０のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１２】
前記圧電体層の平均厚さは、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の２倍以下である請求項３ないし１１のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１３】
前記圧電体層は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムおよびチタン酸ジルコン酸鉛のうちの少なくとも１種を主材料として構成されている請求項３ないし１２のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１４】
前記各電気接続部は、前記基板の圧電性が存在する領域以外の領域に設けられている請求項１ないし１３のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１５】
一方の前記電気接続部は、前記一対の櫛歯電極に対して、他方の前記電気接続部と同じ側に設けられている請求項１ないし１２のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の弾性表面波素子と、前記基板に設けられ、各前記電気接続部に接続された半導体素子とを備えることを特徴とする半導体複合装置。
【請求項１７】
前記半導体素子側の配線の端部が各前記電気接続部を構成している請求項１６に記載の半導体複合装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の半導体複合装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波素子、半導体複合装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝搬媒体の表面付近に、エネルギーを集中させて伝搬する波は、弾性表面波（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｗａｖｅ：ＳＡＷ）として知られている。
弾性表面波素子は、このような弾性表面波を利用する素子であり、携帯電話等の通信機器用のバンドパスフィルター、基準クロックとしての共振子、信号処理用遅延素子（特に、フーリエ変換機能素子）、圧力センサーや温度センサーのような各種センサー、光偏向器等へ応用されている。
【０００３】
例えば、フィルターとして使用する弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬媒体として圧電体と、この圧電体上に配置され、圧電体に弾性表面波を励振させる電圧を印加する入力用と、圧電体を伝搬する弾性表面波を検出し、電気信号に変換して出力する出力用との一対の櫛型電極（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：ＩＤＴ）とを備えている。
【０００４】
ところで、近年の携帯電話等の各種モバイル機器の小型化にともない、弾性表面波素子を半導体素子と同一基板に設ける半導体複合装置が開発されてきている。
従来の半導体複合装置としては、弾性表面波素子と半導体素子とを同一基板の同一平面上に搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
ところが、従来の半導体複合装置では、弾性表面波素子と半導体素子とを接続する配線の引き回しが複雑となり、その小型化を阻む要因となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３０８１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、小型化が可能な弾性表面波素子、かかる弾性表面波素子を備える半導体複合装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の弾性表面波素子は、少なくとも表面付近の一部に圧電性を有する基板と、
該基板の圧電性が存在する領域に設けられ、所定間隔で併設された複数の電極指を備える一対の櫛歯電極と、
前記基板の圧電性が存在する領域に、前記一対の櫛歯電極に隣接して設けられ、所定間隔で併設された複数の反射体を備える反射器と、
前記基板上に設けられ、前記一対の櫛歯電極にそれぞれ接続された一対の電気接続部とを有する弾性表面波素子であって、
一方の前記櫛歯電極を、前記反射器の少なくとも一部を介して、一方の前記電気接続部に接続したことを特徴とする。
これにより、小型化が可能な弾性表面波素子が得られる。
【０００８】
本発明の弾性表面波素子では、前記反射器の前記一方の櫛歯電極に接続された部分の抵抗値は、１０Ω以下であることが好ましい。
これにより、弾性表面波素子の特性の低下を防止することができ、また、配線の寄生容量を低減することもできる。
本発明の弾性表面波素子では、前記基板は、圧電性が存在する領域において多層積層構造をなし、前記櫛歯電極に最も近い層が、圧電材料を主材料として構成された圧電体層であることが好ましい。
これにより、所望の特性の基板を容易に得ることができる。
【０００９】
本発明の弾性表面波素子では、前記反射器の反射体ピッチは、前記一対の櫛歯電極の電極指同士のピッチより小さいことが好ましい。
これにより、インピーダンス特性や挿入損失の改善を図ることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記一対の櫛歯電極の電極指同士のピッチをＰｔ［μｍ］とし、前記反射器の反射体ピッチをＰｒ［μｍ］としたとき、Ｐｒ／Ｐｔが０．７〜０．９９９５であることが好ましい。
これにより、インピーダンス特性や挿入損失の改善をより確実に図ることができる。
【００１０】
本発明の弾性表面波素子では、前記一対の櫛歯電極の電極指のうちの前記反射器に最も近いものと、前記反射器との離間距離は、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の０．０５〜０．４倍またはその値に波長の整数倍を足したものであることが好ましい。
これにより、反射器による弾性表面波の共振がより効率よく行われるようになる。
【００１１】
本発明の弾性表面波素子では、前記基板は、前記圧電体層の前記櫛歯電極と反対側の面に接触して設けられ、主として導電性材料および／または半導体材料で構成された部分を備えることが好ましい。
これにより、電気機械結合係数がより高いものとなり、挿入損失が低下（入出力効率が向上）する。
【００１２】
本発明の弾性表面波素子では、前記部分は、アルミニウム、クロム、金、チタン、タングステン、モリブデン、シリコンおよび銅のうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、電気機械結合係数を特に高いものとすることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記部分は、層状をなしていることが好ましい。
【００１３】
本発明の弾性表面波素子では、層状をなす前記部分の平均厚さは、１〜２０μｍであることが好ましい。
これにより、弾性表面波素子の電気機械結合係数を十分に高めることができる。
本発明の弾性表面波素子では、層状をなす前記部分は、平面視で前記反射器と重なる領域を除いて設けられていることが好ましい。
このような構成により、不要な容量（静電容量）の蓄積をより低減させることができ、かかる容量が弾性表面波の励振（発生）に要する実効容量に影響を与えるのをより確実に防止することができる。これにより、電気機械結合係数の低下をより確実に防止して、挿入損失のさらなる改善を図ることができる。
【００１４】
本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層の平均厚さは、前記圧電体層において励振される弾性表面波の波長の２倍以下であることが好ましい。
これにより、弾性表面波を確実に励振させることができるとともに、下地層を設ける効果が十分に発揮されるようになる。
本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムおよびチタン酸ジルコン酸鉛のうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
このような材料で圧電体層を構成することにより、高い周波数の弾性表面波を励振させることができ、かつ、温度特性に優れた弾性表面波素子が得られる。
【００１５】
本発明の弾性表面波素子では、前記一対の櫛歯電極の上面に、該各櫛歯電極とほぼ等しいパターンで絶縁保護膜が設けられていることが好ましい。
これにより、入出力効率をより向上させることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜は、前記各櫛歯電極の側面に存在しないことが好ましい。
これにより、入出力効率をさらに向上させることができる。
【００１６】
本発明の弾性表面波素子では、前記反射器の上面に、該反射器とほぼ等しいパターンで絶縁保護膜が設けられていることが好ましい。
これにより、入出力効率をより向上させることができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜は、前記反射器の側面に存在しないことが好ましい。
これにより、入出力効率をさらに向上させることができる。
【００１７】
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜は、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸化アルミニウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
かかる材料で絶縁保護膜を構成することにより、絶縁保護膜を容易に形成することができるとともに、絶縁保護膜を絶縁性に優れるものとすることもできる。
【００１８】
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜の平均厚さは、１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、質量の増大に伴う弾性表面波の発信周波数の低下を防止または抑制しつつ、十分な絶縁性が発揮される。
【００１９】
本発明の弾性表面波素子では、前記各電気接続部は、前記基板の圧電性が存在する領域以外の領域に設けられていることが好ましい。
例えば、主として導電性材料および／または半導体材料で構成される下地層上に、この下地層と接触して圧電体層が設けられる構成の弾性表面波素子において、圧電体層上に電気接続部を設けないことにより、電気接続部と下地層とが重なることにより蓄積される容量がないので、電気機械結合係数の低下が防止され、挿入損失の増大も防止される。
【００２０】
本発明の弾性表面波素子では、一方の前記電気接続部は、前記一対の櫛歯電極に対して、他方の前記電気接続部と同じ側に設けられていることが好ましい。
本発明は、このような構成に適用するのが特に有効である。
本発明の半導体複合装置は、本発明の弾性表面波素子と、前記基板に設けられ、各前記電気接続部に接続された半導体素子とを備えることを特徴とする。
これにより、半導体複合装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
本発明の半導体複合装置では、前記半導体素子側の配線の端部が各前記電気接続部を構成していることが好ましい。
これにより、半導体複合装置の更なる小型化を図ることができる。
本発明の電子機器は、本発明の半導体複合装置を備えることを特徴とする。
これにより、電子機器の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の弾性表面波素子、半導体複合装置および電子機器の好適な実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の弾性表面波素子を半導体複合装置に適用した場合の第１実施形態を模式的に示す平面図、図２は、図１中のＡ−Ａ線断面図、図３は、図１中のＢ−Ｂ線断面図である。なお、以下の説明では、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００２３】
各図に示す半導体複合装置１００は、集積回路１０を備える回路基板２を有している。
回路基板２は、図２に示すように、支持基板２１と、支持基板２１上に設けられ、集積回路１０を構成する複数の半導体素子２２と、支持基板２１上に各半導体素子２２を覆うように設けられた層間絶縁層２３と、層間絶縁層２３上に設けられた配線層２４と、配線層２４上に設けられた保護層２６とを有している。
【００２４】
保護層２６には、貫通孔２６１が形成されている。この貫通孔２６１内には、プラグ２５が設けられ、配線層２４を構成する導電体パターン（図示せず）と導通している。
本実施形態では、半導体素子２２（集積回路１０）と前記導電体パターンとを接続するプラグ（図示せず）、導電体パターンおよびプラグ２５とにより、半導体素子２２側の配線が構成されている。そして、プラグ２５の上端部が、後述するＩＤＴ５、６に接続される電気接続部を構成している。
【００２５】
支持基板２１の構成材料としては、例えば、Ｓｉ、ＧａＳｉ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＳＴＣ、ＩｎＰのような各種半導体材料、水晶、各種ガラス材料、各種セラミックス材料、ポリイミド、ポリカーボネートのような各種樹脂材料等が挙げられる。
層間絶縁層２３および保護層２６の構成材料としては、それぞれ、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ２等が挙げられる。
【００２６】
配線層２４を構成する導電体パターンの構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅまたはこれらを含む合金等が挙げられる。
また、保護層２６上には、集積回路１０が存在しない領域に下地層３が設けられ、さらに、下地層３を覆い、かつ、下地層３に接触して圧電体層４が設けられている。このような構成により、回路基板２は、その表面付近の一部（図１中、上側の領域）に圧電性を有している。
この回路基板２の圧電性が存在する領域、すなわち、圧電体層４上には、入力用のＩＤＴ５および出力用のＩＤＴ６と、反射器７、８が設けられている。
また、図２および図３に示すように、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の上面には、絶縁保護膜９が設けられている。
【００２７】
下地層３は、圧電体層４において励振される弾性表面波の特性（条件）を設定（規定）する機能を有するものである。この特性としては、例えば、発振周波数、振幅、伝搬速度等が挙げられる。
下地層３の構成材料を適宜設定することにより、弾性表面波の特性を所望のものに設定することが可能となる。例えば、下地層３を、主として導電性材料および／または半導体材料で構成することにより、弾性表面波素子１は、その電気機械結合係数がより高いものとなり、挿入損失が低下（入出力効率が向上）する。
このような下地層３の構成材料としては、各種のものを用いることができるが、特に、アルミニウム、クロム、金、チタン、タングステン、モリブデン、シリコンおよび銅のうちの少なくとも１種を主とするものが好ましい。このような材料で下地層３を構成することにより、弾性表面波素子１の電気機械結合係数を特に高いものとすることができる。
【００２８】
下地層３の平均厚さは、特に限定されないが、１〜２０μｍ程度であるのが好ましく、３〜１０μｍ程度であるのがより好ましく、３〜５μｍ程度であるのがさらに好ましい。下地層３が薄過ぎると、その構成材料等によっては、弾性表面波素子１の電気機械結合係数を高める効果が十分に得られないおそれがあり、一方、下地層３の厚さを前記上限値を超えて厚くしても、それ以上の効果の増大が期待できない。
また、下地層３は、単層構成のもののみならず、目的とする弾性表面波の特性に応じて、複数の層の積層体で構成することもできる。
【００２９】
圧電体層４は、主として圧電材料で構成されている。
この圧電材料としては、例えば、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、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、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、その他、各種のものが挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムおよびチタン酸ジルコン酸鉛のうちの少なくとも１種を主とするものが好ましい。このような材料で圧電体層４を構成することにより、高い周波数の弾性表面波を励振させることができ、かつ、温度特性に優れた弾性表面波素子１が得られる。
【００３０】
圧電体層４の平均厚さは、その構成材料等によっても若干異なり、特に限定されないが、圧電体層４において励振される弾性表面波の波長の２倍以下であるのが好ましく、０．０１〜１倍程度であるのがより好ましい。圧電体層４の平均厚さの具体的な値は、０．０１〜５μｍ程度であるのが好ましく、０．１〜２μｍ程度であるのがより好ましい。圧電体層４が薄過ぎると、圧電体層４において弾性表面波を励振させることが困難となるおそれがあり、一方、圧電体層４が厚過ぎると、下地層３を設ける効果が十分に発揮されないおそれがある。
【００３１】
ＩＤＴ（入力側電極）５は、圧電体層４に電圧を印加して、圧電体層４に弾性表面波を励振させる機能を有するものであり、一方、ＩＤＴ（出力側電極）６は、圧電体層４を伝搬する弾性表面波を検出し、弾性表面波を電気信号に変換して外部に出力する機能を有するものである。
各ＩＤＴ５、６は、それぞれ、バスバー（基部）５２、６２と、バスバー５２、６２に接続され、所定間隔で併設された複数の電極指５１、６１とを備える一対の櫛歯電極で構成されている。
【００３２】
また、各ＩＤＴ５、６の各バスバー５２、６２は、それぞれ、前述したプラグ２５に接続（電気的に接続）されている。
また、各反射器７、８は、圧電体層４に伝搬する弾性表面波を反射して、これらの間に封じ込める機能を有する。
各反射器７、８は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の反射体７１、８１を有し、全体としてすだれ状をなしている。これにより、各反射器７、８は、それぞれ、弾性表面波を効率よく反射し得るように構成されている。
【００３３】
ＩＤＴ５に駆動電圧が入力されると、圧電体層４において弾性表面波が励振され、例えば、共振による特定の周波数帯域の電気信号が、ＩＤＴ６から出力される。
各櫛歯電極の電極指５１、６１および反射体７１、８１の幅、間隔、厚さ等を調整することにより、弾性表面波の発振周波数等の特性を所望のものに設定することができる。
また、各反射器７、８の構成は、互いに同じであっても異なっていてもよいが、ほぼ同じ構成とすることにより、反射器７と反射器８との間に、より確実に弾性表面波を封じ込めることができ、その結果、弾性表面波をより大きく共振させることができる。
【００３４】
各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の構成材料としては、それぞれ、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
絶縁保護膜９は、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の表面（上面）に異物が付着するのを防止し、異物を介した電極指５１、６１間のショートを防ぐ機能を有するものである。
この絶縁保護膜９は、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８を覆うように設けてもよいが、好ましくは図３に示すように、各ＩＤＴ（櫛歯電極）５、６および反射器７、８の上面に、これらとほぼ等しいパターンで形成される。
【００３５】
弾性表面波は、材質が変化する部分において反射し易いが、前述したような構成とすることにより、弾性表面波が伝搬する経路上における材質の変化を、実質的に電極指５１、６１および反射体７１、８１と圧電体層４との境界部のみとすることができ、弾性表面波の反射およびこの反射によるエネルギー損失を抑えることができる。その結果、弾性表面波素子１の挿入損失をより低下させる（入出力効率をより向上させる）ことができる。
【００３６】
特に、図示の構成のように、絶縁保護膜９が各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８とほぼ等しいサイズとされ、それらの側面に存在しないことにより、前記効果がより向上する。
また、この場合、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の側面に絶縁保護膜９が形成されていないが、異物による電極指５１、６１間のショートは、主に異物が電極指５１、６１の上面に付着することによって生じるので、側面に絶縁保護膜９が形成されていなくとも、各ＩＤＴ５、６の上面および各反射器７、８の上面に絶縁保護膜９が存在することにより、電極指５１、６１間のショートを好適に防止することができる。
【００３７】
この絶縁保護膜９の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、五酸化タンタル、酸化モリブデン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、これらの中でも、特に、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムのうちの少なくとも１種を主とするものが好ましい。かかる材料で絶縁保護膜９を構成することにより、絶縁保護膜９を容易に形成することができるとともに、絶縁保護膜９を絶縁性に優れるものとすることもできる。
【００３８】
このような絶縁保護膜９の平均厚さは、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、３０〜３００ｎｍ程度であるのがより好ましい。絶縁保護膜９の厚さを前記範囲とすることにより、質量の増大に伴う弾性表面波の発信周波数の低下を防止または抑制しつつ、十分な絶縁性が発揮される。
さて、本発明では、各ＩＤＴ５、６を構成する一方の櫛歯電極を、各反射器７、８の少なくとも一部を介して、プラグ（電気接続部）２５に接続したことを特徴とする。
【００３９】
本実施形態では、反射器７は、ＩＤＴ５側の第１の部分７ａと、ＩＤＴ５から遠い側の第２の部分７ｂとに分割されており、反射器８は、ＩＤＴ６側の第１の部分８ａと、ＩＤＴ６から遠い側の第２の部分８ｂとに分割されている。
そして、ＩＤＴ５の一方（図１中、上側）の櫛歯電極が、反射器７の第１の部分７ａを介して、所定のプラグ２５に接続され、ＩＤＴ６の一方（図１中、上側）の櫛歯電極が、反射器８の第１の部分８ａを介して、所定のプラグ２５に接続されている。
【００４０】
換言すれば、各反射器７、８の一部が、各ＩＤＴ５、６の一方の櫛歯電極と所定のプラグ２５とを接続する配線の一部を兼ねている。
ここで、図１１に、従来の弾性表面波素子の構成を示す。図１１は、従来の弾性表面波素子の構成を示す平面図である。
図１１に示すように、従来の弾性表面波素子１’では、ＩＤＴ５’、６’の一方（図１中、上側）の櫛歯電極とプラグ２５’との接続は、配線５０’、６０’により行われる。
【００４１】
そして、各配線５０’、６０’は、弾性表面波素子１’の特性に影響を与えないように、反射器７’、８’を大きく迂回して配設する必要があり、これが弾性表面波素子１’の小型化の妨げとなっている。
また、基板２’が、例えば、最表面の圧電体層の下に、導電性材料や半導体材料で構成された下地層を有する構成の場合、圧電体層を構成する圧電材料は、誘電材料でもあるため、各配線５０’、６０’と下地層との間においてコンデンサが形成されてしまう。そして、当該部分に蓄積された容量（静電容量）が、弾性表面波の励振（発生）に要する実効容量に影響を与えることとなる。
【００４２】
その結果、弾性表面波素子１’の電気機械結合が低下して、挿入損失が増大するという不都合が生じる。
これに対し、本発明では、前述したような構成とすることにより、ＩＤＴ５、６の一方の櫛歯電極とプラグ２５との接続に要する配線を、省略または短くすることができる。これにより、弾性表面波素子１の小型化に寄与する。
【００４３】
また、弾性表面波の励振（発生）に要する実効容量に、不要な容量（静電容量）が影響を与えるのを抑制することができる。これにより、弾性表面波素子１の電気機械結合の低下を防止して、挿入損失の増大を防止することもできる。
また、各ＩＤＴ５、６の第１の部分５ａ、６ａの抵抗値は、それぞれ、できるだけ低い方が好ましく、特に限定されないが、１０Ω以下であるのが好ましく、１〜１０Ω程度であるのがより好ましい。これにより、弾性表面波素子１の特性の低下を防止することができ、また、寄生容量を低減することが出来る。
【００４４】
各第１の部分５ａ、６ａの抵抗値は、それぞれ、例えば、反射体７１、８１の本数、幅、厚さ、長さおよび構成材料等のうちの１つまたは任意の２つ以上の条件を設定することにより調整することができる。
以上のような構成は、図１に示すように、各プラグ２５を各ＩＤＴ５、６に対して同じ側に設ける場合に特に有効である。
【００４５】
また、本実施形態では、圧電体層４上に電気接続部を設けないことにより、電気接続部と下地層３とが重なることにより蓄積される容量がないので、弾性表面波素子１の電気機械結合の低下が防止され、挿入損失の増大も防止される。
さらに、本実施形態のように、集積回路１０（半導体素子２２）の配線の端部（プラグ２５）を電気接続部とすることにより、半導体複合装置１００の更なる小型化を図ることができる。
【００４６】
また、本実施形態のように、圧電体層４上にＩＤＴ５、６および反射器７、８を設けた構成の弾性表面波素子１では、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の構成を、次のようにするのが好ましい。
前述したように、各ＩＤＴ５、６を構成する櫛歯電極は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の電極指５１、６１を有し、また、各反射器７、８は、それぞれ、所定間隔で並設された複数の反射体７１、８１を有しているが、各反射器７、８の反射体ピッチＰｒを、各ＩＤＴ５、６を構成する一対の櫛歯電極の電極指５１、６１同士のピッチ（以下、「電極指ピッチ」と言う。）Ｐｔよりも小さくなるように設定するのが好ましい。
【００４７】
これにより、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の膜厚を比較的厚く設定した場合や、これらを比較的比重の大きい材料で構成した場合等でも、各ＩＤＴ５、６での弾性表面波の周波数と、各反射器７、８での弾性表面波の周波数とがほぼ等しくなり、弾性表面波素子１において、インピーダンス特性や挿入損失の改善を図ることができる。これは、次のような理由によるものである。
【００４８】
ここで、図４に、ＩＤＴおよび反射器の厚さ（膜厚）と、ＩＤＴおよび反射器での弾性表面波の周波数との関係を示すグラフを示す。なお、図４中、横軸は、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の膜厚Ｈを弾性表面波の波長λで除して規格化した値であり、縦軸は、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８におけるそれぞれの弾性表面波の周波数ｆを、Ｈ／λ＝０での弾性表面波の周波数ｆ０で除して規格化した値である。また、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８は、それぞれＡｌで構成されているものとする。
【００４９】
この図４に示すように、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８での弾性表面波の周波数ｆ／ｆ０は、いずれもＨ／λが大きくなるにしてしたがって低くなるが、その低下率は、各反射器７、８の方が大きい。このため、Ｈ／λが大きくなるにしたがって、各ＩＤＴ５、６での弾性表面波の周波数と各反射器７、８での弾性表面波の周波数との差が大きくなる。
【００５０】
一方、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８での弾性表面波の周波数ｆは、それぞれ、弾性表面波の伝搬速度Ｖ、および、電極指５１、６１のピッチおよび反射体７１、８１のピッチＰ（Ｐｔ、Ｐｒ）により、それぞれ次式（Ｉ）に基づいて求められる。
ｆ＝Ｖ／２・Ｐ  ・・・・・・  （Ｉ）
この式に示すように、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８での弾性表面波の周波数ｆは、それぞれ電極指ピッチＰｔ、反射体ピッチＰｒが小さくなる程高くなることがわかる。
【００５１】
したがって、反射体ピッチＰｒを電極指ピッチＰｔよりも小さく設定することにより、図４に示すグラフにおいて、各反射器７、８での弾性表面波の周波数下降曲線が上方にシフトし、各ＩＤＴ５、６での弾性表面波の周波数と、各反射器７、８での弾性表面波の周波数との差が小さくなる。その結果、弾性表面波素子１において、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。
【００５２】
また、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の厚さ（膜厚）を厚くすることにより反射率を上げたり、比較的比重の大きい材料（例えば、金、クロム、タングステン、チタン、銅等）で構成することにより、弾性表面波素子１の各種特性の改善を図りつつ、電極指ピッチＰｔと反射体ピッチＰｒとの関係を前述したように設定することにより、インピーダンス特性および挿入損失の改善を図ることができる。これにより、電極指５１、６１の本数や反射体７１、８１の本数を削減することができ、その結果、弾性表面波素子１の小型化を図ることができる。
【００５３】
ここで、各ＩＤＴ５、６の電極指ピッチをＰｔ［μｍ］とし、各反射器７、８の反射体ピッチをＰｒ［μｍ］としたとき、Ｐｒ／Ｐｔは、０．７〜０．９９９５程度であるのが好ましく、０．７〜０．９９５程度であるのがより好ましく、０．８〜０．９９程度であるのがさらに好ましい。Ｐｒ／Ｐｔを前記範囲とすることにより、各ＩＤＴ５、６での弾性表面波の周波数と、各反射器７、８での弾性表面波の周波数との差を、十分に小さくすることができ、弾性表面波素子１において、インピーダンス特性や挿入損失の改善をより確実に図ることができる。
【００５４】
各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の平均厚さは、それぞれ、弾性表面波素子１に求める性能によっても若干異なるが、好ましくは１０〜２０００ｎｍ程度とされる。
また、ＩＤＴ５と各反射器７、８との離間距離ｇは、圧電体層４において励振される弾性表面波の波長の０．０５〜０．４倍程度あるいはその値に波長の整数倍を足した値であるのが好ましく、０．２〜０．３倍程度あるいはその値に波長の整数倍を足した値であるのがより好ましい。これにより、各ＩＤＴ５、６での弾性表面波の位相と、各反射器７、８での弾性表面波の位相とのズレを小さくすることができ、その結果、反射器７、８による弾性表面波の共振がより効率よく行われるようになる。
【００５５】
なお、参考として、図５に、単層構成の圧電基板を有する弾性表面波素子において、ＩＤＴおよび反射器の厚さ（膜厚）と、ＩＤＴおよび反射器における弾性表面波の周波数との関係を示すグラフを示す。
このように、単層構成の圧電基板を用いる場合には、図４の場合とは逆に、ＩＤＴでの弾性表面波の周波数の方が、反射器での弾性表面波の周波数に比べて、膜厚（Ｈ／λ）に依存した低下率が大きい。
【００５６】
したがって、反射体ピッチを電極指ピッチよりも小さく設定すると、ＩＤＴでの弾性表面波の周波数と、各反射器での弾性表面波の周波数との差が逆に大きくなる傾向を示す。
このような半導体複合装置１００は、例えば、次のようにして製造することができる。
図６は、図１〜図３に示す半導体複合装置の製造方法を説明するための図（断面図）である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
まず、支持基板２１上に、半導体素子２２、層間絶縁層２３、配線層２４、保護層２６およびプラグ２５を形成した積層体を用意する。
【００５７】
［１］  下地層形成工程
積層体上の所定の箇所に、図６（ａ）に示すように、下地層３を形成する。
この下地層３の形成には、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射、シート状部材の接合等を用いることができる。
【００５８】
［２］  圧電体層形成工程
次に、図６（ｂ）に示すように、下地層３を覆うようにして、圧電体層４を形成する。これにより、回路基板２が得られる。
圧電体層４の形成は、前記工程［１］における下地層３の形成と同様にして行うことができる。
【００５９】
［３］  ＩＤＴ、反射器および絶縁保護膜形成工程
まず、図６（ｃ）に示すように、圧電体層４上に、導電性材料層５０および絶縁性材料層９０を順次形成する。
導電性材料層５０および絶縁性材料層９０の形成は、前記工程［１］における下地層３の形成と同様にして行うことができる。
【００６０】
次に、絶縁性材料層９０上に、各ＩＤＴ５、６および各反射器７、８の形状に対応する形状のレジスト層を形成して、このレジスト層をマスクに用いて、図６（ｄ）に示すように、導電性材料層５０および絶縁性材料層９０の不要部分を除去する。
導電性材料層５０および絶縁性材料層９０の除去には、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチング、ウェットエッチング等を用いることができる。
最後に、レジスト層を除去することにより、図１〜図３に示す半導体複合装置１００が得られる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の半導体複合装置の第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の弾性表面波素子を半導体複合装置に適用した場合の第２実施形態を示す平面図である。
以下、第２実施形態の半導体複合装置について説明するが、前記第１実施形態の半導体複合装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６２】
第２実施形態では、弾性表面波素子１の下地層の構成が異なり、それ以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、第２実施形態では、下地層３が平面視で各反射器７、８と重なる領域を除いて、図示の構成では、さらに各ＩＤＴ５、６のバスバー５２、６２と重なる領域も除いて設けられている。
【００６３】
このような構成により、弾性表面波素子１において、不要な容量（静電容量）の蓄積をより低減させることができ、かかる容量が弾性表面波の励振（発生）に要する実効容量に影響を与えるのをより確実に防止することができる。これにより、弾性表面波素子１の電気機械結合の低下をより確実に防止して、挿入損失のさらなる改善を図ることができる。
上述したような半導体複合装置１００は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
次に、本発明の半導体複合装置を備える電子機器について、図８〜図１０に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
【００６４】
図８は、本発明の半導体複合装置を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、アンテナ１１０１やキーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する半導体複合装置１００が内蔵されている。
【００６５】
図９は、本発明の半導体複合装置を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ１２０１、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する半導体複合装置１００が内蔵されている。
【００６６】
図１０は、本発明の半導体複合装置を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００６７】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００６８】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００６９】
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として半導体複合装置１００が内蔵されている。
なお、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器は、図８のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図９の携帯電話機、図１０のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【００７０】
以上、本発明の弾性表面波素子、半導体複合装置および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
また、本発明の弾性表面波素子には、温度特性を改善させる機能を有する温度補償膜が設けられていてもよい。
さらに、本発明の弾性表面波素子を構成する各層の間には、任意の目的の中間層が設けられていてもよい。
【００７１】
また、本発明では、基板として、例えば、主として導電性材料および／または半導体材料で構成された基材上に、この基材に接触して設けられた圧電体層を有する構成ものや、全体が主として圧電材料で構成されたもの等を用いることもできる。
また、本発明では、半導体素子は、基板の内部（内層）に形成されるものに限定されず、例えば、ＩＣチップ等の基板の表面に実装されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の弾性表面波素子を半導体複合装置に適用した場合の第１実施形態を模式的に示す平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１に示す弾性表面波素子において、ＩＤＴおよび反射器の厚さと、ＩＤＴおよび反射器での弾性表面波の周波数との関係を示すグラフである。
【図５】単層構成の圧電基板を有する弾性表面波素子において、ＩＤＴおよび反射器の厚さと、ＩＤＴおよび反射器での弾性表面波の周波数との関係を示すグラフである。
【図６】図１〜図３に示す半導体複合装置の製造方法を説明するための図（断面図）である。
【図７】本発明の弾性表面波素子を半導体複合装置に適用した場合の第２実施形態を示す平面図である。
【図８】本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。
【図９】本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（携帯電話機）である。
【図１０】本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。
【図１１】従来の弾性表面波素子の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００……半導体複合装置  １……弾性表面波素子  ２……回路基板  ３……下地層  ４……圧電体層  ５、６……ＩＤＴ  ５１、６１……電極指  ５２、６２……バスバー  ７、８……反射器  ７１、８１……反射体  ９……絶縁保護膜  １０……集積回路  ２１……支持基板  ２２……半導体素子  ２３……層間絶縁層  ２４……配線層  ２５……プラグ  ２６……保護層  ２６１……貫通孔  ５０……導電性材料層  ９０……絶縁性材料層  １１００……パーソナルコンピュータ  １１０１……アンテナ  １１０２……キーボード  １１０４……本体部  １１０６……表示ユニット  １２００……携帯電話機  １２０１……アンテナ  １２０２……操作ボタン  １２０４……受話口  １２０６……送話口  １３００……ディジタルスチルカメラ  １３０２……ケース（ボディー）  １３０４……受光ユニット  １３０６……シャッタボタン  １３０８……メモリ  １３１２……ビデオ信号出力端子  １３１４……データ通信用の入出力端子  １４３０……テレビモニタ  １４４０……パーソナルコンピュータ  １’……弾性表面波素子  ２’……基板  ５’、６’……ＩＤＴ  ７’、８’……反射器  ２５’……プラグ  ５０’、６０’……配線
【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】
2006121357.tif 000011
【図１０】
2006121357.tif 000012
【図１１】
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