(57)【要約】【課題】圧電基板の上に形成されたＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極を覆うように形成されている誘電体層とを備え、ＩＤＴ電極に接続されている配線及びパッドのうちの少なくとも一方がＩＤＴ電極の電極指よりも厚く形成されている弾性表面波装置であって、誘電体層の表面が平坦な弾性表面波装置を製造し得る方法を提供する。【解決手段】圧電基板１０の上に第１の導電膜１８を形成する。第１の導電膜１８を覆うように圧電基板１０の上に誘電体層２０をバイアススパッタリング法により形成する。誘電体層２０の上に犠牲層２２を形成する。犠牲層２２と、誘電体層２０の一部とを除去する、エッチバック工程を行う。第１の導電膜１８の一部分の上に形成されている誘電体層２０を除去する除去工程を行う。第１の導電膜１８のうちの、除去工程において上部に位置していた誘電体層２０が除去された部分の上に、第２の導電膜１９を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、前記圧電基板の上に形成されているＩＤＴ電極と、前記圧電基板の上に形成されているパッドと、前記圧電基板の上に形成されており、前記ＩＤＴ電極と前記パッドとを接続している配線と、前記圧電基板の上において、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆うように形成されている誘電体層とを備え、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部が第１の導電膜からなり、前記配線及び前記パッドのうちの少なくとも一方が、前記第１の導電膜と、前記第１の導電膜の上に積層されている第２の導電膜とを有する積層体からなる弾性表面波装置の製造方法であって、
前記圧電基板の上に第１の導電膜を形成する工程と、
前記第１の導電膜を覆うように前記圧電基板の上に前記誘電体層をバイアススパッタリング法により形成する工程と、
前記誘電体層の上に犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層と、前記誘電体層の一部とを除去する、エッチバック工程と、
前記第１の導電膜の一部分の上に形成されている誘電体層を除去する除去工程と、
前記第１の導電膜のうちの、前記除去工程において上部に位置していた誘電体層が除去された部分の上に、前記第２の導電膜を形成する工程とを備える、弾性表面波装置の製造方法。
【請求項２】
前記ＩＤＴ電極は、それぞれ複数の電極指と、前記複数の電極指が接続されているバスバーとを有し、互いに間挿し合っている第１及び第２のくし歯状電極を備え、
前記バスバーの少なくとも一部が、前記第１の導電膜と前記第２の導電膜との積層体からなるように、前記第２の導電膜を形成する、請求項１に記載の弾性表面波装置の製造方法。
【請求項３】
前記エッチバック工程の後に、前記誘電体層の上に保護層を形成する工程をさらに備える、請求項１または２に記載の弾性表面波装置の製造方法。
【請求項４】
前記犠牲層をフォトレジストにより形成する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の弾性表面波装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波装置の製造方法に関する。特には、本発明は、圧電基板の上に形成されたＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極を覆うように形成されている誘電体層とを備える弾性表面波装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの通信機器におけるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路に、デュプレクサや段間フィルタなどとして、弾性表面波装置が搭載されている。
【０００３】
弾性表面波装置は、圧電基板の上に形成されたＩＤＴ電極を有し、ＩＤＴ電極において励振された弾性表面波が圧電基板の表面を伝搬する。弾性表面波装置において、圧電基板としては、ＬｉＴａＯ３基板やＬｉＮｂＯ３基板などが用いられる。これらの圧電基板は負の周波数温度係数（ＴＣＦ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を有する。具体的には、ＬｉＮｂＯ３基板のＴＣＦは、−９０〜−７０ｐｐｍ／℃程度であり、ＬｉＴａＯ３基板のＴＣＦは、−４０〜−３０ｐｐｍ／℃程度である。このため、これらの圧電基板の上にＩＤＴ電極のみを形成した弾性表面波装置では、デュプレクサや段間フィルタで求められる優れた周波数温度特性が得難いという問題がある。
【０００４】
このような問題に鑑み、例えば下記の特許文献１などにおいては、ＬｉＴａＯ３基板やＬｉＮｂＯ３基板などの圧電基板の上に形成されており、Ａｕ，Ａｇ，ＣｕまたはＰｔなどの高密度の金属からなるＩＤＴ電極を覆うように、正のＴＣＦを有するＳｉＯ２からなる誘電体層を形成し、かつ誘電体層の表面を平坦化することが提案されている。特許文献１には、このような構成を採用することにより、優れた周波数温度特性と、大きな反射係数とを実現できる旨が記載されている。
【０００５】
一方、下記の特許文献２には、ＩＤＴ電極のバスバーや、ＩＤＴ電極に接続されている配線及びパッドを、ＩＤＴ電極の電極指を構成している金属薄膜の上にさらなる金属薄膜を積層した積層体により構成することが記載されている。このようにすることにより、バスバー、配線及びパッドの電気抵抗値を小さくすることができ、挿入損失を小さくできると共に、パッドの機械的強度を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５４５０７号公報
【特許文献２】特開平１１−３１２９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の弾性表面波装置において、特許文献２に記載のように、ＩＤＴ電極のバスバーや、ＩＤＴ電極に接続されている配線及びパッドを、ＩＤＴ電極の電極指を構成している金属薄膜の上にさらなる金属薄膜を積層した積層体により構成した場合、誘電体層の表面が平坦にならず、誘電体層の厚さがばらつくため、共振子特性やフィルタ特性が悪くなることがあるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧電基板の上に形成されたＩＤＴ電極と、ＩＤＴ電極を覆うように形成されている誘電体層とを備え、ＩＤＴ電極に接続されている配線及びパッドのうちの少なくとも一方がＩＤＴ電極の電極指よりも厚く形成されている弾性表面波装置であって、誘電体層の表面が平坦な弾性表面波装置を製造し得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る弾性表面波装置の製造方法は、圧電基板と、圧電基板の上に形成されているＩＤＴ電極と、圧電基板の上に形成されているパッドと、圧電基板の上に形成されており、ＩＤＴ電極とパッドとを接続している配線と、圧電基板の上において、ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆うように形成されている誘電体層とを備え、ＩＤＴ電極の少なくとも一部が第１の導電膜からなり、配線及びパッドのうちの少なくとも一方が、第１の導電膜と、第１の導電膜の上に積層されている第２の導電膜とを有する積層体からなる弾性表面波装置の製造方法に関する。本発明に係る弾性表面波装置の製造方法では、圧電基板の上に第１の導電膜を形成する。第１の導電膜を覆うように圧電基板の上に誘電体層をバイアススパッタリング法により形成する。誘電体層の上に犠牲層を形成する。犠牲層と、誘電体層の一部とを除去する、エッチバック工程を行う。第１の導電膜の一部分の上に形成されている誘電体層を除去する除去工程を行う。第１の導電膜のうちの、除去工程において上部に位置していた誘電体層が除去された部分の上に、第２の導電膜を形成する。
【００１０】
本発明に係る弾性表面波装置の製造方法のある特定の局面では、ＩＤＴ電極は、それぞれ複数の電極指と、複数の電極指が接続されているバスバーとを有し、互いに間挿し合っている第１及び第２のくし歯状電極を備え、バスバーの少なくとも一部が、第１の導電膜と第２の導電膜との積層体からなるように、第２の導電膜を形成する。
【００１１】
本発明に係る弾性表面波装置の製造方法の他の特定の局面では、エッチバック工程の後に、誘電体層の上に保護層を形成する。
【００１２】
本発明に係る弾性表面波装置の製造方法の別の特定の局面では、犠牲層をフォトレジストにより形成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、第２の導電膜を形成する前に誘電体層を形成し、かつ、誘電体層の上に形成した犠牲層を用いたエッチバックを行うことにより、確実に誘電体層の表面を平坦化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態において製造される弾性表面波装置の略図的平面図である。なお、図１では、誘電体層及び保護層の描画を省略している。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【図３】図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。
【図４】比較例に係る弾性表面波装置の製造方法において、第１の導電膜を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図５】図４の線Ｖ−Ｖにおける略図的断面図である。
【図６】比較例に係る弾性表面波装置の製造方法において、第２の導電膜を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩにおける略図的断面図である。
【図８】比較例に係る弾性表面波装置の製造方法において、誘電体層を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図９】図８の線ＩＸ−ＩＸにおける略図的断面図である。
【図１０】図８の線Ｘ−Ｘにおける略図的断面図である。
【図１１】比較例に係る弾性表面波装置の製造方法において、犠牲層を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図１２】図１１の線ＸＩＩ−ＸＩＩにおける略図的断面図である。
【図１３】図１１の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける略図的断面図である。
【図１４】比較例に係る弾性表面波装置の製造方法において、エッチバックする工程を説明するための略図的平面図である。
【図１５】図１４の線ＸＶ−ＸＶにおける略図的断面図である。
【図１６】図１４の線ＸＶＩ−ＸＶＩにおける略図的断面図である。
【図１７】比較例に係る弾性表面波装置の製造方法において、保護層を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図１８】図１７の線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける略図的断面図である。
【図１９】図１７の線ＸＩＸ−ＸＩＸにおける略図的断面図である。
【図２０】比較例に係る弾性表面波装置の製造方法において、保護層及び誘電体層の一部を除去する工程を説明するための略図的平面図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法において、第１の導電膜を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図２２】図２１の線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩにおける略図的断面図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法において、誘電体層を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図２４】図２３の線ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶにおける略図的断面図である。
【図２５】図２３の線ＸＸＶ−ＸＸＶにおける略図的断面図である。
【図２６】本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法において、犠牲層を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図２７】図２６の線ＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩにおける略図的断面図である。
【図２８】図２６の線ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩにおける略図的断面図である。
【図２９】本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法において、エッチバックする工程を説明するための略図的平面図である。
【図３０】図２９の線ＸＸＸ−ＸＸＸにおける略図的断面図である。
【図３１】図２９の線ＸＸＸＩ−ＸＸＸＩにおける略図的断面図である。
【図３２】本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法において、保護層を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図３３】図３２の線ＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩにおける略図的断面図である。
【図３４】図３２の線ＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶにおける略図的断面図である。
【図３５】本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法において、誘電体層及び保護層の一部分を除去する工程を説明するための略図的平面図である。
【図３６】図３５の線ＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩにおける略図的断面図である。
【図３７】図３５の線ＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩにおける略図的断面図である。
【図３８】本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の製造方法において、第２の導電膜を形成する工程を説明するための略図的平面図である。
【図３９】図３８の線ＸＸＸＩＸ−ＸＸＸＩＸにおける略図的断面図である。
【図４０】図３８の線ＸＸＸＸ−ＸＸＸＸにおける略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について説明するが、下記の実施形態は単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態において製造される弾性表面波装置１の略図的平面図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。図３は、図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける略図的断面図である。
【００１７】
まず、図１〜図３を参照しながら、本実施形態において製造される弾性表面波装置１の構成について説明する。
【００１８】
なお、本実施形態では、１ポート型弾性表面波共振子としての弾性表面波装置１の製造方法を例示するが、本発明の製造方法は、弾性表面波フィルタや弾性表面波分波器などの製造にも好適に適用される。弾性表面波装置１は、レイリー波（Ｐ＋ＳＶ波）をメインモードとして使用するが、本発明の製造方法により製造される弾性表面波装置は、どのような種類の弾性表面波をメインモードとして使用するものであってもよい。本発明の製造方法により製造される弾性表面波装置は、例えば、ラブ波やリーキー波などのレイリー波以外の弾性表面波をメインモードとして使用するものであってもよい。
【００１９】
図１〜図３に示すように、弾性表面波装置１は、圧電基板１０を有する。圧電基板１０は、適宜の圧電体により形成することができる。圧電基板１０は、例えば、ニオブ酸リチウム基板、ニオブ酸カリウム基板、タンタル酸リチウム基板、水晶基板、ランガサイト基板、酸化亜鉛基板、チタン酸ジルコン酸鉛基板、四ホウ酸リチウム基板などにより構成することができる。具体的には、本実施形態では、圧電基板１０は、１２７°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ３基板により構成されている。
【００２０】
図１に示すように、圧電基板１０の上には、ＩＤＴ電極１１が形成されている。なお、圧電基板１０の上において、ＩＤＴ電極１１が設けられている領域の弾性表面波伝搬方向ｘの両側に、一対の反射器を形成してもよい。
【００２１】
ＩＤＴ電極１１は、第１及び第２のくし歯状電極１２，１３を備えている。第１及び第２のくし歯状電極１２，１３のそれぞれは、弾性表面波伝搬方向ｘに沿って配列された複数の電極指１２ａ，１３ａと、複数の電極指１２ａ，１３ａが接続されているバスバー１２ｂ，１３ｂとを有する。第１及び第２のくし歯状電極１２，１３は、互いに間挿し合っている。すなわち、第１及び第２のくし歯状電極１２，１３は、電極指１２ａ，１３ａが弾性表面波伝搬方向ｘにおいて交互に配列されるように設けられている。また、本実施形態においては、ＩＤＴ電極１１の波長は１．９μｍ、メタライゼーションレシオは０．５である。
【００２２】
図１に示すように、圧電基板１０の上には、配線１４，１５とパッド１６，１７とが形成されている。ＩＤＴ電極１１は、配線１４，１５によって、パッド１６，１７に接続されている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、本実施形態では、ＩＤＴ電極１１のうちの電極指１２ａ，１３ａは、第１の導電膜１８により構成されている。一方、図２に示すように、ＩＤＴ電極１１のうちのバスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７は、上記第１の導電膜１８と、第１の導電膜１８の上に積層されている第２の導電膜１９との積層体により構成されている。このため、バスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７は、電極指１２ａ，１３ａよりも厚く形成されている。このように、バスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７を、第１及び第２の導電膜１８，１９により構成することにより、バスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７の電気抵抗値を小さくすることができるため、挿入損失を小さくすることができる。また、バスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７の機械的強度を高めることができる。
【００２４】
なお、バスバー１２ｂ，１３ｂにおいては、第２の導電膜１９は、第１の導電膜１８の少なくとも一部の上に積層されていればよく、第１の導電膜１８の全体の上に第２の導電膜１９が形成されている必要は必ずしもない。
【００２５】
第１及び第２の導電膜１８，１９のそれぞれは、適宜の導電材料により形成することができる。第１及び第２の導電膜１８，１９のそれぞれは、例えば、Ａｕ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｗ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｃｏ，Ｍｎ等の金属や、これらの金属のうちの一種以上を主成分とする合金などにより形成することができる。また、第１及び第２の導電膜１８，１９のそれぞれは、上記金属や合金からなる複数の導電膜の積層体により構成することもできる。第１及び第２の導電膜１８，１９の厚さは、特に限定されない。
【００２６】
具体的には、本実施形態では、第１の導電膜１８は、圧電基板１０側から、ＮｉＣr層（厚さ：１０ｎｍ）、Ｐｔ層（厚さ：３３ｎｍ）、Ｔｉ層（厚さ：１０ｎｍ）、Ａｌ−Ｃｕ合金層（厚さ：１３０ｎｍ）、Ｔｉ層（厚さ：１０ｎｍ）がこの順番で積層された積層膜により構成されている。これにより、高い反射係数を実現し得る。一方、第２の導電膜１９は、第１の導電膜１８側から、Ａｌ−Ｃｕ合金層（厚さ：７００ｎｍ）、Ｔｉ層（厚さ：６００ｎｍ）、Ａｌ層（厚さ：１１４０ｎｍ）がこの順番で積層された積層膜により構成されている。
【００２７】
なお、本実施形態では、上述のように、バスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７のそれぞれが、第１及び第２の導電膜１８，１９の積層体により構成されている例について説明するが、本発明は、この構成に限定されない。本発明は、配線及びパッドのうちの少なくとも一方が第１及び第２の導電膜を有する限りにおいて特に限定されない。例えば、配線及びパッドを第１及び第２の導電膜の積層体により構成し、ＩＤＴ電極の全体を第１の導電膜のみにより構成してもよい。また、配線及びパッドの一方を第１及び第２の導電膜の積層体により構成し、ＩＤＴ電極の全体と、配線及びパッドの他方とを第１の導電膜のみにより構成してもよい。
【００２８】
なお、第１及び第２の導電膜１８，１９の形成方法は、特に限定されず、リフトオフ法などの適宜の薄膜形成方法により形成することができる。
【００２９】
図２及び図３に示すように、圧電基板１０の上には、ＩＤＴ電極１１の少なくとも一部を覆うように、誘電体層２０が形成されている。本実施形態では、具体的には、誘電体層２０は、ＩＤＴ電極１１のうちの第１の導電膜１８からなる部分を覆う一方、ＩＤＴ電極１１のうちの第１及び第２の導電膜１８，１９の積層体からなる部分を覆わないように形成されている。すなわち、本実施形態においては、誘電体層２０は、バスバー１２ｂ，１３ｂと、配線１４，１５と、パッド１６，１７とを覆っておらず、電極指１２ａ，１３ａと、圧電基板１０の上のその他の領域とを覆うように形成されている。このため、本実施形態では、弾性表面波が伝搬する領域には、誘電体層２０が設けられていることとなる。
【００３０】
誘電体層２０は、例えば、弾性表面波装置１の周波数温度特性を改善する目的などのために形成された層である。誘電体層２０が弾性表面波装置１の周波数温度特性の改善を目的の一つとする膜である場合は、誘電体層２０は、圧電基板１０のＴＣＦと異なる符号のＴＣＦを有するか、圧電基板１０のＴＣＦと同符号であるものの、圧電基板１０のＴＣＦの絶対値よりも絶対値が小さなＴＣＦを有するものであることが好ましい。本実施形態では、圧電基板１０が負のＴＣＦを有するＬｉＮｂＯ３基板により構成されているため、誘電体層２０は正のＴＣＦを有することが好ましい。このため、誘電体層２０は、例えば、ＳｉＯ２膜からなることが好ましい。但し、本発明において、誘電体層２０は、ＳｉＯ２膜からなるものに限定されない。誘電体層２０は、例えば、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｅＯ２などからなるものであってもよい。
【００３１】
誘電体層２０の厚さは、ＩＤＴ電極１１により励振された弾性表面波をメインモードとして使用することができるような厚さである限りにおいて特に限定されないが、ＩＤＴ電極１１の電極指１２ａ，１３ａが誘電体層２０に埋め込まれた状態となるような厚さであることが好ましい。すなわち、誘電体層２０は、ＩＤＴ電極１１の電極指１２ａ，１３ａよりも厚いことが好ましい。これにより、優れた周波数温度特性を実現し得る。誘電体層２０の厚さは、例えば、弾性表面波の波長比で２０％〜５０％程度とすることができる。誘電体層２０の厚さが厚すぎると、通過帯域がうまく形成できず、所望のフィルタ特性を実現することができない場合がある。誘電体層２０の厚さが薄すぎると、周波数温度特性を十分に改善することができない場合がある。本実施形態では、具体的には、誘電体層２０は、厚さが６２０ｎｍのＳｉＯ２膜により構成されている。
【００３２】
誘電体層２０の形成方法は、特に限定されないが、誘電体層２０の好適な形成方法としては、例えば、バイアススパッタリング法が挙げられる。本実施形態では、具体的には、誘電体層２０は、バイアススパッタリング法により形成される。
【００３３】
本実施形態では、誘電体層２０の上に、保護層２１が形成されている。この保護層２１により誘電体層２０が被覆されている。保護層２１の厚さは、ＩＤＴ電極１１により励振された弾性表面波をメインモードとして使用することができるような厚さであれば特に限定されない。
【００３４】
保護層２１は、誘電体層２０よりもＨ２Ｏ透過率が低い材料からなり、耐湿性を有するものであることが好ましい。また、保護層２１は、誘電体層２０よりも、伝搬する弾性表面波の音速が速い材料からなることが好ましい。この場合、保護層２１をエッチングするなどして保護層２１の厚さを調整することにより、弾性表面波装置１の周波数特性を調整することができるためである。
【００３５】
具体的には、保護層２１は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｅＯ２などからなる単一膜または積層膜により構成されていることが好ましい。より具体的には、本実施形態では、保護層２１は、厚さが２０ｎｍのＳｉＮ膜により構成されている。従って、保護層２１により弾性表面波装置１の耐湿性が高められており、かつ、保護層２１の厚さを調整することにより弾性表面波装置１の周波数特性を調整することができる。
【００３６】
保護層２１の形成方法は、特に限定されない。保護層２１は、例えば、蒸着法やスパッタリング法などにより形成することができる。
【００３７】
弾性表面波装置の製造に際しては、一般的に、ＩＤＴ電極、配線及びパッドを形成した後に、すなわち、第１及び第２の導電膜を形成した後に、誘電体層及び保護層が形成される。本実施形態における弾性表面波装置１製造方法の説明に先立って、まずは、第１及び第２の導電膜を誘電体層及び保護層よりも先に形成する比較例に係る弾性表面波装置の製造方法について、図４〜図２０を用いて説明する。なお、比較例に係る弾性表面波装置の製造方法の説明において、説明の便宜上、本実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照するものとする。
【００３８】
比較例に係る弾性表面波装置の製造方法においては、まず、図４及び図５に示すように、圧電基板１０の上に第１の導電膜１８を形成する。次に、図６及び図７に示すように、第１の導電膜１８の一部の上に第２の導電膜１９を形成することにより、ＩＤＴ電極１１、配線１４，１５及びパッド１６，１７を形成する。
【００３９】
その後、図８〜図１０に示すように、ＩＤＴ電極１１、配線１４，１５及びパッド１６，１７の全体を覆うように、圧電基板１０の上に誘電体層２０をバイアススパッタリング法により形成する。
【００４０】
バイアススパッタリング法により誘電体層２０を形成するプロセスにおいては、材料の堆積による膜の形成が進行する一方で、Ａｒプラズマによる形成された膜のエッチングも同時に進行する。形成された膜のエッチングレートよりも膜が形成されていく成膜レートの方が高いため、誘電体層２０が形成されていく。
【００４１】
ここで、この比較例に係る製造方法では、バスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７が、第１及び第２の導電膜１８，１９により構成されているため、第１の導電膜１８により構成されている電極指１２ａ、１３ａよりも厚さが大きい。このため、図８及び図９に示すように、第２の導電膜１９が形成されている部分の周囲に位置する領域Ａ，Ｂにおいては、この厚みが大きなバスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７によりＡｒプラズマが遮られ、Ａｒプラズマによる形成された膜のエッチングが阻害される。その結果、第２の導電膜１９に近づくに従って形成された膜のエッチングレートが低くなり、成膜レートが高くなる。従って、図９に示すように、領域Ａ，Ｂにおいては、誘電体層２０の厚さが交差幅方向ｙにおいて変化することとなる。具体的には、領域Ａ，Ｂにおいて、誘電体層２０の厚さは、第２の導電膜１９に近づくに従って大きくなる。
【００４２】
また、バイアススパッタリング法により誘電体層２０を形成した場合、誘電体層２０の表面２０ａに、電極指１２ａ，１３ａの位置に対応して複数の凸部２０ａ１が形成される。誘電体層２０の表面２０ａに凹凸が存在すると、弾性表面波装置の挿入損失が大きくなるため、誘電体層２０の表面２０ａは平坦であることが望ましい。このため、表面２０ａを平坦にするためには、この凸部２０ａ１を除去する必要がある。
【００４３】
従って、犠牲層を用いたエッチバックにより凸部２０ａ１を除去する。具体的には、まず、図１１〜図１３に示すように、誘電体層２０の上に、誘電体層２０を覆うように犠牲層２２を形成する。次に、この犠牲層２２と共に誘電体層２０の一部をエッチングすることにより、エッチバックを行う。その後、図１７〜図１９に示すように、誘電体層２０の上に、保護層２１を形成する。さらに、図２０に示すように、誘電体層２０及び保護層２１のパッド１６，１７の上に位置する部分の少なくとも一部を除去することにより、弾性表面波装置を完成させる。
【００４４】
図１４〜図１６は、比較例に係る製造方法において、エッチバックされた後の状態を示す。エッチバックによれば、誘電体層２０の凸部２０ａ１の除去を行うことができる。従って、図１６に示すように、誘電体層２０のうち、電極指１２ａ，１３ａが設けられている領域に位置する部分の表面２０ａは、平坦化することができる。
【００４５】
しかしながら、図１２に示すように、領域Ａ，Ｂにおいては、誘電体層２０の表面２０ａが大きく傾斜した形状となっており、かつ、犠牲層２２の表面２２ａも傾斜した形状となっている。このため、上記のようにエッチバックを行っても、領域Ａ，Ｂにおける誘電体層２０の表面２０ａの傾斜は解消されない。従って、この比較例に係る製造方法では、誘電体層２０の表面２０ａを十分に平坦化することができない。その結果、十分に優れた共振特性やフィルタ特性を有する弾性表面波装置を製造することはできない。また、領域Ａ，Ｂにおいて、誘電体層２０の表面２０ａが大きく傾斜するため、弾性表面波装置が１ポート型弾性表面波共振子である場合、共振周波数と反共振周波数とが所望の周波数からずれてしまうと共に、ＴＣＦが所望の特性からずれてしまうという問題が生じる。また、弾性表面波装置がラダー型の弾性表面波フィルタである場合、ラダー型の弾性表面波フィルタを構成する１ポート型弾性表面波共振子のそれぞれで、誘電体層２０の表面２０ａにおける傾斜の大きさが異なるようになる。このため、ラダー型の弾性表面波フィルタを構成する１ポート型弾性表面波共振子のそれぞれで、所望の周波数からずれる周波数の大きさ、所望のＴＣＦからずれる大きさが異なることになり、所望のフィルタ特性からずれてしまうという問題が生じる。すなわち、比較例に係る製造方法では、所望の周波数特性を有する弾性表面波装置の製造が困難である。
【００４６】
次に、図２１〜図４０を主として参照しながら、本実施形態に係る弾性表面波装置１の製造方法について説明する。
【００４７】
本実施形態に係る弾性表面波装置１の製造方法では、まず、図２１及び図２２に示すように、圧電基板１０の上に第１の導電膜１８を形成する。第１の導電膜１８の形成は、例えば、リフトオフなどの薄膜形成プロセスにより行うことができる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る弾性表面波装置１の製造方法では、図２３〜図２５に示すように、第２の導電膜１９を形成するに先立って、誘電体層２０を形成する。誘電体層２０は、第１の導電膜１８を覆うように圧電基板１０の上に、バイアススパッタリング法により形成する。このように、誘電体層２０をバイアススパッタリング法により形成することにより、誘電体層２０と第１の導電膜１８との間に隙間が形成され難くなる。従って、信頼性の高い弾性表面波装置１を製造することができる。
【００４９】
ここで、本実施形態に係る製造方法では、第２の導電膜１９を形成する前に誘電体層２０を形成する。このため、誘電体層２０をバイアススパッタリング法により形成することにより、誘電体層２０の表面２０ａに凸部２０ａ１は形成されるものの、上述の比較例に係る製造方法のように、誘電体層２０に大きな傾斜は形成されない。
【００５０】
次に、犠牲層を用いたエッチバックにより誘電体層２０の表面２０ａの平坦化を行う。誘電体層２０の表面２０ａに凹凸が存在すると、弾性表面波装置の挿入損失が大きくなるため、誘電体層２０の表面２０ａは平坦であることが求められる。また、誘電体層２０の表面２０ａに凹凸が存在する状態で、誘電体層２０を覆うように保護層２１を形成すると、凹凸の周囲に形成される保護層２１の一部分の厚さが薄くなる。これにより、弾性表面波装置の周波数特性を調整するために保護層２１をエッチングして保護層２１の厚さを調整すると、保護層２１の一部分がエッチングによって除去されてしまい、誘電体層２０の表面２０ａが露出してしまうことになる。この結果、弾性表面波装置の耐湿性などが劣化してしまうことになるため、この点においても、誘電体層２０の表面２０ａは平坦であることが求められる。上述の理由から、誘電体層２０の表面２０ａを平坦にするために、凸部２０ａ１を除去する。具体的には、図２６〜図２８に示すように、まず、誘電体層２０の上に、誘電体層２０を覆うように犠牲層２２を形成する。この犠牲層２２は、例えば、ＢＡＲＣ（Ｂｏｔｔｏｍ  Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）やＴＡＲＣ（Ｔｏｐ  Ａｎｔｉ−Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）などのフォトレジストやＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）などにより形成することができる。
【００５１】
犠牲層２２の形成方法は、特に限定されず、犠牲層２２の材質に応じて適宜選択することができる。犠牲層２２は、例えば、スクリーン印刷などの印刷法により形成することができる。
【００５２】
犠牲層２２の厚さは、誘電体層２０の全体が犠牲層２２により覆われるような厚さであることが好ましい。このため、犠牲層２２は、誘電体層２０の凸部２０ａ１の高さよりも大きな厚さであることが好ましい。
【００５３】
次に、例えば、ドライエッチング法やウエットエッッチング法などの適宜のエッチング方法を用いて、犠牲層２２と、誘電体層２０の一部とを除去する、エッチバックを行う。具体的には、このエッチバック工程において、誘電体層２０の少なくとも凸部２０ａ１を除去する。これにより、図２９〜図３１に示すように、誘電体層２０の表面２０ａを平坦化する。
【００５４】
本実施形態に係る製造方法では、上述のように、比較例に係る製造方法とは異なり、バイアススパッタリング法により誘電体層２０を形成すると、誘電体層２０の表面２０ａに、大きな傾斜は形成されることはなく、エッチバックにより平坦化できる程度の高さの凸部２０ａ１のみが形成される。この結果、比較例に係る製造方法に比べて、犠牲層２２の厚さを薄くすることができる。比較例に係る製造方法では、第２の導電膜１９を形成した後に誘電体層２０を形成するため、本実施形態に係る製造方法に比べて、犠牲層２２の厚さが大きくなる。このため、エッチバックにおけるエッチング時間が長くなり、誘電体層２０の表面２０ａが粗面化されて、表面２０ａに凹凸が形成されてしまうことになる。また、エッチバックにおけるエッチング時間が長くなることにより、誘電体層２０の表面２０ａ内におけるエッチング量のばらつきが生じ、誘電体層２０の表面２０ａを均一に平坦化することが困難となる。一方、本実施形態に係る製造方法では、犠牲層２２の厚さを薄くすることができるため、エッチバックにおけるエッチング時間が短くなり、誘電体層２０の表面２０ａを均一に平坦化することができる。従って、エッチバックにより誘電体層２０の表面２０ａを確実に平坦化することができる。
【００５５】
具体的には、誘電体層２０の表面２０ａの最も低い部分と最も高い部分との距離を、弾性表面波の波長比で０％〜１％程度とすることができる。誘電体層２０の表面２０ａは、平面状、または、正弦曲線状となる。このため、弾性表面波の高次モードによるスプリアスを小さくすることができる。
【００５６】
なお、エッチバック工程において、誘電体層２０と犠牲層２２とのエッチングの選択比は、１：１に近いことが好ましい。具体的には、エッチバック工程において、誘電体層２０と犠牲層２２とのエッチングの選択比は、０．６：１〜１．４：１の範囲内にあることが好ましい。このような選択比にすることにより、誘電体層２０の表面２０ａが所望の平坦性を有するようにすることができる。
【００５７】
次に、図３２〜図３４に示すように、蒸着法やスパッタリング法などの適宜の薄膜形成方法により、誘電体層２０の上に、誘電体層２０を覆うように保護層２１を形成する。このとき、誘電体層２０の表面２０ａが平坦化されているため、保護層２１は均一な厚さを有するように形成される。
【００５８】
次に、図３５〜図３７に示すように、誘電体層２０及び保護層２１のうち、第１の導電膜１８のバスバー１２ｂ, １３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７を構成する部分の上に位置する部分を除去する。この誘電体層２０及び保護層２１の一部分の除去は、ドライエッチング法やウエットエッチング法などの適宜のエッチング法により行うことができる。
【００５９】
次に、図３８〜図４０に示すように、第１の導電膜１８のバスバー１２ｂ, １３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７を構成する部分の上に第２の導電膜１９を成膜することにより、ＩＤＴ電極１１、配線１４，１５及びパッド１６，１７を形成する。これにより、弾性表面波装置１を完成させる。なお、この第２の導電膜１９の形成は、例えば、リフトオフなどの薄膜形成プロセスにより行うことができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る弾性表面波装置１の製造方法では、第２の導電膜１９を形成する前に誘電体層２０を形成し、かつ、誘電体層２０の上に形成した犠牲層２２を用いたエッチバックを行うことにより、誘電体層２０の表面２０ａを確実に平坦化することができる。具体的には、誘電体層２０の表面２０ａの最も低い部分と最も高い部分との距離を、弾性表面波の波長比で０％〜１％程度とすることができる。誘電体層２０の表面２０ａは、平面状、または、正弦曲線状となる。このため、誘電体層２０の表面２０ａに凹凸が形成されることに起因する挿入損失の悪化を効果的に抑制することができると共に、弾性表面波の高次モードによるスプリアスを小さくすることができる。また、誘電体層２０の第２の導電膜１９が形成されている部分の周囲に位置する領域Ａ，Ｂにおいて、誘電体層２０の表面２０ａが大きく傾斜することに起因する、共振周波数や反共振周波数などの周波数特性のずれ、ＴＣＦのずれの発生を抑制することができる。このため、所望の共振特性を有する弾性表面波装置１を製造することができる。また、弾性表面波装置が弾性表面波フィルタや弾性表面波分波器である場合、所望のフィルタ特性を有する弾性表面波装置を製造することができる。
【００６１】
また、誘電体層２０の上に形成される保護層２１を均一な厚さを有するように形成することができる。すなわち、保護層２１に薄い部分が形成され難くなる。従って、弾性表面波装置１の耐湿性などの劣化を抑制することができる。
【００６２】
さらに、比較例に係る製造方法と比較して、本実施形態に係る製造方法では、犠牲層２２の厚さを薄くすることができるため、エッチバックに要する時間を短縮することができる。このため、弾性表面波装置１の製造に要する時間を短くすることができる。それと共に、エッチバックにおけるエッチングにより誘電体層２０の表面２０ａが粗面化されて、表面２０ａに凹凸が形成されることがなくなり、さらに、誘電体層２０の表面２０ａ内におけるエッチング量のばらつきを小さくすることができる。よって、誘電体層２０の表面２０ａの平坦性を高めることができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、ＩＤＴ電極１１のバスバー１２ｂ，１３ｂ、配線１４，１５及びパッド１６，１７の全てが、第１及び第２の導電膜１８，１９により構成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。配線及びパッドの少なくとも一方が第１及び第２の導電膜により形成されていれば、本発明の効果が奏される。すなわち、本発明においては、配線のみ、パッドのみが第１及び第２の導電膜により形成されていてもよい。但し、本発明の効果は、ＩＤＴ電極のバスバーが第１及び第２の導電膜により形成されている場合に特に強く奏されるため、配線及びパッドの少なくとも一方と、バスバーとが第１及び第２の導電膜により構成されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６４】
１…弾性表面波装置
１０…圧電基板
１１…ＩＤＴ電極
１２…第１のくし歯状電極
１３…第２のくし歯状電極
１２ａ，１３ａ…電極指
１２ｂ，１３ｂ…バスバー
１４，１５…配線
１６，１７…パッド
１８…第１の導電膜
１９…第２の導電膜
２０…誘電体層
２０ａ…誘電体層の表面
２０ａ１…誘電体層の表面に形成された凸部
２１…保護層
２２…犠牲層
２２ａ…犠牲層の表面
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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