(57)【要約】  【課題】アルミニウム又はアルミニウムを主とする金属で構成された櫛歯電極１３及び引出配線１５を具える表面弾性波素子を製造する際、引出配線の表面の酸化を低減する。  【解決手段】櫛歯電極及び引出配線を含む基板上に保護膜１７を形成後、この保護膜に外部接続配線を接続するための開口を形成する前に、保護膜を所定厚さｔ１まで薄膜化する。この保護膜薄膜化工程の後であって、外部接続用配線形成用の前記金属膜を形成する工程の前に、構造体表面をクリーニングする工程を設け、かつ、このクリーニング工程にて前記開口１７ａを形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性を有する基板表面にアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする材料から成る櫛歯電極及び引出配線を形成する工程と、これら櫛歯電極及び引出配線を含む基板上に保護膜を形成する工程と、前記保護膜の形成が済んだ構造体上に櫛歯電極の作動空間を確保するカバー部を形成する工程と、前記保護膜の前記カバー部より外側部分に前記引出配線の一部を露出する開口を形成する工程と、前記開口の形成が済んだ構造体上に外部接続用配線形成用の金属膜を形成する工程と、前記金属膜をパターニングして当該外部接続用配線を形成する工程と、を含む表面弾性波素子の製造方法において、
前記保護膜を形成する工程の後であって前記開口を形成する工程の前に、前記保護膜を所定厚さまで薄膜化する保護膜薄膜化工程と、
前記保護膜薄膜化工程の後であって、外部接続用配線形成用の前記金属膜を形成する工程の前に、構造体表面をクリーニングする工程を設け、かつ、このクリーニング工程にて前記開口を形成すること
を特徴とする表面弾性波素子の製造方法。
【請求項２】
前記クリーニング工程は、前記薄膜化した保護膜を除去し、その後、この保護膜の除去により露出された引出配線の表面酸化膜を除去する工程であることを特徴とする請求項１に記載の表面弾性波素子の製造方法。
【請求項３】
前記保護膜はシリコン酸化膜であり、前記所定の厚さは厚くても１０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の表面弾性波素子の製造方法。
【請求項４】
圧電性を有する基板と、この基板表面に設けられアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする材料から成る櫛歯電極及び引出配線と、これら櫛歯電極及び引出配線を含む領域上に形成された保護膜と、前記保護膜の形成が済んだ構造体上に櫛歯電極の作動空間を確保するため設けられたカバー部と、を具える表面弾性波素子の中間体であって、
前記保護膜の少なくとも前記カバー部より外側部分の厚さは、後に当該構造体に対し行われるクリーニング工程にて除去される所定厚さとなっていることを特徴とする中間体。
【請求項５】
前記保護膜はシリコン酸化膜であり、前記所定の厚さは厚くても１０ｎｍであることを特徴とする請求項４に記載の表面弾性波素子の中間体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面弾性波素子の製造方法及びその中間体に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度情報通信社会の進展に伴い、周波数選択手段の１つである表面弾性波素子の重要度が、益々高まっている。この種の素子の一例として、例えば特許文献１に開示された、ウエハレベルパッケージ型の表面弾性波素子がある。
この表面弾性波素子は、圧電性を有する基板と、櫛歯電極と、引出配線と、カバー部と、外部接続用配線と、を含む。カバー部は、櫛歯電極の作動空間を確保するものである。引出配線は、櫛歯電極と外部接続用配線とを接続するための配線である。外部接続用配線は、当該素子を外部の電子機器等に接続する配線である。
【０００３】
この素子は、ウエハレベルパッケージ型であることから、カバー部は、樹脂層例えば永久レジストと呼ばれる樹脂等で構成されている。
また、特許文献１では説明が省略されているが、表面弾性波素子では、一般に、櫛歯電極や引出配線を含む領域上に、これらを保護するための保護膜が設けられる。そして、この保護膜の一部が除去されて引出配線の一部を露出する開口が設けられ、この露出された引出配線の部分に外部接続用配線が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−６６９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の素子では、櫛歯電極及び引出配線はアルミニウムを主とする材料で構成されている。表面弾性波の特性を確保するためには、櫛歯電極及び引出配線はその質量が軽い方が良いためである。一方、櫛歯電極及び引出配線を形成し終えた中間体は、素子を完成させるための種々の後工程に投入される。櫛歯電極や引出配線はアルミニウムを主とする材料で構成されているため酸化され易いことから、この後工程において、櫛歯電極や引出配線の表面の酸化が進む。本出願の発明者によるオージェ分析を用いた調査によれば、櫛歯電極及び引出配線を形成した直後のこれら表面の自然酸化膜の厚さは厚くても１０ｎｍ程度であるのに対し、その後の工程を経た後の厚さは３０ｎｍを越えることが分かっている。
【０００６】
このため、上記の酸化膜を除去せずに外部接続用配線を引出配線に接続した場合、層間抵抗が高くなり、問題になる。これを回避するため、引出配線表面の上記の酸化膜を例えばアルゴンを用いたドライエッチングによって除去することを行うが、酸化膜の厚みが厚いため、ドライエッチング時間が長くかかるという問題、さらに、この長時間のドライエッチングにおいてウエハの変形が生じる等の問題が起こる。
この出願はこのような点に鑑みなされたものであり、従って、この出願の目的は上記問題点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的の達成を図るため、この出願の表面弾性波素子の製造方法の発明によれば、
圧電性を有する基板表面にアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする材料から成る櫛歯電極及び引出配線を形成する工程と、これら櫛歯電極及び引出配線を含む基板上に保護膜を形成する工程と、前記保護膜の形成が済んだ構造体上に櫛歯電極の作動空間を確保するカバー部を形成する工程と、前記保護膜の前記カバー部より外側部分に前記引出配線の一部を露出する開口を形成する工程と、前記開口の形成が済んだ構造体上に外部接続用配線形成用の金属膜を形成する工程と、前記金属膜をパターニングして外部接続用配線を形成する工程と、を含む表面弾性波素子の製造方法において、
前記保護膜を形成する工程の後であって前記開口を形成する工程の前に、前記保護膜を所定厚さまで薄膜化する保護膜薄膜化工程と、
前記保護膜薄膜化工程の後であって、外部接続用配線形成用の前記金属膜を形成する工程の前に、構造体表面をクリーニングする工程を設け、かつ、このクリーニング工程にて前記開口を形成すること
を特徴とする。
【０００８】
また、この出願の表面弾性波素子の中間体の発明によれば、
圧電性を有する基板と、この基板表面に設けられアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする材料から成る櫛歯電極及び引出配線と、これら櫛歯電極及び引出配線を含む領域上に形成された保護膜と、前記保護膜の形成が済んだ構造体上に櫛歯電極の作動空間を確保するため設けられたカバー部と、を具える表面弾性波素子の中間体であって、
前記保護膜の少なくとも前記カバー部より外側部分の厚さは、後に当該構造体に対し行われるクリーニング工程にて除去される所定厚さとなっていることを特徴とする。
【０００９】
なお、上記の製法発明及び中間体の発明を実施するに当たり、前記保護膜を二酸化ケイ素膜（ＳｉＯ２）膜とし、前記所定厚さを１０ｎｍ以下とするのが良い。
【発明の効果】
【００１０】
この出願の製法発明及び中間体の発明によれば、引出配線のうちの外部接続用配線が接続される部分は、外部接続用配線形成用の金属膜を形成する直前の所定のクリーニング工程において初めて露出される。すなわち、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする材料で構成された引出配線のうちの外部配線と接続される部分は、外部接続用配線形成用の金属膜形成工程の直前で初めて露出される。従って、引出配線の酸化を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は、実施形態の製造方法の工程図の一部であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、図１に続く工程図であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は、図２に続く工程図であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、図３に続く工程図であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。この図４は、この出願の中間体の発明の説明図でもある。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、図４に続く工程図であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、図５に続く工程図であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、図６に続く工程図であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、図７に続く工程図であり、（Ａ）図はその平面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照してこの出願の表面弾性波素子の製法と表面弾性波素子の中間体の各発明の実施形態について説明する。なお、説明に用いる各図はこれらの発明を理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分については同一の番号を付して示し、その説明を省略する場合もある。また、以下の説明中で述べる構造例、使用部材等は、この発明の範囲内の好適例に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００１３】
１． 製造方法の実施形態
図１〜図８は、実施形態の製造方法を説明する工程図である。いずれの図も、該当する工程での素子の様子を、（Ａ）図では平面図により、（Ｂ）図では（Ａ）図中のＰ−Ｐ線に沿う断面図により、示してある。
【００１４】
この実施形態の製造方法では、先ず、圧電性を有する基板１１を用意する。基板１１としては、水晶、タンタル酸リチウム等の表面弾性波素子製造に使用できる任意好適な基板を用いることができる。基板１１は、単体基板に限られず、中間層等を有するものでも良い。
次に、この基板１１の主表面に、櫛歯電極１３及び引出配線１５を形成する(図１)。これら櫛歯電極１３及び引出配線１５の構成材料は、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする材料である。
なお、この実施形態では、表面弾性波素子として、入力側の櫛歯電極と出力側の櫛歯電極とを具えたものを示しているが、例示に過ぎず、素子構造はこれに限られず任意のものとできる。
【００１５】
次に、これら櫛歯電極１３及び引出配線１５を含む基板１１上に、保護膜１７を形成する（図２）。保護膜１７としては、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）またはシリコン酸化膜とシリコン窒化膜（ＳｉＮ）との積層膜等、任意好適なものを用いることができる。保護膜１７を設ける目的は、櫛歯電極１３及び引出配線１５の保護と、表面弾性波素子に要求される周波数を所望値に調整するためである。従って、保護膜の膜厚はある程度の制約を受けるので、当初から所定の薄い厚さ（例えば１０ｎｍ程度の厚さ）に薄くすることは難しい。保護膜１７の厚さは、典型的には、１０ｎｍよりも厚い例えば２０〜３０ｎｍ程度である。
【００１６】
次に、保護膜１７を所定の平面形状にパターニングする。所定の平面形状とは、櫛歯電極１３及び引出配線１５の所定部分を覆うことができ、かつ、素子設計に応じた形状である。ただし、このパターニングの際に、従来では引出配線１５の外部配線が接続される部分を露出する開口を保護膜１７に設けていたが、この発明の製法では開口は設けない。すなわち、この発明では、保護膜のパターニングにおいては、開口を設ける最終処理までせずに保護膜１７が所定厚さｔ１で残る程度に保護膜を薄膜化する工程を実施する（図３）。保護膜１７の所定の厚さｔ１とは、この工程以後に行われる工程で引出配線の酸化を防止でき、かつ、後に行う外部配線を形成する工程の前での素子のクリーニング工程（詳細は後述する）において、保護膜を除去できる程度の厚さのことである。
【００１７】
このような薄膜化工程を設ける理由は次の通りである。すなわち、発明者の実験によれば、保護膜を薄膜化しないで保護膜に従来のように開口を形成した場合、開口から露出する引出配線部分の表面には、その後の製造工程にて３０ｎｍ程度の厚さの酸化膜が生じてしまう。これに対し、保護膜を薄膜化して引出配線上に残した場合、引出配線表面の酸化膜の厚さは１０ｎｍ程度に抑えることができる。そして、引出配線の表面の酸化膜が厚さ１０ｎｍ程度の酸化膜であり、かつ、薄膜化した保護膜の厚さが所定厚さｔ１程度であるならば、引出配線に接続する外部配線形成用の金属膜を形成する前に引出配線表面の酸化膜を除去するために構造体に対し行う例えばアルゴンガスを用いたドライエッチング工程中において、所定厚さｔ１の保護膜は確実に除去でき、かつ、その下の引出配線１５表面の酸化膜も除去できることが判明している。なぜなら、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とする金属で構成した引出配線の表面酸化膜のドライエッチングレートに対し、保護膜１７の同エッチングレートは少なくとも３倍は早いため、クリーニング工程を利用して保護膜の除去と引出配線表面の酸化膜の除去を併せて行えるのである。そして、所定の厚さｔ１は、発明者の経験によれば、１０ｎｍ程度が良いことが分かっている。
【００１８】
保護膜１７を所定厚さｔ１に薄膜した試料表面に、櫛歯電極１３の作動空間を確保するカバー部１９を形成する（図４）。このカバー部１９は例えば永久レジストと称される感光性樹脂を用いる等により、例えば特許文献１に開示の方法で形成できる。
【００１９】
次に、この試料に対し、クリーニング工程を実施する。すなわち、引出配線表面の酸化膜を除去するためのクリーニング工程を実施する。ただし、この発明の場合は、このクリーニング工程において、先ず、所定厚さｔ１に薄膜化した保護膜１７を除去し、その後、この下の引出配線の表面に在る酸化膜を除去する。薄膜化した保護膜の厚さが所定厚さｔ１であること、かつ、この保護膜を残していたため引出配線の表面の酸化膜の厚さが厚くならずに薄いこと、及び、保護膜と引出配線表面の酸化膜とのエッチング選択比の違いが保護膜＞＞酸化膜であることから、これら膜のエッチングは所望の通りに進む。従って、試料には、カバー部１９より外側部分に引出配線の一部分を露出する開口１７ａを形成できると共に、開口から露出した引出配線１５の表面のクリーニングも行われる（図５）。
【００２０】
この開口の形成が済んだ構造体上に外部接続用配線形成用の金属膜２１を形成する（図６）。外部接続用配線形成用の金属膜２１としては、任意好適なもの、例えば銅（Ｃｕ）薄膜又は銅薄膜とチタン薄膜の積層膜を例えばスパッタ法により形成する。
【００２１】
次に、この金属膜２１を所定形状にパターニングして外部接続配線２１ａを形成する（図７）。なお、この実施形態の場合、外部接続用配線の一部としてバンプ２１ｂを形成する（図８）。
【００２２】
この発明の表面弾性波素子の製造方法によれば、保護膜を後に行われるクリーニング工程でのエッチング時に除去できる程度に残存させて引出配線の不要な酸化を防止できるという効果が得られる。しかも、残存させた保護膜はクリーニングに必要な時間内で除去できるので、ウエハの変形が生じることもないという効果も得られる。
なお、保護膜の薄膜化工程は、保護膜のエッチング時間を制御することで行っても良く、または、保護膜を例えば下層側からシリコン酸化膜とシリコン窒化膜との積層膜としておいて、両者の選択比の違いによって、シリコン窒化膜のみを除去して保護膜を薄膜化する方法でも良く、他の任意の方法を用いることができる。
【００２３】
２． 表面弾性波素子の中間体の実施形態
この出願では、表面弾性波素子の中間体も主張する。その実施形態について、上記の製法発明の説明で用いた図４を参照して説明する。
この発明に係る中間体３０は、図４に示したように、圧電性を有する基板１１と、この基板１１の表面に設けられアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする材料から成る櫛歯電極１３及び引出配線１５と、これら櫛歯電極及び引出配線を含む基板上に形成された保護膜１７と、前記保護膜の形成が済んだ構造体上に櫛歯電極の作動空間を確保するため設けられたカバー部１９と、を具える．さらに、保護膜１７の少なくともカバー部１９より外側部分の厚さは、後に当該構造体に対し行われるクリーニング工程にて除去される所定厚さｔ１となっている。
【００２４】
この中間体３０によれば、中間体３０まで形成が済んだウエハを外部に販売する等を行う場合に、引出配線の表面の酸化を防止した状態で当該販売を行うことができる等の効果が得られる。この中間体を購入した購入先では、上記のクリーニング工程から工程を実施することで、所望の表面弾性波素子を製造できる。
【符号の説明】
【００２５】
１１：圧電性を有する基板、            １３：櫛歯電極
１５：引出配線、                      １７：保護膜
ｔ１：薄膜化した保護膜の所定の厚さ、  １７ａ：開口
１９：カバー部、                      ２１：外部接続配線形成用の金属膜
２１ａ：外部接続用配線、              ２１：バンプ
３０：表面弾性波素子の中間体
【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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