(57)【要約】  無機誘電体材料からなる層間絶縁膜を用いており、層間絶縁膜上の配線のクラックや断線が生じ難い、弾性波装置を提供する。  圧電基板２上に複数のＩＤＴ電極が設けられており、複数のＩＤＴ電極を電気的に接続している複数の配線と、を備え、複数の配線が、第１の配線１１及び第２の配線１２とを有し、第１の配線１１の一部を被覆するように無機誘電体材料からなる層間絶縁膜１３が設けられており、第２の配線１２の一部が、第１の配線１１の一部と層間絶縁膜１３を介して立体交差しており、立体交差部分Ｂにおいて、第２の配線１２が層間絶縁膜１３の外側の領域から層間絶縁膜１３上に至っている部分において、圧電基板２上に設けられており、平面視したときに、第２の配線１２と少なくとも一部が重なるように、かつ層間絶縁膜１３内に至るように第１の補助配線電極１４，１５が設けられている、弾性波装置１。
2016063738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられた複数のＩＤＴ電極と、
前記圧電基板上に設けられており、前記複数のＩＤＴ電極を電気的に接続している複数の配線と、を備え、
前記複数の配線が、第１の配線と、前記第１の配線とは異なる電位に接続される第２の配線とを有し、
前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部を被覆するように設けられており、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜をさらに備え、
前記第２の配線の一部が、前記第１の配線の一部と前記層間絶縁膜を介して立体交差しており、
前記立体交差している部分において、前記層間絶縁膜の外側の領域から前記層間絶縁膜が設けられている領域に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域で前記第２の配線の下面に積層されており、前記層間絶縁膜が設けられている領域で、前記層間絶縁膜及び前記第２の配線の下方に位置している、第１の補助配線電極をさらに備える、弾性波装置。
【請求項２】
前記第１の補助配線電極が、前記立体交差している部分において、前記第１の配線の一方側及び他方側の双方に設けられている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記層間絶縁膜が、前記第１の配線の一方側及び他方側に位置している第１及び第２の側面を有し、前記第１の側面及び前記第２の側面が、上方にいくにつれて、前記層間絶縁膜の中央に位置するように傾斜している傾斜面とされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との界面が前記層間絶縁膜に近づくにつれて、上方にいくように傾斜しており、
前記層間絶縁膜の前記第１及び第２の側面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度が、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との前記界面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度よりも大きくされている、請求項１または２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記第１の補助配線電極の前記第２の配線が積層されている部分における表面粗さが、前記第１の補助配線電極の前記層間絶縁膜により被覆されている部分における表面粗さよりも大きい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記第１の補助配線電極の前記第２の配線と接触する部分が、Ｃｕを含むＡｌ合金層であり、ＣｕＡｌ２金属間化合物からなる凸部を有する、請求項４に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記第１の配線が延びる方向に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において前記第１の配線に積層されており、前記層間絶縁膜上に至っており、前記第２の配線とは隔てられている、第２の補助配線電極をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面の前記傾斜角度が、５０°以下である、請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面が、傾斜角度が相対的に大きい下方側面部と、傾斜角度が相対的に小さい上方側面部とを有する、請求項３または７に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の誘電体材料層上に積層された第２の誘電体材料層とを有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記層間絶縁膜が第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料と異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の誘電体材料層とを有し、前記第１の誘電体材料層の側面が前記下方側面部を構成しており、前記第２の誘電体材料層の側面が前記上方側面部を構成している、請求項８に記載の弾性波装置。
【請求項１１】
前記圧電基板上に設けられており、前記ＩＤＴ電極が臨む中空部を形成するために前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられた支持部材と、
前記中空部を封止するために前記支持部材上に設けられた蓋材とをさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１２】
前記支持部材が少なくとも１つの前記立体交差している部分上に至るように設けられている、請求項１１に記載の弾性波装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性波装置の製造方法であって、
前記圧電基板上に、前記ＩＤＴ電極を形成する工程と、
前記圧電基板上に前記第１の補助配線電極を形成する工程と、
前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部及び前記第１の補助配線電極の一部を覆うように前記層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜において前記第１の配線と交差する方向に延びるように、前記圧電基板上に前記第２の配線を形成する工程とを備える、弾性波装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１の補助配線電極の形成を、フォトリソグラフィー−エッチング法により行なう、請求項１３に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１５】
前記層間絶縁膜の形成を前記層間絶縁膜のドライエッチングにより行なう、請求項１４に記載の弾性波装置の製造方法。
【請求項１６】
前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の無機誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料とは異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の無機誘電体材料層とを有し、前記第１の無機誘電体材料層及び前記第２の無機誘電体材料層をエッチング法により形成するにあたり、前記第１の無機誘電体材料層のエッチング速度を、前記第２の無機誘電体材料層のエッチング速度よりも高くする、請求項１５に記載の弾性波装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電基板上に複数の配線が立体交差している部分を有する弾性波装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機のデュプレクサなどに弾性波装置が広く用いられている。この種の弾性波装置では、圧電基板上において、かなりの数の配線が引き回されている。そこで、下記の特許文献１に記載のように、圧電基板上において、配線同士を無機絶縁膜を介して立体交差させた構造が知られている。特許文献１では、圧電基板上にＩＤＴ電極及び立体交差部分を有する配線が形成されている。また、圧電基板上に樹脂からなる支持部材及び蓋材が積層されて、中空部分が構成されている。【０００３】
他方、下記の特許文献２では、圧電基板上に、ＩＤＴ電極と、立体交差部分を有する配線とが設けられている。そして、樹脂からなる支持部材が立体交差部分を被覆しないように、立体交差部分が支持部材に設けられた開口に露出されている。【０００４】
下記の特許文献３には、基板上に、樹脂からなる層間絶縁膜を有する配線の立体交差部分が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１４１８５２号公報
【特許文献２】ＷＯ２００９／１１６２２２
【特許文献３】特開２００９−１８２４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の弾性波装置では、立体交差部分において、無機絶縁膜上の凹凸や下方の配線の凹凸により、無機絶縁膜上の配線にクラックや断線が生じたりするおそれがあった。また、樹脂からなる支持部材と圧電基板との線膨張係数差により、上記無機絶縁膜上の配線に大きな熱応力が生じやすいという問題もあった。【０００７】
他方、特許文献２では、立体交差部分が樹脂からなる支持部材に被覆されていない。従って、上記熱応力を緩和することができる。しかしながら、設計の自由度が低くなり、小型化が困難となる。また、無機絶縁膜上の配線におけるクラックや弾性不良がやはり生じるおそれがあった。【０００８】
特許文献３に記載の立体交差部分では、層間絶縁膜が樹脂からなる。そのため、層間絶縁膜表面が丸みを帯びている。よって、上方の配線のクラックや断線は生じ難い。【０００９】
しかしながら、樹脂からなる層間絶縁膜では、やはり圧電基板と樹脂との線膨張係数差が大きいため、絶縁層上の配線に大きな熱応力が生じやすいという問題があった。【００１０】
本発明の目的は、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜を用いており、層間絶縁膜上の配線のクラックや断線が生じ難い、弾性波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る弾性波装置は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられた複数のＩＤＴ電極と、前記圧電基板上に設けられており、前記複数のＩＤＴ電極を電気的に接続している複数の配線と、を備え、前記複数の配線が、第１の配線と、前記第１の配線とは異なる電位に接続される第２の配線とを有し、前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部を被覆するように設けられており、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜をさらに備え、前記第２の配線の一部が、前記第１の配線の一部と前記層間絶縁膜を介して立体交差しており、前記立体交差している部分において、前記層間絶縁膜の外側の領域から前記層間絶縁膜が設けられている領域に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域で前記第２の配線の下面に積層されており、前記層間絶縁膜が設けられている領域で、前記層間絶縁膜及び前記第２の配線の下方に位置している、第１の補助配線電極をさらに備える。【００１２】
本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、前記第１の補助配線電極が、前記立体交差している部分において、前記第１の配線の一方側及び他方側の双方に設けられている。この場合には、第１の配線の一方側及び他方側の双方において、第２の配線のクラックや断線不良を効果的に抑制することができる。【００１３】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が、前記第１の配線の一方側及び他方側に位置している第１及び第２の側面を有し、前記第１の側面及び前記第２の側面が、上方にいくにつれて、前記層間絶縁膜の中央に位置するように傾斜している傾斜面とされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との界面が前記層間絶縁膜に近づくにつれて、上方にいくように傾斜しており、前記層間絶縁膜の前記第１及び第２の側面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度が、前記第１の補助配線電極と前記第２の配線との前記界面の前記圧電基板の上面に対する傾斜角度よりも大きくされている。この場合には、第２の配線のクラックや断線不良をより効果的に抑制することができる。【００１４】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記第１の補助配線電極の前記第２の配線が積層されている部分における表面粗さが、前記第１の補助配線電極の前記層間絶縁膜により被覆されている部分における表面粗さよりも大きい。この場合には、層間の密着強度を効果的に高めることができる。【００１５】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記第１の補助配線電極の前記第２の配線と接触する部分が、Ｃｕを含むＡｌ合金層であり、ＣｕＡｌ２金属間化合物からなる凸部を有する。この場合には、表面粗さを効果的に高めることができる。【００１６】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記第１の配線が延びる方向に延ばされており、前記層間絶縁膜の外側の領域において前記第１の配線に積層されており、前記層間絶縁膜上に至っており、前記第２の配線とは隔てられている、第２の補助配線電極がさらに備えられている。この場合には、第１の配線のエッチング等による影響を緩和することができ、配線抵抗の増加を抑制することができる。【００１７】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面の前記傾斜角度が、５０°以下である。この場合には、第２の配線のクラックや断線をより効果的に抑制することができる。【００１８】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記層間絶縁膜の前記第１，第２の側面が、傾斜角度が相対的に大きい下方側面部と、傾斜角度が相対的に小さい上方側面部とを有する。【００１９】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の誘電体材料層上に積層された第２の誘電体材料層とを有する。【００２０】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が第１の無機誘電体材料からなる第１の誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料と異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の誘電体材料層とを有し、前記第１の誘電体材料層の側面が前記下方側面部を構成しており、前記第２の誘電体材料層の側面が前記上方側面部を構成している。【００２１】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記圧電基板上に設けられており、前記ＩＤＴ電極が臨む中空部を形成するために前記ＩＤＴ電極を囲むように設けられた支持部材と、前記中空部を封止するために前記支持部材上に設けられた蓋材とがさらに備えられている。【００２２】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、前記支持部材が少なくとも１つの前記立体交差している部分上に至るように設けられている。【００２３】
本発明に係る弾性波装置の製造方法は、本発明に従って構成されている弾性波装置を得るものであり、前記圧電基板上に、前記ＩＤＴ電極を形成する工程と、前記圧電基板上に前記第１の補助配線電極を形成する工程と、前記圧電基板上において、前記第１の配線の一部及び前記第１の補助配線電極の一部を覆うように前記層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜において前記第１の配線と交差する方向に延びるように、前記圧電基板上に前記第２の配線を形成する工程とを備える。【００２４】
本発明に係る弾性波装置の製造方法のある特定の局面では、前記第１の補助配線電極の形成を、フォトリソグラフィー−エッチング法により行なう。【００２５】
本発明に係る弾性波装置の製造方法の別の特定の局面では、前記層間絶縁膜の形成を前記層間絶縁膜のドライエッチングにより行なう。【００２６】
本発明に係る弾性波装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、前記層間絶縁膜が、第１の無機誘電体材料からなる第１の無機誘電体材料層と、前記第１の無機誘電体材料とは異なる第２の無機誘電体材料からなる第２の無機誘電体材料層とを有し、前記第１の無機誘電体材料層及び前記第２の無機誘電体材料層をエッチング法により形成するにあたり、前記第１の無機誘電体材料層のエッチング速度を、前記第２の無機誘電体材料層のエッチング速度よりも高くする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る弾性波装置及びその製造方法によれば、無機誘電体材料を用いた配線の立体交差部分において、第２の配線のクラックや断線不良を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を拡大して示す部分切欠き平面図及び図１（ａ）中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図及びその圧電基板上の電極構造を示す模式的平面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を示す正面断面図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を示す正面断面図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図５（ａ）中のＩＩ−ＩＩ線に沿う部分の断面図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図６（ａ）中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う部分の断面図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図７（ａ）中のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分の断面図である。
【図８】図８は、本発明の第７の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００３０】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００３１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図及び圧電基板上の電極構造を示す模式的平面図である。図２（ｂ）では、図２（ａ）中の蓋材５及びバンプ８ａ，８ｂを除去した構造が模式的に平面図で示されている。また、図２（ａ）は、図２（ｂ）中のＡ−Ａ線に沿う部分における弾性波装置１の断面を示している。
【００３２】
弾性波装置１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３などの圧電単結晶からなる。圧電基板２は、圧電セラミックスからなるものであってもよい。
【００３３】
圧電基板２上に、少なくとも１つのＩＤＴ電極３が設けられている。実際には、複数のＩＤＴ電極が設けられて、弾性波フィルタが構成されている。図２（ｂ）においては、ＩＤＴ電極及び反射器が構成されている部分を、Ｘを矩形の枠で囲んだ記号で略図的に示している。
【００３４】
より具体的には、圧電基板２上に、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａや複数の弾性波共振子９ｂが設けられている。縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａでは、３個のＩＤＴ電極が弾性波伝搬方向に沿うように設けられている。この３個のＩＤＴ電極が設けられている領域の両側に反射器が設けられている。すなわち、縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａは、３ＩＤＴ型の縦結合共振子型弾性波フィルタである。複数の弾性波共振子９ｂは、それぞれ、ＩＤＴ電極の両側に反射器が設けられている、１ポート型共振子である。
【００３５】
これらの１ポート型弾性波共振子９ｂや縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａが、配線電極１０により相互に電気的に接続されている。
【００３６】
また、小型化を図るために、破線で示す立体交差部分Ｂが複数設けられている。弾性波装置１の特徴は、この配線の立体交差部分Ｂの構造にある。
【００３７】
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、立体交差部分Ｂを拡大して示す部分切欠き平面図及び図１（ａ）中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【００３８】
立体交差部分Ｂでは、第１の配線１１と、第２の配線１２とが、層間絶縁膜１３を介して立体交差している。より具体的には、圧電基板２上に、第１の配線１１が第１の方向に延ばされている。ここで第１の方向とは、立体交差部分Ｂにおいて、第１の配線１１が延びる方向をいうものとする。なお、第２の配線１２は、第１の配線１１と異なる電位に接続される。
【００３９】
第１の配線１１を被覆するように、無機誘電体材料からなる層間絶縁膜１３が設けられている。この層間絶縁膜１３上において、第１の方向と直交する方向である第２の方向に延びる第２の配線１２が設けられている。従って、層間絶縁膜１３を介して第１の配線１１と第２の配線１２との間の絶縁が図られている。
【００４０】
なお、立体交差部分において第２の配線が延びる方向が第２の方向である。そして、この第２の方向は、第１の方向と交差する方向であればよく、直交する方向には限定されない。
【００４１】
本実施形態の特徴は、この立体交差部分Ｂにおいて、第１の補助配線電極１４，１５が設けられていることにある。
【００４２】
第１の補助配線電極１４，１５は、圧電基板２上に設けられており、第２の方向に延びている。第１の配線１１の一方側に第１の補助配線電極１４が、他方側に第１の補助配線電極１５が設けられている。
【００４３】
第１の補助配線電極１４は、第２の方向において層間絶縁膜１３の外側の領域から層間絶縁膜１３が設けられている領域に至るように配置されている。第１の補助配線電極１５も、第２の方向において、層間絶縁膜１３が設けられている部分よりも外側の領域から、層間絶縁膜１３が設けられている領域に至るように配置されている。もっとも、第１の補助配線電極１４，１５の内側端１４ａ，１５ａは、第１の配線１１と層間絶縁膜１３を介して隔てられている。なお、内側端とは、層間絶縁膜１３の中心側に位置している端部とする。
【００４４】
層間絶縁膜１３は、図１（ｂ）に示すように、上面１３ａと、第１，第２の側面１３ｂ，１３ｃとを有する。ここで、第１の側面１３ｂ及び第２の側面１３ｃは、上方にいくにつれて、層間絶縁膜１３の中央側に向かうように傾斜している傾斜面とされている。
【００４５】
第１の配線１１及び第２の配線１２は、図２（ｂ）に示した弾性波共振子９ｂや縦結合共振子型弾性波フィルタ９ａを構成しているＩＤＴ電極３に電気的に接続されている。
【００４６】
上記第１の配線１１は、上記ＩＤＴ電極と、好ましくは、同時にかつ同じ材料で形成することが望ましい。それによって製造工程の簡略化を図り得る。この第１の配線１１及びＩＤＴ電極を形成する金属材料については特に限定されない。Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｉ、ＣｒまたはＭｏなどの金属が用いられ得る。また、金属は、純金属に限らず、合金であってもよい。さらに、ＩＤＴ電極及び第１の配線１１は、１つの金属層により形成されてもよく、複数の金属層を積層してなる積層金属膜であってもよい。
【００４７】
また、第１の補助配線電極１４，１５もまた、第１の配線１１及びＩＤＴ電極と同じ材料で同じプロセスで形成することが好ましい。
【００４８】
本実施形態では、第１の配線１１及び第１の補助配線電極１４，１５は、最上部にＡｌＣｕ層を有する積層金属膜からなる。より具体的には、圧電基板上にＴｉ膜及びＡｌＣｕ層を積層した構造を有する。上記第１の配線１１、ＩＤＴ電極及び第１の補助配線電極１４，１５は、蒸着やスパッタリングなどの薄膜形成法により形成することができる。好ましくは、このような成膜法により金属膜を成膜した後、エッチングすることにより、所定の形状のＩＤＴ電極、第１の配線１１及び第１の補助配線電極１４，１５を形成することが望ましい。
【００４９】
層間絶縁膜１３は、無機誘電体材料からなる。このような材料としては、無機誘電体材料である限り特に限定されないが、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化タンタル、酸化チタン、窒化チタン、アルミナなどを用いることができる。本実施形態では、層間絶縁膜１３は酸化ケイ素からなる。
【００５０】
上記層間絶縁膜１３は、スパッタリングや蒸着などの成膜方法により絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィー−エッチング法によりパターニングすることにより得られる。エッチング法は特に限定されず、ドライエッチングまたはウェットエッチングなどを無機誘電体材料の種類に応じて選択すればよい。
【００５１】
好ましくは、フォトレジストを形成した後に、エッチングに先立って、熱処理を施すことが望ましい。それによってフォトレジストの断面形状が丸みを帯びるため、ドライエッチングにより、レジストの丸みを帯びた断面形状をパターニング後の層間絶縁膜１３に転写することができる。
【００５２】
そして、上記層間絶縁膜１３を形成した後に、第２の配線１２を形成する。第２の配線１２は、本実施形態では、Ｔｉ、ＡｌＣｕ及びＰｔの積層膜からなる。第２の配線１２を構成する材料については特に限定されず、第１の配線１１と同様の金属材料を用いることができる。また第２の配線１２についても、単層であってもよく、複数の金属層を積層してなる積層金属膜であってもよい。
【００５３】
また、第２の配線１２の形成についても、フォトリソグラフィー−エッチング法を用いることが望ましい。この場合のエッチング法についても特に限定されないが、好ましくは、後述するように、アルカリ系の現像液を用いてエッチングすることが望ましい。
【００５４】
本実施形態の弾性波装置１では、立体交差部分Ｂにおいて、上記第１の補助配線電極１４，１５が設けられているため、層間絶縁膜１３上における第２の配線１２のクラックや断線が生じ難い。第１の補助配線電極１４，１５が設けられていない場合、層間絶縁膜１３の上面は、第１の配線１１が設けられている部分の上方と、その第２の方向外側とで、高さが異なることとなる。すなわち、第１の配線１１が設けられている部分の直上では、層間絶縁膜１３の厚みが厚く、第２の方向において、第１の配線１１が設けられている領域の外側では、層間絶縁膜１３の高さが相対的に低くなり、両者の間に段差が生じる。そのため、この段差上において、第２の配線１２にも段差が生じ、熱衝撃が加わった際などにおいて、該段差において第２の配線にクラックが生じたり、断線が生じるおそれがある。
【００５５】
これに対して、本実施形態では、第１の補助配線電極１４，１５の内側端１４ａ，１５ａが層間絶縁膜１３の内部に至るように設けられているため、層間絶縁膜１３の上面１３ａが、第１の配線１１の上部と、その第２の方向外側部分とであまり変化しない。そのため、図１（ｂ）の矢印Ｃ１，Ｃ２で示す部分付近における第２の配線１２のクラックや断線を確実に抑制することができる。
【００５６】
また、第２の配線１２の層間絶縁膜１３が設けられている部分の上方に位置している部分の上面１２ａと、外側領域における第２の配線１２の上面１２ｂとの間には、高さＨの段差が生じているが、第１の補助配線電極１４，１５が設けられているため、この段差の高さＨを、第１の補助配線電極１４，１５の厚み分だけ小さくすることができる。それによっても、上記段差付近におけるクラックや断線を抑制することができる。
【００５７】
なお、前述した特許文献３では、層間絶縁膜が樹脂からなるため、層間絶縁膜上面が曲面状となり、その上に形成される第２の配線におけるクラックや断線は生じ難い。これに対して、無機絶縁膜により層間絶縁膜を形成した場合、従来、層間絶縁膜の上面の凹凸により、上に形成される第２の配線において、熱衝撃等が加わるとクラックや断線が生じがちであった。本発明は、このような無機絶縁膜からなる層間絶縁膜を用いた構成における課題を解決するためになされたものであり、解決手段として上記第１の補助配線電極１４，１５を設けたことに特徴を有する。
【００５８】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に戻り、弾性波装置１は、上記立体交差部分Ｂを有することを特徴とし、その他の構造については、従来より周知の弾性波装置と同様に構成されている。すなわち、圧電基板２上に端子電極６ａ〜６ｇが設けられている。この端子電極６ａ〜６ｇ上に、樹脂からなる支持部材４が設けられている。この支持部材４を貫通するように図２（ａ）に示すアンダーバンプメタル層７ａ，７ｂが設けられている。また、支持部材４上に、中空部を形成するための蓋材５が接合されている。蓋材５は、第１の合成樹脂層５ａと第２の合成樹脂層５ｂとを積層した構造を有する。もっとも、蓋材５は、単一の樹脂層により形成されていてもよく、あるいは樹脂以外の材料で形成されていてもよい。アンダーバンプメタル層７ａ，７ｂは蓋材５を貫き、蓋材５の外表面に至っている。そして、アンダーバンプメタル層７ａ，７ｂ上に、バンプ８ａ，８ｂが接合されている。
【００５９】
弾性波装置１では、圧電基板２と、支持部材４と蓋材５とにより、ＩＤＴ電極３が臨む中空部が構成されている。すなわち、いわゆるウェハレベルパッケージ構造（ＷＬＰ構造）の弾性波装置１が構成されている。
【００６０】
以下、図３〜図８を参照して、本発明の他の実施形態の弾性波装置を説明するが、以下においては、要部となる立体交差部分のみを説明することとする。立体交差部分以外の構成については上記第１の実施形態の説明を援用することにより省略する。
【００６１】
図３は、本発明の第２の実施形態の弾性波装置における立体交差部分を示す正面断面図である。
【００６２】
圧電基板２上に第１の配線１１、第１の補助配線電極１４，１５が形成されている。また、層間絶縁膜１３が第１の配線１１を覆うように形成されている。第１の補助配線電極１４，１５の内側端１４ａ，１５ａは第１の実施形態と同様に、層間絶縁膜１３が設けられている領域に至るように形成されている。そして、層間絶縁膜１３を覆うように、第２の方向に延びる第２の配線１２が設けられている。
【００６３】
第１の補助配線電極１４，１５と、第２の配線１２との界面は、層間絶縁膜１３に近づくにつれて上方にいくように傾斜している。
【００６４】
第２の実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図３における層間絶縁膜１３の第２の方向外側に位置している第１の側面１３ｂの傾斜角度Ｘ１が、第１の補助配線電極１４と第２の配線１２との界面の傾斜部分の傾斜角度Ｘ２よりも大きいことにある。それによって、図３の矢印Ｃ３で示すように、第２の配線１２の上面における段差部における変化をゆるやかにすることが可能とされている。従って、矢印Ｃ３で示す部分におけるクラックや断線を抑制することができる。なお、第１の配線１１の他方側においても、層間絶縁膜１３の第２の側面１３ｃの傾斜角度が、第１の補助配線電極１５と第２の配線１２との界面の傾斜部分の傾斜角度よりも大きくなっている。従って、第１の補助配線電極１４側と同様に、第２の配線１２の上面における段差部における変化をゆるやかにすることが可能とされている。第１，第２の側面１３ｂ，１３ｃの傾斜角度は５０°以下であることが好ましい。それによって、第２の配線１２のクラックや断線を効果的に抑制することができる。
【００６５】
このような構造は、第２の配線１２をパターニングする際のエッチング用現像液により、第１の補助配線電極１４，１５の最上部の層をエッチングすることにより達成し得る。例えば、第１の補助配線電極１４，１５の表層がＡｌまたはＡｌＣｕ合金などのＡｌを主体とする材料である場合、アルカリ系の現像液を用いてエッチングすることが望ましい。それによって、第１の補助配線電極１４，１５の表層がエッチングされ、第２の配線１２と第１の補助配線電極１４，１５との界面の上記傾斜部分の傾斜角度Ｘ２を、傾斜角度Ｘ１よりも小さくすることができる。
【００６６】
図４は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を示す正面断面図である。第３の実施形態では、第１の補助配線電極１４，１５の第２の配線１２と接触する面の表面粗さが、第１の補助配線電極１４，１５の層間絶縁膜１３で被覆されている領域における上面の表面粗さよりも粗くされている。従って、第１の補助配線電極１４，１５と第２の配線１２との密着性を高めることができる。その他の構成は、第３の実施形態は第１の実施形態と同様である。従って、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００６７】
第３の実施形態では、第２の配線１２が積層される部分において、第１の補助配線電極１４，１５の上面の表面粗さが相対的に粗くされている。すなわち、凸部Ｄが複数形成されている。これらの凸部は、様々な方法で形成することができる。好ましくは、第１の補助配線電極１４，１５及び層間絶縁膜１３を形成した後にエッチングを施すことにより形成することができる。例えば、第１の補助配線電極１４，１５の上面がＣｕを含むＡｌ系合金である場合、アルカリ性現像液によりエッチングすることが望ましい。その場合、ＣｕＡｌ２金属間化合物からなる凸部Ｄが形成される。これは、ＣｕＡｌ２金属間化合物を含む層と、Ａｌ−α固溶体からなる層とで、アルカリに対するエッチング速度が異なるためである。それによって、第１の補助配線電極１４，１５の上面に上記凸部Ｄを設けることができ、表面粗さを高めることができる。
【００６８】
なお、Ａｌ−Ｃｕ合金に限らず、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ合金などのＣｕを含む他のＡｌ系合金を用いた場合にも同様の効果が得られる。
【００６９】
第３の実施形態の弾性波装置では、凸部Ｄが形成されることにより、第１の補助配線電極１４，１５と第２の配線１２との密着強度が高められ、第２の配線１２の剥がれを抑制することができる。さらに接触面積が高くなるため、第１の補助配線電極１４，１５と第２の配線１２との間の電気的な接触抵抗を低くすることができる。加えて、Ａｌを主体とする表層の酸化層の影響を受け難くなり、それによっても、上記接触抵抗を低めることができる。
【００７０】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る立体交差部分の部分切欠き平面図及び図５（ａ）中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【００７１】
図５（ａ）から明らかなように、ＩＩ−ＩＩ線に沿う面は、前述した第１の方向に延びる断面である。本実施形態においては、第１の方向において、層間絶縁膜１３の外側から層間絶縁膜１３上に至るように、第２の補助配線電極２１，２２が設けられている。第２の補助配線電極２１，２２は、第２の配線１２と隔てられている。その他の構成は、本実施形態は、第１の実施形態と同様である。従って、第２の配線１２が延びる第２の方向においては、図１（ｂ）に示した構造と同様の構造を有し、同様の作用効果を有する。
【００７２】
第４の実施形態では、第１の方向において、第２の補助配線電極２１，２２が、第１の配線１１に被覆されている部分から層間絶縁膜１３の上面に至るように設けられている。従って、第１の配線１１における配線抵抗を低めることができる。特に、図５（ｂ）に示すように、第１の配線１１が層間絶縁膜１３の形成後にエッチングに晒されると、第１の配線１１の膜厚が、層間絶縁膜１３で被覆されていない部分において薄くなる。そのため、第１の配線１１の配線抵抗が増加するおそれがある。これに対して、本実施形態では、第２の補助配線電極２１，２２が積層されているため、第１の配線１１における配線抵抗の増大を抑制することができる。
【００７３】
上記第２の補助配線電極２１，２２は、適宜の金属もしくは合金により形成することができる。また単一の金属膜に限らず、積層金属を用いてもよい。
【００７４】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分の部分切欠き平面図及び図６（ａ）中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【００７５】
本実施形態においても、第１の配線１１と第２の配線１２とが層間絶縁膜１３を介して立体交差している。そして、第１及び第２の実施形態と同様に、第１の補助配線電極１４，１５が設けられている。
【００７６】
第５の実施形態が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なるところは、層間絶縁膜１３が下方の第１の誘電体材料層としての第１の層間絶縁膜層１３Ａと、第１の層間絶縁膜層１３Ａ上に設けられた第２の誘電体材料層としての第２の層間絶縁膜層１３Ｂとを有することにある。ここでは、第１の層間絶縁膜層１３Ａの側面１３ａ１，１３ａ２の圧電基板２の上面に対する傾斜角度Ｅ１が、第２の層間絶縁膜層１３Ｂの側面１３ｂ１，１３ｂ２の圧電基板２の上面に対する傾斜角度Ｅ２よりも大きいことにある。
【００７７】
そのため、上記側面１３ａ１，１３ａ２から側面１３ｂ１，１３ｂ２にかけての部分上における第２の配線１２の変化がゆるやかとされている。そのため、第２の配線１２におけるクラックや断線をより効果的に抑制することができる。
【００７８】
なお、第１の層間絶縁膜層１３Ａ及び第２の層間絶縁膜層１３Ｂは、レジストの断面形状を転写することにより形成することができる。すなわち、フォトレジストを形成した後に熱処理を施すと、パターニングされたレジストの断面形状は丸みを帯びる。この状態でドライエッチングすれば、レジストの丸みを帯びた断面形状を、第１，第２の層間絶縁膜層１３Ａ，１３Ｂに転写することができる。また、レジストの断面形状を、第１の層間絶縁膜層１３Ａを形成した場合と、第２の層間絶縁膜層１３Ｂを形成する場合とで異ならせておけばよい。
【００７９】
この場合、第１の層間絶縁膜層１３Ａと、第２の層間絶縁膜層１３Ｂは、同一材料で形成してもよく、異なる材料で形成してもよい。
【００８０】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第６の実施形態に係る弾性波装置の立体交差部分を説明するための部分切欠き平面図及び図７（ａ）中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【００８１】
第６の実施形態では、第５の実施形態と同様に、層間絶縁膜１３が、第１の層間絶縁膜層１３Ａと、第２の層間絶縁膜層１３Ｂとを有する。ここでは、第１の層間絶縁膜層１３Ａと第２の層間絶縁膜層１３Ｂとは異なる誘電体材料で形成されている。そして、第１の層間絶縁膜層１３Ａ及び第２の層間絶縁膜層１３Ｂは、絶縁膜を成膜した後にエッチングすることにより形成されている。この場合、好ましくは、第１の層間絶縁膜層１３Ａをパターニングする際のエッチング速度を、第２の層間絶縁膜層１３Ｂを形成するためのエッチング速度よりも高くなるようにドライエッチングすることが望ましい。それよって、図７（ｂ）に示すように、傾斜角度Ｅ１を傾斜角度Ｅ２によりも大きくすることができる。すなわち、第５の実施形態と同様の傾斜角度関係を実現することができる。
【００８２】
よって、第６の実施形態においても第５の実施形態と同様に、第１の層間絶縁膜層１３Ａと第２の層間絶縁膜層１３Ｂとが連なる部分の上方において、第２の配線１２の変化を和らげることができる。よって、第２の配線１２のクラックや断線をより効果的に抑制することができる。
【００８３】
なお、上述してきた第１〜第６の実施形態に係る立体交差部分は、弾性波装置において、圧電基板２上において露出していてもよく、あるいは樹脂などからなる支持部材により被覆されていてもよい。すなわち、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示したように、第１の実施形態の弾性波装置１では、樹脂からなる支持部材４を用いることにより中空部が形成されていた。小型化を図るためには、立体交差部分はこの支持部材４により図８に示すように被覆されていてもよい。図８に示す第７の実施形態において、立体交差部分は、図１（ｂ）と同様である。立体交差部分Ｂ上に支持部材４が形成されていたとしても、第２の配線１２に加わる応力を第１の補助配線電極１４，１５が設けられていることにより低減することができる。すなわち、支持部材４の形成に際しての樹脂層形成時の圧力が加わり、第２の配線１２等の湾曲や断線等が生じるおそれがあるが、第２の配線１２において、上述したようにクラックや断線のおそれが小さくなっている。よって、支持部材４を、立体交差部分Ｂを覆うように設けてもよい。その結果、弾性波装置１の小型化を進めることができ、かつ設計の自由度を高めることができる。
【００８４】
なお、本発明は、上述したＷＬＰ構造の弾性波装置に限らず、様々な構造の弾性波装置に広く用いることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１…弾性波装置
２…圧電基板
３…ＩＤＴ電極
４…支持部材
５…蓋材
５ａ，５ｂ…第１，第２の合成樹脂層
６ａ〜６ｇ…端子電極
７ａ，７ｂ…アンダーバンプメタル層
８ａ，８ｂ…バンプ
９ａ…縦結合共振子型弾性波フィルタ
９ｂ…弾性波共振子
１０…配線電極
１１，１２…第１，第２の配線
１２ａ，１２ｂ…上面
１３…層間絶縁膜
１３Ａ，１３Ｂ…第１，第２の層間絶縁膜層
１３ａ…上面
１３ａ１，１３ａ２…側面
１３ｂ，１３ｃ…第１，第２の側面
１３ｂ１，１３ｂ２…側面
１４，１５…第１の補助配線電極
１４ａ，１５ａ…内側端
２１，２２…第２の補助配線電極
【図１】
2016063738.tif 000003
【図２】
2016063738.tif 000004
【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】
2016063738.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
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2016063738.tif 000012
2016063738.tif 000013
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