(57)【要約】【課題】  圧電体薄膜の下層に配置される基板や導電膜との間に生ずる寄生容量を低減することにより、共振子特性やフィルタ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。【解決手段】  本発明の薄膜弾性表面波デバイス１００は、基板１０１と、該基板上に配置された圧電体薄膜１０４と、圧電体薄膜の表面に形成された電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ，１０５Ｂとを有する薄膜弾性表面波デバイスにおいて、前記電極と平面的に重なる領域に前記電極に導電接続された配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂの少なくとも一部が配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に配置された圧電体薄膜と、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において、
前記電極と平面的に重なる領域に前記電極に導電接続された配線層の少なくとも一部が配置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】
前記領域は前記圧電体薄膜の前記電極の形成されている表面とは反対側に構成され、前記電極は、前記圧電体薄膜に形成された貫通孔を介して前記配線層に導電接続されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記領域は、前記基板と前記圧電体薄膜の間に形成された絶縁層の内部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記圧電体薄膜の前記電極の形成された表面に接する表面絶縁層が構成され、前記領域は該表面絶縁層の前記圧電体薄膜とは反対側に構成され、前記電極は、前記表面絶縁層に形成された貫通孔を介して前記配線層に導電接続されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記基板はシリコン基板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の薄膜弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記圧電体薄膜の前記電極が形成されている表面とは反対側において、少なくとも弾性表面波デバイスの実効領域全体に導電膜が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の薄膜弾性表面波デバイス。
【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）。
【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】
【０００４】
しかしながら、前述のように、シリコン基板などの導電性基板や、表面に導電膜が存在する基板上に形成された弾性表面波デバイスにおいては、弾性表面波素子構造と基板や導電膜との間の寄生容量が大きくなり、この寄生容量によって共振子やフィルタ特性が劣化するという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、圧電体薄膜の下層に配置される基板や導電膜との間に生ずる寄生容量を低減することにより、共振子特性やフィルタ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】
【０００６】
斯かる実情に鑑み、本発明の薄膜弾性表面波デバイスは、基板と、該基板上に配置された圧電体薄膜と、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において、前記電極と平面的に重なる領域に前記電極に導電接続された配線層の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、電極と平面的に重なる領域に、電極に導電接続された配線層の少なくとも一部が配置されていることにより、圧電体薄膜の表面に形成された電極及びこれに導電接続された配線層の平面的な占有面積を低減することが可能になり、電極及び配線層と、その下層に配置される基板や導電膜との間に生ずる寄生容量を低減することが可能になる。したがって、薄膜弾性表面波デバイスの特性を向上させることができる。具体的には、薄膜弾性表面波デバイスの挿入損失やインピーダンスを低減することができる。
【０００８】
ここで、本発明に係る上記の電極は圧電体薄膜の表面上に形成されていればよい。すなわち、圧電体薄膜の基板とは反対側の表面上に電極が形成されていてもよく、また、圧電体薄膜の基板側の表面に電極が形成されていてもよい。この電極としては、弾性表面波を生成するための励振電極や弾性表面波を検出するための検出電極などが挙げられる。通常、これらの電極はＩＤＴ（インタディジタル変換子）を構成する櫛歯状電極であることが望ましい。また、弾性表面波を反射するための反射器を構成する反射電極であってもよい。
【０００９】
本発明において、前記領域は前記圧電体薄膜の前記電極の形成されている表面とは反対側に構成され、前記電極は、前記圧電体薄膜に形成された貫通孔を介して前記配線層に導電接続されていることが好ましい。これによれば、圧電体薄膜の電極とは反対側において電極と平面的に重なる領域に配線層の少なくとも一部が配置されるように構成することができる。この場合に、例えば、圧電体薄膜の基板とは反対側の表面に電極が形成されている場合には、圧電体薄膜よりも基板側に配線層を形成することになり、また、圧電体薄膜の基板側に電極が形成されている場合には、圧電体薄膜の基板とは反対側に配線層を形成することになる。
【００１０】
この場合において、前記領域は、前記基板と前記圧電体薄膜の間に形成された絶縁層の内部に設けられていることが望ましい。このようにすると、配線層が絶縁層の内部に設けられているため、配線層に起因する圧電体薄膜の電界分布の不均一性を低減することができる。また、基板が導電材料や半導体材料で構成されている場合には基板との間の絶縁を確保することもできる。なお、配線層を絶縁層の内部に配置する具体的な構造としては、下層絶縁層上に配線層を形成し、この配線層上にさらにもう一つの上層絶縁層を形成した構造が挙げられる。
【００１１】
本発明において、前記圧電体薄膜の前記電極の形成された表面に接する表面絶縁層が構成され、前記領域は該表面絶縁層の前記圧電体薄膜とは反対側に構成され、前記電極は、前記表面絶縁層に形成された貫通孔を介して前記配線層に導電接続されていることが好ましい。これによれば、圧電体薄膜の電極形成面に接する表面絶縁層の圧電体薄膜とは反対側の表面上に配線層が形成され、この表面絶縁層に形成された貫通孔を介して電極に導電接続された配線層を絶縁層上に形成することにより、配線層の少なくとも一部が電極と重なるように配置することができる。
【００１２】
本発明において、前記基板はシリコン基板であることが好ましい。これによれば、シリコン基板に半導体集積回路などを適宜に形成することができるので、半導体集積回路などの回路構造と薄膜弾性表面波デバイスとを一体に構成することができる。この場合には、上述のように、シリコン基板上に絶縁層を介して圧電体薄膜、電極及び配線層を形成することが望ましい。
【００１３】
本発明において、前記圧電体薄膜の前記電極が形成されている表面とは反対側において、少なくとも弾性表面波デバイスの実効領域全体に導電膜が形成されていることが好ましい。これによれば、弾性表面波デバイスの弾性表面波が伝播する表面とは反対側の表面の電位勾配を低減することができるので、電気機械結合係数が成膜の容易な薄い圧電膜でも高い値を示すようになるため、弾性表面波デバイスの伝播特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は本発明に係る第１実施形態の薄膜弾性表面波デバイス１００の概略構造を示す概略縦断面図、図２は薄膜弾性表面波デバイス１００の概略平面図である。この薄膜弾性表面波デバイス１００は、シリコン基板、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。
【００１６】
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。
【００１７】
絶縁層１０２の上には部分的に配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂ，１０８ｘ，１０８ｙが形成されている。これらの配線層はアルミニウム、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。
【００１８】
上記配線層の上には絶縁層１０３が形成される。この絶縁層１０３もまた、上記絶縁層１０２と同様の材質で構成することができる。絶縁層１０３は省略することもできるが、後述する圧電体薄膜１０４の下面上の電位分布を緩和させるためには絶縁層１０３が設けられることが好ましい。この絶縁層１０３が存在しない場合には、上記配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂは後述する圧電体薄膜１０４の下面、すなわち、後述する電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ，１０５Ｂの形成されている表面とは反対側の表面に接した状態となる。
【００１９】
上記の絶縁層１０３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。圧電体薄膜１０４は、基板１０１の表面全体にわたって形成されていてもよいが、図示例のように基板１０１の一部上に形成されていることが好ましい。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、本実施形態の場合には、弾性表面波デバイスの接続端子を圧電体薄膜から外れた領域に形成するためでもある。
【００２０】
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、圧電体薄膜の表面（図示例では上面）の結晶性が不十分となる場合がある。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。
【００２１】
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１０５Ａｘ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１０５Ｂ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。
【００２２】
本実施形態においては、圧電体薄膜１０４の上面上に上記電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ，１０５Ｂが形成されているが、圧電体薄膜１０４の下面上に上記電極を形成してもよい。この場合には、弾性表面波は圧電体薄膜１０４の下面上を伝播していくことになる。
【００２３】
圧電体薄膜１０４には貫通孔１０４ａ，１０４ｂが形成されている。貫通孔１０４ａの内部には導電材１０６Ａｘ，１０６Ａｙが配置され、これらの導電材は絶縁層１０３をも貫通して上記配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙに導電接続されている。配線層１０７Ａｘは配線層１０８ｘに導電接続され、配線層１０７Ａｙは配線層１０８ｙに導電接続されている。また、貫通孔１０４ｂの内部には導電材１０６Ｂが配置され、これらの導電材は絶縁層１０３をも貫通して上記配線層１０７Ｂに導電接続されている。さらに、配線層１０８ｘは絶縁層１０３上にて露出した接続端子（導電パッド）１０９ｘに導電接続され、配線層１０８ｙは絶縁層１０３上にて露出した接続端子（導電パッド）１０９ｙに導電接続されている。
【００２４】
上記の配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂの少なくとも一部は、上記電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ，１０５Ｂと平面的に重なるように配置されている。本実施形態の場合、配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂは、電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ，１０５Ｂと平面的に重ならない領域がなるべく小さくなるように構成されている。配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂは、それぞれ複数の電極に導電接続された複数の上記導電材を相互に導電接続するように形成されており、また、それらを共通の導電層１０８ｘ、１０８ｙに導電接続するようにも形成されている。なお、複数の電極１０５Ａｘ同士、１０５Ａｙ同士、１０５Ｂ同士をそれぞれ相互に導電接続する部分は、本実施形態では圧電体薄膜１０４の下層に配置された配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂとなっているが、当該部分を圧電体薄膜１０４の上面上に形成しても構わない。
【００２５】
なお、上記実施形態において、電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ，１０５Ｂは圧電体薄膜１０４の基板１０１とは反対側の表面上に形成されているが、これとは逆に電極が圧電体薄膜１０４の下面（基板側の表面）に形成されている場合には、上記配線層は圧電体薄膜の上面上若しくはさらにその上に形成された絶縁層上に形成され、圧電体薄膜に形成された貫通孔を介して電極と導電接続されるように構成できる。この場合でも、電極と配線層の少なくとも一部が相互に平面的に重なり合うように構成される。
【００２６】
図３は、上記実施形態の変形例の弾性表面波デバイス２００を示す概略縦断面図である。この変形例では、絶縁層２０３、圧電体薄膜２０４、電極２０５Ａｘ，２０５Ａｙ，２０５Ｂ、導電材２０６Ａｘ，２０６Ａｙ，２０６Ｂ、配線層２０７Ａｘ，２０７Ａｙ，２０８ｘ，２０８ｙ、接続端子２０９ｘ、２０９ｙは上記の第１実施形態と同様であるので、これらの説明は省略する。
【００２７】
この弾性表面波デバイス２００においては、基板２０１と絶縁層２０２との間に、上層に構成された弾性表面波デバイスの弾性表面波の実質的な伝播領域（電極２０５Ａｘ，２０５Ａｙと、その両側の電極２０５Ｂにより構成される反射器との間の領域）であるデバイス実効領域と平面的に重なる領域全体を覆うように構成された導電膜２１１を備えている。この導電膜２１１は、基板２０１が絶縁性基板である場合にはその基板２０１の表面上に直接形成される。また、基板２０１が導電性基板であったり、或いは、基板２０１の表面上に配線パターンなどが形成されていたりする場合には、図示しない絶縁膜を基板２０１上に形成した上でその絶縁膜上に形成される。この導電膜２１１は定電位（例えば接地電位）に導電接続されることが好ましい。この導電膜２１１によって、それよりも上層にある弾性表面波デバイスの構造部分の底部の電位分布が緩和されるので、弾性表面波の伝播特性を向上させることができる。
【００２８】
図４は、上記実施形態の弾性表面波デバイスの等価回路図である。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、電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ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、配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０８ｘ，１０８ｙ及び接続端子１０９ｘ、１０９ｙと、基板１０１自体或いはその表面若しくは内部に構成された配線パターンとの間に発生する。したがって、上記電極及び配線層の面積を低減すれば、結果として寄生容量Ｃｏを小さくすることが可能であり、容量Ｃｏ、Ｃｓ、Ｃａに配分されていた電気エネルギーがより多くＣｓとＣａに配分されるようになる。その結果、薄膜弾性表面波デバイス１００の挿入損失やインピーダンスを低減することができる。
【００２９】
図５は、本実施形態の薄膜弾性表面波デバイス１００の挿入損失及びインピーダンスの周波数依存性を模式的に示すグラフである。ここで、図示実線は本実施形態の挿入損失を示し、図示二点鎖線は本実施形態のインピーダンスを示し、図示点線は従来構造の薄膜弾性表面波デバイスの挿入損失及びインピーダンスを示している。上記のように電極と配線層の少なくとも一部が平面的に重なり合うように構成することによって電極及び配線層の占有面積の合計を低減することができるので、その結果、上記寄生容量Ｃｏを小さくすることができるため、本実施形態では従来構造よりも挿入損失が低減され、また、インピーダンスも低減されている。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、図６を参照して本発明に係る第２実施形態について説明する。この実施形態では、上記第１実施形態及び変形例とほぼ同様の断面構造を有するが、第１実施形態及び変形例が共振子構造を有する薄膜弾性表面波デバイスであったのに対して、この第２実施形態は、励振電極対と検出電極対とを有する弾性表面波フィルタを構成するトランスバーサルタイプの薄膜弾性表面波デバイス３００である。
【００３１】
この薄膜弾性表面波デバイス３００は、基板３０１の上に上記と同様の絶縁層３０２，３０３が積層され、その上に圧電体薄膜３０４が形成されてなり、また、絶縁層３０２上に配線層３０７Ａｘ，３０７Ａｙが形成され、圧電体薄膜３０４の貫通孔内の導電材３０６Ａｘ，３０６Ａｙを介して上記配線層が圧電体薄膜３０４上の電極３０５Ａｘ，３０５Ａｙ，３０５Ｂｘ，３０５Ｂｙ及び配線層３０８Ａｘ，３０８Ａｙ，３０８Ｂｘ，３０８Ｂｙに導電接続されるとともに、配線層３０８Ａｘ，３０８Ａｙ，３０８Ｂｘ，３０８Ｂｙが絶縁層３０３上の接続端子３０９Ａｘ，３０９Ａｙ，３０９Ｂｘ，３０９Ｂｙに導電接続されている点で第１実施形態と同様である。
【００３２】
本実施形態では、一対の励振電極対を構成する電極３０５Ａｘ，３０５Ａｙによって弾性表面波が励起され、これが圧電体薄膜３０４の表面上を伝播して一対の検出電極対を構成する電極３０５Ｂｘ，３０５Ｂｙによって検出されるように構成されている点で、上記第１実施形態とは異なる。
【００３３】
この実施形態においても、圧電体薄膜３０４の表面上に形成された電極３０５Ａｘ，３０５Ａｙ，３０５Ｂｘ，３０５Ｂｙと、圧電体薄膜３０４の反対側の表面上に形成された配線層３０７Ａｘ，３０７Ａｙ，３０７Ｂｘ，３０７Ｂｙの少なくとも一部が平面的に重なり合うように構成されていることから、薄膜弾性表面波デバイス３００の平面的な占有面積を小さくすることができるので、上記寄生容量を低減することができ、これによって薄膜弾性表面波デバイスとしての性能を向上させることが可能になる。
【００３４】
［第３実施形態］
次に、図７を参照して本発明に係る第３実施形態の薄膜弾性表面波デバイス４００について説明する。この実施形態では、基板４０１の上に絶縁層４０２が形成され、この絶縁層４０２上に弾性表面波の伝播領域であるデバイスの実効領域の全体にわたって形成される導電膜４１１が形成される。導電膜４１１上には圧電体薄膜４０４が形成され、この上に圧電体薄膜４０４上に表面絶縁層４０３が形成されている。圧電体薄膜４０４の表面には第１実施形態と同様の電極４０５Ａｘ，４０５Ａｙ，４０５Ｂが形成されている。
【００３５】
表面絶縁層４０３には貫通孔４０３ａ，４０３ｂが形成され、この貫通孔４０３ａ，４０３ｂ内には導電材４０６Ａｘ，４０６Ａｙ，４０６Ｂが配置され、また、表面絶縁層４０３の表面上には配線層４０７Ａｘ，４０７Ａｙ，４０７Ｂが形成されている。配線層４０７Ａｘは、上記の導電材４０６Ａｘを介して上記電極４０５Ａｘに導電接続され、配線層４０７Ａｙは、上記の導電材４０６Ａｙを介して上記電極４０５Ａｙに導電接続され、配線層４０７Ｂは、上記電極４０５Ｂに導電接続されている。
【００３６】
表面絶縁層４０３はＳｉＯ２やＴｉＯ２などの絶縁体で構成される。表面絶縁層４０３は、圧電体薄膜４０４の表面上の弾性表面波の励振を妨げないように０．１〜０．５μｍ程度の厚さに形成されることが好ましい。特に、表面絶縁層４０３の厚さは圧電体薄膜４０４の半分以下であることが望ましい。表面絶縁層４０３は、電極と配線層との間の導電接続されるもの以外の絶縁を確保するために設けられているものであるが、圧電体薄膜４０４の表面保護用の絶縁膜として、及び、弾性表面波デバイスの温度特性を補償するための絶縁膜としても機能させることができる。
【００３７】
本実施形態でも、配線層４０７Ａｘ，４０７Ａｙ、４０７Ｂと電極４０５Ａｘ，４０５Ａｙ，４０５Ｂの少なくとも一部が平面的に重なり合っているため、電極及び配線層の平面的な占有面積の合計を低減することができ、これによって寄生容量を低減できるため、弾性表面波デバイスとしての性能を向上させることができる。
【００３８】
なお、本実施形態の場合、配線層４０７Ａｘ，４０７Ａｙをそのまま接続端子（導電パッド）として用いることにより、電極及び配線層の占有面積をさらに小さくすることができるので、上記寄生容量をさらに低減することができる。また、本実施形態の上記導電膜４１１は、上記変形例と同様に、圧電体薄膜４０４の電極形成面とは反対側の面を等電位化するものであり、これによって弾性表面波デバイスの特性を向上させることができる。
【００３９】
［製造方法］
最後に、図８を参照して上記第１実施形態の製造方法について説明する。最初に、図８（ａ）に示すように、基板１０１の表面上に絶縁層１０２を形成する。絶縁層１０２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。次に、絶縁層１０２上において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配線層１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂ、１０８ｘ、１０８ｙを形成する。
【００４０】
次に、図８（ｂ）に示すように、上記配線層上に絶縁層１０３を形成する。この絶縁層１０３は上記絶縁層１０２と同様の方法で形成できる。次に、この絶縁層１０３上に圧電体薄膜１０４を形成する。圧電体薄膜１０４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】
さらに、図８（ｃ）に示すように、圧電体薄膜１０４及び絶縁層１０３に貫通孔１０４ａ，１０４ｂ，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを形成する。各貫通孔は、ドライエッチング法を用いて容易に形成することができる。特に、高アスペクト比の貫通孔を形成するには、Ｄｅｅｐ−ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法を用いることが好ましい。この方法は、エッチングガス（例えばＳＦ６）と、エッチングによって形成された孔の内面を覆うポリマー被膜を形成するためのプレポリマーガス（例えばＣ４Ｈ８）とを交互に供給しながら行うドライエッチング法である。
【００４２】
その後、印刷法などを用いて導電性ペーストを充填したり、無電解めっき法を用いたりして、上記の貫通孔内に図１に示す導電材１０６Ａｘ，１０６Ａｙ，１０６Ｂを配置し、その後、蒸着法若しくはスパッタリング法及びフォトリソグラフィ法などを用いて図１に示す電極１０５Ａｘ，１０５Ａｙ，１０５Ｂ及び接続端子１０９ｘ、１０９ｙを形成する。
【００４３】
以上説明した各実施形態において、寄生容量Ｃｏの低減は、静電容量の一般式Ｃｏ＝ε×Ｓ／ｄ（εは誘電率、Ｓは電極面積、ｄは電極間隔）に従って、電極面積Ｓを低減するか、或いは、電極間隔ｄを大きくすればよい。本実施形態では、実質的な電極面積Ｓを低減させることにより寄生容量を小さくしているが、逆に寄生容量を大きくする方向に作用する電極間隔ｄの実質的な減少も生じている。ただし、圧電体の誘電率は、圧電体以外の誘電体の誘電率よりも一般に数倍から数十倍以上高いため、本実施形態の場合、寄生容量Ｃｏに圧電体を介在しない部分が発生する（すなわち実質的に誘電率が低下する）ことによっても静電容量が減少する効果が生ずる。したがって、寄生容量Ｃｏにおいて、実質的に誘電率が低下する容量低減効果と、実質的な電極面積Ｓの低下による容量低減効果とが、実質的な電極間隔ｄの減少（一部の導体（例えば配線層）が基板に近づくこと）による容量増大効果を上回れば、結果として、寄生容量Ｃｏが減少することになる。
【００４４】
尚、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】
【００４５】
【図１】本発明に係る第１実施形態の概略縦断面図。
【図２】第１実施形態の概略平面図。
【図３】変形例の概略縦断面図。
【図４】第１実施形態の等価回路図。
【図５】第１実施形態の挿入損失及びインピーダンスの周波数特性を示すグラフ。
【図６】第２実施形態の概略平面図。
【図７】第３実施形態の概略縦断面図。
【図８】第１実施形態の製造方法を示す概略工程断面図（ａ）〜（ｃ）。
【符号の説明】
【００４６】
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，１０５Ｂ…電極、１０５ａ，１０５ｂ…貫通孔、１０６Ａｘ，１０６Ａｙ，１０６Ｂ…導電材、１０７Ａｘ，１０７Ａｙ，１０７Ｂ，１０８ｘ，１０８ｙ…配線層、１０９ｘ、１０９ｙ…接続端子、４０３…表面絶縁層
【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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