(57)【要約】【課題】  環境温度変化に対する信頼性および周波数精度の向上、ならびに歩留まりの向上を実現する弾性表面波素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  圧電基板１１上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極１２と該櫛歯型電極１２を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、前記絶縁保護膜を密度の異なる複数層の絶縁膜１３、１４で構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、
前記絶縁保護膜を密度の異なる複数層の絶縁膜で構成することを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、
前記絶縁保護膜を密度および膜厚の異なる複数層の絶縁膜で構成するとともに、上層絶縁膜が下層絶縁膜より高密度かつ薄膜であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項３】
前記絶縁保護膜を構成する下層絶縁膜は温度補償膜であり、上層絶縁膜は前記温度補償膜より高密度であることを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波素子。
【請求項４】
前記下層絶縁膜の密度は０．１〜３０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項５】
前記上層絶縁膜の密度は０．５〜４０ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項６】
前記下層絶縁膜の膜厚は３０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項７】
前記上層絶縁膜の膜厚は５ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項８】
前記下層絶縁膜および上層絶縁膜は、一酸化シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、タンタル酸カリウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた１種または２種以上の材料からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項９】
前記圧電基板は、バルク材または基板の上に圧電性を有する圧電薄膜を成膜したものからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項１０】
前記バルク材または基板は、シリコン、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、水晶、ダイヤモンドの中から選ばれた１種または２種以上の材料からなることを特徴とする請求項９記載の弾性表面波素子。
【請求項１１】
前記圧電薄膜は、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、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた１種または２種以上の材料からなることを特徴とする請求項９または１０記載の弾性表面波素子。
【請求項１２】
圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１３】
圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１４】
圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１５】
圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１６】
スパッタガスをアルゴン、導入ガスを酸素とするとき、アルゴンと酸素の流量比を５０：５０〜７０：３０の範囲とすることを特徴とする請求項１４または１５記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１７】
前記上層絶縁膜の膜厚を反応性イオンエッチングにより減少させて規格周波数に調整することを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの通信分野におけるキーデバイスのひとつである弾性表面波素子（ＳＡＷデバイス）およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性表面波素子（ＳＡＷデバイス）は、圧電材料を利用し、高周波信号を弾性表面波に変換し、再度弾性表面波を高周波信号に変換する過程で、特定の周波数が選び出される現象を利用した素子であり、あらゆる通信機器に必須のデバイスである。このような弾性表面波素子の一般的な構成は、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極（Inter−Digital Transducer:ＩＤＴ）を配置し、さらにその櫛歯型電極および圧電基板の上に絶縁性を有する膜を単層膜で配置する構造となっている。この構造により櫛歯型電極を微細なゴミや湿気などから保護し、電極間短絡を防止することが可能であり、デバイスの信頼性を確保するうえで重要な役割を果たす。
また、携帯電話などの移動体通信機器にあっては、高周波化、多機能化に伴い、弾性表面波素子の周波数特性、温度特性に対する要求がますます厳しくなってきている。
【０００３】
絶縁性を有する膜の膜質としては高密度であることが望ましく、例えば多孔質な膜では膜中に水分子やその他の物質を吸着する現象があり、これらは絶縁性を低下させる要因となる。また、質量増加による効果により発振周波数を変動させる要因となる。さらには原子空孔などの微細な欠陥がある場合には、製造工程における処理中に様々な原子や分子と接するために空孔内にこれらを取り込み、同様に周波数変動を生じる。これらは信頼性および製造上の歩留まりを低下させるため対策が必要な問題となる。
【０００４】
一方、ある温度特性をもつ圧電材料上に、適当な温度特性をもつ膜を配置することでデバイス全体の温度特性を改善する、いわゆる温度補償を行うことが可能であり、これも周知の事実となっている。ここでいう温度特性とは、環境温度変化に対して材料の持つヤング率などの材料定数が変動することに連動して、発振周波数が変動することを意味している。一般的には、環境温度変化に対して発振周波数変動の少ない、言い換えれば周波数精度の高い素子が求められている。
以上に述べた２つの機能を同一の膜で実現することは可能であり、絶縁性を有する膜の温度特性を適当に設定することにより、歩留まりおよび信頼性を確保し、かつ、周波数精度を確保することが可能である。
【０００５】
しかしながら、材料は高密度化することによって、温度変化に対する発振周波数変動量が大きくなる傾向があり、櫛歯型電極上に配置される絶縁膜の密度をいたずらに高めると、温度補償性を失うことになり、周波数精度を悪化させることとなる。
【０００６】
一方、弾性表面波素子の従来例として、櫛歯型電極上に配置される絶縁膜を圧電基板より線膨張係数の小さい絶縁保護膜とその上に配置される周波数調整膜の２層構造としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、同文献には絶縁膜の膜厚については記載されているが、絶縁膜の密度については何ら記載するところはない。また、上層の周波数調整膜は膜厚を調整することによって規格周波数に合わせ込むために設けられたものである。さらに一般的に、絶縁体の線膨張係数と密度との間には相関はない。
【特許文献１】特開２００１−４４７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、絶縁膜の密度に着目し、環境温度変化に対する信頼性および周波数精度の向上、ならびに歩留まりの向上を実現する弾性表面波素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の弾性表面波素子は、請求項１に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、前記絶縁保護膜を密度の異なる複数層の絶縁膜で構成することを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明では、絶縁膜の密度に着目し、下層絶縁膜と上層絶縁膜（表層絶縁膜の意、以下同じ。）との間に密度差を設けることによって、絶縁膜の単層構造では実現不可能な、信頼性と周波数精度（すなわち、温度特性と周波数特性）の両方の要求を同時に満たすことが可能となる。したがって、チップ間の周波数ずれも少なくなり、製造上の歩留まりが向上する。
【００１０】
また、本発明の弾性表面波素子は、請求項２に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、前記絶縁保護膜を密度および膜厚の異なる複数層の絶縁膜で構成するとともに、上層絶縁膜が下層絶縁膜より高密度かつ薄膜であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明によれば、下層絶縁膜と上層絶縁膜との間に密度差だけでなく、同時に膜厚差も設け、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜とすることにより、請求項１の発明と同様の効果が得られる。
【００１２】
また、本発明の弾性表面波素子においては、前記絶縁保護膜を構成する下層絶縁膜は温度補償膜であり、上層絶縁膜は前記温度補償膜より高密度である。すなわち、下層絶縁膜により温度補償を行うものである。上層絶縁膜は下層絶縁膜の温度補償性を失わさせない程度に高密度であればよい。
【００１３】
絶縁膜の密度については、前記下層絶縁膜の密度は０．１〜３０ｇ／ｃｍ3とすることが好ましい。
密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満では、下層絶縁膜の機械的強度が大きく低下し、絶縁性や温度補償性の低下が大きくなるからであり、３０ｇ／ｃｍ3を超えると、下層絶縁膜と上層絶縁膜との密度差が小さくなるため、質量効果により温度補償性が失われ周波数変動が大きくなるからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。
【００１４】
上層絶縁膜の密度については、０．５〜４０ｇ／ｃｍ3とすることが好ましい。密度が０．５ｇ／ｃｍ3未満では、上層絶縁膜の機械的強度が大きく低下するためであり、４０ｇ／ｃｍ3を超えると、質量効果により周波数変動が大きくなり周波数精度が低下するからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。
【００１５】
絶縁膜の膜厚については、下層絶縁膜は温度補償の機能を有する膜厚とする必要があり、そのためには膜厚を３０ｎｍ以上とすることが好ましい。
【００１６】
上層絶縁膜の膜厚については、上層絶縁膜は絶縁性を失わない程度の膜厚でよく、そのためには膜厚を５ｎｍ以上とすることが好ましい。
【００１７】
絶縁膜の材料については、下層絶縁膜および上層絶縁膜は、一酸化シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、タンタル酸カリウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた１種または２種以上の材料からなるものである。
下層絶縁膜および上層絶縁膜の材料としては、これらの材料中から選ばれた同種または異種の材料とすることができる。
【００１８】
圧電基板は、バルク材または基板の上に圧電性を有する圧電薄膜を成膜したものからなる。
ここに、バルク材または基板は、シリコン、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、水晶、ダイヤモンドの中から選ばれた１種または２種以上の材料からなる。
また、圧電薄膜は、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、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた１種または２種以上の材料からなる。
【００１９】
本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項１２に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする。
この製造方法により、温度特性および周波数特性に優れた弾性表面波素子を効率よく製造することができる。
【００２０】
また、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項１３に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする。
この製造方法により、請求項１３の発明と同様に、温度特性および周波数特性に優れた弾性表面波素子を効率よく製造することができる。
【００２１】
また、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項１４に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする。
【００２２】
この製造方法によれば、下層および上層の絶縁膜に同じ絶縁材料を用いてスパッタ法により連続的に成膜するので、さらに効率のよい製造が可能である。
【００２３】
また、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項１５に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする。
この製造方法でも請求項１４に記載の発明と同様の効果がある。
【００２４】
特に、請求項１４または請求項１５に記載の製造方法においては、スパッタガスをアルゴン、導入ガスを酸素とするとき、アルゴンと酸素の流量比を５０：５０〜７０：３０の範囲とすることが好ましい。この流量比の範囲内であれば、周波数精度を高精度に確保することができる。
【００２５】
また、前記の各製造方法においては、上層絶縁膜の膜厚を反応性イオンエッチングにより減少させて規格周波数に調整する。これにより、チップ間の周波数ずれを極力減少させて、弾性表面波素子の周波数を規格周波数に合わせこむことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の弾性表面波素子の基本構造を示す模式的断面図である。
本発明の弾性表面波素子１０は、圧電基板１１上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極（ＩＤＴ）１２を配置し、この櫛歯型電極１２および圧電基板１１上に絶縁性を有する膜１３、１４を２層に積層した構造である。下層の絶縁膜１３は、温度補償を目的とした膜であり、温度補償膜である絶縁膜１３のみの単層で構成される素子よりも周波数精度に優れた素子とすることができる。また、上層（表層）の絶縁膜１４は、下層絶縁膜１３よりも高密度の膜であり、高密度膜である絶縁膜１４のみの単層で構成される素子よりも信頼性および歩留まりに優れた素子とすることができる。つまり、絶縁膜の単層構造では実現困難な要求を密度を異ならせた膜で２層化することにより補完し合うものである。なお、絶縁膜は別々の機能を有する膜が複数層に積層されていればよく、層数は特に限定されない。また、各層の膜厚についても特に限定はない。
【００２７】
ここで、絶縁膜の密度について説明する。絶縁膜は主にアモルファス構造を有しており、シリコン酸化膜を例にとると、Ｓｉ原子には４つの結合手がありこれに酸素原子が結合している。このＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を介してネットワークを形成し、秩序のない状態になっている。このネットワーク間には隙間があり、この隙間の少ないものが高密度な膜ということができる。また、Ｓｉの結合手に酸素原子が必ずしも４つ結合しているわけではなく、どの原子にも結合していない結合手（ダングリングボンド）が存在し、これが少ないものも高密度な膜ということができる。したがって、絶縁膜の密度が高密度であるかどうかは、上記のような隙間（例えば、多孔質の程度）もしくはダングリングボンドの多少によって左右される。
【００２８】
本発明において、下層絶縁膜（温度補償膜）１３は上層絶縁膜（高密度膜）１４に対して低密度な膜であり、下層絶縁膜１３の密度は０．１〜３０ｇ／ｃｍ3が適している。密度が０．１ｇ／ｃｍ3未満では膜の機械的強度が弱く、櫛歯型電極１２の保護機能（絶縁機能）および温度補償機能を果たせなくなるからである。一方、３０ｇ／ｃｍ3を超えると上層絶縁膜（高密度膜）１４との密度差が小さくなり、質量効果により温度補償性を失い、周波数精度が悪化するからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。
【００２９】
上層絶縁膜（高密度膜）１４は、下層絶縁膜（温度補償膜）１３よりも高密度な膜である。この場合、上層絶縁膜１４の密度は０．５〜４０ｇ／ｃｍ3が適当である。密度が０．５ｇ／ｃｍ3未満では膜の機械的強度が低下し、４０ｇ／ｃｍ3を超えると、質量効果により発振周波数変動量が大きくなって周波数精度が低下するからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。
【００３０】
下層および上層の絶縁膜１３、１４には通常、同じ材料を用いるが、異種材料を用いてもよい。同じ材料を用いても異なる密度の膜に形成することができる。例えば、スパッタ成膜法の場合、主に酸素とアルゴンの流量比を変えることで密度を異ならせることができる。
適用される絶縁材料としては、通常用いられる材料を使用することができる。具体的には、二酸化シリコン、一酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、タンタル酸カリウム、ニオブ酸カリウムが挙げられる。本発明では、これらの材料の中から選ばれた１種または２種の材料を使用するものとする。
【００３１】
膜厚については、下層絶縁膜１３は温度補償の機能を有する膜厚とするため、少なくとも３０ｎｍ以上の膜厚とするのがよい。上層絶縁膜１４は絶縁性を失わないようにするため、少なくとも５ｎｍ以上の膜厚とするのがよい。
また、絶縁膜１３、１４の成膜方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等を利用することができる。
【００３２】
圧電基板１１は、バルク材、あるいは基板上に圧電薄膜を形成したもののいずれでもよい。バルク材料または基板材料としては、具体的には、シリコン、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、水晶、ダイヤモンドが挙げられ、そのうちの１種または２種以上を用いる。
圧電薄膜の材料としては、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、ニオブ酸カリウムが挙げられ、そのうちの１種または２種以上を用いる。半導体技術を駆使して、例えばＳＡＷフィルタを多層化することも可能である。
また、圧電薄膜の成膜方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、ゾル−ゲル法等を利用することができる。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明の実施例を説明する。図２は実施例における弾性表面波素子の平面図、図３はその電極部の一部を示す拡大断面図である。
この弾性表面波素子１０は、トランスバーサル型のＳＡＷフィルタとして構成されている。それぞれ１組の対向状態に配置された櫛歯型電極からなる入力側ＩＤＴ１２１と出力側ＩＤＴ１２２をもっている。また、各ＩＤＴ１２１、１２２にはそれぞれ電極端子１２３、１２４がリード部を介して接続される。これらの電極端子１２３、１２４等を含むＩＤＴ１２１、１２２は、例えば、アルミニウムの薄膜からなり、シリコン基板１１１上に形成された酸化亜鉛の圧電薄膜１１２上にスパッタ法により形成されている。そして、下層絶縁膜１３として、例えば、酸化シリコン膜をスパッタ法により成膜し、その上に同じ酸化シリコン膜を上層絶縁膜１４としてスパッタ法により成膜している。絶縁膜１３、１４の密度の違いはスパッタリングの際におけるアルゴンと酸素の流量比を変更することで実現している。
【００３４】
さらに、図２、図３を参照して本実施例の製造方法を具体的に説明する。
（１）シリコン基板１１１上に圧電性を有する酸化亜鉛膜１１２を５００ｎｍの膜厚でＲＦマグネトロンスパッタ法により成膜する。
【００３５】
（２）上記酸化亜鉛膜１１２上にアルミニウム膜を１００ｎｍの膜厚でＤＣマグネトロンスパッタ法（もちろん、ＲＦマグネトロンスパッタ法でもよい。）により成膜し、ついでフォトリソグラフィーにより櫛歯型形状をもつ電極をパターニングする。電極指の線幅および電極指間のスペースはともに２μｍとしている。さらに、そのフォトレジストパターンが施されたアルミニウム膜を四フッ化炭素ガスを用いた反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）法によりエッチングして上記のＩＤＴ１２１、１２２を作製する。
【００３６】
（３）ついで、酸化亜鉛膜１１２およびＩＤＴ１２１、１２２上に酸化シリコン膜を３００ｎｍの膜厚でＲＦマグネトロンスパッタ法により成膜する。このとき、まず下層絶縁膜１３に当たる酸化シリコンを２５０ｎｍ、次に上層絶縁膜１４に当たる酸化シリコンを５０ｎｍの膜厚で連続的に成膜する。
また、酸化シリコンを成膜するときに、スパッタガスであるアルゴンと絶縁膜構成成分である酸素の混合ガスを真空チャンバ内に導入し、下層絶縁膜１３に当たる酸化シリコンはアルゴンと酸素の流量比を９０：１０、上層絶縁膜１４に当たる酸化シリコンは６０：４０とする。これにより下層絶縁膜１３に当たる酸化シリコンは、上層絶縁膜１４に当たる酸化シリコンより高密度な膜となる。
図４に、アルゴン／（アルゴン＋酸素）の流量比と周波数変動量(ppm)の関係を示す。このグラフより、アルゴンと酸素の流量比が６０：４０のときに、周波数変動量は極小値となっていることがわかる。また、アルゴンと酸素の流量比は、５０：５０〜７０：３０の範囲が好ましい。
【００３７】
（４）酸化シリコン膜（下層絶縁膜１３および上層絶縁膜１４）をフォトリソグラフィー法およびＲＩＥ法を用いて電極端子窓の部分だけ除去する。このときに用いるガスは四フッ化炭素である。
【００３８】
（５）ついで、アルミニウムを３００ｎｍの膜厚でＤＣマグネトロンスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法およびＲＩＥ法により電極端子部分だけ残して除去する。このときに用いる主なガスは塩素である。
【００３９】
（６）ダイシングによりウェハをチップに切り分ける。
（７）周波数調整として、ＲＩＥ法により上層絶縁膜１４に当たる酸化シリコンを数ｎｍ程度除去し、規格周波数に合わせこむ。このときに用いるガスは四フッ化炭素である。なお、周波数調整は規格周波数より低いチップについて行い、周波数差に合った厚み分を除去する。このとき同時にネットワークアナライザにより周波数をモニタリングする。
（８）最後に、チップのダイボンディング、ワイヤボンディングを行い、パッケージにて封止する。
以上により、所望の性能（温度特性および周波数特性）を有する弾性表面波素子１０が得られる。
【００４０】
（９）耐久性試験
本実施例の性能を比較、評価するために、温度１５０℃にて５ｍＷ印加する条件で耐久性試験を行った。その結果を、図５、図６に示す。図５は耐久性試験の結果を時間（Ｈ）と周波数変動量(ppm)の関係で示したグラフ、図６は素子の温度特性を温度（℃）と周波数変動量(ppm)の関係で示したグラフである。また、図５においては、比較例として、下層絶縁層（温度補償膜）１３のみの単層構造とした素子を作製し、本発明による実施例の素子と比較した。図６においては、比較例として、上層絶縁膜（高密度膜）１４のみの単層構造とした素子を作製し、本発明による実施例の素子と比較した。また、絶縁膜１３、１４の材料は同じＳｉＯ2であり、密度は、比較例および実施例ともに、下層絶縁層１３は１．５ｇ／ｃｍ3、上層絶縁膜１４は５ｇ／ｃｍ3であった。
【００４１】
図５に示すように、比較例の下層絶縁層１３のみで構成された単層構造の素子の場合、試験開始後１００時間で１０ppm以上の周波数変動を生じ、信頼性で劣ることがわかる。これに対して、実施例の２層構造（上下の膜に密度差を設けた構造、以下同じ。）の素子では２０００時間経過しても変動幅は１０ppm以内に収まっている。
これは、比較例の場合、下層絶縁膜１３が上記（４）〜（８）の処理工程の間に相当量の水分や異種分子等を膜内部に吸着しており、耐久試験時の高温により吸着物が脱離するためであると考察される。一方、実施例の場合は、上層の高密度膜１４により水分や異種分子等の侵入を極力防いでおり膜内部の吸着物が少ないため、試験中における周波数変動が小さく抑えられている。
【００４２】
温度特性については、図６に示すように、比較例の上層絶縁膜１４のみの単層構造の素子の場合、ＳｉＯ2による絶縁層１４が高密度であるため、温度変化に対する周波数変動が大きくなり、周波数精度に欠けることがわかる。これに対して、実施例の２層構造の素子では温度変化に対する周波数変動はおおよそ０〜−１００ppm以内に収まり小さくなっており、高い周波数精度を有することがわかる。
【００４３】
次に、絶縁材料を変更した別の実施例を示す。この実施例では下層絶縁膜（温度補償膜）１３にＳｉＯ2（二酸化シリコン）を、上層絶縁膜（高密度膜）１４にＡｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）を用いた。表１にその構成を示す。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
図７は耐久性試験の結果を示したグラフである。この実施例でも、比較例（ＳｉＯ2単層構造の素子）に比べるとはるかに周波数変動が小さく信頼性が高いことがわかる。
【００４６】
以上に述べた説明はトランスバーサル型のＳＡＷフィルタについてのものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ラダー型や共振型の弾性表面波素子にも同様に本発明を適用できるものである。共振型弾性表面波素子の適用例を図８に示す。
この例は、１ポート型のＳＡＷ共振器であり、中央部の入力側ＩＤＴ１２１、出力側１２２を挟んで左右に共振器１２５、１２６を配置する構成となっている。
このようなＳＡＷ共振器においても、電極端子１２３、１２４の部分を除いて、下層絶縁膜１３（温度補償膜）および上層絶縁膜（高密度膜）１４をほぼ圧電基板１１全面に２層構造で配置することにより、前述したとおりの効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の弾性表面波素子の基本構造を示す模式的断面図。
【図２】実施例における弾性表面波素子の平面図。
【図３】実施例の電極部の一部を示す拡大断面図。
【図４】アルゴン/(アルゴン＋酸素)の流量比と周波数変動量の関係を示すグラフ。
【図５】実施例の耐久性試験結果を示すグラフ。
【図６】温度特性測定結果のグラフ。
【図７】別の実施例の耐久性試験結果を示すグラフ。
【図８】本発明の他の実施形態を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００４８】
１０  弾性表面波素子、１１  圧電基板、１２  櫛歯型電極、１３  下層絶縁膜（温度補償膜）、１４  上層絶縁膜（高密度膜）、１１１  シリコン基板、１１２  圧電薄膜（酸化亜鉛膜）、１２１  入力側ＩＤＴ、１２２  出力側ＩＤＴ、１２３  電極端子、１２４  電極端子、１２５  共振器、１２６  共振器
【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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