(57)【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櫛型電極と、
前記圧電基板上に設けられた第１配線、第２配線及び第３配線であって、少なくとも一つが前記櫛型電極に接続され、前記第１配線と前記第３配線との間に前記第２配線が位置している、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線と、
前記圧電基板の上、前記第１配線の前記第２配線側の領域の上、前記第２配線の上、及び前記第３配線の前記第２配線側の領域の上に設けられた絶縁層と、
前記第１配線の前記絶縁層が設けられていない領域と、前記第３配線の前記絶縁層が設けられていない領域とを通じて、前記第１配線及び前記第３配線と接続されるように、前記第１配線の上、前記第３配線の上、及び前記絶縁層の上に設けられた第４配線と、を具備し、
前記絶縁層は、端部にテーパー部を有し、
前記絶縁層の幅は前記第４配線の幅より大きいことを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記第４配線は、チタン層と、前記チタン層の上に設けられた金層とを含むことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記絶縁層は、前記第１配線と前記第４配線とが接続された領域及び前記第３配線と前記第４配線とが接続された領域から見て、前記絶縁層の幅方向には設けられていないことを特徴とする請求項１または２記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線は、前記櫛型電極と同じ金属層で形成されていることを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記絶縁層は感光性樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１から４いずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記感光性樹脂はポジ型感光性ポリイミドであることを特徴とする請求項５記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線の各々は、異なる複数の前記櫛型電極の各々と接続されていることを特徴とする請求項１から６いずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記第１配線及び前記第３配線は、接地されていることを特徴とする請求項１から７いずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
圧電基板上に、櫛型電極を設ける工程と、
前記圧電基板上に第１配線、第２配線及び第３配線を設ける工程であって、少なくとも一つが前記櫛型電極に接続され、前記第１配線と前記第３配線との間に前記第２配線が位置するように、前記圧電基板上に前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線を設ける工程と、
前記圧電基板の上、前記第１配線の前記第２配線側の領域の上、前記第２配線の上、及び前記第３配線の前記第２配線側の領域の上に絶縁層を設ける工程と、
前記第１配線の前記絶縁層が設けられていない領域と、前記第３配線の前記絶縁層が設けられていない領域とを通じて、前記第１配線及び前記第３配線と接続されるように、前記第１配線の上、前記第３配線の上、及び前記絶縁層の上に第４配線を設ける工程と、を有し、
前記絶縁層は端部にテーパー部を有し、前記絶縁層の幅は前記第４配線の幅より大きいことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記第４配線は、チタン層と、前記チタン層の上に設けられた金層とを含むことを特徴とする請求項９記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記櫛型電極を設ける工程と、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線を設ける工程とは同時に行われ、同じ金属層から前記櫛型電極、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線を設ける工程であることを特徴とする請求項９または１０記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁層を設ける工程は、感光性樹脂をフォトリソグラフィ法により形成する工程と、前記形成された感光性樹脂を加熱して硬化する工程とを含むことを特徴とする請求項９から１１いずれか一項記載の弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記硬化する工程において、前記圧電基板の前記櫛型電極が設けられた面と、前記櫛型電極が設けられていない面との両面から加熱することを特徴とする請求項１２記載の弾性波デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイス及びその製造方法に関し、特に立体配線を有した弾性波デバイス及びその製造方法に関する。
【０００２】
基板上に弾性波素子を設けた弾性波デバイスは、移動体通信機器のデュプレクサや、フィルタとして広く用いられている。
【０００３】
弾性波を利用した弾性波デバイスの１つとして、圧電基板の表面に、櫛型電極からなるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）と、反射器とで弾性波素子を形成し、この弾性波素子に電力を印加することで励振した弾性波を用いる弾性表面波デバイスがある。近年、移動体通信機器の発展に伴い、弾性波デバイスに小型化と性能の向上を同時に達成することが求められている。
【０００４】
特許文献１には、配線を立体交差させることでデバイスの小型化を図り、同時に立体交差した複数の配線間に設けられた絶縁層が２つ以上の傾斜部を備えたテーパー部を有することで、配線に断線が発生することを抑制し、弾性波デバイスの性能向上をも図る技術が開示されている。また特許文献２には、立体交差した配線間に絶縁層を設けることで、配線間の容量を利用し、減衰特性に優れた弾性表面波デバイスを提供する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−２１０４７５号公報
【特許文献２】特開２００７−２５９０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の発明及び特許文献２の発明は、ともに弾性波デバイスの小型化が可能であるが、圧電基板と配線との段差により、配線の厚さが薄くなる。このため、配線に断線が発生する恐れがある。また、配線の抵抗が増大し、挿入損失の増大及び帯域外減衰量の劣化を招く可能性がある。このことは、弾性波デバイスの性能低下の原因となり得る。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、小型化可能かつ性能の高い弾性波デバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられた櫛型電極と、前記圧電基板上に設けられた第１配線、第２配線及び第３配線であって、少なくとも一つが前記櫛型電極に接続され、前記第１配線と前記第３配線との間に前記第２配線が位置している、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線と、前記圧電基板の上、前記第１配線の前記第２配線側の領域の上、前記第２配線の上、及び前記第３配線の前記第２配線側の領域の上に設けられた絶縁層と、前記第１配線の前記絶縁層が設けられていない領域と、前記第３配線の前記絶縁層が設けられていない領域とを通じて、前記第１配線及び前記第３配線と接続されるように、前記第１配線の上、前記第３配線の上、及び前記絶縁層の上に設けられた第４配線と、を具備し、前記絶縁層は、端部にテーパー部を有し、前記絶縁層の幅は前記第４配線の幅より大きいことを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、第１配線、第２配線及び第３配線と第４配線とが、立体交差しているため、弾性波デバイスの小型化が可能となる。また、絶縁層が第１配線及び第３配線の上に設けられるため、断線の発生を抑制することができ、弾性波デバイスの性能が向上する。
【０００８】
上記構成において、前記絶縁層は、端部にテーパー部を有している構成とすることができる。この構成によれば、第４配線の厚さを確保することができるため、断線の発生を抑制でき、弾性波デバイスの性能が向上する。上記構成において、前記第４配線は、チタン層と、前記チタン層の上に設けられた金層とを含む構成とすることができる。上記構成において、前記絶縁層は、前記第１配線と前記第４配線とが接続された領域及び前記第３配線と前記第４配線とが接続された領域から見て、前記絶縁層の幅方向には設けられていない構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線は、前記櫛型電極と同じ金属層で形成されている構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記絶縁層は感光性樹脂で形成されている構成とすることができる。この構成によれば、絶縁層を精度良く形成することができる。
【００１１】
上記構成において、前記感光性樹脂はポジ型感光性ポリイミドである構成とすることができる。この構成によれば、絶縁層の端部に形成されたテーパー部の傾斜角を制御することができる。
【００１２】
上記構成において、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線の各々は、異なる複数の前記櫛型電極の各々と接続されている構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記第１配線及び前記第３配線は、接地されている構成とすることができる。
【００１４】
本発明は、圧電基板上に櫛型電極を設ける工程と、前記圧電基板上に第１配線、第２配線及び第３配線を設ける工程であって、少なくとも一つが前記櫛型電極に接続され、前記第１配線と前記第３配線との間に前記第２配線が位置するように、前記圧電基板上に前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線を設ける工程と、前記圧電基板の上、前記第１配線の前記第２配線側の領域の上、前記第２配線の上、及び前記第３配線の前記第２配線側の領域の上に絶縁層を設ける工程と、前記第１配線の前記絶縁層が設けられていない領域と、前記第３配線の前記絶縁層が設けられていない領域とを通じて、前記第１配線及び前記第３配線と接続されるように、前記第１配線の上、前記第３配線の上、及び前記絶縁層の上に第４配線を設ける工程と、を有有し、前記絶縁層は端部にテーパー部を有し、前記絶縁層の幅は前記第４配線の幅より大きいことを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。本発明によれば、第１配線、第２配線及び第３配線と第４配線とが、立体交差しているため、弾性波デバイスの小型化が可能となる。また、絶縁層が第１配線及び第３配線の上に設けられるため、断線の発生を抑制することができ、弾性波デバイスの性能が向上する。
【００１５】
上記構成において、前記絶縁層を設ける工程は、前記絶縁層の端部にテーパー部を有するように、前記絶縁層を設ける工程とすることができる。この構成によれば、第４配線の厚さを確保することができるため、断線の発生を抑制でき、弾性波デバイスの性能が向上する。上記構成において、前記第４配線は、チタン層と、前記チタン層の上に設けられた金層とを含む構成とすることができる。
【００１６】
上記構成において、前記櫛型電極を設ける工程と、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線を設ける工程とは同時に行われ、同じ金属層から前記櫛型電極、前記第１配線、前記第２配線及び前記第３配線を設ける工程とすることができる。
【００１７】
上記構成において、前記絶縁層を設ける工程は、感光性樹脂をフォトリソグラフィ法により形成する工程と、前記形成された感光性樹脂を加熱して硬化する工程とを含む構成とすることができる。この構成によれば、絶縁層の形成を精度良く行うことができ、また絶縁層に形成されるテーパー部の傾斜角を制御することができる。
【００１８】
上記構成において、前記硬化する工程において、前記圧電基板の前記櫛型電極が設けられた面と、前記櫛型電極が設けられていない面との両面から加熱する構成とすることができる。この構成によれば、工程を効率よく行うことができる。また、絶縁層に形成されるテーパー部の傾斜角を制御することができ、断線の発生を抑制することができるため、弾性波デバイスの性能が向上する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型化可能かつ性能の高い弾性波デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図面を用い、本発明が解決する課題について説明する。
【００２１】
図１（ａ）は比較例に係る弾性表面波デバイスの上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ１に沿った断面図、図１（ｃ）は断線が発生した場合の断面図である。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、例えばＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３等の圧電体からなる圧電基板２上に、反射器４、入力端子１８、出力端子２０、及びＩＤＴ２２、２４、２６、２８が設けられている。各ＩＤＴは、例えばＡｌ等の金属からなる櫛型電極により形成されている。
【００２３】
第１配線８は、ＩＤＴ２２を構成する一方の櫛型電極２２ａ、及びＩＤＴ２６を構成する一方の櫛型電極２６ａに接続されている。また、第１配線８は接地されている。第２配線１０は、ＩＤＴ２２を構成する他方の櫛型電極２２ｂ、及びＩＤＴ２６を構成する他方の櫛型電極２６ｂに接続されている。第３配線１２は、ＩＤＴ２４を構成する一方の櫛型電極２４ｂに接続されている。第３配線１２は、第２配線１０と立体交差した第４配線１６と接続され、第４配線１６を介して第１配線と接続される。従って、第３配線１２も接地される。第１配線８、第２配線１０、第３配線１２、ＩＤＴ２２、２４、２６、２８、反射器４、入力端子１８及び出力端子２０は、同じ金属層から形成されている。このため図１（ａ）においては、これらの境界を点線で図示した（図２（ａ）においても同様）。第４配線１６は例えば下にＴｉ層、上にＡｕ層を配置したＴｉ−Ａｕ等の金属からなる。第１配線８、第２配線１０、第３配線１２及び第４配線の厚さは、例えば０．３５μｍである。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、第１配線８と第３配線１２との間に第２配線１０が位置している。第１配線８の一部は、例えばＳｉＯ２からなる保護膜６で覆われている。第４配線１６は保護膜６の上、第１配線８の上、及び第３配線１２の上に設けられている。また、例えばポジ型感光性ポリイミド等の感光性樹脂からなり、端部にテーパー部１４ａを有した絶縁層１４が圧電基板２の上及び第２配線１０の上に設けられている。
【００２５】
比較例１に係る弾性表面波デバイスにより、入力端子１８から電気信号が入力され、入力端子１８に接続されたＩＤＴ２４により弾性波が励振される。弾性波はＩＤＴ２２により電気信号に変換され、第２配線１０を通じて、ＩＤＴ２６へと送信される。電気信号が入力されると、ＩＤＴ２６により弾性波が励起される。弾性波はＩＤＴ２８により電気信号に変換され、出力端子２０へと出力される（図１（ａ）参照）。また、図１（ｂ）に示すように、第４配線１６が第１配線８、第２配線１０及び第３配線１２と立体交差しているため、弾性表面波デバイスの小型化が可能となる。
【００２６】
しかしながら、図１（ｃ）に示すように、圧電基板２と第１配線８、及び圧電基板２と第３配線１２との間には段差Ｈ１がある。また、第４配線１６は、圧電基板２の上面から絶縁層１４の最上部までの高さＨ２を跨いで設けられる。このため、第１配線８の端部付近の領域及び第３配線１２の端部付近の領域においては第４配線１６の厚さが薄くなり、第４配線１６が断線する可能性がある。また、第４配線１６厚さが薄くなることで、抵抗が増大し、挿入損失の増大及び帯域外減衰量の劣化を招く可能性がある。このことは、弾性表面波デバイスの性能低下の原因となり得る。
【００２７】
以下、図面を用い、上記課題を解決するための実施例について説明する。
【実施例１】
【００２８】
図２（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの上面図であり、図２（ｂ）はＢ−Ｂ１に沿った断面図である。
【００２９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、絶縁層１４が圧電基板２の上、第２配線１０の上、第１配線８の第２配線１０側の領域８ａの上、及び第３配線１２の第２配線１０側の領域１２ａの上に設けられている。絶縁層１４の端部はテーパー部１４ａを有している。第４配線１６は、保護膜６の上、第１配線８の上、第３配線１２の上、及び絶縁層１４の上に設けられており、第１配線８の絶縁層１４が設けられていない領域８ｂと、第３配線１２の絶縁層１４が設けられていない領域１２ｂとに接続されている。
【００３０】
次に、実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。図３は製造工程を示したフローチャートである。図４（ａ）から図４（ｄ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ１に沿った断面から見た、弾性表面波デバイスの製造方法を示した断面図である。図５（ａ）から図５（ｆ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ１に沿った断面から見た、弾性表面波デバイスの製造方法を示した断面図である。なお、図面の簡略化のため、図４（ｂ）から図４（ｄ）においては、ＩＤＴ２６、２８及び反射器４を区別せず、全てＩＤＴ３０として表記する。また、ＩＤＴの電極指の本数を省略して図示している。
【００３１】
図３のフローチャートに沿い、弾性表面波デバイスの製造方法について説明する。
【００３２】
図４（ａ）及び図５（ａ）に示すように圧電基板２を準備する。図３のステップＳ１０のスパッタリング工程において、例えばＡｌ等の金属からなるＩＤＴ２２、２４、２６、２８、反射器４、第１配線８、第２配線１０、第３配線１２、入力端子１８及び出力端子２０を圧電基板２上に設ける。さらに、例えばＳｉＯ２からなる保護膜６を、各ＩＤＴ２２、２４、２６、２８、反射器４、及び第１配線８の一部の上に設ける。図４（ｂ）に示すように、Ａ−Ａ１の領域においては、ＩＤＴ３０、及び第１配線８が形成される。第１配線８及びＩＤＴ３０上には、例えばＳｉＯ２からなる保護膜６が設けられる。図５（ｂ）に示すように、Ｂ−Ｂ１の領域においては、第１配線８、第２配線１０及び第３配線１２が形成される。また、第１配線８の上の一部には保護膜６が設けられる。
【００３３】
図３のステップＳ１１のスピンコート工程において、例えばポジ型感光性ポリイミド等の感光性樹脂からなる、例えば厚さ１．０μｍの絶縁層１４を塗布する。図４（ｃ）に示すように、Ａ−Ａ１の領域においては、圧電基板２及び保護膜６上に、絶縁層１４に塗布する。図５（ｃ）に示すように、Ｂ−Ｂ１の領域においては圧電基板２、保護膜６、第１配線８、第２配線１０及び第３配線１２上に、絶縁層１４に塗布する。
【００３４】
図３のステップＳ１２のフォトリソグラフィ工程において、絶縁層１４を形成する。図４（ｄ）に示すように、Ａ−Ａ１の領域においては、絶縁層１４は全て除去される。図５（ｄ）に示すように、Ｂ−Ｂ１の領域においては、絶縁層１４が、圧電基板２の上、第２配線１０の上、第１配線８の第２配線１０側の領域８ａの上、及び第３配線１２の第２配線１０側の領域１２ａの上に残存する。また、絶縁層１４の端部には、テーパー部１４ａが形成される。
【００３５】
以降のステップＳ１３、Ｓ１４の工程においては、図４（ｄ）に示した状態から変化しないため、説明を省略する。
【００３６】
図３のステップＳ１３の硬化工程において、図５（ｅ）に示すように、形成された絶縁層１４を、例えば２５０℃に加熱することによって硬化させる。このとき、例えばオーブンを使用し、圧電基板２の櫛型電極や配線が設けられた面２ａと、櫛型電極や配線が設けられていない面２ｂとの両面から加熱する。
【００３７】
図３のステップＳ１４の蒸着及びリフトオフ工程において、図５（ｆ）に示すように、圧電基板２の上、保護膜６の上、第１配線８の上、第３配線１２の上、及び絶縁層１４の上に例えばＴｉ−Ａｕ等の金属からなる第４配線１６を設ける。このとき、第４配線１６は第１配線８の絶縁層１４が設けられていない領域８ｂと、第３配線１２の絶縁層１４が設けられていない領域１２ｂとに接続されている。以上の工程により、実施例１に係る弾性表面波デバイスが完成する。
【００３８】
実施例１によれば、図２（ｂ）に示すように、絶縁層１４が圧電基板２の上、第２配線１０の上、第１配線８の第２配線１０側の領域８ａの上、及び第３配線１２の第２配線１０側の領域１２ａの上に設けられる。このため、圧電基板２と第１配線８との間、及び圧電基板２と第３配線１２との間の段差Ｈ１に関係なく、第４配線１６を設けることができる。また、第４配線１６は、第１配線８の上面から絶縁層１４の最上部まで、及び第３配線１２の上面から絶縁層１４の最上部までの高さＨ３を跨いで設けられる。Ｈ３は、比較例１の図１（ｂ）において第４配線１６が跨ぐ高さＨ２より低い。従って、第４配線１６は、比較例１の場合よりも緩やかな傾斜を形成する。このため第４配線１６の厚さを確保することができ、断線が発生することを抑制できる。このことにより、弾性表面波デバイスの性能が向上する。
【００３９】
また、絶縁層１４の端部はテーパー部１４ａを有しているため、第４配線１６が形成する傾斜は、より緩やかとなる。このため、第４配線１６に断線が発生することを、より抑制することができる。また、第４配線１６の厚さを確保することができるため、第４配線１６が薄くなることによる抵抗値の上昇を抑えることができる。従って、挿入損失の増大及び帯域外減衰量の劣化を抑制することもできる。これらのことにより、弾性表面波デバイスの性能が向上する。
【００４０】
図５（ｆ）において形成される、第４配線１６はＴｉ−Ａｕで形成されていなくても良い。しかし第４配線１６のうち、下層のＴｉが第１配線８及び第３配線１２を形成するＡｌと良好に密着するため、配線間の接続の信頼性が向上する。また、上層のＡｕは低抵抗である。従って、第４配線１６の材質はＴｉ−Ａｕであることが好ましい。
【００４１】
絶縁層１４の材質は、ポジ型感光性ポリイミド等の感光性樹脂に限定されない。しかし、図５（ｄ）に示したフォトリソグラフィ工程により、精度良く形成が可能で、端部にテーパー部１４ａを容易に形成できることから、絶縁層１４の材質は感光性樹脂が好ましい。また、図５（ｅ）に示すように、形成後に加熱することで、テーパー部１４ａの傾斜角度を制御することができるため、特にポジ型感光性ポリイミドであることが好ましい。
【００４２】
図５（ｅ）に示した硬化工程においては、圧電基板２の面２ａまたは２ｂの、いずれか一方の面から加熱しても良い。しかし、テーパー部１４ａを精度良く形成でき、工程も効率的になることから、圧電基板２の面２ａ及び２ｂの両面から加熱することが好ましい。
【００４３】
実施例１においては、第１配線８及び第３配線１２は接地されているが、接地されていなくてもよい。また、第１配線８、第２配線１０及び第３配線１２の各々が、異なる複数の櫛型電極の各々に接続されている。しかし、第１配線８、第２配線１０及び第３配線の少なくとも一つが櫛型電極と接続され、それ以外の配線は櫛型電極と接続されていない構成の弾性表面波デバイスにおいても、本発明は適用可能である。
【００４４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１（ａ）は比較例に係る弾性表面波デバイスの上面図、図１（ｂ）はＢ−Ｂ１に沿った断面図であり、図１（ｃ）は断線が発生した場合の断面図である。
【図２】図２（ａ）は実施例１に係る弾性表面波デバイスの上面図であり、図２（ｂ）はＢ−Ｂ１に沿った断面図である。
【図３】図３、実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）から図４（ｄ）は、実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造方法を示す、Ａ−Ａ１に沿った断面図である。
【図５】図５（ａ）から図５（ｆ）は、実施例１に係る弾性表面波デバイスの製造方法を示す、Ｂ−Ｂ１に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２                                圧電基板
４                                反射器
８                                第１配線
１０                              第２配線
１２                              第３配線
１４                              絶縁層
１６                              第４配線
２２、２４、２６、２８、３０      ＩＤＴ
【図１】
0005166053.tif 000002
【図２】
0005166053.tif 000003
【図３】
0005166053.tif 000004
【図４】
0005166053.tif 000005
【図５】
0005166053.tif 000006