(57)【要約】【課題】弾性波素子の特性を向上させ、また、弾性波素子の歩留まりを向上させる。【解決手段】基板１０上に圧電膜１３を形成し、この圧電膜１３上に導電性膜１７を形成し、さらに、圧電膜１３上に弾性波発生用の櫛歯型電極１９ａを形成するとともに、導電性膜１７上に位置し、櫛歯型電極１９ａと電気的に接続される導電性膜１９ｂを形成した後、櫛歯型電極１９ａを覆い、導電性膜１９ｂ上に開口部ＯＡ２を有する保護膜２１を形成する。その結果、開口部ＯＡ２の形成、即ち、保護膜２１のエッチングの際、開口部ＯＡ２底部にエッチング残渣が生じていてもワイヤボンディング時に貫通することが可能なため、接続不良を低減できる。【選択図】図２
2007201772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）基板上に圧電膜を形成する工程と、
（ｂ）前記圧電膜上に第１導電性膜よりなる第１電極を形成する工程と、
（ｃ）前記圧電膜の上側に第２導電性膜よりなる弾性波発生用の第２電極および前記第１電極上に位置し、前記第２電極と電気的に接続される第３電極を形成する工程と、
（ｄ）前記第２電極を覆い、前記第３電極上に第１開口部を有する絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする弾性波素子の製造方法。
【請求項２】
（ａ）基板上に圧電膜を形成する工程と、
（ｂ）前記圧電膜上に第１導電性膜よりなる弾性波発生用の第１電極および前記第１電極と電気的に接続される第２電極とを形成する工程と、
（ｃ）前記第２電極上に第２導電性膜よりなる第３電極を形成する工程と、
（ｄ）前記第１電極を覆い、前記第３電極上に第１開口部を有する絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする弾性波素子の製造方法。
【請求項３】
前記（ｂ）工程は、
前記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、前記第１電極の形成領域に対応する部位に第２開口部を有するマスクの上面から、前記第１導電性膜を構成する粒子を堆積させることにより前記第１電極を形成する工程である
ことを特徴とする請求項１記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項４】
前記（ｃ）工程は、
前記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、前記第３電極の形成領域に対応する部位に第２開口部を有するマスクの上面から、前記第２導電性膜を構成する粒子を堆積させることにより前記第３電極を形成する工程である
ことを特徴とする請求項２記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項５】
前記（ｄ）工程は、
前記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、前記絶縁膜の形成領域に対応する部位に第３開口部を有するマスクの上面から、前記絶縁膜を構成する粒子を堆積させることにより前記絶縁膜を形成する工程である
ことを特徴とする請求項１もしくは２記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項６】
前記マスクは、シリコンよりなることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項７】
前記マスクは、その厚さが１５０μｍ以上であることを特徴とする請求項６記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項８】
前記マスクは、その裏面にその高さが５０ｎｍ以下の突起を有し、前記突起が前記基板上に当接されることを特徴とする請求項６記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項９】
前記（ｄ）工程は、前記第１開口部を利用して周波数を測定し、前記絶縁膜の膜厚を決定する工程を有することを特徴とする請求項１もしくは２記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｄ）工程は、
前記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、前記絶縁膜の形成領域に対応する部位に第３開口部を有するマスクの上面から、前記絶縁膜を構成する粒子を堆積させることにより前記絶縁膜を形成する工程であって、
（ｄ１）前記絶縁膜の形成工程の途中で、前記第１開口部を利用して周波数を測定し、前記周波数と所定の周波数との関係から堆積すべき残りの絶縁膜の膜厚を算出する工程と、
（ｄ２）前記算出結果に基づき、前記堆積すべき残りの絶縁膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項５記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項１１】
前記周波数の測定は、前記絶縁膜の形成装置内で行われることを特徴とする請求項９もしくは１０記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項１２】
前記周波数の測定は、前記絶縁膜の形成途中において行われることを特徴とする請求項９記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項１３】
前記基板は、シリコン、ダイヤモンド、水晶、ランガサイト、リン酸化ガリウム、リチウムタンタレートもしくはリチウムナイオベイトよりなる層を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項１４】
前記基板は、シリコンとその上部に形成されたダイヤモンドとの積層体よりなり、
前記圧電膜は、酸化亜鉛よりなり、
前記弾性波発生用の第１もしくは第２電極は、その平面形状が櫛歯型であり、
前記絶縁膜は、酸化シリコンよりなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の弾性波素子の製造方法を有する電子機器の製造方法。
【請求項１６】
成膜対象物の上方に配置され、その開口部に対応する位置に成膜を施す際に使用されるマスクであって、
（ａ）基板と、
（ｂ）前記基板中に形成された開口部と、
（ｃ）前記基板の裏面に形成された突起と、
を有することを特徴とするマスク。
【請求項１７】
（ａ）基板の第１面を選択的にエッチングすることにより所定の開口部を形成する工程と、
（ｂ）前記開口部を含む前記基板の第１面上に膜を形成する工程と、
（ｃ）前記基板の第２面を選択的にエッチングする工程であって、前記開口部内の前記膜が露出するまでエッチングし、前記開口部以外の領域に突起を形成する工程と、
（ｄ）前記膜を除去する工程と、
を有することを特徴とするマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）を利用したデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
弾性表面波素子（弾性波素子、ＳＡＷデバイス、ＳＡＷフィルタ）とは、圧電材料を利用し、高周波信号を弾性表面波に変換し、再度高周波信号に変換する過程において特定の周波数が選び出される現象を利用した素子である。このような弾性表面波素子は、通信機器、センサ、タッチパネル等の種々の分野で利用されており、特に携帯電話に代表される移動体通信の分野においては必須といってよい存在となっている。
【０００３】
一般的な弾性表面波素子は、圧電材料の表面に櫛歯形状の電極が設けられ、この櫛歯型電極（ＩＤＴ：interdigital transducer）に電気信号を入力することによって圧電材料の表面に弾性表面波を励起させ、又は弾性表面波を櫛歯型電極によって電気信号に変換して取り出すように構成されている。
【０００４】
例えば、特開平５−９０８６４号公報（特許文献１）には、圧電材料及び櫛歯型電極の上側にＳｉＯ2等からなる保護膜を設けることにより信頼性を高めた弾性表面波素子が開示されている。
【特許文献１】特開平５−９０８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、弾性表面波素子を有する各種電子機器に関する研究、開発に従事しており、上記櫛歯型電極（櫛歯電極）から電気信号を取り出すために、櫛歯型電極上にボンディングパッドを形成し、いわゆるワイヤボンディングにより外部端子と接続する構成を検討している。
【０００６】
しかしながら、上記構成を採用した場合、電気的接続不良のものが発生し、製造歩留まりが低下するといった問題に直面した。
【０００７】
その原因について、本発明者らが鋭意検討したところ、追って詳細に説明するように、ボンディングパッド用の開口部を形成する際、当該開口部の底部、即ち、櫛歯型電極上の保護膜の残渣が原因であることが判明した。
【０００８】
また、この残渣を完全に除去するために、オーバーエッチング量を多くすると、下層の櫛歯型電極にダメージを与え、極端な場合は、電極膜が消失してしまうといった新たな不具合が生じることが判明した。
【０００９】
本発明は、弾性波素子の特性を向上させることを目的とする。また、弾性波素子の歩留まりを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明の弾性波素子の製造方法は、（ａ）基板上に圧電膜を形成する工程と、（ｂ）上記圧電膜上に第１導電性膜よりなる第１電極を形成する工程と、（ｃ）上記圧電膜の上側に第２導電性膜よりなる弾性波発生用の第２電極および上記第１電極上に位置し、上記第２電極と電気的に接続される第３電極を形成する工程と、（ｄ）上記第２電極を覆い、上記第３電極上に第１開口部を有する絶縁膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１１】
かかる製造方法によれば、いわゆるボンディングパッドとなる第１開口部下の電極を第１および第３電極の積層構造とすることができるため、ワイヤボンディング時のワイヤとの密着性を向上させることができる。また、積層構造とすることで、第３電極と同時に形成される第２電極の薄膜化が可能となり素子特性を向上させることができる。また、第３電極を形成した後に、絶縁膜中の第１開口部を形成するので、第１開口部の底部における絶縁膜のエッチング残渣が残っていても、ワイヤと接続するときに残渣層を貫通して第３電極表面と接続することが可能であるため接続不良を低減することができる。ワイヤは、例えば超音波により微震動するプローブにより電極表面に加圧されることで接続される。また、当該素子の製造歩留まりを向上させることができる。
【００１２】
（２）本発明の弾性波素子の製造方法は、（ａ）基板上に圧電膜を形成する工程と、（ｂ）上記圧電膜上に第１導電性膜よりなる弾性波発生用の第１電極および上記第１電極と電気的に接続される第２電極とを形成する工程と、（ｃ）上記第２電極上に第２導電性膜よりなる第３電極を形成する工程と、（ｄ）上記第１電極を覆い、上記第３電極上に第１開口部を有する絶縁膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
かかる製造方法によれば、いわゆるボンディングパッドとなる第１開口部下の電極を第２および第３電極の積層構造とすることができるため、ワイヤボンディング時のワイヤとの密着性を向上させることができる。また、積層構造とすることで、第２電極と同時に形成される第１電極の薄膜化が可能となり素子特性を向上させることができる。また、第３電極を形成した後に、絶縁膜中の第１開口部を形成するので、第１開口部の底部における絶縁膜のエッチング残渣が残っていても、ワイヤと接続するときに残渣層を貫通して第３電極表面と接続することが可能であるため接続不良を低減することができる。ワイヤは、例えば超音波により微震動するプローブにより電極表面に加圧されることで接続される。また、当該素子の製造歩留まりを向上させることができる。
【００１４】
より好ましくは、上記（ｂ）工程は、上記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、上記第１電極の形成領域に対応する部位に第２開口部を有するマスクの上面から、上記第１導電性膜を構成する粒子を堆積させることにより上記第１電極を形成する工程である。
【００１５】
より好ましくは、上記（ｃ）工程は、上記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、上記第３電極の形成領域に対応する部位に第２開口部を有するマスクの上面から、上記第２導電性膜を構成する粒子を堆積させることにより上記第３電極を形成する工程である。
【００１６】
より好ましくは、上記（ｄ）工程は、上記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、上記絶縁膜の形成領域に対応する部位に第３開口部を有するマスクの上面から、上記絶縁膜を構成する粒子を堆積させることにより上記絶縁膜を形成する工程である。
【００１７】
このように、いわゆるマスク成膜を行うことによりホトリソ、エッチング工程を省略することができ、製造工程の短縮化や製造コストの削減を図ることができる。
【００１８】
より好ましくは、上記マスクは、シリコンよりなる。
【００１９】
より好ましくは、上記マスクは、その厚さが１５０μｍ以上である。
【００２０】
より好ましくは、上記マスクは、その裏面にその高さが５０ｎｍ以下の突起を有し、上記突起が上記基板上に当接される。
【００２１】
より好ましくは、上記（ｄ）工程は、上記第１開口部を利用して周波数を測定し、上記絶縁膜の膜厚を決定する工程を有する。
【００２２】
より好ましくは、上記（ｄ）工程は、上記基板の上方に対向して配置されたマスクであって、上記絶縁膜の形成領域に対応する部位に第３開口部を有するマスクの上面から、上記絶縁膜を構成する粒子を堆積させることにより上記絶縁膜を形成する工程であって、（ｄ１）上記絶縁膜の形成工程の途中で、上記第１開口部を利用して周波数を測定し、上記周波数と所定の周波数との関係から堆積すべき残りの絶縁膜の膜厚を算出する工程と、（ｄ２）上記算出結果に基づき、上記堆積すべき残りの絶縁膜を形成する工程と、を有する。
【００２３】
このように、マスク成膜を行うことにより、第３開口部から電極を露出させつつ上記絶縁膜の成膜を行うことができ、この第３開口部を利用して堆積すべき絶縁膜の微調整が可能となる。また、素子特性を向上させることができる。
【００２４】
より好ましくは、上記周波数の測定は、上記絶縁膜の形成装置内で行われる。
【００２５】
より好ましくは、上記周波数の測定は、上記絶縁膜の形成途中において行われる。
【００２６】
より好ましくは、上記基板は、シリコン、ダイヤモンド、水晶、ランガサイト、リン酸化ガリウム、リチウムタンタレートもしくはリチウムナイオベイトよりなる層を有する。
【００２７】
より好ましくは、上記基板は、シリコンとその上部に形成されたダイヤモンドとの積層体よりなり、上記圧電膜は、酸化亜鉛よりなり、上記弾性波発生用の第１もしくは第２電極は、その平面形状が櫛歯型であり、上記絶縁膜は、酸化シリコンよりなる。
【００２８】
（３）本発明の電子機器の製造方法は、上記弾性波素子の製造方法を有する。
【００２９】
ここで「電子機器」とは、電子回路等を用いて一定の機能を実現する機器一般をいい、その構成には特に限定がないが、例えば、通信機器に使われる局部発振器、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（携帯型情報端末）、電子手帳など各種機器が挙げられる。
【００３０】
（４）本発明のマスクは、成膜対象物の上方に配置され、その開口部に対応する位置に成膜を施す際に使用されるマスクであって、（ａ）基板と、（ｂ）上記基板中に形成された開口部と、（ｃ）上記基板の裏面に形成された突起と、を有する。
【００３１】
かかる構成によれば、上記突起により成膜対象物上に既に形成されている膜等の破損を防止し、また、安定してマスクを支持することができるため成膜精度を向上させることができる。
【００３２】
（５）本発明のマスクの製造方法は、（ａ）基板の第１面を選択的にエッチングすることにより所定の開口部を形成する工程と、（ｂ）上記開口部を含む上記基板の第１面上に膜を形成する工程と、（ｃ）上記基板の第２面を選択的にエッチングする工程であって、上記開口部内の上記膜が露出するまでエッチングし、上記開口部以外の領域に突起を形成する工程と、（ｄ）上記膜を除去する工程と、を有する。
【００３３】
かかる製造工程によれば、エッチングを利用することにより寸法精度が向上し、精度良く開口部を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同一の機能を有するものには同一もしくは関連の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。
＜実施の形態１＞
図１および図２は、本実施の形態の弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。図１（ａ）に示すように、基板１０として例えば単結晶シリコン基板を準備し、この基板１０上に圧電膜（圧電体膜、圧電体、圧電材料）１３として例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜を、スパッタリング法（以下、単に「スパッタ法」という）などの成膜方法を用いて４００ｎｍ程度、堆積する。
【００３５】
次いで、圧電膜１３上に、導電性膜（ボンディングパッド、パッド電極、厚膜化パッド電極、第１電極）１７として例えばＡｌ（アルミニウム）膜を形成するのであるが、この際、図１（ｂ）に示すように、基板（成膜対象物）１０の上方に配置されたシリコンマスク１５を用いて、基板１０上に選択的に導電性膜１７を形成（マスク成膜）する。即ち、例えばＤＣ（直流）スパッタ法などの成膜方法を用いて、シリコンマスク１５の上方からＡｌ膜（Ａｌ粒子）を３００ｎｍ程度、堆積（形成）する。
【００３６】
ここで、このシリコンマスク１５は、例えば、基板１０とほぼ同等又は基板１０より少し大きいシリコンよりなる平面板であり、基板１０上の導電性膜１７の形成領域に対応する位置に開口部ＯＡ１を有する。
【００３７】
従って、図１（ｂ）に示すように、基板１０（圧電膜１３）上の開口部ＯＡ１に対応する位置には、導電性膜１７が形成され、他の部分の膜はマスク１５上に残存する（１７ａ）。
【００３８】
このように、本実施の形態によれば、シリコンマスク１５を用いて導電性膜１７を形成したので、いわゆる露光・現像（フォトリソグラフィー、以下、単に「ホトリソ」という）およびエッチング工程を経ることなく所望の位置に導電性膜１７を形成することができる。特に、マスクとしてシリコン材料（材質）を用いた場合には、メタルマスクに比較して剛性が高く、マスク自体を薄くできるため、スパッタ粒子の回り込みが少なく成膜精度が良い。また、半導体もしくはＭＥＭＳ（micro-electro-mechanical system:微小電気機械システム）技術を用いてマスクを作成することができ、マスクの寸法精度に優れるといった利点がある。
【００３９】
次いで、図２（ａ）に示すように、導電性膜１７上を含む圧電膜１３上に導電性膜１９として例えばＡｌ膜をＤＣスパッタ法を用いて５０ｎｍ程度、堆積する。
【００４０】
次いで、図２（ｂ）に示すように、導電性膜１９をパターニングして、圧電膜１３上に櫛歯型電極（弾性波発生用電極、第２電極）１９ａを形成するとともに、導電性膜１７上に導電性膜（ボンディングパッド、パッド電極、第３電極）１９ｂを形成する。
【００４１】
このパターニングの方法としては、例えば、導電性膜１９上にポジ型レジスト膜（図示せず）を塗布し、ステッパー装置によって露光した後、現像することにより導電性膜１７上および櫛歯型にレジスト膜を残存させ、このレジスト膜をマスクに、例えば燐酸を用いたウエットエッチングを行うことにより、パターニングを行う。なお、ポジ型のレジスト膜を用いた場合、露光された部分の膜が除去される。次いで、残存するレジスト膜を例えばアセトンなどの有機溶剤により除去し、櫛歯型電極１９ａおよび導電性膜１９ｂを形成する。
【００４２】
次いで、図２（ｃ）に示すように、保護膜２１として例えば酸化シリコン膜をＲＦ（高周波：radio frequency）スパッタ法で基板１０の全面に堆積する。次いで、上記導電性膜１９のパターニングと同様に、ホトリソおよびエッチング工程を経て、保護膜２１のパターニングを行い、導電性膜１９ｂ上の保護膜２１を除去し、開口部ＯＡ２を形成する。
【００４３】
この開口部ＯＡ２がボンディングパッド部（ボンディング領域）となり、例えば、金属ワイヤを用いたワイヤボンディング工程により、図示しない外部端子（外部電極）と導電性膜（ボンディングパッド）１９ｂ、１７との接続が図れる。ここで、開口部ＯＡ２の底部に、保護膜（絶縁膜）のエッチング残渣が残っていても、ワイヤと接続するときに残渣層を貫通して導電性膜（ボンディングパッド）と接続することが可能であるため接続不良を低減することができる。このワイヤは、例えば超音波により微震動するプローブにより電極表面に加圧されることで接続される。また、当該素子の製造歩留まりを向上させることができる。
【００４４】
これに対し、図３（ａ）に示すように、櫛歯型電極１９ａと同層の導電性膜１９ｂ上に保護膜２１を形成し、開口部ＯＡ２を形成した後、その上部にボンディングパッドとなる導電性膜３７を形成することも可能である。図３は、本実施の形態の効果を説明するための弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。
【００４５】
しかしながら、かかる方法によれば、図３（ｂ）に示すように、開口部ＯＡ２の形成の際、即ち、保護膜２１のエッチングの際、開口部ＯＡ２の底部に保護膜２１の残渣が生じ得る。その結果、開口部ＯＡ２における接続不良が生じ、素子の製造歩留まりが低下する。
【００４６】
一方、この残渣を完全に除去するために、オーバーエッチング量を多くすると、下層の導電性膜１９ｂにダメージを与え、極端な場合は、導電性膜１９ｂが消失してしまい、結局のところ接続が図れないといった不具合が生じる。
【００４７】
これに対し、本実施の形態によれば、導電性膜１９ｂ、１７を形成した後、保護膜２１を形成したので、開口部ＯＡ２下の導電性膜厚を確保することができ、オーバーエッチングを行っても上記不具合が生じない。
【００４８】
また、開口部ＯＡ２下の導電性膜（１９ｂ、１７）の厚膜化によりワイヤボンディング時のワイヤとの密着性を向上させることができる。即ち、導電性膜（１９ｂ、１７）を構成するＡｌとワイヤ材料のＡｌとの充分な接合を得ることができ、その密着性を向上させることができる。
【００４９】
また、開口部ＯＡ２下の導電性膜（１９ｂ、１７）が積層構造となっているため、上記厚膜化を図りつつ、導電性膜１９ｂと同時に形成される櫛歯型電極１９ａの薄膜化を図ることができ、素子特性を向上させることができる。
【００５０】
特に、櫛歯型電極１９ａの膜厚が１００ｎｍ以下の場合には、当該電極１９ａと同時に形成される導電性膜１９ｂのみでボンディングパッドを構成すると、ワイヤとの密着性が低下する。従って、ボンディングパッドの電極膜厚を確保するため、ボンディングパッドを２層構造とせざるを得ないが、本実施の形態によれば、図３等を参照しながら説明した不具合を回避しながら、ワイヤとの密着性を向上させることができる。
【００５１】
また、上記不具合のない素子として保護膜２１を形成しない素子構成比較した場合、保護膜２１による素子特性の向上は図れるものの、工程数の増加というデメリットがあるが、本実施の形態によれば、シリコンマスク１５を利用したマスク成膜を採用することにより、ホトリソ、エッチング工程の削減を図ることができる。また、ホトリソ、エッチング工程を削減することで、レジスト膜を構成する有機物の汚染を低減することができ、素子特性の向上を図ることができる。
【００５２】
＜実施の形態２＞
図４は、本実施の形態の弾性表面波素子の製造方法（形成方法）を示す工程断面図である。本実施の形態においては、導電性膜４９ａ、４９ｂと導電性膜４７との形成工程以外は、実施の形態１と同様であるためその詳細な説明を省略する。
【００５３】
図４（ａ）に示すように、基板１０として例えば単結晶シリコン基板を準備し、この基板１０上に圧電膜１３として例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜を、スパッタ法などの成膜方法を用いて４００ｎｍ程度、堆積する。
【００５４】
次いで、圧電膜１３上に、導電性膜４９として例えばＡｌ膜をＤＣスパッタ法を用いて５０ｎｍ程度、堆積し、実施の形態１の導電性膜１９と同様にパターニングすることにより櫛歯型電極（弾性波発生用電極、第１電極）４９ａと導電性膜（ボンディングパッド、パッド電極、第２電極）４９ｂを形成する。
【００５５】
次いで、図４（ｂ）に示すように、導電性膜４９ｂ上に、導電性膜（ボンディングパッド、パッド電極、厚膜化パッド電極、第１電極）４７として例えばＡｌ膜をマスク成膜する。即ち、実施の形態１と同様に、基板１０の上方に配置され、開口部ＯＡ１を有するシリコンマスク１５の上方から、例えばＤＣスパッタ法などの成膜方法を用いて、Ａｌ膜を３００ｎｍ程度、堆積する。
【００５６】
従って、図示するように、基板１０上の開口部ＯＡ１に対応する位置には、導電性膜４７が形成され、他の部分の膜はシリコンマスク１５上に残存する（４７ａ）。
【００５７】
次いで、図４（ｃ）に示すように、実施の形態１と同様に、保護膜２１として例えば酸化シリコン膜をＲＦスパッタ法で基板１０の全面に堆積し、次いで、保護膜２１のパターニングを行い、導電性膜４７上の保護膜２１を除去し、開口部ＯＡ２を形成する。
【００５８】
このように、本実施の形態においても、導電性膜４７、４９ｂを形成した後、保護膜２１を形成したので、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、開口部ＯＡ１下の導電性膜（４７、４９ｂ）の厚膜化や積層構造により、実施の形態１と同様の効果を奏する。また、シリコンマスク１５を利用したマスク成膜を採用したので、実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００５９】
＜実施の形態３＞
図５および図６は、本実施の形態の弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。本実施の形態においては、多結晶ダイヤモンド層１１および保護膜（絶縁膜）２１の形成工程以外は、実施の形態１と同様であるためその詳細な説明を省略する。
【００６０】
図５（ａ）に示すように、基板１０として例えば多結晶シリコン基板を準備し、この基板１０上に多結晶ダイヤモンド層１１を形成する。この多結晶ダイヤモンド層１１は、例えば、マイクロ波ＣＶＤ（化学的気相成長法）により１５μｍ程度形成する。その後、多結晶ダイヤモンド層１１の表面に機械的研磨を施し、その表面粗さ(算術平均粗さ:Ra)を例えば５ｎｍ以下とする。
【００６１】
次いで、多結晶ダイヤモンド層１１上に、圧電膜１３として例えば酸化亜鉛膜を、ＲＦスパッタ法などの成膜方法を用いて５００ｎｍ程度、堆積する。
【００６２】
次いで、図５（ｂ）に示すように、圧電膜１３上に、導電性膜１７として例えばＡｌ膜を実施の形態１と同様にマスク成膜する。
【００６３】
次いで、図６（ａ）に示すように、実施の形態１と同様に、導電性膜１７上を含む圧電膜１３上に導電性膜１９として例えばＡｌ膜を堆積した後、パターニングして、圧電膜１３上に櫛歯型電極１９ａを形成するとともに、導電性膜１７上に導電性膜１９ｂを形成する。
【００６４】
次いで、櫛歯型電極１９ａ等の上部に保護膜２１として例えば酸化シリコン膜をマスク成膜する。即ち、図６（ｂ）に示すように、基板（成膜対象物）１０の上方に配置されたシリコンマスク６５を用いて、基板１０上に選択的に保護膜２１を形成する。例えばＤＣスパッタ法などの成膜方法を用いて、シリコンマスク６５の上方から酸化シリコン膜（酸化シリコン粒子、酸化シリコン構成物）を３００ｎｍ程度、堆積（形成）する。
【００６５】
ここで、このシリコンマスク６５は、例えば、基板１０とほぼ同等又は基板１０より少し大きいシリコンよりなる平面板であり、基板１０上の保護膜２１の形成領域（開口部ＯＡ２以外の領域）に対応する位置に開口部を有する。
【００６６】
従って、図示するように、基板１０（圧電膜１３）上の上記開口部に対応する位置には、保護膜２１が形成され、他の部分（開口部ＯＡ２上）の膜はシリコンマスク６５上に残存する（２１ａ）。
【００６７】
ここで、保護膜２１の膜厚は、素子特性に応じてあらかじめ決まっているが、プロセスばらつき等により上記膜厚が変動し得るため、所望の周波数特性を有する素子を形成すべく、保護膜２１の膜厚を調整することは困難であった。特に、図３を参照しながら説明した製造工程においては、保護膜２１を形成した後、ボンディングパッドとなる導電性膜３７を形成するため、かかるボンディングパッド部を利用して周波数特性を検査しても、その後、周波数調整のため保護膜２１の膜厚を変更することはプロセス的に困難であった。
【００６８】
これに対し、本実施の形態においては、マスク成膜を利用して保護膜２１を形成するため、開口部ＯＡ２からは導電性膜１９ｂが露出しており、かかる膜を利用し、保護膜２１の成膜工程の途中で、周波数特性を検査（測定）することが可能である。
【００６９】
例えば、図６（ｂ）においては、保護膜２１をシリコンマスク６５を介し、ＲＦスパッタ法を用いて、４００ｎｍ程度堆積した後、開口部ＯＡ２から露出した導電性膜１９ｂを利用し、その周波数特性を検査する。膜厚が小さい段階では、所望の周波数より高い周波数が得られる。図７は、弾性表面波素子のＳ２１特性を示すグラフである。横軸は、規格化周波数を示し、縦軸は、Ｓ２１特性〔ｄＢ〕を示す。Ｓ２１特性とは、伝送波電力／入力波電力で表される素子の伝送特性であり、大きいほど電力損失の小さい優れた素子となる。かかるグラフの最大値が素子の中心周波数となる。この中心周波数Ｆは、位相速度Ｖｐと波長λを用いて、「Ｆ＝Ｖｐ／λ」で表される。
【００７０】
図８は、ＫＨ−ＳｉＯ2と位相速度Ｖｐとの関係を示すグラフである。このＫＨ−ＳｉＯ2とは、弾性表面波の波長で規格化したＳｉＯ2の膜厚で一般的にはＫＨ＝２π（ｔ1／λ）（ｔ1：ＳｉＯ2の膜厚（μｍ）、λ：弾性表面波の波長（μｍ））で表され、保護膜の膜厚の関数である。
【００７１】
従って、所望の周波数より位相速度Ｖｐが求められ、それに応じたＫＨ−ＳｉＯ2から堆積すべき保護膜２１の膜厚が算出される。
【００７２】
ここで、本実施の形態においては、保護膜（堆積予定膜厚５００ｎｍ）２１の形成工程の途中、例えば４００ｎｍの段階でスパッタ装置から基板１０を取り出し、開口部ＯＡ２を利用して、その周波数を測定する。その結果および所望の周波数に基づいて図８等のグラフから堆積すべき残りの保護膜の膜厚を算出する。
【００７３】
次いで、スパッタ装置内に基板１０を戻し、算出結果に基づき残りの膜厚分の成膜を行う（図６（ｃ））。言い換えれば、保護膜２１の形成工程を引き続き行う（継続して行う）。
【００７４】
なお、保護膜２１の形成工程の途中における周波数の測定は、スパッタ装置（保護膜の成膜装置）外で行ってもよいし、当該装置内で行ってもよい。当該装置内で行った方が、シリコンマスク６５等の再位置合わせを行う必要がなく、また、保護膜２１の汚染を防止することができ、素子特性を向上させることができる。
【００７５】
なお、上記実施の形態においては、断面図を用いて説明したが、例えば、実施の形態２の櫛歯型電極４９ａと導電性膜４９ｂは、図９に示すような一連のパターンであり、電気的に接続されている。図９は、櫛歯型電極と導電性膜の各パターンの一例を示す平面図である。但し、パターン形状は、図９に示すものに限定されるものではなく、例えば、電極の形状を他の形状としてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態においては、圧電膜として酸化亜鉛を例示したが、この他、圧電性を有する構成材料としては、例えば、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、チタン酸ジルコン酸鉛、酸化亜鉛、窒化アルミニウムなどが挙げられ、これらを用いてもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態においては、基板材料としてシリコン基板を例示したが、この他、ダイヤモンド、水晶、ランガサイト、リン酸化ガリウム、リチウムタンタレート、リチウムナイオベイト等の材料よりなる層を有する基板、もしくは、シリコン基板と上記材料の積層体を基板として用いてもよい。
【００７８】
また、上記実施の形態は、適宜組み合わせ可能であり、例えば、実施の形態１の保護膜２１の形成に、実施の形態３で説明したマスク成膜および膜厚の調整工程を適用する等、適宜組み合わせ可能である。
【００７９】
また、上記弾性波表面素子は、電子機器、特に携帯電話等の通信機器に使用される。例えば、携帯電話内のアンテナに接続され、送受信信号のフィルタとして機能する。また、携帯電話に限らず、通信機器を内蔵する電子機器に広く適用可能である。
【００８０】
また、電子機器に限らず、送受信の基地局のアンテナ等に使用する等、通信システムを構成する各機器に適用可能である。
【００８１】
＜実施の形態４＞
本実施の形態においては、上記実施の形態において用いたシリコンマスク（１５、６５）の製造方法（形成方法）について説明する。
【００８２】
図１０および図１１は、本実施の形態のシリコンマスクの製造方法を示す工程断面図であり、図１２は、本実施の形態のシリコンマスクの使用方法を説明する断面図である。
【００８３】
図１０（ａ）に示すように、シリコン基板９１を準備する。このシリコン基板（シリコンウエハ）９１は、例えば、結晶方位（１００）の直径４インチ、厚さ４００μｍの単結晶シリコン基板からなり、その表面（第１面）および裏面（第２面）は研磨されている。
【００８４】
このシリコン基板９１の表面を例えば硫酸加水を用いて洗浄した後、図１０（ｂ）に示すように、その上部にポジ型レジスト膜９３を塗布（形成）し、ホトリソを行うことにより所望の位置に開口部を形成する。次いで、当該レジスト膜９３をマスクに例えばＫＯＨ（水酸化カリウム）を用いてシリコン基板９１をエッチングすることにより開口部（溝、凹部）ＯＡ５を形成する。ここで、開口部ＯＡ５の周囲には、シリコン基板の結晶方位の関係から、５４．７度のテーパーが形成される。このテーパーは、以降のエッチング工程においても同様に形成される。
【００８５】
次いで、図１０（ｃ）に示すように、例えばアセトンを用いてポジ型レジスト膜９３を除去した後、開口部ＯＡ５内を含むシリコン基板９１の表面にポジ型レジスト膜９５を塗布する。
【００８６】
次いで、図１１（ａ）に示すように、シリコン基板９１の裏面を上面にして、ポジ型レジスト膜９７を塗布する。当該膜９７は、レジスト膜でなくてもよい。
【００８７】
次いで、図１１（ｂ）に示すように、ホトリソを行うことにより所望の位置に開口部を形成し、当該レジスト膜９７をマスクに例えばＫＯＨを用いてシリコン基板９１の裏面をポジ型レジスト膜９５が露出するまでエッチングすることにより開口部ＯＡ６を形成する。この際、エッチングされなかったシリコン基板９１の裏面部は突起（突起部、凸部、ポスト）９９となる。
【００８８】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、ポジ型レジスト膜９５および９７を例えばアセトンを用いて除去し、シリコン基板９１の表面を上面にする。
【００８９】
上記工程により、その表面に開口部ＯＡ５を有し、その裏面に突起９９を有するシリコンマスクが形成される。
【００９０】
このように、本実施の形態においては、シリコン基板９１を用いてマスクを形成したので、ホトリソおよびエッチング工程により精度良く開口部ＯＡ５を形成することができる。このマスクは、成膜対象物の上方に配置され、その開口部ＯＡ５に対応する位置に成膜を施す際に使用されるマスクである。
【００９１】
特に、マスクとしてシリコン材料を用いた場合には、前述したように、メタルマスクに比較して剛性が高く、マスク自体を薄くできるため、スパッタ粒子の回り込みが少なく成膜精度が良い。また、半導体もしくはＭＥＭＳ技術を用いてマスクを作成することができ、マスクの寸法精度に優れるといった利点がある。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、開口部ＯＡ５の周囲にテーパーが形成されているため、成膜パターンを精度良く形成することができる。
【００９３】
即ち、テーパーが形成されていない場合には、マスク上に膜が堆積するに従って堆積膜が開口部ＯＡ５の内部にまで回り込み、いわゆる庇が形成されてしまう。従って、開口部ＯＡ５を小さくしてしまい、成膜パターンの端部の膜厚が小さくなる。言い換えれば、成膜パターンの端部の立ち上がりが鈍ってしまう。また、成膜パターンの周辺部でその膜厚が減少してしまう。
【００９４】
しかしながら、開口部ＯＡ５の周囲にテーパーが形成されている場合には、庇の量を低減でき、上記不具合を低減できる。従って、成膜パターン端部の立ち上がりを良くし、また、成膜パターン内の膜厚差を低減することができる。
【００９５】
ここで、開口部ＯＡ５の開口長さl（最短の箇所）は、開口部ＯＡ１近傍の基板の剛性を確保するため、√２と残存基板の厚さ（突起９９を除く）ｔとの積（√２×ｔ）以上であることが好ましい。また、基板の剛性を確保するためｔは、１５０μｍ以上であることが好ましい。また、突起高さは、５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００９６】
上記シリコンマスクを図１２に示すように、基板１０上に配置、即ち、既に形成されているパターンおよび形成予定パターンの形成領域以外の領域上に、突起が当接（密着）するようシリコンマスクを配置し、成膜を行う。例えば、実施の形態２で説明した導電性膜４７の成膜の際に用いる。この場合、シリコンマスクの裏面には突起９９が形成されているため、櫛歯型電極４９ａを破損することなく、導電性膜４７の成膜を行うことができる。また、突起９９によりシリコンマスクを基板１０上に安定して支持することができるため成膜精度を向上させることができる。
【００９７】
なお、図１２においては、実施の形態２を例に説明したが、実施の形態１もしくは３に使用したシリコンマスク（１５、６５）に本実施の形態のシリコンマスクを適用してもよい。
【００９８】
なお、上記実施の形態においては、レジスト膜としてポジ型を使用したが、ネガ型を使用してもよい。
【００９９】
また、本発明は上述した各実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】実施の形態１の弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図２】実施の形態１の弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図３】実施の形態１の効果を説明するための弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図４】実施の形態２の弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】実施の形態３の弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図６】実施の形態３の弾性表面波素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図７】弾性表面波素子のＳ２１特性を示すグラフである。
【図８】ＫＨ−ＳｉＯ2と位相速度Ｖｐとの関係を示すグラフである。
【図９】櫛歯型電極と導電性膜の各パターンの一例を示す平面図である
【図１０】実施の形態４のシリコンマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【図１１】実施の形態４のシリコンマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【図１２】実施の形態４のシリコンマスクの使用方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…基板、１１…多結晶ダイヤモンド層、１３…圧電膜、１５、６５…シリコンマスク、１７、１９ｂ、３７、４７、４９ｂ…導電性膜、１９ａ、４９ａ…櫛歯型電極、２１…保護膜、ＯＡ１、ＯＡ２…開口部、９１…シリコン基板、９３、９５、９７…レジスト膜、９９…突起、ＯＡ５、ＯＡ６…開口部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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