(57)【要約】【課題】焦電破壊を防止しながら、環状電極を有する弾性波素子を製造することができ、工程を減らすことができる弾性波素子の製造方法を提供する。【解決手段】圧電基板のウェハを用いて、複数個の弾性波素子を製造する。まず、ウェハのうち弾性波素子になる個基板領域１１にＩＤＴ１４ｘを形成するとともに、ウェハの個基板領域１１と個基板領域１１に隣接する周辺領域１３とに、ＩＤＴ１４ｘの電極同士を互いに接続して短絡させる短絡電極１４ｑ，１４ｒを形成する。次いで、短絡電極１４ｑ，１４ｒのうち、環状電極３０が形成されるべき部分と当該部分に取り囲まれたＩＤＴ１４ｘの電極とを接続している接続部分１４ｚを切断した後に、環状電極３０を形成する。次いで、ウェハを分割して弾性波素子の個片を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板のウェハを用いて、前記圧電基板の主面に、ＩＤＴと、前記ＩＤＴの周囲を連続して取り囲む環状電極とが形成された複数個の弾性波素子を製造する、弾性波素子の製造方法において、
前記ウェハのうち前記弾性波素子になる個基板領域に前記ＩＤＴを形成するとともに、前記ウェハの前記個基板領域と前記個基板領域に隣接する周辺領域とに、前記ＩＤＴの電極同士を互いに接続して短絡させる短絡電極を形成する第１の工程と、
前記短絡電極のうち、前記環状電極が形成されるべき部分と当該部分に取り囲まれた前記ＩＤＴの前記電極とを接続している接続部分を切断した後に、前記環状電極を形成する第２の工程と、
前記ウェハを分割して前記弾性波素子の個片を形成する第３の工程と、
を備えたことを特徴とする、弾性波素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２の工程において、
前記ウェハに、前記ＩＤＴと前記短絡電極の大部分とを覆うように、前記環状電極が形成されるべき部分を露出させる開口を有するレジストマスクを形成し、
次いで、前記短絡電極のうち、前記レジストマスクの前記開口から露出している部分を除去し、
次いで、前記レジストマスクを用いてリフトオフ工法により前記環状電極を形成することを特徴とする、請求項１に記載の弾性波素子の製造方法。
【請求項３】
前記第２の工程において、
前記ウェハに、前記ＩＤＴと前記短絡電極の大部分とを覆うように、前記環状電極が形成されるべき部分を露出させる開口を有するレジストマスクを形成し、
次いで、前記レジストマスクを介してウェットエッチングを行うことにより、前記短絡電極のうち、前記レジストマスクの前記開口から露出している部分とその近傍部分を除去し、
次いで、前記レジストマスクを用いてリフトオフ工法により前記環状電極を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の弾性波素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性波素子の製造方法に関し、詳しくは、環状電極を有する弾性波素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電基板の主面に、互いに間挿される複数の電極指を有する一対の櫛型電極（ＩＤＴ；Interdigital Transducer）が形成されている弾性波素子を気密封止した弾性波デバイスが提案されている。
【０００３】
例えば図７の斜視図に示す弾性表面波デバイス１０１は、圧電基板１１１の下面にＩＤＴ電極、パッド電極及び環状電極が形成された弾性表面波素子を、上面に基体側パッド電極と基体側環状電極とが形成された実装用基体１５１に搭載し、パッド電極を基体側パッド電極に、環状電極を基体側環状電極にそれぞれ半田１７０を用いて接合することにより製造される。金属の枠状電極で封止することにより、樹脂の環状パターンで封止する場合よりも気密性を確保できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）やニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）の圧電基板は焦電性を有するため、温度変化により発生した焦電荷がＩＤＴの電極間に蓄積すると、電極間で放電を起こしてＩＤＴを破壊する。このような焦電破壊を防ぐため、製造工程において、各電極を導体にて電気的に接続して同電位とし、放電を防止する方法が採用されている。この導体は後に除去される。
【０００５】
例えば、図８は、ウェハから切断された弾性表面波素子２１１の斜視図である。ウェハ段階で、ＩＤＴ電極２２１〜２２４に接続された短絡電極２６０〜２６６を形成して短絡させておき、ウェハをダイシング加工により分割するときに、短絡電極２６０〜２６６を同時に切断して、ＩＤＴ電極２２１〜２２４の短絡を解除する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６１１０号公報
【特許文献２】特開昭５９−８４２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
環状電極による封止と短絡電極による焦電破壊防止の両方を実現するため、図６（ａ）の平面図に模式的に示すように、個基板領域１１に環状電極３０が形成され、かつ個基板領域１１と周辺領域１３に、ＩＤＴ１４ｘの電極同士を接続して短絡させる短絡電極１４ｑ，１４ｒが形成されたウェハを分割すると、図７（ｂ）の平面図に示すように、個基板領域１１において環状電極３０と短絡電極１４ｑとが接続されているため、分割後も、ＩＤＴ１４ｘの電極間が短絡された状態のままとなる。環状電極による封止と短絡電極による焦電破壊防止の両方を実現するためは、ウェハを分割する前に、短絡電極と環状電極との接続を切断し、ＩＤＴの電極同士の短絡を解除する必要がある。
【０００８】
しかし、短絡電極を切断するためにフォトリソ／エッチングプロセス等を追加すると、工数増となる。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑み、焦電破壊を防止しながら、環状電極を有する弾性波素子を製造することができ、工程を減らすことができる弾性波素子の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した弾性波素子の製造方法を提供する。
【００１１】
弾性波素子の製造方法は、圧電基板のウェハを用いて、前記圧電基板の主面に、ＩＤＴと、前記ＩＤＴの周囲を連続して取り囲む環状電極とが形成された複数個の弾性波素子を製造する方法である。弾性波素子の製造方法は、（ｉ）前記ウェハのうち前記弾性波素子になる個基板領域に前記ＩＤＴを形成するとともに、前記ウェハの前記個基板領域と前記個基板領域に隣接する周辺領域とに、前記ＩＤＴの電極同士を互いに接続して短絡させる短絡電極を形成する第１の工程と、（ii）前記短絡電極のうち、前記環状電極が形成されるべき部分と当該部分に取り囲まれた前記ＩＤＴの前記電極とを接続している接続部分を切断した後に、前記環状電極を形成する第２の工程と、（iii）前記ウェハを分割して前記弾性波素子の個片を形成する第３の工程とを備える。
【００１２】
上記方法によれば、気密封止とウェハ工程中の焦電破壊抑制を両立できる。環状電極は、例えば、パッド電極上のバンプと同時に形成できるため、工数を減らすことができる。
【００１３】
好ましくは、前記第２の工程において、（ａ）前記ウェハに、前記ＩＤＴと前記短絡電極の大部分とを覆うように、前記環状電極が形成されるべき部分を露出させる開口を有するレジストマスクを形成し、（ｂ）次いで、前記短絡電極のうち、前記レジストマスクの前記開口から露出している部分を除去し、（ｃ）次いで、前記レジストマスクを用いてリフトオフ工法により前記環状電極を形成する。
【００１４】
この場合、短絡電極の切断と、環状電極の形成とに、レジストマスクを共用することにより、工数を減らすことができる。
【００１５】
なお、レジストマスクの開口から、環状電極が形成されるべき部分とその近傍部分とが露出してもよい。
【００１６】
好ましくは、前記第２の工程において、（ａ）前記ウェハに、前記ＩＤＴと前記短絡電極の大部分とを覆うように、前記環状電極が形成されるべき部分を露出させる開口を有するレジストマスクを形成し、（ｂ）次いで、前記レジストマスクを介してウェットエッチングを行うことにより、前記短絡電極のうち、前記レジストマスクの前記開口から露出している部分とその近傍部分を除去し、（ｃ）次いで、前記レジストマスクを用いてリフトオフ工法により前記環状電極を形成する。
【００１７】
この場合、ウェットエッチングにより、短絡電極は、レジストマスクから露出している部分よりも外側まで除去することができるので、環状電極と短絡電極との間の間隔を大きくして、環状電極と短絡電極の絶縁を確保できる。
【００１８】
なお、レジストマスクの開口から、環状電極が形成されるべき部分とその近傍部分とが露出してもよい。レジストマスクの開口から、環状電極が形成されるべき部分だけが露出する場合でも、ウェットエッチングにより、環状電極と短絡電極の絶縁を確保できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、焦電破壊を防止しながら、環状電極を有する弾性波素子を製造することができ、工程を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】弾性波素子の製造工程を示す断面図である。（実施例１）
【図２】弾性波素子の製造工程を示す要部平面図である。（実施例１）
【図３】弾性波素子の製造工程を示す要部平面図である。（実施例１）
【図４】弾性波素子の製造工程を示す要部断面図である。（実施例１）
【図５】弾性波素子の製造工程を示す断面図である。（実施例２）
【図６】弾性波素子の製造工程を示す要部平面図である。（説明例）
【図７】弾性波素子の斜視図である。（従来例１）
【図８】弾性波素子の斜視図である。（従来例２）
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
＜実施例１＞  実施例１の弾性波素子１０の製造方法について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、弾性波素子１０の製造工程を示す断面図である。図２及び図３は、弾性波素子１０の製造工程を模式的に示す要部平面図である。図４は、弾性波素子１０の製造工程を示す要部断面図である。
【００２４】
図１（ｆ）に示すように、弾性波素子１０は、圧電基板１２の主面１２ａに、ＩＤＴ１４ｘと、ＩＤＴ１４ｘの周囲を連続して取り囲む環状電極３０とが形成されている。
【００２５】
弾性波素子１０は、圧電基板１２のウェハを用いて、以下の工程により、複数個分を同時に製造する。
【００２６】
まず、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、圧電基板１２のウェハの主面１２ａに、１層目電極１４を形成する。例えば、ＬｉＴａＯ３のウェハ上に、Ａｌを主成分とし、１ｗｔ％のＣｕを含む金属膜を、リフトオフ工法を用いて形成する。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、１層目電極１４により、弾性波素子１０になる個基板領域１１に、ＩＤＴ１４ｘと、ＩＤＴ１４ｘに接続されたパッド電極１４ｐとを形成する。また、１層目電極１４により、短絡電極として、個基板領域１１に隣接する周辺領域１３にダイシングライン１４ｒを形成し、個基板領域１１及び周辺領域１３に接続ライン１４ｑを形成する。接続ライン１４ｑは、パッド電極１４ｐとダイシングライン１４ｒとを接続する。
【００２８】
なお、図１は、一つの個基板領域のみを図示している。また、図２及び図３は、一つの個基板領域１１の周囲の個基板領域については、図示を省略している。
【００２９】
次いで、図１（ｂ）に示すように、配線部分の電気抵抗を下げるための２層配線１５を形成する。２層配線１５は、例えば、リフトオフ工法を用いて、Ｔｉ、Ａｌの順に成膜することにより形成する。
【００３０】
次いで、図１（ｃ）に示すように、２層配線１５上のバンプ搭載位置に、アンダーバンプメタル１６を形成する。アンダーバンプメタル１６は、例えば、リフトオフ工法を用いてＴｉ、Ｎｉ、Ａｕの順に成膜することにより形成する。
【００３１】
次いで、図１（ｄ）及び図２（ｂ）に示すように、環状電極３０を形成するための開口２０ｐを有するレジストマスク２０を形成する。例えば、ウェハ上にフォトレジストを塗布、露光、現像することにより、レジストマスク２０を形成する。ＩＤＴ１４ｘ及びパッド電極１４ｐは、レジストマスク２０で覆われている。短絡電極の大部分、すなわち、レジストマスク２０の開口２０ｐから露出する露出部分１４ｙ以外は、レジストマスク２０で覆われている。なお、図２（ｂ）において斜線を付した部分がレジストマスク２０である。
【００３２】
次いで、図１（ｅ）及び図３（ｃ）に示すように、レジストマスク２０を用いてエッチングを行い、短絡電極のうち、レジストマスク２０の開口２０ｐから露出している露出部分１４ｙとその近傍部分１４ｚとを除去する。エッチングにより、ＩＤＴ１４ｘの電極同士の短絡は解除される。例えば、Ａｌのエッチング液（リン酸、酢酸、硝酸の混合液）に浸漬し、エッチングした後、純水で洗浄する。
【００３３】
エッチングは、図４（ａ）に示すように、短絡電極のうち、レジストマスク２０の開口２０ｐから露出している露出部分１４ｙが、図４（ｂ）に示すように丁度除去される時間（ジャストエッチ時間）よりも長くする。例えば、ジャストエッチ時間に対し、２００％のエッチング時間とする。これにより、図４（ｃ）において鎖線で囲んで示しているように、短絡電極、すなわち接続ライン１４ｑは、レジストマスク２０の開口２０ｐから露出している露出部分１４ｙのみならず、露出部分１４ｙの近傍部分１４ｚも除去される。近傍部分１４ｚの除去によって、短絡電極のうち、環状電極３０が形成されるべき部分と当該部分に取り囲まれたＩＤＴ１４ｘの電極とを接続している接続部分を切断することができる。
【００３４】
次いで、図１（ｆ）及び図３（ｄ）に示すように、環状電極３０をリフトオフ工法により形成する。例えば、レジストマスク２０を用いて、Ｔｉ、Ｃｕの順に蒸着することにより環状電極３０を形成した後、レジスト剥離液を用いて、レジストマスク２０とレジストマスク２０の上面２０ａに蒸着された金属膜とを除去する。レジストマスク２０の開口２０ｐに連続する溝面２０ｑを逆テーパー形状にすると、溝面２０ｑに金属膜が蒸着しにくいため、レジスト剥離が容易になる。
【００３５】
短絡電極は、レジストマスク２０の開口２０ｐから露出している露出部分１４ｙの近傍部分１４ｚが除去されているため、図４（ｄ）において破線で囲んで示すように、環状電極３０と短絡電極との間に間隔を設け、環状電極３０と短絡電極の絶縁を確保できる。
【００３６】
次いで、ウェハから弾性波素子１０の個片を分割する。例えば、ウェハの周辺領域１３をダイシング加工することにより個片化する。
【００３７】
個片化された弾性波素子１０は、例えば、弾性波素子１０の環状電極３０に対応した環状電極及び半田バンプが形成されたパッケージに接合する。この場合、パッケージ側の環状電極は、例えば、リフトオフ工法でＴｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ａｕの順に成膜することにより形成する。
【００３８】
なお、弾性波素子とパッケージは、ウェハの状態で接合した後、個片化してもよい。
【００３９】
以上の工程により製造すると、ウェハ工程のほぼ最終段階まで、短絡電極でＩＤＴの電極同士を短絡させているので、焦電破壊を防止することができる。また、弾性波素子は、環状電極により気密封止が可能である。したがって、環状電極による気密封止と、短絡電極によるウェハ工程での焦電破壊の防止の両立が可能である。
【００４０】
また、環状電極３０をリフトオフ工法で形成するためのレジストマスク２０を、短絡電極をエッチングするためのレジストマスクとして共用することにより、工数を削減できる。
【００４１】
また、短絡電極をウェットエッチングでエッチングすることにより、サイドエッチング効果により、短絡電極は、レジストの開口から露出している部分よりも外側までエッチングすることができる。そのため、そのまま引き続いて環状電極を成膜・リフトオフしても、環状電極と短絡電極の間に十分な間隔を設け、環状電極と短絡電極の絶縁を確保できる。
【００４２】
＜実施例２＞  実施例２の弾性波素子１０ａの製造方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、弾性波素子１０ａの製造工程を示す断面図である。図５は、一つの個基板領域のみを図示している。
【００４３】
実施例２の弾性波素子１０ａは、実施例１の弾性波素子１０と略同様の構成である。以下では、実施例１と同じ構成部分には同じ符号を用い、実施例１との相違点を中心に説明する。
【００４４】
図５（ｅ）に示すように、実施例２の弾性波素子１０ａは、実施例１の弾性波素子１０とは異なり、バンプ３２が形成されている。
【００４５】
実施例２の弾性波素子１０ａは、以下のように、実施例１の弾性波素子１０と略同様の工程で製造できる。
【００４６】
すなわち、実施例１と同じく、図５（ａ）に示すように、圧電基板１２のウェハを用意し、主面１２ａに１層目電極１４を形成する。１層目電極１４により、実施例１と同じく、ＩＤＴ１４ｘ、パッド電極及び短絡電極を形成する。例えば、ＬｉＴａＯ３のウェハ上に、リフトオフ工法を用いて、Ａｌを主成分とし、１ｗｔ％のＣｕを含む金属膜によって、１層目電極１４を形成する。
【００４７】
次いで、図５（ｂ）に示すように、配線部分の電気抵抗を下げるための２層配線１７を形成する。２層配線１７の最上層は、後の工程で短絡電極をエッチングするときに用いるエッチング液に対して不溶な材料で形成する。例えば、リフトオフ工法を用いて、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕを順に成膜し、最上層をＡｕにする。
【００４８】
次いで、図５（ｃ）に示すように、レジストマスク２０ｋを形成する。レジストマスク２０ｋには、実施例１と異なり、環状電極３０を形成するための開口２０ｐに加え、バンプ３２を形成するため開口２０ｓを形成する。
【００４９】
次いで、図５（ｄ）に示すように、レジストマスク２０ｋを用いてエッチングを行い、短絡電極のうち、レジストマスク２０の開口２０ｐから露出している露出部分１４ｙとその近傍部分１４ｚを除去する。このとき、レジストマスク２０の開口２０ｓから露出している２層配線１７は、最上層がエッチング液に対して不溶な材料で形成されているため、エッチングされない。
【００５０】
例えば、Ａｌのエッチング液（リン酸、酢酸、硝酸の混合液）に浸漬し、短絡電極をエッチングし、純水で洗浄する。エッチングは、レジストマスク２０から露出している部分が除去される時間（ジャストエッチ時間）よりも長くするように、ジャストエッチ時間に対し、２００％のエッチング時間とする。
【００５１】
次いで、図５（ｅ）に示すように、レジストマスク２０ｋを用いてリフトオフ工法により、環状電極３０とバンプ３２とを形成する。これによって、封止のための環状電極３０と、素子とパッケージ間の電気的な接続のためのバンプ３２とを同一材料とすることができる。
【００５２】
例えば、レジストマスク２０を用いて、Ｔｉ、Ｃｕの順に蒸着することにより、環状電極３０とバンプ３２を形成した後、レジスト剥離液を用いて、レジストマスク２０とレジストマスク２０の上面２０ａに蒸着された金属膜とを除去する。
【００５３】
次いで、ウェハから、弾性波素子１０ａの個片を分割する。
【００５４】
個片化された弾性波素子１０ａは、例えば、弾性波素子の環状電極に対応した環状電極及びバンプが形成されたパッケージに接合する。この場合、パッケージ側の環状電極とバンプは、例えば、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ａｕを順に成膜することにより形成する。
【００５５】
なお、弾性波素子１０ａとパッケージは、ウェハの状態で接合した後に個片化してもよい。
【００５６】
以上の工程により弾性波素子１０ａを製造すると、２層配線１７の最上層は短絡電極のエッチング液に対して不溶な材料にしているので、環状電極３０とバンプ３２を同一材料・同一プロセスで形成することができる。
【００５７】
また、実施例１と同じく、環状電極による気密封止と、短絡電極によるウェハ工程での焦電破壊抑制の両立が可能である。
【００５８】
また、環状電極形成をリフトオフで形成するためのレジストマスクを、短絡電極をエッチングするためのレジストマスクとして共用することにより、工数を削減できる。
【００５９】
また、短絡電極をウェットエッチングでエッチングすることで、環状電極と短絡電極の絶縁を容易に確保できる。
【００６０】
＜まとめ＞  以上に説明した製造方法により、焦電破壊を防止しながら、環状電極を有する弾性波素子を製造することができ、工程を減らすことができる。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【００６２】
例えば、短絡電極は、圧電基板の焦電破壊防止に限らず、素子上に電解めっきを施したい場合の給電ラインや、ＩＤＴを陽極酸化するための給電ラインとして、用いてもよい。
【００６３】
また、本発明は、弾性表面波を利用する弾性波素子に限らず、弾性境界波を利用する弾性波素子についても適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０，１０ａ  弾性波素子
１１  個基板領域
１２  圧電基板
１２ａ  主面
１３  周辺領域
１４  １層目電極
１４ｐ  パッド電極
１４ｑ  接続ライン（短絡電極）
１４ｒ  ダイシングライン（短絡電極）
１４ｘ  ＩＤＴ
１４ｙ  露出部分
１４ｚ  近傍部分
１５  ２層配線
１６  アンダーバンプメタル
１７  ２層配線
２０  レジストマスク
２０ａ  上面
２０ｐ，２０ｓ  開口
３０  環状電極
３２  バンプ
【図１】
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【図２】
2012009991.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】
2012009991.tif 000009
【図８】
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