(57)【要約】【課題】弾性表面波素子において、圧電基板に対するアブソーバの接合強度を向上させることができる弾性表面波素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】弾性表面波素子１は、圧電基板１０上に入力側櫛形電極１２と、その電極に接続されている入力側電極パッド１６と、出力側櫛形電極２０と、その電極に接続されている出力側電極パッド２４及び、圧電基板１０の両端部には、不要な弾性表面波を吸収又は減衰させるアブソーバ２８と、が設けられている。さらに、圧電基板１０上にＡｌ層によるベース部３２を形成し、ベース部の上にＡｌ2Ｏ3膜３３を形成し、その上に吸収材２９が接合するようにアブソーバ２８を形成する。結合強度を高めたこのアブソーバ２８によって、信号検出における不要な弾性表面波をより多く減衰させることでフィルタ特性を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に少なくとも一つ設けられた櫛形電極と、櫛形電極によって励起される弾性表面波のうち不要な弾性表面波を減衰させるアブソーバと、を有する弾性表面波素子において、
アブソーバを配置する基板上にアルミニウム層を形成し、アルミニウム層の表面を酸化処理して酸化膜を形成し、形成された酸化膜の上に感光性樹脂を用いてアブソーバを形成すると共に、その酸化膜と接合させたことを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
請求項１に記載の弾性表面波素子において、
アブソーバを配置するアルミニウム層は、一方向又はその方向とは異なる方向に別のライン状の溝が形成されたアルミニウム層であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項３】
基板上にアルミニウム層が形成され、アルミニウム層の上に感光性樹脂によって形成された部品を配置したデバイス基板において、
アルミニウム層の表面を酸化処理して酸化膜を形成し、その酸化膜の上に感光性樹脂による部品を接合させたことを特徴とするデバイス基板。
【請求項４】
請求項１に記載の弾性表面波素子を製造する方法において、
アブソーバを配置する基板上にアルミニウム層を配置し、アルミニウム層の表面を酸化処理して酸化膜を形成する酸化処理工程と、
形成された酸化膜の上に感光性樹脂を用いてアブソーバを形成するアブソーバ形成工程と、
を含み、
アブソーバ形成工程は、形成されたアブソーバと酸化膜とを接合させたことを特徴とする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、弾性表面波素子に関し、特に、圧電基板上に少なくとも一つ設けられた櫛形電極と、圧電基板及び櫛形電極によって励起される弾性表面波のうち、不要な弾性表面波を減衰させるアブソーバと、を有する弾性表面波素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信機に用いられる弾性表面波素子には、周波数特性を改善する目的で不要な弾性表面波を減衰させるアブソーバを圧電基板に有するものがある。このアブソーバは、弾性表面波が伝搬される方向の伝搬領域外に配置されている。アブソーバが設けられた弾性表面波素子を製造する場合には、圧電材料のウエハ上で樹脂のシルク印刷を行い、その後、ウエハのダイシングを行って弾性表面波素子を得る。
【０００３】
例えば、特許文献１で示される弾性表面波装置では、所望の周波数特性となるインパルス応答を形成する入力用のすだれ状電極及び出力用のすだれ状電極を圧電基板上に配置し、すだれ状電極の二つの最端交差部で発生する不要励振の受信側の電極における応答をそれぞれ等しくするための補助電極と、弾性表面波装置の表面に保護マスクを位置合わせした後、保護マスクの上から吸収材を塗布することにより形成されるアブソーバと、を有する弾性表面波装置の技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３２６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、携帯電話の更なる小型化が要求されている。このため、圧電基板を小さくすると共に、圧電基板上にアブソーバを配置する領域も小さくすることが望まれるようになった。しかし、特許文献１の技術では、シルク印刷によるアブソーバの形成であるため、小型化が難しい。また、圧電基板上に形成するアブソーバを小さくすると、圧電基板に対するアブソーバの接合強度が低下し、例えば、ダイシング工程等の後工程において、アブソーバが圧電基板から剥がれやすくなってしまうという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、圧電基板に対するアブソーバの接合強度を向上させることができる弾性表面波素子及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】
【０００７】
以上のような目的を達成するために、本発明に係る弾性表面波素子は、圧電基板上に少なくとも一つ設けられた櫛形電極と、櫛形電極によって励起される弾性表面波のうち不要な弾性表面波を減衰させるアブソーバと、を有する弾性表面波素子において、アブソーバを配置する基板上にアルミニウム層を形成し、アルミニウム層の表面を酸化処理して酸化膜を形成し、形成された酸化膜の上に感光性樹脂を用いてアブソーバを形成すると共に、その酸化膜と接合させたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る弾性表面波素子において、アブソーバを配置するアルミニウム層は、一方向又はその方向とは異なる方向に別のライン状の溝が形成されたアルミニウム層であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るデバイス基板は、基板上にアルミニウム層が形成され、アルミニウム層の上に感光性樹脂によって形成された部品を配置したデバイス基板において、アルミニウム層の表面を酸化処理して酸化膜を形成し、その酸化膜の上に感光性樹脂による部品を接合させたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る弾性表面波素子を製造する方法において、アブソーバを配置する基板上にアルミニウム層を配置し、アルミニウム層の表面を酸化処理して酸化膜を形成する酸化処理工程と、形成された酸化膜の上に感光性樹脂を用いてアブソーバを形成するアブソーバ形成工程と、を含み、アブソーバ形成工程は、形成されたアブソーバと酸化膜とを接合させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明を用いることにより、圧電基板に対するアブソーバの接合強度を向上させた弾性表面波素子及びその製造方法を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１３】
図１（ａ）は、弾性表面波フィルタとして機能する弾性表面波素子１の概要構成を示し、図１（ｂ）は弾性表面波素子１のアブソーバ２８の断面である断面Ａ−Ａを示している。弾性表面波素子１は、圧電基板１０上に入力側櫛形電極１２と、その電極に接続されている入力側電極パッド１６と、出力側櫛形電極２０と、その電極に接続されている出力側電極パッド２４及び、圧電基板１０の両端部には、不要な弾性表面波を吸収又は減衰させるアブソーバ２８と、が設けられている。
【００１４】
弾性表面波素子１は、弾性表面波フィルタとして機能し、入力側電極パッド１６から入力された電気信号が入力側櫛形電極１２に印加される。印加された電気信号は、圧電基板１０と入力側櫛形電極１２の電極ピッチに対応する波長の弾性表面波を励振する。励振された弾性表面波は、圧電基板１０上を伝搬して出力側櫛形電極２０により電気信号に変換される。このとき、変換された電気信号は、入力側櫛形電極１２と出力側櫛形電極２０の櫛形電極ピッチに対応する帯域の電気信号として検出され、出力側電極パッド２４から取り出されることになる。（以下、説明の都合上、入出力に関する櫛形電極１２，２０及び電極パッド１６，２４と略す。）
【００１５】
アブソーバ２８は、圧電基板１０の両端部に感光性樹脂によるフォトリソグラフィー技術によって形成されている。感光性樹脂には、ポジ型感光性樹脂とネガ型感光性樹脂等があり、ネガ型感光性樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等がある。本実施形態においては、エポキシ系ネガ型感光性樹脂である化薬マイクロケム社製ＳＵ−８（登録商標）を用いた。このアブソーバ２８によって、信号検出における不要な弾性表面波の乱反射を減衰させることができるので、フィルタ特性を向上することができる。
【００１６】
（第１の実施形態）
図２（ａ）−（ｃ）は、図１の断面Ａ−Ａから見た断面であり、弾性表面波素子１に用いられる基本的なアブソーバ２８の形成工程を示す。図２に示すように、本実施形態で特徴的なことは、（ａ）圧電基板１０上にＡｌ層によるベース部３２を形成し、（ｂ）ベース部の上に酸化膜であるＡｌ2Ｏ3膜３３を形成し、さらに、（ｃ）その上に吸収材２９が接合するようにアブソーバ２８を形成したことである。これは、例えば水晶などの圧電材料による圧電基板又はＡｌ層と感光性樹脂との接合力に対して、Ａｌ2Ｏ3膜と感光性樹脂との接合力が大きいため、このような構成とすることで、接合強度を高めることが可能となる。
【００１７】
本実施形態で用いたＳＵ−８は、硬化する際にエポキシ樹脂の親和性官能基とＡｌ2Ｏ3膜の酸化被膜との親和性が高いため、強い接合となる。また、酸化処理の一例を表１に示す。表１に示すように、アルミニウム上にＡｌ2Ｏ3膜等の酸化膜を形成する方法として、陽極酸化処理の他に、プラズマ酸化処理、熱酸化処理、及び、スパッタリング処理等があり、これらの酸化膜形成方法を適時選択することも可能である。
【表１】
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【００１８】
次に、弾性表面波素子１を製造する製造工程を説明する。図３は、弾性表面波素子１の製造工程の順序を示すフローチャートである。本実施形態に係る弾性表面波素子１は、レジストパターン形成工程Ｓ１０と、金属層形成工程Ｓ１２と、リフトオフ工程Ｓ１４と、アブソーバ形成工程Ｓ１６と、ダイシング工程Ｓ２０と、により製造することができる。
【００１９】
また、図４（ａ）−（ｃ）の製造工程は、図３のレジストパターン形成工程Ｓ１０から不要なパターンをレジストにより浮かせて形成するリフトオフ工程Ｓ１４までの三つの工程を示す。さらに図４は、図４（ｃ）に示す櫛形電極１２，２０、電極パッド１６，２４、及びアブソーバを配置するベース部３２をリフトオフ法により形成する方法を示している。なお、図４では、説明の便宜上詳細な形状の図示を省略している。
【００２０】
最初に、図３のレジストパターン形成工程（Ｓ１０）では、図４（ａ）の圧電基板１０上にレジスト層４４を塗布し、フォトリソグラフィー技術を使用して櫛形電極１２，２０及び電極パッド１６，２４の領域４６と、アブソーバを形成するアブソーバ領域４８と、のレジスト層４４を除去することで、マスキングのためのレジストパターンを形成する（図４（ａ））。
【００２１】
次に、図３の金属層形成工程（Ｓ１２）では、櫛形電極１２，２０と、電極パッド１６，２４、及びベース部３２と、を構成する金属材料を、例えば、蒸着法を用いて堆積させることで、圧電基板１０上に金属層を形成する（図４（ｂ））。図４（ｂ）では、まず、Ｔｉ層５０を形成し、その上にＡｌ層５２を形成した場合を示している。なお、本実施形態では２種類の金属材料で形成したが、この処理に限定するものではなく、１種類の金属材料の層を形成してもよい。
【００２２】
次に、図３のリフトオフ工程（Ｓ１４）では、レジスト溶剤を用いてレジストにより浮かせて形成した金属層をレジスト層４４とその上のＴｉ層５０及びＡｌ層５２と共に除去する（図４（ｃ））。以上、上述した処理により、櫛形電極１２，２０、電極パッド１６，２４、及びアブソーバを配置するベース部３２を形成する。
【００２３】
（第２の実施形態）
次に、図３のアブソーバ形成工程（Ｓ１６）では、図１と図２に示したアブソーバ２８と異なる第２の実施形態を、図５と図６とを用いて説明する。なお、図５は弾性表面波素子のアブソーバの形成工程の流れを示し、図６は弾性表面波素子のアブソーバの形成工程を示している。
【００２４】
図５のアブソーバ形成工程におけるレジストパターン形成工程（Ｓ３０）では、図６（ａ）の圧電基板１０上にレジスト層４４を塗布し、フォトリソグラフィー技術を使用して弾性表面波の伝搬方向と交差する方向に複数の溝を形成するためにレジスト層４４を除去することで、マスキングのためのレジストパターンを形成する（図６（ａ））。
【００２５】
次に、図５のエッチング工程（Ｓ３２）では、レジスト層４４をマスキングとしてＡｌ層をエッチングにより、深さ約０．１μｍの溝を加工する（図６（ｂ））。次に、図５の陽極酸化工程（Ｓ３４）では、例えば、２％ホウ酸アンモニウム水溶液を用いて、溝加工したＡｌ層上にＡｌ2Ｏ3膜３３を形成する（図６（ｃ））。最後に、図５の吸収材形成工程（Ｓ３６）では、Ａｌ2Ｏ3膜３３の上にＳＵ−８の感光性樹脂を塗布して紫外線により硬化させることで、アブソーバ２８を形成する（図６（ｄ））。以上でアブソーバ形成工程が終了する。
【００２６】
次に、図３のダイシング工程（Ｓ２０）では、図示しないダイシングラインに沿って圧電基板（ウエハ）１０をチップ単位に切断する。以上の工程によって、図３の弾性表面波素子１の製造工程が終了し、弾性表面波フィルタである弾性表面波素子１がチップ単位ごとに製造される。
【００２７】
（第３の実施形態）
また、図３のアブソーバ形成工程（Ｓ１６）では、上述した第２の実施形態と異なる工程（第３の実施形態）で行うことも可能である。図７は弾性表面波素子のアブソーバの形成工程の流れを示し、図８は弾性表面波素子のアブソーバの形成工程を示している。第３の実施形態で特徴的なことは、溝加工を行うエッチング工程の前後に陽極酸化工程を行うことでより機械的な結合を高めることである。
【００２８】
図７のアブソーバ形成工程におけるレジストパターン形成工程（Ｓ４０）では、図８（ａ）の圧電基板１０上にレジスト層４４を塗布し、フォトリソグラフィー技術を使用して弾性表面波の伝搬方向と交差する方向に複数の溝を形成するためにレジスト層４４を除去することで、マスキングのためのレジストパターンを形成する（図８（ａ））。
【００２９】
次に、図７の陽極酸化工程（Ｓ４２）では、レジスト層４４をマスキングとしてＡｌ層上に、例えば、２％ホウ酸アンモニウム水溶液を用いて、Ａｌ層上にＡｌ2Ｏ3膜３３を形成する（図８（ｂ））。
【００３０】
次に、図７のエッチング工程（Ｓ４４）では、陽極酸化工程（Ｓ４２）で形成されたＡｌ2Ｏ3膜をマスキングとし、エッチングにより、Ａｌ層に深さ約０．１μｍの溝を加工する（図８（ｃ））。次に、図７の陽極酸化工程（Ｓ４６）では、陽極酸化工程（Ｓ４２）で形成されたＡｌ2Ｏ3膜３３をマスキングとして、例えば、２％ホウ酸アンモニウム水溶液を用いて、Ａｌ層上にＡｌ2Ｏ3膜３３を形成する（図８（ｄ））。最後に、Ａｌ2Ｏ3膜の上にＳＵ−８の感光性樹脂を塗布して紫外線により硬化させることで、アブソーバ２８を形成する（図８（ｅ））。以上でアブソーバ形成工程が終了する。
【００３１】
さらに、図９は、別の弾性表面波素子１の概要構成を示す。本実施形態で特徴的なことは、アブソーバ２８を形成するベース部３２の表面に高低差を設けた二方向の溝を加工し、この溝の上にＡｌ2Ｏ3膜を形成することで、化学的な結合とさらなる機械的な結合により結合強度を高めたことである。図９のベース部３２の拡大斜視図に示すように、ベース部３２は、ベース上面３２Ｈと、ベース中面３２Ｍと、ベース下面３２Ｌと、を有する形状となっている。
【００３２】
以上、上述したように、本実施形態を用いることにより、圧電基板に対するアブソーバの接合強度を向上させた弾性表面波素子及びその製造方法を提供することができる。さらに、結合強度を高めたアブソーバ２８によって、信号検出における不要な弾性表面波を減衰させることでフィルタ特性の向上が可能となる。なお、本実施形態では、酸化処理を陽極酸化処理として示したが、これに限定するものではなく、Ａｌ2Ｏ3膜（アルミナ、酸化アルミニウム）の他にＳｉＯ2膜（ケイ酸、二酸化珪素）を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る弾性表面波素子の概要構成を説明する説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る弾性表面波素子のアブソーバの形成工程を説明する説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る弾性表面波素子の製造工程の流れを示すフローチャート図である。
【図４】本発明の実施形態に係る弾性表面波素子の製造工程を説明する説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波素子のアブソーバの形成工程の流れを示すフローチャート図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る弾性表面波素子のアブソーバの形成工程を説明する説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る弾性表面波素子のアブソーバの形成工程の流れを示すフローチャート図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る弾性表面波素子のアブソーバの形成工程を説明する説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る別の弾性表面波素子の概要構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  弾性表面波素子、１０  圧電基板、１２  入力側櫛形電極、１６  入力側電極パッド、２０  出力側櫛形電極、２４  出力側電極パッド、２８  アブソーバ、２９  吸収材、３２  ベース部、３３  Ａｌ2Ｏ3膜、４４  レジスト層、４６  櫛形電極領域、４８  アブソーバ領域、５０  Ｔｉ層、５２  Ａｌ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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【図９】
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