JP7037333B2 - 弾性波デバイスおよびその製造方法、フィルタ並びにマルチプレクサ - Google Patents
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Description
図2(a)から図3(c)は、実施例1に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図2(a)に示すように、基板10は平坦な上面10aおよび下面10bを有している。基板10の上面10a上に金属膜20を形成する。金属膜20は、例えば真空蒸着法またはスパッタリング法とリフトオフ法とを用い形成する。リフトオフ法の代わりに、ドライエッチング法等のエッチング法を用い、金属膜20を所望の形状にパターニングしてもよい。これにより、金属膜20から弾性表面波共振器52が形成される。
図5(a)は、比較例1に係る弾性波デバイスの平面図、図5(b)は、図5(a)のA-A断面図である。図5(a)および図5(b)に示すように、比較例1では、基板10の上面10aに溝11は形成されておらず、上面10aはほぼ平坦である。基板10の周縁の領域60に絶縁体膜16は設けられておらず、領域60の内側の領域62において絶縁体膜16は基板10に接している。
図6は、比較例2に係る弾性波デバイスの断面図である。図6に示すように、比較例2では、基板10の周縁の領域64において絶縁体膜16は基板10に接している。比較例2では、基板10を切断するときに、絶縁体膜16にクラックおよび/または剥がれが生じる。このため、絶縁体膜16と基板10の界面から弾性表面波共振器52に水分等が侵入する。
比較例1と実施例1の寸法を比較する。図7(a)および図7(b)は、それぞれ比較例1および実施例1の製造方法を示す断面図である。一点鎖線70は、基板10を切断するための溝13の中心線である。図7(a)に示すように、比較例1では、基板10を切断するためフルダイシングすると、ダイシングのための溝13の幅L2は、例えば75μmである。領域60および62を設けるため隣のチップ50のパッド22間距離L1は例えば150μmとなる。
図8(a)から図10(c)は、実施例1の変形例に係る弾性波デバイスの断面図である。図8(a)に示すように、実施例1の変形例1では、絶縁体膜16はパッド22を覆うように設けられ、開口17はパッド22上に設けられている。このように、絶縁体膜16はパッド22上に設けられていてもよい。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図8(b)に示すように、実施例1の変形例2では、基板12は上面12a、上面12aの反対の面である下面12bおよび側面12eを有する。基板12の上面12aに基板10の下面10bが直接接合されている。基板10と12とは例えば常温接合されている基板10の厚さは、例えば1μmから100μmである。基板12は、例えばシリコン基板、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、ガラス基板または水晶基板である。基板12は基板10より弾性表面波の伝搬方向における線熱膨張係数が小さい。これにより、弾性表面波共振器52の共振周波数等の周波数温度係数を小さくできる。基板10の厚さを例えば弾性表面波の波長程度以下とすることにより、スプリアスを抑制できる。
図8(c)に示すように、実施例1の変形例3では、溝11の底面が基板12の途中まで達している。このため、基板12の側面12eは、上面12a側の側面12cと下面12b側の側面12dを有する。絶縁体膜16は、基板10の側面10eおよび基板12の側面12cに接し、基板12の側面12dには設けられていない。その他の構成は実施例1の変形例2と同じであり説明を省略する。
図9(a)に示すように、実施例1の変形例4では、基板10と12との間に絶縁体膜18が設けられている。基板10と絶縁体膜18とは接し、基板12と絶縁体膜18とは接している。絶縁体膜18は、耐湿性に優れた膜であり、例えば窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムおよびダイヤモンドライクカーボン等を主成分とする無機絶縁体膜である。絶縁体膜18の膜厚は例えば10nmから100nmであり、例えば50nmである。
図9(b)に示すように、実施例1の変形例5では、溝11は、絶縁体膜18を貫通し基板12の途中まで達している。溝11の底面において、絶縁体膜16と基板12とは接している。絶縁体膜16は、基板10の側面10e、絶縁体膜18の側面および基板12の側面12cに接し、基板12の側面12dには設けられていない。その他の構成は実施例1の変形例4と同じであり説明を省略する。
図10(a)に示すように、実施例1の変形例6では、基板10上に圧電薄膜共振器54が設けられている。圧電薄膜共振器54は、下部電極32、圧電膜34および上部電極36を有する。下部電極32は、基板10上に空隙30を介し設けられている。圧電膜34は下部電極32上に設けられている。上部電極36は圧電膜34上に設けられている。圧電膜34の少なくとも一部を挟み下部電極32と上部電極36とが対向する領域は弾性波が共振する共振領域35である。平面視において、共振領域35は空隙30に含まれる。下部電極32および上部電極36上にパッド22が設けられている。
図10(b)に示すように、実施例1の変形例7では、基板10と基板12の間に絶縁体膜18が設けられている。基板10と絶縁体膜18とは接し、基板12と絶縁体膜18とは接している。溝11の底面は絶縁体膜18の途中まで達している。基板12は、例えばシリコン基板、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、ガラス基板または水晶基板である。その他の構成は、実施例1の変形例4および6と同じであり説明を省略する。
図10(c)に示すように、実施例1の変形例8では、溝11は基板12の途中まで達している。その他の構成は、実施例1の変形例7と同じであり説明を省略する。
10a、12a 上面
10b、12b 下面
10c-10e、12c-12e 側面
11、13 溝
16、18 絶縁体膜
20 金属膜
22 パッド
24 櫛型電極
26 IDT
28 反射器
30 空隙
32 下部電極
34 圧電膜
35 共振領域
36 上部電極
40 送信フィルタ
42 受信フィルタ
50 チップ
52 弾性表面波共振器
Claims (11)
- 第1面および側面を有する第1基板と、
前記第1基板の第1面に設けられた弾性波共振器と、
前記弾性波共振器を覆い、前記第1基板の側面のうち少なくとも前記第1面側の側面と接する第1絶縁体膜と、
を備え、
前記側面は、前記第1面側に設けられた第1側面と、前記第1面の反対の面である第2面側に設けられ、前記第1基板の中心からみたとき前記第1側面より外側に位置する第2側面と、を含み、
前記第1絶縁体膜は、前記第1側面に接し、前記第2側面には設けられておらず、
前記第1側面における前記第1絶縁体膜の厚さは、前記第1基板の平面方向における前記第1側面と前記第2側面との距離より小さい弾性波デバイス。 - 第1面および側面を有する第1基板と、
前記第1基板の第1面に設けられた弾性波共振器と、
前記弾性波共振器を覆い、前記第1基板の側面のうち少なくとも前記第1面側の側面と接する第1絶縁体膜と、
を備え、
前記第1基板の前記第1面の反対の面である第2面に接合された第2基板を備え、
前記第1絶縁体膜は、前記第1基板の側面に接し、
前記第2基板の側面の少なくとも前記第1基板の反対側の側面は前記第1基板の中心からみたとき前記第1基板の側面より外側に位置し、
前記第1絶縁体膜は、前記第2基板の側面の少なくとも前記第1基板の反対側の側面に設けられていない弾性波デバイス。 - 第1面および側面を有する第1基板と、
前記第1基板の第1面に設けられた弾性波共振器と、
前記弾性波共振器を覆い、前記第1基板の側面のうち少なくとも前記第1面側の側面と接する第1絶縁体膜と、
を備え、
前記第1基板の前記第1面の反対の面である第2面に接合された第2基板を備え、
前記第1絶縁体膜は、前記第1基板の側面に接し、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた第2絶縁体膜を備え、
前記第1絶縁体膜と前記第2絶縁体膜とは接する弾性波デバイス。 - 前記第1絶縁体膜と前記第2絶縁体膜とは同じ材料からなる請求項3に記載の弾性波デバイス。
- 前記第1基板は圧電体基板であり、
前記弾性波共振器は、前記第1基板の第1面に設けられた弾性波を励振するIDTを有する弾性表面波共振器を含む請求項2から4のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。 - 前記弾性波共振器は、前記第1基板の第1面に設けられた第1電極と、前記第1電極上に設けられた圧電膜と、前記圧電膜上に設けられた第2電極と、を有し、前記第1電極と前記第2電極とは前記圧電膜の少なくとも一部を挟み対向する圧電薄膜共振器を含む請求項1から4のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 前記第1絶縁体膜は、無機絶縁体膜である請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 前記第1絶縁体膜は、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウムまたはダイヤモンドライクカーボンを主成分とする無機絶縁体膜である請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
- 請求項1から8のいずれか一項に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。
- 請求項9に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
- 基板の第1面に弾性波共振器を形成する工程と、
前記基板の第1面に前記弾性波共振器を囲むように溝を形成する工程と、
前記弾性波共振器を覆い前記溝の側面に接するように絶縁体膜を形成する工程と、
前記溝の底面において前記基板を切断する工程と、
を含み、
前記基板を切断する工程は、
前記基板の側面は、前記第1面側に設けられ前記溝の側面に対応する第1側面と、前記第1面の反対の面である第2面側に設けられ、前記基板の中心からみたとき前記第1側面より外側に位置する第2側面と、を含み、
前記絶縁体膜は、前記第1側面に接し、前記第2側面には設けられておらず、
前記第1側面における前記絶縁体膜の厚さは、前記基板の平面方向における前記第1側面と前記第2側面との距離より小さくなるように、前記基板を切断する工程を含む弾性波デバイスの製造方法。
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