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Patent Searching and Data


Title:
ELASTIC WAVE ELEMENT, DUPLEXER, COMMUNICATION MODULE, AND COMMUNICATION APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/057195
Kind Code:
A1
Abstract:
An elastic wave element comprises resonators (2), each including an electrode for exciting elastic waves, power feeding interconnection portion (3) so disposed as to electrically connect the resonators (2), a piezoelectric substrate (4) formed with the resonators (2) and the power feeding interconnection portion (3) on the surface, a second medium (5) so formed as to cover the resonators (2) on the piezoelectric substrate (4), and a third medium (6) so formed as to cover at least the second medium (5) and the power feeding interconnection portion (3) on the piezoelectric substrate (4). The power feeding interconnection portion (3) is formed in such a manner that the side face (34) in contact with the surface of the piezoelectric substrate (4) and the surface (4a) of the piezoelectric substrate (4) may form a first angle (θ) which is an obtuse angle. Due to this structure, corrosion can be prevented and a reliable elastic wave element with a low resistance in the power feeding interconnection portion can be realized.

Inventors:
INOUE KAZUNORI
MATSUDA TAKASHI
MIURA MICHIO
WARASHINA SUGURU
Application Number:
PCT/JP2007/071128
Publication Date:
May 07, 2009
Filing Date:
October 30, 2007
Export Citation:
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Assignee:
FUJITSU LTD (JP)
INOUE KAZUNORI
MATSUDA TAKASHI
MIURA MICHIO
WARASHINA SUGURU
International Classes:
H03H9/145; H01L41/09; H01L41/18; H01L41/22; H01L41/23; H01L41/29; H03H3/08; H03H9/64; H03H9/72
Foreign References:
JP2006279609A2006-10-12
JPH1141054A1999-02-12
JP2005203889A2005-07-28
JP2002026686A2002-01-25
Attorney, Agent or Firm:
IKEUCHI SATO & PARTNER PATENT ATTORNEYS (OAP TOWER8-30, Tenmabashi 1-chome,Kita-k, Osaka-shi Osaka 26, JP)
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Claims:
 弾性波を励振する電極を含む共振器と、
 前記共振器を電気的に接続するように配された給電配線部と、
 前記共振器及び前記給電配線部が表面に形成された第1の媒質と、
 前記第1の媒質上において前記共振器を覆うように形成された第2の媒質と、
 前記第1の媒質上において少なくとも前記第2の媒質及び前記給電配線部を覆うように形成された第3の媒質とを備え、
 前記給電配線部は、
  前記第1の媒質の表面に接している側面と、前記第1の媒質の表面とでなす第1の角度が、鈍角に形成されている、弾性波素子。
 前記共振器において、前記第1の媒質の表面に接している側面と前記第1の媒質の表面とでなす第2の角度が、前記第1の角度よりも小さい、請求項1記載の弾性波素子。
 前記給電配線部は、
  前記第1の媒質の表面に形成された第3層と、前記第3層の上部に形成された第2層と、前記第2層の上部に形成された第1層とから構成され、
  前記第1層及び前記第3層は、前記第2層よりも耐腐食性が高い材料で形成されている、請求項1記載の弾性波素子。
 前記第2層は、銅を主成分とする材料で形成されている、請求項3記載の弾性波素子。
 前記第1層または前記第3層は、前記給電配線部の側面において前記第2層を被覆するように形成されている、請求項3記載の弾性波素子。
 前記第1層または前記第3層は、チタン,クロム,ニッケル,モリブデン,タンタル,タングステン,白金,および金のうちいずれか一つあるいは二つ以上の金属で形成されている、請求項3または5記載の弾性波素子。
 前記第3の媒質は、前記給電配線部の一部または全てを被覆している、請求項1記載の弾性波素子。
 前記第3の媒質は、アルミナで形成されている、請求項7記載の弾性波素子。
 前記給電配線部に電気的に接続され、前記第3の媒質で被覆されないように形成された端子電極を、さらに備え、
 前記端子電極は、チタンおよび金で形成されている、請求項1記載の弾性波素子。
 前記給電配線部は、前記共振器を構成する電極と同じ電極を内含する、請求項1記載の弾性波素子。
 第1の媒質上にレジストを塗布する第1の工程と、
 前記第1の媒質上に給電配線部を形成可能なように、前記レジストをパターニングする第2の工程と、
 前記第1の媒質上に前記給電配線部を構成する材料を成膜する第3の工程と、
 前記レジストを除去する第4の工程と、
 前記給電配線部を覆うように第3の媒質を成膜する第5の工程とを備え、
 前記第2の工程において、前記第1の媒質の表面と、パターニング後の前記レジストにおいて前記第1の媒質に接する側面とでなす角度が、鋭角になるように前記レジストのパターニングを行う、弾性波素子の製造方法。
 前記第5の工程において、前記第3の媒質は、スパッタ法、真空蒸着法、または化学蒸着法で形成される、請求項11記載の弾性波素子の製造方法。
 前記給電配線部は、リフトオフ法によりパターニングされる、請求項11記載の弾性波素子の製造方法。
 請求項1~10のいずれかに記載の弾性波素子を備えた、デュープレクサ。
 請求項14に記載のデュープレクサを備えた、通信モジュール。
 請求項15に記載の通信モジュールを備えた、通信装置。
Description:
弾性波素子、デュープレクサ、 信モジュール、および通信装置

 本発明は、携帯電話端末、PHS(Personal Handy -phone System)端末、無線LANシステムなどの移動 体通信機器(高周波無線通信機器)に搭載され 弾性波素子に関する。また、そのような弾 波素子を備えたデュープレクサ、通信モジ ール、および通信装置に関する。

 弾性波を応用した装置の一つとして、弾 表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)デバイスが以 より良く知られている。このSAWデバイスは 例えば携帯電話端末において一般的に使用 れる45MHz~2GHzの周波数帯における無線信号を 理する各種回路に用いられる。このような 路は、例えば送信バンドパスフィルタ、受 バンドパスフィルタ、局発フィルタ、アン ナ共用器、IFフィルタ、FM変調器等に用いら れている。

 上記のような携帯電話端末は、屋外や屋 など様々な温度環境下で使用されることが い。したがって、SAWデバイスは、様々な温 環境下で安定した動作を行うことができる 性を有する必要がある。特許文献1には、SAW デバイスの温度特性を向上させるため、圧電 基板上に、圧電基板と温度特性の符号が異な る酸化シリコン膜を成膜した弾性波素子が開 示されている。しかし、特許文献1に開示さ ている構成では、弾性波素子が大型化して まうという問題がある。

 特許文献2,3,非特許文献1には、ラブ波を 用する弾性波素子や、異なる媒質の境界を 搬する境界波を用いる弾性境界波素子が開 されている。いずれの構成においても、温 特性の改善および弾性波素子の小型化を実 することができる。

 図13Aは、特許文献2に開示されている弾性 波素子の平面図である。図13Bは、図13Aにおけ るY-Y部分の断面である。図13A及び図13Bに示す ように、弾性波素子は、圧電基板104(第1の媒 )上に電極で構成された共振器102が形成され ている。共振器102は、櫛歯電極102aと反射器10 2bと端子部102cとから構成されている。誘電体 層105(第2の媒質)は、圧電基板104上において櫛 歯電極102a及び反射器102bを覆うように形成さ 、端子部102cは露出するように形成されてい る。誘電体層105の厚さは、共振器102を構成し ている電極よりも厚く、弾性表面波の波長を λとしたときに大凡0.3×λ程度である。

 図14Aは、特許文献3に開示されている弾性 境界波素子の平面図である。図14Bは、図14Aに おけるY-Y部分の断面である。図14A及び図14Bに おいて、図13A及び図13Bと同様の構成について は同一番号を付与して説明を省略する。図14A 及び図14Bに示す構成は、図13A及び図13Bに示す 誘電体層105上に第3の媒質106を形成したもの ある。

 本発明者らは、図13A及び図13Bに示す弾性 素子、あるいは図14A及び図14Bに示す弾性境 波素子の信頼性の評価を行った。以下、一 として、図14A及び図14Bに示す弾性境界波素 の信頼性評価について説明する。

 図15Aは、試作で用いた弾性境界波素子(フィ ルター)の構造である。図15Bは、図15Aにおけ X-X部分の断面である。図示の弾性境界波素 は、圧電基板(LiNbO 3 等)104上に、電極から構成される共振器102及 給電配線部103,誘電体層105(第2の媒質),および 第3の媒質106を形成して構成されている。次 、図15A及び図15Bに示す弾性境界波素子の製 方法について説明する。

 まず、図16Aに示すように、圧電基板104上 共振器102を形成する。共振器102は、接続形 に応じた直列共振器112と並列共振器122とか 構成される。櫛歯型電極102aおよび反射器102 bは、通過特性を考慮しCuで形成した。

 次に、図16Bに示すように、各共振器102を 気的に接続する電極で構成された給電配線 103を形成する。給電配線部103は、電気抵抗 低減を図るためにCuで形成した。給電配線 103における電極の厚さは、共振器102を構成 ている電極の厚さよりも厚くし、電気抵抗 下げている。

 次に、図16Cに示すように、第2の媒質105で共 振器102を被覆する。第2の媒質105は、酸化シ コン(SiO 2 )を用いた。また、第2の媒質105は、共振器102 みを被覆し、給電配線部103は放熱を考慮し 被覆していない。また、SiO 2 の成膜は、化学蒸着法(CVD法。CVD:Chemical Vapor Deposition)を用いた。第2の媒質105の形成後、 分なSiO 2 はドライエッチングを実施して除去した。

 次に、図16Dに示すように、第3の媒質106で共 振器102および給電配線部103を被覆する。本構 成では、第3の媒質106はアルミナ(Al 2 O 3 )を用いた。アルミナの成膜は、一般的なス ッタ法を使用した。また、第3の媒質103を形 する際、給電配線部103上の端子電極107を形 する領域を露出させるためのパターニング 、リフトオフ法を使用した。また,ダミー電 極107cを形成する領域も同様の手法で露出さ た。

 次に、図16Eに示すように、第3の媒質106上 で露出させた給電配線部103の箇所に端子電極 107を形成する。端子電極107は、電気信号を入 出力可能な入出力電極107aと、接地電極107bと ダミー電極107cとから構成されている。端子 電極107は、Auバンプを形成するため、Auで形 した。

 以上のように、従来の弾性境界波素子は、 子電極107のみ露出させ、端子電極107以外の 分は第3の媒質106で被覆する構造にした。

特開2003-209458号公報

特開2004-112748号公報

特開平10-549008号公報 Masatsune Yamaguchi、Takashi Yamashita、Ken-ya Ha shimoto、 Tatsuya Omori、「Highly Piezoelectric Bound ary Waves in Si/SiO2/LiNbO3 Structure」、Proceeding o f 1998 IEEE International Frequency Control Symposium (米国)、IEEE、1998年、p484-488

 上記製造方法に基づいて完成した弾性境 波素子に対して信頼性試験を行った。信頼 試験は、一般的なプレッシャークッカー試 を用い、温度120℃/湿度95%の雰囲気下に弾性 境界波素子を暴露し、96時間後に前記雰囲気 から弾性境界波素子を取り出し、弾性境界 素子の腐食具合を調査した。

 その結果、給電配線部103において腐食が 生していることが判明した。図17は、信頼 試験後の弾性波素子における給電配線部近 の構成を示し、図15AにおけるW-W部分の断面 示す。給電配線部103において発生した腐食 109及びその近傍の状態を調査したところ、 3の媒質106の膜中において、第3の媒質106の表 面106aから給電配線部103まで通じる僅かな空 108が生じていることがわかった。この空隙10 8を介して、外部から水分が侵入し、給電配 部103に腐食が発生したことがわかった。こ 空隙108は、圧電基板104の表面104aと端部103aの 表面とで成す角度が垂直あるいは鋭角だと、 第3の媒質106を成膜する過程で給電配線部103 圧電基板104との段差に起因して形成されて まう。

 なお、共振器102には、腐食が発生していな った。その理由は、共振器102を構成してい 電極の厚さが給電配線部103を構成している 極の厚さよりも薄いため、共振器102と圧電 板104の表面104aとの段差がほとんどなく、給 電配線部103から外部まで連通する空隙が形成 されないためであった。また、共振器102が、 第2の媒質105(SiO 2 )および第3の媒質106(アルミナ)の2層で覆われ いることも、腐食が発生しない原因である とがわかった。

 また、図13A及び図13Bに示す弾性波素子に して、上記と同様の手法に基づき信頼性試 を行ったところ、同様に給電配線部におい 腐食が発生することがわかった。

 図13A、図13B、図14A、および図14Bに示す構 では、給電配線部103と圧電基板104との段差 よって第3の媒質106に空隙108が生じ、給電配 線部103に腐食が発生する。

 給電配線部103と圧電基板104との段差を小 くするために、給電配線部103を構成してい 電極を薄くする方法が考えられるが、給電 線部103を薄くしてしまうと給電配線部103の 面積が小さくなり、電気抵抗が増加してし う。

 このように従来の弾性波素子や弾性境界 素子は、信頼性が低いという問題がある。

 本発明の目的は、腐食が発生せず、かつ 電配線部における電気抵抗が低い信頼性に れた弾性波素子、デュープレクサ、通信モ ュール、通信装置を実現することである。

 本発明の弾性波素子は、弾性波を励振す 電極を含む共振器と、前記共振器に電気的 接続するように配された給電配線部と、前 共振器及び前記給電配線部が表面に形成さ た第1の媒質と、前記第1の媒質上において 記共振器を覆うように形成された第2の媒質 、前記第1の媒質上において少なくとも前記 第2の媒質及び前記給電配線部を覆うように 成された第3の媒質とを備え、前記給電配線 は、前記第1の媒質の表面に接している側面 と前記第1の媒質の表面とでなす第1の角度が 鈍角に形成されているものである。

 本発明の弾性波素子の製造方法は、第1の 媒質上にレジストを塗布する第1の工程と、 記第1の媒質上に給電配線部を形成可能なよ に、前記レジストをパターニングする第2の 工程と、前記第1の媒質上に前記給電配線部 構成する材料を成膜する第3の工程と、前記 ジストを除去する第4の工程と、前記給電配 線部を覆うように第3の媒質を成膜する第5の 程とを備え、前記第2の工程において、前記 第1の媒質の表面と、パターニング後の前記 ジストにおいて前記第1の媒質に接する側面 でなす角度が、鋭角になるように前記レジ トのパターニングを行うものである。

 本発明によれば、信頼性に優れた弾性波 子、デュープレクサ、通信モジュール、通 装置を実現することができる。

図1Aは、本実施の形態の弾性波素子の 成を示す平面図である。 図1Bは、図1AにおけるZ-Z部分の断面図 ある。 図2Aは、圧電基板上に電極を形成した 態を示す平面図である。 図2Bは、図2AにおけるZ-Z部分の断面図 ある。 図3Aは、圧電基板上に給電配線部3を形 成した状態を示す平面図である。 図3Bは、図3AにおけるZ-Z部分の断面図 ある。 図4は、共振器上に第2の媒質を形成し 状態を示す平面図である。 図5は、圧電基板上に第3の媒質を形成 た状態を示す平面図である。 図6は、第3の媒質上の露出した給電配 部3上に端子電極を形成した状態を示す平面 である。 図7Aは、圧電基板上にレジストを形成 た状態を示す断面図である。 図7Bは、レジストをパターニングした 態を示す断面図である。 図7Cは、給電配線部を成膜した状態を す断面図である(第1の方法)。 図7Dは、レジストを除去した状態を示 断面図である(第1の方法)。 図7Eは、給電配線部を成膜した状態を す断面図である(第2の方法)。 図7Fは、レジストを除去した状態を示 断面図である(第2の方法)。 図8は、本実施の形態の弾性波素子にお ける給電配線部近傍の断面図である。 図9は、本実施の形態の弾性波素子にお ける端子電極近傍の断面図である。 図10は、デュープレクサの構成を示す ロック図である。 図11は、通信モジュールの構成を示す ロック図である。 図12は、通信装置の構成を示すブロッ 図である。 図13Aは、従来の弾性波素子の構成を す平面図である。 図13Bは、図13AにおけるY-Y部分の断面 である。 図14Aは、従来の弾性境界波素子の構 を示す平面図である。 図14Bは、図14AにおけるY-Y部分の断面 である。 図15Aは、評価試験に用いた従来の弾 波素子の構成を示す平面図である。 図15Bは、図15AにおけるW-W部分の断面 である。 図16Aは、圧電基板上に共振器を形成 た状態を示す平面図である。 図16Bは、圧電基板上に電極を形成し 状態を示す平面図である。 図16Cは、共振器上に第2の媒質を形成 た状態を示す平面図である。 図16Dは、圧電基板上に第3の媒質を形 した状態を示す平面図である。 図16Eは、第3の媒質上で露出した電極 に端子電極を形成した状態を示す平面図で る。 図17は、従来の弾性波素子における給 配線部近傍の断面図である。

符号の説明

 1 弾性波素子
 2 共振器
 3 給電配線部
 4 圧電基板
 5 第2の媒質
 6 第3の媒質
 7 端子電極
 31 第1層
 32 第2層
 33 第3層
 34 端部

 本発明の弾性波素子は、弾性波を励振す 電極を含む共振器と、前記共振器に電気的 接続するように配された給電配線部と、前 共振器及び前記給電配線部が表面に形成さ た第1の媒質と、前記第1の媒質上において 記共振器を覆うように形成された第2の媒質 、前記第1の媒質上において少なくとも前記 第2の媒質及び前記給電配線部を覆うように 成された第3の媒質とを備え、前記給電配線 は、前記第1の媒質の表面に接している側面 と前記第1の媒質の表面とでなす第1の角度が 鈍角に形成されているものである。このよ な構成とすることにより、第3の媒質を形成 する際に空隙が発生するのを抑制し、給電配 線部において水分による腐食が発生するのを 防止することができる。

 本発明の弾性波素子の製造方法は、第1の 媒質上にレジストを塗布する第1の工程と、 記第1の媒質上に給電配線部を形成可能なよ に、前記レジストをパターニングする第2の 工程と、前記第1の媒質上に前記給電配線部 構成する材料を成膜する第3の工程と、前記 ジストを除去する第4の工程と、前記給電配 線部を覆うように第3の媒質を成膜する第5の 程とを備え、前記第2の工程において、前記 第1の媒質の表面と、パターニング後の前記 ジストにおいて前記第1の媒質に接する側面 でなす角度が、鋭角になるように前記レジ トのパターニングを行うものである。この うな製造方法とすることにより、給電配線 の側面に順テーパ形状を形成することがで る。

 また、本発明の弾性波素子およびその製 方法は、上記構成及び方法を基本として、 下のような様々な態様をとることができる

 すなわち、本発明の弾性波素子は、前記 振器において、前記第1の媒質の表面に接し ている側面と前記第1の媒質の表面とでなす 2の角度が、前記第1の角度よりも小さい構成 とすることができる。

 また、本発明の弾性波素子において、前 給電配線部は、前記第1の媒質の表面に形成 された第3層と、前記第3層の上部に形成され 第2層と、前記第2層の上部に形成された第1 とから構成され、前記第1層及び前記第3層 、前記第2層よりも耐腐食性が高い材料で形 されている構成とすることができる。この うな構成とすることにより、仮に給電配線 に水分が侵入したとしても、給電配線部が 食することを防止することができる。

 また、本発明の弾性波素子において、前 第2層は、銅を主成分とする材料で形成され ている構成とすることができる。このような 構成とすることで、電気抵抗が低い給電配線 部を実現することができる。

 また、本発明の弾性波素子において、前 第1層または前記第3層は、前記給電配線部 側面において前記第2層を被覆するように形 されている構成とすることができる。この うな構成とすることで、第2層が比較的耐腐 食性が低い材料で形成されていたとしても、 第2層が腐食することを防止することができ 。

 また、本発明の弾性波素子において、前 第1層または前記第3層は、チタン,クロム,ニ ッケル,モリブデン,タンタル,タングステン, 金,および金のうちいずれか一つあるいは二 以上の金属で形成されている構成とするこ ができる。このような構成とすることによ 、仮に給電配線部に水分が侵入したとして 、給電配線部が腐食することを防止するこ ができる。特に、第1層または第3層をチタ で形成することで、高い耐腐食性を実現す ことができるとともに、隣接する層との密 性を向上させることができる。また、第1層 たは第3層をニッケルで形成することで、コ ストを低減することができる。

 また、本発明の弾性波素子において、前 第3の媒質は、前記給電配線部の一部または 全てを被覆している構成とすることができる 。このような構成とすることで、給電配線部 で発生した熱を効率よく放熱することができ る。

 また、本発明の弾性波素子において、前 第3の媒質は、アルミナで形成されている構 成とすることができる。このような構成とす ることで、給電配線部で発生した熱を効率よ く放熱することができる。特にアルミナは熱 伝導性に優れているため、高い放熱効果を得 ることができる。

 また、本発明の弾性波素子において、前 給電配線部に含まれる電極に電気的に接続 れ、前記第3の媒質で被覆されないように形 成された端子電極を、さらに備え、前記端子 電極は、チタンおよび金で形成されている構 成とすることができる。このような構成とす ることで、金バンプを実現することができる とともに、チタンは密着性が良いため端子電 極と給電配線部に含まれる電極とを確実に接 続することができる。

 また、本発明の弾性波素子において、前 給電配線部は、前記共振器を構成する電極 同じ電極を内含する構成とすることができ 。このような構成とすることで、共振器と 電配線部を構成している電極とを同時に形 することができ、製造工数を削減すること できる。

 また、本発明の弾性波素子の製造方法に いて、前記第5の工程において、前記第3の 質は、スパッタ法、真空蒸着法、または化 蒸着法で形成される方法とすることができ 。

 また、本発明の弾性波素子の製造方法に いて、前記給電配線部は、リフトオフ法に りパターニングされる方法とすることがで る。このような方法とすることにより、給 配線部における順テーパ部分を容易に形成 ることができる。

 (実施の形態)
  〔1.弾性波素子の構成〕
 図1Aは、実施の形態1における弾性波素子の 成を示す。図1Bは、図1AにおけるZ-Z部分の断 面である。

 弾性波素子1は、共振器2、給電配線部3、 電基板4、第2の媒質5、第3の媒質6、端子電 7を含む。なお、図1Aにおいて、図示を明瞭 するために、第3の媒質6の図示は省略した。 また、図1Aにおいて、図示を明瞭にするため 、給電配線部3及び端子電極7に領域ハッチ グを付与した。

 共振器2は、圧電基板4上に形成されてい 。また、共振器2は、通電することにより所 周波数で振動する櫛歯電極2aと、櫛歯電極2a の両側に隣接配置され櫛歯電極2aで発生した 動を反射する反射器2bとで構成されている また、櫛歯電極2a及び反射器2bの厚さは、例 ば100~300nmとした。

 給電配線部3は、各共振器2を電気的に接 するように圧電基板4上に形成されている。 電配線部3は、図1Bに示すように電極35を覆 ように第1層31,第2層32,第3層33が形成されてい る。また、給電配線部3は、少なくとも第1層3 1の上面の幅方向の寸法は、電極35の幅方向の 寸法よりも大きく形成されている。第2層32は 、電気抵抗が低い銅(Cu)で構成することが好 しい。第1層31及び第3層33は、第2層32を挟持 るように形成され、腐食に対して耐性を持 金属材料で構成されている。第1層31及び第3 33の材料としては、チタン(Ti),クロム(Cr),ニ ケル(Ni),モリブデン(Mo),タンタル(Ta),タング テン(W),白金(Pt),金(Au)のいずれか一つ、ある いは二つ以上から選択することができる。本 実施の形態では、第1層31及び第3層33の材料と して、腐食に対する耐性が高くかつ第2層32や 圧電基板4との密着性が高いTiを使用した。ま た、第1層31及び第3層33にNiを使用することで 低コストに実現することができる。また、 1Bに示すように、給電配線部3の側面34は、 電基板4の表面4aに対する第1の角度θが鈍角 なっている順テーパー状としている。なお 側面34は、第1層31のエッジ部31aから第3層33の エッジ部33a(圧電基板4と接する箇所)までの面 を指している。また、本実施の形態では一例 として、第1層31の膜厚を150nm、第2層32の膜厚 500nm、第3層33の膜厚を20nm、第3の媒質6の膜 を2μmとした。したがって、給電配線部3の厚 さは、櫛歯電極2a及び反射器2bの厚さよりも い。また、本実施の形態では、糊代の寸法M 2~3μmとした。

 圧電基板4(第1の媒質)は、共振器2,給電配線 3などが形成される基板である。また、圧電 基板4は、例えばニオブ酸リチウム(LiNbO 3 )で形成されている。

 第2の媒質5は、共振器2を被覆するように形 されている。また、第2の媒質5は、例えば 化シリコン(SiO 2 )で構成されている。また、第2の媒質5は、共 振器2のみを被覆し、給電配線部3は放熱を考 して被覆していない。また、SiO 2 の成膜は、化学蒸着法(CVD法。CVD:Chemical Vapor Deposition)を用いることができるが、スパッタ 法や真空蒸着法など他の成膜方法を用いても 同様に成膜することができる。

 第3の媒質6は、第2の媒質5で被膜された共振 器2、および給電配線部3を覆うように形成さ る。また、第3の媒質6は、本実施の形態で アルミナ(Al 2 O 3 )で形成したが、例えば窒化シリコン(SiN)やシ リコンカーバイト(SiC)で形成することもでき 。

 端子電極7は、電極35に電気的に接続する うに形成され、第3の媒質35で被膜されず露 するように形成されている。また、端子電 7は、電気信号を入出力可能な入出力電極7a 、接地電極7bと、ダミー電極7cとから構成さ れている。また、端子電極7は、Auバンプを形 成するため、Auで形成されている。

  〔2.弾性波素子の製造方法〕
 図2A,図3A,図4,図5,図6は、本実施の形態の弾 波素子を製造する際の遷移を示す。図2B及び 図3Bは、それぞれ図2A及び図3AにおけるZ-Z部分 の断面である。なお、図3A、図4、図5、図6に いて、図示を明瞭にするために、給電配線 3、第2の媒質5、第3の媒質6、端子電極7に領 ハッチングを付与した。

 まず、図2A及び図2Bに示すように、圧電基 板4上に、共振器2を構成する電極と、給電配 部3の基礎となる電極35を形成する。共振器2 と電極35とは、互いに電気的に接続するよう 形成される。また、共振器2と電極35とは、 じ膜厚に形成するため、同時に形成するこ ができる。

 次に、図3A及び図3Bに示すように、電極35 覆うように、Tiを成膜し第3層33を形成する 次に、第3層33の上部に、Cuを成膜し第2層32を 形成する。次に、第2層32の上部に、Tiを成膜 第1層31を形成する。これにより、給電配線 3が完成する。この時、給電配線部3の側面34 が順テーパ形状となるように形成する。なお 、給電配線部3の具体的な成膜方法について 後述する。

 次に、図4に示すように、共振器2を覆うよ に第2の媒質5を成膜する。本実施の形態では 、第2の媒質5は、SiO 2 を用いた。また、第2の媒質5の成膜は、CVD法 用いた。第2の媒質5の成膜後、圧電基板4上 残留している余分なSiO 2 は、ドライエッチング法を用いて除去した。

 次に、図5に示すように、圧電基板4上に 3の媒質6を成膜する。この時、第3の媒質6は 給電配線部3の入出力電極7a、接地電極7b、 よびダミー電極7cを形成する領域以外の部分 を覆うように成膜する。また、本実施の形態 では、第3の媒質6のパターニングは、リフト フ法を用いた。

 次に、図6に示すように、第3の媒質6上の 出させた給電配線部3の所定の位置に入出力 電極7aと接地電極7bを形成する。また、第3の 質6上の露出させた圧電基板4上の所定の位 にダミー電極7cを形成する。入出力電極7a、 地電極7b、およびダミー電極7cは、Auバンプ 形成するためAuで形成した。また、入出力 極7a、接地電極7b、およびダミー電極7cは、 一材料で同じ膜厚に形成するため、同時に 成することができる。

  〔2-1.給電配線部3の形成方法〕
 図1Bに示すように、側面34が順テーパ形状の 給電配線部3は、既存のリフトオフ工程で形 することができる。図7A~図7Dは、リフトオフ 工程を用いた給電配線部3を形成する際の遷 を示す。

 まず、図7Aに示すように、圧電基板4上に ジスト9を塗布する。なお、本実施の形態で は、信越化学社製リフトオフ用レジスト「SIP R-9684H-5.0」を使用した。

 次に、図7Bに示すように、圧電基板4上に 布されているレジスト9に対して、露光現像 処理を行い、給電配線部3に対応する部分を 去するとともに、断面形状が逆テーパ形状 傾斜部9aを形成する。

 次に、図7Cに示すように、金属材料で構 された給電配線部3を形成する。具体的には 圧電基板4上の所定の位置に対して、矢印A 示す方向にTiを成膜し、第3層33を形成する。 次に、第3層33の表面に対して、矢印Aに示す 向にCuを成膜し、第2層32を形成する。次に、 第2層32の表面に対して、矢印Aに示す方向にTi を成膜し、第1層31を形成する。この時、レジ スト9に逆テーパ形状の傾斜部9aが形成されて いることで、給電配線部3の端部34の形状は順 テーパ形状となる。

 次に、図7Dに示すように、レジスト9を除 して不要な金属膜を除去することで、給電 線部3が完成する。

 なお、上記成膜方法では、給電配線部3の 成膜は、矢印Aに示すように圧電基板4に対し 垂直方向から実施したが、図7Eに示すよう 第1層31の成膜方向のみ斜め方向(矢印Bに示す 方向)から実施してもよい。図7Eに示すように 、第2層32及び第3層33の成膜後、第1層31を矢印 Bに示す方向にTiを成膜する方法としたことに より、図7Fに示すように第1層31を構成するTi を圧電基板4の表面4aに至るまで成膜するこ ができるため、第1層31で給電配線部3の表面 体を覆うことができる。したがって、比較 腐食に弱いCuで形成された第2層32を第1層31 Ti膜で隠蔽することができるため、腐食に強 い給電配線部3を形成することができる。

 図8は、給電配線部3上に第3の媒質6を成膜 した時の給電配線部3近傍の要部断面図であ 。図8に示すように、給電配線部3の側面34を テーパ形状とすることにより、空隙8の発生 を抑制することができる。空隙8の発生を抑 することにより、空隙8が第3の媒質6の表面6a まで到達することを防ぐことができるため、 外部から給電配線部3へ水分が侵入すること 防ぐことができ、給電配線部3の腐食を防ぐ とができる。

 また仮に、空隙8を介して給電配線部3ま 水分が浸入したとしても、給電配線部3の第1 層31及び第3層33が腐食に強い金属で形成され いるため、第2層32の腐食を防ぐことができ 。

 なお、本実施の形態は、給電配線部3にお ける腐食を防止する構成としたが、端子電極 7(図4参照)においても、同様の作用効果を得 ことができる。図9は、端子電極7(図6におけ V-V部分)の断面を示す。図9に示すように、 子電極7は、例えばAuで構成された第1層17aと 例えばTiで構成された第2層17bとが積層され 構成されている。第2層17bは、給電配線部3 覆うように形成されている。第1層17aは、第2 層17bを覆うように形成されている。また、端 子電極7における給電配線部3も、給電配線部3 の他の部分と同様に側面34を順テーパ形状と ている。

 このように、端子電極7における給電配線 部3の側面34を順テーパ形状とすることで、第 1層17a及び第2層17bを形成する際に空隙が発生 ることを抑制することができ、給電配線部3 への水分の侵入を防ぎ、給電配線部3の腐食 防ぐことができる。また、第2層17bをTiで構 したことにより、第1層17aと給電配線部3の第 1層31との密着性を向上させることができる。

  〔3.デュープレクサの構成〕
 携帯電話端末、PHS(Personal Handy-phone System)端 末、無線LANシステムなどの移動体通信(高周 無線通信)には、デュープレクサが搭載され いる。デュープレクサは、通信電波などの 信機能及び受信機能を持ち、送信信号と受 信号の周波数が異なる無線装置において用 られる。

 図10は、本実施の形態の弾性波素子を備 たデュープレクサの構成を示す。デュープ クサ52は、位相整合回路53、受信フィルタ54 および送信フィルタ55を備えている。位相整 合回路53は、送信フィルタ55から出力される 信信号が受信フィルタ54側に流れ込むのを防 ぐために、受信フィルタ54のインピーダンス 位相を調整するための素子である。また、 相整合回路53には、アンテナ51が接続されて いる。受信フィルタ54は、アンテナ51を介し 入力される受信信号のうち、所定の周波数 域のみを通過させる帯域通過フィルタで構 されている。また、受信フィルタ54には、出 力端子56が接続されている。送信フィルタ55 、入力端子57を介して入力される送信信号の うち、所定の周波数帯域のみを通過させる帯 域通過フィルタで構成されている。また、送 信フィルタ55には、入力端子57が接続されて る。ここで、受信フィルタ54及び送信フィル タ55には、本実施の形態における弾性波素子1 が含まれている。

 以上のように、本実施の形態の弾性波素 1を受信フィルタ54及び送信フィルタ55に備 ることで、弾性波素子1内の給電配線部3にお ける腐食の発生を防止することができる。ま た、給電配線部3の断面積を大きくすること 、電気抵抗を低くすることができる。よっ 、信頼性が高いデュープレクサを実現する とができる。

  〔4.通信モジュールの構成〕
 図11は、本実施の形態の弾性波素子を備え 通信モジュールの一例を示す。図11に示すよ うに、デュープレクサ52は、受信フィルタ54 送信フィルタ55とを備えている。また、受信 フィルタ54には、例えばバランス出力に対応 た受信端子62a及び62bが接続されている。ま 、送信フィルタ55には、パワーアンプ63が接 続されている。ここで、受信フィルタ54及び 信フィルタ55には、本実施の形態における 性波素子1が含まれている。

 受信動作を行う際、受信フィルタ54は、 ンテナ端子61を介して入力される受信信号の うち、所定の周波数帯域の信号のみを通過さ せ、受信端子62a及び62bから外部へ出力する。 また、送信動作を行う際、送信フィルタ55は 送信端子64から入力されてパワーアンプ63で 増幅された送信信号のうち、所定の周波数帯 域の信号のみを通過させ、アンテナ端子61か 外部へ出力する。

 以上のように、本実施の形態の弾性波素 1を、通信モジュールの受信フィルタ54及び 信フィルタ55に備えることで、弾性波素子1 の給電配線部3における腐食の発生を防止す ることができる。また、給電配線部3の断面 を大きくすることで、電気抵抗を低くする とができる。よって、信頼性が高い通信モ ュールを実現することができる。

 なお、図11に示す通信モジュールの構成 一例であり、他の形態の通信モジュールに 発明の弾性波素子あるいはデュープレクサ 搭載しても、同様の効果が得られる。

  〔5.通信装置の構成〕
 図12は、本実施の形態の弾性波素子を備え 通信装置の一例として、携帯電話端末のRFブ ロックを示す。また、図12に示す構成は、GSM( Global System for Mobile Communications)通信方式及 W-CDMA(Wideband Code Divition Multiple Access)通信 式に対応した携帯電話端末の構成を示す。 た、本実施の形態におけるGSM通信方式は、85 0MHz帯、950MHz帯、1.8GHz帯、1.9GHz帯に対応して る。また、携帯電話端末は、図12に示す構成 以外にマイクロホン、スピーカー、液晶ディ スプレイなどを備えているが、本実施の形態 における説明では不要であるため図示を省略 した。ここで、受信フィルタ54,76,77,78,79,送信 フィルタ55には、本実施の形態における弾性 素子1が含まれている。

 まず、アンテナ71を介して入力される受 信号は、その通信方式がW-CDMAかGSMかによっ アンテナスイッチ回路72で、動作の対象とす るLSIを選択する。入力される受信信号がW-CDMA 通信方式に対応している場合は、受信信号を デュープレクサ52に出力するように切り換え 。デュープレクサ52に入力される受信信号 、受信フィルタ54で所定の周波数帯域に制限 されて、バランス型の受信信号がLNA73に出力 れる。LNA73は、入力される受信信号を増幅 、LSI75に出力する。LSI75では、入力される受 信号に基づいて音声信号への復調処理を行 たり、携帯電話端末内の各部を動作制御す 。

 一方、信号を送信する場合は、LSI75は送 信号を生成する。生成された送信信号は、 ワーアンプ74で増幅されて送信フィルタ55に 力される。送信フィルタ55は、入力される 信信号のうち所定の周波数帯域の信号のみ 通過させる。送信フィルタ55から出力される 送信信号は、アンテナスイッチ回路72を介し アンテナ71から外部に出力される。

 また、入力される受信信号がGSM通信方式 対応した信号である場合は、アンテナスイ チ回路72は、周波数帯域に応じて受信フィ タ76~79のうちいずれか一つを選択し、受信信 号を出力する。受信フィルタ76~79のうちいず か一つで帯域制限された受信信号は、LSI82 入力される。LSI82は、入力される受信信号に 基づいて音声信号への復調処理を行ったり、 携帯電話端末内の各部を動作制御する。一方 、信号を送信する場合は、LSI82は送信信号を 成する。生成された送信信号は、パワーア プ80または81で増幅されて、アンテナスイッ チ回路72を介してアンテナ71から外部に出力 れる。

 以上のように、本実施の形態の弾性波素 1を通信装置に備えることで、弾性波素子1 の給電配線部3における腐食の発生を防止す ことができる。また、給電配線部3の断面積 を大きくすることで、電気抵抗を低くするこ とができる。よって、信頼性が高い通信装置 を実現することができる。

  〔6.実施の形態の効果、他〕
 本実施の形態のように、給電配線部3の側面 34を順テーパ形状とすることにより、給電配 部3における腐食の発生を防止することがで きる。すなわち、給電配線部3の側面34を順テ ーパ形状とすることにより、空隙8の発生を 制することができるため、外部から給電配 部3へ水分が侵入することを防ぐことができ 給電配線部3の腐食を防ぐことができる。

 また、本実施の形態のように、給電配線 3における第1層31と第3層33とを腐食に対する 耐性が高い材料で形成することにより、仮に 、空隙8を介して給電配線部3まで水分が浸入 たとしても、第2層32の腐食を防ぐことがで る。

 また、給電配線部3は、共振器2と同時に 成される電極35に加えて、第1層31と第2層32と 第3層33とからなる積層構造とすることにより 、通電部分の断面積を大きくすることができ 、給電配線部3における電気抵抗を低くする とができる。したがって、信頼性が高い弾 波素子を実現することができる。

 また、本実施の形態において、給電配線 3の側面34と圧電基板4の表面4aとでなす第1の 角度θ(図1B参照)は、共振器2における電極35の 側面と圧電基板4の表面4aとでなす第2の角度( 実施の形態ではほぼ90度)よりも大きく形成 れている。このように、膜厚が厚い給電配 部3において側面34の傾斜角を小さくするこ で、成膜時に空隙8が発生するのを抑えるこ とができる。また、共振器2における電極35は 、膜厚を薄くして形成するため、電極35を形 するための材料が少なくてすみ、コストダ ンすることができるとともに、弾性波素子1 を小型化することができる。

 また、本実施の形態において、給電配線 3の第2層32をCuで形成したことにより、電気 抗を低くすることができる。

 また、本実施の形態において、給電配線部3 をSiO 2 で形成された第2の媒質5で覆わず、例えばア ミナで形成された第3の媒質6で覆う構成と たことにより、給電配線部3において発生し 熱を放熱することができる。特に、第3の媒 質6を熱伝導性に優れたアルミナで構成する とにより、優れた放熱効果を得ることがで る。また、図6に示すように第3の媒質6は、 面積が広いため効率よく放熱することがで 、温度特性に優れた弾性波素子を実現する とができる。

 また、本実施の形態では、共振器2を構成 する電極と、給電配線部3に含まれる電極35と を同時に形成することができるため、製造工 数を削減することができる。

 また、本実施の形態では、給電配線部3は リフトオフ法によりパターニングする方法を 用いて形成したことにより、給電配線部3の 面における順テーパ形状を容易に形成する とができる。

 なお、本実施の形態において、給電配線 3は、図7Fに示すように側面34を第1層31で覆 ように形成してもよい。このように形成す ことで、比較的腐食に対する耐性が低い第2 32を隠蔽することができるため、仮に空隙8 介して給電配線部3に水分が侵入したとして も、腐食の発生を確実に抑えることができる 。

 また、本実施の形態において、第1層31及 第3層33を耐腐食性が高いTiで形成すること より、給電配線部3の腐食を防ぐことができ 。また、Tiは他の金属材料に対する密着性 高いため、第1層31及び第3層33をTiで形成する ことにより、給電配線部3を構成する各層の 互の密着性を高くすることができるととも 、給電配線部3と圧電基板4との密着性を高く することができる。また、第1層31及び第3層33 をNiで形成することにより、コストを抑える とができる。

 また、本実施の形態では、第3の媒質6をCV D法を用いて成膜する構成としたが、スパッ 法、真空蒸着法を用いても同様に実現する とができる。

 また、本実施の形態では、第3の媒質6を ルミナで形成したが、窒化シリコンやシリ ンカーバイトで形成しても、同様に実現す ことができる。

 なお、本発明の弾性波素子、デュープレ サ、またはそれを備えた通信モジュールを 用可能な通信装置は、携帯電話端末、PHS端 などがある。

 本発明は、共振器、及び各共振器を接続 る給電配線部を備えた弾性波素子に有用で る。また、そのような弾性波素子を備えた ュープレクサ、通信モジュール、通信装置 有用である。