DE60311923T2

DE60311923T2 - Oberflächenwellen-bauelement, oberflächenwellen-vorrichtung und deren herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60311923T2
Application number: DE60311923T
Authority: DE
Inventors: Muneko Tomioka; Kiyoharu Yamashita; Mitsuhiro Furukawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: DE60311923D1; CN1484378A; US6951047B2; EP1387488A2; US20050035830A1; CN1242554C; EP1387488A3; EP1387488B1

Description

SACHGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Oberflächenwellen-Vorrichtung (nachfolgend bezeichnet als SAW-Vorrichtung (Surface Acoustic Wave Device)) und auf ein Oberflächenwellenelement (nachfolgend bezeichnet als ein SAW-Element), das in der SAW-Vorrichtung verwendet wird, die für ein Kommunikationsgerät eingesetzt wird, und auf Herstellungsverfahren davon.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine herkömmliche SAW-Vorrichtung wird allgemein durch das folgende Verfahren hergestellt. Ein Lithiumtantalat-(LiTaO₃)-Einzelkristall-Substrat wird zum Beispiel als ein piezoelektrisches Substrat verwendet. Ein Metallfilm aus Aluminium (Al) oder dergleichen wird auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet und eine digitale Zwischenwandler-Elektrode (nachfolgend bezeichnet als IDT-Elektrode) und eine Rasterreflektor-Elektrode werden durch Fotolithografie und einen Ätzvorgang gebildet. Auf diese Art und Weise wird, nach Bilden verschiedener SAW-Elemente auf dem piezoelektrischen Substrat, das Substrat in einzelne Teile zerschnitten. Eine SAW-Vorrichtung wird durch Montieren einzelner SAW-Elemente auf einem Keramik-Package oder dergleichen hergestellt. Hierbei wird die Verbindung des SAW-Elements und der Package-Anschlussfläche bzw. des Kissens oftmals durch Drahtbonden oder Flip-Chip-Bonden vorgenommen. Um die Zuverlässigkeit der Verbindung zu verbessern, wird eine Verstärkungs-Elektrode weiterhin auf der Anschlussflächen- bzw. Kissen-Elektrode des SAW-Elements so, wie dies erforderlich ist, gebildet. Auch ist es in dem Fall des Flip-Chip-Bondens notwendig, weiterhin eine Wölbung auf der Verstärkungs-Elektrode zu bilden.
8 zeigt eine Draufsicht eines herkömmlichen SAW-Elements, das auf einem piezoelektrischen Substrat gebildet ist. In 8 ist das Element so dargestellt, dass es auf dem piezoelektrischen Substrat, vor einem Unterteilen, gebildet ist. Folglich ist nur ein SAW-Element durch eine Verteilungslinie umgeben.
Als piezoelektrisches Substrat 1 wird ein Einzelkristall-Substrat, wie beispielsweise ein LiTaO₃-Einzelkristall-Substrat oder ein Lithiumnyobat-(LiNbO₃)-Einzelkristall-Substrat, verwendet. Die Unterteilungslinie 2, die aus Al, oder dergleichen, gebildet ist, wird auf dem piezoelektrischen Substrat 1 gebildet und das SAW-Element wird innerhalb der Unterteilungslinie 2 gebildet. In diesem Beispiel ist das SAW-Element aus drei IDT-Elektroden 31, 32, 33 und zwei Rasterreflektor-Elektroden 41, 42, die auf jeder Seite davon angeordnet sind, zusammengesetzt. An der Eingangsseite der außenliegenden IDT-Elektroden 31, 33 sind ein Erdungsanschluss 5 und eine Kissen-Elektrode 61, verbunden mit dem Erdungsanschluss 5, positioniert. Auch sind an der Eingangsseite der mittleren IDT-Elektrode 32 ein Eingangsanschluss 8 und eine Kissen-Elektrode 62, verbunden mit dem Eingangsanschluss 8, positioniert. Die Kissen-Elektrode 62 ist durch den Erdungsanschluss 5 und die Kissen-Elektrode 61 umgeben. Weiterhin sind die Kissen-Elektroden 61, 63, 64, 65, 66, 67 (nicht die Kissen-Elektrode 62) mit einer Kurzschluss-Elektrode 7, die mit der Unterteilungslinie 2 verbunden ist, versehen. Hierbei ist eine Erhebung 21 an jeder der Kissen-Elektroden 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67 gebildet.
Unter Verwendung eines solchen Aufbaus kann das Potenzial einer elektrischen Ladung, die auf dem piezoelektrischen Substrat 1 während des Herstellungsvorgangs erzeugt ist, gleichförmig durch die Elektroden, die mit der Unterteilungslinie 2 verbunden sind, gemacht werden, und es wird möglich, zu verhindern, dass eine Entladung zwischen den IDT-Elektroden 31, 32, 33 auftritt. In dem Fall eines SAW-Elements bewirkt ein Unterteilen entlang der Unterteilungslinie 2, dass die Unterteilungslinie 2 verschwindet, und die IDT-Elektroden 31, 32, 33 können elektrisch freigegeben werden.
In dem Herstellungsverfahren für das SAW-Element wird oftmals Wärme auf das piezoelektrische Substrat während des Bildens der IDT-Elektrode und der Rasterreflektor-Elektrode oder während des Bildens der Verstärkungs-Elektrode, ebenso wie während der Fotolithografie, des Ätzens, oder dergleichen, aufgebracht. Demzufolge wird eine elektrische Ladung, die auf dem piezoelektrischen Substrat aufgrund des pyroelektrischen Effekts des piezoelektrischen Substrats erzeugt wird, angesammelt. Wenn die angesammelte Ladung ein bestimmtes Niveau übersteigt, findet eine Entladung zwischen den Elektroden, wie beispielsweise den IDT-Elektroden, statt, was bewirkt, dass das Elektroden-Muster beschädigt wird und in den Charakteristika verschlechtert wird.
Allerdings ist es in dem herkömmlichen Aufbau, der in 8 dargestellt ist, da der Eingangsanschluss 8 und die Kissen-Elektrode 62 durch den Erdungsanschlussflächen 5 und den Kissen-Anschluss 61 umgeben sind, nicht möglich, eine Verbindungs-Elektrode zwischen der Kissen-Elektrode 62 und der Unterteilungslinie 2 vorzusehen. Dementsprechend werden der Eingangsanschluss 8 und die Kissen-Elektrode 62 elektrisch freigehalten und eine Entladung findet aufgrund der elektrischen Ladung statt, die an der IDT-Elektrode 32 erzeugt wird, was bewirkt, dass das Elektroden-Muster beschädigt wird. Eine IDT-Elektrode mit einer Kissen-Elektrode, die nicht mit einer Unterteilungslinie verbunden werden kann, existiert oftmals nicht nur in der Anordnung eines SAW-Elements, wie es in 8 dargestellt ist, sondern auch in anderen Elementen-Anordnungen.
Als eine Maßnahme, um dieses Problem zu lösen, ist ein Verfahren, das in dem Japanischen offengelegten Patent H3-293808 offenbart ist, bekannt. Bei diesem Verfahren wird die IDT-Elektrode, die freigegeben werden soll (wie dies in 8 dargestellt ist), so aufgebaut, dass der äußerste Elektroden-Finger der IDT-Elektrode mit dem Elektroden-Finger einer benachbarten IDT-Elektrode verbunden ist. Da die Kissen-Elektrode, die mit der benachbarten IDT-Elektrode verbunden ist, mit der Unterteilungslinie durch eine Verbindungslinie verbunden ist, ist dort keine IDT-Elektrode vorhanden, die elektrisch freigegeben wird, wie dies in 8 dargestellt ist. Als eine Folge kann verhindert werden, dass eine Ladung zwischen den IDT-Elektroden auftritt. Allerdings muss in diesem Verfahren, gerade dann, wenn ein SAW-Element eingesetzt wird, die IDT-Elektrode, die freigegeben werden soll, so aufgebaut sein, dass der Elektroden-Finger davon elektrisch mit dem Elektroden-Finger einer benachbarten IDT-Elektrode verbunden gehalten wird. Deshalb wird es schwierig, einen Aufbau so auszuwählen, um die vorgesehene Filterfunktion für eine SAW-Vorrichtung zu erreichen. Weiterhin kann das Potenzial, da der IDT-Elektroden-Finger nicht breit genug ist und da die Impedanz groß ist, nicht ausreichend gleichförmig gestaltet werden, was manchmal verursacht, dass eine Entladung dann stattfindet, wenn eine große, elektrische Ladung erzeugt wird.
Die JP2000-013165A offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines akustischen Oberflächenwellenelements. Ein Aluminiumfilm wird auf einem piezoelektrischen Substrat gebildet und gemustert und Elektroden eines interdigitalen Wandlers, einer Reflektor-Elektrode und einer Verbindungsanschlussfläche werden mit pyroelektrischen Gegenmaßnahme-Linien gebildet, die auf demselben Potenzial verbunden sind. Die Elektroden des interdigitalen Wandlers und der Reflektor-Elektrode sind durch einen Resist beschichtet und ein Aluminiumfilm ist darauf laminiert. Die Verbindungsanschlussfläche ist durch einen Resist beschichtet und die pyroelektrischen Gegenmaßnahme-Linien sind elektrisch isoliert, wobei der Aluminiumfilm geätzt wird, um den Resist zu entfernen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist dazu vorgesehen, das vorstehende Problem zu lösen, und die Aufgabe der Erfindung ist es, eine SAW-Vorrichtung und deren Herstellungsverfahren zu schaffen, bei der ermöglicht wird, dass keine Elektrode elektrisch während der Herstellungsvorgänge, insbesondere bis zu einem Schritt, in dem eine Entladung möglicherweise aufgrund einer Ansammlung einer elektrischen Ladung stattfinden kann, freigegeben wird. Als eine Folge wird eine elektrische Ladung, die auf dem piezoelektrischen Substrat erzeugt wird, gleichförmig gestaltet, um zu verhindern, dass eine Entladung auftritt und die Elektroden beschädigt werden.
Das SAW-Element der vorliegenden Erfindung ist ein akustisches Oberflächenwellenelement, das ein piezoelektrisches Substrat und eine Vielzahl von IDT-Elektroden auf dem piezoelektrischen Substrat aufweist. Rasterreflektor-Elektroden werden auf jeder Seite der IDT-Elektroden angeordnet und eine Vielzahl von Kissen-Elektroden führt von den IDT-Elektroden und von Rasterreflektor-Elektroden aus. Anschlussflächen- bzw. Kissen-Verstärkungs-Elektroden sind auf einer Vielzahl der Kissen- bzw. Anschlussflächen-Elektroden gebildet. Eine Gruppe der Kissen-Elektroden umfasst isolierte Kissen- Elektroden, die nicht direkt gegenüberliegend auf dem äußeren Umfang des SAW-Elements angeordnet sind, und umfassen benachbarte Kissen-Elektroden, die direkt gegenüberliegend zu dem äußeren Umfang davon angeordnet sind. Zumindest ein Teil einer Verbindungs-Elektrode ist zwischen der isolierten Kissen-Elektrode und der benachbarten Kissen-Elektrode gebildet.
Auch umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines SAW-Elements der vorliegenden Erfindung das Bilden einer Vielzahl von SAW-Elementen, die eine Vielzahl von IDT-Elektroden umfassen, auf einem piezoelektrischen Substrat. Rasterreflektor-Elektroden werden auf jeder Seite der IDT-Elektroden angeordnet und eine Vielzahl von Kissen-Elektroden führt von den IDT-Elektroden aus und von den Rasterreflektor-Elektroden aus. Unterteilungslinien werden an jedem äußeren Umfang des SAW-Elements gebildet und Verbindungs-Elektroden werden so gebildet, um isolierte Elektroden (die nicht direkt mit der Unterteilungslinie von den Kissen-Elektroden verbunden werden können) mit benachbarten Kissen-Elektroden (die direkt mit der Unterteilungslinie verbunden werden können) zu verbinden. Kurzschluss-Elektroden werden so gebildet, um benachbarte Kissen-Elektroden mit der Unterteilungslinie zu verbinden. Kissen-Verstärkungs-Elektroden werden auf den Kissen-Elektroden gebildet und Erhebungen werden auf den Kissen-Verstärkungs-Elektroden gebildet. Zumindest ein Teil der Verbindungs-Elektroden wird entfernt, um die isolierte Kissen-Elektrode und die benachbarte Kissen-Elektrode elektrisch voneinander zu befreien. Die Unterteilungslinie und das piezoelektrische Substrat werden mit einer Breite, die größer als die Breite der Unterteilungslinie auf der Unterteilungslinie ist, herausgeschnitten.
Jede Verbindungs-Elektrode weist einen Metallfilm auf, der in einer Entwicklungslösung für einen Fotoresist lösbar ist. Das Entfernen zumindest eines Teils der Verbindungs-Elektrode weist ein Beschichten eines Fotoresists auf dem piezoelektrischen Substrat, Freilegen des Fotoresists so, um einen Bereich des Fotoresists entsprechend zumindest einem Bereich jeder Verbindungs-Elektrode in der alkalischen Entwicklungslösung lösbar zu machen, Entwickeln des Fotoresists in der alkalischen Entwicklungslösung und Ätzen zumindest eines Bereichs jeder Verbindungs-Elektrode in der alkalischen Entwicklungslösung gleichzeitig mit dem Entwickeln auf.
Alle Elektroden-Muster werden, wie vorstehend beschrieben ist, gemäß der vorliegenden Erfindung, direkt und indirekt unter Verwendung von Verbindungs-Elektroden und Kurzschluss-Elektroden verbunden, um dadurch nicht zuzulassen, das irgendwelche Elektroden elektrisch freigegeben werden. Auf diese Art und Weise wird das Potenzial für eine elektrische Entladung, die auf dem piezoelektrischen Substrat erzeugt werden soll, gleichförmig über das gesamte piezoelektrische Substrat hinweg gemacht, was dieses frei von einer Potenzial-Differenz macht, und es ist auch möglich, zu verhindern, dass die Elektroden durch eine statische Entladung, und dergleichen, beschädigt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Draufsicht, die die Form eines SAW-Elements in der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 zeigt eine Schnittansicht des SAW-Elements in einer SAW-Vorrichtung in der ersten beispielhaften Ausführungsform.
3A zeigt eine Schnittansicht, die ein Muster eines SAW-Elements, gebildet auf einem piezoelektrischen Substrat in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
3B zeigt eine Schnittansicht, die Kissen-Verstärkungs-Elektroden, gebildet auf Kissen-Elektroden in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
3C zeigt eine Schnittansicht, die einen geätzten Zustand einer Verbindungs-Elektrode, gebildet zwischen einer isolierten Kissen-Elektrode und einer benachbarten Kissen-Elektrode in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
3D zeigt eine Schnittansicht, die Erhebungen darstellt, die auf Kissen-Verstärkungs-Elektroden in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform gebildet sind.
3E zeigt eine Schnittansicht, die ein SAW-Element darstellt, das durch eine Unterteilungssäge in einzelne Teile in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform gebildet ist.
4A zeigt eine Draufsicht, die ein Muster eines SAW-Elements, gebildet auf dem piezoelektrischen Substrat in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
4B zeigt eine Draufsicht, die Kissen-Verstärkungs-Elektroden darstellt, die auf Kissen-Elektroden in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform gebildet sind.
4C zeigt eine Draufsicht, die einen geätzten Zustand einer Verbindungs-Elektrode, gebildet zwischen einer isolierten Kissen-Elektrode und einer benachbarten Kissen-Elektrode in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
4D zeigt eine Draufsicht, die Erhebungen darstellt, die auf Kissen-Verstärkungs-Elektroden in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform gebildet sind.
4E zeigt eine Draufsicht, die ein SAW-Element darstellt, das durch eine Unterteilungssäge in einzelne Teile in dem Herstellungsverfahren der ersten beispielhaften Ausführungsform, unterteilt ist.
5A zeigt eine Schnittansicht, die ein Muster eines SAW-Elements, gebildet auf dem piezoelektrischen Substrat in dem Herstellungsverfahren einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, darstellt.
5B zeigt eine Schnittansicht, die Kissen-Verstärkungs-Elektroden, gebildet auf Kissen-Elektroden in dem Herstellungsverfahren der zweiten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
5C zeigt eine Schnittansicht, die Erhebungen darstellt, die auf Kissen-Verstärkungs-Elektroden in dem Herstellungsverfahren der zweiten beispielhaften Ausführungsform gebildet sind.
5D zeigt eine Schnittansicht, die einen geätzten Zustand einer Verbindungs-Elektrode, gebildet zwischen einer isolierten Kissen-Elektrode und einer benachbarten Kissen-Elektrode, und einer Kurzschluss-Elektrode, gebildet zwischen einer benachbarten Kissen-Elektrode und einer Unterteilungslinie, in dem Herstellungsverfahren der zweiten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
5E zeigt eine Schnittansicht, die ein SAW-Element darstellt, das durch eine Unterteilungssäge in einzelne Teile in dem Herstellungsverfahren der zweiten beispielhaften Ausführungsform, gebildet ist.
6A zeigt eine Draufsicht, die Erhebungen darstellt, die auf Kissen-Verstärkungs-Elektroden in dem Herstellungsverfahren der zweiten beispielhaften Ausführungsform gebildet sind.
6B zeigt eine Draufsicht, die einen geätzten Zustand einer Verbindungs-Elektrode, gebildet zwischen einer isolierten Kissen-Elektrode und einer benachbarten Kissen-Elektrode, und einer Kurzschluss-Elektrode, gebildet zwischen einer benachbarten Kissen-Elektrode und einer Unterteilungslinie, in dem Herstellungsverfahren der zweiten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
7A zeigt eine Schnittansicht, die einen freigelegten Zustand eines Fotoresists in einem Verfahren eines Ätzens von Verbindungs-Elektroden gleichzeitig mit einem Entwickeln eines Fotoresists, als ein deformiertes Beispiel des Herstellungsverfahrens der zweiten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
7B zeigt eine Schnittansicht, die einen Zustand darstellt, bei dem ein fotoempfindlicher Bereich des Fotoresists in einer optimalen Entwicklungszeit in einem Verfahren zum Ätzen von Verbindungs-Elektroden gleichzeitig mit einem Entwickeln eines Fotoresists, als ein deformiertes Beispiel des Herstellungsverfahrens der zweiten beispielhaften Ausführungsform, geschmolzen ist.
7C zeigt eine Schnittansicht, die einen geätzten Zustand eines Metallfilms, der die Verbindungs-Elektrode aufweist, in einem Verfahren eines Ätzens von Verbindungs-Elektroden gleichzeitig mit einem Entwickeln eines Fotoresists, als ein deformiertes Beispiel des Herstellungsverfahrens der zweiten beispielhaften Ausführungsform, darstellt.
8 zeigt eine Draufsicht eines herkömmlichen SAW-Elements, das auf einem piezoelektrischen Substrat gebildet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei bezeichnen durchweg entsprechende Bezugszeichen entsprechende Bauteile.
ERSTE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine Draufsicht, die ein einzelnes Teil eines unterteilten, piezoelektrischen Substrats darstellt, das eine Anordnung eines Elektroden-Musters eines SAW-Elements in einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt.
Ein Metallfilm, wie beispielsweise eine einzelne Schicht aus Al, einer Al-Legierung oder Titan (Ti), oder eine laminierte Schicht aus diesen, ist auf einem piezoelektrischen Substrat 11, hergestellt aus einem LiTaO₃-Einkristallsubstrat, oder dergleichen, gebildet. Ein SAW-Element, das eine vorgegebene IDT-Elektrode, Rasterreflektor-Elektroden auf jeder Seite der IDT-Elektrode, und Kissen-Elektroden besitzt, geführt von den Rasterreflektor-Elektroden aus, ist über einen Fotolithografievorgang und einen Ätzvorgang gebildet.
In der ersten beispielhaften Ausführungsform sind IDT-Elektroden, die äußere IDT-Elektroden 131, 135, innere IDT-Elektroden 132, 134 und eine zentrale IDT-Elektrode 133 umfassen, gebildet. Auch sind Anschluss-Elektroden 15 von diesen Elektroden vorhanden.
Die äußeren IDT-Elektroden 131, 135 sind jeweils an jeweiligen ersten Seiten davon mit Kissen-Elektroden (nicht dargestellt) über Anschluss-Elektroden 15 und mit einer Kissen-Verstärkungs-Elektrode 203, die auf den Kissen-Elektroden gebildet ist, verbunden. Auch sind die äußeren IDT-Elektroden 131, 135 jeweils an jeweiligen zweiten Seiten davon mit Kissen-Elektroden (nicht dargestellt) über Anschluss-Elektroden 15 und mit Kissen-Verstärkungs-Elektroden 206, 207, die auf den Kissen-Elektroden gebildet sind, verbunden.
Die inneren IDT-Elektroden 132, 134 sind jeweils an jeweiligen ersten Seiten davon mit Kissen-Elektroden (nicht dargestellt) über Anschluss-Elektroden 15 und mit Kissen- Verstärkungs-Elektroden 201, 202, die an den Kissen-Elektroden gebildet sind, verbunden. Auch sind die inneren IDT-Elektroden 132, 134 jeweils an jeweiligen zweiten Seiten davon mit Kissen-Elektroden (nicht dargestellt) über Anschluss-Elektroden 15 und an einer Kissen-Verstärkungs-Elektrode 204, die an den Kissen-Elektroden gebildet ist, verbunden.
Die zentrale IDT-Elektrode 133 ist an einer ersten Seite davon mit einer Kissen-Elektrode (nicht dargestellt) über eine Anschluss-Elektrode 15 und mit der Kissen-Verstärkungs-Elektrode 203, die an der Kissen-Elektrode gebildet ist, verbunden. Hierbei sind die äußeren IDT-Elektroden 131, 135 auch an deren jeweiligen ersten Seiten mit der Kissen-Verstärkungs-Elektrode 203 über Anschluss-Elektroden 15 verbunden. Auch ist die zentrale IDT-Elektrode 133 an einer zweiten Seite davon mit einer Kissen-Elektrode (nicht dargestellt) über die Anschluss-Elektrode 15 und mit einer Kissen-Verstärkungs-Elektrode 205, die an der Kissen-Elektrode gebildet ist, verbunden.
Rasterreflektor-Elektroden 141, 142 sind jeweils mit Kissen-Elektroden (nicht dargestellt) und mit Kissen-Verstärkungs-Elektroden 206, 207, die an den Kissen-Elektroden gebildet sind, über Leitungs-Elektroden 17, die an jeder Seite jeder Rasterreflektor-Elektrode angeordnet sind, verbunden. Hierbei sind die IDT-Elektroden 131, 135 jeweils auch an deren jeweiligen zweiten Seiten mit den Kissen-Verstärkungs-Elektroden 206, 207 über Anschluss-Elektroden 15 verbunden.
Auch ist mindestens eine Erhebung bzw. ein Bump 21 an jeder Kissen-Verstärkungs-Elektrode 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 gebildet. Insbesondere sind zwei Erhebungen 21 an jeder der großen Kissen-Verstärkungs-Elektroden 206, 207 an deren Enden gebildet. Jede Erhebung 21 kann als eine Verdrahtungs-Erhebung unter Verwendung eines mit Gold (Au) platierten oder eines Au-Drahts gebildet sein.
Die Elektroden-Muster-Anordnung umfasst, wie vorstehend beschrieben ist, notwendigerweise ein SAW-Element. Weiterhin besitzt das SAW-Element der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform zusätzliche Elektroden, um zu verhindern, dass eine Entladung aufgrund einer elektrischen Ladung, erzeugt durch einen fotoelektrischen Effekt, wie er während des Herstellungs-Vorgangs, wie nachfolgend erläutert ist, auftritt, zu verhindern.
Genauer gesagt erstrecken sich, von den Kissen-Verstärkungs-Elektroden 203, 204, 206, 207, Kurzschluss-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186, die mit der Unterteilungslinie verbunden sind. Bevor das SAW-Element in einzelne Teile unterteilt wird, wird die elektrische Ladung nicht vorgespannt, da die Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 mit der Unterteilungslinie verbunden sind, und die IDT-Elektroden können davor geschützt werden, dass sie durch eine Entladung beschädigt werden. In dem Unterteilungsvorgang können, in der abschließenden Stufe des Herstellungsvorgangs, durch Schneiden des piezoelektrischen Substrats entlang jeder Unterteilungslinie, die Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 elektrisch freigegeben (getrennt) werden, wie dies in 1 dargestellt ist.
Auch sind die Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 205 durch die Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 jeweils mit den Kissen-Verstärkungs-Elektroden 203, 204 bis zu dem Abschluss eines Vorgangs, in dem es besonders wahrscheinlich ist, dass eine Pyroelektrizität während des Herstellungsvorgangs erzeugt wird, verbunden. Nach dem Ende des Vorgangs werden die Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 teilweise so geätzt, dass sie elektrisch von den Kissen-Verstärkungs-Elektroden 203, 204 freigegeben (getrennt) werden, wie dies in 1 dargestellt ist.
Durch Aufbau des SAW-Elements in einer solchen Art und Weise ist es möglich, zu verhindern, dass die IDT-Elektroden durch eine Entladung aufgrund einer Fotoelektrizität beschädigt werden, und ein SAW-Element mit ausgezeichneten Charakteristika und einem hohen Ertrag herzustellen.
2 zeigt eine Schnittansicht eines SAW-Elements 38, das so hergestellt ist, wie dies vorstehend erläutert ist, und das in einem gepackten Zustand, wie eine SAW-Vorrichtung 40, dargestellt ist. In 2 ist das kastenähnliche Grundelement 51 mit einem Verdrahtungsleiter 52 versehen, der so angeordnet ist, um sich durch die Seitenwand eines Grundelements 51 an dem Boden des Kastens zu erstrecken. Weiterhin ist eine verbindende Anschluss-Elektrode 53 mit dem Verdrahtungsleiter 52 verbunden und ist von der Seitenwand zu dem außenseitigen Boden ausgebildet. Auch ist eine verbindende Kissen-Elektrode 44 in einer solchen Art und Weise gebildet, um sich mit dem Verdrahtungsleiter 52 an dem zentralen Bereich des Grundelements 51 zu verbinden.
Durch die verbindende Erhebung bzw. den Bump 51, gebildet an dem SAW-Element 38, mit der verbindenden Kissen-Elektrode 44 unter Verwendung zum Beispiel leitender Klebeverbindungen oder einer Ultraschallverbindung, kann das SAW-Element 38 elektrisch und mechanisch an dem Grundelement 51 verbunden und befestigt werden.
Hiernach werden das Grundelement 51 mit dem SAW-Element 38, das darauf montiert ist, und die Abdeckung 46 mit dem Verbindungselement 47, das zuvor daran befestigt ist, so angeordnet, dass das Verbindungselement 47 dem Umfangsbereich des kastenähnlichen Grundelements 51 gegenüber liegt, und die Bauteile werden dann unter Verwendung einer Dichtvorrichtung erwärmt. Mit einem Abdichten, das in dieser Art und Weise abgeschlossen ist, ist die SAW-Vorrichtung 40 gebildet. Für das Verbindungselement 47 kann zum Beispiel ein Au-Sn-Lötmittel oder ein Lötmittel verwendet werden.
Auch ist es, als das Herstellungsverfahren für die SAW-Vorrichtung 40, neben dem vorstehenden Verfahren, bevorzugt, andere Verfahren einzusetzen, wie zum Beispiel ein Verfahren eines elektrischen Verbindens des SAW-Elements 38 und der verbindenden Kissen-Elektrode 44 mittels eines Drahtverbindens.
Das Herstellungsverfahren wird genauer nachfolgend unter Verwendung der 3A bis 3E und 4A bis 4E beschrieben.
Die 3A bis 4E zeigen Schnittansichten, die das Verfahren zum Herstellen des SAW-Elements 38 in der ersten, beispielhaften Ausführungsform beschreiben. Auch zeigen die 4A bis 4E Draufsichten entsprechend zu 3A bis zu 3E. Die Schnittansichten der 3A bis der 3E sind Schnittansichten entlang der Linie A-A, die in 4A dargestellt ist. Tatsächlich ist eine Vielzahl SAW-Elemente zusammen auf einem piezoelektrischen Substrat gebildet, allerdings ist in diesen Figuren nur ein SAW-Element, das durch die Unterteilungslinie umgeben ist, dargestellt. Auch stellen die 3E und die 4E das eine SAW-Element dar, das in einzelne Teile unterteilt ist.
Zuerst wird ein Metallfilm aus Ti, Al oder einer Al-Legierung auf dem piezoelektrischen Substrat 11, gebildet aus einem LiTaO₃-Einkristall-Substrat, oder dergleichen, durch zum Beispiel einen Sputter-Vorgang gebildet. Der Metallfilm besitzt vorzugsweise eine einzelne Schicht oder eine Anordnung aus einer laminierten Schicht so, wie dies benötigt wird. Zum Beispiel kann die elektrische Widerstandskraft einer IDT-Elektrode stark durch Laminieren einer Ti-Schicht und einer Al-Legierungsschicht verbessert werden. Die vorliegende Erfindung wendet auch vorzugsweise eine solche Elektroden-Anordnung an.
Nun wird ein Fotoresist auf dem Metallfilm beschichtet. Der Fotoresist wird, nachdem er durch eine Maske mit einer spezifizierten Form belichtet ist, durch eine Trockenätzvorrichtung, oder dergleichen, geätzt, um ein SAW-Element-Muster so zu bilden, wie dies in 3A und 4A dargestellt ist.
Die äußeren IDT-Elektroden 131, 135 sind jeweils an einer jeweiligen ersten Seite davon mit einer benachbarten Kissen-Elektrode 163 über jeweilige Anschluss-Elektroden 15 verbunden. Auch ist die zweite Seite jeder der äußeren IDT-Elektroden 131, 135 mit jeweiligen benachbarten Kissen-Elektroden 166, 167 über eine Anschluss-Elektrode 15 verbunden.
Die inneren IDT-Elektroden 132, 134 sind jeweils an einer jeweiligen ersten Seite davon mit jeweiligen isolierten Kissen-Elektroden 161, 162 über jeweilige Anschluss-Elektroden 15 verbunden. Auch ist die zweite Seite jeder der inneren IDT-Elektroden 132, 134 gemeinsam mit einer benachbarten Kissen-Elektrode 164 über jeweilige Anschluss-Elektroden 15 verbunden.
Weiterhin ist die zentrale IDT-Elektrode 133 an einer ersten Seite davon mit einer benachbarten Kissen-Elektrode 163 über eine Anschluss-Elektrode 15 verbunden. Hierbei sind die äußeren IDT-Elektroden 131, 135 auch an deren ersten Seiten mit der benachbarten Kissen-Elektrode 163 über jeweilige Anschluss-Elektroden 15 verbunden. Andererseits ist die zentrale IDT-Elektrode 133 an einer zweiten Seite davon mit einer isolierten Kissen-Elektrode 165 über eine Anschluss-Elektrode 15 verbunden.
Rasterreflektor-Elektroden 141, 142 sind jeweils an einer jeweiligen Einen der benachbarten Kissen-Elektroden 166, 167 über Leitungs-Elektroden 17, angeordnet auf jeder Seite davon, verbunden. Hierbei sind die äußeren IDT-Elektroden 131, 135 jeweils an deren zweiten Seiten mit einer jeweiligen Einen der benachbarten Kissen-Elektroden 166, 167 über eine Anschluss-Elektrode 15 verbunden.
Weiterhin sind die Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 von benachbarten Kissen-Elektroden 163, 164, 166, 167 aus geführt und sind jeweils mit der Unterteilungslinie 12 verbunden. Auch sind Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 von den isolierten Kissen-Elektroden 161, 162, 165 aus geführt und sind jeweils mit einer jeweiligen Einen der benachbarten Kissen-Elektroden 163, 164 verbunden.
Als nächstes wird, wie in 3B und 4B dargestellt ist, nach Verarbeiten des Fotoresists zu einem vorgegebenen Muster auf dem piezoelektrischen Substrat 11, ein Metallfilm aus Al, oder dergleichen, mit einer Filmdicke von ungefähr 500 nm, durch einen Vakuumbedampfungsvorgang, oder ein ähnliches Verfahren, gebildet, und dann wird der unnötige Metallfilm abgehoben. Auf diese Art und Weise werden Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 auf jeweiligen benachbarten Kissen-Elektroden 163, 164, 166, 167 und isolierten Kissen-Elektroden 161, 162, 165 gebildet. Diese Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 204, 205, 206, 207 absorbieren eine Verzerrung während der Bildung von Bumps in einem späteren Prozess, um dadurch dahingehend zu wirken, die Adhäsion des Bump bzw. der Erhebungen zu verbessern.
Da der Metallfilm, der für die Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 gebildet ist, relativ dick sein muss, wird eine Pyroelektrizität erzeugt, wenn das piezoelektrische Substrat 11 während einer Vakuumbedampfung erwärmt wird. Allerdings ist es, da alle Elektroden-Muster auf dem piezoelektrischen Substrat 11 (in dieser Stufe) elektrisch miteinander über die Unterteilungslinie 12 verbunden sind und das elektrische Potenzial gleichförmig ist, möglich, zu verhindern, dass die IDT-Elektroden, und dergleichen, durch eine Entladung beschädigt werden.
In Bezug auf die Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 ist es auch bevorzugt, Au und Kupfer (Cu) oder deren Laminat-Anordnung ebenso wie Al zu verwenden. In dieser beispielhaften Ausführungsform sind die Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 auf der gesamten Oberfläche jeder der benachbarten Kissen-Elektroden 163, 164, 166, 167 und der isolierten Kissen-Elektroden 161, 162, 164 gebildet, allerdings ist es auch bevorzugt, sie nur auf einem Teil der Oberfläche, wo die Erhebung bzw. der Bump 21 gebildet ist, zu bilden.
Als nächstes wird, wie in 3C und 4C dargestellt ist, ein Ätzen auf vorgegebenen Bereichen der Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 auf dem piezoelektrischen Substrat 11 durch ein Fotolithografie-Verfahren und ein Trockenätzen durchgeführt. Folglich werden die Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 205, die jeweils mit den inneren IDT-Elektroden 132, 134 verbunden sind, und die zentrale IDT-Elektrode 133 elektrisch von den Kissen-Verstärkungs-Elektroden 203, 204, die an der Außenseite der Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 205 angeordnet sind, freigegeben (getrennt). In 3C und 4C ist ein Teil der Verbindungs-Elektrode geätzt, allerdings ist es auch bevorzugt, die gesamte Verbindungs-Elektrode zu ätzen.
Hiernach wird, wie in 3D und 4D dargestellt ist, ein Bump 21 aus Au, oder dergleichen, auf jeder der Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 gebildet. Zwei Bumps 21 werden, in Bezug auf die großen Kissen-Verstärkungs-Elektroden 206, 207 an den Seiten, an jeder dieser Elektroden gebildet, allerdings ist ein Ausbilden eines Bumps oder von drei Bumps darauf ebenso möglich. Die Erhebung bzw. der Bump 21 kann durch ein Draht-Bumping-Verfahren und unter Verwendung eines Au-Drahts oder durch Au-Platieren gebildet werden.
Als nächstes wird, wie in den 3E und 4E dargestellt ist, das piezoelektrische Substrat 11 durch eine Unterteilungssäge, oder dergleichen, in einzelne SAW-Elemente 38 unterteilt. In diesem Fall kann, durch Unterteilen entlang der Unterteilungslinie 12 mit einer Breite, die breiter als die Unterteilungslinie 12 ist, die Unterteilungslinie 12 auf dem SAW-Element 38 beseitigt werden. Folglich werden alle Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 elektrisch getrennt. Dementsprechend werden die Kissen-Verstärkungs-Elektroden 203, 204, 206, 207, die daran verbunden sind, auch elektrisch freigegeben. Hierbei ist 4E dieselbe wie 1.
Gemäß einem solchen Herstellungsverfahren ist es möglich, eine SAW-Vorrichtung 40 zu erhalten, in der IDT-Elektroden nur selten beschädigt werden und in der das Design von Filter-Charakteristika einfach ist.
In der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform werden die Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 183, 184, 186 durch Unterteilen gleichzeitig dann, wenn das piezoelektrische Substrat 11 unterteilt wird, entfernt, allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, sie durch Ätzen gleichzeitig wenn die Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 geätzt werden zu entfernen. Bei diesem Verfahren ist es auch möglich, die elektrischen Charakteristika des SAW-Elements 38 auf dem piezoelektrischen Substrat 11 vor einem Unterteilen zu messen.
In der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform sind große, benachbarte Kissen-Elektroden 166, 167 an den Seiten und die Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186, die mit den Kissen-Verstärkungs-Elektroden 206, 207 verbunden sind, die auf den Kissen-Elektroden 166, 167 gebildet sind, jeweils mit den Unterteilungslinien 12, angeordnet in einer parallelen Art und Weise, verbunden. Zusätzlich ist es auch möglich, eine Kurzschlusskreis-Elektrode, die mit der Unterteilungslinie 12 in einer Richtung vertikal zu der vorstehend angegebenen Unterteilungslinie 12 verbunden ist, zu bilden. Auch kann, in Bezug auf die Anzahl der Kurzschlusskreis-Elektroden, die verbunden sind, eine Vielzahl von Elektroden an einem Bereich angeordnet sein. Auch sind, in Bezug auf die Positionen der Kurzschlusskreis-Elektroden und der Verbindungs-Elektroden, Positionen, an denen es wahrscheinlich ist, dass ein elektrisches Potenzial an den Kissen-Elektroden hoch wird, wie beispielsweise an Eckenbereichen, erwünscht, allerdings sind auch andere Positionen möglich.
Auch werden, in Bezug auf die Breite und die Dicke der Kurzschlusskreis-Elektroden und der Verbindungs-Elektroden, irgendeine Breite und Dicke möglicherweise vorgesehen, die zumindest die Breite und die Dicke der Unterteilungslinie überschreiten.
Weiterhin kann, als ein Verfahren zum Entfernen aller Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 oder eines Teils davon, ein Nassätzen neben einem Trockenätzen eingesetzt werden. Ein solches Trockenätzen und ein solches Nassätzen sind dazu geeignet, Elektroden mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von Nanometern unabhängig der Positionen auf dem piezoelektrischen Substrat 11 zu bearbeiten.
Es ist auch bevorzugt, alle Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193, oder einen Teil davon, nach Bilden der Kissen-Verstärkungs-Elektroden und der Bumps zu entfernen.
ZWEITE BEISPIELHAFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die 5A bis 5E zeigen Schnittansichten, die das Herstellungsverfahren eines SAW-Elements in einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen. Dieselben Elemente wie solche, die in 1 bis 4E dargestellt sind, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Der Unterschied zwischen der ersten beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform in Bezug auf das Herstellungsverfahren ist derjenige, dass, in der zweiten Ausführungsform, die Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 gebildet werden und dann, nach Bilden des Bumps 21, alle Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 und alle Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 entfernt werden. Ansonsten ist das Herstellungsverfahren der zweiten Ausführungsform dasselbe wie in der ersten, beispielhaften Ausführungsform.
Mit anderen Worten sind, in der zweiten beispielhaften Ausführungsform, die 5A bis 5B dieselben wie 3A bis 3B in der ersten beispielhaften Ausführungsform. Allerdings folgt, wie in 5C dargestellt ist, die Bildung der Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 direkt der Bildung der Erhebungen 21. Die Draufsicht dieser Anordnung ist in 6A dargestellt. Wie in 6A und 5C zu sehen ist, verbleiben, gerade unmittelbar nachdem die Erhebung 21 gebildet ist, die Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 und die Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 unverändert (d.h. noch an Ort und Stelle).
Als nächstes werden, wie in 5D dargestellt ist, alle Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 und alle Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 gleichzeitig entfernt. Die Draufsicht dieser Anordnung ist in 6B dargestellt. Diese Elektroden können durch ein gewöhnliches Fotolithografieverfahren und ein Ätzverfahren entfernt werden, allerdings ist es, wie später in dieser beispielhaften Ausführungsform beschrieben wird, auch möglich, ein einfacheres Verfahren einzusetzen.
Darauf folgend kann, wie in 5E dargestellt ist, ein SAW-Element, das dieselbe Form wie das SAW-Element in der ersten beispielhaften Ausführungsform besitzt, durch Teilen entlang der Unterteilungslinie 12 erhalten werden. Eine SAW-Vorrichtung kann auch durch ein Packen des SAW-Elements in derselben Art und Weise wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform erhalten werden. Das Herstellungsverfahren ist dasselbe wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform und die Beschreibung wird weggelassen.
Wenn die Schritte des Bildens der Kissen-Verstärkungs-Elektroden 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 und des Bumps 21 abgeschlossen sind, werden die Elektroden und die Muster, die für das SAW-Element notwendig sind, hergestellt. Dementsprechend ist, gerade wenn eine Pyroelektrizität an dem piezoelektrischen Substrat 11 aufgrund von Wärme, die darauf während der Bildung eines Metallfilms für IDT-Elektroden, eine Kissen-Verstärkungs-Elektrodenschicht und eine Metallschicht für Bumps aufgebracht wird, das elektrische Potenzial gleichförmig, da alle Elektroden des SAW-Elements elektrisch miteinander durch die Teilungslinie verbunden sind. In ähnlicher Weise ist das elektrische Potenzial auch dann gleichförmig, wenn eine Pyroelektrizität aufgrund von Wärme in dem Fotolithografie-Verfahren und dem Ätzverfahren zum Bilden der Muster erzeugt wird. Dementsprechend wird dabei keine Beschädigung an den Elektroden aufgrund einer Entladung oder dergleichen, auftreten.
Ein vereinfachtes Verfahren zum Entfernen aller Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 und der Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186 wird nachfolgend beschrieben. Zuerst wird ein Fotoresist auf dem piezoelektrischen Substrat 11 beschichtet und der Fotoresist wird unter Verwendung einer spezifizierten Fotomaske belichtet. Hiernach wird, in dem Fall eines Entwickelns des Fotoresists, dieser für eine Zeitdauer 1,5 Mal länger als die optimale Entwicklungszeit, die durch die Dicke des Fotoresists bestimmt ist, entwickelt. Auf diese Art und Weise werden, wenn der Fotoresist entwickelt wird, die Verbindungs-Elektroden 191, 192, 193 und die Kurzschlusskreis-Elektroden 181, 182, 183, 184, 185, 186, die unter dem Fotoresist angeordnet sind, gleichzeitig durch die Entwicklungslösung geätzt. Dementsprechend können das Entwickeln des Fotoresists und das Ätzen der Elektrodenschicht gleichzeitig durchgeführt werden.
Die 7A bis 7C stellen das Verfahren zum Ausführen der Schritte eines Entwickelns des Fotoresists und eines Ätzens der Verbindungs-Elektroden und der Kurzschlusskreis-Elektroden gleichzeitig dar, die Schnittansichten an einem Bereich nahe der Verbin dungs-Elektrode 193 zwischen den zwei Kissen-Verstärkungs-Elektroden 204, 205, dargestellt in 6A, zeigen.
7A stellt den Fotoresist 54 der Verbindungs-Elektrode 193 dar, wie er unter Verwendung einer Fotomaske (nicht dargestellt) belichtet wird.
Der belichtete Bereich 541 des Fotoresists 54 wird einer chemischen Änderung unterworfen und wird dann in einer Entwicklungslösung lösbar. Der mit Licht belichtete Bereich 541 kann nicht visuell erkannt werden, da er nur ein latentes Bild ist, allerdings wird er in 7A von anderen Bereichen zur Vereinfachung der Beschreibung unterschieden.
Der Fotoresist 54 wird in diesem Zustand entwickelt. Die Entwicklungslösung ist allgemein eine alkalische Lösung, und die Entwicklungszeit beträgt 1,5 Mal länger als die optimale Entwicklungszeit. Während der optimalen Entwicklungszeit wird, wie in 7B dargestellt ist, der dem Licht ausgesetzte Bereich 541 des Fotoresists 54 in der Entwicklungslösung aufgelöst, was bewirkt, dass der Metallfilm, der die Verbindungs-Elektrode 193 auf der Oberfläche bildet, belichtet wird. Der Metallfilm als die belichtete Verbindungs-Elektrode 193 wird, indem er fortlaufend in die Entwicklungslösung eingetaucht ist, unter dem mit Licht belichteten Bereich 541 des Fotoresists 54, auch durch die Entwicklungslösung geätzt. Dementsprechend können die Schritte eines Entwickelns des Fotoresists 54 und eines Ätzens des Metallfilms als die Verbindungs-Elektrode 193 gleichzeitig in derselben Entwicklungslösung ausgeführt werden. In diesem Fall werden, da der unbelichtete Bereich in der Entwicklungslösung unlösbar ist, keine besonderen Probleme auch dann nicht auftreten, wenn die optimale Entwicklungszeit vorüber ist. Der Zustand nach einem Ätzen ist in 7C dargestellt.
Entsprechend dem vorstehenden Ätzverfahren kann das Herstellungsverfahren vereinfacht werden, da es nicht notwendig ist, ein Trockenätzen oder ein Nassätzen des Metallfilms, der die Verbindungs-Elektrode bildet, in einem separaten Vorgang auszuführen.
Der Ätzvorgang ist, in den meisten Fällen, für einen Metallfilm aus Al oder einer Al-Legierung, oftmals verwendet für ein SAW-Element, verwendbar, obwohl die Entwicklungszeit oder die Ätzzeit für den Metallfilm variiert. Auch wird, je dünner der Metallfilm ist, desto einfacher der Ätzvorgang. Dementsprechend ist der Metallfilm, der die Verbindungs-Elektrode oder die Kurzschlusskreis-Elektrode bildet, vorzugsweise dünner als 1 μm.
In der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform werden alle Verbindungs-Elektroden und Kurzschlusskreis-Elektroden zusammen mit dem Fotoresist geätzt. Allerdings ist es nicht immer erforderlich, ein Ätzen über den gesamten Bereich auszuführen, da der Zweck nur derjenige ist, sie elektrisch freizugeben (zu trennen).
Auch ist es unter Verwendung des vorstehenden Verfahrens, nach Bilden der Kissen-Verstärkungs-Elektroden, möglich, den Entwicklungsvorgang des Fotoresists und der Verbindungs-Elektrode und den Ätzvorgang der Kurzschlusskreis-Elektrode gleichzeitig durchzuführen, was dem Vorgang eines Bildens der Erhebungen bzw. Bumps folgt.
Weiterhin kann, in diesem Verfahren, die Kurzschlusskreis-Elektrode elektrisch von der Unterteilungslinie vor einem Ausführen der Unterteilung getrennt werden. Dementsprechend werden dabei keine besonderen Probleme auch dann nicht entstehen, wenn eine bestimmte Unterteilungslinie auf dem piezoelektrischen Substrat während des Unterteilens verbleibt. Als eine Folge ist eine gröbere Unterteilung in Bezug auf eine Maschinenbearbeitungsgenauigkeit zulässig.
In Bezug auf das Herstellungsverfahren für die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es auch bevorzugt, die gesamten Verbindungs-Elektroden oder einen Teil davon nach dem Schritt des Bildens der Kissen-Verstärkungs-Elektroden zu ätzen. Folglich kann das elektrische Potenzial gleichförmig auch dann beibehalten werden, wenn eine Pyroelektrizität auf dem piezoelektrischen Substrat aufgrund von Wärme, die während des Bildens der Kissen-Verstärkungs-Elektroden erzeugt wird, generiert wird, und es ist möglich, zu verhindern, dass die IDT-Elektroden in dem Vorgang beschädigt werden.
Auch ist es, in Bezug auf das Herstellungsverfahren der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, bevorzugt, alle der Verbindungs-Elektroden nach dem Schritt eines Bildens der Bumps, oder eines Teils davon, zu ätzen. Folglich kann das elektrische Potenzial gleichförmig auch dann beibehalten werden, wenn eine Pyroelektrizität auf dem piezoelektrischen Substrat aufgrund davon erzeugt wird, dass Wärme während der Bildung der Bumps erzeugt wird, und es ist möglich, zu verhindern, dass die IDT-Elektroden in dem Verfahren beschädigt werden.
Weiterhin ist es auch, in Bezug auf das Herstellungsverfahren der SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, möglich, ein Nassätzen oder ein Trockenätzen aller Verbindungs-Elektroden oder eines Teils davon auszuführen. Folglich kann das Ätzen vor einem Unterteilen durchgeführt werden, da alle Verbindungs-Elektroden oder ein Teil davon einfach unabhängig deren Positionen auf dem piezoelektrischen Substrat geätzt werden können. Für ein Verfahren zum Entfernen der Verbindungs-Elektrode ist auch ein Verfahren zum Schmelzen durch einen Laserstrahl oder die Anwendung eines elektrischen Stroms möglich, allerdings sind diese Verfahren nicht bevorzugt, da Wärme lokal erzeugt wird und es möglich ist, dass eine Pyroelektrizität erzeugt wird.
In Bezug auf das Herstellungsverfahren für die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, die gesamten Kurzschlusskreis-Elektroden und die Verbindungs-Elektroden oder einen Teil davon gleichzeitig zu ätzen.
Auch sind, in Bezug auf das Herstellungsverfahren für die SAW-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, der Schritt eines Ätzens aller Kurzschlusskreis-Elektroden oder eines Teils davon und der Schritt eines Ätzens aller Verbindungs-Elektroden oder eines Teils davon vorzugsweise identisch. Folglich ist es möglich, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen, da die Ätzschritte gemeinsam vorgenommen werden können.
In der ersten, beispielhaften Ausführungsform und der zweiten beispielhaften Ausführungsform bezieht sich die Beschreibung auf eine Anordnung mit fünf IDT-Elektroden und Rasterreflektor-Elektroden, die an den Seiten davon angeordnet sind, allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt. Das bedeutet, dass es auch möglich ist, mehr IDT-Elektroden einzusetzen, oder eine Filter-Anordnung zu verwenden, die eine Vielzahl der vorstehenden Anordnungen umfasst.

1, 11: piezoelektrisches Substrat
2, 12: Unterteilungslinie
5: Erdungsanschluss
191, 192, 193: Verbindungs-Elektrode
7, 181, 182, 183, 184, 185, 186: Kurzschlusskreis-Elektrode
8: Eingangsanschluss
15: Anschluss-Elektrode
17: Leitungs-Elektrode
21: Bump (Erhebung)
31, 32, 33: IDT-Elektrode
38: SAW-Element
40: SAW-Vorrichtung
41, 42, 141, 142: Rasterreflektor-Elektrode
44: Verbindungs-Elektrodenkissen
46: Abdeckung
47: Verbindungselement
51: Grundelement
52: Verdrahtungsleiter
53: Verbindungsanschluss-Elektrode
54: Fotoresist
61, 62, 63, 64, 65, 66, 67: Kissen-Elektrode
131, 135: äußere IDT-Elektrode
132, 134: innere IDT-Elektrode
133: zentrale IDT-Elektrode
161, 162, 165: isolierte Kissen-Elektrode
163, 164, 166, 167: benachbarte Kissen-Elektrode
201, 202, 203, 204, 205, 206, 207: Kissen-Verstärkungs-Elektrode
541: belichteter Bereich

Claims

Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellen-Bauelementen, das umfasst: Ausbilden einer Vielzahl von Oberflächenwellenelementen, wobei jedes der Oberflächenwellenelemente eine Vielzahl von Interdigitalwandler-Elektroden (131, 132, 133, 134, 135) auf einem piezoelektrischen Substrat (11), eine Rasterreflektor-Elektrode (141, 142), die an jeder Seite der Vielzahl von Interdigitalwandler-Elektroden (131 – 135) angeordnet ist, und eine Vielzahl von Kissen-Elektroden (164, 163) enthält, die von den Interdigitalwandler-Elektroden (131 – 135) aus geführt werden und von den Rasterreflektor-Elektroden (141, 142) aus geführt werden; Ausbilden von Schnittlinien (12) an einem Außenumfang jedes Oberflächenwellenelementes, so dass die Vielzahl von Kissen-Elektroden (164, 163) jedes Oberflächenwellenelementes eine Vielzahl isolierter Kissen-Elektroden (161, 162, 165) enthält, die von den Schnittlinien (12) elektrisch isoliert sind, und eine Vielzahl angrenzender Kissen-Elektroden (163, 164, 166, 167) enthält, die direkt an wenigstens eine der Schnittlinien angrenzen; Ausbilden von Verbindungs-Elektroden (191, 192, 193) zum elektrischen Verbinden der isolierten Elektroden (161, 162, 165) mit einer entsprechenden der angrenzenden Kissen-Elektroden (163, 164, 166, 167); Ausbilden von Kurzschluss-Elektroden (181, 182, 183, 184) zum elektrischen Verbinden der angrenzenden Kissen-Elektroden mit wenigstens einer der Schnittlinien (12); Ausbilden von Kissenverstärkungs-Elektroden (204, 205) auf den Kissen-Elektroden; Entfernen wenigstens eines Abschnitts jeder Verbindungs-Elektrode (191, 192, 193), um jede isolierte Kissen-Elektrode (161, 162, 165) elektrisch von der entsprechenden der angrenzenden Kissen-Elektroden (163, 164, 166, 167) zu trennen; und Schneiden des piezoelektrischen Substrats entlang der Schnittlinien (12), dadurch gekennzeichnet, dass jede Verbindungs-Elektrode (191, 192, 193) einen Metallfilm umfasst, der in einer alkalischen Entwicklungslösung für Fotoresist lösbar ist, und wobei das Entfernen wenigstens eines Abschnitts der Verbindungs-Elektrode (191, 192, 193) umfasst: Auftragen eines Fotoresist (54) auf das piezoelektrische Substrat; Belichten des Fotoresist (54), um einen Abschnitt des Fotoresist (54), der wenigstens einem Abschnitt jeder Verbindungs-Elektrode (191, 192, 193) entspricht, in der alkalischen Entwicklungslösung lösbar zu machen; Entwickeln des Fotoresist (54) in der alkalischen Entwicklungslösung und Ätzen des wenigstens einen Abschnitts jeder Verbindungs-Elektrode (20) in der alkalischen Entwicklungslösung gleichzeitig zu der Entwicklung.
Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenelementen nach Anspruch 1, das des Weiteren Ausbilden von Bumps (21) auf den Kissenverstärkungs-Elektroden umfasst.
Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenelementen nach Anspruch 1, wobei das Schneiden des piezoelektrischen Substrats (11) Auseinanderschneiden des piezoelektrischen Substrats entlang der Schnittlinien (12) umfasst, so dass der Schnitt eine Breite hat, die größer ist als die Breite der Schnittlinie (12).
Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenelementen nach Anspruch 1, wobei das Entfernen wenigstens eines Abschnitts jeder Verbindungs-Elektrode (191, 192, 193) nach Ausbilden der Kissenverstärkungs-Elektroden durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenelementen nach Anspruch 2, wobei das Entfernen wenigstens eines Abschnitts jeder Verbindungs-Elektrode (191, 192, 193) nach Ausbilden der Bumps (21) durchgeführt wird.
Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenelementen nach Anspruch 1, wobei das Entfernen wenigstens eines Abschnitts jeder Verbindungs-Elektrode (191, 192, 193) gleichzeitiges Ätzen wenigstens eines Abschnitts jeder Kurzschluss-Elektrode (181, 182, 183, 184) einschließt, um jede angrenzende Kissen-Elektrode elektrisch von den Schnittlinien (12) zu trennen.
Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenelementen nach Anspruch 1, wobei ein Prozess des Entfernens wenigstens eines Abschnitts jeder der Verbindungs-Elektroden (191, 192, 193) identisch mit dem Prozess des Entfernens wenigstens eines Abschnitts jeder der Kurzschluss-Elektroden (181, 182, 183, 184) ist, um die angrenzende Kissen-Elektrode und die Schnittlinie elektrisch voneinander zu trennen.
Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenelementen nach Anspruch 1, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Verbinden des Oberflächenwellenelementes mit einem Verdrahtungsleiter (52) eines kastenartigen Grundelementes (51), das mit dem Verdrahtungsleiter (52) verbunden ist; wobei der Verdrahtungsleiter (52) so angeordnet ist, dass er von dem Boden durch die Seitenwand verläuft, und eine Verbindungsanschluss-Elektrode (53) aufweist, die von der Seitenwand zum äußeren Boden hin ausgebildet ist, klebendes Abdichten einer Abdeckung (46) an dem Grundelement (51) durch ein Verbindungselement (47) nach Positionieren der Abdeckung (46) an dem Umfangsabschnitt des Grundelementes (51).