JP2007336417A - Surface acoustic wave element and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】基板に対して垂直な側面を有する電極を形成して、弾性表面波の反射を大きくする。
【解決手段】LBOウエハ36の表面に電極用金属膜38を形成する成膜工程と、金属膜38の上にフォトレジスト膜40を形成するレジスト膜形成工程図と、レジスト膜40を露光、現像して所定の形状にパターニングするマスク形成工程と、パターニングしたレジスト膜40をマスクにして金属膜38の露出部に、予め定めたガスのプラズマを照射して金属膜38を除去し、LBOウエハ36を露出させるとともに、露出させたLBOウエハの表層部を除去するエッチング工程と、LBOウエハの露出部を水洗し、LBOウエハ36に生じたプラズマによるダメージ層46を除去する洗浄工程と、を有する。
【選択図】図3An electrode having a side surface perpendicular to a substrate is formed to increase reflection of surface acoustic waves.
A film forming process for forming an electrode metal film on a surface of an LBO wafer, a resist film forming process for forming a photoresist film on the metal film, and exposing and developing the resist film. Then, a mask forming step of patterning into a predetermined shape, and using the patterned resist film 40 as a mask, the exposed portion of the metal film 38 is irradiated with plasma of a predetermined gas to remove the metal film 38, and the LBO wafer 36. And an etching process for removing the exposed surface layer portion of the LBO wafer, and a cleaning step for washing the exposed portion of the LBO wafer with water and removing the damage layer 46 caused by the plasma generated on the LBO wafer 36.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、弾性表面波素子片およびその製造方法に係り、特に圧電基板として四ホウ酸リチウム単結晶基板を用いた弾性表面波素子片およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a surface acoustic wave element piece and a manufacturing method thereof, and more particularly to a surface acoustic wave element piece using a lithium tetraborate single crystal substrate as a piezoelectric substrate and a manufacturing method thereof.
近年、携帯電話機をはじめとする無線通信機器の分野においては、高周波化と小型化の進展が著しく、無線通信機器に小型で量産性に優れた弾性表面波フィルタが広く使用されている。弾性表面波フィルタは、圧電基板にすだれ状電極からなるIDT(Interdigital
Transducer)が設けてある弾性表面波素子片を主な構成要素としている。圧電材料は種
々あるが、弾性表面波素子片用の圧電基板として、従来、水晶やタンタル酸リチウム(LiTaO3:LT)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3:LN)が多く用いられてきた。水晶基板からなる弾性表面波素子片は、温度変化に対する周波数の変動量(周波数温度特性)が小さい。このため、共振器や狭帯域フィルタなどに利用されている。一方、LT基板やLN基板は、周波数温度特性が悪いものの、電気機械結合係数が水晶よりはるかに大きく、広帯域なフィルタを実現することができる。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of wireless communication devices such as mobile phones, the progress of high frequency and downsizing has been remarkable, and surface acoustic wave filters that are small and excellent in mass productivity are widely used for wireless communication devices. A surface acoustic wave filter is an IDT (Interdigital) comprising interdigital electrodes on a piezoelectric substrate.
A surface acoustic wave element provided with a transducer is a main component. Although there are various piezoelectric materials, quartz, lithium tantalate (LiTaO 3 : LT), and lithium niobate (LiNbO 3 : LN) have been conventionally used as piezoelectric substrates for surface acoustic wave element pieces. A surface acoustic wave element piece made of a quartz substrate has a small amount of frequency fluctuation (frequency temperature characteristic) with respect to a temperature change. For this reason, it is used for a resonator, a narrow band filter, and the like. On the other hand, although the LT substrate and the LN substrate have poor frequency temperature characteristics, the electromechanical coupling coefficient is much larger than that of quartz, and a broadband filter can be realized.
ところで、近年、周波数温度特性が比較的良好で、電気機械結合係数が水晶よりもはるかに大きい四ホウ酸リチウム(Li2B4O7:LBO)単結晶が圧電材料として注目され、弾性表面波デバイスへの利用が進められている。特に、四ホウ酸リチウム単結晶(以下、単にLBOということがある)は、水晶では実現が難しく、LTやLNでは周波数温度特性が問題となる中帯域フィルタにおいて高い優位性を有している。 By the way, in recent years, a lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 : LBO) single crystal having relatively good frequency-temperature characteristics and a much larger electromechanical coupling coefficient than quartz has attracted attention as a piezoelectric material. Use on devices is ongoing. In particular, a lithium tetraborate single crystal (hereinafter sometimes simply referred to as LBO) is difficult to realize with quartz, and has an excellent advantage in a medium band filter in which frequency temperature characteristics are problematic in LT and LN.
弾性表面波フィルタ(SAWフィルタ)には、IDTを挟んで格子状の反射器を設けた共振器型と、反射器を有しないトランスバーサル型とがある。トランスバーサル型SAWフィルタは、一般に挿入損失が大きい欠点がある。しかし、この挿入損失に関しては、一方向性電極の採用などにより低損失化が進んでいる。一方向性電極は、IDTを構成している電極指の端面(側面)における弾性表面波の反射を利用している。電極端面における弾性表面波の反射の強さは、電極の材質にも依存しているが、電極の形状などによっても変化する。LBO基板においては、アルミニウム(アルミ)により電極(IDT)を形成した場合、電極の厚みが厚いほど弾性表面波の反射が高まる性質がある。また、電極は、端面(側面)が基板に対して傾斜しているより、垂直に切り立っている方が弾性表面波の反射が強い。 Surface acoustic wave filters (SAW filters) include a resonator type in which a lattice-like reflector is provided with an IDT interposed therebetween, and a transversal type having no reflector. A transversal SAW filter generally has a drawback of large insertion loss. However, this insertion loss has been reduced by adopting a unidirectional electrode. The unidirectional electrode utilizes reflection of surface acoustic waves at the end surfaces (side surfaces) of electrode fingers constituting the IDT. The intensity of reflection of the surface acoustic wave at the electrode end face depends on the material of the electrode, but varies depending on the shape of the electrode. In the LBO substrate, when the electrode (IDT) is formed of aluminum (aluminum), the reflection of the surface acoustic wave increases as the thickness of the electrode increases. Also, the surface of the electrode is more strongly reflected when it stands vertically than when the end surface (side surface) is inclined with respect to the substrate.
ところが、LBOは、大気に晒されると大気中の水分を吸って溶ける潮解性がある。また、LBOは、アルカリ性有機溶媒には溶解しないが、純水に若干エッチングされ、特に酸とは大いに反応する性質を有している。このため、LBO基板にアルミ膜を形成してこれをエッチングしてIDTを形成する場合、水晶やLT、LNなどの多くの圧電材料に利用されている酸によるエッチング方法を用いることができない。すなわち、LBO基板を用いて弾性表面波素子片を形成する場合、酸によりアルミ膜のエッチングを行なうと、LBOの露出部が酸によって溶解され、さらに電極の下のLBOも影響を受ける。この結果、LBO基板を用いて通常の酸によるエッチングを行なうと、弾性表面波素子片の電気的特性が劣化し、さらには電極の剥がれなどの問題につながることがあった。そこで、アルミ膜上にポジ型レジスト膜を形成し、有機系アルカリ現像液でレジスト膜とアルミ膜とを同時にパターニングする方法が開発された(特許文献1)。 However, LBO has a deliquescence property that absorbs moisture in the atmosphere and dissolves when exposed to the atmosphere. LBO does not dissolve in an alkaline organic solvent, but is slightly etched in pure water, and has a property of reacting with acid in particular. For this reason, when an IDT is formed by forming an aluminum film on an LBO substrate and etching the aluminum film, it is not possible to use an acid etching method that is used in many piezoelectric materials such as quartz, LT, and LN. That is, when the surface acoustic wave element piece is formed using the LBO substrate, if the aluminum film is etched with an acid, the exposed portion of the LBO is dissolved by the acid, and the LBO under the electrode is also affected. As a result, when an ordinary acid etching is performed using an LBO substrate, the electrical characteristics of the surface acoustic wave element piece are deteriorated, which may lead to problems such as electrode peeling. Therefore, a method has been developed in which a positive resist film is formed on an aluminum film, and the resist film and the aluminum film are simultaneously patterned with an organic alkaline developer (Patent Document 1).
一方、アルミ膜を塩素系ガスのプラズマを用いて異方性エッチングを行なうと、側面(端面)が基板に対して垂直な電極を形成することができる。プラズマによるエッチングを
行なう場合、アルミ膜の残渣を完全になくすため、基板の表層部までエッチングするいわゆるオーバーエッチングを行なうのが普通である。しかし、オーバーエッチングをすると、基板がプラズマによるダメージを受ける。そこで、アルミ膜の下に塩素系ガスでエッチングされず、基板にダメージを与えないガスでエッチングできる下地膜を設けるエッチング方法が開発された(特許文献2)。
特許文献1に記載のエッチング方法は、エッチング液が酸性でないのでLBO基板がエッチング液によってダメージを受けることがない利点がある。しかし、有機系アルカリ性現像液でアルミ膜をエッチングした場合、等方的なエッチングであるためにアルミ電極の側面がエッチングされて電極の側面が基板に対して傾斜する。このため、特許文献1に記載のエッチング方法では、電極側面における弾性表面波の反射が弱くなり、挿入損失を低下させることが困難となる欠点がある。
The etching method described in
特許文献2に記載のアルミ膜の下に下地膜を設けてエッチングする方法は、オーバーエッチングに伴うプラズマによるダメージを避けることができる。しかし、IDT電極を形成する際に2種類のガスを用いてエッチングを行なわなければならない。このため、電極を形成するために、工程数が増加し、コストを削減することが困難となる。
The method of etching by providing a base film under the aluminum film described in
本発明は、従来の欠点を解消するためになされたもので、基板に対して垂直な側面を有する電極を形成して、弾性表面波の反射を大きくすることを目的としている。 The present invention has been made to solve the conventional drawbacks, and has an object to increase the reflection of surface acoustic waves by forming an electrode having a side surface perpendicular to a substrate.
また、本発明は、エッチングによる基板のダメージを除去できるようにすることを目的としている。
そして、本発明は、圧電デバイスの挿入損失を小さくできるようにすることを目的としている。
Another object of the present invention is to make it possible to remove substrate damage caused by etching.
An object of the present invention is to reduce the insertion loss of a piezoelectric device.
発明者は、反応性ガスとして塩素系ガスを用いてプラズマエッチングを行なった場合、塩素系ガスのClイオンがLBO基板の結晶内部に拡散して結晶性を乱す現象に起因して、LBO基板のプラズマによるダメージが生ずるものと判断した。 When the inventors performed plasma etching using a chlorine-based gas as a reactive gas, the Cl-ion of the chlorine-based gas diffuses into the crystal of the LBO substrate and disturbs the crystallinity. It was judged that plasma damage would occur.
ところで、「弾性波デバイス技術」、日本学術振興会弾性波素子技術第150委員会・編、第1版第1刷(オーム社)の第100ページには「LBOは純水(1〜2μm/day)に若干エッチングされる」と記載されている。1〜2μm/dayは、純水で1分あたり6〜14オングストローム(0.6〜1.4nm)エッチングされることに相当する。例えば、中心周波数が300MHz近辺のフィルタの場合、IDTの電極指の幅は、設計手法により異なるが、1.4〜2.8μm(1400〜2800nm)である。例えば、LBO基板を純水で洗浄することにより、アルミの電極指の下部のLBO基板が6〜14オングストロームエッチングされたとしても、エッチング量は、中心周波数が300MHzの場合、電極指幅全体の0.2%以下に留まる。このため、発明者は、LBO基板を純水で短時間洗浄したとしても、電極の剥離や弾性表面波素子片の特性に与える影響は小さい、と判断した。また、発明者は、LBO基板を純水で洗浄してエッチングすることにより、Clイオンによって結晶性が乱されたLBO基板の表層部、すなわちプラズマによるダメージ層も取り除けるのではないかと推測した。 By the way, "LBO is pure water (1-2 μm / It is slightly etched in “day)”. 1 to 2 μm / day corresponds to etching of 6 to 14 angstroms (0.6 to 1.4 nm) per minute with pure water. For example, in the case of a filter having a center frequency around 300 MHz, the width of the electrode finger of the IDT is 1.4 to 2.8 μm (1400 to 2800 nm), depending on the design method. For example, even if the LBO substrate under the aluminum electrode finger is etched by 6 to 14 Å by cleaning the LBO substrate with pure water, the etching amount is 0 for the entire electrode finger width when the center frequency is 300 MHz. . Stays below 2%. For this reason, even if the inventor washed the LBO substrate with pure water for a short time, the inventor determined that the influence on the peeling of the electrode and the characteristics of the surface acoustic wave element piece was small. Further, the inventor speculated that by cleaning and etching the LBO substrate with pure water, the surface layer portion of the LBO substrate whose crystallinity was disturbed by Cl ions, that is, a damaged layer caused by plasma, could be removed.
本発明は、上記の考察に基づいてなされたもので、上記の目的を達成するために、本発
明に係る弾性表面波素子片は、四ホウ酸リチウム基板と前記四ホウ酸リチウム基板に設けたすだれ状電極とを備えた弾性表面波素子片であって、前記四ホウ酸リチウム基板は、前記すだれ状電極の形成時に生じたエッチングによるダメージ層が除去されていることを特徴としている。
The present invention has been made based on the above consideration. In order to achieve the above object, the surface acoustic wave element according to the present invention is provided on a lithium tetraborate substrate and the lithium tetraborate substrate. A surface acoustic wave element provided with interdigital electrodes, wherein the lithium tetraborate substrate is characterized in that a damaged layer due to etching generated during the formation of the interdigital electrodes is removed.
このようになっている本発明は、プラズマエッチングによりすだれ状電極を形成したときに生じた、四ホウ酸リチウム基板のプラズマによるダメージ層が除去してある。したがって、すだれ状電極を形成するときに、エッチングにより生じた基板のダメージ層が弾性表面波の伝播に与える影響を避けることができ、弾性表面波素子片の特性の劣化を防止することができる。また、プラズマによる異方性エッチングを用いることができ、電極の側面(端面)を基板に対して垂直に形成することができる。したがって、電極端面における弾性表面波の反射を大きくすることができ、弾性表面波デバイスの挿入損失を小さくすることができる。 In the present invention as described above, the damage layer due to the plasma of the lithium tetraborate substrate generated when the interdigital electrode is formed by plasma etching is removed. Therefore, when the interdigital electrode is formed, the influence of the damaged layer of the substrate caused by etching on the propagation of the surface acoustic wave can be avoided, and the deterioration of the characteristics of the surface acoustic wave element can be prevented. Further, anisotropic etching by plasma can be used, and the side surface (end surface) of the electrode can be formed perpendicular to the substrate. Therefore, the reflection of the surface acoustic wave at the electrode end face can be increased, and the insertion loss of the surface acoustic wave device can be reduced.
そして、本発明に係る弾性表面波素子片の製造方法は、四ホウ酸リチウム基板の表面に電極用金属膜を形成する成膜工程と、前記金属膜の上にフォトレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜を露光、現像して所定の形状にパターニングするマスク形成工程と、パターニングした前記レジスト膜をマスクにして前記金属膜の露出部に、予め定めたガスのプラズマを照射して前記金属膜を除去し、前記四ホウ酸リチウム基板を露出させるとともに、露出させた前記四ホウ酸リチウム基板の表層部を除去するエッチング工程と、前記四ホウ酸リチウム基板に残存している前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、を有することを特徴としている。 The method for producing a surface acoustic wave element according to the present invention includes a film forming step of forming a metal film for an electrode on the surface of a lithium tetraborate substrate, and a resist film that forms a photoresist film on the metal film. A forming step; a mask forming step of exposing and developing the resist film to pattern the resist film into a predetermined shape; and exposing the exposed portion of the metal film to a predetermined gas plasma using the patterned resist film as a mask. Removing the metal film, exposing the lithium tetraborate substrate, and removing the exposed surface layer portion of the lithium tetraborate substrate; and the remaining in the lithium tetraborate substrate And a resist removal step for removing the resist film.
このようになっている本発明は、プラズマを用いて異方性エッチングによりすだれ状電極を形成する電極の側面(端面)を基板に対して垂直にすることができる。このため、電極端面における弾性表面波の反射を大きくすることができ、弾性表面波デバイスの挿入損失を小さくすることができる。 In the present invention as described above, the side surface (end surface) of the electrode forming the interdigital electrode by anisotropic etching using plasma can be made perpendicular to the substrate. For this reason, the reflection of the surface acoustic wave at the electrode end face can be increased, and the insertion loss of the surface acoustic wave device can be reduced.
エッチング工程は、プラズマエッチング後に、四ホウ酸リチウム基板の露出部を水洗し、四ホウ酸リチウム基板に生じた前記プラズマによるダメージ部を除去する洗浄工程と、洗浄した前記四ホウ酸リチウム基板を乾燥する乾燥工程と、を有していることを特徴としている。 The etching step includes washing the exposed portion of the lithium tetraborate substrate with water after plasma etching, removing the damaged portion caused by the plasma generated on the lithium tetraborate substrate, and drying the washed lithium tetraborate substrate. And a drying step.
四ホウ酸リチウム(LBO)基板は、水に溶ける。したがって、LBOを水で洗浄することにより、四ホウ酸リチウム基板が水によってエッチングされる。このため、LBO基板を水でエッチングすることにより、プラズマによるダメージ層を除去することができ、ダメージ層が弾性表面波の伝播に与える影響をなくし、弾性表面波素子片の特性の劣化を防ぐことができる。また、洗浄した基板を乾燥させるため、基板に残存する洗浄液の影響をなくすことができる。 The lithium tetraborate (LBO) substrate is soluble in water. Therefore, by washing LBO with water, the lithium tetraborate substrate is etched with water. Therefore, by etching the LBO substrate with water, the damaged layer caused by the plasma can be removed, the influence of the damaged layer on the propagation of the surface acoustic wave is eliminated, and the deterioration of the characteristics of the surface acoustic wave element piece is prevented. Can do. Further, since the cleaned substrate is dried, the influence of the cleaning liquid remaining on the substrate can be eliminated.
また、本発明に係る弾性表面波素子片の製造方法は、四ホウ酸リチウム基板の表面に電極用金属膜を形成する成膜工程と、前記金属膜の上にフォトレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜を露光、現像して所定の形状にパターニングするマスク形成工程と、パターニングした前記レジスト膜をマスクにして前記金属膜の露出部に、予め定めたガスのプラズマを照射して前記金属膜を除去し、前記四ホウ酸リチウム基板を露出させるとともに、露出させた前記四ホウ酸リチウム基板の表層部を除去するエッチング工程と、前記四ホウ酸リチウム基板に残存している前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、前記四ホウ酸リチウム基板の露出部を水洗し、前記四ホウ酸リチウム基板に生じた前記プラズマによるダメージ部を除去する洗浄工程と、洗浄した前記四ホウ酸リチウム基板を乾燥する乾燥工程と、を有することを特徴としている。四ホウ酸基板の洗浄工程
は、レジスト膜を除去したのちに行なってもよい。
The method for manufacturing a surface acoustic wave element according to the present invention includes a film forming step of forming a metal film for an electrode on a surface of a lithium tetraborate substrate, and a resist film that forms a photoresist film on the metal film. A forming step; a mask forming step of exposing and developing the resist film to pattern the resist film into a predetermined shape; and exposing the exposed portion of the metal film to a predetermined gas plasma using the patterned resist film as a mask. Removing the metal film, exposing the lithium tetraborate substrate, and removing the exposed surface layer portion of the lithium tetraborate substrate; and the remaining in the lithium tetraborate substrate A resist removal step for removing the resist film, and washing the exposed portion of the lithium tetraborate substrate with water to prevent damage caused by the plasma generated on the lithium tetraborate substrate. A cleaning step of removing the parts, is characterized by having a step of drying the washed the lithium tetraborate substrate. The cleaning process of the tetraborate substrate may be performed after removing the resist film.
電極用金属膜は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であってよい。そして、プラズマエッチングに用いるガスは、塩素系のガスであってよい。アルミまたはアルミ合金の膜は、塩素(Cl2)、四塩化炭素(CCl4)、三塩化ホウ素(BCl3)などの塩素系ガスのプラズマによりエッチングを容易にすることができる。 The electrode metal film may be aluminum or an aluminum alloy. The gas used for plasma etching may be a chlorine-based gas. An aluminum or aluminum alloy film can be easily etched by plasma of a chlorine-based gas such as chlorine (Cl 2 ), carbon tetrachloride (CCl 4 ), or boron trichloride (BCl 3 ).
洗浄工程は、四ホウ酸リチウム基板をアルカリ性水溶液で洗浄するアルカリ洗浄工程と、予め定めたpHに調整した水で四ホウ酸リチウム基板を洗浄する水洗工程と、を有するようにできる。すだれ状電極をアルミまたはアルミ合金により形成する場合、LBO基板をアルカリ系水溶液で洗浄することにより、エッチングガスの残渣を容易に除去することができる。 The washing step can include an alkali washing step of washing the lithium tetraborate substrate with an alkaline aqueous solution and a water washing step of washing the lithium tetraborate substrate with water adjusted to a predetermined pH. When the interdigital electrode is formed of aluminum or an aluminum alloy, the etching gas residue can be easily removed by washing the LBO substrate with an alkaline aqueous solution.
pHを調整した水は、純水であってよい。純水は、一定のpH、すなわちpH=7であり、特にpHの調整を必要としない。しかも、純水は、不純物を含んでいないので、基板を清浄に保つことができる。水洗工程は、アルカリ洗浄工程の終了直後に行なうとよい。発明者らの研究によると、四ホウ酸リチウム基板の水洗は、アルカリ性水溶液による洗浄後、できるだけ速く行なったほうがダメージ層の除去を容易、確実に行なうことができる。 The water whose pH is adjusted may be pure water. Pure water has a constant pH, that is, pH = 7, and does not require any pH adjustment. Moreover, since pure water does not contain impurities, the substrate can be kept clean. The water washing step is preferably performed immediately after the alkali washing step. According to the inventors' research, the damage layer can be easily and reliably removed by washing the lithium tetraborate substrate with water as soon as possible after washing with an alkaline aqueous solution.
乾燥工程は、基板に付着した洗浄液を強制的に除去する液切り工程を有することが望ましい。四ホウ酸リチウム基板の洗浄液、特に水分による影響を避けるために、基板に付着した洗浄液を除去することが望ましい。これにより、電極の下のLBO基板のエッチングが防げ、またLBO基板の水によるエッチングのばらつきなどを抑えることができる。液切り工程は、前記洗浄工程の終了直後に行なうとよい。液切り工程は、エッチング量のばらつきや特性の劣化を防ぐために洗浄工程の終了後、できるだけ早く行なうことが望ましい。液切り工程は、例えば基板をスピンドライヤによって高速回転させたり、基板に温風を吹き付けて行なうことができる。 The drying process desirably includes a liquid draining process for forcibly removing the cleaning liquid adhering to the substrate. In order to avoid the influence of the cleaning liquid of the lithium tetraborate substrate, particularly moisture, it is desirable to remove the cleaning liquid adhering to the substrate. Thereby, etching of the LBO substrate under the electrode can be prevented, and variations in etching of the LBO substrate due to water can be suppressed. The liquid draining step is preferably performed immediately after the washing step is finished. The liquid draining process is preferably performed as soon as possible after the cleaning process is completed in order to prevent variation in etching amount and deterioration of characteristics. The liquid draining step can be performed, for example, by rotating the substrate at a high speed with a spin dryer or blowing hot air onto the substrate.
本発明に係る弾性表面波素子片は、上記のいずれかに記載の製造方法により製造したことを特徴としている。これにより、上記の作用効果を得ることができる。 The surface acoustic wave element according to the present invention is manufactured by any one of the manufacturing methods described above. Thereby, said effect can be obtained.
本発明に係る弾性表面波素子片およびその製造方法の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に説明する。
図1は、本発明に係る弾性表面波素子片の平面図であって、トランスバーサル型弾性表面波フィルタ用の弾性表面波素子片の平面図であり、図2は図1のA−A線に沿った一部断面図である。これらの図において、弾性表面波素子片10は、平面視矩形状の圧電基板12にすだれ状電極からなる一対のIDT14、16が設けてある。圧電基板12は、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7:LBO)からなっていて、例えばカット角、すなわち切り出し角と弾性表面波の伝播方向とがオイラー角表示で(45°,90°,90°)となっている。
Preferred embodiments of a surface acoustic wave element piece and a method for producing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view of a surface acoustic wave element piece according to the present invention, which is a plan view of a surface acoustic wave element piece for a transversal surface acoustic wave filter, and FIG. 2 is a line AA in FIG. FIG. In these drawings, the surface acoustic
IDT14、16は、圧電基板12に励振された弾性表面波の伝播方向に沿って設けてある。各IDT14、16は、それぞれが一対の櫛型電極18(18a、18b)、20(20a、20b)からなっている。IDT14を構成している櫛型電極18a、18bは、それぞれ複数の電極指22(22a、22b)とバスバー24とからなっていて、電極指22の一端がバスバー24に接続してある。各電極指22は、弾性表面波の伝播方向に直交して形成してある。そして、IDT14は、一対の櫛型電極18a、18bの電極指22a、22bが噛み合うように等間隔で配置してあり、すだれ状をなしている。ID
T16は、IDT14との間に適度な間隔を有して配置してある。IDT16を構成している一対の櫛型電極20は、電極指26(26a、26b)とバスバー28とからなり、櫛型電極18と同様に形成してある。そして、IDT16は、IDT14と同様に一対の櫛型電極20の電極指26が噛み合うように等間隔で配置されてすだれ状をなしている。
The
T16 is arranged with an appropriate distance from IDT14. The pair of comb electrodes 20 constituting the
IDT14、16は、いずれか一方、例えばIDT14が入力電極となり、いずれか他方のIDT(この場合、IDT16)が出力電極となっている。入力電極となるIDT14の一対の櫛型電極18a、18bは、いずれか一方(この実施形態では、櫛型電極18b)が接地され、いずれか他方の櫛型電極が入力回路に接続される。出力電極となるIDT16は、一対の櫛型電極20a、20bのいずれか一方(実施形態の場合、櫛型電極20a)が接地され、いずれか他方の櫛型電極が出力回路に接続される。IDT14の一対の櫛型電極18は、入力した所定周波数の電気信号(電圧)により、圧電基板12を励振して所定周波数の弾性表面波を生成する。IDT16は、IDT14によって励振された弾性表面波を受信し、電気信号(電圧)に変換して出力する。
One of the
実施形態に係る弾性表面波素子片10は、IDT14、16間の電磁結合を弱めるために、両者間にシールド電極30が設けてある。このシールド電極30は、図示しない回路基板の接地回路に接続される。さらに、弾性表面波素子片10には、圧電基板12の長手方向、すなわち弾性表面波の伝播方向の両端部に、シリコンゴムなどからなる吸音材32を塗布して、不要な反射波を抑制している。なお、吸音材32は、設けなくともよい。
The surface acoustic
IDT14、16およびシールド電極30は、実施形態の場合、アルミニウム(アルミ)の薄膜によって形成してある。そして、IDT14、16およびシールド電極30は、詳細を後述するように、塩素系ガスを用いたプラズマによる異方性エッチングにより形成してある。LBOからなる基板12は、実施形態の場合、電極用アルミ膜がオーバーエッチングされ、図2に示したように、電極指(電極)間の基板12の表層部が除去されて、浅い溝34が形成されている。さらに、弾性表面波素子片10は、電極を形成したのちに基板12を水洗し、溝34の底の部分に生じたプラズマによるダメージ層が除去してある。
In the embodiment, the
このようになっている実施形態に係る弾性表面波素子片10は、基板12に生じたプラズマによるダメージ層が除去してあるため、ダメージ層による弾性表面波の伝播に与える影響がない。したがって、弾性表面波素子片は、プラズマのダメージ層による特性の劣化がない。しかも、電極指がプラズマによる異方性エッチングにより形成してあるため、電極指の側面(端面)が圧電基板12の面に対して垂直に形成できる。このため、電極端面における弾性表面波の反射が大きくなり、挿入損失を低下させることができる。
In the surface acoustic
図3は、本発明の第1実施形態に係る弾性表面波素子片の製造方法の工程図である。まず、LBOウエハ(基板)36を用意して成膜工程を行ない、図3(1)に示したように、研磨してあるLBOウエハ36の表面に電極用金属膜38を所定の厚さ成膜する。金属膜38は、実施形態の場合、アルミから形成してあり、スパッタリングにより成膜した。なお、電極用金属膜38は、アルミ合金でもよく、成膜は真空蒸着などの他の方法であってもよい。また、LBOウエハ36は、図示していないが、バルク波の反射を小さくするために、裏面(下面)がサンドブラストなどにより、所定の粗さの粗面にしてある。
FIG. 3 is a process diagram of the method for manufacturing the surface acoustic wave element according to the first embodiment of the present invention. First, an LBO wafer (substrate) 36 is prepared and a film forming process is performed. As shown in FIG. 3A, an
次に、図3(2)に示したように、金属膜38の表面にフォトレジストを塗布し、これを固化してレジスト膜40を形成するレジスト膜形成工程を行なう。フォトレジストは、ポジ型であってもネガ型であってもよい。その後、レジスト膜40をパターニングするマスク形成工程を行なう。マスク形成工程においては、まず、レジスト膜40の上方に所定のパターンを有するフォトマスク(図示せず)を配置し、フォトマスクを介してレジスト
膜40に紫外線などの光を照射してレジスト膜40を露光する。次に、露光したレジスト膜40を所定の現像液に浸漬し、レジスト膜40の不要分部を除去する現像を行なう。これにより、レジスト膜40は、図3(3)に示したように、所定の形状にパターニングされてプラズマエッチング用のマスクとなる。
Next, as shown in FIG. 3B, a resist film forming step is performed in which a photoresist is applied to the surface of the
次に、パターニングされたレジスト膜40をマスクにして電極用金属膜38のエッチング工程を行なう。すなわち、パターニングしたレジスト膜40を介してLBOウエハ36の全面に塩素ガス(Cl2)、四塩化炭素(CCl4)等の塩素系ガスのプラズマを照射し、異方性エッチングを行なう。これにより、金属膜38は、レジスト膜40から露出している金属膜38がエッチングされて、所定形状の電極42にされる。また、金属膜38のエッチングされた部分に対応した部分のLBOウエハ36が露出する(図3(4))。このプラズマエッチング工程においては、露出している金属膜38が完全に除去できるように、LBOウエハ36の表層部まで除去する、いわゆるオーバーエッチングを行なう。このオーバーエッチングによるLBOウエハ36のエッチング量(エッチング深さ)は、露出している金属膜38が完全に除去できればよく、100オングストローム以下であってよい。このように、プラズマによる異方性エッチングを行なうことにより、金属膜38からなる電極42の側面(端面)をLBOウエハ36の表面に対して垂直にすることができる。したがって、電極42の端面における弾性表面波の反射を大きくすることができ、弾性表面波フィルタなどの弾性表面波デバイスとした場合に挿入損失を小さくすることができる。しかも、異方性エッチングであるため、電極42の下のLBOウエハ36は、ほとんどエッチングされず、電極42がLBOウエハ36から剥離するようなことがない。
Next, the
金属膜38のエッチングが終了すると、図3(4)に示したように、LBOウエハ36の露出部に塩素系ガスの残渣44が付着することがある。また、金属膜38をオーバーエッチングしたことにより、LBOウエハ36のエッチングされた部分にプラズマによるダメージ層46を生ずる。このため、塩素系ガスの残渣44とダメージ層46とを取り除くために、洗浄工程を行なう。洗浄工程は、実施形態の場合、塩素系ガスの残渣44を除去する工程と、ダメージ層46を除去する工程とからなっている。
When the etching of the
塩素系ガスの残渣44は、アルカリ性溶液に容易に溶解する。そこで、実施形態においては、まず電極42を形成したLBOウエハ36をアルカリ性水溶液で洗浄するアルカリ洗浄工程を行なう。洗浄用のアルカリ性水溶液は、例えば純水にイオウ化合物を1重量%溶解したイオウ化合物水溶液を用いることができる。洗浄時間は、30秒程度でよい。これにより、図3(5)に示したように、LBOウエハ36に付着していた塩素系ガスの残渣44が除去され、弾性表面波素子片10の塩素系ガスの残渣44による経時変化をなくせ、信頼性を高めることができる。アルカリ洗浄工程は、プラズマエッチング後、できるだけ早く行なうことが望ましい。
The
次に、アルカリ洗浄工程を終了したLBOウエハ36を純水で洗浄する水洗工程を行ない、ダメージ層46を除去するようにした。すなわち、アルカリ洗浄工程を終えた直後にLBOウエハ36を純水により1分間洗浄してダメージ層46を除去した(図3(6)参照)。この純水による洗浄は、アルカリ性水溶液による洗浄後、できるだけ早く行なうことが望ましい。発明者の研究によると、プラズマエッチングから水洗工程を始めるまでの時間が長いほど水洗の効果が小さかった。なお、この純水による水洗工程は、アルカリ性水溶液を洗い流すアルカリ性水溶液の洗浄も兼ねている。また、LBOウエハ36の裏面(下面)は、所定の粗さの粗面に調整してあるので、裏面に純水が回らないようにすることが望ましい。
Next, a water washing step of washing the
LBOウエハ36は、水洗工程を終了した直後に、乾燥工程の一部である液切り工程を行なう。液切り工程は、たとえばLBOウエハ36をスピンドライヤによって高速回転さ
せ、LBOウエハ36に付着している純水を強制的に除去する。LBOウエハ36に温風を吹き付けてもよい。これにより、LBOウエハ36に付着した純水が短時間で除去でき、電極42の下部のLBOウエハ36がエッチングされるのを防ぐことができる。また、純水によるエッチングのばらつきを抑えることができる。その後、LBOウエハ36を120℃前後に加熱し、LBOウエハ36を完全に乾燥させる。
The
乾燥工程を終了したならば、次にレジスト除去工程を行ない、図3(7)に示したように、LBOウエハ36に残存している、すなわち電極42の上に残存しているレジスト膜40を除去する。レジスト除去工程は、実施形態の場合、電極42とLBOウエハ36に影響を与えない、例えば酸素プラズマを用いたアッシングによりレジスト膜40を除去する。アッシング時間は、実施形態の場合、60秒以下にしてある。レジスト膜40をアッシングした場合、図3(7)に示したように、ガスのレジスト残渣48がLBOウエハ36に付着する。そこで、レジスト除去工程を終了したLBOウエハ36を洗浄して図3(8)のようにガスの残渣48を除去し、乾燥させる。このLBOウエハ36の洗浄は、実施形態の場合、水道水中でLBOウエハ36を動揺させて30秒洗浄し、その直後に純水で2〜3秒すすぎ洗いをした。その後、LBOウエハ36を前記と同様にして乾燥させたのち、各弾性表面波素子片10に切断する。これにより、弾性表面波素子片10が得られる。
When the drying process is completed, a resist removing process is then performed, and the resist
第1実施形態に係る製造方法の効果を確認するために、アルカリ性水溶液で洗浄したのち、純水による水洗工程を行なった本発明の製造方法と、水洗工程を行なわない従来の製造方法とにより弾性表面波素子片を製造して両者を比較した。製造した弾性表面波素子片は、中心周波数が300MHzのトランスバーサル型SAWフィルタ用である。 In order to confirm the effect of the manufacturing method according to the first embodiment, after washing with an alkaline aqueous solution, the manufacturing method of the present invention in which a washing process with pure water is performed and the conventional manufacturing method without performing the washing process are elastic. Surface wave element pieces were manufactured and compared. The manufactured surface acoustic wave element piece is for a transversal SAW filter having a center frequency of 300 MHz.
水洗工程なしの従来製造方法で得た24個の弾性表面波素子片について挿入損失を求めたところ、平均値が10.3dB強であった。これに対して、アルカリ洗浄工程後に1分間の純水による水洗工程を行なった実施形態の製造方法で得た同数の弾性表面波素子片について挿入損失を求めたところ、平均値が10.1dBであって、挿入損失が0.2dB改善した。しかも、1分間純水による水洗した場合、挿入損失のばらつきも改善された。また、水洗工程でLBOウエハを純水で5分間洗浄して得た24個の弾性表面波素子片について挿入損失を求めたところ、平均値が10.5dBであった。このことから、LBOウエハに対する長時間の水洗は、弾性表面波素子片の特性の劣化が大きくなることがわかった。 When the insertion loss was calculated | required about the 24 surface acoustic wave element pieces obtained with the conventional manufacturing method without the water washing process, the average value was a little over 10.3 dB. On the other hand, when the insertion loss was determined for the same number of surface acoustic wave element pieces obtained by the manufacturing method of the embodiment in which the water washing step with pure water for 1 minute was performed after the alkali washing step, the average value was 10.1 dB. Therefore, the insertion loss was improved by 0.2 dB. Moreover, the variation in insertion loss was also improved when washed with pure water for 1 minute. Further, when the insertion loss was obtained for 24 surface acoustic wave element pieces obtained by washing the LBO wafer with pure water for 5 minutes in the water washing step, the average value was 10.5 dB. From this, it was found that the long-time water washing of the LBO wafer greatly deteriorates the characteristics of the surface acoustic wave element.
なお、特開平7−154179号公報には、電極パターンを形成したLBO基板を純水中に浸漬してエッチングすることにより、周波数調整をする技術が示されている。すなわち、特開平7−154179号公報に記載の技術は、ウエハごとに弾性表面波素子片の周波数の代表値または平均値を測定し、各ウエハの周波数を所望の周波数に合わせるために、ウエハごとにエッチング時間を算出し、各ウエハを算出した時間だけエッチングしてすべてのウエハの周波数をほぼ一致させるものである。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-154179 discloses a technique for adjusting the frequency by immersing and etching an LBO substrate on which an electrode pattern is formed in pure water. That is, the technique described in JP-A-7-154179 measures the representative value or average value of the surface acoustic wave element frequency for each wafer, and adjusts the frequency of each wafer to a desired frequency for each wafer. Then, the etching time is calculated, and each wafer is etched for the calculated time to make the frequencies of all the wafers substantially coincide with each other.
これに対して、本発明は、ウエハの表面を純水でエッチングする点は同じであるが、表層部のプラズマダメージを取り除くことが目的である。すなわち、本発明は、各ウエハの表層部を一定の厚みだけ取り除くことを目的としている。したがって、本発明の場合、すべてのウエハについての純水によるエッチング時間は同一である。 On the other hand, the present invention is the same in that the surface of the wafer is etched with pure water, but the object is to remove plasma damage on the surface layer portion. That is, an object of the present invention is to remove the surface layer portion of each wafer by a certain thickness. Therefore, in the present invention, the etching time with pure water is the same for all wafers.
なお、LBO基板の用いた弾性表面波素子片であっても、周波数が数10MHzのものから、500MHz前後の高周波のものまである。弾性表面波素子片は、周波数によってIDTを構成している電極指の幅寸法が異なる。すなわち、数10MHzの低周波の場合、電極指の幅は10μmを超える。一方、周波数が500MHz前後になると、電極指の
幅は1μm前後まで狭くなる。したがって、電極の剥離などの信頼性で悪影響を及ぼさず、挿入損失を良化させる純水による洗浄時間は、弾性表面波素子片の周波数、電極指の幅(電極幅)によって異ならせる必要がある。上記の300MHzのフィルタの場合、純水による洗浄時間は1分間が良好であった。しかし、周波数が数10MHzないし500MHz前後である場合、純水による洗浄時間を10秒間から2分間の間の最適な洗浄時間に設定する必要がある。この洗浄時間は、実験やシミュレーションにより求めることができる。ここで、洗浄時間の下限を10秒間としたのは、最低その程度の時間を与えないと、LBOのエッチング反応が開始しないことによる。
Note that even the surface acoustic wave element piece using the LBO substrate has a frequency ranging from several tens of MHz to a high frequency around 500 MHz. In the surface acoustic wave element piece, the width dimension of the electrode fingers constituting the IDT varies depending on the frequency. That is, in the case of a low frequency of several tens of MHz, the width of the electrode finger exceeds 10 μm. On the other hand, when the frequency is around 500 MHz, the width of the electrode finger becomes narrow to around 1 μm. Therefore, the cleaning time with pure water that improves insertion loss without adversely affecting reliability such as electrode peeling needs to be varied depending on the frequency of the surface acoustic wave element piece and the width of the electrode finger (electrode width). . In the case of the above 300 MHz filter, the washing time with pure water was good for 1 minute. However, when the frequency is several tens of MHz to around 500 MHz, it is necessary to set the cleaning time with pure water to an optimal cleaning time between 10 seconds and 2 minutes. This cleaning time can be obtained by experiment or simulation. Here, the reason why the lower limit of the cleaning time is 10 seconds is that the LBO etching reaction does not start unless the minimum time is given.
図4は、本発明の第2実施形態に係る弾性表面波素子片の製造方法の工程図である。第2実施形態の製造方法が、第1実施形態の製造方法と異なる点は、洗浄工程を第1実施形態ではレジスト除去工程の前に行なっていたのを、レジスト除去工程の後に行なうようにしたことである。 FIG. 4 is a process diagram of a method for manufacturing a surface acoustic wave element according to a second embodiment of the present invention. The manufacturing method of the second embodiment is different from the manufacturing method of the first embodiment in that the cleaning process is performed before the resist removing process in the first embodiment but after the resist removing process. That is.
第2実施形態の弾性表面波素子片の製造方法は、まず、図4(1)に示したように、LBOウエハ36の表面に、アルミまたはアルミ合金からなる電極用金属膜38を成膜する成膜工程を行なう。次に、レジスト膜形成工程を行ない、金属膜38の表面にレジスト膜40を形成する(図4(2))。その後、図4(3)に示したように、レジスト膜40をパターニングするマスク形成工程を行なう。次に、パターニングしたレジスト膜40をマスクにして電極用金属膜38を塩素系ガスのプラズマでエッチングするエッチング工程を行なう。このエッチング工程においては、図4(4)に示してあるように、前記第1実施形態と同様に、LBOウエハ36の表層部がエッチングされるようにオーバーエッチングを行なう。オーバーエッチングによるLBOウエハ36のエッチング量(エッチング深さ)は100オングストローム以下であってよい。
In the method of manufacturing the surface acoustic wave element according to the second embodiment, first, as shown in FIG. 4A, an
第2実施形態の製造方法においては、エッチング工程が終了したならば、レジスト除去工程を行ない、電極42の上に残存しているレジスト膜40をアッシングして取り除く(図4(5))。一般に、塩素系ガスのプラズマで金属膜をエッチングして基板を露出させた場合、基板表面に塩素系ガスのClイオンによる残渣が生じ、レジスト剥離後も図4(5)に示したようにガスによる不純物50が付着する。そこで、レジスト膜40を除去したLBOウエハ36をアルカリ性水溶液で洗浄するアルカリ洗浄工程を行ない、図4(6)に示したように、LBOウエハ36に付着していた不純物50を除去する。洗浄用のアルカリ性水溶液は、前記のイオウ化合物水溶液を用いることができる。このように、レジスト膜40の除去後にアルカリ洗浄工程を行なえば、エッチングで不要物がLBOウエハ36に付着するたびごとに、薬品によるLBOウエハ36の洗浄を行なう必要がない。したがって、工数の低減が図れ、薬品の使用量が減少してコストの削減が図れる。
In the manufacturing method of the second embodiment, after the etching process is completed, a resist removal process is performed, and the resist
アルカリ洗浄工程を終了したならば、LBOウエハ36を直ちに純水で洗浄する水洗工程を行ない、LBOウエハ36の表層部を純水によりエッチングする。これにより、図4(7)に示したように、電極用金属膜38をオーバーエッチングしたことによりLBOウエハ36に生じたプラズマによるダメージ層46を除去することができる。この純水による洗浄は、アルカリ性水溶液の洗浄を兼ねている。なお、アルカリ洗浄工程はレジスト膜除去工程ののち、できるだけ早く行なうことが望ましく、水洗工程はアルカリ洗浄工程後、できるだけ早く行なうことが望ましい。
When the alkali cleaning process is completed, a water cleaning process for immediately cleaning the
その後、LBOウエハ36は、水洗工程を終了した直後にスピンドライヤにセットし、高速回転させて付着している純水を強制的に除去する。次に、LBOウエハ36を約120℃に加熱して乾燥させ、切断して個々の弾性表面波素子片にする。
Thereafter, the
中心周波数が300MHzのトランスバーサル型SAWフィルタ用の弾性表面波素子片
を第2実施形態の製造方法で作成し、水洗工程を有しない従来の製造方法で作成した弾性表面波素子片と比較した。作成した弾性表面波素子片の数は、それぞれ24個である。また、第2実施形態の製造方法においては、エッチング工程の終了からレジスト膜剥離工程の開始までの時間、レジスト剥離工程終了からアルカリ洗浄工程開始までの時間、およびアルカリ洗浄工程終了から水洗工程開始までの時間をそれぞれ30秒としている。
A surface acoustic wave element piece for a transversal SAW filter having a center frequency of 300 MHz was produced by the production method of the second embodiment, and compared with a surface acoustic wave element piece produced by a conventional production method having no water washing step. The number of surface acoustic wave element pieces produced is 24 each. In the manufacturing method of the second embodiment, the time from the end of the etching process to the start of the resist film stripping process, the time from the end of the resist stripping process to the start of the alkali cleaning process, and the end of the alkali cleaning process to the start of the water washing process Each time is 30 seconds.
水洗なしの従来方法で製造した弾性表面波素子片の挿入損失を求めたところ、平均値が10.3dB強であった。これに対して、第2実施形態の製造方法の水洗工程で1分間純水による水洗をした弾性表面波素子片の挿入損失の平均値は10.1dBであった。すなわち、1分間の水洗を行なうことにより、従来の製造方法で製造したものに比較して挿入損失が0.2dB改善した。また、1分間の純水による洗浄を行なったものは、挿入損失のばらつきも小さくなった。なお、第2実施形態の製造方法において、水洗工程における純水による洗浄時間を5分間にして中心周波数が300MHzの弾性表面波素子片を製造した。この24個の挿入損失の平均値は、10.6dBであった。したがって、第2実施形態の製造方法においても、長時間の純水による洗浄は、弾性表面波の特性を劣化させることがわかった。 When the insertion loss of the surface acoustic wave element piece manufactured by the conventional method without water washing was determined, the average value was a little over 10.3 dB. On the other hand, the average value of the insertion loss of the surface acoustic wave element pieces washed with pure water for 1 minute in the washing step of the manufacturing method of the second embodiment was 10.1 dB. That is, by performing the water washing for 1 minute, the insertion loss was improved by 0.2 dB compared with that manufactured by the conventional manufacturing method. In addition, the one that was washed with pure water for 1 minute also showed less variation in insertion loss. In the manufacturing method of the second embodiment, a surface acoustic wave element piece having a center frequency of 300 MHz was manufactured with a cleaning time of pure water in the water washing step being 5 minutes. The average value of these 24 insertion losses was 10.6 dB. Therefore, it has been found that the cleaning with pure water for a long time also deteriorates the characteristics of the surface acoustic wave in the manufacturing method of the second embodiment.
このように、実施形態の製造方法は、(1)他の弾性表面波素子片の製造と共通のドライエッチング工程を用いることができて、コストの低減が図れる。(2)金属膜38のオーバーエッチング手法を用いることにより、金属残渣をなくすことができ、弾性表面波素子片の特性の劣化を防ぐことができる。(3)純水でLBOウエハを短時間洗浄することによって、LBOウエハの表層部を除去することができ、弾性表面波素子片の挿入損失が低下するとともに、個体差を小さくすることができる。(4)プラズマによるエッチング完了から水洗までの時間を短時間に設定し、ClイオンのLBOウエハ内への進入を最小限とすることにより、弾性表面波素子片の挿入損失の劣化を抑えることができる。(5)水洗後にウエハを高速回転させて短時間に乾燥させることにより、電極の下のLBOウエハが不要にエッチングされることによる電極が剥離するなどの信頼性の低下を防止することができる。などの効果が得られる。
As described above, the manufacturing method according to the embodiment can use (1) a dry etching process common to the manufacture of other surface acoustic wave element pieces, thereby reducing costs. (2) By using the over-etching method of the
なお、前記実施形態は、本発明の一態様であって、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態においては、pHが7.0の純水を用いて水洗工程における洗浄を行なう場合について説明したが、水洗工程で使用する水は、純水に限らず、中性の水、例えば水道水、地下水(井戸水)等であってもよい。また、前記実施形態においては、pHが7.0の中性の水を使用する場合について説明したが、中性の水でなくともよい。この場合、水のpHによってLBOのエッチング速度が異なるので、水のpHを所定の値に調整しておくとよい。そして、前記実施形態においては、弾性表面波素子片がトランスバーサル型SAWフィルタ用である場合について説明したが、共振器型フィルタ用であっても共振器用であってもよい。 In addition, the said embodiment is 1 aspect of this invention, Comprising: It is not limited to the said embodiment. For example, in the above-described embodiment, the case where washing is performed in the washing step using pure water having a pH of 7.0 is described. However, water used in the washing step is not limited to pure water, and is neutral water, For example, tap water, ground water (well water), etc. may be sufficient. Moreover, although the case where the neutral water whose pH is 7.0 was used was demonstrated in the said embodiment, it may not be neutral water. In this case, since the LBO etching rate differs depending on the pH of water, the pH of water should be adjusted to a predetermined value. In the above embodiment, the surface acoustic wave element piece is used for a transversal SAW filter. However, the surface acoustic wave element piece may be used for a resonator type filter or a resonator.
10………弾性表面波素子片、12………四ホウ酸リチウム(圧電基板)、14、16………すだれ状電極(IDT)、18a、18b、20a、20b………櫛型電極、22a、22b、26a、26b………電極指、36………LBOウエハ、38………電極用金属膜、40………レジスト膜、46………ダメージ層。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記四ホウ酸リチウム基板は、前記すだれ状電極の形成時に生じたエッチングによるダメージ層が除去されていることを特徴とする弾性表面波素子片。 A surface acoustic wave element comprising a lithium tetraborate substrate and a comb electrode provided on the lithium tetraborate substrate,
A surface acoustic wave element piece in which the lithium tetraborate substrate has a damaged layer due to etching generated when the interdigital electrode is formed.
前記金属膜の上にフォトレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜を露光、現像して所定の形状にパターニングするマスク形成工程と、
パターニングした前記レジスト膜をマスクにして前記金属膜の露出部に、予め定めたガスのプラズマを照射して前記金属膜を除去し、前記四ホウ酸リチウム基板を露出させるとともに、露出させた前記四ホウ酸リチウム基板の表層部を除去するエッチング工程と、
前記四ホウ酸リチウム基板に残存している前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、
を有することを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 A film forming step of forming a metal film for an electrode on the surface of the lithium tetraborate substrate;
A resist film forming step of forming a photoresist film on the metal film;
A mask forming step of exposing and developing the resist film and patterning the resist film into a predetermined shape;
Using the patterned resist film as a mask, the exposed portion of the metal film is irradiated with plasma of a predetermined gas to remove the metal film, thereby exposing the lithium tetraborate substrate and exposing the exposed four An etching process for removing the surface layer portion of the lithium borate substrate;
A resist removing step of removing the resist film remaining on the lithium tetraborate substrate;
A method for producing a surface acoustic wave element, comprising:
前記エッチング工程は、プラズマエッチング後に、前記四ホウ酸リチウム基板の露出部を水洗し、前記四ホウ酸リチウム基板に生じた前記プラズマによるダメージ部を除去する洗浄工程と、
洗浄した前記四ホウ酸リチウム基板を乾燥する乾燥工程と、
を有していることを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave according to claim 2,
The etching step includes washing the exposed portion of the lithium tetraborate substrate with water after plasma etching, and removing the damaged portion caused by the plasma generated on the lithium tetraborate substrate;
A drying step of drying the washed lithium tetraborate substrate;
A method of manufacturing a surface acoustic wave element, comprising:
前記金属膜の上にフォトレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
前記レジスト膜を露光、現像して所定の形状にパターニングするマスク形成工程と、
パターニングした前記レジスト膜をマスクにして前記金属膜の露出部に、予め定めたガスのプラズマを照射して前記金属膜を除去し、前記四ホウ酸リチウム基板を露出させるとともに、露出させた前記四ホウ酸リチウム基板の表層部を除去するエッチング工程と、
前記四ホウ酸リチウム基板に残存している前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、
前記四ホウ酸リチウム基板の露出部を水洗し、前記四ホウ酸リチウム基板に生じた前記プラズマによるダメージ部を除去する洗浄工程と、
洗浄した前記四ホウ酸リチウム基板を乾燥する乾燥工程と、
を有することを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 A film forming step of forming a metal film for an electrode on the surface of the lithium tetraborate substrate;
A resist film forming step of forming a photoresist film on the metal film;
A mask forming step of exposing and developing the resist film and patterning the resist film into a predetermined shape;
Using the patterned resist film as a mask, the exposed portion of the metal film is irradiated with plasma of a predetermined gas to remove the metal film, thereby exposing the lithium tetraborate substrate and exposing the exposed four An etching process for removing the surface layer portion of the lithium borate substrate;
A resist removing step of removing the resist film remaining on the lithium tetraborate substrate;
Washing the exposed portion of the lithium tetraborate substrate with water, and removing a damaged portion caused by the plasma generated on the lithium tetraborate substrate;
A drying step of drying the washed lithium tetraborate substrate;
A method for producing a surface acoustic wave element, comprising:
前記電極用金属膜は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、
前記ガスは、塩素系である、
ことを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave element piece according to any one of claims 2 to 4,
The electrode metal film is made of aluminum or an aluminum alloy,
The gas is chlorinated,
A method for manufacturing a surface acoustic wave element.
前記洗浄工程は、
前記四ホウ酸リチウム基板をアルカリ性水溶液で洗浄するアルカリ洗浄工程と、
予め定めたpHに調整した水で前記四ホウ酸リチウム基板を洗浄する水洗工程と、
を有することを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave element piece according to claim 5,
The washing step includes
An alkaline washing step of washing the lithium tetraborate substrate with an alkaline aqueous solution;
A water washing step of washing the lithium tetraborate substrate with water adjusted to a predetermined pH;
A method for producing a surface acoustic wave element, comprising:
前記pHを調整した水は、純水であることを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave element piece according to claim 6,
The method for producing a surface acoustic wave element according to claim 1, wherein the pH-adjusted water is pure water.
前記水洗工程は、前記アルカリ洗浄工程の終了直後に行なうことを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave element piece according to claim 6 or 7,
The method for producing a surface acoustic wave element piece, wherein the water washing step is performed immediately after the alkali washing step.
前記乾燥工程は、前記基板に付着した洗浄液を強制的に除去する液切り工程を有していることを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave element piece according to any one of claims 3 to 8,
The method for manufacturing a surface acoustic wave element piece, wherein the drying step includes a liquid draining step for forcibly removing the cleaning liquid adhering to the substrate.
前記液切り工程は、前記洗浄工程の終了直後に行なうことを特徴とする弾性表面波素子片の製造方法。 In the manufacturing method of the surface acoustic wave element piece according to claim 9,
The method for producing a surface acoustic wave element, wherein the liquid draining step is performed immediately after the cleaning step.
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