弹性波装置及其制造方法

文档序号:8283933阅读:256来源:国知局
弹性波装置及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及谐振器或带通滤波器等中使用的弹性波装置及其制造方法。更为详细 而言,本发明涉及在压电基板上形成有第1、第2层叠金属膜的弹性波装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 以往,伴随着便携电话等的小型化,即便在被使用的带通滤波器中,也追求小型 化。作为这种带通滤波器,利用了弹性表面波等弹性波的弹性波装置被广泛应用。
[0003] 在下述的专利文献1中公开了弹性波装置的一例。在专利文献1所记载的弹性波 装置中,在LiTaO3基板100上,按照与包含IDT电极的第1电极111的一部分重叠的方式 层叠了第2电极121。第1以及第2电极111U21由层叠金属膜构成。在第1电极111中, 在NiCr膜112上依次层叠了Pt膜113、Ti膜114、AlCu膜115,在AlCu膜115上层叠了Ti 膜116。构成第2电极121的层叠金属膜的最下层被设定为Ti膜122。
[0004] 在专利文献1中,由于第1电极的Ti膜与第2电极的Ti膜接触,因此能够降低接 触电阻。
[0005] 另一方面,在下述的专利文献2所记载的弹性表面波装置中,电极由具有AlCu外 延膜以及层叠在AlCu外延膜上的Ti膜的层叠金属膜构成。在此,对于这种的层叠金属膜 而言,由于若暴露在高温处理中则会产生Cu的凸起(hillock),因此需要在低温下处理。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :专利第5131117号公报
[0009] 专利文献 2 :WO〇9/l5〇786
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 对于弹性波装置而言,伴随着小型化,强烈追求耐电力性的提高。在专利文献1所 记载的弹性波装置中,尽管能够降低上述的接触电阻,但是耐电力性不充分。
[0012] 再者,在专利文献2中尽管公开了使用具有AlCu外延膜的层叠金属膜的弹性表面 波装置,但是对于层叠了多个层叠金属膜的构造中的接触电阻、耐电力性却没有阐述。

【发明内容】

[0013] 本发明的目的在于提供一种耐电力性优异、且具有第1、第2电极间的接触电阻低 的电极层叠构造的弹性波装置及其制造方法。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 本发明涉及的弹性波装置具备:压电基板,其具有主面;和第1电极,其设置在所 述压电基板的所述主面上,由从下层至上层层叠了至少3层金属膜而成的第1层叠金属膜 构成,至少包含IDT电极;所述第1层叠金属膜包含作为最上层的Ti膜,具有按照该Ti膜 的Ti结晶的(001)面的法线方向与形成所述压电基板的压电体的结晶的Z轴一致的方式 在一定方向上取向的结晶方位。
[0016] 在本发明涉及的弹性波装置的某个特定的方面,还具备:第2电极,其设置在所述 压电基板的主面上,由从下层至上层层叠了多个金属膜而成的第2层叠金属膜构成,所述 第2层叠金属膜的最下层的金属膜通过与所述第1层叠电极的最上层的金属膜重合的部分 来形成将第1电极和第2电极电连接的接触部,所述第1层叠金属膜具有外延膜和作为所 述最上层的膜的Ti膜,所述第2层叠金属膜具有Ti膜作为最下层膜。
[0017] 在本发明涉及的弹性波装置的其他的特定方面,所述第1层叠金属膜的最上层的 Ti膜是外延膜。
[0018] 在本发明涉及的弹性波装置的另一其他的特定方面,所述第2层叠金属膜的作为 最下层膜的Ti膜是多晶膜,在作为该最下层膜的Ti膜上设有Al层膜,所述第1层叠金属 膜的作为所述最上层的膜且为外延膜的Ti膜、和所述第2层叠金属膜的处于所述最下层且 为多晶膜的Ti膜,形成层间Ti-Ti接合层。
[0019] 在本发明涉及的弹性波装置的又一其他特定的方面,所述外延膜通过从由A1、 AlCu以及Pt组成的群组中选择出的一种材料来形成。优选,上述外延膜由AlCu形成。
[0020] 在本发明涉及的弹性波装置的其他的特定方面,所述第1层叠金属膜的所述最上 层的Ti膜的膜厚被设定为30A以上的范围内。
[0021] 本发明涉及的弹性波装置的制造方法包括:在压电基板上层叠多个金属膜,来形 成由第1层叠金属膜构成的第1电极的工序;和按照具有与所述第1层叠金属膜重叠的部 分的方式层叠多个金属膜,来形成第2层叠金属膜的工序,在形成所述第1层叠金属膜时, 形成外延膜,作为最上层而形成Ti膜,在形成所述第2层叠金属膜时,在最下层形成Ti膜。
[0022] 在本发明涉及的弹性波装置的制造方法的某个特定方面,还包括:在压电基板上 层叠多个金属膜,在300°C以下形成由第1层叠金属膜构成的第1电极的工序;和按照具有 与所述第1层叠金属膜重叠的部分的方式层叠多个金属膜,在300°C以下形成第2层叠金属 膜的工序,在形成所述第1层叠金属膜时,当形成了由AlCu构成的所述外延膜之后,作为最 上层而形成Ti膜,在形成所述第2层叠金属膜时,在最下层形成Ti膜。
[0023] 发明效果
[0024] 根据本发明涉及的弹性波装置及其制造方法,由于第1电极是AlCu外延膜,因此 在包含IDT电极的第1电极中能够大幅提高耐电力性。并且,在接触部具有按照第1层叠 金属膜的作为最上层的Ti膜的Ti结晶的(001)面的法线方向、与形成压电基板的压电体 的结晶的Z轴一致的方式在一定方向上取向的结晶方位,因此能够有效地降低接触电阻。
【附图说明】
[0025] 图1是表示本发明的一实施方式涉及的弹性波装置的主要部分的部分正面剖视 图。
[0026] 图2是本发明的一实施方式涉及的弹性波装置的示意性俯视图。
[0027] 图3是在本发明的一实施方式中表示接触部中的最上层的Ti膜的厚度与接触电 阻的关系的图。
[0028] 图4是表示本发明的一实施方式的弹性波装置中的热处理温度与接触电阻的关 系的图。
[0029] 图5是表示在本发明的其他实施方式涉及的弹性波装置中所形成的立体交叉布 线部分的部分切口俯视图。
[0030] 图6是表示现有的弹性波装置的电极构造的略图性剖视图。
【具体实施方式】
[0031] 以下,参照附图来说明本发明的【具体实施方式】,由此明确本发明。
[0032] 图2是表示作为本发明的一实施方式涉及的弹性波装置的弹性表面波装置的俯 视图。
[0033] 弹性表面波装置1具有压电基板2。作为压电基板2,可使用由LiTa03、LiNbO3等 压电单晶、或者压电陶瓷构成的基板。在本实施方式中,压电基板2由LiTaO3构成。
[0034] 在压电基板2上形成有IDT电极3。IDT电极3具有多根第1电极指4、和多根第 2电极指5。第1电极指4和第2电极指5彼此间交错插入。此外,按照与多根第1电极指 4的前端在电极指延伸的方向上相对置的方式来设置多根第1虚设电极6。按照与第2电 极指5的前端在电极指延伸的方向上相对置的方式来设置第2虚设电极7。
[0035] 多根第1电极指4以及第2虚设电极7的基端连接于一个母线。此外,第2电极 指5以及第1虚设电极6的基端连接于另一个母线。
[0036] 在本实施方式中,在压电基板2上,形成有包含上述IDT电极3的第1电极11。该 第1电极11被设置成到达与IDT电极3电连接的布线图案16?18以及电极焊盘13? 15。进而,按照与第1电极11的一部分重叠的方式来层叠第2电极12。
[0037] 在上述母线上以及布线图案16?18和电极焊盘13?15上,第2电极12层叠在 第1电极11上。
[0038] 第1电极11由第1层叠金属膜构成,第2电极12由第2层叠金属膜构成。
[0039] 如图1所示,在本实施方式中,第1电极11具有按照Ti膜lla、AlCu外延膜Ilb以 及Ti膜Ilc的顺序自下至上依次层叠而得到的构造。在第1电极11中,AlCu外延膜Ilb 包含0. 2重量%以上的Cu。
[0040]Ti膜lie层叠在AlCu外延膜Ilb上,在本实施方式中是外延膜。不过,Ti膜lie 也可以不是外延膜。
[0041] 第2电极12具有自下至上依次层叠了Ti膜12a以及AlCu膜12b的构造。如根 据图1所了解的那样,在IDT电极3的电极指部分,仅由上述第1电极11来形成IDT电极 3的电极指。
[0042] 在本实施方式的弹性表面波装置1中,由于在第1电极11中AlCu外延膜Ilb是 外延膜,因此能够有效地提高耐电力性。即,伴随着弹性表面波装置1的小型化,散热性恶 化。因此,恐怕耐电力性会下降。
[0043] 相对于此,在本实施方式中,使用与AlCu多晶膜相比能够将耐电力性提高IO3倍 以上的AlCu外延膜lib。因此,可大幅提高耐电力性。除此以外,在第1电极11的最上层 的Ti膜lie上层叠了第2电极12的Ti膜12a,来构成接触部。因此,还能够有效地降低接 触电阻。
[0044] 由此,根据本实施方式,能够谋求耐电力性的提高和接触电阻的降低。
[0045] 优选,AlCu外延膜Ilb中的Cu含有比例为0.2重量%以上。由此,能够进一步提 高耐电力性。再者,若Cu浓度过高,则存在难以形成外延膜的情况。因此,优选Cu浓度为 10重量%以下。
[0046] 再者,在前述的专利文献1中,在压电基板上所形成的NiCr膜上层叠了AlCu膜。 由于NiCr膜的构造成为非结晶型,因此专利文献1中的AlCu膜无法成为外延膜。详细而 言,无法使在压电基板上所形成的非结晶的膜即NiCr膜上被层叠的AlCu膜的Al的结晶的 (111)面的法线方向、和作为最上层的Ti膜的Ti的结晶的(001)面的法线方向,与压电体 的结晶的Z轴方向一致。因此,如上所述,在专利文献1中无法像本实施方式这样提高耐电 力性。
[0047] 再者,Ti膜的上限没有特别限定,但考虑到制造方法等的情况下为40nm左右。
[0048] 图3是表示上述最上层的Ti膜Ilc的膜厚与接触电阻的关系的图。该接触电阻 表示接触部的面积为20ymXZOym的区域中的电阻值。根据图3可知,随着最上层的Ti 膜Ilc的厚度增加而接触电阻变低。特别地,可知如果Ti膜Ilc的厚度变为3〇A以上,则 接触电阻变低且变得大致恒定。因此,能够进一步降低接触电阻,所以优选Ti膜Ilc的厚 度为3〇A以上。
[0049] 在上述实施方式中,在由LiTaO3M料形成的压电基板的主面上,形成从压电基板 侧起按Ti/AlCu/Ti的顺序分别以厚度|20人/丨500人/50人的次序由外延膜构成的第1电 极。进而在第1电极上形成依次按Ti/AlCu的顺序分别由厚度400A/26000A构成的第2电 极。在作为上述实施方式的Ti膜Ilc为外延膜的情况下,接触部的接触电阻值为281mQ。 与此相对,作为比较例,在除了将作为最上层的Ti膜Ilc形成为多晶膜以外同样地构成的 弹性波装置中,接触部的接触电阻值为294mQ。因此,通过使得Ti膜IIc为外延膜,从而能 够进一步降低接触电阻。再者,作为接触电阻值,利用的是接触部的面积为20ymX20ym 的区域中的通过4端子法测定出的电阻值。
[0050] 图4的实线表示上述实施方式中的接触部的接触电阻与温度的关系,虚线表示为 了比较而准备的弹性波装置中
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