专利名称：弹性波装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种弹性波装置，详细而言涉及弹性波装置的保护膜。
背景技术：
以往，在半导体和弹性表面波装置等弹性波装置中，设置用于防止由湿气所引起 的电极等之腐蚀的保护膜。
例如，在图7所示的弹性表面波装置中，公开了在底板(《一 ^ >—卜)103上 所搭载的基板101由保护膜108覆盖的结构。详细而言，在基板101形成有IDT电极等导 电结构(未图示)。基板101上的导电结构由保护层108密封。基板101经由突起(〃>
) 105与底板103的导体路径(導体路)104电连接。在基板101和底板103之间配置绝 缘层106，在基板101和底板103的连接范围由树脂等形成包围框107 (例如参照专利文献 1)。在保护膜中，使用例如氮化硅膜。通常，所谓氮化硅膜是指与化学计量比Si3N4所 对应而使Si和N的组成比为3 4的膜，以SiNx来表示时，X = 4/3 = 1. 33。专利文献1 JP特表平11-510666号公报但是，由于保护膜自身的因湿气所引起的氧化、吸湿，就使防止湿气进入的功能恶 化。尤其，在由微量的水分引起电极腐蚀和材料常数变化的弹性表面波装置中，虽然 能够通过保护膜将IDT电极的腐蚀以某程度抑制，但是在保护膜中也有SAW能量分布，因此 由于保护膜自身的因湿气所引起的材料常数之变化而使保护膜的声速变化从而特性恶化 的问题就出现。
发明内容
本发明鉴于这些实情而作成的，提供一种能够使特性稳定的且具备保护膜的弹性 波装置。本发明为了解决上述问题，提供以下构成的弹性波装置。弹性波装置具备(a)在基板上形成有IDT电极的弹性波元件；(b)按照覆盖所述 弹性波元件的方式形成的保护膜。所述保护膜是以硅和氮为主要成分的氮化硅膜，在将所 述硅和所述氮的组成比以1 X来表示时，所述X为1. 15以下。在上述结构中，弹性波元件是利用表面波(SAW)、边界波(境界波)等弹性波的元 件。弹性波装置至少具备一个弹性波元件即可，也可以是在共用基板上具备了多个弹性波 元件的装置或被小型化为晶片尺寸封装(CSP)的装置。根据上述结构，保护膜的氮化硅膜以SiNx来表示时X彡1. 15，若与的通 常氮化硅膜相比则硅的比率为相对大、氮的比率为相对小。使用这种富硅(〉U 二 > U ,
)氮化硅膜时能够减小由湿度负载所引起的弹性波装置之特性恶化。保护膜可以采用以下的各种情形。
一种情形是在所述弹性波元件中还具备在含有所述IDT电极的所述基板上所形 成的SiO2膜。所述保护膜从所述SiO2膜的上被形成。另一种情形是在所述弹性波元件中还具备按照在所述IDT电极上形成空间的方 式设置在所述基板上的保护片材(力〃一〉一卜)。所述保护膜从所述保护片材上被形成。其他的一种情形是所述弹性波元件中还具备搭载多个所述弹性波元件的共用基 板。所述保护膜按照覆盖所述共用基板上所搭载的多个所述弹性波元件的方式形成。 优选所述X超过1.00。此时，以SiNx来表示保护膜的氮化硅膜时，1. 00 < X彡1. 15。若X > 1. 00，则弹 性波装置的初始特性之离散(Of 6 9 t )小于在X < 1. 00的情况下的离散。优选所述X不足1.00。此时，以SiNx来表示保护膜的氮化硅膜时，X < 1. 00。若X < 1. 00，则由湿度负载 所引起的弹性波装置的频率特性之变动量小于在X > 1. 00的情况下的变动量。优选所述X不足0.60。此时，由湿度负载所引起的频率特性之变动量和其标准偏差σ都成为优选状态。更优选所述X超过0. 2。此时，以SiNx来表示保护膜的氮化硅膜时，X > 0. 2。若X > 0. 2，则能够简单地形 成保护膜的氮化硅膜。优选所述X不足0. 60且超过0. 2。此时，综合考虑由湿度负载所引起的频率特性之变动量、其变动量之标准偏差σ、 初始特性的测量值之标准偏差，对于某种用途而言，成为优选状态。优选所述X为0。此时，能够使由湿度负载所引起的频率特性之变动量最小。根据本发明，通过将保护膜所使用的氮化硅膜采用富硅氮化硅膜，从而能够防止 保护膜的功能降低且使弹性波装置的特性稳定。
图1是弹性波装置的剖面图。(实施例1)图2是弹性波装置的剖面图。(实施例2)图3是弹性波装置的剖面图。(实施例3)图4是表示由湿度负载所引起的频率变动量与组成比之关系的图表。(实施例1)图5是表示由湿度负载所引起的频率变动量的σ与组成比之关系的图表。(实施 例1)图6是表示初始频率的离散与组成比之关系的图表。(实施例1)图7是弹性波装置的剖面图。(现有例)图中10-弹性波装置，IOa-电子部件，11-弹性波装置，12-基板，12a-下表面， 12b-侧面，15-保护膜，18-保护膜，20.21-IDT电极，30-弹性波装置，34-保护膜。
具体实施例方式以下，参照图1 图6对本发明的实施方式进行说明。
<实施例1>参照图1对实施例1的弹性波装置11进行说明。图1是实施例1的弹性波装置11的剖面图。如图1中所示，弹性波装置11在基板12的下表面12a具备梳齿状的IDT电极21、焊盘23、和弹性波元件，该弹性波元件形成有导电图案，该导电图案含有配线图案(未 图示)。弹性波装置11例如为弹性表面波装置(SAW器件)，就基板12而言使用LiTa03、 LiNbO3等压电基板，弹性波元件形成弹性表面波元件。在压电基板12的下表面12a整体上不仅包括IDT电极21并且由SiO2膜13覆盖。 该SiO2膜是为了调整温度特性而形成的。在SiO2膜13的外侧形成有保护膜15。由保护 膜15保护IDT电极21。在弹性波装置为弹性表面波装置(SAW器件)的情况下，能够通过 调整保护膜15的厚度而对频率特性进行调整。保护膜15是通过对基于等离子体CVD法等的成膜时的成膜条件进行调整而按照 富硅(* U 二 > U f )的方式所形成的氮化硅膜。通常所谓“氮化硅膜”是指与化学计量比Si3N4所对应而使Si和N的组成比为3 4 的膜，在将Si和N的组成比以ι X来表示时，即以SiNx来表示时实际上是x=4/3 —1.33 的膜。相对于此，弹性波装置11的保护膜15是富硅氮化硅膜，若与通常组成比的氮化硅 膜相比则其硅成分的比率相对大、氮成分的比率相对小。即，保护膜15按照与通常的成膜 条件下所形成的氮化硅膜(X—1.33)相比显然χ变小、例如XSl. 15的方式形成富硅氮化娃。与通常组成比的氮化硅膜相比，就保护膜15中所使用的富硅氮化硅膜而言，在湿 中气氛中的保护膜15的氧化会被抑制，且对透湿的抑制效果较高。由于对透湿的抑制效果 较高，因此对在保护膜15内部形成的IDT电极21等的因湿气所引起的变化之抑制效果较 高。另外，保护膜15自身的氧化会被抑制，保护膜功能的时效变化较小。在弹性波装置11 为弹性表面波装置(SAW器件)的情况下，由于保护膜15自身的氧化得以抑制，因此保护膜 15的声速变化较小且特性的时效变化也较小。因此，能够使弹性波装置11的特性稳定。<制作例 > 以下参照图4 图6对弹性波装置11的制作例进行说明。在压电基板上使金属膜图案化(一二 > ^ )而形成弹性表面波(SAW)滤波 器，就保护膜15而言通过将富硅氮化硅膜由等离子体CVD法在成膜温度150°C下进行形成。 制作氮和硅的组成比1 X是不同的膜，并进行了湿度负载试验。通过卢瑟福背散射分光 法(RBS ；Rutherford backscattering method)对元素的浓度进行测定而求出了氮和硅的 组成比1 X。对保护膜15的氮化硅膜的氮和硅的组成比为不同的样品，在湿度负载试验的前 后对频率进行了测量。湿度负载试验的条件是温度为85°C，相对湿度为85%。图4 图6中表示X彡0的测定结果。这些结果均为在成膜温度=150°C下测定 的值(换算值)。图4是表示由湿度负载所引起的频率特性之变动量(湿度负载试验前后的频率 特性之差)的图表。在图4中，横轴是将氮化硅膜的氮和硅之组成比设为1 X时的X，纵 轴是由湿度负载所引起的频率特性之变动量(湿度负载试验前后的频率特性之差)。图中“ ”表示‘由湿度负载所引起的变动量之平均值’。“□”表示‘(由湿度负载所引起的变动 量)+3σ。“Δ”表示‘(由湿度负载所引起的变动量)_3σ。σ为标准偏差。就SAW滤波器而言，虽然由于耐电力和温度、湿度等各种环境负载而其频率发生 变动，但作为根据即使施加其环境负载也能够满足作为滤波器的目标特性之变动量所导出 的值，优选频率特性之变动量的绝对值为3. 5MHz以下。将该条件，这里称为“耐环境负载条 件”。如从图4中所知，若X彡1. 15，则由湿度负载所引起的频率特性之变动量处 于-3. 5MHz +1. OOMHz范围内，且频率特性之变动量的绝对值成为3. 5MHz以下，因此满足 上述的耐环境负载条件。图5是表示由湿度负载所引起的频率特性之变动量的标准偏差σ的图表。在图 5中，与图4 一样其横轴为X，而纵轴是由湿度负载所引起的频率特性之变动量的标准偏差 σ。如从图5中所知，X越小则σ就越小。若X < 1. 00，则与X彡1. 00的情况相比 σ变 得小、且由湿度负载所引起的频率特性之变动量变得小，因此优选。而且，若X不足0. 60，则 由湿度负载所引起的频率特性之变动量和其标准偏差ο都成为更优选的状态。尤其，若乂 = 0，则σ能够成为最小且由湿度负载所引起的频率特性之变动量成为 最小，因此更优选。另外，当X = 0时，保护膜在广义上是氮化硅膜，而在狭义上是硅膜。图6是表示初始特性(湿度负载试验前的频率特性)之测定值的标准偏差σ的图 表。在图6中，与图4 一样其横轴为X，而纵轴为初始特性(湿度负载试验前的频率特性) 之测定值的标准偏差ο。如从图6中所知，X越大则σ就越小，并且初始特性的离散变小。 当X > 1.00时，初始特性的离散就小于在XS 1.00情况下的离散，因此优选。另外，当X >1.00时，ο大致恒定，并且不论X变动多少也对初始特性的离散都没有影响，因此制造 变得简单。另外，综合考虑由湿度负载所引起的频率特性之变动量、其变动量之标准偏差ο、 初始特性之测定值的标准偏差，对于某种用途而言，优选X不足0. 60且超过0. 2。另外，仅将成膜温度从150°C改变到220°C、260°C、29(rC而进行同样的试验，其结 果，越是成膜温度高于150°C，而频率变动量(标准偏差。)绝对值就越小。因此(a)若 X彡1. 15，则满足耐环境负载条件，所以优选；(b)若X < 1.00，则由湿度负载所引起的频率 特性之变动量变小，因此优选；(c)当X> 1.00时，因为初始特性的离散变小，所以优选。以 上这些情形不会改变。<实施例2>参照图2对实施例2的弹性波装置进行说明。图2是实施例2的弹性波装置10的剖面图。如图2中所示，弹性波装置10在基 板12的下表面12a具备IDT电极20和焊盘22、由金属膜等形成有未图示的配线图案的弹 性波元件。基板12的下表面12a隔着在IDT电极20的周围由绝缘材料形成的支承层14被 绝缘膜等片材16覆盖。在片材16的外侧形成有保护膜18。保护膜18从片材16上至基板12的侧面12b 为止以连续延伸的方式形成。即，在从圆晶状态的集合基板所分割的个片上使保护膜18成 膜。由该保护膜18密封弹性膜元件的IDT电极20。在保护膜18的外侧由焊锡等形成突起26。突起26经由在支承层14、片材16以及保护膜18所形成的贯通孔内所配置的柱状(e 7 )导体24与焊盘22电连接。保护膜18与实施例1 一样是以富硅的方式所形成的氮化硅膜。即，就保护膜18 而言，在将Si和N的组成比以1 X来表示时，例如成为X彡1. 15。与通常组成比的氮化硅膜相比，就保护膜18所使用的富硅氮化硅膜而言，在湿中 气氛中保护膜18的氧化会被抑制，且对透湿的抑制效果较高。由于对透湿的抑制效果较 高，因此对在保护膜18内部所形成的IDT电极20等的因湿气所引起的变化的抑制效果较 高。另外，保护膜18自身的氧化会被抑制，且保护膜功能的时效变化较小。因此，能够使 弹性波装置10的特性稳定。<实施例3>参照图3对实施例3的弹性波装置30进行说明。如图3的剖面图中所示，就实施例3的弹性波装置30而言，在共用基板40上通过 焊锡等导电构件36安装有电子部件10a。电子部件IOa由保护树脂32包围。例如，在环氧 等半硬化片材的保护树脂32中埋入电子部件10a。在保护树脂32的外表面整体上，形成富硅氮化硅膜作为保护膜34。保护膜34从 保护树脂32上至共用基板40的侧面41为止连续地延伸。在共用基板40上安装的电子部件IOa能够形成与实施例2的弹性波装置10大致 一样的结构，但电子部件IOa由保护膜34密封，因此在电子部件IOa的自身上不设置实施 例2的弹性波装置10那样的保护膜18也可。共用基板40是例如层叠有多个层的层叠基板，在一个主面上形成导电图案42和 抗蚀剂图案43，在另一个主面上形成外部电极46。在共用基板40的内部形成有按贯通各 层的方式使层间连接的层间连接导体44、和在层间所配置的内部配线图案45等。就弹性波装置30的保护膜34所使用的富硅氮化硅膜而言，与通常组成比的氮化 硅膜相比，在湿中气氛中的保护膜34的氧化会被抑制，且抑制透湿的效果较高。由于抑制 透湿的效果较高，因此对保护膜34内部的因湿气所引起的变化的抑制效果较高。另外，保 护膜34自身的氧化会被抑制，且保护膜功能的时效变化较小。因此，就保护膜34内部所配置的电子部件IOa等而言，由湿气所引起的变化的效 果抑制较高。<总结 > 如以上所说明，通过将弹性波装置的保护膜所使用的氮化硅膜采用富硅 氮化硅膜，由此能够防止保护膜的功能降低、并使弹性波装置的特性稳定。另外，本发明并不限于上述的实施方式，可以增加各种变形而进行实施。
权利要求
一种弹性波装置，其特征在于，具备弹性波元件，其在基板上形成有IDT电极；保护膜，其按照覆盖所述弹性波元件的方式形成，所述保护膜是以硅和氮为主要成分的氮化硅膜，在所述硅和所述氮的组成比以1∶X来表示时，所述X为1.15以下。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其特征在于，所述弹性波元件还具备在含有所述IDT电极的所述基板上所形成的SiO2膜， 所述保护膜从所述SiO2膜上被形成。
3.根据权利要求1所述的弹性波装置，其特征在于，所述弹性波元件还具备按照在所述IDT电极上形成空间的方式设置在所述基板上的 保护片材，所述保护膜从所述保护片材上被形成。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的弹性波装置，其特征在于， 还具备搭载多个所述弹性波元件的共用基板，所述保护膜按照覆盖所述共用基板上所搭载的多个所述弹性波元件的方式形成。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的弹性波装置，其特征在于， 所述X超过1.00。
6.根据权利要求1 4中任意一项所述的弹性波装置，其特征在于， 所述X不足1.00。
7.根据权利要求1 4中任意一项所述的弹性波装置，其特征在于， 所述X不足0. 60。
8.根据权利要求1 4中任意一项所述的弹性波装置，其特征在于， 所述X超过0.2。
9.根据权利要求1 4中任意一项所述的弹性波装置，其特征在于， 所述X不足0. 60且超过0.2。
10.根据权利要求1 4中任意一项所述的弹性波装置，其特征在于， 所述X为0。
全文摘要
本发明提供一种能够使特性稳定的且具备保护膜的弹性波装置。弹性波装置(11)具备(a)在基板(12)上形成有IDT电极(21)的弹性波元件；(b)按覆盖弹性波元件的方式所形成的保护膜(15)。保护膜(15)是以硅和氮为主要成分的氮化硅(SiNx)膜，在将硅和氮的组成比以1∶X来表示时X为1.15以下。
文档编号H03H9/145GK101868915SQ20088011724
公开日2010年10月20日 申请日期2008年10月28日 优先权日2007年11月28日
发明者早川德洋, 西野太郎, 高井努 申请人:株式会社村田制作所