DE10112596A1 - Verfahren zum Herstellen von Oberflächenwellenvorrichtungen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von OberflächenwellenvorrichtungenInfo
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Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenwellenvorrichtung, die ein erstes und ein zweites Oberflächenwellenelement umfaßt, die auf einem einzigen, gemeinsamen Substrat aufgebracht sind, und die Interdigitalwandler mit unterschiedlichen Dicken aufweisen, umfaßt folgende Schritte: Bilden einer ersten leitfähigen Schicht auf der gesamten Oberfläche eines piezoelektrischen Substrates, Aufbringen eines ersten Resistes auf der gesamten Oberfläche der ersten leitfähigen Schicht und Strukturieren des ersten Resistes, Trockenätzen der ersten leitfähigen Schicht unter Verwendung des strukturierten ersten Resistes, um auf dem piezoelektrischen Substrat IDT-Elektroden eines ersten Oberflächenwellenelements, eine Kurzschlußverdrahtungselektrode zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen kammartigen Elektroden der IDT-Elektroden und eine leitfähige Schicht zu bilden, die in einer Region vorgesehen ist, die einen Bereich umfaßt, in dem das zweite Oberflächenwellenelement hergestellt wird, Entfernen der leitfähigen Schicht durch Trockenätzen, die in der Region vorgesehen ist, die den gesamten Bereich umfaßt, in dem das zweite Oberflächenwellenelement hergestellt ist, Aufbringen eines zweiten Resistes auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates und Erwärmen des zweiten Resistes, Strukturieren des ersten Resistes an einer Stelle der Elektroden des zweiten Oberflächenwellenelements, Bilden einer zweiten leitfähigen Schicht mit einer Dicke, die sich von der ...
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum
Herstellen von Oberflächenwellenvorrichtungen, die durch
Bilden einer Mehrzahl von Oberflächenwellenelementen aufge
baut werden, die Elektrodenschichten mit unterschiedlichen
Dicken auf dem gleichen piezoelektrischen Substrat aufwei
sen, und bezieht sich z. B. auf ein Verfahren zum Herstel
len von Oberflächenwellenvorrichtungen, bei denen eine
Mehrzahl von Oberflächenwellenfilterelementen mit unter
schiedlichen Bändern auf dem piezoelektrischen Substrat an
geordnet sind.
In jüngerer Zeit wurden bei mobilen Kommunikationsvorrich
tungen, wie z. B. Mobiltelefonen, die Vorrichtungen, die
Mehrbandübertragungen unterstützen, überdacht, um eine
Hochleistung zu erreichen. Zusätzlich werden die Übertra
gungsfrequenzen der Mobiltelefone höher.
Deshalb benötigt ein Mobiltelefon, das bei einem 800 MHz-
Band funktioniert, genauso wie ein Mobiltelefon mit einem
1,5 GHz-Frequenzband oder einem höheren. Frequenzband, HF-
Bandpaßfilter, wobei jedes Filter den zwei unterschiedli
chen Frequenzbändern entspricht.
Um eine Miniaturisierung und ein niedriges Gesamtgewicht
einer Anschlußvorrichtung, wie z. B. dieser Art von Mobil
telefonen, zu erreichen, muß eine Miniaturisierung der dar
in angebrachten Komponenten erreicht werden. Da die Kompo
nenten jedoch nicht beliebig klein sein können, ist es sehr
erwünscht, daß eine einzige Komponente die Funktion der
zwei HF-Bandpaßfilter durchführt.
In der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentli
chung Nr. 10-190390 ist ein Verfahren zum Herstellen einer
Oberflächenwellenvorrichtung offenbart, bei der eine Mehr
zahl von Oberflächenwellenfilterelementen auf dem gleichen
piezoelektrischen Substrat angeordnet ist.
Fig. 10A bis 10E sind Schnittansichten des Verfahrens zum
Herstellen der Oberflächenwellenvorrichtung gemäß der oben
beschriebenen verwandten Technik. Bei dem Verfahren, das
bei dieser verwandten Technik beschrieben wird, wird eine
leitfähige Schicht 104 auf einem piezoelektrischen Substrat
103 gebildet, dann wird ein Resist entlang der gesamten
Oberfläche der leitfähigen Schicht 104 gebildet. Das Struk
turieren des Resistes wird durchgeführt, um eine Re
sistschicht 105 (Fig. 10A) zu bilden. Trockenätzen bildet
Elektroden 101a eines ersten Oberflächenwellenelements
(Fig. 105). Danach bilden Aufbringung des Resistes und
Strukturieren des Resistes eine Resistschicht 106' bei ei
nem Abschnitt, bei dem ein zweites Oberflächenwellenelement
vorgesehen ist. In diesem Fall wird ein Abschnitt, in dem
das erste Oberflächenwellenelement vorgesehen ist, mit ei
ner Resistschicht 106 (Fig. 10C) beschichtet. Ferner wird,
wie in den Fig. 10D und 10E gezeigt ist, eine leitfähige
Schicht 107 ganz gebildet, dann wird ein Abheben bezüglich
der Resistschichten 106 und 106 durchgeführt, und die
leitfähige Schicht 107 wird darauf laminiert, um Elektroden
102a des zweiten Oberflächenwellenelements zu bilden.
Gemäß diesem Verfahren werden die Elektroden des zweiten
Elektronikkomponentenelements in einem Zustand durch Photo
lithographie oder Ätzen gebildet, in dem die Elektroden des
ersten Elektronikkomponentenelements durch das Resist ge
schützt werden. Folglich wird, wenn die Elektroden des er
sten und zweiten Elektronikkomponentenelements gebildet
werden, keine hohe Genauigkeit benötigt. Deshalb kann, wenn
dieses Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenwellenvor
richtung verwendet wird, obwohl die Breite der Elektroden
finger nur ca. 1 µm beträgt, der Effizienzanteil des Her
stellens der Vorrichtung erhöht werden.
Bei dem Verfahren, das in der verwandten Technik beschrie
ben ist, wird jedoch Trockenätzen, das durchgeführt wird,
wenn die Elektroden 101a eines ersten Oberflächenwellenele
ments anfänglich gebildet werden, auch bei einer Region
durchgeführt, wo ein zweites Oberflächenwellenelement auf
einem piezoelektrischen Substrat 103 aufgebaut wird. Das
bedeutet, daß eine Region, die in Fig. 10B durch einen
Pfeil A angezeigt ist, ebenfalls dem Trockenätzen unterzo
gen wird.
Wenn Trockenätzen in einem Fall durchgeführt wird, in dem
ein Elektrodenfingerabstand wegen Mikroladephänomenen ca.
1 µm oder weniger ist, ist ein Mikrozwischenraumabschnitt
allgemein das Letzte, was geätzt werden soll. Bei dem Troc
kenätzen folgt nach dem Ätzen der Elektroden allgemein ein
Überätzen.
Deshalb wird, wenn die Elektroden 101a des ersten Oberflä
chenwellenelements gebildet werden, bei der Region, die
durch den Pfeil A angezeigt wird, das Ätzen eher beendet.
Folglich dauert es länger, bis die Oberfläche des piezo
elektrischen Substrats der Region, die durch den Pfeil A
angezeigt wird, dem Plasma, wie z. B. F, ausgesetzt wird,
das benutzt wird, wenn Trockenätzen durchgeführt wird, das
Überätzen umfaßt. Da die Oberfläche des Substrates, das
durch den Pfeil A angezeigt wird, dem Plasma eine ver
gleichsweise längere Zeit ausgesetzt wird, gibt es ein Pro
blem, daß der Einfügungsverlust des zweiten Oberflächenwel
lenelements verschlechtert wird und ein Stehwellenverhält
nis(VSWR = voltage standing wave ratio) erhöht wird.
Ferner wird, da die Region, die durch den Pfeil A angezeigt
ist, auch geätzt wird, der Bereich der geätzten Region er
höht. Folglich gibt es, wenn eine Mehrzahl von Oberflächen
wellenvorrichtungen aus einem piezoelektrischen Muttersub
strat aufgebaut wird, ein Problem, das eine Abweichung der
Charakteristik der Oberflächenwellenvorrichtung in dem pie
zoelektrischen Muttersubstrat zunimmt.
Zusätzlich entsteht, wenn das Herstellungsverfahren gemäß
der oben beschriebenen verwandten Technik auf ein Verfahren
zum Herstellen der Oberflächenwellenvorrichtung angewendet
wird, die ein piezoelektrisches Substrat mit Pyroelektrizi
tät verwendet, das folgende Problem.
Das bedeutet allgemein, daß, wenn das Resist aufgebracht
wird, das Resist oft erwärmt wird, um eine Adhäsion und ei
ne Beständigkeit der Resiststruktur gegen das Plasma zu
verbessern. Wenn jedoch das piezoelektrische Substrat mit
der Pyroelektrizität verwendet wird, entsteht wegen der
Temperaturänderung während des Erwärmens des Resistes ein
Spannungsabfall zwischen einem Paar von kammförmigen Elek
troden, die die IDT(Interdigitalwandler)-Elektroden des er
sten Oberflächenwellenelements bilden, was zu einer Entla
dung führt. Diese Entladung erzeugt manchmal pyroelektri
sche Zerstörung bei den Elektroden. Obwohl die Entladung zu
klein ist, um die pyroelektrische Zerstörung hervorzurufen,
wird das Resist manchmal zerbrochen, was einen Kurzschluß
bei den IDT-Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements
nach dem Abhebeprozeß zu dem Bilden der Elektroden des
Oberflächenwellenelements verursacht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren
zum Herstellen von Oberflächenwellenvorrichtungen mit ver
besserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren zum Herstellen von Ober
flächenwellenvorrichtungen gemäß den Ansprüchen 1, 6 und 10
gelöst.
Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, schaffen
bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenwellenvor
richtung, bei dem, auch wenn ein pyroelektrisches Substrat
verwendet wird, um eine Mehrzahl von Oberflächenwellenele
menten durch Bilden von Elektroden mit unterschiedlichen
Dicken auf dem gleichen piezoelektrischen Substrat zu bil
den, verhindert wird, daß Kurzschlüsse oder andere Fehler
auftreten, daß eine Verschlechterung des piezoelektrischen
Substrats in einem Elektrodenbereich des aufeinanderfolgend
gebildeten Oberflächenwellenelements auftritt, und daß eine
Verschlechterung des Einfügungsverlustes und eine Ver
schlechterung der VSWR-Charakteristika auftreten.
Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen ei
ner Oberflächenwellenvorrichtung, die erste und zweite
Oberflächenwellenelemente mit unterschiedlichen Elektroden
schichtdicken auf einem piezoelektrischen Substrat auf
weist, die Schritte des Bereitstellens eines piezoelektri
schen Substrates, des Bildens einer ersten leitfähigen
Schicht auf einer Gesamtoberfläche des piezoelektrischen
Substrates, des Aufbringens eines ersten Resistes auf die
gesamte Oberfläche der ersten leitfähigen Schicht, des
Durchführens von Strukturieren und Trockenätzen auf dem er
sten Resist, um auf dem piezoelektrischen Substrat IDT-
Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements, eine Kurz
schlußverdrahtungselektrode zum Bilden einer elektrischen
Verbindung zwischen kammförmigen Elektroden der IDT-
Elektroden, und eine leitfähige Schicht zu bilden, die in
einer Region vorgesehen ist, die den gesamten Bereich um
faßt, in dem das zweite Oberflächenwellenelement aufgebaut
wird, des Durchführens von Naßätzen, um die leitfähige
Schicht zu entfernen, die in der Region vorgesehen ist, die
den Gesamtbereich umfaßt, in dem das zweite Oberflächenwel
lenelement aufgebaut wird, des Aufbringens eines zweiten
Resistes auf die gesamte Oberfläche des piezoelektrischen
Substrates und des Erwärmens des Substrates, des Entfernens
des zweiten Resistes an einer Stelle, an der sich die Elek
troden des zweiten Oberflächenwellenelements befinden, des
Bildens einer zweiten leitfähigen Schicht mit der gleichen
Schichtdichte wie die Elektrodenschichtdichte des zweiten
Oberflächenwellenelements, des Abhebens des zweiten Resi
stes und der zweiten leitfähigen Schicht, die auf das zwei
te Resist aufgebracht wurde, des Bildens der Elektroden des
zweiten Oberflächenwellenelements, während die Elektroden
des ersten Oberflächenwellenelements freiliegen, und des
Abtrennens der Kurzschlußverdrahtungselektrode in der er
sten Oberflächenwellenvorrichtung.
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer
Oberflächenwellenvorrichtung, die erste und zweite Oberflä
chenwellenelemente mit unterschiedlichen Elektrodenschicht
dicken auf einem piezoelektrischen Substrat umfaßt, wobei
das Verfahren die Schritte des Bereitstellens eines piezo
elektrischen Substrates, des Aufbringens eines ersten Resi
stes auf eine Gesamtoberfläche des piezoelektrischen Sub
strates, des Entfernens des ersten Resistes in einem Be
reich, in dem Elektroden des ersten Oberflächenwellenele
ments gebildet werden sollen und in einem Bereich, in dem
eine Verdrahtungselektrode zu dem Kurzschließen zwischen
den kammförmigen Elektroden der IDT-Elektroden des ersten
Oberflächenwellenelements gebildet werden soll, des Bildens
einer ersten leitfähigen Schicht mit im wesentlichen der
gleichen Schichtdicke wie die Elektrodenschichtdicke des
ersten Oberflächenwellenelements, des Abhebens des ersten
Resistes und der ersten leitfähigen Schicht, die auf dem
ersten Resist aufgebracht ist, des Bildens der Elektroden
des ersten Oberflächenwellenelements und der Verdrahtungse
lektrode, des Aufbringens eines zweiten Resistes auf die
Gesamtoberfläche des piezoelektrischen Substrates und des
Erwärmens des Substrates, des Entfernens des zweiten Resi
stes in einem Bereich, in dem die Elektroden des zweiten
Oberflächenwellenelements gebildet werden, des Aufbringens
einer zweiten leitfähigen Schicht mit im wesentlichen der
gleichen Schichtdicke wie die Elektrodenschichtdicke des
zweiten Oberflächenwellenelements, des Abhebens des zweiten
Resistes und der zweiten leitfähigen Schicht, die auf das
zweite Resist aufgebracht wurde, des Bildens der Elektroden
des zweiten Oberflächenwellenelements, und des Abtrennens
der Kurzschlußverdrahtungselektrode bei dem ersten Oberflä
chenwellenelement umfaßt.
Ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer
Oberflächenwellenvorrichtung, die erste und zweite Oberflä
chenwellenelemente mit unterschiedlichen Elektrodenschicht
dicken auf einem piezoelektrischen Substrat umfaßt, wobei
das Verfahren die Schritte des Bereitstellens eines piezo
elektrischen Substrates, des Aufbringens eines ersten Resi
stes auf eine Gesamtoberfläche des piezoelektrischen Sub
strates, des Entfernens des ersten Resistes in einem Be
reich, in dem Elektroden das erste und zweite Oberflächen
wellenelement gebildet werden soll, des Bildens einer er
sten leitfähigen Schicht mit im wesentlichen der gleichen
Schichtdicke wie die Elektrodenschichtdicke des zweiten
Oberflächenwellenelements, des Aufbringens eines zweiten
Resistes, des Entfernens des zweiten Resistes in einem Be
reich, in dem zumindest die Elektroden des ersten Oberflä
chenwellenelements gebildet werden, mit Ausnahme eines Be
reiches, in dem das zweite Oberflächenwellenelement aufge
baut wird, des Aufbringens einer zweiten leitfähigen
Schicht mit im wesentlichen der gleichen Schichtdichte wie
die Elektrodenschichtdicke des ersten Oberflächenwellenele
ments, und des Abhebens des ersten Resistes, des zweiten
Resistes und der leitfähigen Schichten, die gleichzeitig
darauf laminiert wurden, umfaßt.
Es wird bevorzugt, daß ein Negativ-Typ-Resist bzw. negati
ves Resist bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung als das erste Resist verwendet
wird.
Bei einer anderen Modifizierung des dritten bevorzugten
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird ein
Positiv-Typ-Resist bzw. positives Resist vorzugsweise als
das erste Resist und das negative Resist als das zweite Re
sist verwendet. Bei dem Abhebeprozeß wird die Trennflüssig
keit zum Trennen des ersten und zweiten Resistes geteilt.
Bei Herstellungsverfahren der Oberflächenwellenvorrichtun
gen gemäß verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung wird, wenn ein erstes und zwei
tes Oberflächenwellenelement mit unterschiedlichen Elektro
denschichtdicken auf einem gemeinsamen piezoelektrischen
Substrat gebildet werden, eine Kurzschlußverdrahtungselek
trode zum elektrischen Verbinden zwischen Ein
gangs/Ausgangsanschlüssen der IDT-Elektroden und Erdungsan
schlüssen gebildet, während die IDT-Elektroden des ersten
Oberflächenwellenelements gebildet werden. Nachdem die IDT-
Elektroden des zweiten Oberflächenwellenfilterelements ge
bildet sind, wird die Kurzschlußverdrahtungselektrode abge
trennt. Dadurch wird, obwohl das zweite Resist aufgebracht
wird, und Adhäsion und Beständigkeit des zweiten Resistes
gegen Wärme aufgrund von Erwärmen ansteigen, der Kurzschluß
bei den IDT-Elektroden des ersten Oberflächenwellenfil
terelements positiv verhindert.
Deshalb können, während Fehler der IDT-Elektroden des er
sten Oberflächenwellenfilterelements verhindert werden, die
Elektroden des zweiten Oberflächenwellenfilters mit hoher
Genauigkeit gebildet werden.
Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung wird, wenn während der Bildung der IDT-
Elektroden des ersten Oberflächenwellenfilterelements Troc
kenätzen durchgeführt wird, ein piezoelektrischer Substra
tabschnitt, in dem das zweite Oberflächenwellenfilterele
ment gebildet wird, durch das erste Resist geschützt. Nach
dem Trockenätzen wird eine leitfähige Schicht, die in einer
Region vorgesehen ist, die den Abschnitt umfaßt, in dem das
zweite Oberflächenwellenelement gebildet wird, unter Ver
wendung eines Naßätzverfahrens entfernt. Folglich kann ver
hindert werden, daß der Bereich, in dem das zweite Oberflä
chenwellenfilterelement des piezoelektrischen Substrates
gebildet wird, einem Plasma, wie z. B. F, unterzogen wird,
das bei dem Trockenätzen verwendet wird. Dies ermöglicht,
daß eine Verschlechterung des Einfügungsverlustes und des
VSWR des zweiten Oberflächenwellenfilterelements zuverläs
sig und positiv verhindert wird.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten und dem
dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung werden, wenn das erste und zweite Oberflächenwel
lenelement mit unterschiedlichen Elektrodenschichtdicken
auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet werden, die
Bildung der Elektroden des ersten Oberflächenwellenfil
terelements unter Verwendung des Abhebeverfahrens durchge
führt und die Region, in dem das zweite Oberflächenwellen
filterelement gebildet wird, wird durch das Resist ge
schützt. Dadurch wird, verglichen mit dem herkömmlichen
Verfahren, bei dem das erste Oberflächenwellenfilterelement
unter Verwendung des Trockenätzverfahrens gebildet wird,
eine Verschlechterung des Einfügungsverlustes und des VSWR
des zweiten Oberflächenwellenfilterelements zuverlässig
verhindert.
Ferner kann gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung die Erwärmungstemperatur
des Resistes sehr niedrig sein, was das Auftreten von pyro
elektrischer Zerstörung verhindert, da kein Bedarf besteht,
die Genauigkeit während des zweiten Photolithographiepro
zesses zu erhöhen. Dadurch kann, weil eine Bildung der
Kurzschlußverdrahtungselektrode und ein Abtrennungsprozeß
nicht benötigt werden, eine Vereinfachung der Herstellungs
prozesse erreicht werden.
Zusätzlich kann, weil das Abheben gleichzeitig während des
letzten Prozesses durchgeführt wird, bei dem die Elektroden
des ersten und zweiten Oberflächenwellenfilterelements ge
bildet werden, eine Vereinfachung der Prozesse erreicht
werden.
Durch Bewirken von unterschiedlichen Polaritäten der ersten
und zweiten Resiste kann, wenn das Strukturieren bei dem
zweiten Resist durchgeführt wird, eine Verformung des er
sten Resistes verhindert werden. Dadurch wird die Elektro
dengenauigkeit des ersten Oberflächenwellenfilterelements
erhöht.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A bis 1F Schnittansichten eines Herstellungsverfah
rens gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A bis 2D Draufsichten jedes Schrittes des Herstel
lungsverfahrens gemäß dem ersten bevorzugten Aus
führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Graph der Einfügungsverlust-Frequenz
charakteristik eines zweiten Oberflächenwellen
filterelements einer Oberflächenwellenvorrich
tung, die gemäß einem herkömmlichen Verfahren er
halten wurde;
Fig. 4 ein Graph der VSWR-Charakteristik des zweiten
Wellenfilterelements der Oberflächenwellenvor
richtung, die unter Verwendung des herkömmlichen
Verfahrens erhalten wurde;
Fig. 5 ein Graph der Einfügungsverlust-
Frequenzcharakteristika des zweiten Oberflächen
wellenfilterelements der Oberflächenwellenvor
richtung gemäß dem ersten bevorzugte Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Graph der VSWR-Charakteristik des Oberflä
chenwellenfilterelements der Oberflächenwellen
vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7A bis 7F schematische Schnittansichten, wobei jede
das Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten be
vorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten
Form eines Resistes bei dem zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel bei einem Fall, bei dem das
Resist gebildet wird;
Fig. 9 A bis 9E schematische Schnittansichten des Herstel
lungsverfahrens gemäß dem dritten bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
und
Fig. 10A bis 10F Schnittansichten des Herstellungsverfah
rens der herkömmlichen Oberflächenwellenvorrich
tung.
Fig. 1A bis 1F sind jeweils Schnittansichten eines Verfah
rens zum Herstellen einer Oberflächenwellenvorrichtung ge
mäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
die Oberflächenwellenvorrichtung, die schematisch in einer
Schnittansicht in Fig. 1F dargestellt ist, hergestellt. Wie
Fig. 1F zeigt, umfaßt bei dieser Oberflächenwellenvorrich
tung ein Oberflächenwellenfilterelement 1 Elektroden 1a und
ein zweites Oberflächenwellenfilterelement 2 umfaßt Elek
troden 2a, wobei die Oberflächenwellenelemente 1 und 2, die
die Elektroden 1a und 2a umfassen, die auf einem gemeinsa
men piezoelektrischen Substrat 3 angeordnet sind.
Die Oberflächenwellenfilterelemente 1 und 2, die in Fig. 1
schematisch dargestellt sind, haben vorzugsweise im wesent
lichen flache Formen, wie Fig. 2D zeigt. Das heißt daß die
IDT-Elektroden 1a und Reflektoren 1c und 1d, die sich an
beiden Enden der Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenwel
le der IDT-Elektroden 1a befinden, auf dem piezoelektri
schen Substrat 3 angeordnet sind, und dadurch das erste
Oberflächenwellenfilterelement 1 definieren. Die IDT-
Elektroden 2a und Reflektoren 2c und 2d, die sich an beiden
Enden der Ausbreitungsrichtung einer Oberflächenwelle der
IDT-Elektrode 2a befinden, sind auf dem piezoelektrischen
Substrat 3 angeordnet, und definieren so das zweite Ober
flächenfilterelement.
Die Dicke jeder der IDT-Elektroden 1a ist vorzugsweise dic
ker als die jeder der IDT-Elektroden 2a.
Die IDT-Elektroden 1a und 2a umfassen ein Paar von kammför
migen Elektroden, die Elektrodenfinger aufweisen, die ge
genseitig ineinander greifen. Eine Verdrahtungselektrode 1b
ist in dem Oberflächenwellenfilterelement 1 angeordnet. In
Fig. 2D ist die Verdrahtungselektrode 1b abgetrennt. Bei
einem Zustand, der in Fig. 2C gezeigt wird, ist die Ver
drahtungselektrode 1b wie unten beschrieben elektrisch mit
beiden kammförmigen Elektroden der IDT-Elektroden 1a und
den Reflektoren verbunden.
Zu Beginn wird, wie Fig. 1a zeigt, eine leitfähige Schicht
4 mit im wesentlichen der gleichen Schichtdicke wie die je
der der IDT-Elektroden 1a des ersten Oberflächenwellenfil
terelements 1 auf der Gesamtoberfläche des piezoelektri
schen Substrates 3 gebildet. Das piezoelektrische Substrat
3 kann aus einem piezoelektrischen Einkristall, wie z. B.
LiTaO3, LiNbO3, Kristall, Lithiumtetraborat oder Langasit
aufgebaut sein oder aus einer piezoelektrischen Keramik,
wie z. B. Keramiken der Bleizirkoniumtitanatserien.
Alternativ kann das piezoelektrische Substrat 3 durch Bil
den einer piezoelektrischen Dünnschicht, wie z. B. ZnO, auf
einem Isolierungssubstrat, das aus einem isolierenden Mate
rial, wie z. B. Aluminiumoxid oder einem anderen geeigneten
Material besteht, aufgebaut werden.
Die leitfähige Schicht 4 kann unter Verwendung eines leit
fähigen Materials, wie z. B. Al, aufgebaut werden. Um die
leitfähige Schicht 4 zu bilden, kann ein geeignetes Verfah
ren, wie z. B. Verdunsten, Zerstäuben bzw. Sputtern oder
Plattieren verwendet werden.
Als nächstes wird eine positive erste Photoresistschicht
auf der Gesamtoberfläche der leitfähigen Schicht 4 gebil
det. Die erste Photoresistschicht wird unter Verwendung ei
ner Maske mit einem Abschirmabschnitt, cer der Form jeder
der IDT-Elektroden 1a des ersten Oberflächenwellenfil
terelements und der gesamten Region des zweiten Oberflä
chenwellenfilterelements 2 entspricht, freigelegt, die ei
nen Abschnitt umfaßt, in dem alle Elektroden gebildet wer
den, die die Reflektoren des zweiten Oberflächenwellenfil
terelements 2 umfassen. Danach wird der freigelegte Resi
stabschnitt entfernt.
Folglich kann, wie in Fig. 1A dargestellt ist, das Resist 5
mit Strukturierung erhalten werden. Wie aus Fig. 1A hervor
geht, wird das Strukturieren so durchgeführt, daß das Re
sist eine Form aufweist, die einem Teil entspricht, in dem
die IDT-Elektroden 1a des Oberflächenwellenfilterelements 1
(siehe Fig. 1F) und die Verdrahtungselektrode 1b gebildet
werden und daß das Resist 5 in einem Bereich bleibt, der
die gesamte Region mit den Elektroden des Wellenfilterele
ments 2 umfaßt, die darauf gebildet sind, wie im rechten
Teil von Fig. 1A gezeigt ist.
Als nächstes wird Ätzen unter Verwendung eines Ätzmittels
durchgeführt, das die leitfähige Schicht 4 entfernen kann,
ohne das Resist 5 zu beeinflussen. Danach führt das Entfer
nen des Resistes 5 zur Bildung der IDT-Elektroden 1a, der
Verdrahtungselektrode 1b und der leitfähigen Schicht 2b,
wie in Fig. 1B dargestellt. Fig. 2A zeigt eine Planansicht
dieses Zustandes.
Wie aus den Fig. 1B und 2A hervor geht, werden nach dem
obigen Prozeß die IDT-Elektroden 1a des ersten Oberflächen
wellenfilterelements 1, die Reflektoren 1c und 1d und die
Verdrahtungselektrode 1b gebildet. Die leitfähige Schicht
2b wird auf der gesamten Region des Oberflächenwellenfil
terelements 2 gebildet, die eine Region umfaßt, in der die
Elektroden derselben gebildet werden. Das Ätzen kann mit
tels Trockenätzen unter Verwendung des Plasmas, wie z. B. F
oder Cl, oder eines anderen geeigneten Materials durchge
führt werden.
Wenn das Ätzen durchgeführt wird, wird eine Region, in der
die Elektroden des zweiten Oberflächenwellenfilterelements
des piezoelektrischen Substrates 3 gebildet werden, mit der
leitfähigen Schicht 2b beschichtet. Folglich ist es unwahr
scheinlich, daß der Abschnitt der oberen Oberfläche des
piezoelektrischen Substrates 3, das mit der leitfähigen
Schicht 2b beschichtet ist, beschädigt wird, wenn das Troc
kenätzen durchgeführt wird.
Als nächstes wird ein positives Photoresist auf der Gesam
toberfläche des piezoelektrischen Substrates 3 aufgebracht.
Auf der Seite, auf der das zweite Oberflächenwellenfil
terelement 2 hergestellt wird, wird eine Maske, in der eine
Region entsprechend der leitfähigen Schicht 2b als eine
Öffnung gesetzt wird, auf dem Resist laminiert und freige
legt. Der freiliegende Resistabschnitt wird entfernt, au
ßerdem wird die leitfähige Schicht 2b durch Naßätzen ent
fernt. Zusätzlich kann durch die Entfernung des übrigge
bliebenen Resistes die leitfähige Schicht 2b wie in Fig. 1C
gezeigt entfernt werden. Da wie oben beschrieben die Ent
fernung der leitfähigen Schicht 2b unter Verwendung des
Naßätzens durchgeführt wird, wird die obere Oberfläche des
piezoelektrischen Substrates 3 in der Region, in der die
leitfähige Schicht 2b gebildet wird, kaum beschädigt. Fig.
2B zeigt eine Planansicht dieses Zustandes.
Als nächstes wird das positive zweite Photoresist auf die
gesamte Oberfläche des piezoelektrischen Substrates 3 auf
gebracht. Auf der Seite, auf der das zweite Oberflächenwel
lenfilterelement 2 hergestellt wird, wird eine Maske, in
der Elektroden-gebildete Komponenten, wie z. B. die IDT-
Elektroden oder die Reflektoren ein Öffnungsteil sind, auf
dem Photoresist laminiert und freigelegt. Bei dieser Stufe
werden Adhäsion und Beständigkeit des Photoresistes gegen
über Wärme stark erhöht.
Da die Verdrahtungselektrode 1b ein Paar von kammförmigen
Elektroden der IDT-Elektroden 1a kurzschließt, tritt zwi
schen den kammförmigen Elektroden der IDT-Elektroden keine
Entladung auf. Folglich wird ein Schaden an den IDT-
Elektroden 1a und dem Resist verhindert.
Insbesondere ist die Verdrahtungselektrode 1b mit Ein
gangs/Ausgangsanschlußflächen 13 und 14 und dem Reflektor
1d verbunden. Jede der Eingangs/Ausgangsanschlußflächen 13
und 14 ist elektrisch mit den entsprechenden kammförmigen
Elektroden der IDT-Elektroden 1a verbunden.
Danach wird der freiliegende Resistabschnitt entfernt, wo
durch, wie Fig. 1D zeigt, ein zweites Photoresist 6 mit
Strukturierung erhalten werden kann. Wie aus Fig. 1D her
vorgeht, werden auf der Seite des ersten Oberflächenwellen
filterelements 1 die IDT-Elektroden 1a, die Verdrahtungse
lektrode 1b und andere Elemente beschichtet und durch das
Photoresist 6 mit Strukturierung geschützt. Auf der Seite
des zweiten Oberflächenwellenfilterelements wird das Photo
resist 6 mit Strukturierung gebildet mit Ausnahme des Ab
schnittes mit den IDT-Elektroden 2a des zweiten Oberflä
chenwellenfilterelements, die darauf gebildet ist.
Danach wird, wie Fig. 15 zeigt, eine leitfähige Schicht
bzw. Film 7 auf der gesamten Oberfläche des Photoresistes 6
laminiert, die vorzugsweise im wesentlichen die gleiche
Schichtdicke wie jede der IDT-Elektroden 2a des zweiten
Oberflächenwellenfilterelements 2 aufweist.
Als nächstes wird die leitfähige Schicht 7, die auf dem
Photoresist 6 angeordnet ist, mittels Abheben entlang des
Photoresistes 6 entfernt. Dieser Zustand wird in einer
Planansicht in Fig. 2C gezeigt.
Wie oben beschrieben werden auf der Seite des zweiten Ober
flächenwellenfilterelements 2 die IDT-Elektroden 2a, die
Reflektoren 2c und 2d und die Ein
gangs/Ausgangsanschlußflächen 23 und 24 gebildet.
Als nächstes wird, wie in Fig. 2D gezeigt, die Verdrah
tungselektrode 1b bei einem Abschnitt abgetrennt, der durch
einen Pfeil B angezeigt ist. Dadurch kann die Oberflächen
wellenfiltervorrichtung gemäß dem vorliegenden bevorzugten
Ausführungsbeispiel erhalten werden, was schematisch in der
Schnittansicht aus Fig. 1F gezeigt ist sowie in der Planan
sicht aus Fig. 2B.
Die Verdrahtungselektrode 1b kann unter Verwendung des Pho
toresistes mittels eines Photolithographieätzverfahrens
oder mittels eines Laserverfahrens oder einem anderen ge
eigneten Verfahren abgetrennt werden.
Wie oben beschrieben sind das erste und zweite Oberflächen
wellenelement 1 und 2, die IDT-Elektroden mit jeweils un
terschiedlichen Dicken umfassen, auf dem gleichen piezo
elektrischen Substrat 3 angeordnet.
Ferner wird bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem vorlie
genden bevorzugten Ausführungsbeispiel, wenn die Elektroden
1a des ersten Oberflächenwellenfilterelements 1 gebildet
werden, das Trockenätzen vorzugsweise unter Verwendung des
Plasmas durchgeführt. Während dieses Prozesses wird die Re
gion, in der das zweite Oberflächenwellenfilterelement ge
bildet wird, mit der leitfähigen Schicht 2b beschichtet, so
daß es geschützt ist. Folglich tritt kaum eine Verschlech
terung des piezoelektrischen Substrates auf.
Zusätzlich werden beim Bilden des ersten und zweiten Ober
flächenwellenfilters 1 und 2 anfänglich die IDT-Elektroden
1a des ersten Oberflächenwellenfilterelements gebildet.
Durch die Verdrahtungselektrode 1b werden ein Paar von
kammförmigen Elektroden und die Reflektoren der IDT-
Elektroden 1a elektrisch miteinander verbunden und kurzge
schlossen. Deshalb werden, obwohl Adhäsion und Beständig
keit gegen Wärme wegen des Erwärmens oder anderen Konditio
nen erhöht werden, da kaum Entladen auftritt, Abtrennen
oder Kurzschluß oder andere Fehler der IDT-Elektroden 1a
zuverlässig verhindert.
Wie oben beschrieben wird die Oberflächenwellenvorrichtung
durch Bilden der Oberflächenwellenfilterelemente 1 und 2
mit bestimmten Abmessungen (z. B. 1,5 mm × 2,1 mm × 0,35 mm
= 1,10 mm3) auf dem piezoelektrischen Substrat 3 erhalten.
Die Amplitudencharakteristik und die Reflexionscharakteri
stik des zweiten Oberflächenwellenfilterelements werden ge
messen. Zum Vergleich werden bei der Oberflächenwellenvor
richtung, die unter Verwendung des oben beschriebenen her
kömmlichen Verfahrens erhalten wird, die Amplitudencharak
teristik und die Reflexionscharakteristik des zweiten Ober
flächenwellenfilterelements gemessen. Die Ergebnisse sind
in Fig. 3 und Fig. 6 dargestellt. Die gestrichelten Linien
in Fig. 3 und Fig. 5 stellen Charakteristika dar, die ent
sprechend der Skala auf der rechten Seite der vertikalen
Achse in Fig. 3 vergrößert sind. In Fig. 4 und Fig. 6 stel
len die durchgezogenen Linien Charakteristika des Eingang
stors dar und die gestrichelten Linien stellen Charakteri
stika des Ausgangstors dar.
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen die Amplitudencharakteristik und
die Reflexionscharakteristik des zweiten Oberflächenwellen
filterelements der Oberflächenwellenvorrichtung, die unter
Verwendung des herkömmlichen Verfahrens erhalten wurde, wo
bei die Vorrichtung, die zum Vergleich vorgesehen ist. Fig.
5 und Fig. 6 zeigen die Amplitudencharakteristik und die
Reflexionscharakteristik des zweiten Oberflächenwellenfil
terelements der Oberflächenwellenvorrichtung, die bei dem
oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel erhalten
wurde.
Wie aus dem Vergleich der Ergebnisse aus Fig. 3, Fig. 4,
Fig. 5 und Fig. 6 hervorgeht, ist es klär, daß gemäß dem
Herstellungsverfahren des vorliegenden bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiels der Einfügungsverlust und das VSWR sehr ver
bessert sind. Die Ergebnisse, die in Fig. 3 und Fig. 6 an
gezeigt sind, werden in der nachfolgenden Tabelle 1 ge
zeigt.
Fig. 7A bis 7F sind jeweils Schnittansichten des Herstel
lungsverfahrens der Oberflächenwellenvorrichtung gemäß ei
nem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung. Elemente, die identisch zu ihren Gegenstüc
ken bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind,
sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie jene ent
sprechenden Elemente, die detaillierte Beschreibung der
identischen Elemente wird weggelassen.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die
Oberflächenwellenvorrichtung mit den gleichen Elektroden
konstruktionen wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungs
beispiel hergestellt.
Zu Beginn wird ein negatives erstes Photoresist auf der ge
samten oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates
aufgebracht. Eine Maske, in der ein Abschirmungsabschnitt
der Abschnitt ist, bei dem die Elektroden 1a des ersten
Oberflächenwellenfilterelements 1 gebildet werden, wird auf
dieser Resistschicht laminiert und freigelegt. Als nächstes
wird durch Entfernen des freigelegten Resistabschnittes,
wie in Fig. 7A gezeigt, das Resist 5 mit Strukturierung er
halten. Die Strukturierung wird so durchgeführt, daß dieses
Resist 5 bei einem Abschnitt nicht besteht, an dem die
Kurzschlußverdrahtungselektrode 1b vorgesehen ist. Das Re
sist 5 bleibt bei einem Abschnitt, der die Gesamtheit des
Bereiches umfaßt, in dem die Elektroden des zweiten Ober
flächenwellenfilterelements gebildet werden.
Als nächstes wird eine leitfähige Schicht mit im wesentli
chen der gleichen Schichtdicke wie die der IDT-Elektroden
1a des ersten Oberflächenwellenfilterelements auf der ge
samten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates 3 (Fig.
7B) gebildet.
Danach wird die leitfähige Schicht 4, die auf dem Resist 5
laminiert ist, mittels Abheben entlang des Resistes 5 ent
fernt, wodurch sowohl die IDT-Elektroden 1a als auch die
Verdrahtungselektrode 1b (Fig. 7C) gebildet werden. In die
sem Fall werden, obwohl dies nicht in Fig. 7 gezeigt ist,
die Reflektoren 1c und 1d aus Fig. 2B auf die gleiche Weise
gebildet. Die Elektrodenschicht wird nicht in der Region
gebildet, in der das zweite Oberflächenwellenfilterelement
2 hergestellt wird.
Da, wie oben beschrieben, die IDT-Elektroden 1a des ersten
Oberflächenwellenfilterelements 1 und die Verdrahtungselek
trode 1b unter Verwendung des Abhebeverfahrens gebildet
werden, wird die Region, in der die Elektroden des zweiten
Oberflächenwellenfilterelements des piezoelektrischen Sub
strates 3 gebildet werden, keinem Trockenätzen unterzogen,
wodurch jeglicher Schaden an dem piezoelektrischen Substrat
3 beseitigt wird.
Danach wird das positive zweite Photoresist vorzugsweise
auf der gesamten oberen Oberfläche des piezoelektrischen
Substrates 3 angeordnet. Als nächstes wird auf der Seite,
auf der das zweite Oberflächenwellenfilterelement 2 gebil
det wird, die Maske, bei der ein Strukturabschnitt, wie
z. B. jede der IDT-Elektroden 2a oder der Reflektor 2c oder
2d, als die Öffnung fungiert, auf dem Resist laminiert und
freigelegt. Bei diesem Stadium erhöht Wärmebehandlung des
Resistes 6 Adhäsion und Beständigkeit desselben gegen Wärme
sehr.
Während des Erwärmens dieses Resistes 6 wird, da die Elek
troden auf der Seite des ersten Oberflächenwellenfilterele
ments 1, wie z. B. die IDT-Elektroden 1a und die Verdrah
tungselektrode 1b, mit dem Resist 6 beschichtet werden, die
obere Oberfläche des piezoelektrischen Substrates 3 auf der
Seite des ersten Oberflächenwellenfilterelements 1 kaum be
schädigt.
Auf die gleiche Weise wie bei dem ersten bevorzugten Aus
führungsbeispiel werden, da durch die Verdrahtungselektrode
1b die Eingangs/Ausgangsanschlußflächen 13 und 14 und die
Reflektoren 1c und 1d kurzgeschlossen werden, verhindert,
daß Entladen während des Wärmens auftritt. Folglich wird
Schaden an den IDT-Elektroden 1a und an dem Resist 6 ver
hindert.
Danach kann durch Entfernen des freigelegten Resistes das
Resist 6 mit Strukturierung wie in Fig. 7D erhalten werden.
Als nächstes wird die leitfähigen Schicht 7, die vorzugs
weise im wesentlichen die gleiche Schichtdicke wie die Dic
ke jeder der IDT-Elektroden 2a des zweiten Oberflächenwel
lenfilterelements aufweist, ganz aufgebracht. In diesem
Fall werden wegen der Aufbringung der leitfähigen Schicht 7
die IDT-Elektroden 2a, die die leitfähige Schicht 7 umfas
sen, und, obwohl dies in Fig. 7 nicht gezeigt ist, die Re
flektoren 2c und 2d und die Elektrodenanschlußflächen 23
und 24 in einer Region gebildet, in der das Resist 6 nicht
vorhanden ist. Dadurch wird die Elektrodenkonstruktion auf
der Seite des zweiten Oberflächenwellenfilterelements 2 ge
bildet. Danach kann durch Abheben des Resistes 6 und der
leitfähigen Schicht 7 auf dem Resist 6 und durch Abtrennen
der Verdrahtungselektrode 1b auf die gleiche Weise wie bei
dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Oberflächen
wellenvorrichtung erhalten werden.
Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die
Bildung der Elektroden des ersten Oberflächenwellenfil
terelements unter Verwendung des Abhebeverfahrens durchge
führt werden. Deshalb besteht während des Prozesses des
Bildens der Elektroden auf der Seite des ersten Oberflä
chenwellenfilterelements wegen des Trockenätzens oder eines
anderen geeigneten Prozesses kein Risiko der Verschlechte
rung des Abschnitts des piezoelektrischen Substrates auf
der Seite, auf der das zweite Oberflächenwellenfilterele
ment hergestellt wird. Entsprechend kann verglichen mit den
herkömmlichen Verfahren eine Verschlechterung des Einfü
gungsverlustes oder des VSWR auf der zweiten Oberflächen
wellenfilterelementseite verhindert werden.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist es vorzugsweise durch Beseitigen
von Graten an dem Kantenabschnitt der IDT-Elektroden, um
das Abheben zu erleichtern, vorzuziehen, daß das Resist 5
so aufgebaut ist, daß es einen nach unten hin spitz zulau
fenden bzw. zum Substrat hin spitz zulaufenden Querschnitt
hat, wie in Fig. 8A dargestellt. Das bedeutet, daß das Re
sist 5 vorzugsweise so gebildet ist, daß mit zunehmender
Annäherung an das piezoelektrische Substrat 3 die Breite
jedes Elektrodenfingers zunimmt.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem weiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel wird kein Trockenätzen benötigt. Nur
die Ausführung eines zweistufigen Abhebeverfahrens ist nö
tig. Folglich kann gegenüber dem ersten bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiel eine Vereinfachung des Prozesses erreicht
werden.
Fig. 9A bis 9E sind jeweils Schnittansichten eines Herstel
lungsverfahrens der Oberflächenwellenvorrichtung gemäß ei
nem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung.
Elemente, die mit ihren Gegenstücken in dem ersten bevor
zugten Ausführungsbeispiel identisch sind, werden mit den
gleichen Bezugszeichen wie ihre Gegenstückelemente ange
zeigt, eine detaillierte Beschreibung derselben wird wegge
lassen.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel wer
den, wie unter Verwendung der schematischen Schnittansicht
aus Fig. 9E dargestellt ist, das erste und zweite Oberflä
chenwellenfilterelement 1 und 2 auf dem piezoelektrischen
Substrat 3 hergestellt. Die IDT-Elektroden 1a des ersten
Oberflächenwellenfilterelements 1 weisen einen Aufbau auf,
bei dem eine Mehrzahl von Elektrodenschichten laminiert
werden, wobei die Elektrodenschicht jeder der IDT-
Elektroden 1a des ersten Oberflächenwellenfilterelements 1
vorzugsweise dicker ist als jede der IDT-Elektroden 2a des
zweiten Oberflächenwellenfilterelements 2.
Zu Beginn wird ein negatives erstes Resist auf der gesamten
oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrates 3 aufge
bracht. Eine Maske, bei der ein Abschirmungsabschnitt ein
Abschnitt ist, in dem die IDT-Elektroden 1a des ersten
Oberflächenwellenfilterelements 1, die IDT-Elektroden 2a
des zweiten Oberflächenwellenfilterelements und die Reflek
toren dieser Oberflächenwellenfilterelemente gebildet wer
den, wird auf diesem ersten Resist laminiert und freige
legt. Danach wird durch Entfernen des freiliegenden ersten
Resistteiles die erste Resistschicht 5 mit der Strukturie
rung aus Fig. 9 A erhalten.
Als nächstes wird die leitfähige Schicht 4 mit im wesentli
chen der gleichen Schichtdicke wie die jeder der IDT-
Elektroden 2a des zweiten Oberflächenwellenfilterelements 2
auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substra
tes 3 (Fig. 9B) gebildet.
Danach wird das positive zweite Resist auf der gesamten
Oberfläche des piezoelektrischen Substrates 3 aufgebracht.
Danach wird eine Maske laminiert und freigelegt, bei der
ein Öffnungsabschnitt eine Region ohne eine Region ist, in
der die Elektroden des zweiten Oberflächenwellenfilterele
ments vorgesehen sind und mit einer Region ist, in der zu
mindest das erste Oberflächenwellenfilterelement gebildet
wird. Durch Entfernen des freigelegten Resistabschnittes
wird die zweite Resistschicht 6 mit Strukturierung erhalten
(Fig. 9C).
Da das Strukturieren dieser zweiten Resistschicht 6 kein
Strukturieren zum Bilden des IDT-Elektrodenabschnittes ist,
muß hohe Genauigkeit nicht unbedingt erforderlich sein.
Wie in Fig. 9C dargestellt, werden die IDT-Elektroden 2a
durch das zweite Resist 6 auf der Seite des zweiten Ober
flächenwellenfilterelements 2 geschützt.
Als nächstes wird die zweite leitfähige Schicht 7 auf der
gesamten Oberfläche der leitfähigen Schicht 4 laminiert.
Die Dicke der zweiten leitfähigen Schicht 7 wird vorzugs
weise so gewählt, daß die Gesamtdicke der zweiten leitfähi
gen Schicht 7 und der leitfähigen Schicht 4 im wesentlichen
genauso groß ist wie die Dicke der IDT-Elektroden 1a des
ersten Oberflächenwellenfilterelements oder wie die der Re
flektoren 1c oder 1d (Fig. 9D).
Die Anzahl der laminierten leitfähigen Schichten wird nicht
besonders eingeschränkt. Andere leitfähigen Schichten kön
nen auch auf der leitfähigen Schicht 7 gebildet werden.
Alternativ kann eine Zwischenschicht, die Ti, NiCr oder ein
anderes geeignetes Material umfaßt, zwischen der leitfähi
gen Schicht 4 und der leitfähigen Schicht 7 aufgebracht
werden, um deren Adhäsion zu erhöhen.
In beiden Fällen ist die Gesamtdicke der laminierten leit
fähigen Schichten, die eine Zwischenschicht umfassen kön
nen, vorzugsweise im wesentlichen genauso dick wie die IDT-
Elektroden 1a des ersten Oberflächenwellenfilterelements.
Danach werden die leitfähigen Schichten 4 und 7, die auf
das erste und zweite Resist 5 und 6 aufgebracht sind, mit
tels Abheben entlang des ersten und zweiten Resistes 5 und
6 entfernt. Auf diese Weise werden, wie in Fig. 9E darge
stellt, die IDT-Elektroden 1a des ersten Oberflächenwellen
filterelements 1 gebildet. In diesem Fall wird, wenn das
Abheben durchgeführt wird, eine Trennflüssigkeit, die so
wohl bei dem positiven Resist als auch bei dem negativen
Resist wirksam ist, erwünschterweise benutzt, um die Pro
zesse zu vereinfachen.
Obwohl das erste Resist das negative und das zweite Resist
das positive ist, kann alternativ das erste Resist das po
sitive Resist und das zweite Resist das negative Resist
sein. In diesem Fall wird, wenn das Strukturieren bei dem
zweiten Resist durchgeführt wird, die Region, in der die
Elektroden des ersten Oberflächenwellenfilterelements 1 ge
bildet werden, mit der Maske abgeschirmt, und die Freile
gung des ersten Resistes wird verhindert, was eine Verfor
mung des ersten Resistes 5 verhindert.
Bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem vorliegenden bevor
zugten Ausführungsbeispiel wird, da die Bildung der Elek
troden des ersten Oberflächenwellenfilterelements unter
Verwendung des Abhebeverfahrens durchgeführt wird, wenn die
Elektroden des ersten Oberflächenwellenfilterelements ge
bildet werden, die Region, in der das piezoelektrische Sub
strat auf dem zweiten Oberflächenwellenfilterelement gebil
det wird, durch das Resist geschützt. Folglich wird vergli
chen mit dem herkömmlichen Verfahren, bei dem die Bildung
des ersten Oberflächenwellenfilterelements unter Verwendung
des Trockenätzverfahrens durchgeführt wird, eine Ver
schlechterung des Einfügungsverlustes und des VSWR des
zweiten Oberflächenwellenfilterelements 2 verhindert.
Zusätzlich besteht, da während des zweiten Photolithogra
phieprozesses nur Strukturieren durchgeführt wird, um die
Seite des zweiten Oberflächenwellenfilterelements zu schüt
zen, kein Bedarf, die Genauigkeit während des zweiten Pho
tolithographieprozesses zu erhöhen. Folglich kann die Er
wärmungstemperatur des Resistes 6 relativ niedrig sein, so
daß pyroelektrische Zerstörung der IDT-Elektroden verhin
dert wird. Deshalb besteht, obwohl die Verdrahtungselektro
de bei dem ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbei
spiel vorzugsweise gebildet und abgetrennt wird, kein Be
darf, eine derartige Kurzschlußverdrahtungselektrode zu
bilden und dadurch kein Bedarf, den Abtrennungsprozeß aus
zuführen.
Dennoch kann bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbei
spiel auf die gleiche Weise wie bei dem ersten und zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel der Prozeß ausgeführt wer
den, bei dem die Kurzschlußverdrahtungselektrode gebildet
und schließlich abgetrennt wird.
Ferner kann bei dem Herstellungsverfahren gemäß dem dritten
bevorzugten Ausführungsbeispiel, da die Resiste bei dem
Elektrodenaufbau des ersten und zweiten Oberflächenwellen
filterelements und den leitfähigen Schichten daran gleich
zeitig mittels Abheben entfernt werden, der Prozeß verein
facht werden.
Wenn das erste Resist 5 das positive Resist ist, wird eine
Verformung des ersten Resistes während des Strukturierens
des zweiten Resistes dadurch zuverlässig verhindert, daß
das zweite Resist das negative Resist ist.
Claims (17)
1. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenwellenvor
richtung, die ein erstes (1) und ein zweites (2) Ober
flächenwellenelement mit Interdigitalwandlern (IDT),
die voneinander unterschiedliche Dicken aufweisen, auf
einem einzelnen piezoelektrischen Substrat (3) umfaßt,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (3);
Bilden einer ersten leitfähigen Schicht (4) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines ersten Resistes (5) auf der gesamten Oberfläche der ersten leitfähigen Schicht (4) und Strukturieren des ersten Resistes;
Trockenätzen der ersten leitfähigen Schicht (4) unter Verwendung des strukturierten ersten Resistes (5), um auf dem piezoelektrischen Substrat IDT-Elektroden (1a) eines ersten Oberflächenwellenelements (1), eine Kurz schlußverdrahtungselektrode (1b) zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen kammförmigen Elektro den der IDT-Elektroden, und eine leitfähige Schicht zu bilden, die in einer Region vorgesehen ist, die den gesamten Bereich umfaßt, in dem das zweite Oberflä chenwellenelement hergestellt wird;
Entfernen der leitfähigen Schicht (4) in der Region, die den gesamten Bereich umfaßt, in dem das zweite Oberflächenwellenelement (2) hergestellt wird;
Aufbringen eines zweiten Resistes (6) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3) und Erwärmen des zweiten Resistes;
Strukturieren des zweiten Resistes (6) in einem Ab schnitt, in dem die Elektroden des zweiten Oberflä chenwellenelements (2) gebildet werden;
Bilden einer zweiten leitfähigen Schicht (7) mit einer Dicke, die sich von der der ersten leitfähigen Schicht (4) unterscheidet, und mit im wesentlichen der glei chen Schichtdicke wie die Elektrodenschichtdicke des zweiten Oberflächenwellenelements (2) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Entfernen des zweiten Resistes (6) durch ein Abhebe verfahren, um die Elektroden des zweiten Oberflächen wellenelements (2) zu bilden und um die Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements (1) freizulegen; und
Abtrennen der Kurzschlußverdrahtungselektrode (1b) in dem ersten Oberflächenwellenelement (1).
Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (3);
Bilden einer ersten leitfähigen Schicht (4) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines ersten Resistes (5) auf der gesamten Oberfläche der ersten leitfähigen Schicht (4) und Strukturieren des ersten Resistes;
Trockenätzen der ersten leitfähigen Schicht (4) unter Verwendung des strukturierten ersten Resistes (5), um auf dem piezoelektrischen Substrat IDT-Elektroden (1a) eines ersten Oberflächenwellenelements (1), eine Kurz schlußverdrahtungselektrode (1b) zum Bilden einer elektrischen Verbindung zwischen kammförmigen Elektro den der IDT-Elektroden, und eine leitfähige Schicht zu bilden, die in einer Region vorgesehen ist, die den gesamten Bereich umfaßt, in dem das zweite Oberflä chenwellenelement hergestellt wird;
Entfernen der leitfähigen Schicht (4) in der Region, die den gesamten Bereich umfaßt, in dem das zweite Oberflächenwellenelement (2) hergestellt wird;
Aufbringen eines zweiten Resistes (6) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3) und Erwärmen des zweiten Resistes;
Strukturieren des zweiten Resistes (6) in einem Ab schnitt, in dem die Elektroden des zweiten Oberflä chenwellenelements (2) gebildet werden;
Bilden einer zweiten leitfähigen Schicht (7) mit einer Dicke, die sich von der der ersten leitfähigen Schicht (4) unterscheidet, und mit im wesentlichen der glei chen Schichtdicke wie die Elektrodenschichtdicke des zweiten Oberflächenwellenelements (2) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Entfernen des zweiten Resistes (6) durch ein Abhebe verfahren, um die Elektroden des zweiten Oberflächen wellenelements (2) zu bilden und um die Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements (1) freizulegen; und
Abtrennen der Kurzschlußverdrahtungselektrode (1b) in dem ersten Oberflächenwellenelement (1).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des
Entfernens der leitfähigen Schicht in der Region, die
den gesamten Bereich umfaßt, in dem das zweite Ober
flächenwellenelement (2) hergestellt wird, mittels ei
nes Naßätzens durchgeführt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem das Trockenätzen
unter Verwendung eines Ätzmittels durchgeführt wird,
das die leitfähige Schicht entfernen kann, ohne das
zweite Resist (6) zu beeinflussen.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das piezoelektri
sche Substrat (3) aus einem piezoelektrischen Einkri
stall, einer piezoelektrischen Keramik oder einem iso
lierenden Substrat mit einer darauf angeordneten pie
zoelektrischen Dünnschicht besteht.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der Schritt des
Bildens der ersten leitfähigen Schicht (4) auf der ge
samten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3)
mittels einer Verdampfung, eines Zerstäubens bzw.
Sputterns oder eines Plattierens durchgeführt wird.
6. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenwellenvor
richtung, die ein erstes (1) und ein zweites (2) Ober
flächenwellenelement mit Interdigitalwandlern, die
voneinander unterschiedliche Dicken aufweisen, auf ei
nem einzelnen piezoelektrischen Substrat (3) umfaßt,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines ersten Resistes auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Entfernen des ersten Resistes (5) in einem Bereich, in dem Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements (1) gebildet werden sollen und in einem Bereich, in dem eine Verdrahtungselektrode (1b) zum Kurzschließen zwischen den kammartigen Elektroden der IDT-Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements (1) gebildet wer den soll;
Bilden einer ersten leitfähigen Schicht (4) mit im we sentlichen der gleichen Schichtdicke wie die Elektro denschichtdichte des ersten Oberflächenwellenelements (1) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Abheben des ersten Resistes (5) und der ersten leitfä higen Schicht (4), die auf das erste Resist aufge bracht ist, um die Elektroden des ersten Oberflächen wellenelements (1) und die Verdrahtungselektrode (1b) zu bilden;
Aufbringen eines zweiten Resistes (6) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3) und Erwärmen des piezoelektrischen Substrates;
Entfernen des zweiten Resistes (6) in einem Bereich, in dem die Elektroden des zweiten Oberflächenwel lenelements (2) gebildet werden;
Aufbringen einer zweiten leitfähigen Schicht (7) mit im wesentlichen der gleichen Schichtdicke wie die Elektrodenschichtdicke des zweiten Oberflächenwel lenelements (2) auf der gesamten Oberfläche des piezo elektrischen Substrates;
Abheben des zweiten Resistes (6) und der zweiten leit fähigen Schicht (7), die auf das zweite Resist aufge bracht ist, um die Elektroden des zweiten Oberflächen wellenelements (2) zu bilden; und
Abtrennen der Kurzschlußverdrahtungselektrode (1b) in dem ersten Oberflächenwellenelement (1).
Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines ersten Resistes auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Entfernen des ersten Resistes (5) in einem Bereich, in dem Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements (1) gebildet werden sollen und in einem Bereich, in dem eine Verdrahtungselektrode (1b) zum Kurzschließen zwischen den kammartigen Elektroden der IDT-Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements (1) gebildet wer den soll;
Bilden einer ersten leitfähigen Schicht (4) mit im we sentlichen der gleichen Schichtdicke wie die Elektro denschichtdichte des ersten Oberflächenwellenelements (1) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Abheben des ersten Resistes (5) und der ersten leitfä higen Schicht (4), die auf das erste Resist aufge bracht ist, um die Elektroden des ersten Oberflächen wellenelements (1) und die Verdrahtungselektrode (1b) zu bilden;
Aufbringen eines zweiten Resistes (6) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3) und Erwärmen des piezoelektrischen Substrates;
Entfernen des zweiten Resistes (6) in einem Bereich, in dem die Elektroden des zweiten Oberflächenwel lenelements (2) gebildet werden;
Aufbringen einer zweiten leitfähigen Schicht (7) mit im wesentlichen der gleichen Schichtdicke wie die Elektrodenschichtdicke des zweiten Oberflächenwel lenelements (2) auf der gesamten Oberfläche des piezo elektrischen Substrates;
Abheben des zweiten Resistes (6) und der zweiten leit fähigen Schicht (7), die auf das zweite Resist aufge bracht ist, um die Elektroden des zweiten Oberflächen wellenelements (2) zu bilden; und
Abtrennen der Kurzschlußverdrahtungselektrode (1b) in dem ersten Oberflächenwellenelement (1).
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem das piezoelektri
sche Substrat (3) aus einem piezoelektrischen Einkri
stall, einer piezoelektrischen Keramik oder einem iso
lierenden Substrat mit einer darauf angeordneten pie
zoelektrischen Dünnschicht besteht.
8. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem nach dem Schritt
des Entfernens des ersten Resistes (5) in einem Be
reich, in dem Elektroden des ersten Oberflächenwel
lenelements (1) gebildet werden sollen und in einem
Bereich, in dem eine Verdrahtungselektrode (1b) zum
Kurzschließen zwischen den kammförmigen Elektroden der
IDT-Elektroden des ersten Oberflächenwellenelements
(1) gebildet werden soll, das erste Resist (5) in ei
nem Abschnitt bleibt, der den gesamten Bereich umfaßt,
in dem die Elektroden des zweiten Oberflächenwellen
filterelements (2) gebildet werden.
9. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem das erste Resist
(5) einen zum Substrat hin schmaler werdenden Quer
schnitt aufweist.
10. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenwellenvor
richtung, die ein erstes (1) und ein zweites (2) Ober
flächenwellenelement mit Interdigitalwandlern, die
voneinander unterschiedliche Dicken aufweisen, auf ei
nem einzelnen piezoelektrischen Substrat umfaßt, wobei
das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines ersten Resistes (5) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Entfernen des ersten Resistes (5) in einem Bereich, in dem Elektroden des ersten und zweiten Oberflächenwel lenelements gebildet werden sollen;
Bilden einer ersten leitfähigen Schicht (4) mit im we sentlichen der gleichen Schichtdicke wie die Elektro denschichtdicke des zweiten Oberflächenwellenelements (2) auf der gesamten Oberfläche dea piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines zweiten Resistes (6) auf der gesamten Oberfläche der piezoelektrischen Oberfläche;
Entfernen des zweiten Resistes (6) in einem Bereich, in dem zumindest die Elektroden des ersten Oberflä chenwellenelements (1) gebildet werden, mit Ausnahme eines Abschnitts, in dem sich das zweite Oberflächen wellenelement (2) befindet;
Aufbringen einer zweiten leitfähigen Schicht (7) auf der ersten leitfähigen Schicht (4) unter Verwendung des ersten und zweiten Resistes; und
Entfernen des ersten Resistes (5) und des zweiten Re sistes (6) durch ein Abhebeverfahren, um Interdigital wandler des ersten (1) und zweiten (2) Oberflächenwel lenelements zu bilden.
Bereitstellen eines piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines ersten Resistes (5) auf der gesamten Oberfläche des piezoelektrischen Substrates (3);
Entfernen des ersten Resistes (5) in einem Bereich, in dem Elektroden des ersten und zweiten Oberflächenwel lenelements gebildet werden sollen;
Bilden einer ersten leitfähigen Schicht (4) mit im we sentlichen der gleichen Schichtdicke wie die Elektro denschichtdicke des zweiten Oberflächenwellenelements (2) auf der gesamten Oberfläche dea piezoelektrischen Substrates (3);
Aufbringen eines zweiten Resistes (6) auf der gesamten Oberfläche der piezoelektrischen Oberfläche;
Entfernen des zweiten Resistes (6) in einem Bereich, in dem zumindest die Elektroden des ersten Oberflä chenwellenelements (1) gebildet werden, mit Ausnahme eines Abschnitts, in dem sich das zweite Oberflächen wellenelement (2) befindet;
Aufbringen einer zweiten leitfähigen Schicht (7) auf der ersten leitfähigen Schicht (4) unter Verwendung des ersten und zweiten Resistes; und
Entfernen des ersten Resistes (5) und des zweiten Re sistes (6) durch ein Abhebeverfahren, um Interdigital wandler des ersten (1) und zweiten (2) Oberflächenwel lenelements zu bilden.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das piezoelektri
sche Substrat (3) aus einem piezoelektrischen Einkri
stall, einer piezoelektrischen Keramik oder einem iso
lierenden Substrat mit einer darauf angeordneten pie
zoelektrischen Dünnschicht besteht.
12. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem erste Resist (5)
ein negatives Resist ist.
13. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das erste Resist
(5) ein positives Resist und das zweite Resist (6) ein
negatives Resist ist, und bei dem nur eine Trennflüs
sigkeit zum Abheben des ersten und des zweiten Resi
stes verwendet wird.
14. Verfahren gemäß Anspruch 10, das ferner den Schritt
des Bildens von zusätzlichen leitfähigen Schichten zu
sätzlich zu der ersten (4) und zweiten (7) leitfähigen
Schicht auf dem piezoelektrischen Substrat (3) auf
weist.
15. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem die Gesamtdicke
aller leitfähigen Schichten im wesentlichen genauso
groß wie die Dicke der IDT-Elektroden des ersten Ober
flächenwellenfilterelements (1) ist.
16. Verfahren gemäß Anspruch 10, das ferner den Schritt
des Bildens einer Zwischenschicht zwischen der ersten
leitfähigen Schicht (4) und der zweiten leitfähigen
Schicht (7) aufweist.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem die Gesamtdicke
der ersten (4) und der zweiten (7) leitfähigen Schicht
und der Zwischenschicht im wesentlichen genauso groß
wie die Dicke der IDT-Elektroden des ersten Oberflä
chenwellenfilterelements (1) ist.
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