JP2023173311A - 弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線の断線を抑制する弾性波デバイスを提供すること。【解決手段】弾性波デバイス１００は、支持基板１０と、支持基板１０を貫通し、支持基板１０の上面１１より突出したビア配線２６と、支持基板１０上に設けられ、平面視においてビア配線２６に重ならない圧電層１４と、支持基板１０と圧電層１４との間に設けられ、平面視においてビア配線２６に重ならない絶縁層１２と、圧電層１４上に設けられた弾性波素子３０と、ビア配線２６上から圧電層１４上にかけて設けられ、ビア配線２６と弾性波素子３０とを電気的に接続する配線４０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、弾性波デバイス、フィルタ、マルチプレクサ、および弾性波デバイスの製造方法に関する。

スマートフォン等の通信機器に用いられる弾性波デバイスとして、支持基板上に圧電層が設けられた構造が知られている（例えば特許文献１）。

特開２０１７－０２２５０１号公報

支持基板上に絶縁層を介して圧電層が設けられた構造において、支持基板を貫通するビア配線と圧電層上に設けられた弾性波素子とを電気的に接続させるために、ビア配線上から圧電層上にかけて配線を設けることになる。この場合に、配線がビア配線上から引き出される際に断線が生じてしまうことがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、配線の断線を抑制することを目的とする。

本発明は、支持基板と、前記支持基板を貫通し、前記支持基板の上面より突出したビア配線と、前記支持基板上に設けられ、平面視において前記ビア配線に重ならない圧電層と、前記支持基板と前記圧電層との間に設けられ、平面視において前記ビア配線に重ならない絶縁層と、前記圧電層上に設けられた弾性波素子と、前記ビア配線上から前記圧電層上にかけて設けられ、前記ビア配線と前記弾性波素子とを電気的に接続する配線と、を備える弾性波デバイスである。

上記構成において、前記ビア配線は、平坦な上面と、前記上面の周囲に位置し、前記上面に向かって斜め上方に傾斜した傾斜面と、を有する構成とすることができる。

上記構成において、平面視において前記絶縁層で覆われていない前記支持基板の上面は、前記絶縁層で覆われた前記支持基板の上面に対して凹んでいる構成とすることができる。

上記構成において、前記ビア配線の上面が前記支持基板の上面から突出した最大の厚さは、前記配線の厚さの２．５倍以下である構成とすることができる。

上記構成において、前記圧電層は、タンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である構成とすることができる。

上記構成において、前記支持基板は、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板、またはシリコン基板であり、前記ビア配線は、銅、銀、または金を主成分とする構成とすることができる。

上記構成において、平面視において前記弾性波素子を囲んで前記支持基板上に設けられた環状体と、前記支持基板との間に空隙を挟んで前記環状体上に設けられ、前記弾性波素子を前記空隙内に封止する蓋体と、前記空隙内において前記ビア配線と前記蓋体との間に設けられ、平面視して前記ビア配線の上面を覆い、前記ビア配線の周囲に位置する下面が前記ビア配線上における前記配線の上面より前記支持基板の近くに位置する柱状体と、を備える構成とすることができる。

本発明は、上記に記載の弾性波デバイスを含むフィルタである。

本発明は、上記に記載のフィルタを含むマルチプレクサである。

本発明は、支持基板内にビア配線を形成する工程と、前記ビア配線を形成した後、前記支持基板上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上に圧電層を形成する工程と、前記圧電層上に弾性波素子を形成する工程と、平面視において前記ビア配線と重なる領域および前記ビア配線の周囲の領域の前記圧電層および前記絶縁層を除去するとともに、前記ビア配線を前記支持基板の上面より突出させる工程と、前記ビア配線を前記支持基板の上面より突出させた後、前記ビア配線上から前記圧電層上にかけて設けられ、前記ビア配線と前記弾性波素子とを電気的に接続する配線を形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法である。

本発明によれば、配線の断線を抑制することができる。

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の領域Ａの拡大図である。 図２は、実施例１に係る弾性波デバイスの一部の平面図である。 図３は、実施例１における弾性波素子の平面図である。 図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その１）である。 図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その２）である。 図６（ａ）は、比較例に係る弾性波デバイスの断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の領域Ａの拡大図である。 図７（ａ）から図７（ｃ）は、比較例に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。 図８は、比較例に係る弾性波デバイスで生じる課題を示す断面図である。 図９は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面図である。 図１０（ａ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの平面図、図１０（ｂ）は、図９における柱状体近傍を拡大した断面図である。 図１１は、実施例３に係るフィルタの回路図である。 図１２は、実施例４に係るデュプレクサの回路図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の領域Ａの拡大図である。図１（ａ）に示すように、支持基板１０上に圧電層１４が設けられている。支持基板１０と圧電層１４との間に絶縁層１２が設けられている。絶縁層１２は、支持基板１０上に設けられた境界層１６と、境界層１６上に設けられた温度補償層１８と、を含む。圧電層１４上に金属膜２０が設けられている。金属膜２０は、弾性波素子３０を形成する。弾性波素子３０を覆うように保護膜２２が設けられている。支持基板１０を貫通するビア配線２６が設けられている。ビア配線２６は、支持基板１０を貫通する孔２８内に埋め込まれている。支持基板１０の下面にビア配線２６に電気的に接続される端子２４が設けられている。

領域２９において圧電層１４および絶縁層１２が除去されている。領域２９は平面視においてビア配線２６と重なる。絶縁層１２で覆われていない支持基板１０の上面１１は、絶縁層１２で覆われた支持基板１０の上面１１に対して凹んでいる。絶縁層１２で覆われた支持基板１０の上面１１に対する、絶縁層１２で覆われていない支持基板１０の上面１１の凹み量Ｄは、例えば０．５μｍ～５μｍ程度である。支持基板１０の上面１１は、絶縁層１２で覆われた部分および覆われていない部分の両方において凹凸面となっていてもよい。支持基板１０の上面１１が凹凸面である場合、凹み量Ｄは例えば凹凸の最上点と最下点の中点を通る面により算出される。領域２９内のビア配線２６上から絶縁層１２および圧電層１４の側面を介し圧電層１４上にかけて配線４０が設けられている。配線４０は、密着層４２と、密着層４２上に設けられ、密着層４２より電気抵抗率の小さい低抵抗層４４と、を有する。配線４０は、弾性波素子３０とビア配線２６とを電気的に接続する。電気的に接続とは、直流および交流のいずれか一方で導通があるように接続されていればよい。

図１（ｂ）に示すように、領域２９においてビア配線２６の上面２５は支持基板１０の上面１１より突出している。ビア配線２６は、支持基板１０の上面１１より突出した面として、略平坦な上面２５と、上面２５の周囲に位置し、上面２５に向かって盛り上がるように傾斜した傾斜面２７と、を有する。傾斜面２７の傾斜角度θは例えば５°～４５°程度である。配線４０は、ビア配線２６の上面２５および傾斜面２７に沿って形成されている。

ビア配線２６の上面２５が支持基板１０の上面１１から突出した最大の厚さＨは例えば０．５μｍ～５μｍである。支持基板１０の上面１１が凹凸面である場合、最大の厚さＨは例えば凹凸の最上点と最下点の中点を通る面により算出される。配線４０の密着層４２の厚さは例えば１００ｎｍ～３００ｎｍ程度であり、低抵抗層４４の厚さは例えば８００ｎｍ～１２００ｎｍ程度である。配線４０の厚さＴは例えば１０００ｎｍ～１５００ｎｍ程度である。ビア配線２６の上面２５が支持基板１０の上面１１から突出した最大の厚さＨは、例えば配線４０の厚さＴの２．５倍以下である。なお、ビア配線２６と密着層４２との間にチタン層等の金属層が設けられていてもよい。金属層の厚さは１０００ｎｍ程度であってもよい。金属層は、平面視においてビア配線２６を完全に覆って設けられていてもよい。

支持基板１０は、例えば厚さが５０μｍ～５００μｍのサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板、またはシリコン基板であり、一例として厚さが７５μｍのサファイア基板である。サファイア基板は単結晶のＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする基板であり、アルミナ基板は多結晶のＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする基板であり、スピネル基板は単結晶または多結晶のＭｇＡｌ_２Ｏ_４を主成分とする基板である。石英基板はアモルファスのＳｉＯ_２を主成分とする基板であり、水晶基板は単結晶のＳｉＯ_２を主成分とする基板であり、シリコン基板は、単結晶または多結晶のＳｉを主成分とする基板である。絶縁層１２は、例えば厚さが１μｍ～４０μｍ程度であり、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、または酸化アルミニウム膜等の単層または複合層の無機絶縁膜である。境界層１６は、一例として厚さが１．１μｍ～１．３５μｍの酸化アルミニウム膜であり、温度補償層１８より音速の速い膜である。温度補償層１８は、一例として厚さが４５０ｎｍ～６６０ｎｍの酸化シリコン膜であり、例えばフッ素等の不純物を含む酸化シリコン膜または無添加の酸化シリコン膜である。温度補償層１８の弾性定数の温度係数の符号は圧電層１４の弾性定数の温度係数の符号と反対である。

圧電層１４は、例えば単結晶タンタル酸リチウム層または単結晶ニオブ酸リチウム層であり、一例として厚さが０．７５μｍ～１．１μｍの回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム層である。支持基板１０と絶縁層１２との界面は鏡面でもよいし凹凸面でもよい。支持基板１０の上面１１の表面粗さＲａは例えば１００ｎｍ～５００ｎｍ程度でもよい。温度補償層１８と圧電層１４との間に、温度補償層１８と圧電層１４とを接合する接合層が設けられていてもよい。接合層は、一例として厚さが１０ｎｍの酸化アルミニウム膜である。

金属膜２０は、例えばアルミニウム膜、アルミニウム合金膜、またはモリブデン膜である。保護膜２２は、例えば酸化シリコン膜または窒化シリコン膜等の絶縁膜である。配線４０の密着層４２は、例えばチタン層またはチタンタングステン層であり、一例として厚さが２００ｎｍのチタン層である。低抵抗層４４は、例えば金層であり、一例として厚さが１０００ｎｍの金層である。ビア配線２６は、例えば最大径が２０μｍ～６０μｍ程度の銅層、銀層、または金層であり、一例として最大径が４０μｍの銅層である。ビア配線２６の上面２５の表面粗さＲａは例えば０．１ｎｍ～０．５ｎｍ程度である。端子２４は、一例として支持基板１０側から厚さが２μｍの銅膜、厚さが５μｍのニッケル膜、および厚さが０．３μｍの金膜が積層されている。

図２は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の一部の平面図である。図２では、ビア配線２６の近傍を示している。図２に示すように、圧電層１４および絶縁層１２（図２では不図示）が除去された領域２９においてビア配線２６が支持基板１０に設けられている。配線４０の幅は例えばビア配線２６より大きい。平面視において配線４０はビア配線２６を覆って設けられている。配線４０は、ビア配線２６を完全に覆って設けられている場合でもよいし、ビア配線２６の一部は覆わずに設けられている場合でもよい。この場合、配線４０の幅はビア配線２６より小さい場合でもよい。

図３は、実施例１における弾性波素子３０の平面図である。図３に示すように、弾性波素子３０は弾性表面波共振器である。圧電層１４上にＩＤＴ（Interdigital Transducer）３２と反射器３４が形成されている。ＩＤＴ３２は、互いに対向する１対の櫛型電極３６を有する。櫛型電極３６は、複数の電極指３７と複数の電極指３７を接続するバスバー３８とを有する。反射器３４は、ＩＤＴ３２の両側に設けられている。ＩＤＴ３２は圧電層１４に弾性表面波を励振する。弾性波の波長は１対の櫛型電極３６の一方の櫛型電極３６の電極指３７のピッチにほぼ等しい。すなわち、弾性波の波長は１対の櫛型電極３６の電極指３７のピッチの２倍にほぼ等しい。

［製造方法］
図４（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイス１００の製造方法を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、支持基板１０に孔２８を形成する。なお、この時点では孔２８は支持基板１０を貫通していなくてもよい。孔２８は例えばレーザ光を照射することにより形成する。孔２８内および支持基板１０上に金属層を例えばめっき法を用い形成する。支持基板１０上の金属層を例えばＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法を用い除去する。これにより、孔２８内にビア配線２６が形成される。

図４（ｂ）に示すように、支持基板１０上に、境界層１６および温度補償層１８を含む絶縁層１２を形成する。絶縁層１２の形成には例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いる。絶縁層１２上に圧電基板を接合する。絶縁層１２上に絶縁層１２と圧電基板とを接合するための接合層を形成してもよい。圧電基板の接合には例えば表面活性化法を用いる。圧電基板の上面を例えばＣＭＰ法を用い研磨することで所望の厚さの圧電層１４を形成する。

図４（ｃ）に示すように、圧電層１４上に金属膜２０を形成することで弾性波素子３０を形成する。弾性波素子３０は、例えば真空蒸着法およびリフトオフ法、または、スパッタリング法およびエッチング法を用い形成する。圧電層１４上に弾性波素子３０を覆うように保護膜２２を形成する。保護膜２２は例えばＣＶＤ法を用い形成する。

図５（ａ）に示すように、平面視においてビア配線２６と重なる領域およびビア配線２６の周囲の領域を含む領域２９における圧電層１４および絶縁層１２を除去する。圧電層１４および絶縁層１２の除去には例えばドライエッチング法を用いる。例えば圧電層１４がタンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である場合、アルゴンガスを主成分とするエッチングガスを用いて圧電層１４をドライエッチングにより除去する。絶縁層１２が酸化シリコンおよび／または酸化アルミニウムを主成分とする場合、アルゴンガスを主成分とするエッチングガスから塩素系のガスを主成分とするエッチングガスに切り替え、絶縁層１２をドライエッチングにより除去する。例えば支持基板１０がサファイア基板である場合、絶縁層１２の除去に続いて、塩素系のガスを主成分とするエッチングガスを用いたドライエッチングを行うことで、支持基板１０のエッチング速度がビア配線２６のエッチング速度より速くなる。これにより、ビア配線２６の上面２５が支持基板１０の上面１１から突出するように形成される。このように、支持基板１０のエッチング速度がビア配線２６のエッチング速度よりも速くなるような条件により支持基板１０をエッチングすることで、ビア配線２６の上面２５を支持基板１０の上面１１から突出させる。なお、アルゴンガスを主成分とするエッチングガスから塩素系ガスを主成分とするエッチングガスへの切り替えは、絶縁層１２のエッチング途中または絶縁層１２が除去されて支持基板１０およびビア配線２６が露出した瞬間に行ってもよい。

図５（ｂ）に示すように、ビア配線２６上から絶縁層１２および圧電層１４の側面を介し圧電層１４上にかけて配線４０を形成する。配線４０は、例えば密着層４２と密着層４２上のシード層と（不図示）をスパッタリング法を用い形成し、シード層上に低抵抗層４４を電解めっき法を用い形成する。

図５（ｃ）に示すように、支持基板１０の下面を研磨または研削する。これにより、支持基板１０の下面にビア配線２６が露出する。支持基板１０の下面にビア配線２６と接続する端子２４を形成する。これにより、実施例１に係る弾性波デバイスが形成される。

［比較例］
図６（ａ）は、比較例に係る弾性波デバイス５００の断面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の領域Ａの拡大図である。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、比較例に係る弾性波デバイス５００では、ビア配線２６が支持基板１０の上面１１から凹んで設けられている。支持基板１０の上面１１からビア配線２６の上面２５までの凹みの深さＤは例えば３μｍ～１０μｍ程度である。その他の構成は実施例１の図１（ａ）および図１（ｂ）と同じであるため説明を省略する。

図７（ａ）から図７（ｃ）は、比較例に係る弾性波デバイス５００の製造方法を示す断面図である。まず、実施例１の図４（ａ）から図４（ｃ）で説明した工程と同じ工程を行う。その後、図７（ａ）に示すように、平面視においてビア配線２６と重なる領域およびビア配線２６の周囲の領域を含む領域２９における圧電層１４および絶縁層１２を除去する。圧電層１４および絶縁層１２の除去は、例えばアルゴンガスを主成分とするエッチングガスを用いたドライエッチングにより行う。このときに、絶縁層１２が残存することを抑制するためにオーバーエッチングを行う。支持基板１０は例えばサファイア基板であり、ビア配線２６は例えば銅を主成分とする場合、アルゴンガスを主成分としたドライエッチングでは、ビア配線２６のエッチング速度は支持基板１０のエッチング速度に比べて速くなる。このため、ビア配線２６が支持基板１０の上面１１に対して凹んで形成される。

図７（ｂ）に示すように、ビア配線２６上から絶縁層１２および圧電層１４の側面を介し圧電層１４上にかけて配線４０を形成する。

図７（ｃ）に示すように、支持基板１０の下面を研磨または研削し、支持基板１０の下面にビア配線２６を露出させる。支持基板１０の下面にビア配線２６と接続する端子２４を形成する。これにより、比較例に係る弾性波デバイスが形成される。

図８は、比較例に係る弾性波デバイス５００で生じる課題を示す断面図である。図８に示すように、比較例に係る弾性波デバイス５００では、ビア配線２６が支持基板１０の上面１１から凹んで形成されている。ビア配線２６が支持基板１０の上面１１から凹むのはオーバーエッチングによるものであることから、この凹みの深さは一定に形成されるものではなく、深く形成される場合がある。配線４０は、ビア配線２６の上面２５からビア配線２６より突出した支持基板１０の上面１１に引き出されて形成される。この場合に、ビア配線２６の上面２５が支持基板１０の孔２８の側面に接触する箇所において、配線４０の厚さが薄くなり配線４０に断線５０が生じることがある。例えば、支持基板１０の上面１１からのビア配線２６の凹み量が大きい場合や、ビア配線２６の上面２５が外周領域に比べて中央領域が盛り上がった形状である場合等に、ビア配線２６の上面２５と支持基板１０の孔２８との境界近傍において配線４０に断線５０は生じやすくなる。

一方、実施例１によれば、図１（ａ）および図１（ｂ）のように、ビア配線２６が支持基板１０の上面１１より突出して設けられている。これにより、ビア配線２６上から圧電層１４上にかけて設けられた配線４０に対して、厚さが薄くなる箇所が生じることを抑制できる。よって、配線４０に断線が生じることを抑制できる。

また、実施例１によれば、図５（ａ）のように、平面視においてビア配線２６と重なる領域およびビア配線２６の周囲の領域を含む領域２９の圧電層１４および絶縁層１２を除去するとともに、ビア配線２６を支持基板１０の上面１１より突出させる。その後、図５（ｂ）のように、ビア配線２６上から圧電層１４上にかけて配線４０を形成する。これにより、配線４０に厚さが薄くなる箇所が生じることを抑制でき、配線４０に断線が生じることを抑制できる。

また、実施例１では、図５（ａ）のように、圧電層１４および絶縁層１２を除去することと、ビア配線２６を支持基板１０の上面１１より突出させることとを、エッチングにより行っている。これにより、連続した処理が可能となり、製造工程の複雑化が抑制できかつ製造工数を低減できる。

また、実施例１では、図１（ｂ）のように、ビア配線２６は、略平坦な上面２５と、上面２５の周囲に位置し、上面２５に向かって斜め上方に傾斜した傾斜面２７と、を有する。これにより、配線４０に厚さが薄くなる箇所が生じることを抑制でき、配線４０に断線が生じることを抑制できる。配線４０の断線を抑制する点から、傾斜面２７の傾斜角度θは５°以上４５°以下の場合が好ましく、５°以上４０°以下の場合がより好ましく、５°以上３０°以下の場合が更に好ましい。

また、実施例１では、図１（ａ）のように、圧電層１４および絶縁層１２で覆われていない支持基板１０の上面１１は、圧電層１４および絶縁層１２で覆われた支持基板１０の上面１１に対して凹んでいる。これにより、ビア配線２６を支持基板１０の上面１１より突出させることができ、配線４０に断線が生じることを抑制できる。絶縁層１２および圧電層１４で覆われた支持基板１０の上面１１に対する、絶縁層１２および圧電層１４で覆われていない支持基板１０の上面１１の凹み量Ｄは、０．５μｍ～５μｍの場合でもよいし、０．５μｍ～４μｍの場合でもよいし、０．５μｍ～３μｍの場合でもよい。

また、実施例１では、図１（ｂ）のように、ビア配線２６の上面２５が支持基板１０の上面１１から突出した最大の厚さＨは、配線４０の厚さＴの２．５倍以下である。これにより、配線４０に厚さが薄くなる箇所が生じることを抑制でき、配線４０に断線が生じることを抑制できる。配線４０の断線を抑制する点から、最大の厚さＨは、配線４０の厚さＴの２倍以下が好ましく、１．５倍以下がより好ましく、１倍以下が更に好ましい。

また、実施例１では、圧電層１４はタンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である。この場合、圧電層１４はアルゴンガスを主成分とするエッチングガスを用いたドライエッチングにより除去することが行われる。製造工程の複雑化を抑えるために、絶縁層１２も引き続きアルゴンガスを主成分とするエッチングガスを用いたドライエッチングにより除去すると、比較例の図７（ａ）のように、ビア配線２６が支持基板１０の上面１１より凹んで形成されることがある。この場合、配線４０に断線５０が生じることがある。したがって、圧電層１４がタンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である場合、配線４０の断線を抑制するために、ビア配線２６を支持基板１０の上面１１より突出させることが好ましい。

また、実施例１では、支持基板１０はサファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板、またはシリコン基板であり、ビア配線２６は銅、銀、または金を主成分とする。この場合、比較例の図７（ａ）のように、オーバーエッチングによってビア配線２６が支持基板１０の上面１１から凹んで形成されやすく、配線４０に断線５０が生じることがある。したがって、このような場合に、配線４０の断線を抑制するために、ビア配線２６を支持基板１０の上面１１より突出させることが好ましい。なお、ある層がある元素を主成分とするには、ある層に主成分以外の意図的な、または、意図しない不純物が含まれることを許容する。ある層においてある元素が主成分である場合、ある元素の濃度は例えば５０原子％以上であり、例えば８０原子％以上である。

図９は、実施例２に係る弾性波デバイス２００の断面図である。図１０（ａ）は、実施例２に係る弾性波デバイス２００の平面図、図１０（ｂ）は、図９における柱状体６０近傍を拡大した断面図である。図１０（ａ）では、環状体６２および柱状体６０を主に図示している。図９および図１０（ａ）に示すように、支持基板１０の周縁の圧電層１４および絶縁層１２が除去されている。支持基板１０の周縁上に環状体６２が設けられている。環状体６２は、平面視において弾性波素子３０を囲んで設けられている。環状体６２は、例えば金属層であり、一例として支持基板１０側から厚さが２０μｍ程度の銅層と厚さが２．５μｍ程度のニッケル層とが積層されている。

環状体６２上に、支持基板１０との間に空隙６４を挟んでリッド７０（蓋体）が設けられている。リッド７０は、例えば金属製であり、一例として厚さが３０μｍ程度のコバール板である。リッド７０の下面に金属層７２が設けられている。金属層７２は例えば金層である。環状体６２と金属層７２とは半田層６６により接合されている。半田層６６は例えば厚さが４μｍ程度のＡｕＳｎ層である。環状体６２とリッド７０とにより弾性波素子３０は空隙６４内に封止される。環状体６２はビア配線２６を介しグランド用の端子２４に電気的に接続される。

空隙６４内においてビア配線２６とリッド７０との間に柱状体６０が設けられている。柱状体６０は、例えば高さが２０μｍ～３５μｍ程度の金層または銅層等の金属層であり、一例として高さが２０μｍ程度の銅層である。柱状体６０の直径は例えば６０μｍ程度である。柱状体６０は、配線４０を介してビア配線２６上に設けられている。柱状体６０は、例えば金属層７２に接触している。柱状体６０は、ビア配線２６を介しグランド用の端子２４に電気的に接続される。柱状体６０は、リッド７０の潰れの抑制、および／または、リッド７０のグランド強化のために設けられている。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、柱状体６０は平面視においてビア配線２６を覆って設けられている。例えば、柱状体６０はビア配線２６を完全に覆って設けられているが、ビア配線２６の一部を覆っていない場合でもよい。柱状体６０のビア配線２６の周囲に位置する下面６１は、ビア配線２６上における配線４０の上面４１より支持基板１０の近くに位置している。したがって、配線４０が柱状体６０の内部に突出するように設けられている。

実施例２によれば、空隙６４内においてビア配線２６とリッド７０との間に柱状体６０が設けられている。柱状体６０は、平面視してビア配線２６の上面を覆って設けられ、ビア配線２６の周囲に位置する下面６１がビア配線２６上における配線４０の上面４１より支持基板１０の近くに位置している。これにより、柱状体６０と配線４０との間にアンカー効果が生じ、柱状体６０と配線４０との間の密着強度を向上できる。

図１１は、実施例３に係るフィルタ３００の回路図である。図１１に示すように、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の直列共振器Ｓ１～Ｓ４が直列に接続されている。入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に、１または複数の並列共振器Ｐ１～Ｐ３が並列に接続されている。実施例３に係るフィルタ３００の共振器のうち少なくとも１つを実施例１および実施例２の弾性波素子３０で形成してもよい。直列共振器および並列共振器の個数等は適宜設定できる。フィルタとしてラダー型フィルタを例に示したが、多重モード型フィルタの場合でもよい。

図１２は、実施例４に係るデュプレクサ４００の回路図である。図１２に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ８０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ８２が接続されている。送信フィルタ８０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ８２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ８０および受信フィルタ８２の少なくとも一方を実施例３に係るフィルタ３００とすることができる。実施例４では、マルチプレクサとしてデュプレクサを例に示したが、トリプレクサまたはクワッドプレクサの場合でもよい。

以上、本願発明の実施形態について詳述したが、本願発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本願発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 支持基板
１１ 上面
１２ 絶縁層
１４ 圧電層
１６ 境界層
１８ 温度補償層
２０ 金属膜
２２ 保護膜
２４ 端子
２５ 上面
２６ ビア配線
２７ 傾斜面
２８ 孔
２９ 領域
３０ 弾性波素子
３２ ＩＤＴ
３４ 反射器
３６ 櫛型電極
３７ 電極指
３８ バスバー
４０ 配線
４１ 上面
４２ 密着層
４４ 低抵抗層
５０ 断線
６０ 柱状体
６１ 下面
６２ 環状体
６４ 空隙
６６ 半田層
７０ リッド
７２ 金属層
８０ 送信フィルタ
８２ 受信フィルタ
１００、２００、５００ 弾性波デバイス
３００ フィルタ
４００ デュプレクサ

Claims (10)

1. 支持基板と、
   前記支持基板を貫通し、前記支持基板の上面より突出したビア配線と、
   前記支持基板上に設けられ、平面視において前記ビア配線に重ならない圧電層と、
   前記支持基板と前記圧電層との間に設けられ、平面視において前記ビア配線に重ならない絶縁層と、
   前記圧電層上に設けられた弾性波素子と、
   前記ビア配線上から前記圧電層上にかけて設けられ、前記ビア配線と前記弾性波素子とを電気的に接続する配線と、を備える弾性波デバイス。
2. 前記ビア配線は、平坦な上面と、前記上面の周囲に位置し、前記上面に向かって斜め上方に傾斜した傾斜面と、を有する、請求項１に記載の弾性波デバイス。
3. 平面視において前記絶縁層で覆われていない前記支持基板の上面は、前記絶縁層で覆われた前記支持基板の上面に対して凹んでいる、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。
4. 前記ビア配線の上面が前記支持基板の上面から突出した最大の厚さは、前記配線の厚さの２．５倍以下である、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。
5. 前記圧電層は、タンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。
6. 前記支持基板は、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、石英基板、水晶基板、またはシリコン基板であり、
   前記ビア配線は、銅、銀、または金を主成分とする、請求項５に記載の弾性波デバイス。
7. 平面視において前記弾性波素子を囲んで前記支持基板上に設けられた環状体と、
   前記支持基板との間に空隙を挟んで前記環状体上に設けられ、前記弾性波素子を前記空隙内に封止する蓋体と、
   前記空隙内において前記ビア配線と前記蓋体との間に設けられ、平面視して前記ビア配線の上面を覆い、前記ビア配線の周囲に位置する下面が前記ビア配線上における前記配線の上面より前記支持基板の近くに位置する柱状体と、を備える、請求項１または２に記載の弾性波デバイス。
8. 請求項１または２に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。
9. 請求項８に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
10. 支持基板内にビア配線を形成する工程と、
    前記ビア配線を形成した後、前記支持基板上に絶縁層を形成する工程と、
    前記絶縁層上に圧電層を形成する工程と、
    前記圧電層上に弾性波素子を形成する工程と、
    平面視において前記ビア配線と重なる領域および前記ビア配線の周囲の領域の前記圧電層および前記絶縁層を除去するとともに、前記ビア配線を前記支持基板の上面より突出させる工程と、
    前記ビア配線を前記支持基板の上面より突出させた後、前記ビア配線上から前記圧電層上にかけて設けられ、前記ビア配線と前記弾性波素子とを電気的に接続する配線を形成する工程と、を備える弾性波デバイスの製造方法。

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