專利名稱：彈性波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈性波裝置，詳細而言涉及彈性波裝置的保護膜。
背景技術(shù)：
以往，在半導(dǎo)體和彈性表面波裝置等彈性波裝置中，設(shè)置用于防止由濕氣所引起 的電極等之腐蝕的保護膜。
例如，在圖7所示的彈性表面波裝置中，公開了在底板(《一 ^ >—卜)103上 所搭載的基板101由保護膜108覆蓋的結(jié)構(gòu)。詳細而言，在基板101形成有IDT電極等導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)(未圖示)?；?01上的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)由保護層108密封?；?01經(jīng)由突起(〃>
) 105與底板103的導(dǎo)體路徑(導(dǎo)體路)104電連接。在基板101和底板103之間配置絕 緣層106，在基板101和底板103的連接范圍由樹脂等形成包圍框107 (例如參照專利文獻 1)。在保護膜中，使用例如氮化硅膜。通常，所謂氮化硅膜是指與化學(xué)計量比Si3N4所 對應(yīng)而使Si和N的組成比為3 4的膜，以SiNx來表示時，X = 4/3 = 1. 33。專利文獻1 JP特表平11-510666號公報但是，由于保護膜自身的因濕氣所引起的氧化、吸濕，就使防止?jié)駳膺M入的功能惡 化。尤其，在由微量的水分引起電極腐蝕和材料常數(shù)變化的彈性表面波裝置中，雖然 能夠通過保護膜將IDT電極的腐蝕以某程度抑制，但是在保護膜中也有SAW能量分布，因此 由于保護膜自身的因濕氣所引起的材料常數(shù)之變化而使保護膜的聲速變化從而特性惡化 的問題就出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這些實情而作成的，提供一種能夠使特性穩(wěn)定的且具備保護膜的彈性 波裝置。本發(fā)明為了解決上述問題，提供以下構(gòu)成的彈性波裝置。彈性波裝置具備(a)在基板上形成有IDT電極的彈性波元件；(b)按照覆蓋所述 彈性波元件的方式形成的保護膜。所述保護膜是以硅和氮為主要成分的氮化硅膜，在將所 述硅和所述氮的組成比以1 X來表示時，所述X為1. 15以下。在上述結(jié)構(gòu)中，彈性波元件是利用表面波(SAW)、邊界波(境界波)等彈性波的元 件。彈性波裝置至少具備一個彈性波元件即可，也可以是在共用基板上具備了多個彈性波 元件的裝置或被小型化為晶片尺寸封裝(CSP)的裝置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，保護膜的氮化硅膜以SiNx來表示時X彡1. 15，若與的通 常氮化硅膜相比則硅的比率為相對大、氮的比率為相對小。使用這種富硅(〉U 二 > U ,
)氮化硅膜時能夠減小由濕度負載所引起的彈性波裝置之特性惡化。保護膜可以采用以下的各種情形。
一種情形是在所述彈性波元件中還具備在含有所述IDT電極的所述基板上所形 成的SiO2膜。所述保護膜從所述SiO2膜的上被形成。另一種情形是在所述彈性波元件中還具備按照在所述IDT電極上形成空間的方 式設(shè)置在所述基板上的保護片材(力〃一〉一卜)。所述保護膜從所述保護片材上被形成。其他的一種情形是所述彈性波元件中還具備搭載多個所述彈性波元件的共用基 板。所述保護膜按照覆蓋所述共用基板上所搭載的多個所述彈性波元件的方式形成。 優(yōu)選所述X超過1.00。此時，以SiNx來表示保護膜的氮化硅膜時，1. 00 < X彡1. 15。若X > 1. 00，則彈 性波裝置的初始特性之離散(Of 6 9 t )小于在X < 1. 00的情況下的離散。優(yōu)選所述X不足1.00。此時，以SiNx來表示保護膜的氮化硅膜時，X < 1. 00。若X < 1. 00，則由濕度負載 所引起的彈性波裝置的頻率特性之變動量小于在X > 1. 00的情況下的變動量。優(yōu)選所述X不足0.60。此時，由濕度負載所引起的頻率特性之變動量和其標(biāo)準(zhǔn)偏差σ都成為優(yōu)選狀態(tài)。更優(yōu)選所述X超過0. 2。此時，以SiNx來表示保護膜的氮化硅膜時，X > 0. 2。若X > 0. 2，則能夠簡單地形 成保護膜的氮化硅膜。優(yōu)選所述X不足0. 60且超過0. 2。此時，綜合考慮由濕度負載所引起的頻率特性之變動量、其變動量之標(biāo)準(zhǔn)偏差σ、 初始特性的測量值之標(biāo)準(zhǔn)偏差，對于某種用途而言，成為優(yōu)選狀態(tài)。優(yōu)選所述X為0。此時，能夠使由濕度負載所引起的頻率特性之變動量最小。根據(jù)本發(fā)明，通過將保護膜所使用的氮化硅膜采用富硅氮化硅膜，從而能夠防止 保護膜的功能降低且使彈性波裝置的特性穩(wěn)定。


圖1是彈性波裝置的剖面圖。(實施例1)圖2是彈性波裝置的剖面圖。(實施例2)圖3是彈性波裝置的剖面圖。(實施例3)圖4是表示由濕度負載所引起的頻率變動量與組成比之關(guān)系的圖表。(實施例1)圖5是表示由濕度負載所引起的頻率變動量的σ與組成比之關(guān)系的圖表。(實施 例1)圖6是表示初始頻率的離散與組成比之關(guān)系的圖表。(實施例1)圖7是彈性波裝置的剖面圖。(現(xiàn)有例)圖中10-彈性波裝置，IOa-電子部件，11-彈性波裝置，12-基板，12a-下表面， 12b-側(cè)面，15-保護膜，18-保護膜，20.21-IDT電極，30-彈性波裝置，34-保護膜。
具體實施例方式以下，參照圖1 圖6對本發(fā)明的實施方式進行說明。
<實施例1>參照圖1對實施例1的彈性波裝置11進行說明。圖1是實施例1的彈性波裝置11的剖面圖。如圖1中所示，彈性波裝置11在基板12的下表面12a具備梳齒狀的IDT電極21、焊盤23、和彈性波元件，該彈性波元件形成有導(dǎo)電圖案，該導(dǎo)電圖案含有配線圖案(未 圖示)。彈性波裝置11例如為彈性表面波裝置(SAW器件)，就基板12而言使用LiTa03、 LiNbO3等壓電基板，彈性波元件形成彈性表面波元件。在壓電基板12的下表面12a整體上不僅包括IDT電極21并且由SiO2膜13覆蓋。 該SiO2膜是為了調(diào)整溫度特性而形成的。在SiO2膜13的外側(cè)形成有保護膜15。由保護 膜15保護IDT電極21。在彈性波裝置為彈性表面波裝置(SAW器件)的情況下，能夠通過 調(diào)整保護膜15的厚度而對頻率特性進行調(diào)整。保護膜15是通過對基于等離子體CVD法等的成膜時的成膜條件進行調(diào)整而按照 富硅(* U 二 > U f )的方式所形成的氮化硅膜。通常所謂“氮化硅膜”是指與化學(xué)計量比Si3N4所對應(yīng)而使Si和N的組成比為3 4 的膜，在將Si和N的組成比以ι X來表示時，即以SiNx來表示時實際上是x=4/3 —1.33 的膜。相對于此，彈性波裝置11的保護膜15是富硅氮化硅膜，若與通常組成比的氮化硅 膜相比則其硅成分的比率相對大、氮成分的比率相對小。即，保護膜15按照與通常的成膜 條件下所形成的氮化硅膜(X—1.33)相比顯然χ變小、例如XSl. 15的方式形成富硅氮化娃。與通常組成比的氮化硅膜相比，就保護膜15中所使用的富硅氮化硅膜而言，在濕 中氣氛中的保護膜15的氧化會被抑制，且對透濕的抑制效果較高。由于對透濕的抑制效果 較高，因此對在保護膜15內(nèi)部形成的IDT電極21等的因濕氣所引起的變化之抑制效果較 高。另外，保護膜15自身的氧化會被抑制，保護膜功能的時效變化較小。在彈性波裝置11 為彈性表面波裝置(SAW器件)的情況下，由于保護膜15自身的氧化得以抑制，因此保護膜 15的聲速變化較小且特性的時效變化也較小。因此，能夠使彈性波裝置11的特性穩(wěn)定。<制作例 > 以下參照圖4 圖6對彈性波裝置11的制作例進行說明。在壓電基板上使金屬膜圖案化(一二 > ^ )而形成彈性表面波(SAW)濾波 器，就保護膜15而言通過將富硅氮化硅膜由等離子體CVD法在成膜溫度150°C下進行形成。 制作氮和硅的組成比1 X是不同的膜，并進行了濕度負載試驗。通過盧瑟福背散射分光 法(RBS ；Rutherford backscattering method)對元素的濃度進行測定而求出了氮和硅的 組成比1 X。對保護膜15的氮化硅膜的氮和硅的組成比為不同的樣品，在濕度負載試驗的前 后對頻率進行了測量。濕度負載試驗的條件是溫度為85°C，相對濕度為85%。圖4 圖6中表示X彡0的測定結(jié)果。這些結(jié)果均為在成膜溫度=150°C下測定 的值(換算值)。圖4是表示由濕度負載所引起的頻率特性之變動量(濕度負載試驗前后的頻率 特性之差)的圖表。在圖4中，橫軸是將氮化硅膜的氮和硅之組成比設(shè)為1 X時的X，縱 軸是由濕度負載所引起的頻率特性之變動量(濕度負載試驗前后的頻率特性之差)。圖中“ ”表示‘由濕度負載所引起的變動量之平均值’?！啊酢北硎尽?由濕度負載所引起的變動 量)+3σ。“Δ”表示‘(由濕度負載所引起的變動量)_3σ。σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差。就SAW濾波器而言，雖然由于耐電力和溫度、濕度等各種環(huán)境負載而其頻率發(fā)生 變動，但作為根據(jù)即使施加其環(huán)境負載也能夠滿足作為濾波器的目標(biāo)特性之變動量所導(dǎo)出 的值，優(yōu)選頻率特性之變動量的絕對值為3. 5MHz以下。將該條件，這里稱為“耐環(huán)境負載條 件”。如從圖4中所知，若X彡1. 15，則由濕度負載所引起的頻率特性之變動量處 于-3. 5MHz +1. OOMHz范圍內(nèi)，且頻率特性之變動量的絕對值成為3. 5MHz以下，因此滿足 上述的耐環(huán)境負載條件。圖5是表示由濕度負載所引起的頻率特性之變動量的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的圖表。在圖 5中，與圖4 一樣其橫軸為X，而縱軸是由濕度負載所引起的頻率特性之變動量的標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ。如從圖5中所知，X越小則σ就越小。若X < 1. 00，則與X彡1. 00的情況相比 σ變 得小、且由濕度負載所引起的頻率特性之變動量變得小，因此優(yōu)選。而且，若X不足0. 60，則 由濕度負載所引起的頻率特性之變動量和其標(biāo)準(zhǔn)偏差ο都成為更優(yōu)選的狀態(tài)。尤其，若乂 = 0，則σ能夠成為最小且由濕度負載所引起的頻率特性之變動量成為 最小，因此更優(yōu)選。另外，當(dāng)X = 0時，保護膜在廣義上是氮化硅膜，而在狹義上是硅膜。圖6是表示初始特性(濕度負載試驗前的頻率特性)之測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的圖 表。在圖6中，與圖4 一樣其橫軸為X，而縱軸為初始特性(濕度負載試驗前的頻率特性) 之測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差ο。如從圖6中所知，X越大則σ就越小，并且初始特性的離散變小。 當(dāng)X > 1.00時，初始特性的離散就小于在XS 1.00情況下的離散，因此優(yōu)選。另外，當(dāng)X >1.00時，ο大致恒定，并且不論X變動多少也對初始特性的離散都沒有影響，因此制造 變得簡單。另外，綜合考慮由濕度負載所引起的頻率特性之變動量、其變動量之標(biāo)準(zhǔn)偏差ο、 初始特性之測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，對于某種用途而言，優(yōu)選X不足0. 60且超過0. 2。另外，僅將成膜溫度從150°C改變到220°C、260°C、29(rC而進行同樣的試驗，其結(jié) 果，越是成膜溫度高于150°C，而頻率變動量(標(biāo)準(zhǔn)偏差。)絕對值就越小。因此(a)若 X彡1. 15，則滿足耐環(huán)境負載條件，所以優(yōu)選；(b)若X < 1.00，則由濕度負載所引起的頻率 特性之變動量變小，因此優(yōu)選；(c)當(dāng)X> 1.00時，因為初始特性的離散變小，所以優(yōu)選。以 上這些情形不會改變。<實施例2>參照圖2對實施例2的彈性波裝置進行說明。圖2是實施例2的彈性波裝置10的剖面圖。如圖2中所示，彈性波裝置10在基 板12的下表面12a具備IDT電極20和焊盤22、由金屬膜等形成有未圖示的配線圖案的彈 性波元件?；?2的下表面12a隔著在IDT電極20的周圍由絕緣材料形成的支承層14被 絕緣膜等片材16覆蓋。在片材16的外側(cè)形成有保護膜18。保護膜18從片材16上至基板12的側(cè)面12b 為止以連續(xù)延伸的方式形成。即，在從圓晶狀態(tài)的集合基板所分割的個片上使保護膜18成 膜。由該保護膜18密封彈性膜元件的IDT電極20。在保護膜18的外側(cè)由焊錫等形成突起26。突起26經(jīng)由在支承層14、片材16以及保護膜18所形成的貫通孔內(nèi)所配置的柱狀(e 7 )導(dǎo)體24與焊盤22電連接。保護膜18與實施例1 一樣是以富硅的方式所形成的氮化硅膜。即，就保護膜18 而言，在將Si和N的組成比以1 X來表示時，例如成為X彡1. 15。與通常組成比的氮化硅膜相比，就保護膜18所使用的富硅氮化硅膜而言，在濕中 氣氛中保護膜18的氧化會被抑制，且對透濕的抑制效果較高。由于對透濕的抑制效果較 高，因此對在保護膜18內(nèi)部所形成的IDT電極20等的因濕氣所引起的變化的抑制效果較 高。另外，保護膜18自身的氧化會被抑制，且保護膜功能的時效變化較小。因此，能夠使 彈性波裝置10的特性穩(wěn)定。<實施例3>參照圖3對實施例3的彈性波裝置30進行說明。如圖3的剖面圖中所示，就實施例3的彈性波裝置30而言，在共用基板40上通過 焊錫等導(dǎo)電構(gòu)件36安裝有電子部件10a。電子部件IOa由保護樹脂32包圍。例如，在環(huán)氧 等半硬化片材的保護樹脂32中埋入電子部件10a。在保護樹脂32的外表面整體上，形成富硅氮化硅膜作為保護膜34。保護膜34從 保護樹脂32上至共用基板40的側(cè)面41為止連續(xù)地延伸。在共用基板40上安裝的電子部件IOa能夠形成與實施例2的彈性波裝置10大致 一樣的結(jié)構(gòu)，但電子部件IOa由保護膜34密封，因此在電子部件IOa的自身上不設(shè)置實施 例2的彈性波裝置10那樣的保護膜18也可。共用基板40是例如層疊有多個層的層疊基板，在一個主面上形成導(dǎo)電圖案42和 抗蝕劑圖案43，在另一個主面上形成外部電極46。在共用基板40的內(nèi)部形成有按貫通各 層的方式使層間連接的層間連接導(dǎo)體44、和在層間所配置的內(nèi)部配線圖案45等。就彈性波裝置30的保護膜34所使用的富硅氮化硅膜而言，與通常組成比的氮化 硅膜相比，在濕中氣氛中的保護膜34的氧化會被抑制，且抑制透濕的效果較高。由于抑制 透濕的效果較高，因此對保護膜34內(nèi)部的因濕氣所引起的變化的抑制效果較高。另外，保 護膜34自身的氧化會被抑制，且保護膜功能的時效變化較小。因此，就保護膜34內(nèi)部所配置的電子部件IOa等而言，由濕氣所引起的變化的效 果抑制較高。<總結(jié) > 如以上所說明，通過將彈性波裝置的保護膜所使用的氮化硅膜采用富硅 氮化硅膜，由此能夠防止保護膜的功能降低、并使彈性波裝置的特性穩(wěn)定。另外，本發(fā)明并不限于上述的實施方式，可以增加各種變形而進行實施。
權(quán)利要求
一種彈性波裝置，其特征在于，具備彈性波元件，其在基板上形成有IDT電極；保護膜，其按照覆蓋所述彈性波元件的方式形成，所述保護膜是以硅和氮為主要成分的氮化硅膜，在所述硅和所述氮的組成比以1∶X來表示時，所述X為1.15以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性波裝置，其特征在于，所述彈性波元件還具備在含有所述IDT電極的所述基板上所形成的SiO2膜， 所述保護膜從所述SiO2膜上被形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性波裝置，其特征在于，所述彈性波元件還具備按照在所述IDT電極上形成空間的方式設(shè)置在所述基板上的 保護片材，所述保護膜從所述保護片材上被形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的彈性波裝置，其特征在于， 還具備搭載多個所述彈性波元件的共用基板，所述保護膜按照覆蓋所述共用基板上所搭載的多個所述彈性波元件的方式形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的彈性波裝置，其特征在于， 所述X超過1.00。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的彈性波裝置，其特征在于， 所述X不足1.00。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的彈性波裝置，其特征在于， 所述X不足0. 60。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的彈性波裝置，其特征在于， 所述X超過0.2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的彈性波裝置，其特征在于， 所述X不足0. 60且超過0.2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的彈性波裝置，其特征在于， 所述X為0。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠使特性穩(wěn)定的且具備保護膜的彈性波裝置。彈性波裝置(11)具備(a)在基板(12)上形成有IDT電極(21)的彈性波元件；(b)按覆蓋彈性波元件的方式所形成的保護膜(15)。保護膜(15)是以硅和氮為主要成分的氮化硅(SiNx)膜，在將硅和氮的組成比以1∶X來表示時X為1.15以下。
文檔編號H03H9/145GK101868915SQ20088011724
公開日2010年10月20日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者早川德洋, 西野太郎, 高井努 申請人:株式會社村田制作所