DE10146655A1

DE10146655A1 - Oberflächenakustikwellenvorrichtung

Info

Publication number: DE10146655A1
Application number: DE10146655A
Authority: DE
Inventors: Akira Suga
Original assignee: Fujitsu Media Devices Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: US20020140322A1; KR20020077004A; JP2002300000A; US7251873B2; DE10146655B4; US6573635B2; US20030071538A1; JP3974346B2; KR100663142B1

Abstract

Offenbart wird eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit einem piezoelektrischen Substrat; einer Elektrodeneinheit, die auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist, welche Elektrodeneinheit eine Steuerelektrodeneinheit zum Erzeugen von akustischen Oberflächenwellen und eine Außenverbindungselektrodeneinheit enthält; einer elektrisch leitfähigen Elektrodenschutzeinheit zum Bedecken der Steuerelektrodeneinheit, wobei ein Hohlraum zwischen ihnen vorhanden ist, welche Elektrodenbedeckungseinheit auf dem piezoelektrischen Substrat unter Einsatz einer Filmbildungstechnik gebildet ist; einer elektrisch leitfähigen Säule, die auf der Außenverbindungselektrodeneinheit gebildet ist; und einem Außenverbindungsanschluß, der am Ende der elektrisch leitfähigen Säule gebildet ist, bei der das piezoelektrische Substrat mit Ausnahme des Außenverbindungsanschlusses und der Elektrodenschutzeinheit durch ein Harz abgedichtet ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Oberflächenakustikwellen-[surface acoustic wave (SAW)]- Vorrichtung, und im besonderen eine Oberflächenakustikwel lenvorrichtung, die bei einem Waferprozeß verpackt werden kann.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Mobile Kommunikationsvorrichtungen wie etwa Funktele fone und schnurlose Telefone finden einhergehend mit dem jüngsten Fortschritt hin zur Miniaturisierung und Leichtig keit von elektronischen Vorrichtungen schnell breite Verwen dung. Für eine Hochfrequenzschaltung einer Funkkommunikati onsschaltung, die in solchen mobilen Kommunikationsvorrich tungen enthalten ist, wird eine Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen verwendet, die mit Filterelementen versehen sind.

Zum Zweck der Realisierung der Miniaturisierung und Leichtigkeit werden besonders Oberflächenakustikwellen- (SAW)-Elemente als Filterelemente verwendet. Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine herkömmliche Oberflächen akustikwellenvorrichtung mit einem Oberflächenakustikwellen element und deren Verdrahtungsverbindungsstruktur zum Ver binden des Oberflächenakustikwellenelementes mit Außenver bindungsanschlüssen im Schnitt zeigt.

Eine Packung für die Oberflächenakustikwellenvorrich tung ist aus einer mehrschichtigen Keramikpackung 100 und einer Metallkappe 101 konstruiert. Das Oberflächenakustik wellenelement 104 haftet durch ein elektrisch leitfähiges Harz 105 auf der oberen Seite eines Substrates 103, das im Inneren der Packung angeordnet ist, wobei Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des Oberflächenakustikwellenelementes 104 über Aluminiumdrähte 106 mit einem Erdanschluß elektrisch verbunden sind. Die Rückseite des Substrates 103 ist mit einem Außenverbindungsanschluß 107 versehen.

Fig. 2 zeigt die Struktur einer anderen herkömmlichen Oberflächenakustikwellenvorrichtung, bei der das Oberflä chenakustikwellenelement 104 durch Verbindungshöcker 108 mit dem Substrat 103 verbunden ist, das auf dem Boden der Pac kung angeordnet ist, um eine physikalische Befestigung und elektrische Verbindungsverdrahtung vorzusehen.

So sind in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Struktur beide elektrische Verdrahtungen (die Aluminiumdrähte 106 in Fig. 1 und die Verbindungshöcker 108 in Fig. 2) im Inneren der Keramikpackung 100 gebildet.

Die Kappe 101 hat ein Abdichtungsmaterial 109, das in einer Zone gebildet ist, die mit der Keramikpackung 100 in Kontakt ist. Dadurch wird eine hermetische Abdichtung zwi schen der Keramikpackung 100 und der Kappe 101 vorgesehen, so daß im Inneren der Packung eine Luftundurchlässigkeit beibehalten wird.

Um eine Miniaturisierung der Oberflächenakustikwellen vorrichtung zu erreichen, kann somit bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Struktur der Raum, der für die Aluminiumdrahtver bindung und die hermetische Abdichtungsstruktur zwischen der Packung 100 und der Kappe 101 verwendet wird, nicht igno riert werden.

Die Herstellungsprozedur enthält das Bilden einer Elek trodenverdrahtung auf einem Wafer mit piezoelektrischem Substrat durch Mustern und danach das Zerschneiden und Trennen des Wafers in Chipelemente, um dadurch individuelle Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Elemente 104 zu erhalten.

Die zerschnittenen Chipelemente werden auf die Packung 100 montiert, die dann zur Abdichtung mit der Kappe 101 versehen wird, um eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung zu erhalten. Aus diesem Grund stellen die Kosten für die Kappe 101 einen Faktor dar, der den Produktpreis der Ober flächenakustikwellenvorrichtung außerordentlich beeinflußt. Im Gegensatz dazu ist auch eine andere Technik bekannt, bei der die Packung in dem Zustand eines Wafers gebildet wird (japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2000- 261285).

Bei der Technik, die in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2000-261285 beschrieben ist, werden Elektroden auf einem Wafer mit piezoelektrischem Substrat durch Mustern gebildet, und ein Abdeckungsbildungs glied wird aus einem Wafer mit separatem und unabhängigem Substrat gebildet. Das Abdeckungsbildungsglied wird dann auf den Wafer mit piezoelektrischem Substrat laminiert, auf dem durch Mustern die Elektroden gebildet wurden, um dadurch eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung zu erhalten, die die Funktion eines Oberflächenakustikwellenelementes hat.

Durch solch eine Technik, die in der obigen offengeleg ten Patentveröffentlichung offenbart ist, wird jedoch der Miniaturisierung der Oberflächenakustikwellenvorrichtung auch eine Begrenzung auferlegt, und sie erfordert das separate Vorsehen des Abdeckungsbildungsgliedes, was hin sichtlich der Anzahl von Herstellungsschritten nachteilig sein kann. Dies führt zu einer Erhöhung des Preises der Vorrichtung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der Probleme erdacht, die der Stand der Technik mit sich bringt. Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit leichtem Gewicht und in Chipgröße vorzusehen.

Ein anderes Ziel ist es, eine Oberflächenakustikwellen vorrichtung vorzusehen, die bis zum Verpacken im Zustand eines Wafers mit piezoelektrischem Substrat durch eine kleinere Anzahl von Schritten hergestellt werden kann.

Um die obigen Ziele zu erreichen, ist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Oberflächen akustikwellenvorrichtung vorgesehen, die ein piezoelektri sches Substrat umfaßt; eine Steuerelektrodeneinheit, die auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist, zum Erzeugen von akustischen Oberflächenwellen; und eine elektrisch leitfähige Elektrodenschutzeinheit zum Bedecken der Steuer elektrodeneinheit, wobei ein Hohlraum zwischen ihnen vorhan den ist, bei der die Elektrodenschutzeinheit auf dem piezo elektrischen Substrat unter Einsatz einer Filmbildungstech nik gebildet ist.

Um die obigen Ziele zu erreichen, ist gemäß einem zwei ten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Oberflächenaku stikwellenvorrichtung vorgesehen, die ein piezoelektrisches Substrat umfaßt; eine Elektrodeneinheit, die auf dem piezo elektrischen Substrat gebildet ist, welche Elektrodeneinheit eine Steuerelektrodeneinheit zum Erzeugen von akustischen Oberflächenwellen und eine Außenverbindungselektrodeneinheit enthält; eine elektrisch leitfähige Elektrodenschutzeinheit zum Bedecken der Steuerelektrodeneinheit, wobei ein Hohlraum zwischen ihnen vorhanden ist, welche Elektrodenschutzeinheit auf dem piezoelektrischen Substrat unter Einsatz einer Filmbildungstechnik gebildet ist; eine elektrisch leitfähige Säule, die auf der Außenverbindungselektrodeneinheit gebil det ist; und einen Außenverbindungsanschluß, der am Ende der elektrisch leitfähigen Säule gebildet ist, bei der das piezoelektrische Substrat mit Ausnahme des Außenverbindungsanschlusses und der Elektrodenschutzeinheit durch ein Harz abgedichtet ist.

Um die obigen Ziele zu erreichen, ist gemäß einem drit ten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung vorge sehen, mit den Schritten zum Bilden einer Steuerelektrode, die die Funktion eines Oberflächenakustikwellenelementes hat, auf einem Wafer mit piezoelektrischem Substrat; Be schichten einer oberen Zone der Steuerelektrode mit einem Resist; Herstellen einer Metallfilmschicht in Kuppelform, um die Resistschicht zu bedecken; Entfernen des Resists, das innerhalb der Metallkuppelschicht liegt; und Vorsehen einer Harzabdichtung auf ihr.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und andere Ziele, Aspekte, Merkmale und Vor teile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher hervor, in denen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die eine herkömm liche Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die ein Oberflä chenakustikwellenelement hat, und deren Verdrahtungsverbin dungsstruktur zum Verbinden des Oberflächenakustikwellenele mentes mit einem Außenverbindungsanschluß im Schnitt zeigt;

Fig. 2 ein Diagramm ist, das die Konfiguration einer anderen herkömmlichen Oberflächenakustikwellenvorrichtung zeigt und die Merkmale der physikalischen Befestigung durch Flip-Chip-Bonden und der elektrischen Verbindungsverdrahtung darstellt;

Fig. 3 eine Schnittansicht ist, die die schematische Struktur einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die die Funktion eines Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Elementes hat, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ein Diagramm ist, das die Einzelheiten einer Verbindungsanschlußstruktureinheit für einen Signalweg von Fig. 3 zeigt;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Oberflächenakustikwellenvorrichtung ist, worauf ein Filter eines Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Elementes gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist;

Fig. 6 eine Schnittansicht des Oberflächenakustikwel lenelementes von Fig. 5 aus der Sicht von unten ist;

Fig. 7 die Struktur eines detaillierten Beispiels einer Außenverbindungselektrodeninsel 200 von Fig. 6 zeigt;

Fig. 8A bis 8C Diagramme sind, die die Einzelheiten einer Metallkuppel 3 erläutern;

Fig. 9A bis 9H Diagramme sind, die den Schritt zum Bil den der Oberflächenakustikwellenvorrichtung zeigen; und

Fig. 10 ein Diagramm ist, das die detaillierte Struktur eines Bearbeitungsschrittes (Fig. 9H) für eine Harzabdich tung 41 zusätzlich zu der Metallkuppel 3 und einer Metall säule 4 zeigt, die bei dem Schritt von Fig. 8A bis 8C gebil det wurden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die die schematische Struktur einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die die Funktion eines Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Elementes hat, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 umfaßt eine Elektrodenein heit 2, die auf einem piezoelektrischen Substrat 1 gebildet ist, Außenverbindungselektrodeneinheiten 20, die mit Außen verbindungsanschlüssen 5 für einen Signalweg elektrisch verbunden sind, und eine Steuerelektrodeneinheit 21 mit einer Erregungs- und Reflexionselektrode, die als Funktions einheit eines Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Elementes dient.

Um die Luftundurchlässigkeit beizubehalten, sieht die kuppelförmige Elektrodenschutzeinheit 3 als ein Merkmal einen Hohlraum für die obere Fläche der Steuerelektrodenein heit 21 vor, die die Erregungs- und Reflexionselektrode hat, die als Funktionseinheit des Oberflächenakustikwellen-(SAW)- Elementes dient.

Die Außenverbindungselektrodeneinheit 20 dient als Elektrodeninsel und hat auf ihrer oberen Fläche eine Metall säule 4, die mit den Außenverbindungsanschlüssen 5 verbunden ist. Die Endoberfläche von jeder Metallsäule 4 ist mit dem Außenverbindungsanschluß 5 versehen, der aus einem Metall verbindungsmaterial wie etwa bleifreiem Lot hergestellt ist. Mit Ausnahme der Oberfläche der Elektrodenschutzeinheit 3 und des Abschnittes des Außenverbindungsanschlusses 5 ist ferner eine Harzabdichtung 6 vorgesehen.

Durch die Elektrodenschutzeinheit 3 ist es möglich, die Luftundurchlässigkeit über der Steuerelektrodeneinheit 21 zur Erregung und Reflexion beizubehalten, um dadurch die Zuverlässigkeit der Oberflächenakustikwellenvorrichtung zu gewährleisten.

Durch solch eine charakteristische Struktur der vorlie genden Erfindung sind die Kappe und das Verpacken nicht mehr erforderlich, und die Oberflächenakustikwellenvorrichtung kann in dem Zustand eines Wafers mit piezoelektrischem Substrat gebildet werden.

Fig. 4 zeigt die Einzelheiten einer Verbindungs anschlußstruktureinheit für den Signalweg von Fig. 3. Eine elektrisch leitfähige Schicht 22 ist oben auf der Außenver bindungselektrodeneinheit 20 gebildet, um die Verbindungsstärke zwischen der Außenverbindungselektrodeneinheit 20 und der Metallsäule 4 zu erhöhen.

Auf Grund des Vorsehens einer elektrisch leitfähigen Zwischenschicht 40 zwischen der Endoberfläche der Metall säule 4 und der Endoberfläche des Außenverbindungsanschlus ses 5, der aus einem Metallverbindungsmaterial ist, ist es ferner möglich, die Diffusion von Komponenten der Metall säule 4 in den Außenverbindungsanschluß 5 zu verhindern, der aus dem Metallverbindungsmaterial hergestellt ist. Dies trägt zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Oberflächenaku stikwellenvorrichtung bei.

Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform der vorliegen den Erfindung. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Ausfüh rungsform einer Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die ein Filter eines Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Elementes gemäß der vorliegenden Erfindung hat. Fig. 6 ist eine Schnitt ansicht der Oberflächenakustikwellenvorrichtung von Fig. 5 aus der Sicht von unten.

Ein LiTaO₃-Einkristallsubstrat (im folgenden als LT- Substrat 1 bezeichnet) wird als piezoelektrisches Substrat 1 der Oberflächenakustikwellenvorrichtung verwendet, die in Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Außer dem LiTaO₃-Einkristallsub strat stehen Substratmaterialien wie z. B. LiNbO₃-Einkri stall und Quarz mit einem piezoelektrischen Effekt für das piezoelektrische Substrat zur Verfügung.

Steuerelektrodeneinheiten 21, Signalleitungsverbin dungselektrodeninseln 200 und Erdverbindungselektrodeninseln 201 als Außenverbindungselektrodeneinheiten 20 sind auf dem LT-Substrat 1 gebildet, wobei jede Elektrodeninsel haupt sächlich aus Al gebildet ist. Al-Verdrahtungsmuster 202 verbinden jede Elektrodeninsel der Signalleitungsverbin dungselektrodeninseln 200 und der Erdverbindungselektrodeninseln 201 und entsprechen einer der Steuerelektrodeneinhei ten 21.

Um zweckmäßige Filtercharakteristiken zu erhalten, muß ein Hohlraum über der Steuerelektrodeneinheit 21 zur Erre gung und Reflexion gebildet werden. Aus diesem Grund wird bei der vorliegenden Erfindung eine Metallkuppel 3 auf der Steuerelektrodeneinheit 21 gebildet, um einen Hohlraum 210 zu gewährleisten. In der Ausführungsform wird die Metallkup pel 3 unter Einsatz einer Filmbildungstechnik wie etwa Plattieren, Sputtern oder Dampfabscheidung aus Cu oder einem Material gebildet, das hauptsächlich Cu enthält.

Die Metallkuppel 3 ist mit jedem Erdverdrahtungsmuster verbunden, so daß die gesamte Metallkuppel auf dem Erdpoten tial ist.

Fig. 7 zeigt die Struktur eines detaillierten Beispiels für die Außenverbindungselektrodeninsel 200 von Fig. 6. Da die Erdelektrodeninsel 201 in der Struktur der Eingangs- /Ausgangselektrodeninsel 200 ähnlich ist, ist in Fig. 7 nur die Eingangs-/Ausgangselektrodeninsel 200 zu sehen.

Eine Isolierzwischenschicht 10, die in Fig. 4 auf dem LT-Substrat 1 gebildet ist, wird aus einem SiO₂-Isolierfilm gebildet.

Die Signalleitungsverbindungselektrodeninseln 200 und die Erdverbindungselektrodeninseln 201 werden aus einem Al- haltigen Metall hergestellt, indem der SiO₂-Isolierfilm, der als Zwischenschicht 10 dient, gemustert wird. Ferner wird ein Ti-Film als elektrisch leitfähige Schicht 22 oben auf den Al-haltigen Signalleitungsverbindungselektrodeninseln 200 durch Dampfabscheidung oder Sputtern gebildet.

Die Metallsäule 4, die hauptsächlich aus Cu ist, wird oben auf der elektrisch leitfähigen Zwischenschicht 22 gebildet. Die Schicht des Ti-Films der elektrisch leitfähi gen Zwischenschicht 22 trägt zu einer Verstärkung der engen Adhäsion zwischen der Signalleitungsverbindungselektroden insel 200 und der Metallsäule 4 bei.

Nach dem Bilden der Metallsäule 4 wird ein Sn-Film als elektrisch leitfähige Zwischenschicht 40 auf der Endoberflä che der Metallsäule 4 durch Plattieren, Dampfabscheidung, Sputtern oder dergleichen gebildet. Der Sn-Film verhindert, daß eine Cu-Komponente der Metallsäule 4 in den Außenverbin dungsanschluß 5 diffundiert, der aus bleifreiem Lot als Metallverbindungsmaterial gebildet wird.

In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist auch die Oberfläche der Metallkuppel 3 mit dem Außenverbindungsan schluß 5 versehen, der aus bleifreiem Lot als Metallverbin dungsmaterial hergestellt ist. Daher kann ein Sn-Film als elektrisch leitfähige Zwischensicht 40 oben auf der Metall kuppel 3 gebildet werden.

Mit Ausnahme der Außenverbindungsanschlüsse 5, die aus dem bleifreien Lot als Metallverbindungsmaterial sind, und der Metallkuppeln 3 ist die Oberfläche des LT-Substrates 1 mit Epoxidharz, Polyimidharz oder dergleichen zum Verfe stigen bedeckt.

Die Einzelheiten der Metallkuppel 3 werden dann unter Bezugnahme auf Fig. 8A bis 8C sowie Fig. 9A bis 9H beschrie ben, die Bildungsschritte der Oberflächenakustikwellenvor richtung zeigen.

Fig. 8A ist ein schematisches Diagramm, daß das Anord nungsmuster der Metallsäulen 4 und die Position der Bildung der Metallkuppel 3 der Oberflächenakustikwellenvorrichtung, die die Funktion eines Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Ele mentes hat, aus der Perspektive von oben zeigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9A bis 9H folgt nun die Be schreibung. Ein Resist A wird auf das LT-Substrat 1 aufge tragen, das ein Wafer mit piezoelektrischem Substrat ist (Bearbeitungsschritt Fig. 9A). Fig. 9A bis 9H zeigen nur einen einzelnen Abschnitt der Oberflächenakustikwellenvor richtung, der aus dem Wafer mit piezoelektrischem Substrat auf der Basis des Chips herausgeschnitten wurde.

Obwohl vor dem Bearbeitungsschritt von Fig. 9A die Steuerelektrodeneinheit 21, die die Funktionseinheit des Oberflächenakustikwellenelementes bildet, und die Außenver bindungselektrodeneinheit 20, die mit dem Außenverbindungs anschluß 5 verbunden ist, durch Mustern auf dem LT-Substrat 1 gebildet werden, werden diese Elektrodeneinheiten als schon gebildet betrachtet, und die Schritte dafür sind nicht gezeigt.

Dann erfolgt das Mustern auf solch eine Weise, um die Zone, die dem Hohlraum 210 der Metallkuppel 3 entspricht, zu belassen, und das Resist A wird entfernt (Bearbeitungs schritt Fig. 9B).

Dann wird ein Resist B bis zu einer Höhe aufgetragen, die das Niveau der oberen Fläche der Metallkuppel 3 hat (Bearbeitungsschritt Fig. 9C). Hinsichtlich der Resistfilme, die so wie in Fig. 9C gezeigt gebildet sind, wird daher der Film des Resists A, der dem Hohlraumbildungsabschnitt 210 (siehe Fig. 6) der Metallkuppel 3 entspricht, so gebildet, um dünner als der Film des Resists B zu sein, der rings um die Metallkuppel 3 gebildet wird.

Danach wird das Resist B, das innerhalb der Zonen liegt, die der Metallsäule 4 und der Metallkuppel 3 entspre chen, durch Mustern entfernt (Bearbeitungsschritt Fig. 9D).

Fig. 8B ist eine Schnittansicht längs einer Mittellinie k von Fig. 8A. Fig. 8B, die eine schematische Ansicht ist, die Fig. 9A bis 9H entspricht, zeigt die Filme des Resists A und B, die außer auf der Zone gebildet sind, wo die Metall kuppel 3 gebildet wird. In Fig. 8B ist das Mustern des Abschnittes der Metallsäule 4 nicht gezeigt.

Wenn der Film des Resists A und der Film des Resists B gebildet sind, wird dann ein Cu-Film mit einer Dicke h von 100 µm durch elektrolytisches Plattieren gebildet, um die Metallsäule 4 und die Metallkuppel 3 zu bilden (Bearbei tungsschritt Fig. 9E). Ein Stromzufuhranschluß für das elektrolytische Plattieren ist nicht gezeigt. Es kann ein stromloses Plattieren ausgeführt werden.

Der Film des Resists B wird dann entfernt, und der Film des Resists A, der dem Hohlraum 210 entspricht, der mit der Metallkuppel 3 bedeckt ist, wird durch einen Auslaß für das Resist 30 entfernt (Bearbeitungsschritt Fig. 9H). Dadurch kann der Hohlraum 210 im Inneren der Metallkuppel 3 gebildet werden, wie es in Fig. 8C gezeigt ist.

Die Reihenfolge des Entfernens des Films des Resists B rings um die Metallkuppel und des Films des Resists A inner halb des Hohlraumes 210 ist wie folgt. Zuerst wird der Film des Resists B entfernt, und dann wird der Film des Resists A durch den Auslaß für das Resist 30 unter Verwendung eines Lösungsmittels entfernt. Die Entfernung des Films des Re sists A und B kann auf konsekutive Weise vorgenommen werden.

In Fig. 8A bis 8C ist der Auslaß für das Resist 30 oben und unten angeordnet (in Fig. 8A) und zum Zweck des Verste hens auf vereinfachte Weise dargestellt.

Genauer gesagt, der Auslaß für das Resist 30, der in dem Abschnitt der Metallkuppel 3 vorgesehen ist, ist so angeordnet, daß er auf der Eingangs-/Ausgangssignalleitung (Aluminiumverdrahtungsmuster 202) von Fig. 5 liegt, die das Elektrodenmuster der Metallsäule 4 und der mit der Metall kuppe 3 bedeckten Steuerelektrode 21 verbindet. Dadurch wird jeder Kontakt der Metallkuppel 3 mit der Eingangs-/Ausgangs signalleitung verhindert. Daher ist bei dem Beispiel von Fig. 5 der Auslaß für das Resist 30 an drei Stellen oben und unten angeordnet, die dem Aluminiumverdrahtungsmuster ent sprechen.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 9A bis 9H wird blei freies Lot (Sn-Ag-Cu) mit dem Ende der Metallsäule 4, die gleichzeitig mit der Metallkuppel 3 gebildet wird, ver schmolzen, um den Außenverbindungsanschluß 5 zu bilden (Bearbeitungsschritt Fig. 9 G). Der Außenverbindungsanschluß 5 und die Metallkuppel 3 werden dann mit der Harzabdichtung gebildet (Bearbeitungsschritt Fig. 9H).

Als Resultat wird eine elektronische Vorrichtung erhal ten, auf der ein Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Element gebildet ist.

Obwohl Fig. 9A bis 9H die Herstellungsschritte der Oberflächenakustikwellenvorrichtung in Form eines einzelnen Chips zum Zweck der Vereinfachung zeigen, wie oben beschrie ben, wird typischerweise eine Vielzahl von Chips auf dem LT- Substrat 1 wie etwa dem Wafer mit piezoelektrischem Substrat gebildet, und im Endstadium des Prozesses wird er zerschnit ten und in Chips getrennt, um individuelle Oberflächenaku stikwellenvorrichtungen zu erhalten.

Fig. 10 ist ein Diagramm, das die detaillierte Struktur des Bearbeitungsschrittes der Harzabdichtung 41 an der Metallkuppel 3 von Fig. 9H und der Metallsäule 4 zeigt, die durch die in Fig. 8A bis 8C gezeigten Schritte gebildet werden.

Bei dem Bearbeitungsschritt der Harzabdichtung 41 von Fig. 9H wird eine Epoxidschicht b42 oben auf dem LT-Substrat 1 gebildet, um die Öffnung für das Resist 30 abzudichten. Die Epoxidschicht b42 bedeckt die Eingangs-/Ausgangssignal leitung (Aluminiumverdrahtungsmuster 202) und gelangt in den Raum, der zwischen der Leitung und der Metallkuppel 3 defi niert ist, um die elektrischen Isoliereigenschaften zwischen der Eingangs-/Ausgangssignalleitung und der Metallkuppel 3 zu verbessern.

Nach dem Härten der Epoxidschicht b42 wird darauf zum Verfestigen eine Epoxidschicht a41 bis zu einer Höhe aufge tragen, die dem Niveau der Cu-Metallsäule 4 und der Metall kuppel 3 entspricht.

Die Bedingungen, die zwischen den Abdichtungsharz schichten aus dem Epoxidharz a41 und dem Epoxidharz b42 zu erfüllen sind, sind die, daß die Abdichtungsharzschicht aus dem Epoxid b42, die eine untere Schicht vorsieht, eine kürzere Härtungszeit und eine höhere Viskosität als die Abdichtungsharzschicht aus dem Epoxid a41 hat, die eine obere Schicht vorsieht.

Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Epoxid b42 den Abschnitt des Auslasses für das Resist 30 der Metallkuppel 3 bedecken muß, aber nicht in das Innere des Hohlraumes bei der Bildung des Epoxids b42 gelangen darf. Aus diesem Grund sind bei dem Epoxidharz b42 ein Härten in einem kürzeren Zeitraum und eine hohe Viskosität erforderlich. Bei der Bildung der Schicht aus dem Epoxid a41 ist es ferner wün schenswert, eine ebene Schicht zu bilden. Somit werden der Beziehung der Härtungsgeschwindigkeit und der Viskosität zwischen dem Epoxid a41 und dem Epoxid b42 die obigen Bedin gungen auferlegt.

Die obige Schicht aus dem Epoxid b42 kann direkt in der Zone des Auslasses für das Resist 30 lediglich durch Vergie ßen gebildet werden, ohne daß unbedingt eine Harzschicht gebildet werden muß, die eben ist.

Das Epoxid a41 und b42 kann durch ein anderes Harz wie etwa Polyimidharz ersetzt werden, wobei es notwendig ist, die Beziehungen der obigen Härtungszeit und der Viskosität beizubehalten.

Schließlich wird der Auslaß für das Resist selbst durch das Polyimidharz oder Epoxidharz abgedichtet.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird zuletzt eine Sn- Schicht 40 für engen Kontakt zwischen dem Außenverbindungs anschluß 5 und der Metallsäule 4 und auf der Metallkuppel 4 gebildet, welche Schicht 40 bei dem Bearbeitungsschritt von Fig. 9E nach dem Bilden eines Cu-Dünnfilms durch Sn-Dampfab scheidung, Sputtern oder dergleichen unter Verwendung der Musterung von dem Resist B gebildet wird.

Obwohl in der obigen Ausführungsform eine einzelne Oberflächenakustikwellenvorrichtung eine einzelne Funktions einheit eines Oberflächenakustikwellenelementes hat, ist die Anmeldung der vorliegenden Erfindung nicht darauf begrenzt. Es wäre gleichermaßen möglich, wenn die Oberflächenakustik wellenvorrichtung eine Vielzahl von Oberflächenakustikwel lenelement-Funktionseinheiten und separate Metallkuppeln 3 hat, die jeweils jeder Oberflächenakustikwellenelement- Funktionseinheit entsprechen. Ferner wäre es möglich, eine einzelne gemeinsame Metallkuppel 3 für die Vielzahl von Oberflächenakustikwellenelement-Funktionseinheiten vorzu sehen.

Bei der vorliegenden Erfindung ist nicht nur der Raum für Drähte nicht mehr erforderlich, sondern auch die Kappe und die Packung selbst werden auf Grund dessen, daß keine Drahtverbindung mehr notwendig ist, nicht mehr benötigt, wie es oben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben ist. Dadurch ist es möglich, die Oberflächenakustikwellen vorrichtung lediglich durch die Bearbeitungsschritte auf einem Wafer mit piezoelektrischem Substrat herzustellen, wodurch vorteilhafterweise eine Kostenverringerung bewirkt wird.

Zusätzlich gestattet die Implementierung der Packung in Chipgröße auf Waferbasis das Vorsehen der preiswerten, leichten und kleinen Oberflächenakustikwellenvorrichtungen.

Claims

1. Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit:
einem piezoelektrischen Substrat;
einer Steuerelektrodeneinheit, die auf dem piezoelek trischen Substrat gebildet ist, zum Erzeugen von akustischen Oberflächenwellen; und
einer elektrisch leitfähigen Elektrodenschutzeinheit zum Bedecken der Steuerelektrodeneinheit, wobei ein Hohlraum zwischen ihnen vorhanden ist, bei der
die Elektrodenschutzeinheit auf dem piezoelektrischen Substrat unter Einsatz einer Filmbildungstechnik gebildet ist.

2. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Elektrodenschutzeinheit durch die Filmbil dungstechnik gebildet ist, die das Plattieren mit einem elektrisch leitfähigen Material enthält.

3. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Elektrodenschutzeinheit durch die Filmbil dungstechnik gebildet ist, die das Sputtern mit einem elek trisch leitfähigen Material enthält.

4. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Elektrodenschutzeinheit durch die Filmbil dungstechnik gebildet ist, die die Dampfabscheidung mit einem elektrisch leitfähigen Material enthält.

5. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 2, bei der das elektrisch leitfähige Material Cu ist.

6. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 3, bei der das elektrisch leitfähige Material Cu ist.

7. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 4, bei der das elektrisch leitfähige Material Cu ist.

8. Oberflächenakustikwellenvorrichtung mit:
einem piezoelektrischen Substrat;
einer Elektrodeneinheit, die auf dem piezoelektrischen Substrat gebildet ist, welche Elektrodeneinheit eine Steuer elektrodeneinheit zum Erzeugen von akustischen Oberflächen wellen und eine Außenverbindungselektrodeneinheit enthält;
einer elektrisch leitfähigen Elektrodenschutzeinheit zum Bedecken der Steuerelektrodeneinheit, wobei ein Hohlraum zwischen ihnen vorhanden ist, welche Elektrodenschutzeinheit auf dem piezoelektrischen Substrat unter Einsatz einer Filmbildungstechnik gebildet ist;
einer elektrisch leitfähigen Säule, die auf der Außen verbindungselektrodeneinheit gebildet ist; und
einem Außenverbindungsanschluß, der am Ende der elek trisch leitfähigen Säule gebildet ist, bei der
das piezoelektrische Substrat mit Ausnahme des Außen verbindungsanschlusses und der Elektrodenschutzeinheit durch ein Harz abgedichtet ist.

9. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einem Außenverbindungsanschluß, der mit der Oberfläche der Elektrodenschutzeinheit elektrisch verbunden ist.

10. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einer Zwischenschicht, die zwischen der elek trisch leitfähigen Säule und der Außenverbindungselektrodeneinheit und zwischen der elektrisch leitfähigen Säule und dem Außenverbindungsanschluß angeordnet ist.

11. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das piezoelektrische Substrat aus einem LiTaO₃- Einkristall ist.

12. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 8, bei der das piezoelektrische Substrat aus einem LiTaO₃- Einkristall ist.

13. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das piezoelektrische Substrat aus einem LiNbO₃- Einkristall ist.

14. Oberflächenakustikwellenvorrichtung nach Anspruch 8, bei der das piezoelektrische Substrat aus einem LiNbO₃- Einkristall ist.

15. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenakustik wellenvorrichtung, das die folgenden Schritte umfaßt:
Bilden einer Steuerelektrode, die die Funktion eines Oberflächenakustikwellenelementes hat, auf einem Wafer mit piezoelektrischem Substrat;
Beschichten einer oberen Zone der Steuerelektrode mit einem Resist;
Herstellen einer Metallfilmschicht in Kuppelform, um die Resistschicht zu bedecken;
Entfernen des Resists, das innerhalb der Metallkuppel schicht liegt; und
Vorsehen einer Harzabdichtung auf ihr.

16. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenakustik wellenvorrichtung nach Anspruch 15, bei dem die Harzabdich tung durch einen ersten Abdichtungsschritt mit einem Harz vorgesehen wird, das eine hohe Härtungsgeschwindigkeit und hohe Viskosität hat, und durch einen zweiten Abdichtungs schritt mit einem Harz, das eine niedrigere Härtungs geschwindigkeit und niedrigere Viskosität als das Harz zur Verwendung bei dem ersten Abdichtungsschritt hat.

17. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenakustik wellenvorrichtung nach Anspruch 16, bei dem das Harz zur Verwendung bei der Harzabdichtung Epoxidharz ist.

18. Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenakustik wellenvorrichtung nach Anspruch 16, bei dem das Harz zur Verwendung bei der Harzabdichtung Polyimidharz ist.