(57)【要約】  周波数調整を容易にかつ高精度に行うことを可能とする工程を備えた弾性境界波装置の製造方法を提供する。  固体からなる第１，第２の媒質１，２間の境界ＸにＩＤＴ電極３が配置されている積層体を用意し、該積層体において、外部から第１の媒質及び／または２内に到達し得るエネルギーを付与することにより、第１の媒質１及び／または第２の２を改質して、弾性境界波装置の周波数を調整する、各工程を備える、弾性境界波装置の製造方法。
2008062639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の媒質と、
前記第１の媒質に積層された第２の媒質と、
前記第１，第２の媒質間の境界に配置されたＩＤＴ電極とを備え、前記境界を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置の製造方法であって、
第１の媒質と、第２の媒質との境界に前記ＩＤＴ電極が配置された積層体を用意する工程と、
前記積層体において、外部から第１の媒質及び／または第２の媒質内に到達し得るエネルギーを付与することにより、第１の媒質及び／または第２の媒質を改質して、弾性境界波装置の周波数を調整する工程とを備えることを特徴とする、弾性境界波装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１の媒質及び／または第２の媒質にエネルギーを付与して改質し、弾性境界波装置の周波数を調整する工程において、前記エネルギーを第１の媒質及び／または第２の媒質の一部に集中させて第１の媒質及び／または第２の媒質の一部を改質する、請求項１に記載の弾性境界波装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の媒質及び／または第２の媒質内に改質用媒質層を形成する工程をさらに備え、前記第１及び／または第２の媒質を改質し、周波数調整を行う工程において、前記改質用媒質層に前記エネルギーを付与して改質が行われる、請求項１または２に記載の弾性境界波装置の製造方法。
【請求項４】
前記ＩＤＴ電極の波長をλとしたときに、前記第１及び／または第２の媒質を改質し、周波数調整を行うにあたり、前記エネルギーを、前記境界から第１，第２の媒質の積層方向において距離λ以内の領域にエネルギーを付与して改質を行う、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性境界波装置の製造方法。
【請求項５】
前記エネルギーとして、フェムト秒レーザ光を用いる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性境界波装置の製造方法。
【請求項６】
前記改質用媒質層の光吸収波長が、該改質用媒質層が設けられる第１及び／または第２の媒質における光吸収波長と異なっており、前記改質用媒質層にエネルギーとしてレーザ光を集中させて改質が行われ、該レーザ光が、前記改質用媒質層が前記レーザ光を吸収する波長を有する、請求項３に記載の弾性境界波装置の製造方法。
【請求項７】
前記改質用媒質層及び前記第１及び／または第２の媒質が熱により改質される材料からなり、改質用媒質層が改質する温度が、該改質用媒質層が設けられる前記第１及び／または第２の媒質が改質する温度よりも低くされている、請求項３に記載の弾性境界波装置の製造方法。
【請求項８】
第１の媒質と、
前記第１の媒質に積層された第２の媒質と、
前記第１，第２の媒質間の境界に配置されたＩＤＴ電極とを備え、
前記第１及び／または第２の媒質中に、外部からのエネルギーにより改質されており、かつ第１及び／または第２の媒質のみが設けられている場合の周波数特性と異なる周波数特性を実現する改質部をさらに備えることを特徴とする、弾性境界波装置。
【請求項９】
前記改質部が、前記第１及び／または第２の媒質の一部を改質することにより形成されている、請求項８に記載の弾性境界波装置。
【請求項１０】
前記改質部が、前記第１及び／または第２の媒質とは異なる材料である改質用媒質を用いて形成されており、かつ該改質用媒質を改質することにより構成されている、請求項８に記載の弾性境界波装置。
【請求項１１】
前記ＩＤＴ電極の波長をλとしたときに、前記改質部が、前記境界から距離λ内に設けられている、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の弾性境界波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体からなる第１，第２の媒質間の境界を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置の製造方法及び弾性境界波装置に関し、より詳細には、周波数特性を調整する工程が備えられた弾性境界波装置の製造方法及び弾性境界波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機の帯域フィルタや共振器などに弾性表面波装置が広く用いられている。弾性表面波装置では、圧電基板上に、ＩＤＴ電極が形成されており、該ＩＤＴ電極により、弾性表面波が受励振される。従って、弾性表面波の受励振を妨げないために、ＩＤＴ電極が形成されている部分上に空間を設ける必要があった。【０００３】
他方、帯域フィルタや共振器として用いる場合、弾性表面波装置の周波数は高精度に制御されねばならない。従って、弾性表面波装置を作製した後に、圧電基板上に質量負荷部材を設けたり、電極を加工することなどにより、周波数調整が図られている。【０００４】
下記の特許文献１には、弾性表面波装置のＩＤＴ電極が形成されている面をキャップにより封止した後に、周波数調整を行い得る方法が開示されている。図１２は、特許文献１に記載の周波数調整方法を説明するための模式的正面断面図である。ここでは、模式的に断面が示されているが、断面を示すハッチングの記載は省略されていることを指摘しておく。【０００５】
特許文献１に記載の周波数調整方法では、弾性表面波装置５０１は、圧電基板５０２と、圧電基板５０２上に形成されたＩＤＴ電極５０３と、ＩＤＴ電極５０３上に空隙Ｓを設けるようにして圧電基板５０２上に取り付けられたキャップ材５０４とを有する。すなわち、空隙Ｓを封止するように、接着剤５０５がＩＤＴ電極５０３が形成されている部分を囲むように付与されており、該接着剤５０５によりキャップ材５０４が圧電基板５０１に接合されている。【０００６】
従って、このような弾性表面波装置５０１を作製した後に、ＩＤＴ電極５０３が形成されている部分を加工し、周波数調整を行うことは困難である。しかしながら、特許文献１では、上記キャップ材５０４を圧電基板５０１に接合した後に周波数調整が行われている。ここでは、キャップ材５０４の内面にレーザ光により加熱され、蒸発される物質５０６が予め塗工されている。また、キャップ材５０４は、レーザ光を透過させる、透光性の材料からなる。上方からレーザ装置５０７を用いてレーザ光を照射した場合、レーザ光はキャップ材５０４を透過する。従って、上記物質５０６がレーザ光により加熱され、蒸発し、下方のＩＤＴ電極５０３に付着する。そのため、このレーザ光の照射エネルギーを制御することにより、周波数調整を行うことが可能とされている。【０００７】
他方、近年、弾性表面波装置に代わり、弾性境界波装置が注目されている。例えば、下記の特許文献２には、固体からなる第１，第２の媒質間の境界にＩＤＴ電極を配置し、該境界を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置が開示されている。弾性境界波装置では、ＩＤＴ電極が固体の第１，第２の媒質間の境界に配置されており、ＩＤＴ電極が臨む空間を設ける必要がない。
【特許文献１】特開２００１−７７６６１号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／０７０９４６
【発明の開示】
【０００８】
弾性境界波装置では、ＩＤＴ電極が臨む空間を設ける必要がない。従って、弾性境界波装置では、弾性表面波装置に比べて小型化を図ることができ、かつパッケージ構造の簡略化を果たすことができる。
【０００９】
弾性境界波装置においても、フィルタや共振子として用いた場合に、その周波数特性が高精度に設定される必要があった。しかしながら、弾性境界波装置では、ＩＤＴ電極は、固体の第１，第２の媒質間の境界に埋め込まれており、ＩＤＴ電極が臨む空間が形成されていない。従って、特許文献１に記載の弾性表面波フィルタ装置における周波数調整方法を用いることはできなかった。
【００１０】
すなわち、弾性表面波装置では、ＩＤＴ上に第２の媒質は存在せず、弾性波が伝搬するＩＤＴや圧電基板の表面部分が空間に面している。空間側からＩＤＴや圧電基板の表面部分の音速を変えるように改質することができる。このような周波数調整を弾性境界波装置に適用した場合、第２の媒質の第１の媒質との境界とは反対側部分が改質され、弾性境界波が伝搬する境界部分に位置する第２の媒質を改質することができなかった。
【００１１】
よって、従来、弾性境界波装置を製造するに際しては、予め、弾性境界波装置を高精度に目的とする特性を発現し得るように製造しなければならず、製造後に周波数特性を調整する有効な方法は知られていなかった。
【００１２】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、周波数特性を高精度に調整することを可能とする工程を備えた弾性境界波装置の製造方法並びに周波数特性を高精度に設定することが可能とされている弾性境界波装置を提供することにある。
【００１３】
本発明に係る弾性境界波装置の製造方法は、第１の媒質と、前記第１の媒質に積層された第２の媒質と、前記第１，第２の媒質間の境界に配置されたＩＤＴ電極とを備え、前記境界を伝搬する弾性境界波を利用した弾性境界波装置の製造方法であって、第１の媒質と、第２の媒質との境界に前記ＩＤＴ電極が配置された積層体を用意する工程と、前記積層体において、外部から第１の媒質及び／または第２の媒質内に到達し得るエネルギーを付与することにより、第１の媒質及び／または第２の媒質を改質して、弾性境界波装置の周波数を調整する工程とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る製造方法では、好ましくは、前記第１の媒質及び／または第２の媒質にエネルギーを付与して改質し、弾性境界波装置の周波数を調整する工程において、前記エネルギーを第１の媒質及び／または第２の媒質の一部に集中させて第１の媒質及び／または第２の媒質の一部を改質する。この場合には、エネルギーを第１の媒質及び／または第２の媒質の一部に集中させて該一部を改質するため、周波数調整をより大きくかつ確実に行うことができる。
【００１５】
本発明の製造方法では、好ましくは、前記第１の媒質及び／または第２の媒質内に改質用媒質層を形成する工程をさらに備え、前記第１及び／または第２の媒質を改質し、周波数調整を行う工程において、前記改質用媒質層に前記エネルギーを付与して改質が行われる。この場合には、改質されやすい材料により改質用媒質層を形成することにより、エネルギーの付与により周波数調整をより確実にかつ容易に行うことができる。
【００１６】
本発明に係る製造方法では、好ましくは、前記ＩＤＴ電極の波長をλとしたときに、前記第１及び／または第２の媒質を改質し、周波数調整を行うにあたり、前記エネルギーを、前記境界から第１，第２の媒質の積層方向において距離λ以内の領域にエネルギーを付与して改質が行われる。弾性境界波のエネルギーは、境界から第１，第２の媒質の積層方向においてλ以内に集中しているので、境界λ以内の領域にエネルギーを付与することにより、改質をより効果的に行うことができる。
【００１７】
本発明の製造方法では、好ましくは、上記エネルギーとして、フェムト秒レーザ光が用いられ、その場合には、第１及び／または第２の媒質の外側からフェムト秒レーザ光を照射し、該フェムト秒レーザ光をエネルギーを改質したい領域に容易にかつ確実に導くことができる。
【００１８】
本発明に係る製造方法では、好ましくは、前記改質用媒質層の光吸収波長が、該改質用媒質層が設けられる第１及び／または第２の媒質における光吸収波長と異なっており、前記改質用媒質層にエネルギーとしてレーザ光を集中させて改質が行われ、該レーザ光が、前記改質用媒質層が前記レーザ光を吸収する波長を有する。この場合には、改質用媒質層が吸収する波長のレーザ光を用いることにより、第１及び／または第２の媒質においては、レーザ光のエネルギーを吸収させず、改質用媒質層においてレーザ光のエネルギーを効果的に吸収させて改質を行うことができる。
【００１９】
より好ましくは、前記改質用媒質層及び前記第１及び／または第２の媒質が熱により改質される材料からなり、改質用媒質層が改質する温度が、前記第１及び／または第２の媒質が改質する温度よりも低くされている。この場合には、レーザ光の照射などによりそのエネルギーにより改質用媒質層が加熱されて、改質し、第１及び／または第２の媒質よりも低い温度で改質用媒質層が改質されることになるため、改質用媒質層をより効果的に改質して、周波数特性を調整することができる。
【００２０】
本発明に係る弾性境界波装置は、第１の媒質と、前記第１の媒質に積層された第２の媒質と、前記第１，第２の媒質間の境界に配置されたＩＤＴ電極とを備え、前記第１及び／または第２の媒質中に、外部からのエネルギーにより改質されており、かつ第１及び／または第２の媒質のみが設けられている場合の周波数特性と異なる周波数特性を実現する改質部をさらに備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る弾性境界波装置では、好ましくは、前記改質部が、前記第１及び／または第２の媒質の一部を改質することにより形成されている。この場合には、第１及び／または第２の媒質の一部の改質に際し、他の材料を必要としないため、コストの増大及び製造工程の煩雑化を招くことなく、本発明に従って、周波数特性が高精度に制御された弾性境界波装置を提供することが可能となる。
【００２２】
本発明に係る弾性境界波装置では、好ましくは、前記改質部が、前記第１及び／または第２の媒質とは異なる材料である改質用媒質を用いて形成されており、かつ該改質用媒質を改質することにより、構成されている。この場合には、第１及び／または第２の媒質よりもエネルギーの付与により改質されやすい改質用媒質の改質により、改質部を形成することにより、周波数特性の調整をより確実にかつ容易に行うことができる。
【００２３】
本発明に係る弾性境界波装置では、好ましくは、前記ＩＤＴ電極の波長をλとした場合に、前記改質部が、前記境界から距離λ内に設けられている。弾性境界波のエネルギーは、境界から第１，第２の媒質の積層方向においてλ以内に集中しているので、境界から距離λ内の領域において、改質部が設けられている場合には、周波数特性をより容易にかつ確実に調整することができる。従って、より一層周波数特性が高精度に制御された弾性境界波装置を提供することができる。
（発明の効果）
本発明に係る弾性境界波装置の製造方法では、第１，第２の媒質間にＩＤＴ電極が配置された積層体を用意した後に、外部から第１及び／または第２の媒質に到達し得るエネルギーを付与することにより、第１及び／または第２の媒質が改質され、それによって、弾性境界波装置の周波数が調整される。従って、このような媒質を透過するエネルギーを外部から与えることにより、弾性境界波装置の周波数特性を容易にかつ高精度に調整することができる。
【００２４】
よって、多数の弾性境界波装置を製造した際に、得られた弾性境界波装置の周波数特性を上記方法により調整することにより、周波数特性が均一な弾性境界波装置を安定に提供することが可能となる。
【００２５】
本発明に係る弾性境界波装置では、第１及び／または第２の媒質中に、外部からのエネルギーにより改質されており、かつ第１及び／または第２の媒質のみが設けられている場合の周波数特性とは異なる周波数特性を実現する改質部が備えられているので、本発明の製造方法に従って上記積層体を得た後に、外部からエネルギーを付与して周波数調整を行うだけで、周波数特性のばらつきの少ない弾性境界波装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の弾性境界波装置の製造方法を模式的に示す正面断面図である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態の弾性境界波装置において、レーザ光を照射する前の状態を示す模式的平面断面図及び模式的正面断面図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態により得られた弾性境界波装置の模式的平面断面図及び模式的正面断面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態において、レーザ光を照射する装置の概略構成図である。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態において、レーザ光を走査する方法を示す各模式的平面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態において、レーザ光の焦点が合わされる領域を模式的に示す模式図である。
【図７】図７は、第１の実施形態において、レーザ光を照射する前及び照射後の弾性境界波装置の共振特性を示す図である。
【図８】図８は、本発明の弾性境界波装置の製造方法の変形例を説明するための模式的正面断面図である。
【図９】図９は、本発明の弾性境界波装置の製造方法の他の変形例を説明するための模式的正面断面図である。
【図１０】図１０は、ＳｉＯ２の光透過率の波長依存性を示す図である。
【図１１】図１１は、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕの光吸収率の波長依存性を示す図である。
【図１２】図１２は、従来の弾性表面波装置の周波数調整方法の一例を示す模式的正面断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…第１の媒質
２…第２の媒質
２ａ，２ｂ…ＳｉＯ２層
３…ＩＤＴ電極
４…改質用媒質層
４Ａ…改質用媒質層
４Ｂ…改質部
５…積層体
６…弾性境界波装置
７，８…反射器
９，１０…配線パターン
９ａ，１０ａ…電極パッド
１１…ステージ
２１…レーザ装置
２２…反射鏡
２３…レンズ
２４…顕微鏡
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係る弾性境界波装置の製造方法を模式的に示す正面断面図である。【００３０】
本実施形態の製造方法では、先ず図１に示す積層体５を用意する。積層体５では、ＬｉＮｂＯ３からなる第１の媒質１上に、ＳｉＯ２からなる第２の媒質２が積層されている。そして、第１，第２の媒質１，２間に、ＩＤＴ電極３が配置されている。ＩＤＴ電極３は、Ａｕからなる。【００３１】
第２の媒質２内には、レーザ光の照射により改質される改質用媒質層４が設けられている。改質用媒質層４は、本実施形態ではＡｕからなる。第２の媒質２は、ＳｉＯ２からなり透光性を有する。【００３２】
図１に示す積層体５、すなわち第１，第２の媒質１，２間の境界ＸにＩＤＴ電極３が配置されており、第２の媒質２内に上記改質用媒質層４が配置されている積層体５を用意した後に、第２の媒質２の外側表面からレーザ光を矢印で示すように照射する。レーザ光の照射により、改質用媒質層４が加熱され、改質用媒質層４を構成しているＡｕが第２の媒質２内に拡散される。このようにして、改質用媒質層４においてレーザ光が照射されて改質された部分、すなわち改質部が生じる。この改質部により、最終的に得られる、図３に示す弾性境界波装置６の周波数特性を調整することができる。【００３３】
従って、上記積層体５を得た後に、外部からレーザ光を照射するだけで、容易に周波数調整を行うことができる。【００３４】
前述したように、弾性表面波装置では、ＩＤＴ上に第２の媒質は存在せず、弾性波が伝搬するＩＤＴや圧電基板の表面部分が空間に面している。空間側からＩＤＴや圧電基板の表面部分の音速を変えるように改質することができる。このような周波数調整を弾性境界波装置に適用した場合、第２の媒質の第１の媒質との境界とは反対側部分が改質され、弾性境界波が伝搬する境界部分に位置する第２の媒質を改質することができなかった。【００３５】
これに対して、本実施形態では、改質用媒質層４を第２の媒質２内に設けておき、第２の媒質をＳｉＯ２のような透光性材料で形成することにより、レーザ光の照射により改質用媒質層４において改質が果たされる。従って、積層体５を得た後に、容易に弾性境界波装置６の周波数調整を行うことができ、周波数特性のばらつきの少ない弾性境界波装置を提供することができる。【００３６】
なお、上記改質用媒質層４は、レーザの照射によりエネルギーを受け、改質用媒質層４自体が改質されるが、上記実施形態では、改質用媒質層４を構成しているＡｕが、周囲に拡散することにより改質が果たされる。従って、上記改質は、改質用媒質層４の性質が変化するだけでなく、改質用媒質層４の周囲の第２の媒質部分も改質されることを意味する。【００３７】
なお、上記実施形態では、改質用媒質層４は第２の媒質２に設けられたが、第１の媒質１に設けられてもよく、双方に設けられてもよい。第１の媒質内に改質用媒質層４が設けられている場合には、第１の媒質１の外側からレーザ光を照射すればよい。【００３８】
また、改質用媒質層４は、改質用媒質層４が内部に配置される第２の媒質２よりもレーザ等のエネルギー付与手段により改質されやすい材料であれば、様々な材料で形成され得る。【００３９】
本実施形態の弾性境界波装置の製造方法を、より具体的に、図２〜図８を参照して説明する。【００４０】
図２（ａ）及び（ｂ）は、レーザ光を照射する前の上記積層体５の詳細な構造を示す模式的平面断面図及び模式的正面断面図である。【００４１】
積層体５は、第１，第２の媒質１，２を積層した構造を有する。ここでは、第１の媒質１は、圧電単結晶としての１５°ＹカットＸ伝搬のＬｉＮｂＯ３からなる。ＩＤＴ電極３の電極指のピッチが定まる波長をλとした場合、第１の媒質１の厚さは４λ〜１００λとした。【００４２】
他方、上記第２の媒質２は、改質用媒質層４の上下に設けられており、ＳｉＯ２からなる。ここで、ＩＤＴ電極３を覆うように設けられた下方の第２の媒質２ａの厚みは２μｍ＝０．６２５λとし、上方の第２の媒質２ｂは、同じくＳｉＯ２からなり、その厚みは４μｍ＝１．２５λとした。【００４３】
また、改質用媒質層４はＡｕからなり、厚みは２０ｎｍとした。【００４４】
弾性境界波を励振するためのＩＤＴ電極３の周期すなわち波長λは、３．２μｍとし、デューティは０．５とし、図２（ａ）に示すように、ＩＤＴ電極３には交叉幅重み付けを施した。すなわち、ＩＤＴ電極３の中央部における交叉幅を３０λとし、境界波伝搬方向両側における交叉幅を１２λとなるように、交叉幅重み付けを施した。ＩＤＴ電極３の電極指の対数は５０対とした。また、ＩＤＴ電極３の境界波伝搬方向両側に、反射器７，８を配置した。反射器７，８における電極指の本数は５１本とした。【００４５】
上記ＩＤＴ電極３及び反射器７，８は、Ａｕを主体とする積層金属膜により形成した。すなわち、厚み１５０ｎｍのＡｕ膜の上下に、厚み１０ｎｍのＮｉＣｒ膜をそれぞれ積層してなる積層金属膜を用いた。【００４６】
製造に際しては、先ず、第１の媒質１としての上記ＬｉＮｂＯ３上に、フォトリソグラフィー法によりＩＤＴ電極３、反射器７，８及び配線パターン９，１０を形成した。しかる後、スパッタリング法により、ＳｉＯ２層２ａを形成した。【００４７】
次に、ＳｉＯ２層２ａ上に、電子ビーム蒸着法により、厚み２０ｎｍのＡｕ膜を形成し、改質用媒質層４を形成した。【００４８】
次に、スパッタリング法により、改質用媒質層４上に、ＳｉＯ２層２ｂを形成した。このようにして、改質用媒質層４が内部に配置されており、ＳｉＯ２層２ａ及びＳｉＯ２層２ｂからなる第２の媒質２を形成した。【００４９】
次に、フォトリソグラフィー法により、上記配線パターン９，１０の外部と電気的に接続する電極パッド９ａ，１０ａ部分上のＳｉＯ２層２ｂ及び改質用媒質層４を除去した。このようにして、電極パッド９ａ，１０ａを露出させ、外部との電気的接続を可能とした。【００５０】
上記電極パッド９ａ，１０ａを測定装置と接続し、このようにして得た積層体における周波数特性を測定した。しかる後、上方のＳｉＯ２層２ｂの上方からレーザ光を照射した。【００５１】
レーザ光を照射する装置を、図４に示す。ＸＹＺ方向に移動され得るステージ１１上に、上記のようにして作製した周波数調整前の積層体５を配置し、レーザ装置２１から反射鏡２２を介し、レンズ２３でレーザ光を収束させつつ、積層体５に照射した。この場合、レンズ２３は、レーザ光を収束し、そのエネルギーを第２の媒質２内の一部に集中させるために設けられている。【００５２】
そして、レーザ光を照射しつつ、かつステージ１１をＸＹＺ方向に移動させることにより、レーザ光を照射する領域を移動させた。このレーザ光により走査領域は、図５（ａ）及び（ｂ）に模式的に示す一点鎖線Ｂで示される領域、すなわちＩＤＴ電極３及び反射器７，８が形成されている領域内とした。一点鎖線Ｂで囲まれている領域を、図５（ｂ）に矢印で示すように、弾性境界波伝搬方向に５ｍｍ／秒の速度でレーザ光を走査し、かつ弾性境界波伝搬方向と直交する方向において１μｍの間隔を隔てて、弾性境界波伝搬方向及び逆方向に走査した。【００５３】
また、図６に示すように、上記レンズ２３から照射されるレーザ光のエネルギーが、第２の媒質２内の被改質領域２ｃにおいて、レーザ光の焦点を一致させた。被改質領域２ｃは、境界Ｘから２μｍの高さ位置から８μｍの高さ位置の範囲とし、境界Ｘから５μｍの高さ位置に焦点を一致させた。【００５４】
なお、上記のように、レーザ光の焦点の位置を、境界Ｘから５μｍ上方としたのは、改質用媒質層４を被改質領域内に含めるためである。【００５５】
また、上記反射鏡２２としては、背面からレーザ光の照射状況を観察し得るハーフミラーを用いた。そして、反射鏡２２の背面に顕微鏡２４を配置し、顕微鏡２４によりレーザ光照射領域を確認した。【００５６】
なお、レーザ装置２１としては、中心波長が１５６０ｎｍであり、パルス幅９００フェムト秒、周期３５０Ｈｚのフェムト秒レーザ光を２００ｍＷの出力で照射し得る装置を用いた。レーザ光として、フェムト秒レーザ光を用いているので、焦点を高精度に調整し得ることが可能である。従って、レーザ光によるエネルギーを、改質したい領域に高精度に集中させて照射することができる。【００５７】
それによって、上記焦点が合致した部分、すなわち上記被改質領域に、レーザ光のエネルギーを集中させた。その結果、図３（ａ）及び（ｂ）に模式的に示す平面断面図及び正面断面図でレーザ光を照射した後の状態を示すように、上記改質用媒質層４においてレーザ光が照射された部分において、Ａｕが周囲に拡散し、Ａｕの濃度が高い部分、すなわち改質部４Ｂが媒質２内において厚み方向に拡がった。このようにして改質した後に、弾性境界波装置６の周波数特性を前述した電極パッド９ａ，１０ａを測定装置に接続して測定した。結果を図７に示す。【００５８】
図７においては、上記改質工程前のインピーダンス特性を併せて示す。レーザ光照射前及び照射後の共振抵抗、反共振周波数、反共振抵抗及び各変化量は下記の表１に示す通りである。【００５９】
【表１】
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【００６０】
従って、上記フェムト秒レーザ光を照射することにより、共振周波数及び反共振周波数が約１〜２ＭＨｚ低くなり、約１０００〜２０００ｐｐｍの周波数調整が可能であることが確かめられた。【００６１】
また、好ましくは、上記改質用媒質層４の改質が生じる温度が、第２の媒質２が改質する温度より低くなるように、改質用媒質層４の材料が選択される。その場合には、レーザ光のエネルギーを調整することにより、レーザ光のエネルギーにより、改質用媒質層４の温度が高められた際に、第２の媒質２に比べて、改質用媒質層４がより低い温度で改質するため、周波数調整をより一層容易にかつ確実に行うことができる。【００６２】
好ましくは、上記改質用媒質層４における光吸収波長が、第２の媒質２の光吸収波長と異ならされ、上記レーザ光として、改質用媒質層４が光吸収する波長の光を用いる。この場合には、レーザ光の照射により、第２の媒質２においてはレーザ光のエネルギーが吸収されず、改質用媒質層４がレーザ光のエネルギーを吸収して改質されることとなる。従って、レーザ光の波長を選択するだけで、容易にかつ確実に周波数調整を行うことができる。【００６３】
上記レーザ光としては、フェムト秒レーザの他、エキシマレーザ、ＣＯ２レーザなどの様々なレーザ光を用いることができる。また、上記媒質を透過し得るエネルギーとしては、レーザ光に限らず、熱線、赤外線、紫外線、Ｘ線や放射線などの様々な活性エネルギー線を用いることができる。【００６４】
なお、フェムト秒レーザではなく、改質用媒質層４が光吸収する波長のレーザ光を照射する場合には、上記のように、第２の媒質２とは光吸収波長が異なる材料により改質用媒質層４を形成することが望ましい。【００６５】
また、上記実施形態では、第１の媒質ではなく、第２の媒質２側において、第２の媒質２の上方からエネルギーを付与し、改質を行っていたが、逆に第１の媒質２の下方からエネルギーを付与し、第１の媒質１内に導き、改質を行ってもよい。【００６６】
もっとも、上記実施形態では、第１の媒質１がＬｉＮｂＯ３、すなわち圧電体からなり、圧電効果により弾性境界波を励振する作用を第１の媒質１が有する。従って、第１の媒質１ではなく、誘電体である第２の媒質２において改質することが望ましい。【００６７】
また、図８に略図的正面断面図で示すように、改質用媒質層４Ａを誘電体で形成して、ＩＤＴ電極３と接するように配置してもよい。ここでは、ＩＤＴ電極３を覆うように、改質用媒質層４Ａが形成されており、改質用媒質層４Ａは、境界Ｘの第２の媒質２側において、第２の媒質２の一部を置換するように配置されている。この構造も、境界Ｘが第１，第２の媒質１，２間に存在し、かつ第２の媒質２内に改質用媒質層４Ａが形成されている構造に含まれるものとする。【００６８】
このように改質用媒質層４Ａが、境界Ｘに接するように設けられていてもよい。もっとも、この場合には、ＩＤＴ電極３との短絡を防止するために、改質用媒質層４Ａは絶縁性材料で形成されることが必要である。このような絶縁性材料からなる改質用媒質層４Ａとしては、第２の媒質２よりもエネルギー付与によって改質されやすい絶縁性材料であれば特に限定されない。このような材料としては、例えば、ＺｎＯなどの金属酸化物や、ＳｉＮ、ＡｌＮなどの金属窒化物などの適宜の絶縁性材料を用いることができる。【００６９】
また、図９に示すように、改質用媒質層を設けずに、第２の媒質２の外側からエネルギーを照射し、第２の媒質２内の一部を改質することによって、周波数調整を行ってもよい。この場合には、第２の媒質２内において、境界Ｘ近傍部分に例えばレーザ光の焦点を合わせることにより、図９の矢印Ｂの先端部分近傍に改質部を設けることができる。従って、本発明においては、改質用媒質層は必ずしも設けられずともよい。【００７０】
また、本発明においては、好ましくは、上記改質部は、境界Ｘから改質部が設けられている側において距離λ以内に配置することが望ましい。従って、改質用媒質層４，４Ａについても、境界Ｘからλ内に配置されていることが望ましい。これは、弾性境界波は、境界Ｘから上記第１，第２の媒質１，２の積層方向において距離λ内の部分にエネルギーを集中させて伝搬する。従って、改質部や上記改質用媒質層を境界Ｘから上下方向±λ以内の領域に設けることにより、周波数特性を効果的に調整することができる。【００７１】
なお、上記実施形態では、改質用媒質層４は、Ａｕにより形成したが、Ａｕ以外の金属もしくは合金を用いてもよい。要するに、エネルギーの付与により拡散し、改質を果たすことができる適宜の材料により改質用媒質層４を形成することができる。上記のような金属もしくは合金としては、Ａｕの他、Ｃｕ、Ａｇなどを挙げることができる。また、第１の媒質１は、ＬｉＮｂＯ３により形成されていたが、他のカット角のＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３などの他の圧電単結晶を用いてもよく、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス（ＰＺＴ）のような圧電セラミックスを用いてもよい。【００７２】
さらに、第２の媒質２についても、ＳｉＯ２の他、Ｓｉ、ガラス、ＳｉＣなどの様々な絶縁材料や誘電体、あるいはＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＰＺＴ、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３などの圧電体により形成してもよい。【００７３】
さらに、第１，第２の媒質は、それぞれ、複数の材料層を積層した構造であってもよい。【００７４】
図１０は、第２の媒質２を構成しているＳｉＯ２の光透過率の波長依存性を示す図であり、図１１は、様々な金属の光吸収率の波長依存性を示す図である。【００７５】
第２の媒質２をＳｉＯ２で形成した場合、１７０〜１８０ｎｍ以下の光が吸収される。これに対して、Ａｕでは、図１１に示されているように、６００ｎｍ以上の波長の光が約１００％反射され、６００ｎｍより短波長領域では、光吸収率が５０％程度となる。従って、例えばＳｉＯ２からなる第２の媒質２を透過するように、１８０ｎｍよりも波長が長く、改質用媒質層４に吸収されるように、６００ｎｍよりも短い波長のレーザ光を用いれば、改質用媒質層をＡｕで形成した場合、上記実施形態と同様に、Ａｕの拡散により改質を行うことができる。このようなレーザ光としては、例えばエキシマレーザを用いることができる。なお、図１１から明らかなように、ＣｕやＡｇの光吸収波長は、上記ＳｉＯ２と異なるため、ＳｉＯ２により第２の媒質を形成した場合、第２の媒質内に改質用媒質層を形成するにあたり、ＣｕやＡｇを用いることも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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