(57)【要約】【課題】本発明は、ＩＤＴ電極の電極指の形状を制御することにより、誘電膜の積層により生じる突起を小さくし、研削工程を用いなくても反射係数の低下を抑制することができる弾性波装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の弾性波装置では、電極指の電極層の側面と圧電基板の上面に平行な仮想面とのなす鋭角は、突起の表面と圧電基板の上面に平行な仮想面とのなす角より大きい。この構成により、電極指の弾性波の反射係数を担保でき、かつ、誘電膜の表面に形成される突起が小さくなるため、反射係数の低下を抑制することができる。【選択図】図２
2014158138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を有する圧電基板と、
前記圧電基板の前記上面に形成されたＩＤＴ電極と、
前記圧電基板の前記上面と前記ＩＤＴ電極を覆うように積層された誘電膜と、を備え、
前記ＩＤＴ電極は電極指を有し、
前記電極指は、第１の電極層を有し、
前記誘電膜は、前記電極指の上方に突起を有し、
前記第１の電極層の側面と前記圧電基板の前記上面に平行な仮想面とのなす第１の角は鋭角であり、
前記第１の電極層の第１の角は、前記突起の表面と前記圧電基板の前記上面に平行な仮想面とのなす角のうち最も大きい第２の角より大きい
弾性波装置。
【請求項２】
前記電極指の延伸方向に垂直な断面において、前記突起の前記表面は、下に凸である請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の電極層の前記第１の角は、前記突起の頂部における前記表面と前記圧電基板の前記上面に平行な仮想面とのなす角より大きい
請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記電極指は、前記第１の電極層と前記圧電基板との間に設けられた第２の電極層を有し、前記電極指の延伸方向に垂直な断面において、前記第１の電極層の下面における主要弾性波の伝播方向の長さが前記第２の電極層の上面における主要弾性波の伝播方向の長さよりも短い請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記電極指は、前記第１の電極層と前記圧電基板との間に設けられた第２の電極層を有し、前記第２の電極層は、前記第１の電極層よりも平均密度の大きい材料で構成される請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記第１の電極層は、複数の電極層を有する前記電極指において、最も上部に形成されている請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記電極指の延伸方向に垂直な断面において、前記誘電膜の表面における前記圧電基板の前記上面から最も距離が近い点から前記突起の頂点までの前記圧電基板に垂直方向の高さが、主要弾性波の波長の０％より大きく６．３７％以下である請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記電極指の延伸方向に垂直な断面において、前記誘電膜の表面における前記圧電基板の前記上面から最も距離が近い点から前記突起の頂点までの前記圧電基板に垂直方向の高さが、前記電極指の高さの０％より大きく４９．０％以下である請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記誘電膜は、前記圧電基板の周波数温度係数と逆符号の周波数温度係数を有する請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記電極指の延伸方向に垂直な断面において、主要弾性波の波長λで規格化された前記誘電膜の表面における前記圧電基板の前記上面から最も距離が近い点から前記突起の頂点までの前記圧電基板に垂直方向の高さｈの値が、弾性波装置の比帯域幅ｗに対して、０＜ｈ／λ≦（０．０８９４−１．５ｗ）／０．１７９である請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項１１】
前記電極指の延伸方向に垂直な断面において、主要弾性波の波長λで規格化された前記誘電膜の表面における前記圧電基板の前記上面から最も距離が近い点から前記突起の頂点までの前記圧電基板に垂直方向の高さｈの値が、前記弾性波装置の比帯域幅ｗに対して、０＜ｈ／λ≦（０．０８９４−２．０ｗ）／０．１７９である請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項１２】
第１通過帯域を有する第１のフィルタと、
前記第１通過帯域より高い第２通過帯域を有する第２のフィルタと、を備え、
前記第１のフィルタは請求項１に記載の弾性波装置で構成されたアンテナ共用器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波装置とそれを用いたアンテナ共用器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８（ａ）は、弾性波装置１０１の断面模式図、図８（ｂ）は電極指１０２の断面拡大図である。図８（ａ）において、弾性波装置１０１は、上面を有する圧電基板１０４と、ＩＤＴ電極および誘電膜１０３を備える。ＩＤＴ電極は、圧電基板１０４の上面に形成されており、波長λのレイリー波を主要弾性波として励振する。ＩＤＴ電極は、電極指１０２を有する。誘電膜１０３は、圧電基板１０４の上面に、ＩＤＴ電極を覆うように積層されている。誘電膜１０３は、スパッタリングやＣＶＤ等の方法により形成される。電極指１０２は、上層部１０６と下層部１０５を有する。下層部１０５の底面に対する側面の角１０７は略垂直である。
【０００３】
また、図８（ｃ）は、別の電極指１０８を示す。電極指１０８の下層部の底面に対する側面の角１０９は鋭角である。つまり、電極指１０８は、テーパー形状である。
【０００４】
電極指１０２の略垂直形状、および、電極指１０８のテーパー形状は、微細加工技術を用いて形成される。微細加工技術は、例えば、フォトリソグラフィー技術を用いたリフトオフ法や、エッチング手法などがある。
【０００５】
尚、本出願の発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献１や特許文献２が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３４３４７号
【特許文献２】国際公開第２０１２／１０２１３１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＩＤＴ電極の電極指１０２を覆うように誘電膜１０３を積層する場合、積層された誘電膜１０３には、電極指１０２の上方において、電極指１０２の高さの分だけ表面に突起１１０が形成される。誘電膜１０３の突起１１０は、弾性波装置１０１の反射係数を低下させる。そのため、弾性波装置１０１の機能を向上させるためには、弾性波装置１０１の製造工程において、誘電膜１０３の積層後に突起１１０を研削し、小さくする工程が必要になる。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、ＩＤＴ電極の電極指の形状を制御することにより、誘電膜の積層により生じる突起を小さくし、研削工程を用いなくても反射係数の低下を抑制することができる弾性波装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、上面を有する圧電基板と、圧電基板の上面に形成されたＩＤＴ電極と、圧電基板の上面とＩＤＴ電極を覆うように積層された誘電膜と、を備え、ＩＤＴ電極は電極指を有し、誘電膜は、電極指の上方に突起を有し、電極指は、圧電基板の側面と圧電基板の上面に平行な仮想面とのなす第１の角が鋭角である第１の電極層を有し、第１の電極層の第１の角は、突起の表面と圧電基板の上面に平行な仮想面とのなす第２の角より大きい弾性波装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の弾性波装置の構成により、電極指の弾性波の反射係数を担保でき、かつ、誘電膜の表面に形成される突起が小さくなるため、反射係数の低下を抑制することができる。したがって、弾性波装置の反射係数を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態における弾性波装置を模式的に示す上面図、（ｂ）同断面図
【図２】本発明の実施の形態の弾性波装置における誘電膜を積層した電極指を模式的に示す拡大断面図
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態における弾性波装置を形成するプロセスを示す図
【図４】電極指を模式的に示す拡大断面図
【図５】本発明の実施の形態におけるアンテナ共用器を模式的に示す図
【図６】弾性波装置の誘電膜の突起の高さとストップバンド幅の関係を示すグラフ
【図７】弾性波装置の規格化された誘電膜の突起の高さと規格化ストップバンド幅の関係を示すグラフ
【図８】（ａ）従来の弾性波装置を模式的に示す断面図、（ｂ）電極指を模式的に示す拡大断面図、（ｃ）電極指の別の例を模式的に示す拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態における弾性波装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、本発明に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下の記載の内容に限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における弾性波装置１を模式的に示す図である。図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
【００１４】
弾性波装置１は、圧電基板３とＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｓｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極２１、および、誘電膜４を備えている。ＩＤＴ電極２１は、電極指２を有している。ここで、矢印６は、電極指２の延伸方向を示す。ＩＤＴ電極２１は、圧電基板３の上面に櫛形電極が対向するように形成されている。誘電膜４は、圧電基板３の上面とＩＤＴ電極２１を覆うように積層されている。また、誘電膜４は、電極指２の上方に突起５を有する。
【００１５】
図２は、誘電膜４を積層した電極指２を模式的に示す拡大断面図である。
【００１６】
電極指２は、第１の電極層７を有している。第１の電極層７の側面７Ａと圧電基板３の上面３Ａに平行な仮想面９とのなす第１の角θ1が鋭角である。また、第１の電極層７の第１の角θ1は、突起５の表面５Ａと圧電基板３の上面３Ａに平行な仮想面１０とのなす角のうち最も大きい第２の角θ2より大きい。
【００１７】
第１の角θ1を鋭角にすることにより、誘電膜４に形成される突起５を小さくできる。突起５が小さくなると、第２の角θ2も小さくなり、第１の角θ1を第２の角θ2よりも大きくすることができる。また、第１の電極層７の第１の角θ1は、９０度に近い方がより反射係数を大きくすることができる。そのため、第１の角θ1は第２の角θ2よりも大きい方が好ましい。
【００１８】
この構成により、電極指２は、第１の角θ1が小さくなりすぎないため、弾性波の反射係数を担保でき、かつ、誘電膜４の表面に形成される突起５が小さくなるため、反射係数の低下を抑制することができる。したがって、弾性波装置１の反射係数を向上させることができる。
【００１９】
レイリー波を主要弾性波とする弾性波装置１においては、突起５が弾性波を散乱させ、反射係数の低下や挿入損失の劣化につながる。したがって、突起を小さくすることで、反射係数が向上する。
【００２０】
圧電基板３の材料としては、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、四ホウ酸リチウム、水晶等を用いることができる。レイリー波を主要弾性波とする弾性波装置１において、圧電基板３は、オイラー角（φ、θ、ψ）がそれぞれ、−５≦φ≦５、−５≦θ≦５、−５≦ψ≦５の回転ＹカットＸ伝搬であることが好ましい。
【００２１】
突起５の表面５Ａは、電極指２の延伸方向に垂直な断面において、下に凸の曲線状である。この形状は、誘電膜４を、例えば、バイアススパッタリングで積層することにより形成される。
【００２２】
突起５の表面５Ａが下に凸であることにより、突起５の体積が小さくなる。したがって、弾性波装置１の反射係数の低下をさらに抑制することができる。
【００２３】
突起５の表面５Ａが下に凸の場合、突起５の表面５Ａと圧電基板３の上面３Ａに平行な仮想面１０とのなす角のうち最も大きい第２の角θ2は、頂部５Ｂで最も大きくなる。この場合、弾性波装置１において、第１の角θ1は第２の角θ2よりも大きい。
【００２４】
したがって、突起５の体積が小さく、かつ、頂部５Ｂにおける最も大きい第２の角θ2よりも、第１の角θ1が大きいので、第１の電極層７の体積は大きくなる。この構成により、電極指２は、第１の角θ1が小さくなりすぎないため、弾性波の反射係数を担保でき、かつ、誘電膜４の表面に形成される突起５が小さくなるため、反射係数の低下をさらに抑制することができる。
【００２５】
また、電極指２は、第１の電極層７と、第１の電極層７と圧電基板３との間に第２の電極層８が設けられている。第２の電極層８の側面８Ａと圧電基板３の上面３Ａに平行な仮想面１１とのなす第３の角θ3は第１の角θ1より大きい。なお、第３の角θ3は、８５〜９５度であることが好ましく、９０度であればさらに好ましい。つまり、第２の電極層８の側面は、圧電基板３に対してほぼ垂直に形成されていることが望ましい。
【００２６】
弾性波装置１を用いたラダーフィルタやＤＭＳ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｍｏｄｅ  ＳＡＷ）フィルタのようなフィルタにおいて、良好なフィルタ特性を実現するためには弾性波装置１を構成する電極指２の1本あたりの弾性波の反射係数がある程度以上大きくなければならない。電極指２の1本あたりの弾性波の反射係数が不足すると、フィルタの通過帯域内において挿入損失の劣化や、リップル発生による特性劣化が生じるからである。所望の電極指２の1本あたりの反射係数は、所望のフィルタの通過帯域幅によって決定される。電極指２の１本あたりの反射係数γとストップバンド幅ＳＢＷは２｜γ｜／π≒ＳＢＷ／ｆ0（ｆ0：反射特性の中心周波数）の関係で示される。ストップバンド幅ＳＢＷは少なくともフィルタの通過帯域幅より大きくなければ通過帯域内の周波数において弾性波の閉じ込めが不十分となり、弾性波の漏洩が生じるため通過帯域特性は低下する。弾性波装置１によれば、第２の電極層８の第３の角θ3を８５〜９５度とすることにより、大きな弾性波の反射係数を得ることができる。反射係数は、ストップバンド幅に対して線形関係を有するため、通過帯域内における挿入損失劣化やリップル発生による特性劣化を抑制することができる。
【００２７】
なお、８５〜９５度の範囲は、弾性波装置１において、弾性波の反射係数が大きく低下しない程度の範囲である。また、電極指２の側面は、プロセス過程で制御することにより形成される。
【００２８】
さらに、電極指２の延伸方向に垂直な断面において、第１の電極層７の下面における主要弾性波の伝播方向の長さＬ1は、第２の電極層８の上面における主要弾性波の伝播方向の長さＬ2よりも短い。これにより、電極指２の延伸方向に垂直な断面において、第１の電極層７の上面における主要弾性波の伝播方向の長さは、より小さくなる。その結果、誘電膜４に形成される突起５をより小さくすることができる。これにより、誘電膜４の表面に形成される突起５が小さくなるため、反射係数の低下をさらに抑制することができる。
【００２９】
電極指２は、金属の単体、合金、または、積層構造からなる。なお、第２の電極層８は、第１の電極層７よりも平均密度の大きい材料で構成されている。また、第１の電極層７は、電気抵抗率の低い金属により構成されている。電気抵抗率の低い金属を用いることにより、電極層による抵抗損失を小さくできる。好ましくは、第２の電極層８の主成分は、ＭｏやＷ等であり、第１の電極層７の主成分は、ＡｌやＣｕ等である。用いる金属材料に応じて好ましい高さの範囲は異なる。例えば、ＵＭＴＳ（ＵＮＩＶＥＲＳＡＬ  ＭＯＢＩＬＥ  ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＳＹＳＴＥＭ）で規定されるＢａｎｄ８の送信フィルタに相当する中心周波数８９７ＭＨｚのフィルタの場合、電極指ピッチで決まる波長λ４．０μｍに対し、好ましい第２の電極層８の高さは、Ｍｏを用いる場合１７０ｎｍ〜２３０ｎｍであり、より好ましくは２００ｎｍ程度である。また、Ｗを用いる場合、好ましい第２の電極層８の高さは、６０〜１２０ｎｍであり、より好ましくは９０ｎｍ程度である。また、好ましい第１の電極層７の高さは、Ａｌを用いる場合、２５０〜３５０ｎｍであり、より好ましくは３２０ｎｍ程度である。このように、第１の電極層７は、第２の電極層８よりも厚いことが望ましい。密度が小さい第１の電極層７の体積を大きくすることで、電極指２の電気抵抗を小さくすることができ、抵抗損失を小さくできる。
【００３０】
誘電膜４は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化テルル（ＴｅＯ2、ＴｅＯ3）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）等を用いることができる。特に、圧電基板３の周波数温度係数（ＴＣＦ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）と逆符号の周波数温度係数を有する材料を誘電膜に用いることが好ましい。このような材料は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）がある。圧電基板３の周波数温度係数と逆符号の周波数温度係数を有する材料を用いることにより、弾性波装置１の周波数温度特性を向上させることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態の弾性波装置１は、第１の電極層７と第２の電極層８の２層からなる電極指２を用いて説明した。しかし、電極指２は、これに限定されるものではなく、例えば、１層で構成されていても、３層以上の複数の層で構成されていてもよい。
【００３２】
電極指２が複数の電極層で構成される場合、第１の電極層７は、複数の電極層を有する前記電極指２において、最も上部に形成されていることが好ましい。第１の電極層７を最も上部に形成することにより、電極指２は、体積を確保したまま、電極指２の延伸方向に垂直な断面における上面の主要弾性波の伝播方向の長さをより小さくできる。その結果、誘電膜４に形成される突起５をより小さくすることができる。この構成により、電極指２の弾性波の反射係数を担保でき、かつ、誘電膜４の表面に形成される突起５が小さくなるため、反射係数の低下をさらに抑制することができる。
【００３３】
次に、弾性波装置の製造方法の詳細について、図３を参照しながら説明する。ここでは、例として、第１の電極層にＡｌを用い、第２の電極層にＭｏを用いた弾性波装置について説明する。
【００３４】
図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態における弾性波装置の製造方法の概要を説明する製造工程毎の弾性波装置の断面図である。なお、各製造工程においては、工程の進行に伴って形状等が変化するが、変化の前後で共通の符号を用いて説明する場合もある。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、まず、圧電基板１２を用意する。圧電基板１２の材料は、例えば、回転ＹカットＸ伝搬のニオブ酸リチウム単結晶である。
【００３６】
次に、圧電基板１２の表面に、図３（ｂ）に示すように、第２の電極層１４としてＭｏ層を、その上面に、第１の電極層１３としてＡｌ層を、スパッタリングなどにより堆積させる。
【００３７】
そして、図３（ｃ）に示すようにＡｌ層の上に、フォトリソグラフィー技術を用いて所望のパターンのレジスト１５を形成する。レジスト１５は、ＩＤＴ電極を形成する領域の上にレジスト１５が位置するポジ型パターンで形成されている。
【００３８】
次に、図３（ｄ）、図３（ｅ）に示すように、ドライエッチングを用いて、ＩＤＴ電極を形成する。
【００３９】
図３（ｄ）には、ＩＤＴ電極における主成分がＡｌで構成される第１の電極層１６を形成する工程を示す。Ａｌ、または、Ａｌを主成分とするＡｌ合金のドライエッチングにおいて、反応性ガスは塩素を使用する。塩素ガスを用いてＡｌ層にドライエッチングを行うと、レジストやＡｌや塩素などが混合されたデポ物(残渣物)が生成される。デポ物は、ドライエッチングにおいて反応性が低くエッチングレートが非常に遅いため、マスキングと同様の効果が得られる。Ａｌ層のドライエッチングの過程で、Ａｌの側面にデポ物が付着する。そのため、電極指の延伸方向に垂直な断面において、Ａｌを主成分とする第１の電極層１６の主要弾性波の伝播方向の長さは、圧電基板１２に向かって長くなる。
【００４０】
なお、デポ物の生成量は、ドライエッチングにおけるバイアス電力に依存している。バイアス電力を大きくすると、デポ物が多く生成され、マスキングの効果が大きくなる。その結果、第１の電極層１６の主要弾性波の伝播方向の長さは長くなり、第１の電極層１６は太く形成される。したがって、バイアス電力の大きさを制御することで、第１の電極層１６のエッチング量を調整でき、結果として、第１の電極層１６であるＡｌ層における第１の角θ1を制御することができる。
【００４１】
図３（ｅ）には、ＩＤＴ電極における主成分がＭｏで構成される第２の電極層１７を形成する工程を示す。Ｍｏは適切な反応ガス、例えば、塩素と酸素の混合ガスを選択することで、ほぼ垂直な側面形状を形成することができる。また、Ａｌのドライエッチングで生成されるデポ物の量を調整することで、デポ物をマスクとして用いることができる。これにより、Ｍｏ層の上面の主要弾性波の伝播方向の長さをＡｌの下面の主要弾性波の伝播方向の長さよりも大きくすることができる。
【００４２】
したがって、図２に示すような、第１の電極層７が下方に広がるテーパー形状、第２の電極層８の側面が垂直形状で、かつ、第１の電極層７の下面の主要弾性波の伝播方向の長さＬ1が第２の電極層８の上面の主要弾性波の伝播方向の長さＬ2よりも短い積層構造を備えたＩＤＴ電極が得られる。
【００４３】
なお、図４に示すように、第１の電極層７と第２の電極層８の接合部２０は、滑らかに接合している場合がある。この場合、第１の側面７Ａには、接合部２０を含まないものとする。
【００４４】
次に、図３（ｆ）に示すように、圧電基板１２の上面とＩＤＴ電極とを覆うように誘電膜１８を積層する。誘電膜１８は、例えば、ＳｉＯ2で構成されている。誘電膜１８は、スパッタや蒸着などを用いて形成される。成膜過程において、電極指２間は、成膜粒子が電極指にブラインドされるため、ＳｉＯ2のカバレッジが難しい箇所となる。カバレッジ性が悪くなると、ＳｉＯ2の誘電膜１８にボイドや疎な領域が生じるため、弾性波装置の電気特性が低下する。ＳｉＯ2のボイドや疎な領域は弾性波の伝播損失の原因となるためである。しかし、電極指における第１の電極層１６の下面の主要弾性波の伝播方向の長さを第２の電極層１７の上面の主要弾性波の伝播方向の長さよりも短くすることにより、ＳｉＯ2のカバレッジ性は良好となる。さらに、第１の電極層１６における第１の角θ1を第２の電極層１７における第３の角θ3よりも小さくすること、つまり、第１の電極層１６の側面形状をテーパー形状とすることで、よりＳｉＯ2のカバレッジ性を向上させることができる。これにより、ＩＤＴ電極２１を有する弾性波装置１は、ＳｉＯ2のカバレッジ性が確保され、ボイドや疎な領域による電気特性の劣化を抑制することができる。
【００４５】
また、第１の電極層１６の第１の角θ1を鋭角にすることにより、誘電膜１８の積層時に電極指上に形成される突起１９を低くすることができる。さらに、第１の電極層１６の下面の主要弾性波の伝播方向の長さが第２の電極層１７の上面の主要弾性波の伝播方向の長さよりも短いため、誘電膜１８の積層時に電極指上に形成される突起１９を低くできる。
【００４６】
成膜過程で生じる突起１９は、弾性波を散乱させる。突起１９が高くなると、レイリー波を主要弾性波とする弾性波装置においては反射係数の低下や、弾性波の散乱により挿入損失の劣化につながる。
【００４７】
通常の製造工程では、ＩＤＴ電極が存在する部分と存在しない部分とで高さが異なるため、誘電膜を積層すると、誘電膜の表面において電極指の上方には突起が形成される。そのため、弾性波装置の特性の劣化を抑制するため、突起を研削する工程が必要である。
【００４８】
しかしながら、本実施の形態の電極指とすることで、成膜過程で生じる突起１９を低くでき、弾性波の散乱を抑制することができる。したがって、研削の製造工程を省いても、弾性波装置の反射係数や挿入損失を向上させることができ、コストの削減にもつながる。なお、弾性波装置の特性をさらに向上させるため、突起１９をより小さくする研削工程等を設けてもよい。
【００４９】
また、弾性波装置１は、アンテナ共用器２３に用いることができる。図５は、アンテナ共用器を模式的に示す図である。アンテナ共用器２３は、第１の通過帯域を有する第１のフィルタ２６と、第１の通過帯域より周波数の高い第２の通過帯域を有する第２のフィルタ２７を備えている。弾性波装置１は、第１のフィルタ２６として用いられる。複数の通過帯域を有するアンテナ共用器２３において、弾性波装置１のストップバンド幅は重要な要素である。アンテナ共用器２３においては、第１のフィルタ２６の直列腕共振器のストップバンド幅が第２のフィルタの通過特性に影響する。直列共振器の主要弾性波の波長λは、約４．０μｍである。ストップバンド幅が小さいと、高い領域の通過帯域にリップルが生じ、フィルタの特性が低下する。そのため、ストップバンド幅を大きくすることが求められる。アンテナ共用器２３の低周波数側のフィルタ２６として用いる場合、ストップバンド幅は通過帯域幅の２倍以上が望ましい。
【００５０】
図６には、Ｂａｎｄ８の送信フィルタに相当する中心周波数８９７ＭＨｚのフィルタの弾性波装置（主要弾性波の波長λ：４．０μｍ）におけるＳｉＯ2の突起の高さｈとストップバンド幅ＳＢＷの関係を示す。電極指２の高さを５２０ｎｍに固定し、ＳｉＯ2の突起５の高さｈをパラメータとして、ストップバンド幅ＳＢＷを求めた。ただし、突起５の高さｈとは、電極指２の延伸方向に垂直な断面において、誘電膜４の表面における圧電基板３の上面から最も距離が近い点から突起５の頂点までの圧電基板３に垂直方向の高さである。また、電極指２の高さＨは、電極指２の下面から電極指２の上面までの圧電基板３に垂直方向の高さである。
【００５１】
ＳｉＯ2の突起５の高さｈの値２８９ｎｍ、２７７ｎｍ、２０６ｎｍに対するストップバンド幅ＳＢＷは、それぞれ６８．２ＭＨｚ、６８．６ＭＨｚ、７１．４ＭＨｚであった。したがって、弾性波装置１は、突起５の高さｈが低いほどストップバンド幅ＳＢＷが大きい。ここで、波長λで規格化されたＳｉＯ2の突起５の高さの値ｈ／λは、０．０７２、０．０６９、０．０５２となる。また、それぞれの共振周波数ｆｓ（８９３ＭＨｚ、８９１ＭＨｚ、８９０ＭＨｚ）で規格化されたストップバンド幅の値ＳＢＷ／ｆｓは、０．０７６４、０．０７７０、０．０８０１となる。ＳｉＯ2の突起５の高さｈ、及び、ストップバンド幅ＳＢＷを、波長λ、及び、共振周波数ｆｓでそれぞれ規格化した値は、弾性波装置１の波長λや共振周波数ｆｓに依存しないため、特定のフィルタ等に限定されない。
【００５２】
図７には、規格化されたＳｉＯ2の突起５の高さｈ／λと規格化ストップバンド幅ＳＢＷ／ｆｓの関係を示す。規格化ストップバンド幅ＳＢＷ／ｆｓは、規格化されたＳｉＯ2の突起５の高さｈ／λに対して（数１）の線形関係を有する。
【００５３】
【数１】
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【００５４】
したがって、アンテナ共用器２３の低周波数側のフィルタ２６として用いる場合、弾性波装置１の規格化されたＳｉＯ2の突起５の高さｈ／λは比帯域幅ｗに対して、（数２）を満たすことが望ましい。ただし、比帯域幅ｗは、帯域幅を中心周波数で除した値である。
【００５５】
【数２】
2014158138.tif 000004
【００５６】
例えば、Ｂａｎｄ８のアンテナ共用器の場合、第１のフィルタの通過帯域周波数が８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚであり、中心周波数８９７．５ＭＨｚとの比で表される比帯域幅ｗは０．０３９０である。そのため、弾性波装置１の規格化ストップバンド幅ＳＢＷ／ｆｓは、０．０７８０以上であることが望ましい。したがって、規格化された突起５の高さｈ／λは、０より大きく０．０６３７以下であることが望ましい。ここで、突起５の高さｈと同様に波長λ（４．０μｍ）で規格化された電極指２の高さ（５２０ｎｍ）は０．１３である。よって、突起５の高さは、電極指２の高さの０％より大きく４９．０％以下であることが望ましい。
【００５７】
（数２）の条件を満たさない弾性波装置をアンテナ共用器の低周波数側のフィルタとして用いた場合、直列腕共振器のリップルが高周波数側の通過帯域と重なる。したがって、アンテナ共用器の通過特性の低下につながる。そのため、（数２）の条件を満たす弾性波装置を用いることで、アンテナ共用器の高周波数側の通過帯域の通過特性の低下を防止することができる。
【００５８】
また、弾性波装置１をラダーフィルタに用いることができる。ラダーフィルタでは、並列共振器のストップバンド幅がフィルタの通過特性に影響する。並列共振器の主要弾性波の波長λは、約４．２μｍである。ラダーフィルタの場合、ストップバンド幅は通過帯域幅の１．５倍以上が望ましい。したがって、弾性波装置１の規格化されたＳｉＯ2の突起５の高さｈ／λは比帯域幅ｗに対して、（数３）を満たすことが望ましい。
【００５９】
【数３】
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【００６０】
（数３）の条件を満たさない弾性波装置をラダーフィルタに用いると、並列共振器のリップルがフィルタの通過帯域と重なり、通過特性を低下させる。そのため、（数３）の条件を満たす弾性波装置を用いることで、ラダーフィルタの通過特性の低下を防止することができる。
【００６１】
このように、特定の比帯域幅で構成される弾性波装置１のＳｉＯ2の突起５の高さを制御することにより、ストップバンド幅を大きくし、弾性波装置１の特性を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明における弾性波装置は、電極指の形状を制御することにより、誘電膜の表面に形成される突起を小さくして、反射係数の低下を抑制することができ、携帯電話に用いられるアンテナ共用器等の様々な電子機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  弾性波装置
２  電極指
３、１２  圧電基板
４、１８  誘電膜
５、１９  突起
６  矢印
７、１３、１６  第１の電極層
８、１４、１７  第２の電極層
９、１０、１１  仮想面
１５  レジスト
２０  接合部
２１  ＩＤＴ電極
２２  アンテナ
２３  アンテナ共用器
２４、２５  端子
２６  第１のフィルタ
２７  第２のフィルタ
【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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