(57)【要約】  弾性波素子は、圧電体と、圧電体の上面上に設けられた第１と第２のインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、圧電体の上面上に設けられてかつ第１のＩＤＴ電極と第２のＩＤＴ電極とを覆う第１の誘電体層とを備える。第２のＩＤＴ電極は第１のＩＤＴ電極の膜厚よりも厚い膜厚を有する。第１のＩＤＴ電極の真上方における第１の誘電体層の第１の部分の上面の圧電体の上面からの高さより、第２のＩＤＴ電極の真上方における第１の誘電体層の第２の部分の上面の圧電体の上面からの高さが高い。この弾性波素子は良好な温度特性と電気機械結合係数とを有する。
2010122767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を有する圧電体と、
前記圧電体の前記上面上に設けられた第１のインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、
前記圧電体の前記上面上に設けられて前記第１のＩＤＴ電極の膜厚よりも厚い膜厚を有する第２のＩＤＴ電極と、
前記圧電体の前記上面上に設けられて、かつ前記第１のＩＤＴ電極と第２のＩＤＴ電極とを覆う第１の誘電体層と、
を備え、
前記第１のＩＤＴ電極の真上方における前記第１の誘電体層の第１の部分の上面の前記圧電体の前記上面からの高さより、前記第２のＩＤＴ電極の真上方における前記第１の誘電体層の第２の部分の上面の前記圧電体の前記上面からの高さが高い、弾性波素子。
【請求項２】
前記第１の誘電体層の前記第２の部分の膜厚は、前記第１の誘電体層の前記第１の部分の膜厚以上であり、
前記第１の誘電体層の前記第２の部分の規格化膜厚は、前記第１の誘電体層の前記第１の部分の規格化膜厚以下である、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項３】
前記第１の誘電体層の上面は、前記第１のＩＤＴ電極の真上方に位置して前記第１のＩＤＴ電極に沿って延びる第１の凸部と、前記第２のＩＤＴ電極の真上方に位置して前記第２のＩＤＴ電極に沿って延びる第２の凸部とを有し、
前記第２の凸部の高さは前記第１の凸部の高さより高い、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項４】
前記第１のＩＤＴ電極は第１の電極指を有し、
前記第１の凸部の頂部の幅は前記第１の電極指の幅の１／２以下である、請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記第１の凸部の頂部の中心は、実質的に前記第１の電極指の中心の真上方に位置する、請求項４に記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記第２のＩＤＴ電極は第２の電極指を有し、
前記第２の凸部の頂部の幅は前記第２の電極指の幅の１／２以下である、請求項４に記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記第２の凸部の頂部の中心は、実質的に前記第２の電極指の中心の真上方に位置する、請求項６に記載の弾性波素子。
【請求項８】
前記第１の凸部の高さＴＧと前記第１のＩＤＴ電極の膜厚ＴＡと前記第１のＩＤＴ電極を伝播する弾性波の波長λ１とは、０．０３×λ１＜ＴＧ≦ＴＡを満たす、請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項９】
前記第２の凸部の高さＴＨと前記第２のＩＤＴ電極の膜厚ＴＢと前記第２のＩＤＴ電極を伝播する弾性波の波長λ２とは、０．０３×λ２＜ＴＨ≦ＴＢを満たす、請求項８に記載の弾性波素子。
【請求項１０】
前記第１の誘電体層の上面上に設けられて、前記第１の誘電体層を伝搬する横波の速度よりも速い横波が伝搬する第２の誘電体層と、
前記第２の誘電体層の上面に設けられて、前記第１のＩＤＴ電極と電気的に接続された第１の外部端子と、
前記第２の誘電体層の上面に設けられて、前記第２のＩＤＴ電極と電気的に接続された第２の外部端子と、
をさらに備え、
前記第１のＩＤＴ電極の上方における前記第２の誘電体層の上面の高さと前記第２のＩＤＴ電極の上方における前記第２の誘電体層の上面の高さの差は、前記第１のＩＤＴ電極の上方における前記第１の誘電体層の上面の高さと前記第２のＩＤＴ電極の上方における前記第１の誘電体層の上面の高さの差より小さい、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項１１】
前記第１のＩＤＴ電極は、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタを構成し、
前記第２のＩＤＴ電極は、前記第１の周波数帯域より低い第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタを構成する、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項１２】
前記第１のＩＤＴ電極は第１の共振周波数を有する直列共振器を構成し、
前記第２のＩＤＴ電極は、前記第１の共振周波数より低い第２の共振周波数を有する並列共振器と構成し、
前記直列共振器と前記並列共振器とはラダー型フィルタを構成する、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項１３】
請求項１に記載の弾性波素子と、
前記弾性波素子に接続された電子部品と、
を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波素子と、これを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は特許文献１に記載されている従来の弾性波素子１の断面模式図である。弾性波素子１は、例えば、ＣＤＭＡ標準規格のＢａｎｄ１用のアンテナ共用器であり、２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚの受信周波数帯域の信号を通過させる受信フィルタと、受信周波数帯域より低い１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの送信周波数帯域の信号を通過させる送信フィルタとを備える。【０００３】
弾性波素子１は、例えばニオブ酸リチウム系やタンタル酸リチウム系の圧電材料よりなる圧電体２と、圧電体２の上に受信フィルタの共振器の電極として設けられたインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極３と、圧電体２の上に送信フィルタの共振器の電極として設けられたＩＤＴ電極４とを備える。受信フィルタのＩＤＴ電極３に伝播させる弾性波の波長λ５０１は送信フィルタのＩＤＴ電極４で伝播させる波長λ５０２より短い。【０００４】
ＩＤＴ電極４の膜厚Ｔ５０２をＩＤＴ電極３の膜厚Ｔ５０１よりも厚くすることにより、受信フィルタにおけるＩＤＴ電極３の膜厚Ｔ５０１を弾性波の波長λ５０１で割って規格化して得られた規格化膜厚Ｎ５０１と、送信フィルタにおけるＩＤＴ電極４の膜厚Ｔ５０２を弾性波の波長λ５０２で割って規格化した規格化膜厚とを同程度にしている。この構成により、弾性波素子１の電気機械結合係数を向上させることができる。【０００５】
弾性波素子１は、圧電体２の上にＩＤＴ電極３、４を覆うように設けられて例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる誘電体層５を備える。誘電体層５は、圧電体２と逆の温度特性を有し、弾性波素子１の温度特性を向上させる。誘電体層５の上面は、ＩＤＴ電極３の上方からＩＤＴ電極４の上方に渡って平坦である。弾性波素子１において、ＩＤＴ電極４を有する送信フィルタは温度特性が劣り、ＩＤＴ電極３を有する受信フィルタは電気機械結合係数が劣る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００８−５０８８２１号公報
【発明の概要】
【０００７】
弾性波素子は、圧電体と、圧電体の上面上に設けられた第１と第２のインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、圧電体の上面上に設けられてかつ第１のＩＤＴ電極と第２のＩＤＴ電極とを覆う第１の誘電体層とを備える。第２のＩＤＴ電極は第１のＩＤＴ電極の膜厚よりも厚い膜厚を有する。第１のＩＤＴ電極の真上方における第１の誘電体層の第１の部分の上面の圧電体の上面からの高さより、第２のＩＤＴ電極の真上方における第１の誘電体層の第２の部分の上面の圧電体の上面からの高さが高い。
【０００８】
この弾性波素子は良好な温度特性と電気機械結合係数とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における弾性波素子の上面図である。
【図２】図２は実施の形態１における弾性波素子の断面模式図である。
【図３】図３は実施の形態１における他の弾性波素子の断面模式図である。
【図４】図４は図３に示す弾性波素子の拡大断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図５Ｈ】図５Ｈは図３に示す弾性波素子の製造工程を示す断面図である。
【図６】図６は実施の形態１におけるさらに他の弾性波素子の断面模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは実施の形態１におけるさらに他の弾性波素子の断面模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは実施の形態１における電子機器のブロック図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態２における弾性波素子の上面図である。
【図９】図９は実施の形態２における弾性波素子の断面図である。
【図１０】図１０は従来の弾性波素子の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１と図２はそれぞれ本発明の実施の形態１における弾性波素子６の上面図と断面模式図である。弾性波素子６は、例えば、ＣＤＭＡ標準規格のＢａｎｄ１用のアンテナ共用器であり、フィルタ７、８を備える。フィルタ７は、２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚの受信の周波数帯域の信号を通過させる受信フィルタである。フィルタ８は、受信の周波数帯域より低い１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚの送信の周波数帯域の信号を通過させる送信フィルタである。
【００１１】
弾性波素子６は、圧電体９と、圧電体９の上面９Ａ上に設けられたインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極１０、１１と、圧電体９の上面９Ａ上に設けられてＩＤＴ電極１０、１１を覆う誘電体層１２とを備える。ＩＤＴ電極１０は互いに対向する櫛歯電極１１０、２１０を備える。櫛歯電極１１０は、バスバー１１０Ａと、互いに平行にバスバー１１０Ａから延びる複数の電極指１１０Ｂとを有する。櫛歯電極２１０は、バスバー２１０Ａと、バスバー２１０Ａから互いに平行に延びかつ複数の電極指１１０Ｂと交差する複数の電極指１１０Ｂとを有する。櫛歯電極１１１は、バスバー１１１Ａと、バスバー１１１Ａから互いに平行に延びる複数の電極指１１１Ｂとを有する。櫛歯電極２１１は、バスバー２１１Ａと、バスバー２１１Ａから互いに平行に延びかつ複数の電極指１１１Ｂと交差する複数の電極指２１１Ｂとを有する。
【００１２】
受信フィルタであるフィルタ７は、アンテナ端子１３に接続された直列共振器１０Ａと、直列共振器１０Ａに接続点７１０で直列接続された直列共振器１０Ｂと、直列共振器１０Ｂに接続された出力端子１４と、接続点７１０と接地端子７１２との間に接続された並列共振器１０Ｃとを備える。ＩＤＴ電極１０は共振器１０Ａ〜１０Ｃを構成するＩＤＴ電極として機能する。
【００１３】
送信フィルタであるフィルタ８は、アンテナ端子１３に接続された直列共振器１１Ａと、直列共振器１１Ａに接続点７１１で直列接続された直列共振器１１Ｂと、直列共振器１１Ｂに接続された入力端子１５と、接続点７１１と接地端子７１３との間に接続された並列共振器１１Ｃとを備える。ＩＤＴ電極１１は共振器１１Ａ〜１１Ｃを構成するＩＤＴ電極として機能する。
【００１４】
ＩＤＴ電極１０が構成するフィルタ７は、受信の周波数帯域の信号を通過させる受信フィルタである。ＩＤＴ電極１１が構成するフィルタ８は、受信の周波数帯域より低い送信の周波数帯域の信号を通過させる送信フィルタである。したがって、ＩＤＴ電極１０を伝播する弾性波の波長λ１は、ＩＤＴ電極１１を伝播する弾性波の波長λ２より短い。
【００１５】
圧電体９は、ニオブ酸リチウム系の圧電材料よりなるが、例えば、水晶、タンタル酸リチウム系、又はニオブ酸カリウム系等の他の圧電材料より形成されていてもよい。
【００１６】
ＩＤＴ電極１０、１１は、銅を主成分とする金属からなるが、例えば、アルミニウム、銀、金、チタン、タングステン、白金、クロム、モリブデンの少なくとも一種からなる単体金属、又はこれらを主成分とする合金等の他の金属より形成されていてもよい。
【００１７】
ＩＤＴ電極１０、１１が銅を主成分とする金属よりなる場合には、例えば、ＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡは１５５０Å以上１６５０Å未満であり、ＩＤＴ電極１１の膜厚ＴＢは１６５０Å以上１７５０Å未満である。すなわち、ＩＤＴ電極１１の膜厚ＴＢをＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡよりも厚くする。これにより、ＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡを弾性波の波長λ１で割って規格化して得られる規格化膜厚を、ＩＤＴ電極１１の膜厚ＴＢを波長λ２で割って規格化して得られる規格化膜厚と実質的に等しくすることができ、弾性波素子６の電気機械結合係数を向上させることができる。
【００１８】
誘電体層１２は、圧電体９とは逆の周波数温度特性を有する酸化ケイ素等の誘電材料よりなる。これにより、弾性波素子６の周波数温度特性を向上することができる。酸化ケイ素は、圧電体９を伝搬する横波の速度よりも遅い速度の横波が伝搬する媒質である。
【００１９】
図１０に示す従来の弾性波素子１では、誘電体層５の上面は、ＩＤＴ電極３の上方からＩＤＴ電極４の上方に渡って平坦に形成されている。したがって、送信フィルタのＩＤＴ電極４の膜厚Ｔ５０２が厚いので誘電体層５の膜厚Ｔ５０４が受信フィルタの誘電体層５の膜厚Ｔ５０３より薄いので、送信フィルタは温度特性が劣り、受信フィルタは電気機械結合係数が劣る。
【００２０】
誘電体層１２が酸化ケイ素よりなる場合、例えば、ＩＤＴ電極１０の真上方における誘電体層１２の上面１２Ａの圧電体９の上面９Ａからの高さＴＣは３９５０Å以上４０５０Å未満である。ＩＤＴ電極１１の真上方における誘電体層１２の上面１２Ａの圧電体９の上面９Ａからの高さＴＤは４０５０Å以上４１５０Å未満である。すなわち、ＩＤＴ電極１１の真上方における誘電体層１２の部分２１２の上面１２Ａの圧電体９の上面９Ａからの高さＴＤは、ＩＤＴ電極１０の真上方における誘電体層１２の部分１１２の上面１２Ａの部分２１２の圧電体９の上面９Ａからの高さＴＣより高い。これにより、誘電体層１２の部分２１２の膜厚ＴＦを、誘電体層１２の部分１１２の膜厚ＴＥと実質的に等しく、例えば２４００Åとすることができ、弾性波素子６の温度特性と電気機械結合係数を共に良好にすることができる。
【００２１】
誘電体層１２の部分２１２の膜厚ＴＦは部分１１２の膜厚ＴＥ（例えば２４００Å）以上である。かつ、誘電体層１２の部分２１２の膜厚ＴＦを波長λ２で割って規格化して得られる規格化膜厚は、部分１１２の膜厚ＴＥを波長λ１で割って規格化して得られる規格化膜厚以下であることが望ましく、すなわち膜厚ＴＦを例えば２５５０Å以下とすることが望ましい。これにより、弾性波素子６の温度特性と電気機械結合係数とをさらに向上することができる。
【００２２】
特に、誘電体層１２の部分２１２の膜厚ＴＦは部分１１２の膜厚ＴＥ（例えば２４００Å）より大きく、かつ、誘電体層１２の部分２１２の膜厚ＴＦを波長λ２で割って規格化して得られる規格化膜厚は、部分１１２の膜厚ＴＥを波長λ１で割って規格化して得られる規格化膜厚（例えば２５５０Å）未満であることがより望ましい。これにより、弾性波素子６の温度特性と電気機械結合係数とをさらに向上することができる。
【００２３】
図３は実施の形態１における他の弾性波素子１００１の断面模式図である。図３において、図１と図２に示す弾性波素子６と同じ部分には同じ参照番号を付す。弾性波素子１００１では、誘電体層１２の上面１２ＡはＩＤＴ電極１０の真上方に位置する凸部１６と、ＩＤＴ電極１１の真上方に位置する凸部１７を有する。凸部１６、１７はそれぞれ図１に示すＩＤＴ電極１０、１１に沿って延びる。凸部１６の根元から上面までの高さＴＧは１５００Å以上１６００Å未満であり、凸部１７の根元から上面までの高さＴＨは１６００Å以上１７００Å未満である。このように、凸部１７の高さＴＨを凸部１６の高さＴＧより高くすることにより、弾性波素子６の温度特性と電気機械結合係数とをさらに向上させることができる。送信フィルタであるフィルタ８のＩＤＴ電極１１にはパワーアンプで増幅された送信信号が入力されるので、ＩＤＴ電極１１が発熱して劣化する場合がある。ＩＤＴ電極１１の真上方に位置する凸部１７の高さＴＨをＩＤＴ電極の真上方に位置する凸部１６の高さＴＧより高くすることにより、ＩＤＴ電極１１を効率よく放熱させることができる。
【００２４】
図４は誘電体層１２の凸部１６、１７を示す弾性波素子１００１の拡大断面図である。凸部１６は、頂部２９と、根元部３０と、頂部２９と根元部３０に繋がる側面１６Ｃを有する。側面１６Ｃの断面は窪んだ曲線形状を有することが望ましい。側面１６Ｃ若しくは側面１６Ｃの延長線と、頂部２９を含む圧電体９の上面９Ａに平行な直線とが交わる点同士の間の距離である頂部２９の幅ＴＬ１は、ＩＤＴ電極１０の電極指１１０Ｂ、２１０Ｂの幅ＴＷ１よりも小さい。これにより、凸部１６において誘電体層１２のうちの電極１０の周囲の部分の質量が連続的かつ緩やかに変化する。その結果、誘電体層１２の形状に起因する不要な反射を発生させることを抑制しつつ、弾性波素子６の電気的特性を向上することができる。
【００２５】
凸部１７は、頂部１２９と、根元部１３０と、頂部１２９と根元部１３０に繋がる側面１７Ｃを有する。側面１７Ｃの断面は窪んだ曲線形状を有することが望ましい。側面１７Ｃ若しくは側面１７Ｃの延長線と、頂部１２９を含む圧電体９の上面９Ａに平行な直線とが交わる点同士の間の距離である頂部１２９の幅ＴＬ２は、ＩＤＴ電極１１の電極指１１１Ｂ、２１１Ｂの幅ＴＷ２よりも小さい。これにより、凸部１７において誘電体層１２の質量が連続的かつ緩やかに変化する。その結果、誘電体層１２の形状に起因する不要な反射を発生させることを抑制しつつ、弾性波素子６の電気的特性を向上することができる。
【００２６】
凸部１６の頂部２９の幅ＴＬ１は、ＩＤＴ電極１０の電極指１１０Ｂ、２１０Ｂの幅ＴＷ１の１／２以下であることが望ましい。また、頂部２９の中心３１６は、電極指１１０Ｂ、２１０Ｂの中心３１０の真上方に位置していることが望ましい。これにより、質量付加効果により電極指１１０Ｂ、２１０Ｂでの反射率が更に高まり、弾性波素子６の電気的特性が向上する。
【００２７】
凸部１７の頂部１２９の幅ＴＬ２は、ＩＤＴ電極１１の電極指１１１Ｂ、２１１Ｂの幅ＴＷ２の１／２以下であることが望ましい。また、頂部１２９の中心３１７は、電極指１１１Ｂ、２１１Ｂの中心３１１の真上方に位置していることが望ましい。これにより、質量付加効果により電極指１１１Ｂ、２１１Ｂでの反射率が更に高まり、弾性波素子６の電気的特性が向上する。
【００２８】
凸部１６、１７の高さＴＧ、ＴＨとＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡ、ＩＤＴ電極１１の膜厚ＴＢと波長λ１、λ２は、０．０３×λ１＜ＴＧ≦ＴＡ、０．０３×λ２＜ＴＨ≦ＴＢを満たすことが望ましい。凸部１６の高さＴＧが０．０３×λ１より大きいもしくは凸部１７の高さＴＨが０．０３×λ２より大きいと、図１０に示す従来の弾性波素子１より反射率が大きくなり、より優れた性能が得られる。一方、凸部１６の高さＴＧがＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡより大きくなる、もしくは凸部１７の高さＴＨがＩＤＴ電極１１の膜厚ＴＢより大きくなると、誘電体層１２を作成する為の新たな工程を追加することが必要となり、製造方法が煩雑となる。
【００２９】
図５Ａ〜図５Ｈは弾性波素子１００１の製造工程を示す断面図である。
【００３０】
まず、図５Ａに示すように、圧電体３１の上面にＡｌまたはＡｌ合金を蒸着またはスパッタさせることで電極または反射器となる電極膜３２を成膜する。
【００３１】
そして、図５Ｂに示すように、電極膜３２の上面にレジスト膜３３を形成する。
【００３２】
さらに、図５Ｃに示すように、所望の形状となるようにレジスト膜３３を露光・現像してレジスト膜３３を加工する。
【００３３】
さらに、図５Ｄに示すように、ドライエッチング技術等を用いて電極膜３２をＩＤＴ電極１０、１１や反射器等、所望の形状に加工した後、レジスト膜３３を除去する。
【００３４】
次に、図５Ｅに示すように、電極膜３２を覆うように酸化ケイ素を蒸着またはスパッタすることにより誘電体層３４を形成する。凸部１６、１７を得るために、圧電体３１にバイアス電圧を印加しながら酸化ケイ素をスパッタリングさせるバイアススパッタリング法を用いた。
【００３５】
例えば酸化ケイ素のターゲットをスパッタリングすることにより圧電体３１上に誘電体層３４を堆積させると同時に、バイアスにより圧電体３１上の誘電体層３４の一部をスパッタリングして削る。つまり誘電体層３４を堆積させながらその一部を削ることにより、誘電体層３４の形状をコントロールする。誘電体層３４を堆積させる途中で圧電体３１に印加するバイアスとスパッタリング電力の比を変化させることで、誘電体層３４の形状をコントロールしてもよい。また、成膜の初期は圧電体３１にバイアスをかけずに成膜し、途中から成膜と同時にバイアスを印加することで、誘電体層３４の形状をコントロールすることができる。この際、圧電体３１の温度も管理する。
【００３６】
さらに、図５Ｆに示すように誘電体層３４の表面にレジスト膜３５を形成する。
【００３７】
さらに、図５Ｇに示すように、レジスト膜３５を露光・現像してレジスト膜３５を所望の形状に加工する。
【００３８】
次に、図５Ｈに示すように、ドライエッチング技術等を用いて、電気信号取出しのためのパッド３６等、誘電体層３４の不要な部分を取り除き、その後レジスト膜３５を除去する。
【００３９】
最後にダイシングにより圧電体３１を分割して弾性波素子１００１を得る。
【００４０】
図６は実施の形態１によるさらに他の弾性波素子１００２の断面模式図である。図６において、図１と図２に示す弾性波素子６と同じ部分には同じ参照番号を付す。弾性波素子１００２は、誘電体層１２の上面１２Ａ上に設けられた誘電体層１８をさらに備える。誘電体層１８では第１誘電体層１２を伝搬する横波の速度よりも速い横波が伝搬する。誘電体層１８は、例えば、ダイアモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム等の誘電材料よりなる。誘電体層１８の膜厚は誘電体層１２の膜厚ＴＣまたは膜厚ＴＤより大きく、主要波であるＳｈｅａｒ  Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ（ＳＨ）波の波長の０．８倍以上である。これにより、主要波を、弾性波素子１００２の中に閉じ込めることができる。誘電体層１８の膜厚が主要波であるＳＨ波の波長以上である場合には、主要波を弾性波素子１００２の中にほぼ完全に閉じ込めることができる。弾性波素子１００２は、誘電体層１８の上面１８Ａに設けられてＩＤＴ電極１０に電気的に接続された外部端子５１と、誘電体層１８の上面１８Ａに設けられてＩＤＴ電極１１に電気的に接続された外部端子５２とをさらに備えている。ＩＤＴ電極１０の真上方における誘電体層１８の部分１１８の上面１８Ａの高さとＩＤＴ電極１１の真上方における誘電体層１８の部分２１８の上面１８Ａの高さの差ＴＪは、ＩＤＴ電極１０の真上方における誘電体層１２の部分１１２の高さＴＣとＩＤＴ電極１１の真上方における誘電体層１２の部分２１２の高さＴＤの差ＴＫより小さいことが望ましい。これにより、外部端子５１、５２の高さの差を小さくすることができるので、外部端子５１、５２を介して弾性波素子１００２をマザーボードに高信頼性でバンプ接続することができる。
【００４１】
図７Ａは実施の形態１によるさらに他の弾性波素子１００３の断面模式図である。図７Ａにおいて、図３に示す弾性波素子１００１と同じ部分には同じ参照番号を付す。弾性波素子１００３は誘電体層１２の上面１２Ａ上に設けられた誘電体層１８と、外部端子５１、５２をさらに備える。弾性波素子１００３は凸部１６、１７による図６に示す弾性波素子１００２と同様の効果を有する。
【００４２】
尚、実施の形態１において、フィルタ７は受信フィルタであり、フィルタ８は送信フィルタである。フィルタ７が送信フィルタであり、フィルタ８が受信フィルタであってもよい。また、フィルタ７、８は共に受信フィルタであってもよく、又は共に送信フィルタであってもよい。
【００４３】
図７Ｂは実施の形態１における電子機器２００１のブロック図である。電子機器２００１は、実施の形態１における弾性波素子６（１００１、１００２、１００３）と、弾性波素子に接続された半導体集積回路素子やスピーカ等の電子部品２００１Ａとを備える。半導体集積回路素子は弾性波素子６（１００１、１００２、１００３）に接続され、スピーカは半導体集積回路素子に接続されている。
【００４４】
（実施の形態２）
図８と図９はそれぞれ実施の形態２における弾性波素子１００４の上面図と断面模式図である。図８と図９において、図１と図２に示す弾性波素子６と同じ部分には同じ参照番号を付す。
【００４５】
弾性波素子１００４は、ＣＤＭＡ標準規格のＢａｎｄ１用のアンテナ共用器における送信フィルタに含まれるラダー型フィルタであり、直列共振器１９Ａ、１９Ｂと並列共振器２０とを備える。直列共振器１９Ａ、１９Ｂは接続点９１０で直列に接続されている。弾性波素子１００４は、直列共振器１９Ａに接続された入力端子２１と、直列共振器１９Ｂに接続された出力端子２２と、並列共振器２０に接続された接地端子２３とを備える。並列共振器２０は接続点９１０と接地端子２３との間に接続されている。直列共振器１９Ａ、１９Ｂは２０５０ＭＨｚの共振周波数を有する。並列共振器２０は、直列共振器１９Ａ、１９Ｂの共振周波数より低い１９６０ＭＨｚの共振周波数を有する。
【００４６】
並列共振器２０は図１に示すＩＤＴ電極１１で構成されている。直列共振器１９Ａ、１９Ｂは図１に示すＩＤＴ電極１０で構成されている。図２に示す弾性波素子６と同様に、ＩＤＴ電極１１の膜厚ＴＢはＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡより厚い。例えば、ＩＤＴ電極１０、１１が銅を主成分とする金属よりなる場合、ＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡは１６５０Å以上１６８０Å未満であり、ＩＤＴ電極１１の膜厚ＴＢは１７３０Å以上１７６０Å未満である。圧電体９を伝播する直列共振器１９Ａ、１９Ｂの共振周波数の弾性波は波長λ１を有し、並列共振器２０の共振周波数の弾性波は波長λ２を有する。波長λ１は波長λ２より短い。直列共振器１９Ａ、１９ＢのＩＤＴ電極１０の膜厚ＴＡを波長λ１で割って規格化して得られた規格化膜厚は、並列共振器２０のＩＤＴ電極１１の膜厚を波長λ２で割って規格化してえられた規格化膜厚と実質的に同じにすることができ、弾性波素子１００４の電気機械結合係数を向上させることができる。
【００４７】
また、ＩＤＴ電極１１の真上方における誘電体層１２の部分２１２の上面１２Ａの圧電体９からの高さＴＤは、ＩＤＴ電極１０の真上方における誘電体層１２の部分１１２の上面１２Ａの圧電体９からの高さＴＣより高い。これにより、誘電体層１２の部分２１２の膜厚ＴＦを、誘電体層１２の部分１１２の膜厚ＴＥ（２４００Å）と実質的に同じにすることができ、弾性波素子１００４の温度特性と電気機械結合係数とを共に向上させることができる。
【００４８】
実施の形態１、２において、「上面」「下面」「真上方」等の方向を示す用語は、弾性波素子の構成部材の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明による弾性波素子は良好な温度特性と電気機械結合係数とを有し、携帯電話等の電子機器に適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
７    フィルタ（第１のフィルタ）
８    フィルタ（第２のフィルタ）
９    圧電体
１０    ＩＤＴ電極（第１のＩＤＴ電極）
１１    ＩＤＴ電極（第２のＩＤＴ電極）
１２    誘電体層（第１の誘電体層）
１６    凸部（第１の凸部）
１７    凸部（第２の凸部）
１８    誘電体層（第２の誘電体層）
１９Ａ    直列共振器
２０    並列共振器
５１    外部端子（第１の外部端子）
５２    外部端子（第２の外部端子）
１１０Ｂ    電極指（第１の電極指）
１１１Ｂ    電極指（第２の電極指）
【図１】
2010122767.tif 000003
【図２】
2010122767.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月30日(2012.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面を有する圧電体と、
前記圧電体の前記上面上に設けられた第１のインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、
前記圧電体の前記上面上に設けられて前記第１のＩＤＴ電極の膜厚よりも厚い膜厚を有する第２のＩＤＴ電極と、
前記圧電体の前記上面上に設けられて、かつ前記第１のＩＤＴ電極と第２のＩＤＴ電極とを覆う第１の誘電体層と、
を備え、
前記第１のＩＤＴ電極の真上方における前記第１の誘電体層の第１の部分の上面の前記圧電体の前記上面からの高さより、前記第２のＩＤＴ電極の真上方における前記第１の誘電体層の第２の部分の上面の前記圧電体の前記上面からの高さが高く、
前記第１の誘電体層の上面は、前記第１のＩＤＴ電極の真上方に位置して前記第１のＩＤＴ電極に沿って延びる第１の凸部と、前記第２のＩＤＴ電極の真上方に位置して前記第２のＩＤＴ電極に沿って延びる第２の凸部とを有し、
前記第２の凸部の高さは前記第１の凸部の高さより高い、弾性波素子。
【請求項２】
前記第１の誘電体層の前記第２の部分の膜厚は、前記第１の誘電体層の前記第１の部分の膜厚以上であり、
前記第１の誘電体層の前記第２の部分の規格化膜厚は、前記第１の誘電体層の前記第１の部分の規格化膜厚以下である、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項３】
前記第１のＩＤＴ電極は第１の電極指を有し、
前記第１の凸部の頂部の幅は前記第１の電極指の幅の１／２以下である、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項４】
前記第１の凸部の頂部の中心は、実質的に前記第１の電極指の中心の真上方に位置する、請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記第２のＩＤＴ電極は第２の電極指を有し、
前記第２の凸部の頂部の幅は前記第２の電極指の幅の１／２以下である、請求項３に記載の弾性波素子。
【請求項６】
前記第２の凸部の頂部の中心は、実質的に前記第２の電極指の中心の真上方に位置する、請求項５に記載の弾性波素子。
【請求項７】
前記第１の凸部の高さＴＧと前記第１のＩＤＴ電極の膜厚ＴＡと前記第１のＩＤＴ電極を伝播する弾性波の波長λ１とは、０．０３×λ１＜ＴＧ≦ＴＡを満たす、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項８】
前記第２の凸部の高さＴＨと前記第２のＩＤＴ電極の膜厚ＴＢと前記第２のＩＤＴ電極を伝播する弾性波の波長λ２とは、０．０３×λ２＜ＴＨ≦ＴＢを満たす、請求項７に記載の弾性波素子。
【請求項９】
前記第１のＩＤＴ電極は、第１の周波数帯域の信号を通過させる第１のフィルタを構成し、
前記第２のＩＤＴ電極は、前記第１の周波数帯域より低い第２の周波数帯域の信号を通過させる第２のフィルタを構成する、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項１０】
前記第１のＩＤＴ電極は第１の共振周波数を有する直列共振器を構成し、
前記第２のＩＤＴ電極は、前記第１の共振周波数より低い第２の共振周波数を有する並列共振器と構成し、
前記直列共振器と前記並列共振器とはラダー型フィルタを構成する、請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項１１】
請求項１に記載の弾性波素子と、
前記弾性波素子に接続された電子部品と、
を備えた電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
弾性波素子は、圧電体と、圧電体の上面上に設けられた第１と第２のインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、圧電体の上面上に設けられてかつ第１のＩＤＴ電極と第２のＩＤＴ電極とを覆う第１の誘電体層とを備える。第２のＩＤＴ電極は第１のＩＤＴ電極の膜厚よりも厚い膜厚を有する。第１のＩＤＴ電極の真上方における第１の誘電体層の第１の部分の上面の圧電体の上面からの高さより、第２のＩＤＴ電極の真上方における第１の誘電体層の第２の部分の上面の圧電体の上面からの高さが高い。さらに、第１の誘電体層の上面は、第１のＩＤＴ電極の真上方に位置して第１のＩＤＴ電極に沿って延びる第１の凸部と、第２のＩＤＴ電極の真上方に位置して第２のＩＤＴ電極に沿って延びる第２の凸部とを有し、第２の凸部の高さは第１の凸部の高さより高い。
【国際調査報告】
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