(57)【要約】  本発明の弾性波素子（８）は、圧電体（９）と、圧電体（９）の上に配置されたＩＤＴ電極（１０）と、圧電体（９）の上にＩＤＴ電極（１０）を覆うように配置された第１の誘電体層（１１）と、第１の誘電体層（１１）の上部に設けられて第１の誘電体層（１１）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（１２）と、を備える。第２の誘電体層（１２）の膜厚がＩＤＴ電極（１０）で励振される主要波の波長より大きい場合に、圧電体（９）の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）としたとき、φ≠０°，θ≠０°，ψ≠０°として、素子特性の劣化を抑制する。
2010016246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体と、
前記圧電体の上に配置されたＩＤＴ電極と、
前記圧電体の上に前記ＩＤＴ電極を覆うように配置された第１の誘電体層と、
前記第１の誘電体層の上部に設けられて第１の誘電体層を伝搬する横波の速度よりも速く横波が伝搬する第２の誘電体層と、を備え、
前記第２の誘電体層の膜厚は前記ＩＤＴ電極で励振されるＳＨ波の波長λの０．８倍より大きく、
前記圧電体の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）としたとき、
φ≠０°，θ≠０°，ψ≠０°である
弾性波素子。
【請求項２】
前記圧電体の基板カット角は、前記ＩＤＴ電極に励振されるＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満となり、かつ、前記ＩＤＴ電極に励振されるストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる値である
請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項３】
前記圧電体は、ニオブ酸リチウムから形成され、
前記圧電体の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）としたとき、
−０．５°≦φ＜５．５°
かつ
−７７．５°≦θ＜−５７．５°
かつ
−５．２°≦ψ＜６．２°
を満たす
請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項４】
前記圧電体は、ニオブ酸リチウムから形成され、
前記圧電体の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）としたとき、
ｉ）−７７．５°≦θ＜−７２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．２°≦ψ＜−１．４°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．４°≦ψ＜−０．８°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．６°≦ψ＜−０．２°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．８°≦ψ＜０．３°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −３．１°≦ψ＜０．８°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３．３°≦ψ＜１．３°
ｉｉ）−７２．５°≦θ＜−６７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．５°≦ψ＜−１．７°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．６°≦ψ＜−０．９°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°≦ψ＜−０．１°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．７°≦ψ＜０．７°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．９°≦ψ＜１．３°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３°≦ψ＜２°
ｉｉｉ）−６７．５°≦θ＜−６２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −３．２°≦ψ＜−２．２°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −３°≦ψ＜−０．９°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°≦ψ＜０．４°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．５°≦ψ＜１．５°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．４°≦ψ＜２．６°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −２．４°≦ψ＜３．３°
ｉｖ）−６２．５°≦θ＜−５７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −５．２°≦ψ＜−４．１°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −４°≦ψ＜−０．８°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．８°≦ψ＜２．１°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −１．８°≦ψ＜４．１°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −１．１°≦ψ＜５．５°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −０．９°≦ψ＜６．２°
を満たす請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項５】
前記圧電体は、ニオブ酸リチウムから形成され、
前記圧電体の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）とし、
前記ＩＤＴ電極の膜厚をｈ、前記ＩＤＴ電極の密度の銅の密度に対する比をａ、前記第１の誘電体層１１の膜厚をＨとし、
補正関数Ｆ１，Ｆ２を
【数１】
2010016246.tif 000009
【数２】
2010016246.tif 000010
とし、
前記ｇ１（φ）、前記ｇ２（φ）、前記ｈ１（φ）、前記ｈ２（φ）を
【数３】
2010016246.tif 000011
【数４】
2010016246.tif 000012
【数５】
2010016246.tif 000013
【数６】
2010016246.tif 000014
としたとき、
ｉ）−７７．５°≦θ＜−７２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．２°＋Ｆ２≦ψ＜−１．４°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．４°＋Ｆ２≦ψ＜−０．８°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．６°＋Ｆ２≦ψ＜−０．２°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．８°＋Ｆ２≦ψ＜０．３°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −３．１°＋Ｆ２≦ψ＜０．８°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３．３°＋Ｆ２≦ψ＜１．３°＋Ｆ１
ｉｉ）−７２．５°≦θ＜−６７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．５°＋Ｆ２≦ψ＜−１．７°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．６°＋Ｆ２≦ψ＜−０．９°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°＋Ｆ２≦ψ＜−０．１°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．７°＋Ｆ２≦ψ＜０．７°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．９°＋Ｆ２≦ψ＜１．３°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３°＋Ｆ２≦ψ＜２°Ｆ１
ｉｉｉ）−６７．５°≦θ＜−６２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −３．２°＋Ｆ２≦ψ＜−２．２°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −３°＋Ｆ２≦ψ＜−０．９°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°＋Ｆ２≦ψ＜０．４°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．５°＋Ｆ２≦ψ＜１．５°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．４°＋Ｆ２≦ψ＜２．６°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −２．４°＋Ｆ２≦ψ＜３．３°＋Ｆ１
ｉｖ）−６２．５°≦θ＜−５７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −５．２°＋Ｆ２≦ψ＜−４．１°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −４°＋Ｆ２≦ψ＜−０．８°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．８°＋Ｆ２≦ψ＜２．１°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −１．８°＋Ｆ２≦ψ＜４．１°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −１．１°＋Ｆ２≦ψ＜５．５°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −０．９°＋Ｆ２≦ψ＜６．２°＋Ｆ１
を満たす
請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項６】
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半導体集積回路素子と、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の弾性波素子について図９Ａ、図９Ｂを用いて説明する。【０００３】
図９Ａは従来の弾性波素子の断面模式図である。図９Ｂは従来の弾性波素子における圧電体の基板カット角を変化させた場合のレイリー波の電気機械結合係数が所定値以下となる範囲を示す図である。【０００４】
図９Ａ、図９Ｂにおいて、従来の弾性波素子１は、ニオブ酸リチウムからなる圧電体２と、圧電体２の上に配置されたＩＤＴ電極３と、を備える。また、圧電体２の上にＩＤＴ電極３が形成されている領域を除いた残りの領域において、ＩＤＴ電極３と等しい厚みとなるように形成されて酸化ケイ素膜からなる第１の誘電体層６を備える、さらに、ＩＤＴ電極３及び第１の誘電体層６を被覆するように形成された酸化ケイ素膜からなる第２の誘電体層７を備える。【０００５】
第２の誘電体層７の規格化膜厚が０．１５λ〜０．４０λの範囲にあり、圧電体２の基板カット角（０°±５°，θ，ψ）のψが１０°〜３０°の範囲にあり、かつ、ＩＤＴ電極の膜厚が例えば０．０６λの場合において、θ及びψが図９Ｂにハッチングを付して示した領域の範囲内にある。【０００６】
これにより、主要波でないレイリー波の電気機械結合係数を小さくし、レイリー波によるスプリアスを抑制していた。また、このような従来の弾性波素子１は、圧電体２の基板カット角、ＩＤＴ電極３の膜厚、及び第２の誘電体層７の膜厚等を設定し、主要波でないレイリー波の電気機械結合係数を小さくすることにより、レイリー波によるスプリアスを抑制していた。【０００７】
しかしながら、この従来の弾性波素子１を、主要波を素子内部で閉じ込める境界波素子とした場合、製造ばらつきにより、ＩＤＴ電極３の膜厚、誘電体層の膜厚等がストンリー波を抑制できる条件から外れることが頻繁に発生する。この製造ばらつきにより、ストンリー波によるスプリアスが発生し、素子特性が劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２５１７１０号公報
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、たとえ製造ばらつきが生じたとしても、素子特性劣化を抑制した弾性波素子を提供する。
【００１０】
本発明の弾性波素子は、圧電体と、圧電体の上に配置されたＩＤＴ電極と、圧電体の上にＩＤＴ電極を覆うように配置された第１の誘電体層と、第１の誘電体層の上部に設けられて第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、を備える。そして、第２の誘電体層の膜厚がＩＤＴ電極で励振される主要波の波長λの０．８倍より大きい場合に、圧電体の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）としたとき、φ≠０°，θ≠０°，ψ≠０°としている。
【００１１】
本発明の弾性波素子において、圧電体の基板カット角φを０°からずらすことにより、主要波であるＳＨ波のパワーフロー角を所定値以下としつつ、ストンリー波のパワーフロー角を所定値以上としている。すなわち、製造ばらつきが頻繁に発生する境界波素子において、ＩＤＴ電極の膜厚、誘電体層の膜厚等がストンリー波を抑制できる条件から外れ、ストンリー波のパワーフロー角が所定値より多少小さくなったとしても、素子特性の劣化を許容レベルに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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断面模式図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。
【図９Ａ】図９Ａは従来の弾性波素子の断面模式図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは従来の弾性波素子におけるレイリー波の電気機械結合係数の範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における弾性波素子について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、実施の形態１における弾性波素子８の断面模式図である。図１において、弾性波素子８は、圧電体９と、圧電体９の上に配置されたＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極１０と、圧電体９の上にＩＤＴ電極１０を覆うように配置された第１の誘電体層１１と、第１の誘電体層１１の上部に設けられた第２の誘電体層１２と、を備える。
【００１５】
圧電体９は、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、又はニオブ酸カリウムで形成されている。この圧電体９の基板カット角は、オイラー角表示で（φ，θ，ψ）としたとき、φ≠０°，θ≠０°，ψ≠０°である。例えば、圧電体９の基板カット角は、１．３°＜φ＜５．５°かつ−７０°＜θ＜−６０°かつ−３．４°＜ψ＜０°である。
【００１６】
ＩＤＴ電極１０は、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、チタン、タングステン、白金、又はクロムからなる単体金属、又はこれらを主成分とする合金で形成されている。
【００１７】
第１の誘電体層１１は、例えば、酸化ケイ素からなるが、圧電体９とは逆の周波数温度特性を有する媒質であれば何でも構わない。これにより、周波数温度特性を向上することができる。
【００１８】
第２の誘電体層１２は、第１の誘電体層１１を伝搬する横波の速度よりも速い横波が伝搬する媒質で形成されている。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が用いられる。また、この第２の誘電体層１２の膜厚は主要波であるＳＨ波の波長λの０．８倍以上である。これにより、主要波を、弾性波素子８の中に閉じ込めることができる。主要波を弾性波素子８の中にほぼ完全に閉じ込めるために、第２の誘電体層１２の膜厚は主要波であるＳＨ波の波長λ以上であることが望ましい。
【００１９】
上記構成のように、圧電体９の基板カット角φを０°からずらすことにより、主要波であるＳＨ波のパワーフロー角を所定値以下としつつ、ストンリー波のパワーフロー角を所定値以上としている。なお、パワーフロー角とは、ＩＤＴ電極１０によって波が励振されたときに、伝搬する位相速度の方向と群速度の方向のなす角度である。
【００２０】
よって、製造ばらつきが頻繁に発生する境界波素子において、ＩＤＴ電極１０の膜厚、誘電体層の膜厚等がストンリー波を抑制できる条件から外れ、ストンリー波のパワーフロー角が所定値より多少小さくなったとしても、素子特性の劣化を許容レベルに抑制することができる。以下に、このことについて説明する。
【００２１】
図２は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。図２において、縦軸は、主要波であるＳＨ波のＰＦＡ（パワーフロー角）（単位：ｄｅｇ）若しくは不要波であるストンリー波のＰＦＡ（パワーフロー角）（単位：ｄｅｇ）を示す。また、圧電体９基板カット角が、θ＝−６５°かつ、φ＝０°、１°、２°、３°、４°、５°の場合を示す。
【００２２】
弾性波素子８において、圧電体９としてニオブ酸リチウムが用いられ、ＩＤＴ電極１０として、規格化膜厚０．０９λ（λはＳＨ波の波長）の銅が用いられ、第１の誘電体層１１として、規格化膜厚０．２λの酸化ケイ素が用いられ、第２の誘電体層１２として、規格化膜厚λの窒化ケイ素が用いられている。
【００２３】
図２において、主要波であるＳＨ波について見ると、φを変化させることで主要波であるＳＨ波のＰＦＡが０°となるψが０°から変化していることがわかる。主要波であるＳＨ波のＰＦＡが０°となるψを用いることにより、主要波であるＳＨ波のＱ値劣化を抑えることができる。なお、ＩＤＴ電極１０に励振されるＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満となることでＱ値劣化が抑制される。
【００２４】
また、不要波であるストンリー波について見ると、圧電体９の基板カット角φが０°の場合は、主要波であるＳＨ波のＰＦＡを０°とするψを用いたときに、不要波であるストンリー波のＰＦＡもまた０°となることがわかる。そこで、実施の形態１における弾性波素子８は、圧電体９の基板カット角φを０°以外の値とすることにより、主要波であるＳＨ波のＰＦＡが０°となるψを用いたときに不要波であるストンリー波のＰＦＡを、０°からずらすことができる。
【００２５】
以上の結果より、圧電体９の基板カット角φを０°から変化させることにより、不要応答であるストンリー波のＱ値を小さくし、スプリアス応答を選択的に抑制することができる。
【００２６】
次に、上記弾性波素子８において、ＩＤＴ電極１０に励振されるＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満となり、かつ、ＩＤＴ電極１０に励振されるストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる圧電体９の基板カット角の範囲を、図３〜図６を用いて説明する。
【００２７】
図３〜図６は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。図３〜図６において、ＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満、かつ、ストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる圧電体９の基板カット角の範囲を示す。ここで、圧電体９の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）としたとき、図３はθを−７５°、図４はθを−７０°、図５はθを−６５°、図６はθを−６０°とした場合の、それぞれφとψの取り得る範囲を斜線で示している。
【００２８】
ここで、圧電体９としてニオブ酸リチウムを用い、ＩＤＴ電極１０として、規格化膜厚０．０９λ（λはＳＨ波の波長）の銅を用い、第１の誘電体層１１として、規格化膜厚０．２λの酸化ケイ素を用い、第２の誘電体層１２として、規格化膜厚λの窒化ケイ素を用いた。
【００２９】
図３〜図６に示すように、圧電体９の基板カット角が以下の条件を満たす場合に、ＩＤＴ電極１０に励振されるＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満となり、かつ、ＩＤＴ電極１０に励振されるストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる。
【００３０】
即ち、弾性波素子８の圧電体９の基板カット角は、以下の条件を満たす。
【００３１】
ｉ）−７７．５°≦θ＜−７２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．２°≦ψ＜−１．４°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．４°≦ψ＜−０．８°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．６°≦ψ＜−０．２°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．８°≦ψ＜０．３°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −３．１°≦ψ＜０．８°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３．３°≦ψ＜１．３°
ｉｉ）−７２．５°≦θ＜−６７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．５°≦ψ＜−１．７°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．６°≦ψ＜−０．９°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°≦ψ＜−０．１°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．７°≦ψ＜０．７°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．９°≦ψ＜１．３°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３°≦ψ＜２°
ｉｉｉ）−６７．５°≦θ＜−６２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −３．２°≦ψ＜−２．２°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −３°≦ψ＜−０．９°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°≦ψ＜０．４°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．５°≦ψ＜１．５°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．４°≦ψ＜２．６°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −２．４°≦ψ＜３．３°
ｉｖ）−６２．５°≦θ＜−５７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −５．２°≦ψ＜−４．１°
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −４°≦ψ＜−０．８°
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．８°≦ψ＜２．１°
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −１．８°≦ψ＜４．１°
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −１．１°≦ψ＜５．５°
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −０．９°≦ψ＜６．２°
上記の条件を満たすとき、主要波であるＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満となり、かつ、ストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となり、ＳＨ波の伝搬ロスを低減することができると共に、ストンリー波のスプリアスを抑制できる。
【００３２】
図７は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。すなわち、ＩＤＴ電極１０の規格化膜厚が０．０８λ（λはＳＨ波の波長）の場合と０．１２λの場合の、ＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満、かつ、ストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる圧電体９の基板カット角の範囲を示す。
【００３３】
図７において、三角をつなぐ２本の折れ線の間の領域は、ＩＤＴ電極１０の膜厚が０．０８λの場合を示し、丸をつなぐ２本の折れ線の間の領域は、ＩＤＴ電極１０の膜厚が０．１２λの場合を示す。なお、この図７に示す弾性波素子８は、ＩＤＴ電極１０の膜厚以外は、図５に示す弾性波素子８と同様の構成である。
【００３４】
図８は本発明の実施の形態１における弾性波素子の特徴の説明図である。すなわち、第１の誘電体層１１の規格化膜厚が０．１λ（λはＳＨ波の波長）の場合と０．４λの場合の、ＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満、かつ、ストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる圧電体９の基板カット角の範囲を示す。
【００３５】
図８において、三角をつなぐ２本の折れ線の間の領域は、第１の誘電体層１１の膜厚が０．４λの場合を示し、丸をつなぐ２本の折れ線の間の領域は、第１の誘電体層１１の膜厚が０．１λの場合を示す。なお、この図８に示す弾性波素子８は、第１の誘電体層１１の膜厚以外は、図５に示す弾性波素子８と同様の構成である。
【００３６】
これら図７、図８にも示すように、ＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満、かつ、ストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる圧電体９の基板カット角の範囲は、ＩＤＴ電極１０の膜厚と密度、第１の誘電体層１１の膜厚にも依存する。
【００３７】
ここで、ＩＤＴ電極１０の膜厚と密度、及び第１の誘電体層１１の膜厚が変化した場合の上記条件を満たす圧電体９の基板カット角ψの補正関数Ｆ１、Ｆ２をそれぞれ（式１）、（式２）に示す。
【００３８】
Ｆ１は、φに対する上記条件を満たすψの上限の補正関数を示し、Ｆ２は、φに対する上記条件を満たすψの下限の補正関数を示す。なお、補正前の弾性波素子は、上記と同様の弾性波素子８、即ち、酸化ケイ素からなる第１の誘電体層１１の規格化膜厚が０．２λ、銅からなるＩＤＴ電極１０の規格化膜厚が０．０９λである弾性波素子８である。
【００３９】
【数１】
2010016246.tif 000003
【００４０】
【数２】
2010016246.tif 000004
【００４１】
ここで、ＩＤＴ電極１０の膜厚をｈ、ＩＤＴ電極１０の密度の銅の密度に対する比をａ、第１の誘電体層１１の膜厚をＨとしている。
【００４２】
ただし、上記ｇ１（φ）、ｇ２（φ）、ｈ１（φ）、ｈ２（φ）は、下記（式３）、（式４）、（式５）、（式６）で示される。
【００４３】
【数３】
2010016246.tif 000005
【００４４】
【数４】
2010016246.tif 000006
【００４５】
【数５】
2010016246.tif 000007
【００４６】
【数６】
2010016246.tif 000008
【００４７】
ここで、上記ｇ１（φ）、ｇ２（φ）は、ＩＤＴ電極１０の膜厚及び密度に対する依存性を示す補正関数であり、上記ｈ１（φ）、ｈ２（φ）は、第１の誘電体層１１の膜厚に対する依存性を示す補正関数である。
【００４８】
すなわち、補正関数Ｆ１，Ｆ２を上記（式１）、（式２）で表現するとき、弾性波素子８の圧電体９の基板カット角は、以下の条件を満たす。
【００４９】
ｉ）−７７．５°≦θ＜−７２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．２°＋Ｆ２≦ψ＜−１．４°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．４°＋Ｆ２≦ψ＜−０．８°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．６°＋Ｆ２≦ψ＜−０．２°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．８°＋Ｆ２≦ψ＜０．３°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −３．１°＋Ｆ２≦ψ＜０．８°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３．３°＋Ｆ２≦ψ＜１．３°＋Ｆ１
ｉｉ）−７２．５°≦θ＜−６７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −２．５°＋Ｆ２≦ψ＜−１．７°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −２．６°＋Ｆ２≦ψ＜−０．９°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°＋Ｆ２≦ψ＜−０．１°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．７°＋Ｆ２≦ψ＜０．７°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．９°＋Ｆ２≦ψ＜１．３°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −３°＋Ｆ２≦ψ＜２°＋Ｆ１
ｉｉｉ）−６７．５°≦θ＜−６２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −３．２°＋Ｆ２≦ψ＜−２．２°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −３°＋Ｆ２≦ψ＜−０．９°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．７°＋Ｆ２≦ψ＜０．４°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −２．５°＋Ｆ２≦ψ＜１．５°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −２．４°＋Ｆ２≦ψ＜２．６°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −２．４°＋Ｆ２≦ψ＜３．３°＋Ｆ１
ｉｖ）−６２．５°≦θ＜−５７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ  −５．２°＋Ｆ２≦ψ＜−４．１°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ  −４°＋Ｆ２≦ψ＜−０．８°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ  −２．８°＋Ｆ２≦ψ＜２．１°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ  −１．８°＋Ｆ２≦ψ＜４．１°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ  −１．１°＋Ｆ２≦ψ＜５．５°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ  −０．９°＋Ｆ２≦ψ＜６．２°＋Ｆ１
上記の条件を満たすとき、主要波であるＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満となり、かつ、ストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となり、ＳＨ波の伝搬ロスを低減することができると共に、ストンリー波のスプリアスを抑制できる。
【００５０】
なお、本実施の形態１の弾性波素子８を共振器（図示せず）に適用しても構わないし、ラダー型フィルタもしくはＤＭＳフィルタ等のフィルタ（図示せず）に適用しても構わない。さらに、弾性波素子８を、このフィルタと、フィルタに接続された半導体集積回路素子（図示せず）と、半導体集積回路素子（図示せず）に接続された再生装置とを備えた電子機器に適用しても良い。これにより、共振器、フィルタ、及び電子機器における通信品質を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る弾性波素子は、素子特性劣化を抑制するという特徴を有し、携帯電話等の電子機器に適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
８    弾性波素子
９    圧電体
１０    ＩＤＴ電極
１１    第１の誘電体層
１２    第２の誘電体層
【図１】
2010016246.tif 000015
【図２】
2010016246.tif 000016
【図３】
2010016246.tif 000017
【図４】
2010016246.tif 000018
【図５】
2010016246.tif 000019
【図６】
2010016246.tif 000020
【図７】
2010016246.tif 000021
【図８】
2010016246.tif 000022
【図９Ａ】
2010016246.tif 000023
【図９Ｂ】
2010016246.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月6日(2009.11.6)
【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】
ニオブ酸リチウム系の圧電体と、
前記圧電体の上に配置されたＩＤＴ電極と、
前記圧電体の上に前記ＩＤＴ電極を覆うように配置された第１の誘電体層と、
前記第１の誘電体層の上部に設けられて第１の誘電体層を伝搬する横波の速度よりも速く横波が伝搬する第２の誘電体層と、を備え、
前記第２の誘電体層の膜厚は前記ＩＤＴ電極で励振されるＳＨ波の波長λの０．８倍より大きく、
前記圧電体の基板カット角をオイラー角表示で（φ，θ，ψ）とし、
前記ＩＤＴ電極の膜厚をｈ、前記ＩＤＴ電極の密度の銅の密度に対する比をａ、前記第１の誘電体層１１の膜厚をＨとし、
補正関数Ｆ１，Ｆ２を
【数１】
2010016246.tif 000025
【数２】
2010016246.tif 000026
とし、
前記ｇ１（φ）、前記ｇ２（φ）、前記ｈ１（φ）、前記ｈ２（φ）を
【数３】
2010016246.tif 000027
【数４】
2010016246.tif 000028
【数５】
2010016246.tif 000029
【数６】
2010016246.tif 000030
としたとき、
ｉ）−７７．５°≦θ＜−７２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ−２．２°＋Ｆ２≦ψ＜−１．４°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ−２．４°＋Ｆ２≦ψ＜−０．８°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ−２．６°＋Ｆ２≦ψ＜−０．２°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ−２．８°＋Ｆ２≦ψ＜０．３°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ−３．１°＋Ｆ２≦ψ＜０．８°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ−３．３°＋Ｆ２≦ψ＜１．３°＋Ｆ１
ｉｉ）−７２．５°≦θ＜−６７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ−２．５°＋Ｆ２≦ψ＜−１．７°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ−２．６°＋Ｆ２≦ψ＜−０．９°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ−２．７°＋Ｆ２≦ψ＜−０．１°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ−２．７°＋Ｆ２≦ψ＜０．７°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ−２．９°＋Ｆ２≦ψ＜１．３°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ−３°＋Ｆ２≦ψ＜２°＋Ｆ１
ｉｉｉ）−６７．５°≦θ＜−６２．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ−３．２°＋Ｆ２≦ψ＜−２．２°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ−３°＋Ｆ２≦ψ＜−０．９°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ−２．７°＋Ｆ２≦ψ＜０．４°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ−２．５°＋Ｆ２≦ψ＜１．５°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ−２．４°＋Ｆ２≦ψ＜２．６°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ−２．４°＋Ｆ２≦ψ＜３．３°＋Ｆ１
ｉｖ）−６２．５°≦θ＜−５７．５°の場合
−０．５°≦φ＜０．５°かつ−５．２°＋Ｆ２≦ψ＜−４．１°＋Ｆ１
または
０．５°≦φ＜１．５°かつ−４°＋Ｆ２≦ψ＜−０．８°＋Ｆ１
または
１．５°≦φ＜２．５°かつ−２．８°＋Ｆ２≦ψ＜２．１°＋Ｆ１
または
２．５°≦φ＜３．５°かつ−１．８°＋Ｆ２≦ψ＜４．１°＋Ｆ１
または
３．５°≦φ＜４．５°かつ−１．１°＋Ｆ２≦ψ＜５．５°＋Ｆ１
または
４．５°≦φ＜５．５°かつ−０．９°＋Ｆ２≦ψ＜６．２°＋Ｆ１
を満たす弾性波素子。
【請求項２】
前記圧電体の基板カット角は、前記ＩＤＴ電極に励振されるＳＨ波のパワーフロー角の絶対値が０．３°未満となり、かつ、前記ＩＤＴ電極に励振されるストンリー波のパワーフロー角の絶対値が０．３°以上となる値である
請求項１に記載の弾性波素子。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
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半導体集積回路素子と、を備えた
電子機器。
【国際調査報告】
2010016246.tif 000031
2010016246.tif 000032
2010016246.tif 000033
2010016246.tif 000034