(57)【要約】  ラブ波を利用する場合に、エッジ領域における音速を確実に低くして、横モードリップルを抑制することができる、弾性波装置を提供する。  弾性波装置１は、逆速度面が楕円形である圧電性基板２と、圧電性基板２上に設けられたＩＤＴ電極３と、ＩＤＴ電極３を覆うように圧電性基板２上に設けられた誘電体膜１３とを備え、ラブ波を利用する。ＩＤＴ電極３は、第１，第２の電極指６，７が重なり合う交叉領域Ｂを有する。交叉領域Ｂは、中央領域Ｍ及び中央領域Ｍの両側に位置する第１，第２のエッジ領域Ｘ１，Ｘ２を有する。ＩＤＴ電極３の波長規格化膜厚をｘ（％）とし、ＩＤＴ電極３の電極密度をｙ（ｇ／ｃｍ３）とした場合、波長規格化膜厚ｘが、  ｙ＝０．０７５７ｘ２−３．９０２３ｘ＋２７．９８６…式（１）を満たすｘ以上とされている。第１，第２のエッジ領域Ｘ１，Ｘ２における誘電体膜１３の膜厚が、中央領域Ｍにおける誘電体膜１３の膜厚よりも薄い。
2019049893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆速度面が楕円形である圧電体層を有する圧電性基板と、
前記圧電性基板上に設けられたＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電性基板上に設けられた誘電体膜と、
を備え、
ラブ波を利用しており、
前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指と、を有し、
弾性波伝搬方向を第１の方向とし、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、
前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域と、を有し、
前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより定められる波長をλ、前記ＩＤＴ電極の膜厚をｈ、前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｈ／λ×１００（％）をｘ（％）とし、前記ＩＤＴ電極における電極密度をｙ（ｇ／ｃｍ３）とした場合、前記ＩＤＴ電極の電極密度ｙに応じて前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが、
ｙ＝０．０７５７ｘ２−３．９０２３ｘ＋２７．９８６…式（１）
を満たすｘ以上とされており、
前記第１のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚及び前記第２のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚が、前記中央領域における前記誘電体膜の膜厚よりも薄い、弾性波装置。
【請求項２】
逆速度面が楕円形である圧電体層を有する圧電性基板と、
前記圧電性基板上に設けられたＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電性基板上に設けられた誘電体膜と、
を備え、
ラブ波を利用しており、
前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指と、を有し、
弾性波伝搬方向を第１の方向とし、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、
前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域と、を有し、
前記ＩＤＴ電極が、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、ＭｏまたはＣｕからなり、
前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより定められる波長をλ、前記ＩＤＴ電極の膜厚をｈ、前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｈ／λ×１００（％）をｘ（％）とした場合、前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが、前記ＩＤＴ電極の材料に応じて下記の表１に示す値以上とされており、
前記第１のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚及び前記第２のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚が、前記中央領域における前記誘電体膜の膜厚よりも薄い、弾性波装置。
【表１】
2019049893.tif 000005
【請求項３】
前記ＩＤＴ電極が複数の金属膜が積層されている積層金属膜からなり、前記ＩＤＴ電極の電極密度ｙが、前記積層金属膜の密度である、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記ＩＤＴ電極が、前記第１のエッジ領域の前記第１のバスバー側に位置しており、前記第１の電極指及び前記第２の電極指のうち前記第１の電極指のみが配置されている第１のギャップ領域と、前記第２のエッジ領域の前記第２のバスバー側に位置しており、前記第１の電極指及び前記第２の電極指のうち前記第２の電極指のみが配置されている第２のギャップ領域と、を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記ＩＤＴ電極が、前記第１のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第２の電極指と前記第１のギャップ領域を隔てて対向している複数の第１のダミー電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と前記第２のギャップ領域を隔てて対向している複数の第２のダミー電極指と、を有する、請求項４に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記圧電体層がＬｉＮｂＯ３からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記圧電体層のオイラー角が、オイラー角（φ，−９０°±３０°の範囲，ψ）である、請求項６に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記圧電性基板が、前記圧電体層に直接的または間接的に積層されており、前記圧電体層を伝搬する弾性波よりも伝搬するバルク波の音速が高い高音速層を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記圧電性基板が、前記圧電体層と前記高音速層との間に積層されており、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い低音速層を有する、請求項８に記載の弾性波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弾性波装置が携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献１には、レイリー波を利用する弾性波装置の一例が記載されている。この弾性波装置においては、エッジ領域の音速を低くすることにより、横モードリップルの抑制が図られている。より詳細には、第１，第２の電極指が弾性波伝搬方向において重なり合っている領域内において、電極指の延伸方向両端にエッジ領域が設けられている。このエッジ領域における誘電体膜の膜厚が、エッジ領域間に挟まれた中央領域における誘電体膜の膜厚よりも厚くされている。それによって、エッジ領域の音速が低くされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１１９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、ＩＤＴ電極に積層されている誘電体膜の膜厚を厚くすることなどにより、ＩＤＴ電極に加えられる質量を増加させていた。それによって、音速を低くすることができると考えられていた。【０００５】
しかしながら、本願発明者らは、弾性波装置がラブ波を利用する場合には、エッジ領域における誘電体膜の膜厚を厚くすると、逆に音速が高くなることを見出した。エッジ領域における音速が中央領域における音速より相対的に高くなると、横モードリップルを抑制することができなくなる。【０００６】
本発明は、本願発明者らにより見出された上記の新たな課題を解決すべくなされたものである。本発明の目的は、ラブ波を利用する場合に、エッジ領域における音速を確実に低くして、横モードリップルを抑制することができる、弾性波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る弾性波装置のある広い局面では、逆速度面が楕円形である圧電体層を有する圧電性基板と、前記圧電性基板上に設けられたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電性基板上に設けられた誘電体膜とが備えられており、ラブ波を利用しており、前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指とを有し、弾性波伝搬方向を第１の方向とし、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより定められる波長をλ、前記ＩＤＴ電極の膜厚をｈ、前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｈ／λ×１００（％）をｘ（％）とし、前記ＩＤＴ電極における電極密度をｙ（ｇ／ｃｍ３）とした場合、前記ＩＤＴ電極の電極密度ｙに応じて前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが、
ｙ＝０．０７５７ｘ２−３．９０２３ｘ＋２７．９８６…式（１）
を満たすｘ以上とされており、前記第１のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚及び前記第２のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚が、前記中央領域における前記誘電体膜の膜厚よりも薄い。【０００８】
本発明に係る弾性波装置の他の広い局面では、逆速度面が楕円形である圧電体層を有する圧電性基板と、前記圧電性基板上に設けられたＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極を覆うように前記圧電性基板上に設けられた誘電体膜とが備えられており、ラブ波を利用しており、前記ＩＤＴ電極が、互いに対向し合う第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに一端が接続された複数の第１の電極指と、前記第２のバスバーに一端が接続されており、かつ前記複数の第１の電極指と間挿し合っている複数の第２の電極指とを有し、弾性波伝搬方向を第１の方向とし、前記第１の方向に直交する方向を第２の方向としたときに、前記ＩＤＴ電極が、前記第１の電極指と前記第２の電極指とが前記第１の方向において重なり合っている部分である交叉領域を有し、前記交叉領域が、前記第２の方向における中央側に位置している中央領域と、前記中央領域の前記第１のバスバー側に位置している第１のエッジ領域と、前記中央領域の前記第２のバスバー側に位置している第２のエッジ領域とを有し、前記ＩＤＴ電極が、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、ＭｏまたはＣｕからなり、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより定められる波長をλ、前記ＩＤＴ電極の膜厚をｈ、前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｈ／λ×１００（％）をｘ（％）とした場合、前記ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが、前記ＩＤＴ電極の材料に応じて下記の表１に示す値以上とされており、前記第１のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚及び前記第２のエッジ領域における前記誘電体膜の膜厚が、前記中央領域における前記誘電体膜の膜厚よりも薄い。この場合には、ＩＤＴ電極の厚みが厚い場合であっても、エッジ領域における音速をより一層確実に低くすることができる。【０００９】
【表１】
2019049893.tif 000003
【発明の効果】
【００１０】
本発明の弾性波装置によれば、ラブ波を利用する場合に、エッジ領域における音速を確実に低くして、横モードリップルを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を示す模式的平面図である。
【図３】図３は、ＩＤＴ電極がＰｔからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図４】図４は、ＩＤＴ電極がＭｏからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図５】図５は、ＩＤＴ電極がＡｕからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図６】図６は、ＩＤＴ電極がＷからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図７】図７は、ＩＤＴ電極がＴａからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図８】図８は、ＩＤＴ電極がＣｕからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図９】図９は、誘電体膜の膜厚が厚くなるほど音速が高くなる、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の下限値と、ＩＤＴ電極の電極密度との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、ＩＤＴ電極がＰｔ膜及びＡｌ膜の積層金属膜からなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図１１】図１１は、ＩＤＴ電極がＰｔ膜及びＣｕ膜の積層金属膜からなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図１２】図１２は、ＩＤＴ電極がＭｏ膜及びＡｌ膜の積層金属膜からなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る弾性波装置の、図１に示す断面に相当する断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的断面図である。図２は、第１の実施形態に係る弾性波装置の電極構造を示す模式的平面図である。なお、図１は、図２中のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。図２では、後述する誘電体膜は省略されている。
【００１５】
図１に示すように、弾性波装置１は、圧電性基板２を有する。本発明においては、圧電性基板２は、逆速度面が楕円形である圧電体層を有する。本実施形態では、圧電性基板２の圧電体層はＬｉＮｂＯ３からなる。なお、弾性波装置１の圧電性基板２は、圧電体層のみからなる圧電基板である。もっとも、圧電性基板２は、圧電体層を含む積層基板であってもよい。
【００１６】
圧電性基板２上には、図２に示すＩＤＴ電極３が設けられている。ＩＤＴ電極３に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。本発明においては、弾性波としてラブ波が利用される。なお、本実施形態においては、圧電性基板２のオイラー角（φ，θ，ψ）は、特に限定されないが、オイラー角（φ，−９０°±３０°の範囲，ψ）である。これにより、ラブ波を好適に励振させることができる。なお、上記オイラー角におけるθは、±で示される上限値及び下限値を含む。
【００１７】
ここで、弾性波伝搬方向を第１の方向とし、弾性波伝搬方向に直交する方向を第２の方向とする。ＩＤＴ電極３の第１の方向における両側には、反射器１４及び反射器１５がそれぞれ設けられている。それによって、１ポート型の弾性波共振子が構成されている。
【００１８】
ＩＤＴ電極３は、互いに対向し合う第１のバスバー４及び第２のバスバー５を有する。第１のバスバー４には、複数の第１の電極指６の一端が接続されている。第２のバスバー５には、複数の第２の電極指７の一端が接続されている。複数の第１の電極指６と複数の第２の電極指７とは互いに間挿し合っている。第１の電極指６及び第２の電極指７は、第２の方向に平行に延びている。
【００１９】
ＩＤＴ電極３は、第１の方向において第１の電極指６と第２の電極指７とが重なり合っている交叉領域Ｂを有する。交叉領域Ｂは、第２の方向における中央側に位置している中央領域Ｍと、中央領域Ｍの第２の方向における両側に位置している第１のエッジ領域Ｘ１及び第２のエッジ領域Ｘ２とを有する。第１のエッジ領域Ｘ１は、中央領域Ｍの第１のバスバー４側に位置している。第２のエッジ領域Ｘ２は、中央領域Ｍの第２のバスバー５側に位置している。
【００２０】
ＩＤＴ電極３は、第１のエッジ領域Ｘ１の第１のバスバー４側に位置している第１のギャップ領域Ｃ１及び第２のエッジ領域Ｘ２の第２のバスバー５側に位置している第２のギャップ領域Ｃ２を有する。第１のギャップ領域Ｃ１には、第１の電極指６及び第２の電極指７のうち第１の電極指６のみが配置されている。第２のギャップ領域Ｃ２には、第１の電極指６及び第２の電極指７のうち第２の電極指７のみが配置されている。
【００２１】
本実施形態では、ＩＤＴ電極３は、第１のバスバー４に一端が接続されている複数の第１のダミー電極指８と、第２のバスバー５に一端が接続されている複数の第２のダミー電極指９とを有する。複数の第１のダミー電極指８は、複数の第２の電極指７と第１のギャップ領域Ｃ１を隔てて対向している。複数の第２のダミー電極指９は、複数の第１の電極指６と第２のギャップ領域Ｃ２を隔てて対向している。
【００２２】
図１に示すように、ＩＤＴ電極３を覆うように、圧電性基板２上に誘電体膜１３が設けられている。本実施形態では、誘電体膜１３はＳｉＯ２からなる。なお、誘電体膜１３はＳｉＯ２に限らず、ＳｉＯｘにより表され、ｘが２以外の整数である酸化ケイ素からなっていてもよい。あるいは、誘電体膜１３を構成する材料は、ＳｉＯＮなどの他の誘電体であってもよい。
【００２３】
従来、ＩＤＴ電極上に積層されている誘電体膜の膜厚が厚くなると、質量付加効果により音速が低くなると考えられていた。しかしながら、上述したように、本願発明者らは、ラブ波を利用する場合に、電極の膜厚がある値以上になると、逆に、誘電体膜の膜厚が厚くなるほど音速が高くなることを見出した。
【００２４】
ここで、ＩＤＴ電極３の電極指ピッチにより定められる波長をλ、ＩＤＴ電極３の膜厚をｈ、ＩＤＴ電極３の波長規格化膜厚ｈ／λ×１００（％）をｘ（％）とし、ＩＤＴ電極３における電極密度をｙ（ｇ／ｃｍ３）とする。本実施形態の特徴は、以下の構成にある。１）ラブ波を利用している。２）ＩＤＴ電極３の電極密度ｙに応じてＩＤＴ電極３の波長規格化膜厚ｘが、
ｙ＝０．０７５７ｘ２−３．９０２３ｘ＋２７．９８６…式（１）
を満たすｘ以上とされている。３）第１のエッジ領域Ｘ１における誘電体膜１３の膜厚及び第２のエッジ領域Ｘ２における誘電体膜１３の膜厚が、中央領域Ｍにおける誘電体膜の膜厚よりも薄い。それによって、ラブ波を利用し、ＩＤＴ電極３の膜厚が厚い場合においても、中央領域Ｍにおける弾性波の音速よりも、第１のエッジ領域Ｘ１及び第２のエッジ領域Ｘ２における弾性波の音速を確実に低くすることができる。以下において、この詳細を説明する。
【００２５】
図３は、ＩＤＴ電極がＰｔからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。なお、誘電体膜としては、ＳｉＯ２からなる誘電体膜を用いた。
【００２６】
図３から明らかなように、ＩＤＴ電極がＰｔからなる場合には、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚が１．８％未満では、誘電体膜の波長規格化膜厚が厚くなるほど音速は低くなっている。しかしながら、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚が１．８％以上の場合には、誘電体膜の波長規格化膜厚が厚くなるほど音速は高くなっている。
【００２７】
ＩＤＴ電極がＰｔ以外の金属からなる場合においても、誘電体膜の波長規格化膜厚と音速との関係の逆転が生じる。この逆転が生じるＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘと、ＩＤＴ電極の電極密度ｙとの関係を上記式（１）が示している。ＩＤＴ電極がＰｔからなる場合には、式（１）のｘの値は１．８％程度となる。
【００２８】
図１に示す弾性波装置１では、ＩＤＴ電極３の波長規格化膜厚ｘは、上記式（１）を満たすｘ以上とされている。そのため、弾性波装置１においては、誘電体膜１３の膜厚が厚くなるほど音速が高くなる。本実施形態においては、第１のエッジ領域Ｘ１及び第２のエッジ領域Ｘ２における誘電体膜１３の膜厚は、中央領域Ｍにおける誘電体膜１３の膜厚よりも薄い。よって、第１のエッジ領域Ｘ１及び第２のエッジ領域Ｘ２における音速が、中央領域Ｍにおける音速よりも低い。このように、ラブ波を利用し、ＩＤＴ電極３の厚みが厚い場合であっても、第１のエッジ領域Ｘ１及び第２のエッジ領域Ｘ２における音速を確実に低くすることができる。
【００２９】
本実施形態では、第１のエッジ領域Ｘ１及び第２のエッジ領域Ｘ２において、中央領域Ｍにおける音速よりも音速が低い低音速領域が構成されている。他方、図２に示すように、第１のギャップ領域Ｃ１及び第２のギャップ領域Ｃ２においては、第１の電極指６及び第２の電極指７のうち一方のみが配置されている。よって、第１のギャップ領域Ｃ１及び第２のギャップ領域Ｃ２において、中央領域Ｍにおける音速よりも音速が高い高音速領域が構成されている。
【００３０】
弾性波装置１では、第２の方向において、中央領域Ｍの外側に低音速領域が配置されており、低音速領域の外側に高音速領域が配置されている。それによって、ピストンモードを利用することにより、横モードリップルを効果的に抑制することできる。
【００３１】
以下において、ＩＤＴ電極３が、Ｐｔ以外の金属であるＭｏ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、またはＣｕからなる場合の例を示す。
【００３２】
図４は、ＩＤＴ電極がＭｏからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。図５は、ＩＤＴ電極がＡｕからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。図６は、ＩＤＴ電極がＷからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。図７は、ＩＤＴ電極がＴａからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。図８は、ＩＤＴ電極がＣｕからなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【００３３】
ＩＤＴ電極がＭｏからなる場合、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが５．０５％以上であれば、式（１）を満たすｘ以上となる。図４から明らかなように、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが５．０５％以上であれば、誘電体膜の波長規格化膜厚が厚くなるほど音速が高くなることがわかる。ＩＤＴ電極がＡｕからなる場合には、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが１．９％以上であれば、図５より、誘電体膜の波長規格化膜厚が厚くなるほど音速が高くなることがわかる。ＩＤＴ電極がＷからなる場合には、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが２．２％以上であれば、図６より、誘電体膜の波長規格化膜厚が厚くなるほど音速が高くなることがわかる。ＩＤＴ電極がＴａからなる場合には、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが２．５５％以上であれば、図７より、誘電体膜の波長規格化膜厚が厚くなるほど音速が高くなることがわかる。ＩＤＴ電極がＣｕからなる場合には、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが５．２５％以上であれば、図８より、誘電体膜の波長規格化膜厚が厚くなるほど音速が高くなることがわかる。
【００３４】
ＩＤＴ電極がＰｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、ＡｕまたはＣｕからなる場合、下記の表２に示すように、電極の材料に応じて、ｘが表２に示す値以上であればよいことがわかる。
【００３５】
【表２】
2019049893.tif 000004
【００３６】
ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚は、２５％以下であることが好ましい。それによって、ＩＤＴ電極を容易に形成することができる。
【００３７】
図９は、誘電体膜の膜厚が厚くなるほど音速が高くなる、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の下限値と、ＩＤＴ電極の電極密度との関係を示す図である。
【００３８】
図９に示す曲線が、上述した式（１）で示される曲線である。図９において、ある電極密度のＩＤＴ電極の場合、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが上記曲線に示す波長規格化膜厚ｘ以上であれば、本発明に従って誘電体膜の膜厚を調整することにより、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域における音速を確実に低くすることができる。よって、上記のようにピストンモードを利用することにより、横モードリップルを効果的に抑制することができる。
【００３９】
ＩＤＴ電極は、複数の金属膜を積層してなる積層金属膜からなるものであってもよい。以下において、ＩＤＴ電極が積層金属膜からなる場合の例を示す。
【００４０】
図１０は、ＩＤＴ電極がＰｔ膜及びＡｌ膜の積層金属膜からなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。図１１は、ＩＤＴ電極がＰｔ膜及びＣｕ膜の積層金属膜からなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。図１２は、ＩＤＴ電極がＭｏ膜及びＡｌ膜の積層金属膜からなる場合の、誘電体膜の波長規格化膜厚、弾性波の音速及びＩＤＴ電極の波長規格化膜厚の関係を示す図である。
【００４１】
図１０から明らかなように、Ｐｔ膜及びＡｌ膜の積層金属膜の場合、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが１．５５％以上であれば、誘電体膜の膜厚が厚いほど音速は高くなる。図１１から明らかなように、Ｐｔ膜及びＣｕ膜の積層金属膜の場合、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが２．５％以上であれば、誘電体膜の膜厚が厚いほど音速は高くなる。ＩＤＴ電極がＭｏ膜及びＡｌ膜の積層金属膜からなる場合、図１２に示すように、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘが５．５％以上であれば、誘電体膜の膜厚が厚いほど音速は高くなる。なお、積層金属膜の場合、その積層金属膜を構成している電極材料の密度及び膜厚より、積層金属膜の全体の密度を求める。図１０〜図１２の関係を求めたＩＤＴ電極の電極密度は、それぞれ１２．１ｇ／ｃｍ３、１５．２ｇ／ｃｍ３、６．５ｇ／ｃｍ３である。
【００４２】
ＩＤＴ電極が積層金属膜からなる場合においても、ＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘを上記式（１）を満たす値以上とし、誘電体膜の膜厚を調整することにより、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域における音速を確実に低くすることができる。このように、Ｐｔ膜に電気抵抗が低いＡｌ膜またはＣｕ膜を積層する場合や、Ｍｏ膜に電気抵抗が低いＡｌ膜を積層する場合などにおいても、本発明の構成が好適である。
【００４３】
図１０、図１１及び図１２に示す積層金属膜は一例であり、積層金属膜は上記以外の金属により構成されていてもよい。なお、積層金属膜を構成する金属が同じであっても、その膜厚比により積層金属膜全体の密度は異なる。積層金属膜の密度に基づき、下限となるＩＤＴ電極の波長規格化膜厚ｘを求めればよい。
【００４４】
図１３は、第１の実施形態の変形例に係る弾性波装置の、図１に示す断面に相当する断面図である。
【００４５】
本変形例においては、第１のダミー電極指及び第１のバスバー４が設けられている領域における誘電体膜３３の膜厚は、第１のエッジ領域Ｘ１における誘電体膜３３の膜厚よりも厚く、かつ中央領域Ｍにおける誘電体膜３３の膜厚と同じである。同様に、第２のダミー電極指９及び第２のバスバー５が設けられている領域における誘電体膜３３の膜厚は、第２のエッジ領域Ｘ２における誘電体膜３３の膜厚よりも厚く、かつ中央領域Ｍにおける誘電体膜３３の膜厚と同じである。これにより、製造工程の簡略化を果たし得る。
【００４６】
なお、第１のダミー電極指及び第１のバスバー４が設けられている領域並びに第２のダミー電極指９及び第２のバスバー５が設けられている領域における誘電体膜３３の膜厚は、中央領域Ｍにおける膜厚と異なっていてもよい。
【００４７】
図１４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
【００４８】
本実施形態は、圧電性基板２２が積層基板である点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
【００４９】
圧電性基板２２は、支持基板２２ａ上に、高音速層２２ｂ、低音速層２２ｃ及び圧電体層２２ｄがこの順序で積層された構造を有する。
【００５０】
圧電体層２２ｄはＬｉＴａＯ３からなる。この場合においても、高音速層２２ｂが圧電体層２２ｄに直接的にまたは間接的に積層されていれば、圧電性基板２２の逆速度面は楕円形となる。
【００５１】
高音速層２２ｂは、圧電体層２２ｄを伝搬する弾性波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が高い材料からなる。高音速層２２ｂは、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、酸窒化ケイ素、ケイ素、ＤＬＣ膜またはダイヤモンドを主成分とする材料などからなる。なお、高音速層２２ｂの材料は、相対的に高音速な材料であればよい。
【００５２】
低音速層２２ｃは、圧電体層２２ｄを伝搬するバルク波の音速よりも伝搬するバルク波の音速が低い材料からなる。低音速層２２ｃは、例えば、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化タンタルまたは酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料などからなる。なお、低音速層２２ｃの材料は、相対的に低音速な材料であればよい。本実施形態においては、低音速層２２ｃは圧電体層２２ｄと高音速層２２ｂとの間に積層されているが、圧電性基板２２は低音速層２２ｃを必ずしも有しなくともよい。
【００５３】
支持基板２２ａは、ケイ素やアルミナなどの適宜の材料からなる。なお、支持基板２２ａは、上記のような相対的に高音速な材料からなる高音速基板であってもよい。この場合には、支持基板２２ａが高音速層となるため、圧電性基板２２は上記高音速層２２ｂを有しなくともよい。
【００５４】
本実施形態では、圧電体層２２ｄ上においては第１の実施形態と同様に構成されているため、ラブ波を利用し、ＩＤＴ電極３の厚みが厚い場合であっても、第１のエッジ領域及び第２のエッジ領域における音速を確実に低くすることができる。加えて、ピストンモードを利用することにより、横モードリップルを効果的に抑制することができる。
【００５５】
第１の実施形態及び第２の実施形態では、弾性波装置として１ポート型の弾性波共振子の例を示した。なお、これに限られず、弾性波装置は縦結合共振子型弾性波フィルタや、上記弾性波共振子を含むラダー型フィルタなどであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…弾性波装置
２…圧電性基板
３…ＩＤＴ電極
４，５…第１，第２のバスバー
６，７…第１，第２の電極指
８，９…第１，第２のダミー電極指
１３…誘電体膜
１４，１５…反射器
２２…圧電性基板
２２ａ…支持基板
２２ｂ…高音速層
２２ｃ…低音速層
２２ｄ…圧電体層
３３…誘電体膜
【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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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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