(57)【要約】      （修正有）【課題】弾性波素子における電気損失を低減する方法を提供する。【解決手段】弾性波素子６０は、上面を有する圧電体５０と、当該圧電体に配置されたインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極１０、２０と、当該圧電体に配置されて当該ＩＤＴ電極に電気接続された接続配線３０と、当該接続配線の上に設けられた補強電極４０とを含む。当該接続配線は、下側接続配線と、当該下側接続配線の上に設けられた上側接続配線とを含む。当該補強電極は、当該下側接続配線に接触し、かつ、電気接続される。【選択図】図３
2018170765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性波素子であって、
上面を有する圧電体と、
前記圧電体に配置されたインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、
前記圧電体に配置されて前記ＩＤＴ電極に電気接続された接続配線と、
前記接続配線の上に配置された補強電極と
を含み、
前記接続配線は、
下側接続配線と、
前記下側接続配線の上に配置された上側接続配線と
を含み、
前記補強電極は、前記下側接続配線に接触かつ電気接続される弾性波素子。
【請求項２】
前記接続配線は、前記圧電体の上面に垂直な方向に延びるホール電極を含み、
前記補強電極は、前記ホール電極を介して前記下側接続配線に電気接続される請求項１の弾性波素子。
【請求項３】
前記ホール電極は、前記上側接続配線及び前記下側接続配線を通って延び、
前記上側接続配線における前記ホール電極の第１直径が、前記下側接続配線における前記ホール電極の第２直径よりも大きい請求項２の弾性波素子。
【請求項４】
前記下側接続配線の材料が前記上側接続配線の材料とは異なる請求項１弾性波素子。
【請求項５】
前記下側接続配線の材料の酸素親和力が前記上側接続配線の材料の酸素親和力よりも小さい請求項４の弾性波素子。
【請求項６】
前記補強電極は、前記下側接続配線の上面に接触かつ電気接続される請求項１の弾性波素子。
【請求項７】
前記上側接続配線は、前記圧電体の上面に垂直な方向の断面において前記補強電極によって第１上側接続配線及び第２上側接続配線に分断され、
前記第１上側接続配線と前記第２上側接続配線とは、前記補強電極を介して互いに電気接続される請求項６の弾性波素子。
【請求項８】
前記第１上側接続配線及び前記第２上側接続配線間において前記圧電体に配置された第３接続電極をさらに含み、
前記第３接続配線は絶縁層によって覆われ、
前記補強電極は前記絶縁層を超えるように延びる請求項７の弾性波素子。
【請求項９】
前記下側接続配線は、前記圧電体の上面に垂直な方向の断面において前記補強電極によって第１下側接続配線及び第２下側接続配線に分断され、
前記第１下側接続配線と前記第２下側接続配線とは、前記補強電極を介して互いに電気接続される請求項７の弾性波素子。
【請求項１０】
前記第１下側接続配線及び前記第２下側接続配線間において前記圧電体に配置された第３接続配線をさらに含み、
前記第３接続配線は絶縁層によって覆われ、
前記補強電極は前記絶縁層を超えるように延びる請求項９の弾性波素子。
【請求項１１】
前記ＩＤＴ電極は、
下側ＩＤＴ電極と、
前記下側ＩＤＴ電極の上に設けられた上側ＩＤＴ電極と
を含み、
前記下側ＩＤＴ電極の材料が前記下側接続配線の材料と同じであり、
前記上側ＩＤＴ電極の材料が前記上側接続配線の材料と同じである請求項１の弾性波素子。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項の弾性波素子を含むラダーフィルタ。
【請求項１３】
弾性波素子であって、
上面を有する圧電体と、
前記圧電体に設けられた第１インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、
前記圧電体に設けられた第２ＩＤＴ電極と、
前記圧電体の上面に配置されて前記第１ＩＤＴ電極及び前記第２ＩＤＴ電極に電気接続された接続配線と、
前記接続配線の上に配置された補強電極と
を含み、
前記接続配線は、
下側接続配線と、
前記下側接続配線の上に配置された上側接続配線と
を含み、
前記補強電極は、前記下側接続配線に接触かつ電気接続される弾性波素子。
【請求項１４】
前記下側接続配線は第１材料から形成され、
前記上側接続配線は第２材料から形成され、
前記第１材料の酸素親和力が前記第２材料の酸素親和力よりも小さい請求項１３の弾性波素子。
【請求項１５】
前記補強電極はさらに、前記上側接続配線に接触かつ電気接続される請求項１３の弾性波素子。
【請求項１６】
前記接続配線はさらに、前記上側接続配線及び前記下側接続配線を通って前記圧電体の上面に垂直な方向に延びるホール電極を含み、
前記ホール電極は、前記上側接続配線における第１直径と前記下側接続配線における第２直径とを含み、
前記第１直径は前記第２直径よりも大きく、
前記補強電極は、前記ホール電極を介して前記下側接続配線に電気接続される請求項１５の弾性波素子。
【請求項１７】
前記接続配線は、前記上側接続配線及び前記下側接続配線の双方を含んで前記圧電体の上面に垂直な方向の断面において前記補強電極によって第１接続配線及び第２接続配線に分断され、
前記第１接続配線と前記第２接続配線とは、前記補強電極を介して互いに電気接続される請求項１３の弾性波素子。
【請求項１８】
前記第１接続配線及び前記第２接続配線間において前記圧電体に配置された第３接続配線をさらに含み、
前記第３接続配線は絶縁層によって覆われ、
前記補強電極は前記絶縁層を超えるように延びる請求項１７の弾性波素子。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか一項の弾性波素子を含むラダーフィルタ。
【請求項２０】
弾性波素子であって、
上面を有する圧電体と、
前記圧電体に配置された第１インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、
前記圧電体に配置された第２ＩＤＴ電極と、
前記圧電体の上面に配置されて前記第１ＩＤＴ電極及び前記第２ＩＤＴ電極に電気接続された接続配線と、
前記接続配線における電気損失を低減する手段と
を含む弾性波素子。
【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ラダーフィルタに関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、２０１４年２月１８日に出願された「弾性波素子とこれを用いたラダーフィルタ」との名称である同時係属中の、その全体がすべての目的のためにここに参照として組み入れられる特願２０１４−０２８０５９の米国特許法第１１９条及び特許協力条約第８条の利益を主張する。
【背景技術】
【０００３】
図１及び２は、無線通信装置のような電子機器において用いられる従来型弾性波素子６０００の一例を示す。図１は従来型弾性波素子６０００の平面図を示し，図２は、図１のＢ−ＢＢ線に沿った対応断面図を示す。図１及び２に示されるように、従来型弾性波素子６０００は第１インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極１０００及び第２ＩＤＴ電極２０００を含み、双方とも、圧電体５０００の上面に設けられる。従来型弾性波素子６０００はさらに、第１ＩＤＴ電極１０００を第２ＩＤＴ電極２０００に接続する接続配線３０００と、接続配線３０００の上に設けられた補強電極４０００とを含む。補強電極４０００は、第１ＩＤＴ電極１０００を第２ＩＤＴ電極２０００に接続する接続配線３０００の電気抵抗を低減するべく設けられる。加えて、接続配線３０００は、下側接続配線３００２及び上側接続配線３００１を含む。上側接続配線３００１は、下側接続配線３００２の上面に設けられる。
【０００４】
特許文献１は、かかる従来型弾性波素子の一例を開示する。
【０００５】
複数の側面及び実施形態が、弾性波素子とこれを用いたラダーフィルタに関する。
【０００６】
図１及び２を参照して上述したような従来型弾性波素子において、接続配線の上面に補強電極を設けるだけでは、電気損失を適切に低減するには不十分である。したがって、本発明に係る弾性波素子の実施形態は、以下に詳述するように、ＩＤＴ電極間に電気接続された接続配線における電気損失を大幅に低減するべく構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−７１９１２号公報
【特許文献２】特許第４７７５９７８号公報
【特許文献３】特許第５１８２４３７号公報
【特許文献４】特開２００３−０８７０８０号公報
【発明の概要】
【０００８】
一実施形態によれば、弾性波素子が、上面を有する圧電体と、当該圧電体の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）電極と、当該圧電体の上に設けられたＩＤＴ電極に接続された接続配線と、当該接続配線の上に設けられた補強電極とを含み、当該接続配線は、下側接続配線と、当該下側接続配線の上に設けられた上側接続配線とを含み、当該補強電極は、当該下側接続配線に接触かつ電気接続される。
【０００９】
弾性波素子の一例において、接続配線は、前記圧電体の上面に垂直な方向に延びるホール電極を含み、補強電極は、当該ホール電極を介して下側接続配線に電気接続される。一例において、ホール電極は、上側接続配線及び下側接続配線を通って延び、当該上側接続配線におけるホール電極の第１直径が、当該下側接続配線における当該ホール電極の第２直径よりも大きい。
【００１０】
下側接続配線の材料が、上側接続配線の材料とは異なってよい。具体的には、下側接続配線の材料の酸素親和力が、上側接続配線の材料の酸素親和力よりも小さくてよい。
【００１１】
補強電極は、下側接続配線の上面に接触かつ電気接続されてよい。一例において、上側接続配線は、圧電体の上面に垂直な方向の断面において補強電極によって第１上側接続配線及び第２上側接続配線に分断され、当該第１上側接続配線と当該第２上側接続配線とは、当該補強電極を介して互いに電気接続される。弾性波素子はさらに、第１上側接続配線及び第２上側接続配線間において圧電体に配置された第３接続電極を含み、当該第３接続配線は絶縁層によって覆われ、補強電極は当該絶縁層を超えるように延びる。他例において、下側接続配線は、圧電体の上面に垂直な方向の断面において補強電極によって第１下側接続配線及び第２下側接続配線に分断され、当該第１下側接続配線と当該第２下側接続配線とは、当該補強電極を介して互いに電気接続される。弾性波素子はさらに、第１下側接続配線及び第２下側接続配線間において圧電体に配置された第３接続配線を含み、当該第３接続配線は絶縁層によって覆われ、補強電極は絶縁層を超えるように延びる。
【００１２】
一例において、ＩＤＴ電極は、下側ＩＤＴ電極と、当該下側ＩＤＴ電極の上に設けられた上側ＩＤＴ電極とを含み、当該下側ＩＤＴ電極の材料が当該下側接続配線の材料と同じであり、当該上側ＩＤＴ電極の材料が当該上側接続配線の材料と同じである。
【００１３】
他実施形態によれば、弾性波素子が、上面を有する圧電体と、当該圧電体に配置された第１インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、当該圧電体に配置された第２ＩＤＴ電極と、当該圧電体の上面に配置されて当該第１ＩＤＴ電極及び当該第２ＩＤＴ電極に電気接続された接続配線と、当該接続配線の上に配置された補強電極とを含み、当該接続配線は、下側接続配線と、当該下側接続配線の上に配置された上側接続配線とを含み、当該補強電極は当該下側接続配線に接触かつ電気接続される。
【００１４】
一例において、下側接続配線は第１材料から形成され、上側接続配線は第２材料から形成され、当該第１材料の酸素親和力が当該第２材料の酸素親和力よりも小さい。
【００１５】
他例において、補強電極はさらに、上側接続配線に接触かつ電気接続される。接続配線はさらに、上側接続配線及び下側接続配線を通って圧電体の上面に垂直な方向に延びるホール電極を含んでよい。一例において、ホール電極は、上側接続配線における第１直径と下側接続配線における第２直径とを含み、第１直径は第２直径よりも大きい。補強電極は、ホール電極を介して下側接続配線に電気接続される。
【００１６】
他例において、接続配線は、上側接続配線及び下側接続配線の双方を含んで圧電体の上面に垂直な方向の断面において補強電極によって第１接続配線及び第２接続配線に分断され、当該第１接続配線と当該第２接続配線とは、当該補強電極を介して互いに電気接続される。弾性波素子はさらに、第１接続配線及び第２接続配線間において圧電体に配置された第３接続配線を含んでよく、当該第３接続配線は絶縁層によって覆われ、補強電極が当該絶縁層を超えるように延びる。
【００１７】
他実施形態は、上述した例のいずれかの弾性波素子を含むラダーフィルタに関する。
【００１８】
他実施形態によれば、弾性波素子が、上面を有する圧電体と、当該圧電体に設けられた第１インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、当該圧電体に設けられた第２ＩＤＴ電極と、当該圧電体の上面に設けられて当該第１ＩＤＴ電極及び当該第２ＩＤＴ電極に電気接続された接続配線と、当該接続配線における電気損失を低減する手段とを含む。
【００１９】
これらの典型的な側面のさらに他の側面、実施形態及び利点が以下に詳述される。ここに述べられる実施形態は、ここに述べられる原理の少なくとも一つに整合する任意の態様で他実施形態と組み合わせてよく、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「代替実施形態」、「様々な実施形態」、「一つの実施形態」等の言及は、必ずしも相互に排他的というわけではなく、固有の特徴、構造又は特性が少なくとも一つの実施形態に含まれ得ることを示唆する意図である。ここでの、かかる用語の登場は、必ずしもすべてが同じ実施形態を言及するというわけではない。
【００２０】
少なくとも一つの実施形態の様々な側面を、縮尺通りに描かれることが意図されるわけではない添付図面を参照して以下に述べる。図面は、様々な側面及び実施形態の例示及びさらなる理解を与えるべく含まれ、本明細書の一部に組み入れられ、当該一部を構成するが、本発明の限界を画定することを意図しない。図面において、様々な図面に例示される同一又はほぼ同一の構成要素はそれぞれが、同じ参照番号で表される。明確のため、すべての構成要素が、すべての図面に標識されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来型弾性波素子の一例を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の従来型弾性波素子の、図１のＢ−ＢＢ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の一側面に係る弾性波素子の一例を模式的に示す平面図である。
【図４Ａ】図３の弾性波素子の、図３のＡ−ＡＡ線に沿った断面図である。
【図４Ｂ】図３の弾性波素子の、図３のＡ−ＡＡ線に沿った断面図である。
【図４Ｃ】図３の弾性波素子の、図３のＡ−ＡＡ線に沿った断面図である。
【図４Ｄ】図３の弾性波素子の、図３のＡ−ＡＡ線に沿った断面図である。
【図５Ａ】従来型弾性波素子の一例の断面図であり、接続配線の接触抵抗値の測定条件を示す。
【図５Ｂ】図５Ａの従来型弾性波素子の一例の対応平面図である。
【図６Ａ】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の一例の断面図であり、接続配線の接触抵抗値の測定条件を示す。
【図６Ｂ】図６Ａの弾性波素子の一例の対応平面図である。
【図７Ａ】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の他例の断面図であり、接続配線の接触抵抗値の測定条件を示す。
【図７Ｂ】図７Ａの弾性波素子の一例の対応平面図である。
【図８】図５Ａ〜７Ｂの例に対応する接続配線の接触抵抗値の測定結果を示す特性図である。
【図９Ａ】従来型弾性波素子の一例の断面図であり、接続配線の単位長さ当たりの抵抗値の測定条件を示す。
【図９Ｂ】図９Ａの従来型弾性波素子の一例の対応平面図である。
【図１０Ａ】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の一例の断面図であり、接続配線の単位長さ当たりの抵抗値の測定条件を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ａの弾性波素子の一例の対応平面図である。
【図１１Ａ】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の他例の断面図であり、接続配線の単位長さ当たりの抵抗値の測定条件を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ａの弾性波素子の一例の対応平面図である。
【図１２】図９Ａ〜１１Ｂの例に対応する接続配線の抵抗値の測定結果を示す特性図である。
【図１３】本発明の複数の側面に係るラダーフィルタの一例の回路図である。
【図１４】本発明の複数の側面に係るラダーフィルタの通過特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
所定の側面及び実施形態を、図面及び典型的な弾性波素子６０を参照して以下に述べる。
【００２３】
図３は、弾性波素子６０の一実施形態を模式的に例示する平面図である。図４Ａ〜Ｄは、弾性波素子６０の様々な例の、図３のＡ−ＡＡ線に沿った断面図である。
【００２４】
一実施形態によれば、弾性波素子６０は、単結晶圧電材料からなる圧電体５０を含む。第１ＩＤＴ電極１０及び第２ＩＤＴ電極２０は、圧電体５０の上面に設けられる。弾性波素子６０はさらに、第１ＩＤＴ電極１０及び第２ＩＤＴ電極２０が生成する弾性波の伝播方向においてＩＤＴ電極１０、２０に隣接して配置された２つの反射器１３を含む。弾性波素子６０はさらに、第１ＩＤＴ電極１０及び第２ＩＤＴ電極２０に電気接続された接続配線３０と、接続配線３０の電気損失を低減するべく接続配線３０の上面に設けられた補強電極４０とを含む。第１ＩＤＴ電極１０は複数の櫛形電極を有し、これらはそれぞれが、線形状の第１バスバー１２、及び線形状の第１バスバー１２の線方向に対して垂直方向に延びる複数の第１電極指１１を含む。第１ＩＤＴ電極１０は、対向する櫛形電極からなる。第１ＩＤＴ電極１０と同様に、第２ＩＤＴ電極２０は、それぞれが第２バスバー２２及び複数の第２電極指２１を有する複数の櫛形電極を含む。第１ＩＤＴ電極１０、第２ＩＤＴ電極２０、反射器１３、接続配線３０及び補強電極４０は、金属薄膜をパターニングすることにより形成することができる。図面には示さないが、本開示の利益を受ける当業者には、所定の実施形態に係る弾性波素子６０の温度特性が、圧電体５０、第１ＩＤＴ電極１０、第２ＩＤＴ電極２０、反射器１３、接続配線３０及び補強電極４０の上面を覆う誘電体層を設けることによって改善し得ることがわかる。
【００２５】
一実施形態において、接続配線３０は、上側接続配線３１及び下側接続配線３２を含む。下側接続配線３２と補強電極４０とは、接続配線３０において電気損失が大幅に低減され得るように互いに接触かつ電気接続される。電気損失は、薄膜プロセス中に上側接続配線３１及び下側接続配線３２の表面に形成された酸化膜が、接続配線３０と補強電極４０と電気接続を遮る場合に生じる。すなわち、上述した補強電極４０を設けることで奏する接続配線３０の電気抵抗の低減効果は、酸化膜が存在することによって失われ又は劣化され得る。上述した理由に鑑み、所定の側面及び実施形態は、接続配線３０の表面に形成された酸化膜を課題とし、接続配線３０及び補強電極４０間の接触抵抗を低減することによって接続配線３０における電気損失を低減する。
【００２６】
一実施形態によれば、上側接続配線３１及び下側接続配線３２を形成する材料は、当該表面に酸化膜を形成する可能性が低い材料であることが好ましい。一般に、酸化のしやすさは、酸素親和力によって表わされる。加えて、一つの実施形態における接続配線３０の電気損失低減効果の主要因は、下側接続配線３２と補強電極４０とが互いに接触かつ電気接続されることであるから、下側接続配線３２を形成する材料の酸素親和力が、上側接続配線３１を形成する材料の酸素親和力よりも小さくすることが好ましい。この材料の酸素親和力は一般に、標準自由エネルギーと相関があり、標準自由エネルギー（ΔＧ／ｋＪｍｏｌ−１）が小さいほど酸素親和力が小さい。代表的な材料は、標準自由エネルギーの小さい順に、Ｐｔ＜Ｒｕ＜Ｃｕ＜Ｍｏ≒Ｗ＜＜Ｔｉ＜Ａｌ＜Ｍｇのように例示される。
【００２７】
なお、少なくとも一つの実施形態において上側接続配線３１及び下側接続配線３２の２層構造が説明されるが、この構造は２層に限られず、３層以上で構成されてよい。
【００２８】
所定の実施形態に係る接続配線３０及び補強電極４０の構成を、図４Ａ〜Ｄを参照して以下に詳述する。
【００２９】
図４Ａ〜Ｄに示されるように、所定の実施形態によれば、少なくとも下側接続配線３２と補強電極４０とは、接続配線３０において互いに接触かつ電気接続される。下側接続配線３２、上側接続配線３１及び補強電極４０は、圧電体５０の上面に順次設けられる。加えて、接続配線３０は、薄膜プロセスを用いて第１ＩＤＴ電極１０及び第２ＩＤＴ電極２０と一体的かつ同時に形成することができる。さらに、製造プロセスを簡便にするべく、同じ構成（例えば上下２層構造）及び同じ材料を用いることが好ましい。
【００３０】
図４Ａを参照すると、一実施形態における特性として、上側接続配線３１は補強電極４０によって分断され、下側接続配線３２の上面と補強電極４０とが互いに接触かつ電気接続される。加えて、上側接続配線３１の上面及び側面が、補強電極４０に接触かつ電気接続される。
【００３１】
他実施形態における図４Ｂを参照すると、図４Ａに示される一例の特性に加え、下側接続配線３２もまた補強電極４０によって分断され、圧電体５０もまた、表面が補強電極４０に接触する。補強電極４０は、下側接続配線３２の側面に接触かつ電気接続される構成を特性とし得る。
【００３２】
他実施形態に係る図４Ｃを参照すると、下側接続配線３２と補強電極４０とが互いに接触かつ電気接続されるように、上側接続配線３１及び下側接続配線３２を通って圧電体５０の上面に垂直な方向に延びるホール電極７０が設けられる。加えて、圧電体５０の上面に平行な方向に沿ったホール電極７０の断面について、下側接続配線３２に設けられたホール電極７０の断面積は、下側接続配線３２の側面だけでなくその上面も補強電極４０に接触かつ電気接続されるように、上側接続配線３１に設けられたホール電極７０の断面積よりも小さくすることが好ましい。その結果、接触面積が大きくなるので、接触抵抗がさらに低減される。
【００３３】
なお、ホール電極７０の形状は、図４Ｃに示される例に限られず、例えば、円形、矩形等を含む任意の断面形状を有してよい。加えて、断面は、ホール電極７０の深さ方向において異なるように構成してよい。なお、図面には示さないが、ホール電極７０は、下側接続配線３２の上面がホール電極７０に接触かつ電気接続されるように、上側接続配線３１にのみ設けてもよい。
【００３４】
図４Ｄを参照すると、所定の例に係る接続配線の他構成が例示される。本構成において、補強電極４０によって分断された一方の接続配線３０を第１接続配線１００とし、他方の接続配線３０を第２接続配線１１０とした場合、第１接続配線１００及び第２接続配線１１０間において圧電体５０の上面に第３接続配線１２０が設けられる。第３接続配線１２０は絶縁層８０によって覆われる。特性的な構成として、補強電極４０が絶縁層８０を介して第３接続配線１２０の上方を立体交差するとともに、第１接続配線１００と第２接続配線１１０とが互いに接触かつ電気接続される。第３接続配線１２０は、第１接続配線１００又は第２接続配線１１０とは異なる電位を有する電極でよい。一例において、第３接続配線１２０は、第１接続配線１００及び第２接続配線１１０と一体的かつ同時に形成することができる。製造プロセスを簡便にするべく、同じ構成（例えば上下２層構造）及び同じ材料を用いることが好ましい。
【００３５】
接続配線３０及び補強電極４０間の接触抵抗を、弾性波素子６０の実施形態と従来型弾性波素子とを比較し、かつ、接続配線３０及び補強電極４０における接触抵抗の測定例を示す図５Ａ〜７Ｂを参照しながら、以下に説明する。
【００３６】
図５Ａは、図２の従来型弾性波素子の構成に対応する断面図であり、図５Ｂはその平面図である。図５Ａ及び５Ｂは、補強電極４０が上側接続配線３１にのみ接触かつ電気接続された比較例を示す。
【００３７】
図６Ａ及び６Ｂはそれぞれ、上側接続配線３１と下側接続配線３２とが互いに接触かつ電気接続された弾性波素子６０の一実施形態の一例の断面図及びその対応平面図である。
【００３８】
図７Ａ及び７Ｂはそれぞれ、下側接続配線３２のみが補強電極４０に接触かつ電気接続された弾性波素子６０の一実施形態の他例の断面図及びその対応平面図である。
【００３９】
これらの例のそれぞれは、補強電極４０をアルミニウム（Ａｌ）とし、上側接続配線３１をアルミニウム合金とし、下側接続配線３２をモリブデン（Ｍｏ）とし、補強電極４０及び接続配線３０間の総接触面積は４００μｍ２である。
【００４０】
図８は、接続配線３０及び補強電極４０間における単位面積当たりの接触抵抗の測定結果を示す。図８において、図５Ａ〜７Ｂそれぞれに対する５つの測定点がプロットされている。図８に示されるように、図６Ａ〜Ｂ及び７Ａ〜Ｂの実施形態の単位面積当たりの接触抵抗は、図５Ａ〜Ｂの比較例の単位面積当たりの接触抵抗よりも低い。これは、薄膜プロセス中に上側接続配線３１の上面に形成された酸化膜が、補強電極４０及び接続配線３０間の単位面積当たりの接触抵抗を増加させるからである。加えて、図７Ａ〜Ｂの実施形態の単位面積当たりの接触抵抗は、図５Ａ〜Ｂ及び６Ａ〜Ｂの実施形態の単位面積当たりの接触抵抗よりも低い。これは、下側接続配線３２（Ｍｏ）の酸素親和力が上側接続配線３１（Ａｌ合金）よりも低い結果、酸化膜が形成されにくいからである。さらに、単位面積当たりの接触抵抗の測定値を比較すると、図６Ａ〜Ｂ及び７Ａ〜Ｂ実施形態の測定値の方が、図５Ａ〜Ｂの比較例よりもばらつきが少なく安定していることがわかる。なおもさらに、図７Ａ〜Ｂの実施形態のばらつきは、図６Ａ〜Ｂの実施形態のばらつきよりも小さい。これは、酸化膜が形成されやすい上側接続配線３１と、補強電極４０との接触面積が大きいほど、接触抵抗の測定値がばらつくことを示す。したがって、所定の実施形態に係る接続配線３０を、少なくとも下側接続配線３２が補強電極４０に接触かつ電気接続されるように構成することにより、接続配線３０と補強電極４０との接触抵抗が低減される。その結果、接続配線３０における電気損失を低減することができる。
【００４１】
接続配線３０の単位長さ当たりの抵抗値の複数の例を、弾性波素子６０の他実施形態と従来型弾性波素子とを比較し、かつ、接続配線３０の単位長さ当たりの抵抗値の測定例を示す図９Ａ〜１１Ｂを参照しながら、以下に説明する。各構成の接続配線構成及び構造材料は、上述されかつ図４に例示された構成と同様である。下側接続配線３２が圧電体５０の上面に設けられ、引き続いて補強電極４０が下側接続配線３２の上面に設けられる。
【００４２】
図９Ａ及びＢはそれぞれ、補強電極４０及び下側接続配線３２間に接触が存在しない比較例の断面図及び対応平面図を示す。図１０Ａの断面図、及び図１０Ｂの対応平面図は、直径８μｍのホール電極７０が上側接続配線３１及び下側接続配線３２を通って延びる実施例を示す。ホール電極７０には補強電極４０が充填され、補強電極４０と下側接続配線３２の側面とが、ホール電極７０を介して互いに電気接続される。
【００４３】
図１２は、接続配線３０の単位長さ当たりの抵抗値の測定結果を示す。図１２に示されるように、図１０Ａ〜Ｂに例示される実施例の、接続配線３０の単位長さ当たりの抵抗値は、図９Ａ〜Ｂに例示される比較例の接続配線３０の単位長さ当たりの抵抗値よりも低い。下側接続配線３２と補強電極４０とは、小さな面積を介してではあるが互いに接触かつ電気接続されるので、接続配線３０において電気損失が低減される結果となる。
【００４４】
図１１Ａ及びＢはそれぞれ、補強電極４０によって充填されたホール電極７０が上側接続配線３１にのみ設けられて補強電極４０が下側接続配線３２の上面に接触かつ電気接続された他構成の断面図及び平面図である。本構成もまた、接続配線３０の単位長さ当たりの抵抗値を、図９Ａ〜Ｂの比較例よりも低減して接続配線３０における電気損失の低減効果を達成することができる。
【００４５】
なお、ホール電極７０の直径は上述した８μｍの例に限られず、電気損失の低減効果は、下側接続配線３２と補強電極４０とが互いに接触かつ電気接続されることによって達成することができる。
【００４６】
弾性波素子６０の一実施形態を用いたラダーフィルタと、従来型弾性波素子６０００を用いたラダーフィルタとの通過特性を以下に説明する。
【００４７】
図１３は、弾性波素子６０の一実施形態を用いたラダーフィルタ４００の一例の回路図である。図１３に示されるように、一実施形態に係るラダーフィルタ４００は、入力端子２０１及び出力端子２０２間に直列接続された第１直列共振器３０１、第２直列共振器３０２、第３直列共振器３０３及び第４直列共振器３０４を含む。第１並列共振器３０５及び第２並列共振器３０６は一端が第１直列共振器３０１及び第２直列共振器３０２間に接続され、他端がグランドに接続される。第３並列共振器３０７及び第４並列共振器３０８は一端が第３直列共振器３０３及び第４直列共振器３０４間に接続され、他端がグランドに接続される。共振器３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７及び３０８はそれぞれ、弾性波素子６０を含み得る。
【００４８】
一実施形態によれば、ラダーフィルタ４００の共振器の各ＩＤＴ電極の両端には、図１０Ｂに示されるように、一部分にホール電極７０が設けられる一方、比較例はホール電極７０なしで製造される。各ラダーフィルタの通過特性が図１４において比較される。
【００４９】
図１４は、ラダーフィルタ４００の通過特性の測定結果を示す。図１４に示されるように、実施例に係るラダーフィルタは、比較例よりも通過帯域における減衰量が向上し、当該通過帯域における最小の挿入損失を低減することができる。
【００５０】
ここに説明される弾性波素子の複数の実施形態は、ラダーフィルタ構成において、及び／又は携帯電話のような様々な電子機器において有用である。
【００５１】
少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面を上述したが、当業者にとって様々な改変、修正及び改善が容易に想起されることがわかる。かかる改変、修正及び改善は、本開示の一部となることが意図され、本発明の範囲内にあることも意図される。したがって、ここの述べた方法及び装置の複数の実施形態は、アプリケーションにおいて、上記説明に記載され又は添付図面に例示される構造の詳細、及び構成要素の配列に限られない。方法及び装置は、他実施形態において実装することができ、様々な態様で実施又は実行することができる。複数の固有な実装の例が、例示のみを目的としてここに与えられ、限定されることを意図しない。また、ここに使用される表現及び用語は説明のためであり、限定とみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」、及びこれらのバリエーションは、その後に挙げられた項目及びその均等物並びに付加項目を包括することを意味する。「又は」の言及は、解釈することができる。「又は」を用いて説明される任意の用語が、記載された項目の一つ、一つを超える、及びすべてのいずれをも示し得る。さらに理解されることだが、垂直方向、平行方向、深さ方向等を示す用語は、本発明の複数の側面を説明するべく記載上の目的で使用される。したがって、これらの用語は、絶対的な方向を示すわけではなく、限定されることを意図しない。上述の説明及び図面は単なる例示であり、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の適切な構築によって決定されるべきである。
【図１】
2018170765.tif 000003
【図２】
2018170765.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2018170765.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
2018170765.tif 000010
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月8日(2018.6.8)
【手続補正２】
【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】
弾性波素子の接続配線における電気損失を低減する方法であって、
圧電体にインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を形成することと、
前記圧電体に前記接続配線を形成して前記接続配線を前記ＩＤＴ電極に電気接続することであって、前記接続配線を形成することは、前記圧電体の上面に下側接続配線を形成して順次、前記下側接続配線の上に上側接続配線を形成することを含むことと、
前記圧電体の上面に垂直な方向の断面において前記上側接続配線を分断する補強電極を前記接続配線の上に形成することにより、前記補強電極を介して互いに電気接続された第１上側接続配線及び第２上側接続配線を設けることと
を含み、
前記補強電極は、前記第１上側接続配線と第２上側接続配線との間の領域において前記下側接続配線の上面に当接するように形成され、前記下側接続配線と、前記第１上側接続配線及び第２上側接続配線とに電気接続される方法。
【請求項２】
前記接続配線を形成することは、薄膜プロセスを用いて前記ＩＤＴ電極を形成することと一体的かつ同時に行われる請求項１の方法。
【請求項３】
前記ＩＤＴ電極を形成すること、前記接続配線を形成すること、及び前記補強電極を形成することは、前記圧電体に配置される金属薄膜をパターニングすることを含む請求項１の方法。
【請求項４】
第２ＩＤＴ電極を前記圧電体に形成して前記第２ＩＤＴ電極を前記接続配線に電気接続することをさらに含む請求項１の方法。
【請求項５】
前記上側接続配線を通って前記圧電体の上面に垂直な方向に延びるホール電極を形成し、前記ホール電極を前記補強電極に電気接続することをさらに含む請求項１の方法。
【請求項６】
前記ホール電極を形成することは、前記ホール電極を、前記上側接続配線及び前記下側接続配線の双方を通って前記圧電体の上面に垂直な方向に延びるように形成することを含む請求項５の方法。
【請求項７】
前記ホール電極を形成することは、前記ホール電極を、前記下側接続配線に第１断面積を有しかつ前記上側接続配線に第２断面積を有するように形成することを含み、
前記第１断面積は前記第２断面積よりも小さい請求項６の方法。
【請求項８】
前記接続配線を形成することは、
前記下側接続配線を第１材料から形成することと、
前記上側接続配線を、前記第１材料よりも酸素親和力が高い第２材料から形成することと
を含む請求項１の方法。
【請求項９】
前記補強電極を形成することは前記補強電極をアルミニウムから形成することを含み、
前記下側接続配線を形成することは前記下側接続配線をモリブデンから形成することを含み、
前記上側接続配線を形成することは前記上側接続配線をアルミニウム合金から形成することを含む請求項１の方法。
【請求項１０】
弾性波素子の接続配線における電気損失を低減する方法であって、
圧電体にインターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を形成することと、
前記圧電体に接続配線を形成して前記接続配線を前記ＩＤＴ電極に電気接続することであって、前記接続配線を形成することは、前記圧電体の上面に下側接続配線を形成して順次、前記下側接続配線の上に上側接続配線を形成することを含むことと、
前記上側接続配線及び前記下側接続配線を通って前記圧電体の上面に垂直な方向に延びるホール電極を形成することであって、前記上側接続配線における前記ホール電極の第１直径は、前記下側接続配線における前記ホール電極の第２直径よりも大きいことと、
前記接続配線の上に補強電極を形成することであって、前記補強電極は、前記上側接続配線の上面に接触かつ電気接続するとともに、前記ホール電極を介して前記下側接続配線に接触かつ電気接続することと
を含む方法。
【請求項１１】
前記接続配線を形成することは、薄膜プロセスを用いて前記ＩＤＴ電極を形成することと一体的かつ同時に行われる請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記ＩＤＴ電極を形成することは、
前記ＩＤＴ電極の下側層を形成することと、
前記ＩＤＴ電極の下側層の上に前記ＩＤＴ電極の上側層を形成することと
を含む請求項１０の方法。
【請求項１３】
前記接続配線を形成することは、
前記ＩＤＴ電極の下側層及び前記下側接続配線を第１材料から形成することと、
前記ＩＤＴ電極の上側層及び前記上側接続配線を、前記第１材料とは異なる第２材料から形成することと
を含むように前記ＩＤＴ電極を形成することと一体的かつ同時に行われる請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記接続配線を形成することは、
前記下側接続配線を第１材料から形成することと、
前記上側接続配線を、前記第１材料よりも酸素親和力が高い第２材料から形成することと
を含む請求項１０の方法。
【請求項１５】
前記補強電極を形成することは、
前記上側接続配線及び下側接続配線の双方を含む前記接続配線を、前記圧電体の上面に垂直な方向に分断して第１接続配線及び第２接続配線を設けることと、
前記補強電極を介して前記第１接続配線及び第２接続配線を互いに電気接続することと
を含む請求項１０の方法。
【請求項１６】
前記第１接続配線と第２接続配線との間において前記圧電体に第３接続配線を形成することをさらに含む請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記第３接続配線を形成することは、前記第１接続配線及び第２接続配線を形成することと一体的かつ同時に行われる請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記第３接続配線を覆う絶縁層を形成することをさらに含み、
前記補強電極を形成することは、前記補強電極を、前記絶縁層の上に延びるように形成することを含む請求項１６の方法。
【請求項１９】
弾性波素子の接続配線における電気損失を低減する方法であって、
圧電体に第１インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を形成することと、
前記圧電体に第２ＩＤＴ電極を形成することと、
前記圧電体に接続配線を形成して前記接続配線を前記第１ＩＤＴ電極及び第２ＩＤＴ電極に電気接続することであって、前記接続配線を形成することは、前記圧電体の上面に下側接続配線を形成して順次、前記下側接続配線の上に上側接続配線を形成することを含むことと、
前記上側接続配線及び前記下側接続配線を通って前記圧電体の上面に垂直な方向に延びるホール電極を形成することであって、前記ホール電極は前記上側接続配線における第１直径と前記下側接続配線における第２直径とを有し、前記第１直径は前記第２直径よりも大きいことと、
前記接続配線の上に補強電極を形成することであって、前記補強電極は、前記上側接続配線に接触かつ電気接続するとともに、前記ホール電極を介して前記下側接続配線に接触かつ電気接続することと
を含む方法。
【請求項２０】
前記接続配線を形成することは、
前記下側接続配線を第１材料から形成することと、
前記上側接続配線を、前記第１材料よりも酸素親和力が高い第２材料から形成することと
を含む請求項１９の方法。
【外国語明細書】
2018170765000001.pdf