(57)【要約】【課題】弾性波デバイスの性能を向上させること。【解決手段】本願発明は、ニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である圧電基板１０と、前記圧電基板１０上に設けられたＲｕ膜と前記Ｒｕ膜上に設けられたＣｕ膜とを有する弾性波を励振する複数の電極指１４と、前記圧電基板１０上に、前記複数の電極指１４を覆い前記複数の電極指１４の間を埋め込むように設けられた誘電体膜１５と、を具備する弾性波デバイスである。【選択図】図２
2018113617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられたＲｕ膜と前記Ｒｕ膜上に設けられたＣｕ膜とを有する弾性波を励振する複数の電極指と、
前記圧電基板上に、前記複数の電極指を覆い前記複数の電極指の間を埋め込むように設けられた誘電体膜と、
を具備する弾性波デバイス。
【請求項２】
前記Ｒｕ膜と前記Ｃｕ膜との界面における前記複数の電極指の側面の傾きは連続である請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記Ｒｕ膜と前記Ｃｕ膜との界面における前記複数の電極指の側面は平面である請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記Ｒｕ膜と前記Ｃｕ膜の界面は前記複数の電極指の側面に露出しない請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記圧電基板はニオブ酸リチウム基板である請求項１から４のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記誘電体膜は、酸化シリコン膜またはフッ素を添加した酸化シリコン膜である請求項１から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記Ｒｕ膜は前記Ｃｕ膜より薄い請求項１から６のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記複数の電極指は、前記Ｃｕ膜上に設けられたＣｕ以外の金属膜を有する請求項１から７のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
前記複数の電極指を含むフィルタを具備する請求項１から８のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１０】
前記フィルタを含むマルチプレクサを具備する請求項９記載の弾性波デバイス。
【請求項１１】
ニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である圧電基板上に、Ｒｕ膜と前記Ｒｕ膜上に設けられたＣｕ膜とを有する弾性波を励振する複数の電極指をリフトオフ法を用い形成する工程と、
前記圧電基板上に、前記複数の電極指を覆い前記複数の電極指の間を埋め込むように誘電体膜を形成する工程と、
を含む弾性波デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスおよびその製造方法に関し、例えばＩＤＴを有する弾性波デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話を代表とする高周波通信用システムにおいて、通信に使用する周波数帯以外の不要な信号を除去するために高周波フィルタ等が用いられている。高周波フィルタ等には、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）共振器等の弾性波共振器が用いられている。弾性表面波共振器においては、ニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板等の圧電基板上に複数の電極指を有するＩＤＴ（Interdigital Transducer）が設けられている。
【０００３】
圧電基板上に、複数の電極指を覆うように誘電体膜を設けることが知られている。誘電体膜は、複数の電極指の保護膜としての機能および／または周波数温度特性を補償する温度補償膜として機能する。電極指の材料は誘電体膜に比べ音響インピーダンスが十分大きくかつ電気抵抗率の小さいことが好ましい。このため、電極指としてＣｕ（銅）膜等が用いられている。
【０００４】
タンタル酸リチウム基板上に複数の電極指をエッチング法を用い形成するときに、タンタル酸リチウム基板がエッチングされないように、ＲｕまたはＲｕＯ膜を用いることが知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８８６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電極指を覆う誘電体膜を有する弾性波デバイスにおいて、電極指にＣｕを用いることで損失等を低減できる。しかしながら、弾性波デバイスの性能の向上は十分ではない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、弾性波デバイスの性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である圧電基板と、前記圧電基板上に設けられたＲｕ膜と前記Ｒｕ膜上に設けられたＣｕ膜とを有する弾性波を励振する複数の電極指と、前記圧電基板上に、前記複数の電極指を覆い前記複数の電極指の間を埋め込むように設けられた誘電体膜と、を具備する弾性波デバイスである。
【０００９】
上記構成において、前記Ｒｕ膜と前記Ｃｕ膜との界面における前記複数の電極指の側面の傾きは連続である構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記Ｒｕ膜と前記Ｃｕ膜との界面における前記複数の電極指の側面は平面である構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記Ｒｕ膜と前記Ｃｕ膜の界面は前記複数の電極指の側面に露出しない構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記圧電基板はニオブ酸リチウム基板である構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記誘電体膜は、酸化シリコン膜またはフッ素を添加した酸化シリコン膜である構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記Ｒｕ膜は前記Ｃｕ膜より薄い構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記複数の電極指は、前記Ｃｕ膜上に設けられたＣｕ以外の金属膜を有する構成とすることができる。
【００１６】
上記構成において、前記複数の電極指を含むフィルタを具備する構成とすることができる。
【００１７】
上記構成において、前記フィルタを含むマルチプレクサを具備する構成とすることができる。
【００１８】
本発明は、ニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板である圧電基板上に、Ｒｕ膜と前記Ｒｕ膜上に設けられたＣｕ膜とを有する弾性波を励振する複数の電極指をリフトオフ法を用い形成する工程と、前記圧電基板上に、前記複数の電極指を覆い前記複数の電極指の間を埋め込むように誘電体膜を形成する工程と、を含む弾性波デバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、弾性波デバイスの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１（ａ）は弾性表面波共振器の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図２は、実施例１および比較例１における電極指付近の断面図である。
【図３】図３は、実施例１および比較例１における深さに対する歪エネルギーを示す図である。
【図４】図４は、実施例１および比較例１における周波数に対するＱ値を示す図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ比較例１および実施例１における電極指と圧電基板との界面の模式図である。
【図６】図６は、実施例１および比較例１における瞬時破壊電力を示す図である。
【図７】図７（ａ）から図７（ｄ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図８】図８（ａ）から図８（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図９】図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例１における電極指の断面図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施例２に係るフィルタの平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】図１２は、実施例２の変形例に係るデュプレクサの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照し実施例について説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１（ａ）は弾性表面波共振器の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、弾性表面波共振器２４は、ＩＤＴ２０と反射器２２を有する。ＩＤＴ２０および反射器２２は、圧電基板１０上に形成された金属膜１２により形成される。ＩＤＴ２０は、対向する一対の櫛型電極１８を備える。櫛型電極１８は、複数の電極指１４と、複数の電極指１４が接続されたバスバー１６を備える。一対の櫛型電極１８は、電極指１４がほぼ互い違いとなるように、対向して設けられている。圧電基板１０上に電極指１４を覆うように誘電体膜１５が設けられている。
【００２３】
ＩＤＴ２０が励振する弾性波は、主に電極指１４の配列方向に伝搬する。電極指１４のピッチがほぼ弾性波の波長λとなる。弾性波の伝搬方向をＸ方向、伝搬方向に直交する方向をＹ方向とする。Ｘ方向およびＹ方向は、圧電基板１０の結晶方位のＸ軸方向およびＹ軸方向とは必ずしも対応しない。圧電基板１０は、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。誘電体膜１５は、弾性表面波共振器の周波数温度特性を抑制するための温度補償膜であり、例えば酸化シリコン膜またはフッ素が添加された酸化シリコン膜である。
【００２４】
誘電体膜１５を設けない弾性表面波共振器では、金属膜１２としてＡｌ（アルミニウム）膜が用いられている。Ａｌは音響インピーダンスが小さい。このため、誘電体膜１５を設けると、誘電体膜１５と電極指１４との音響インピーダンスの差が小さくなる。これにより、電極指１４における弾性波の反射係数が小さくなってしまう。一方、Ｃｕは音響インピーダンスがＡｌより大きい。このため、誘電体膜１５と電極指１４との音響インピーダンスの差が大きくなり、電極指における弾性波の反射係数が大きくなる。これにより広帯域な弾性波デバイスを実現できる。
【００２５】
また、ＣｕはＡｌに比べ低抵抗であることから電極指１４が低抵抗化できる。さらに、ＣｕはＡｌに比べマイクレーション耐性が高い。さらに、ＣｕはＡｌより密度が高いため、電極指１４を薄くでき電極指１４の弾性的な損失を低減できる。
【００２６】
低抵抗のＣｕ膜を直接圧電基板１０上に直接設けると、大電力の高周波信号が入力する動作時にＣｕ膜に応力が加わるおよび／またはＣｕ膜が発熱する。このため、Ｃｕのマイグレーションが生じる。これにより、弾性波デバイスの耐電力性能が低下する。耐電力性能を向上させるため、Ｃｕ膜と圧電基板１０との間にＣｕより耐熱性のある金属膜を設ける。これにより、弾性波デバイスの耐電力性能を向上できる。実施例１では、Ｃｕ膜と圧電基板１０との間の膜としてＲｕ膜を用い、比較例１では、Ｔｉ膜を用いた。
【００２７】
図２は、実施例１および比較例１における電極指付近の断面図である。図２に示すように、圧電基板１０上に金属膜１２が設けられている。金属膜１２を覆うように誘電体膜１５が設けられている。金属膜１２は、積層された金属膜１２ａ、１２ｂおよび１２ｃを含む。金属膜１２ａは、圧電基板１０上に設けられている。金属膜１２ｂは金属膜１２ａ上に設けられている。金属膜１２ｃは、金属膜１２ｂ上に設けられている。金属膜１２ａは、耐電力性能を向上させるための膜である。金属膜１２ｂはＣｕ膜である。金属膜１２ｃは、電極指１４以外において誘電体膜１５にウェットエッチングで開口を設けるときのエッチングストッパである。誘電体膜１５の上面は平坦である。
【００２８】
図２のＡ−Ａ線における反共振周波数の歪エネルギーを実施例１および比較例１についてシミュレーションした。シミュレーション条件は以下である。
実施例１および比較例１共通の条件
圧電基板１０：１２７．８６°回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板
電極指１４のピッチ：４．１７μｍ
誘電体膜１５：電極指１４間における膜厚が１２５０ｎｍの酸化シリコン膜
実施例１
金属膜１２ａ：膜厚が２８ｎｍのＲｕ膜
金属膜１２ｂ：膜厚が２３５ｎｍのＣｕ膜
金属膜１２ｃ：膜厚が１０ｎｍのＣｒ膜
比較例１
金属膜１２ａ：膜厚が７８ｎｍのＴｉ膜
金属膜１２ｂ：膜厚が２３５ｎｍのＣｕ膜
金属膜１２ｃ：膜厚が１０ｎｍのＣｒ膜
ＲｕおよびＴｉのバルクでのヤング率はそれぞれ約４２０ＧＰａおよび１２０ＧＰａである。Ｒｕのヤング率はＴｉより大きい。実施例１と比較例１とで音速を合わせるため、実施例１のＲｕ膜を比較例１のＴｉ膜より薄くした。
【００２９】
図３は、実施例１および比較例１における深さに対する歪エネルギーを示す図である。歪エネルギーの単位はＪ（ジュール）である。深さが０μｍは、圧電基板１０と金属膜１２との界面を示している。深さが負は圧電基板１０内を示し、正は電極指１４内を示す。図の上のＴｉ、Ｃｕ、ＣｒおよびＳｉＯ２は、比較例１におけるＴｉ膜、Ｃｕ膜、Ｃｒ膜および誘電体膜１５内を示す。図の下のＲｕ、Ｃｕ、ＣｒおよびＳｉＯ２は、実施例１におけるＲｕ膜、Ｃｕ膜、Ｃｒ膜および誘電体膜１５内を示す。
【００３０】
図３に示すように、実施例１では比較例１より電極指１４内の歪エネルギーが小さい。これは、ＲｕがＴｉよりヤング率が大きいためと考えられる。歪エネルギーが大きいと弾性波のエネルギーが歪みエネルギーとなり弾性波の損失が大きくなる。実施例１では、電極指１４内の歪エネルギーが小さく、弾性波の損失を小さくできる。
【００３１】
次に実施例１および比較例１の弾性表面波共振器を作製した。作製条件は以下である。
電極指１４の対数：５５対
開口長：３５λ
反射器２２の対数：１０対
共振器：アポタイズ型
その他の条件はシミュレーションと同じであり説明を省略する。
【００３２】
実施例１と比較例１について金属膜１２のシート抵抗を測定した。以下に測定結果を示す。
実施例１：７８．３Ω／□
比較例１：９６．５Ω／□
実施例１では比較例１よりシート抵抗が約２０％低い。これは、比較例１では、ＴｉとＣｕとが反応しているためと考えられる。
【００３３】
実施例１および比較例１についてＱ値を測定した。図４は、実施例１および比較例１における周波数に対するＱ値を示す図である。図４に示すように、実施例１は比較例１に比べＱ値が高い。共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間のＱ値を平均すると以下となった。
実施例１のＱ値の平均：１４４１
比較例１のＱ値の平均：１２３３
以上のように、実施例１では比較例１に比べ、約２０％Ｑ値を向上できる。これは、図３のシミュレーションのように、実施例１は比較例１に比べ歪エネルギーが小さいためと考えられる。
【００３４】
電極指１４は、誘電体膜１５の成膜工程およびパッケージへ実装するときのリフロー工程において数１００℃の高温となる。また、弾性表面波共振器の動作時の発熱に曝される。このような高温により、金属膜１２ａと圧電基板１０との拡散が問題となる。
【００３５】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ比較例１および実施例１における電極指と圧電基板との界面の模式図である。図５（ａ）に示すように、比較例１では、金属膜１２ａ内に圧電基板１０の原子が熱拡散した領域５０と圧電基板１０内にＴｉ原子が熱拡散した領域５２が形成される。領域５０および５２の全体の厚さは例えば数ｎｍである。領域５０および５２が形成されると、電極指１４が実質的に圧電基板１０に埋め込まれることなる。領域５０および５２により、圧電基板１０の表面における絶縁抵抗が実質的に低下する。これにより、弾性波デバイスが動作するときに、電極指１４間で絶縁破壊が生じ動作不良の原因となる場合がある。
【００３６】
図５（ｂ）に示すように、実施例１では膜厚が１ｎｍ以上の拡散領域はほとんど観察されない。電極指１４と圧電基板１０との界面と、電極指１４間の誘電体膜１５と圧電基板１０との界面は実質的に（例えば１ｎｍ程度の範囲では）同一平面である。よって、比較例１のような絶縁不良による動作不良は抑制される。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）のような界面はＴＥＭ（Transmission Electron Microscope）を用い観察できる。
【００３７】
絶縁不良の影響を調査するため、実施例１および比較例１の弾性表面波共振器に周波数が８５５ＭＨｚの高周波信号を印加し、瞬時に破壊される瞬時破壊電力を測定した。図６は、実施例１および比較例１における瞬時破壊電力を示す図である。図６に示すように、比較例１では瞬時破壊電力は約０．９５Ｗに対し、実施例１では約１．１２Ｗである。実施例１では比較例１に比べ瞬時破壊電力が約１７％向上している。このように、実施例１では、比較例１に比べ耐電力性能を向上できる。実施例１において耐電力性能を向上できる一因は図５（ｂ）のように、Ｒｕ原子の圧電基板１０への拡散がほとんどないためと考えられる。
【００３８】
［実施例１の製造方法］
図７（ａ）から図８（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、圧電基板１０上にフォトレジスト４０を塗布する。その後ベークする。フォトレジスト４０は例えばポジ型である。図７（ｂ）に示すように、フォトマスク４２を介しフォトレジスト４０に露光光４３を照射する。フォトレジスト４０内の領域４０ａが感光する。図７（ｃ）に示すように、フォトレジスト４０を現像することで領域４０ａが除去され開口４１が形成される。図７（ｄ）に示すように、真空蒸着法またはスパッタリング法を用い、開口４１内の圧電基板１０上およびフォトレジスト４０上に金属膜１２を形成する。金属膜１２は、圧電基板１０側からＲｕ膜、Ｃｕ膜およびＣｒ膜の積層膜である。
【００３９】
図８（ａ）に示すように、フォトレジスト４０を除去することでフォトレジスト４０上の金属膜１２をリフトオフする。これにより、圧電基板１０上に金属膜１２が形成される。リフトオフを容易に行うためには、図７（ｄ）において開口４１内のフォトレジスト４０の側面に金属膜１２が形成されないことが好ましい。このため、図７（ｄ）の工程には、原子の直進性の高い成膜方法として真空蒸着法を用いることが好ましい。
【００４０】
図８（ｂ）に示すように、圧電基板１０上に金属膜１２を覆うように誘電体膜１５を形成する。誘電体膜１５は例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法またはスパッタリング法を用いる。図８（ｃ）に示すように、誘電体膜１５の上面を平坦化する。平坦化には例えばＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)法を用いる。
【００４１】
図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例１における電極指の断面図である。図９（ａ）に示すように、金属膜１２をリフトオフ法を用い形成すると、金属膜１２の側面は平面（断面視において直線）となる。これは、図７（ｄ）において、フォトレジスト４０に入射する様々な入射角の金属原子のうち、圧電基板１０に対し垂直に近い入射角を有する金属原子のみが開口４１内の圧電基板１０の表面に達するためである。例えば、図７（ｄ）において矢印４４の範囲の入射角を有する金属原子のみが圧電基板１０の上面に達する。それ以外の入射角の金属原子はフォトレジスト４０の上に付着する。金属膜１２の側面と圧電基板１０の上面とのなす角度θ１は、ほぼ矢印４４の入射角度となる。このため、金属膜１２ａから１２ｂによらず、金属膜１２の側面はほぼ平面となる。よって、金属膜１２ａと１２ｂの界面における電極指１４の側面の傾きはほぼ一定となる。角度θ１は、図７（ｄ）におけるフォトレジスト４０の膜厚と開口４１の幅に依存するが、例えば７０°から８０°である。
【００４２】
図９（ｂ）に示すように、電極指１４の側面近くでは、金属膜１２ａが薄くなり、金属膜１２ａと１２ｂとの界面が領域５６のように傾斜することもある。この場合においても、金属膜１２ａと１２ｂの界面における電極指１４の側面の傾きはほぼ一定となる。図９（ｃ）に示すように、金属膜１２ａと１２ｂとの界面が領域５６のようにより傾斜することもある。この場合、金属膜１２ａと１２ｂとの界面は電極指１４の側面に露出しなくてもよい。
【００４３】
金属膜１２ｃは、電極指１４以外の領域において、誘電体膜１５をエッチングするときのエッチングストッパである。金属膜１２ｃはバッファード弗酸等の酸性のエッチング液に対し不溶であればよい。金属膜１２ａは、例えばＲｕ膜、Ｐｔ膜、Ｒｈ膜、Ａｕ膜、Ａｇ膜およびＭｏ膜等のでもよい。また、抵抗値が低ければ、これらの膜の一部が酸化していてもよい。金属膜１２ｃは設けられてなくてもよい。
【００４４】
Ｒｕ膜である金属膜１２ａと圧電基板１０との密着性を向上させるため、金属膜１２ａと圧電基板１０との間に、Ｃｒ膜、ＮｉＣｒ膜またはＴｉ膜等の密着膜が設けられていてもよい。図５（ａ）のような拡散を抑制するため、密着膜は金属膜１２ａより薄いことが好ましい。
【００４５】
弾性波デバイスの損失を抑制するため、電極指１４の抵抗は低い方が好ましい。この観点から、抵抗率の高い金属層１２ａは抵抗率の低い金属膜１２ｂより薄いことが好ましい。
【００４６】
［比較例２］
比較例２における弾性波デバイスの製造方法について説明する。特許文献１を参考に、ＩＤＴの形成方法を考えると以下のようになる。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、圧電基板１０上に、Ｒｕ膜の金属膜１２ａとＡｌ、Ｔａ、ＴｉまたはＣｕ等の金属膜１２ｂを形成する。金属膜１２ｂをハロゲンを含むプラズマでドライエッチングする。その後、金属膜１２ａを酸素を含むプラズマでドライエッチングする。金属膜１２ａを設けることで、ハロゲンを含むドライエッチングより圧電基板１０がエッチングされることを抑制できる。しかしながら、金属膜１２ａのエッチングレートは金属膜１２ｂのエッチングレートより小さく、例えば１／１０となる。このため、金属膜１２ａの側面の圧電基板１０の上面に対する角度θａは、金属膜１２ｂの側面の圧電基板１０の上面に対する角度θｂより小さくなる。よって、金属膜１２ａと１２ｂとの界面が電極指１４の側面に露出する領域５４において、側面の傾きが不連続に変化する。
【００４７】
図１０（ｂ）に示すように、電極指１４を覆うように誘電体膜１５を成膜する。このとき、金属膜１２ａと１２ｂの側面の傾きが異なるため、金属膜１２ａと１２ｂとの側面における誘電体膜１５の成長速度が異なる。このため、誘電体膜１５内にノッチ状のひび割れまたは空隙４６が生じる。これにより、弾性波デバイスの温度特性の劣化および／または損失増大等の特性の劣化が生じる。このようなひび割れまたは空隙４６は、誘電体膜１５の成膜方法がＣＶＤ法およびスパッタリング法のいずれの場合にも生じる。
【００４８】
［実施例１の効果］
実施例１では、図９（ａ）から図９（ｃ）のように、電極指１４の側面に傾きの不連続が形成されないため、誘電体膜１５にひび割れまたは空隙４６が形成されることを抑制できる。
【００４９】
実施例１によれば、複数の電極指１４は、圧電基板１０上に設けられたＲｕ膜である金属膜１２ａとＲｕ膜上に設けられたＣｕ膜である金属膜１２ｂとを有する。誘電体膜１５は、圧電基板１０上に複数の電極指１４を覆い複数の電極指の間を埋め込むように設けられている。これにより、図３のように、金属膜１２ａをＴｉ膜とした比較例１に比べ、電極指１４内の歪エネルギーを小さくできる。図４のように比較例１に比べ損失を抑制できる。また、金属膜１２ａと金属膜１２ｂとの反応および金属膜１２ａと圧電基板１０との相互拡散を抑制できる。よって、電極指１４の電気抵抗を小さくできる。耐電力性能を向上できる。このように、実施例１では弾性波デバイスの性能を向上させることができる。
【００５０】
また、図９（ａ）および図９（ｂ）のように、Ｒｕ膜である金属膜１２ａとＣｕ膜である金属膜１２ｂとの界面における複数の電極指１４の側面の傾きは連続である。これにより、比較例２の図１０（ｂ）のように、誘電体膜１５にひび割れまたは空隙４６が生成されることを抑制できる。よって、ひび割れまたは空隙４６に起因した弾性波デバイスの特性の劣化を抑制できる。ひび割れまたは空隙４６の生成を抑制するため、金属膜１２ａと金属膜１２ｂとの界面における複数の電極指１４の側面は平面であることが好ましい。図９（ｃ）のように、金属膜１２ａと金属膜１２ｂとの界面は複数の電極指１４の側面に露出しなくてもよい。これにより、誘電体膜１５にひび割れまたは空隙４６が生成されることを抑制できる。
【００５１】
図９（ａ）から図９（ｃ）のような電極指１４を形成するため、図７（ｄ）および図８（ａ）のように、複数の電極指１４をリフトオフ法を用い形成することが好ましい。
【００５２】
圧電基板１０がニオブ酸リチウム基板またはタンタル酸リチウム基板のときに、誘電体膜１５を酸化シリコン膜またはフッ素を添加した酸化シリコン膜とする。これにより、弾性波デバイスの周波数温度係数を０に近づけることができる。
【００５３】
圧電基板１０をニオブ酸リチウム基板として場合、例えば回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板を用いる。回転Ｙカット角が１２７．８６°のときレイリー波の電気機械結合係数が最大となる。Ｃａｍｐｂｅｌｌ＆Ｊｏｎｅｓ法を用いシミュレーションすると、回転Ｙカット角が１２０°から１４０°の範囲では、レイリー波の電気機械結合係数がリーキー波の電気機械結合係数より大きくなる。よって、レイリー波を主モードとし、リーキー波を不要波とする場合、回転Ｙカット角は１２０°以上かつ１４０°以下が好ましい。電気機械結合係数が最大となる回転Ｙカット角１２７．８６°に対し製造上のばらつきを考慮し、回転Ｙカット角は１２６°以上かつ１３０°以下がより好ましい。
【００５４】
また、回転ＹカットＸ伝搬ニオブ酸リチウム基板を用いる。回転Ｙカット角が０°のときリーキー波の電気機械結合係数が最大となる。回転Ｙカット角が−１０°から１０°の範囲では、リーキー波の電気機械結合係数がレイリー波の電気機械結合係数より大きくなる。よって、リーキー波を主モードとし、レイリー波を不要波とする場合、回転Ｙカット角は−１０°以上かつ１０°以下が好ましい。製造上のばらつきを考慮し、回転Ｙカット角は−３°以上かつ３°以下がより好ましい。
【００５５】
圧電基板１０をタンタル酸リチウム基板として場合、例えば回転ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板を用いる。回転Ｙカット角が２０°より小さいと電気機械結合係数が小さくなる。回転Ｙカット角が４８°より大きいと、周波数の温度係数が大きくなる。よって、回転Ｙカット角は２０°以上かつ４８°以下が好ましい。
【００５６】
圧電基板１０はニオブ酸リチウム基板であることが好ましい。これにより、図３のように電極指１４内の歪エネルギーを小さくでき、損失を抑制できる。
【００５７】
金属膜１２ａは金属膜１２ｂより薄いことが好ましい。これにより、電極指１４の抵抗を低くし、弾性波デバイスの損失を抑制できる。
【００５８】
金属膜１２ｃのように、電極指１４は、金属膜１２ｂ上に設けられたＣｕ以外の金属膜を有してもよい。
【実施例２】
【００５９】
実施例２は、実施例１に係る弾性表面波共振器を有するフィルタの例である。図１１（ａ）は、実施例２に係るフィルタの平面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、圧電基板１０上に弾性表面波共振器２４、配線２６、パッド２７が設けられている。弾性表面波共振器２４および配線２６を覆うように誘電体膜１５が設けられている。パッド２７上の誘電体膜１５に開口（不図示）が形成され、開口内にバンプ２８が設けられている。弾性表面波共振器２４は、ＩＤＴ２０および反射器２２を備えている。
【００６０】
複数の弾性表面波共振器２４は、直列共振器Ｓ１からＳ３および並列共振器Ｐ１およびＰ２を含む。バンプ２８は、端子Ｔ１、Ｔ２およびＴｇを含む。端子Ｔ１は、高周波信号が入力する入力端子に対応する。端子Ｔ２は、高周波信号が出力する出力端子に対応する。端子Ｔｇはグランド電位が供給されるグランド端子に対応する。端子Ｔ１とＴ２との間に、直列共振器Ｓ１からＳ３が直列に接続され、並列共振器Ｐ１およびＰ２が並列に接続されている。
【００６１】
実施例２のように、実施例１の弾性表面波共振器をフィルタの少なくとも１つの共振器に用いる。これにより、フィルタの特性を向上できる。ラダー型フィルタの直列共振器および並列共振器の個数は任意に設定できる。実施例１の弾性表面波共振器は多重モードフィルタに用いてもよい。
【００６２】
図１２は、実施例２の変形例に係るデュプレクサの回路図である。図１２に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ６０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ６２が接続されている。送信フィルタ６０は送信端子Ｔｘから入力した高周波信号のうち送信帯域の信号を共通端子Ａｎｔに通過させ、他の信号を抑圧する。受信フィルタ６２は、共通端子Ａｎｔに入力した高周波信号のうち受信帯域の信号を通過させ、他の信号を抑圧する。
【００６３】
送信フィルタ６０および受信フィルタ６２の少なくとも一方に実施例２のフィルタを用いることができる。マルチプレクサとしてデュプレクサの例を説明したが、トリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。
【００６４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  圧電基板
１２、１２ａ−１２ｃ  金属膜
１４  電極指
１５  誘電体膜
２０  ＩＤＴ
２２  反射器
２４  弾性表面波共振器
６０  送信フィルタ
６２  受信フィルタ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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