(57)【要約】【課題】櫛型電極に加わる応力を抑制すること。【解決手段】本発明は、圧電基板１０と、前記圧電基板１０上に設けられ、融点が白金の融点以上の金属を主成分とする複数の電極指１４を各々備え、前記複数の電極指１４は１層の金属膜により形成され、前記複数の電極指１４の少なくとも一部は前記複数の電極指１４の配列方向における側面より外側に設けられた裾部１５を有する一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイスである。【選択図】図３
2019213042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、融点が白金の融点以上の金属を主成分とする複数の電極指を各々備え、前記複数の電極指は１層の金属膜により形成され、前記複数の電極指の少なくとも一部は前記複数の電極指の配列方向における側面より外側に設けられた裾部を有する一対の櫛型電極と、
を備える弾性波デバイス。
【請求項２】
前記裾部は、前記複数の電極指の側面のうち最も傾斜が急峻な箇所に接する平面と前記圧電基板の前記複数の電極指側の表面との交わる位置より外側に設けられている請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記裾部の前記配列方向の幅は前記複数の電極指の前記配列方向の幅の０．０５倍以上である請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記裾部の最大高さは前記複数の電極指の高さの０．５倍以下である請求項２または３に記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記複数の電極指は、モリブデン、イリジウム、白金、レニウム、ロジウム、ルテニウム、タンタルおよびタングステンのいずれか１つを主成分とする請求項１から４のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記複数の電極指および前記裾部は前記圧電基板に接する請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記複数の電極指上に設けられ前記複数の電極指の主成分とは異なる金属を主成分とする金属膜を備える請求項１から６のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記複数の電極指は、前記圧電基板上に設けられ前記裾部を含む第１領域と、前記第１領域上に設けられた第２領域とを有し、
前記第１領域は、アモルファスまたは前記第２領域の結晶粒より小さな結晶粒を有する請求項１から７のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の弾性波デバイスを含むフィルタ。
【請求項１０】
各々前記一対の櫛型電極を有する複数の弾性波共振器を備え、前記複数の弾性波共振器のうち少なくとも１つの弾性波共振器における前記複数の電極指の前記配列方向の幅に対する前記裾部の前記配列方向の幅の比は、前記複数の弾性波共振器のうち他の弾性波共振器における前記比と異なる請求項９に記載のフィルタ。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば櫛型電極を有する弾性波デバイス、フィルタおよびマルチプレクサに関する。
【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）素子等を有する弾性波デバイスが用いられている。ＳＡＷ素子は、圧電基板上に一対の櫛型電極を有するＩＤＴ（Interdigital Transducer）を形成した素子である（例えば特許文献１から５）。ＩＤＴが励振する弾性表面波の音速を圧電基板内を伝播するバルク波の音速より遅くすることで、低損失とすることが知られている（例えば特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８９０６９号公報
【特許文献２】特開２００１−２６７８６８号公報
【特許文献３】特開２０１７−１５７９４４号公報
【特許文献４】特開平９−４６１６８号公報
【特許文献５】特開２００３−７８３８４号公報
【特許文献６】特開２０１６−１３６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献６のように、弾性表面波の音速を遅くするために櫛型電極に高融点金属を用いた場合、金属膜の成膜時の応力および／または動作時の発熱による熱応力により櫛型電極が圧電基板から剥がれることがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、櫛型電極に加わる応力を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、融点が白金の融点以上の金属を主成分とする複数の電極指を各々備え、前記複数の電極指は１層の金属膜により形成され、前記複数の電極指の少なくとも一部は前記複数の電極指の配列方向における側面より外側に設けられた裾部を有する一対の櫛型電極と、を備える弾性波デバイスである。
【０００７】
上記構成において、前記裾部は、前記複数の電極指の側面のうち最も傾斜が急峻な箇所に接する平面と前記圧電基板の前記複数の電極指側の表面との交わる位置より外側に設けられている構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記裾部の前記配列方向の幅は前記複数の電極指の前記配列方向の幅の０．０５倍以上である構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記裾部の最大高さは前記複数の電極指の高さの０．５倍以下である構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記複数の電極指は、モリブデン、イリジウム、白金、レニウム、ロジウム、ルテニウム、タンタルおよびタングステンのいずれか１つを主成分とする構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記複数の電極指および前記裾部は前記圧電基板に接する構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記複数の電極指上に設けられ前記複数の電極指の主成分とは異なる金属を主成分とする金属膜を備える構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記複数の電極指は、前記圧電基板上に設けられ前記裾部を含む第１領域と、前記第１領域上に設けられた第２領域とを有し、前記第１領域は、アモルファスまたは前記第２領域の結晶粒より小さな結晶粒を有する構成とすることができる。
【００１４】
本発明は、上記弾性波デバイスを含むフィルタである。
【００１５】
上記構成において、各々前記一対の櫛型電極を有する複数の弾性波共振器を備え、前記複数の弾性波共振器のうち少なくとも１つの弾性波共振器における前記複数の電極指の前記配列方向の幅に対する前記裾部の前記配列方向の幅の比は、前記複数の弾性波共振器のうち他の弾性波共振器における前記比と異なる構成とすることができる。
【００１６】
本発明は、上記フィルタを含むマルチプレクサである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、櫛型電極に加わる応力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１（ａ）は、実施例１における弾性波共振器を示す平面図、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に係る弾性波共振器の拡大平面図である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｄ）は、実施例１における電極指の断面図である。
【図４】図４（ａ）から図４（ｄ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、シミュレーションに用いたサンプルＡおよびＢの電極指の断面図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれサンプルＡおよびＢのシミュレーション結果である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ比較例１および２における電極指を示す断面図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ実施例１の変形例１および２における電極指の断面図である。
【図９】図９（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図、図９（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例２の変形例２に係るフィルタの電極指の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
弾性波デバイスとして弾性波共振器を例に説明する。図１（ａ）は、実施例１における弾性波共振器を示す平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。電極指１４の配列方向をＸ方向、電極指１４の延伸方向をＹ方向、圧電基板１０の法線方向をＺ方向とする。なお、Ｘ、ＹおよびＺ方向は圧電基板１０の結晶方位とは必ずしも一致しない。
【００２１】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、弾性波共振器２４は、ＩＤＴ２０および反射器２２を有している。ＩＤＴ２０および反射器２２は圧電基板１０上に設けられている。圧電基板１０は、例えばタンタル酸リチウム基板、ニオブ酸リチウム基板または水晶基板である。ＩＤＴ２０および反射器２２は金属膜１２により形成されている。金属膜１２は、例えばモリブデン（Ｍｏ）膜である。ＩＤＴ２０は一対の櫛型電極１８を有する。一対の櫛型電極１８は、それぞれ複数の電極指１４と、複数の電極指１４が接続されたバスバー１６を有する。一方の櫛型電極１８の電極指１４と他方の櫛型電極１８の電極指１４とは少なくとも一部で互い違いに設けられている。ＩＤＴ２０のＸ方向の両側に反射器２２が形成されている。ＩＤＴ２０が励振した弾性波は主にＸ方向に伝播し、反射器２２は弾性波を反射する。同じ櫛型電極１８内の電極指１４のピッチをλとする。λは、ＩＤＴ２０が励振する弾性表面波の波長に相当する。
【００２２】
圧電基板１０は、シリコン基板、サファイア基板、アルミナ基板、スピネル基板、ガラス基板または水晶基板等の支持基板上に接合されていてもよい。また、金属膜１２を覆うように酸化シリコン膜または窒化シリコン膜等の絶縁膜が設けられていてもよい。絶縁膜の膜厚は金属膜１２の膜厚より厚くてもよいし薄くてもよい。
【００２３】
図２は、実施例１に係る弾性波共振器の拡大平面図である。図２に示すように、電極指１４およびバスバー１６の周囲に裾部１５が設けられている。
【００２４】
図３（ａ）から図３（ｄ）は、実施例１における電極指の断面図である。図３（ａ）に示すように、電極指１４はＸ方向の両端に圧電基板１０に接する裾部１５を有している。電極指１４の断面形状は長方形状であり、裾部１５の形状は長方形状である。電極指１４の側面３０と圧電基板１０の上面とのなす角度θ１は約９０°であり、裾部１５の側面３１と圧電基板１０の上面とのなす角度θ２は約９０°である。裾部１５は、電極指１４の側面３０が圧電基板１０の上面と接する線Ｌ１の外側の部分である。
【００２５】
図３（ｂ）および図３（ｃ）では、電極指１４の断面形状は台形状である。角度θ１は鋭角である。図３（ｂ）および図３（ｃ）では、角度θ２はそれぞれ約９０°および鋭角である。
【００２６】
図３（ｄ）では、電極指１４の側面３０は平面ではない。電極指１４の側面３０のうち圧電基板１０の上面に対し最も傾斜する部分を含む平面３２と圧電基板１０のなす角度θ１は鋭角である。裾部１５は、平面３２が圧電基板１０の上面と接する線Ｌ１の外側の部分である。
【００２７】
図３（ａ）から図３（ｄ）に示すように、裾部１５を含む電極指１４のＸ方向の幅はＷ４である。電極指１４の最も高い高さがＨ１である。線Ｌ１と裾部１５の端部との間が裾部１５の幅Ｗ５である。線Ｌ１を通り圧電基板１０の上面に対し垂直な線が電極指１４の側面３０と交わる線の圧電基板１０の上面からの高さが裾部１５の高さＨ２である。
【００２８】
図４（ａ）から図４（ｄ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、圧電基板１０上に付加膜３４を形成する。付加膜３４は、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、炭化シリコン膜、酸化タンタル膜もしくは酸化ニオブ膜等の絶縁膜、アルミニウム膜等の金属膜またはシリコン膜等の導電体膜である。付加膜３４は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用い形成する。
【００２９】
図４（ｂ）に示すように、付加膜３４上に開口３５を有するマスク層３６を形成する。マスク層３６は、例えばフォトレジストであり、塗布、露光および現像を行うことにより形成する。
【００３０】
図４（ｃ）に示すように、マスク層３６をマスクに付加膜３４を除去する。付加膜３４の除去は、例えばウェットエッチング法またはドライエッチング法を用いる。このとき、付加膜３４をサイドエッチングする。付加膜３４の側面はマスク層３６の側面より内側に設けられる。マスク層３６の両端部には、マスク層３６と圧電基板１０との間に付加膜３４が設けられていないオーバーハング３７が形成される。
【００３１】
図４（ｄ）に示すように、開口３５内の圧電基板１０上およびマスク層３６上に金属膜１２を形成する。金属膜１２の形成は例えば真空蒸着法を用いる。開口３５内には厚い金属膜１２が形成され電極指１４となる。オーバーハング３７内の圧電基板１０の上面はマスク層３６の陰になるが、金属原子が回り込むため薄い金属膜１２が形成され裾部１５となる。マスク層３６を除去することにより、マスク層３６上の金属膜１２がリフトオフされ、裾部１５を有する電極指１４が形成される。
【００３２】
ＩＤＴ２０により励振された弾性表面波の音速が圧電基板１０内を伝播するバルク波（例えば最も遅い横波バルク波）の音速より早い場合、弾性表面波はバルク波を放射しながら圧電基板１０の表面を伝播する。よって、損失が生じる。特に、弾性表面波の一種であるＳＨ（Shear Horizontal）波の音速はバルク波の音速より早い。このため、ＳＨ波を主モードとする弾性波共振器では損失が大きくなる。例えば、２０°以上かつ４８°以下のカット角を有するＹカットＸ伝播タンタル酸リチウム基板では、ＳＨ波が主モードとなる。
【００３３】
弾性表面波の音速を遅くするため、金属膜１２に音響インピーダンスの大きな金属を用いる。音響インピーダンスＺは、密度をρ、ヤング率をＥおよびポアソン比をＰｒとすると、以下の式で表される。
【数１】
2019213042.tif 000003
【００３４】
ポアソン比は金属材料では大きく異ならないため、音響インピーダンスの大きな金属は、密度×ヤング率の大きい金属となる。密度は原子番号が大きな金属が大きく、ヤング率は硬い金属が大きい。このような金属は融点が高い高融点金属である。このように、高融点金属を金属膜１２に用いると弾性表面波の音速が遅くなり損失が小さくなる。
【００３５】
また、高融点金属は、電子数が大きくかつ原子半径が小さいため金属結合が強くなる。エレクトロマイグレーションおよびストレスマイグレーションはそれぞれ電界および応力により金属原子が移動する現象である。よって、金属結合が強い高融点金属はこれらのマイグレーションが生じ難い。よって、高融点金属を金属膜１２に用いるとマイグレーションが小さくなる。
【００３６】
例えば金属膜１２として一般的に用いられるＡｌ（アルミニウム）は、融点が６６０℃であり、密度、ヤング率、ポアソン比および音響インピーダンスがそれぞれ２．７ｇ／ｃｍ３、６８ＧＰａ、０．３４および８．３ＧＰａ・ｓ／ｍである。高融点金属であるＭｏ（モリブデン）は、融点が２６２２℃であり、密度、ヤング率、ポアソン比および音響インピーダンスがそれぞれ１０．２ｇ／ｃｍ３、３２９ＧＰａ、０．３１および３５．９ＧＰａ・ｓ／ｍである。このように、ＭｏはＡｌに比べ融点が２０００℃高く、密度は約４倍、ヤング率は約５倍であり、音響インピーダンスは約４倍である。
【００３７】
表１は、高融点金属の密度および融点を示す表である。
【表１】
2019213042.tif 000004
【００３８】
表１に示すように、Ｉｒ（イリジウム）、Ｍｏ、Ｏｓ（オスミウム）、Ｐｔ、Ｒｅ（レニウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｒｕ（ルテニウム）およびＷ（タングステン）の融点はＰｔの融点１７７４℃以上である。密度は、Ａｌの４倍以上である。
【００３９】
このように、融点がＰｔ以上の高融点金属は密度が高く音響インピーダンスも高い。このため、これらの金属を金属膜１２とすることで弾性表面波の音速が遅くなり、損失を抑制できる。また融点が高いため、マイグレーションが生じ難くなる。
【００４０】
しかしながら、高融点金属は、応力が大きくなりやすい。また、圧電基板１０と金属膜１２との密着性が低くなりやすい。このため、成膜時の応力および／または弾性波デバイスの動作時の発熱による熱応力により金属膜１２が剥がれてしまう。
【００４１】
［シミュレーション］
電極指１４の断面形状による応力をシミュレーションした。図５（ａ）および図５（ｂ）は、シミュレーションに用いたサンプルＡおよびＢの電極指の断面図である。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、シミュレーションでは、電極指１４を台座の部分１４ｂと部分１４ｂ上の部分１４ａとに仮想的に分けた。実際には部分１４ａと１４ｂとは一体であり同じ金属膜からなる。
【００４２】
図５（ａ）に示すように、サンプルＡでは、部分１４ａの断面形状は台形であり、部分１４ｂの断面形状は矩形である。部分１４ａの上面の幅はＷ１、下面の幅はＷ２、測面と下面とのなす角度はθ１である。部分１４ｂが部分１４ａより外側に延伸しており、延伸の幅はＷ３である。すなわち部分１４ｂの幅はＷ４＝Ｗ２＋２×Ｗ３である。部分１４ｂの部分１４ａより外側が裾部１５である。部分１４ｂの高さはＨ２であり、電極指１４の高さはＨ１である。
【００４３】
図５（ｂ）に示すように、サンプルＢでは、部分１４ｂの断面形状は台形である。部分１４ｂの上面の幅はＷ２であり、下面の幅はＷ４＝Ｗ２＋２×Ｗ３である。測面と下面とのなす角度はθ２である。その他の構成はサンプルＡと同じである。
【００４４】
以下シミュレーション条件を示す。
圧電基板１０：４２°回転ＹカットＸ伝播タンタル酸リチウム基板
金属膜１２：Ｍｏ
サンプルＡ
幅Ｗ２：１０００ｎｍ
高さＨ１：５００ｎｍ
高さＨ２：１００ｎｍ
角度θ１：７０°
サンプルＢ
幅Ｗ２：１０００ｎｍ
高さＨ１：５００ｎｍ
高さＨ２：１００ｎｍ
角度θ１：７０°または９０°
【００４５】
温度が２０℃から８５℃に上昇したときのＸ方向の応力の変化を有限要素法を用い算出した。図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれサンプルＡおよびＢのシミュレーション結果である。図６（ａ）および図６（ｂ）の最大応力は、圧電基板１０の上面における最も大きい応力を示し、図５（ａ）および図５（ｂ）の領域５０（部分１４ｂの端部）の応力である。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、サンプルＡでは、幅Ｗ３が大きくなると最大応力の絶対値が小さくなる。図６（ｂ）に示すように、サンプルＢでは、角度θ２が小さくなると最大応力の絶対値が小さくなる。θ２が小さくなることは幅Ｗ３が大きくなることに相当する。サンプルＡおよびＢのように、電極指１４は裾部１５を有することにより、圧電基板１０に電極指１４から加わる応力を小さくできる。
【００４７】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ比較例１および２における電極指を示す断面図である。図７（ａ）に示すように、比較例１では、電極指１４は裾部１５を有しておらず、幅Ｗ２´を実施例１の幅Ｗ２＋２×Ｗ３とする。これにより、圧電基板１０と電極指１４との接する面積が大きくなる。しかし、電極指１４全体の厚さが大きいため、領域５０に加わる応力が大きくなってしまう。また、電極指１４の幅Ｗ２は弾性波共振器の特性に影響する。よって、所望の特性を得られない可能性がある。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、比較例２では、電極指１４を形成する金属膜１２は金属膜１２ａと１２ｂとを含む。金属膜１２ａは裾部１５を形成する。金属膜１２ｂは電極指１４のうち裾部１５上の部分を形成する。金属膜１２ａと金属膜１２ｂの材料を異ならせている。例えば、金属膜１２ａは密着膜である。比較例２では、金属膜１２ａと１２ｂの界面において金属膜１２ａと１２ｂとが剥がれる可能性がある。また、金属膜１２ｂを密度が低く、融点の低い金属とすると、損失の抑制および／またはマイグレーションの抑制の効果が小さくなってしまう。
【００４９】
実施例１によれば、電極指１４は融点が白金の融点以上の金属を主成分とする。これにより、弾性表面波の音速が遅くなり、損失を抑制できる。また、マイグレーションが生じ難くなる。しかし、電極指１４が圧電基板１０から剥がれやすくなる。そこで、電極指１４は、１層の金属膜１２から形成され、Ｘ方向における側面３０より外側に設けられた裾部１５を有する。これにより、圧電基板１０と電極指１４に加わる最大応力を小さくできる。よって、電極指１４の剥がれを抑制できる。
【００５０】
平面視において複数の電極指１４の周囲全てが裾部１５を有してもよいし、複数の電極指１４の少なくとも一部が裾部１５を有してもよい。一対の櫛型電極１８の電極指１４が互いに交差する交差領域内において複数の電極指１４のＸ方向の両側に全て裾部１５が設けられることが好ましい。
【００５１】
裾部１５は、複数の電極指１４の側面３０のうち最も傾斜が急峻な箇所に接する平面３２と圧電基板１０の複数の電極指１４側の表面との交わる位置より外側に設けられている。これにより、圧電基板１０と電極指１４に加わる最大応力を小さくできる。
【００５２】
図３（ａ）から図３（ｄ）において、裾部１５のＸ方向の幅Ｗ５は電極指１４のＸ方向の幅Ｗ４の０．０５倍以上である。これにより、最大応力をより小さくできる。裾部１５の幅Ｗ５は電極指１４の幅Ｗ４の０．１倍以上が好ましく、０．２倍以上がより好ましい。裾部１５の幅Ｗ５は電極指１４の幅Ｗ４の１倍以下が好ましく、０．５倍以下がより好ましい。
【００５３】
裾部１５の最大高さＨ２は複数の電極指１４の高さＨ１の０．５倍以下である。これにより、最大応力をより小さくできる。高さＨ２は高さＨ１の０．２倍以下が好ましく、０．１倍以下がより好ましい。高さＨ２は高さＨ１の０．０５倍以上が好ましく、０．１倍以上がより好ましい。
【００５４】
複数の電極指１４および裾部１５は圧電基板１０に接する。これにより、損失および／またはマイグレーションをより抑制できる。
【００５５】
複数の電極指１４は、モリブデン、イリジウム、白金、レニウム、ロジウム、ルテニウム、タンタルおよびタングステンのいずれか１つを主成分とする。これにより、損失および／またはマイグレーションを抑制できる。
【００５６】
金属膜１２がある金属を主成分として含むとは、例えば金属膜１２内のある金属の原子濃度が５０％以上のことであり、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である。
【００５７】
［実施例１の変形例１］
図８（ａ）は、実施例１の変形例１における電極指の断面図である。図８（ａ）に示すように、電極指１４上に金属膜１７が設けられている。金属膜１７は、例えばクロム（Ｃｒ）膜、Ｎｉ（ニッケル）膜およびＴｉ（チタン）膜であり、電極指１４の主成分とは異なる金属を主成分とする。金属膜１７は、製造工程におけるエッチング停止層、および／またはマイグレーションを抑制する層として機能する。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。
【００５８】
実施例１の変形例１のように、電極指１４上に設けられ電極指１４の主成分とは異なる金属を主成分とする金属膜１７が設けられていてもよい。金属膜１７が厚いと電極指１４の機能を阻害する。そこで、金属膜１７は電極指１４より薄いことが好ましく、金属膜１７の膜厚が電極指１４の膜厚の１／２以下が好ましく、１／５以下がより好ましい。
【００５９】
［実施例１の変形例２］
実施例１の変形例２における電極指の断面図である。図８（ｂ）に示すように、金属膜１２は、圧電基板１０に接するように設けられた第１領域１３ａと第１領域１３ａに接するように設けられた第２領域１３ｂとを有する。第１領域１３ａは裾部１５を含む。第１領域１３ａでは粒界が観察されず一様な構造５４を有し、第１領域１３ａはアモルファス（非晶質）状態である。第２領域１３ｂでは結晶粒５６が積層方向に延伸する柱状であり、粒界５２が積層方向に延伸する。
【００６０】
圧電基板１０上に、電極指１４として融点がＰｔ以上の高融点金属とすると、蒸着法およびスパッタリング法いずれの方法を用いても柱状結晶となりやすい。柱状結晶では粒界が鮮明である。これは結晶粒の間の結合が弱いおよび／または結晶粒の間に隙間があるためである。また、結晶粒の大きさは揃っておりかつ金属膜１２の積層方向に連続している。弾性波共振器２４に大きな電力の高周波信号が印加されると、電極指１４が弾性表面波により大きく振動することで電極指１４に応力が加わる。電極指１４が柱状結晶となっていると、粒界に沿って電極指１４が断裂すると考えられる。耐電力性を向上させるためには、金属膜１２全体を柱状結晶でない構造とすることも考えられる。しかし、高融点金属を電極指１４として機能する程度まで厚くすると、柱状結晶の第２領域１３ｂが形成されてしまう。
【００６１】
そこで、実施例１の変形例２によれば、第１領域１３ａはアモルファスまたは第２領域１３ｂの結晶粒より小さな結晶粒を有する。これにより、第２領域１３ｂの粒界は第１領域１３ａまで連続しない。よって、大電力の高周波信号が入力されても電極指１４が破損することを抑制できる。第１領域１３ａおよび第２領域１３ｂの結晶粒はＴＥＭ（Transmission Electron Microscope）法またはＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）法を用い観察することにより確認できる。
【００６２】
ＩＤＴ２０として機能する程度（０．１λ程度）の金属膜１２を成膜すると、第２領域１３ｂの積層方向の厚さは第１領域１３ａの積層方向の厚さより大きくなる。例えば、第２領域１３ｂの積層方向の厚さは第１領域１３ａの積層方向の厚さの２倍以上となる。電極指１４の破断を抑制するためには第１領域１３ａの積層方向の厚さは第２領域１３ｂの積層方向の厚さの１／１０以上が好ましく、１／５以上がより好ましい。
【００６３】
第１領域１３ａを形成するためには、まず圧電基板１０の上面にＡｒイオンを照射し上面を凸凹状にする。その後金属膜１２を形成する。これにより、アモルファスの第１領域１３ａと柱状結晶の第２領域１３ｂが形成される。
【実施例２】
【００６４】
実施例２は、実施例１およびその変形例の弾性波共振器を用いたフィルタおよびデュプレクサの例である。図９（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図９（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４および１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４の少なくとも１つの共振器に実施例１およびその変形例の弾性波共振器を用いることができる。フィルタとしてラダー型フィルタを例に説明したが、フィルタは多重モード型フィルタでもよい。
【００６５】
図９（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図９（ｂ）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４０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４２が接続されている。送信フィルタ４０は、送信端子Ｔｘから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ４２は、共通端子Ａｎｔから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ４０および受信フィルタ４２の少なくとも一方を実施例２のフィルタとすることができる。
【００６６】
マルチプレクサとしてデュプレクサを例に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。
【００６７】
［実施例２の変形例２］
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例２の変形例２に係るフィルタの電極指の断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、図９（ａ）における直列共振器Ｓ１からＳ４および並列共振器Ｐ１からＰ４のうち１つの弾性波共振器Ｒ１および別の１つの弾性波共振器Ｒ２における電極指の断面図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、弾性波共振器Ｒ１は弾性波共振器Ｒ２に比べ電極指１４が圧電基板１０に接する幅Ｗ４に対する裾部１５の幅Ｗ５の比が大きい。また、弾性波共振器Ｒ１は弾性波共振器Ｒ２より幅Ｗ５が大きい。
【００６８】
実施例２の変形例２のように、フィルタが含む複数の弾性波共振器のうち少なくとも１つの弾性波共振器Ｒ１のＷ５／Ｗ４を他の弾性波共振器Ｒ２のＷ５／Ｗ４と異ならせてもよい。例えば、弾性波共振器Ｒ１のＷ５は他の弾性波共振器Ｒ２のＷ５と異なっていてもよい。例えば、複数の弾性波共振器の少なくとも１つは、Ｗ５＝０であり裾部１５を有さなくてもよい。例えば、入力端子Ｔ１に最も近い並列共振器Ｐ１および／または直列共振器Ｓ１には大電力が加わる。そこで、並列共振器Ｐ１および／または直列共振器Ｓ１のＷ５／Ｗ４を他の共振器のＷ５／Ｗ４より大きくする。これにより、フィルタの耐電力性を向上させ、かつ裾部１５が設けられることによる特性劣化を抑制できる。
【００６９】
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】
【００７０】
１０  圧電基板
１２、１７  金属膜
１３ａ  第１領域
１３ｂ  第２領域
１４  電極指
１５  裾部
１８  櫛型電極
２０  ＩＤＴ
２２  反射器
２４  弾性波共振器
４０  送信フィルタ
４２  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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