(57)【要約】【課題】挿入損失を改善すること。【解決手段】本発明は、圧電基板１０上に設けられ、それぞれ複数の電極指２４と複数のダミー電極指２６と複数の電極指２４及び複数のダミー電極指２６が接続されるバスバー２８とを含み、互いの複数の電極指２４の先端と複数のダミー電極指２６の先端とが向かい合って配置された１組の櫛型電極２２と、１組の櫛型電極２２のバスバー２８下並びにダミー電極指２６の先端とダミー電極指２６のバスバー２８に接続する端との間を複数の電極指２４が並んだ方向に伸ばした第１領域４４における電極指２４下及びダミー電極指２６下に少なくとも設けられ、１組の櫛型電極２２の互いの電極指２４が交差する交差領域には設けられていない、圧電基板１０と異なる材料からなる付加膜１６と、を備えるＳＡＷデバイス１００である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に設けられ、それぞれ複数の電極指と複数のダミー電極指と前記複数の電極指及び前記複数のダミー電極指が接続されるバスバーとを含み、互いの前記複数の電極指の先端と前記複数のダミー電極指の先端とが向かい合って配置された１組の櫛型電極と、
前記１組の櫛型電極の前記バスバー下並びに前記ダミー電極指の先端と前記ダミー電極指の前記バスバーに接続する端との間を前記複数の電極指が並んだ方向に伸ばした第１領域における前記電極指下及び前記ダミー電極指下に少なくとも設けられ、前記１組の櫛型電極の互いの前記電極指が交差する交差領域には設けられていない、前記圧電基板と異なる材料からなる付加膜と、を備えることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記付加膜は、前記圧電基板の上面に設けられた凹部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記付加膜は、前記第１領域における前記電極指と前記ダミー電極指との間に延在して設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
前記付加膜は、前記複数の電極指の先端と対応する前記複数のダミー電極指の先端との間の隙間及び前記隙間を前記複数の電極指が並んだ方向に伸ばした第２領域における前記電極指下に延在して設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記付加膜は、前記第１領域における前記電極指と前記ダミー電極指との間及び前記第２領域における前記電極指と前記隙間との間に延在して設けられていることを特徴とする請求項４記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記複数の電極指が並んだ方向で前記１組の櫛型電極の両側に設けられた反射器を備え、
前記付加膜は、前記反射器のバスバー下と前記第１領域における前記反射器の電極指下とにも設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記櫛型電極下に設けられた前記付加膜と前記反射器下に設けられた前記付加膜とは分離していることを特徴とする請求項６記載の弾性表面波デバイス。
【請求項８】
前記付加膜は、ＳｉＯ２膜、Ｔａ２Ｏ５膜、Ａｌ２Ｏ３膜、ＳｉＮ膜、ＴａＮ膜、及びＳｉＣ膜のいずれかを含む誘電体膜からなることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項９】
前記付加膜は、Ｃｕ膜、Ａｌ膜、Ｔｉ膜、及びＡｕ膜のいずれかを含む金属膜からなり、
前記櫛型電極において、前記バスバー並びに前記第１領域における前記電極指及び前記ダミー電極指のうちの前記付加膜が設けられた領域における金属膜の厚さは、前記交差領域における前記電極指の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項記載の弾性表面波デバイスを含むことを特徴とするフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波デバイス及びフィルタに関し、例えば複数の電極指と複数のダミー電極指と複数の電極指及び複数のダミー電極指が接続されるバスバーとを含む櫛型電極を備えた弾性表面波デバイス及びフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波を利用した弾性波デバイスとして、圧電基板上に１組の櫛型電極からなるＩＤＴ（Interdigital Transducer）を備えた弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）デバイスが知られている。ＳＡＷデバイスは、例えば携帯電話に代表される４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯の無線信号を処理する無線通信機器のバンドパスフィルタ等に用いられている。近年、無線通信機器の高性能化（例えばマルチバンド化、マルチモード化）に伴い、受信感度の向上や消費電力の削減等のために、フィルタの低損失化が求められている。ＳＡＷデバイスの損失要因としては、例えば開口長方向の弾性波の漏れ、伝搬方向の弾性波の漏れ、表面波からバルク波に変換してしまうロス、櫛型電極の抵抗損等が挙げられる。
【０００３】
フィルタの低損失化のために、様々なＳＡＷデバイスが提案されている。例えば、電極指の先端とダミー電極指の先端との間に絶縁体を埋め込む構造のＳＡＷデバイスが提案されている（例えば特許文献１）。例えばバスバーの一部を電極指よりも厚くする構造のＳＡＷデバイスが提案されている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７８４２９号公報
【特許文献２】特開２００４−３２８１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＳＡＷデバイスでは低損失化が十分ではなく、未だ改善の余地が残されている。本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、挿入損失を改善することが可能な弾性表面波デバイス及びフィルタを提供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、圧電基板上に設けられ、それぞれ複数の電極指と複数のダミー電極指と前記複数の電極指及び前記複数のダミー電極指が接続されるバスバーとを含み、互いの前記複数の電極指の先端と前記複数のダミー電極指の先端とが向かい合って配置された１組の櫛型電極と、前記１組の櫛型電極の前記バスバー下並びに前記ダミー電極指の先端と前記ダミー電極指の前記バスバーに接続する端との間を前記複数の電極指が並んだ方向に伸ばした第１領域における前記電極指下及び前記ダミー電極指下に少なくとも設けられ、前記１組の櫛型電極の互いの前記電極指が交差する交差領域には設けられていない、前記圧電基板と異なる材料からなる付加膜と、を備えることを特徴とする弾性表面波デバイスである。本発明によれば、挿入損失を改善することができる。
【０００７】
上記構成において、前記付加膜は、前記圧電基板の上面に設けられた凹部に埋め込まれている構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記付加膜は、前記第１領域における前記電極指と前記ダミー電極指との間に延在して設けられている構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記付加膜は、前記複数の電極指の先端と対応する前記複数のダミー電極指の先端との間の隙間及び前記隙間を前記複数の電極指が並んだ方向に伸ばした第２領域における前記電極指下に延在して設けられている構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記付加膜は、前記第１領域における前記電極指と前記ダミー電極指との間及び前記第２領域における前記電極指と前記隙間との間に延在して設けられている構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記複数の電極指が並んだ方向で前記１組の櫛型電極の両側に設けられた反射器を備え、前記付加膜は、前記反射器のバスバー下と前記第１領域における前記反射器の電極指下とにも設けられている構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記櫛型電極下に設けられた前記付加膜と前記反射器下に設けられた前記付加膜とは分離している構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記付加膜は、ＳｉＯ２膜、Ｔａ２Ｏ５膜、Ａｌ２Ｏ３膜、ＳｉＮ膜、ＴａＮ膜、及びＳｉＣ膜のいずれかを含む誘電体膜からなる構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記付加膜は、Ｃｕ膜、Ａｌ膜、Ｔｉ膜、及びＡｕ膜のいずれかを含む金属膜からなり、前記櫛型電極において、前記バスバー並びに前記第１領域における前記電極指及び前記ダミー電極指のうちの前記付加膜が設けられた領域における金属膜の厚さは、前記交差領域における前記電極指の厚さよりも厚い構成とすることができる。
【００１５】
本発明は、上記のいずれかに記載の弾性表面波デバイスを含むことを特徴とするフィルタである。本発明によれば、挿入損失を改善することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、挿入損失を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（ａ）は、実施例１に係るＳＡＷデバイスを示す上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｅ）は、実施例１に係るＳＡＷデバイスの製造方法を示す断面図である。
【図３】図３は、実施例１のＳＡＷデバイスのＱ特性のシミュレーション結果である。
【図４】図４は、実施例１のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタの通過特性のシミュレーション結果である。
【図５】図５は、実施例１の変形例１に係るＳＡＷデバイスを示す断面図である。
【図６】図６は、実施例１の変形例２に係るＳＡＷデバイスを示す上面図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例２に係るＳＡＷデバイスを示す上面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。
【図８】図８は、実施例２のＳＡＷデバイスに対して行ったＱ特性のシミュレーション結果である。
【図９】図９は、実施例２のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタに対して行った通過特性のシミュレーション結果である。
【図１０】図１０は、実施例２の変形例１に係るＳＡＷデバイスを示す上面図である。
【図１１】図１１は、実施例３に係るＳＡＷデバイスを示す上面図である。
【図１２】図１２は、実施例３のＳＡＷデバイスのＱ特性のシミュレーション結果である。
【図１３】図１３は、実施例３のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタの通過特性のシミュレーション結果である。
【図１４】図１４は、実施例４に係るラダー型フィルタを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１（ａ）は、実施例１に係るＳＡＷデバイスを示す上面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。なお、図１（ａ）においては、保護膜１２を透視して図示している。図１（ａ）及び図１（ｂ）のように、実施例１のＳＡＷデバイス１００は、圧電基板１０上に、ＩＤＴ２０と、弾性表面波の伝搬方向でＩＤＴ２０の両側に位置する反射器３０と、を備える。圧電基板１０は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等の圧電材からなる。ＩＤＴ２０及び反射器３０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の金属で形成される。ＩＤＴ２０及び反射器３０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の単層金属膜としてもよいし、例えばアルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）等の金属の下にチタン（Ｔｉ）又はクロム（Ｃｒ）等の金属が設けられた積層金属膜としてもよい。
【００２０】
ＩＤＴ２０は、１組の櫛型電極２２を含む。１組の櫛型電極２２それぞれは、複数の電極指２４と、複数のダミー電極指２６と、複数の電極指２４及び複数のダミー電極指２６が接続されるバスバー２８と、を含む。反射器３０は、複数の電極指３２と、複数の電極指３２の両端が接続される一対のバスバー３４と、を含む。
【００２１】
１組の櫛型電極２２それぞれでは、例えば電極指２４とダミー電極指２６とが交互に配置されている。１組の櫛型電極２２それぞれの電極指２４は、例えば互い違いに配置されている。１組の櫛型電極２２の互いの複数の電極指２４と複数のダミー電極指２６とは、それぞれの先端が向かい合って配置されている。複数の電極指２４の先端と対応する複数のダミー電極指２６の先端との間には隙間４０が形成されている。
【００２２】
以下において、複数の電極指２４が並んだ方向を第１方向とし、電極指２４が延在する方向を第２方向とする。１組の櫛型電極２２の互いの電極指２４が交差する領域を交差領域とし、この交差領域を第１方向に伸ばした領域を交差延伸領域４２とする。ダミー電極指２６の先端とダミー電極指２６のバスバー２８に接続する端との間を第１方向に伸ばした領域を第１領域４４とする。
【００２３】
１組の櫛型電極２２それぞれのバスバー２８の一部を除き、ＩＤＴ２０及び反射器３０を覆って保護膜１２が設けられている。保護膜１２は、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜、又は窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等の誘電体膜からなる。保護膜１２の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。保護膜１２で覆われていないバスバー２８上には、金属膜１４が設けられている。金属膜１４は、例えばチタン（Ｔｉ）と金（Ａｕ）の積層金属膜である。
【００２４】
ＩＤＴ２０及び反射器３０の下側であって交差延伸領域４２以外の領域に、圧電基板１０と異なる材料、例えば誘電体膜からなる付加膜１６が設けられている。付加膜１６は、圧電基板１０の上面に設けられた凹部に埋め込まれている。付加膜１６は、例えばバスバー２８のダミー電極指２６が接続する側とは反対側の端とダミー電極指２６の先端との間を、一対の反射器３０の一方から他方にかけて第１方向に延在して設けられている。したがって、１組の櫛型電極２２それぞれのバスバー２８下及び一対の反射器３０それぞれのバスバー３４下に、付加膜１６が設けられている。また、第１領域４４における櫛型電極２２の電極指２４下及びダミー電極指２６下並びに反射器３０の電極指３２下に、付加膜１６が設けられている。付加膜１６は、例えば櫛型電極２２の下面及び反射器３０の下面に接して設けられている。
【００２５】
次に、実施例１のＳＡＷデバイスの製造方法について説明する。図２（ａ）から図２（ｅ）は、実施例１に係るＳＡＷデバイスの製造方法を示す断面図である。図２（ａ）のように、圧電基板１０上に、付加膜１６を形成すべき領域に開口を有するレジストパターン５０を形成する。レジストパターン５０をマスクとして圧電基板１０に対してエッチングを施し、圧電基板１０の上面に凹部５２を形成する。圧電基板１０に対するエッチングは、例えばイオンミリング法等のドライエッチングを用いることができる。
【００２６】
図２（ｂ）のように、レジストパターン５０が形成されている状態で、圧電基板１０上に、例えば蒸着法を用いて、付加膜１６を成膜する。付加膜１６は、レジストパターン５０上に形成されると共に、圧電基板１０の上面に形成された凹部５２に埋め込まれる。この際、凹部５２に埋め込まれた付加膜１６の上面とレジストパターン５０下の圧電基板１０の上面との間で段差がほとんどないように、凹部５２のエッチング量及び付加膜１６の成膜量を調整することが好ましい。
【００２７】
図２（ｃ）のように、レジストパターン５０及びその上に形成された付加膜１６をリフトオフによって除去して、付加膜１６をパターニングする。付加膜１６の成膜を蒸着法で行うことで、レジストパターン５０の側壁に付加膜１６が付着することを抑制でき、リフトオフを容易に行うことができる。なお、蒸着法の代わりにスパッタ法を用いて付加膜１６を成膜してもよいが、この場合、レジストパターン５０の側壁に付加膜１６が付着することを抑制するために、レジストパターン５０の側壁を逆テーパ形状とすることが好ましい。また、レジストパターン５０を、その側壁に段差を有するようなパターン形状としてもよい。
【００２８】
図２（ｄ）のように、圧電基板１０上に金属膜を形成した後、例えば露光技術及びエッチング技術を用いて金属膜を加工し、ＩＤＴ２０と反射器３０とを形成する。なお、リフトオフ法を用いて、ＩＤＴ２０と反射器３０とを形成してもよい。その後、圧電基板１０上に、例えばスパッタ法を用いて、保護膜１２を堆積する。
【００２９】
図２（ｅ）のように、例えば露光技術及びエッチング技術を用いて、金属膜１４を形成すべき領域の保護膜１２を除去する。その後、例えば蒸着法及びリフトオフ法を用いて、バスバー２８上に金属膜１４を形成する。このような工程を含んで、実施例１のＳＡＷデバイスを形成することができる。
【００３０】
ここで、発明者が行ったシミュレーションについて説明する。まず、発明者は、実施例１のＳＡＷデバイスのＱ特性をシミュレーションにより求めた。シミュレーションを行った実施例１のＳＡＷデバイスの具体的構成を表１に示す。
【表１】
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表１のように、圧電基板１０を、４２°ＹカットＸ伝搬のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）基板とした。励振される弾性表面波の波長をλとした。ＩＤＴ２０及び反射器３０を、厚さｈを弾性表面波の波長λで規格化した規格化膜厚が０．０８８３ｈ／λのアルミニウム（Ａｌ）膜とした。付加膜１６を、規格化膜厚が０．０６ｈ／λの酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜とした。ＩＤＴ２０の電極指２４の対数を８０対とし、反射器３０の電極指３２の本数を３０本とした。ＩＤＴ２０の開口長を１７．６λとした。ダミー電極指２６の長さを２．０λとした。ＩＤＴ２０及び反射器３０のデューティ比を５０％とした。
【００３１】
図３は、実施例１のＳＡＷデバイスのＱ特性のシミュレーション結果である。実施例１のＳＡＷデバイスのシミュレーション結果を実線で示している。また、比較のために、付加膜１６が設けられていない点以外は、実施例１と同じ構成をした比較例１のＳＡＷデバイスのシミュレーション結果を破線で示している。図３のように、実施例１は、比較例１に比べて、共振周波数ｆｒから反共振周波数ｆａよりも高い周波数までの広い周波数帯域でＱ値が改善された結果となった。
【００３２】
このように、実施例１は比較例１に比べてＱ値が改善したが、これは以下の理由によるものと考えられる。即ち、ＳＡＷデバイスでは、１組の櫛型電極２２の互いの電極指２４が交差する交差領域を伝搬する弾性表面波が、開口長方向で交差領域の外側に漏れることが起こり得る。例えば、交差領域をＳＨ波として伝搬する弾性表面波が、電極指２４の開口長方向における交差領域の端から交差領域の外側に向かって、レイリー波となって散乱することが考えられる。
【００３３】
実施例１では、櫛型電極２２のバスバー２８下並びに第１領域４４における電極指２４下及びダミー電極指２６下に、圧電基板１０とは異なる材料からなる付加膜１６が設けられている。付加膜１６が設けられた領域では、付加膜１６が設けられていない領域と比べて、音響インピーダンス（音速）が変化すると考えられる。即ち、バスバー２８並びに第１領域４４における電極指２４及びダミー電極指２６の領域では、電極指２４が交差する交差領域と比べて、音響インピーダンス（音速）が変化すると考えられる。このような音響インピーダンス（音速）の変化によって、交差領域を伝搬する弾性表面波が開口長方向で交差領域の外側に漏れること、例えば電極指２４の開口長方向における交差領域の端からレイリー波として散乱することが抑制され、その結果、Ｑ値が改善されたものと考えられる。また、付加膜１６による質量負荷効果によっても音響インピーダンス（音速）が変化すると考えられるため、付加膜１６の質量負荷効果もＱ値の改善に寄与していると考えられる。
【００３４】
したがって、付加膜１６は、付加膜１６が設けられた領域（バスバー２８並びに第１領域４４における電極指２４及びダミー電極指２６の領域）における音響インピーダンス（音速）を付加膜１６が設けられていない領域（交差領域）と比べて変化させる材料からなる場合が好ましい。例えば、付加膜１６は、付加膜１６が設けられた領域（バスバー２８並びに第１領域４４における電極指２４及びダミー電極指２６の領域）における音速を付加膜１６が設けられていない領域（交差領域）よりも遅くさせるような材料からなる場合が好ましい。
【００３５】
次に、発明者は、実施例１のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタの通過特性をシミュレーションにより求めた。シミュレーションに用いたラダー型フィルタは、入力端子と出力端子との間に直列に接続された４つの直列共振器と、並列に接続された２つの並列共振器と、を備えた４段構成のラダー型フィルタである。直列共振器の全てを、ＩＤＴ２０の電極指２４の対数を１１６対とした点以外は表１の構成をした実施例１のＳＡＷデバイスとした。並列共振器の全てを、表１の構成をした実施例１のＳＡＷデバイスとした。表１に示すフィルタを構成する共振器の構造に関わらず、改善量の大きさ以外は同様の損失改善効果が得られる。
【００３６】
図４は、実施例１のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタの通過特性のシミュレーション結果である。実施例１のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタのシミュレーション結果を実線で示している。また、比較のために、付加膜１６が設けられていない点以外は、上記のラダー型フィルタと同じ構成をした比較例２のラダー型フィルタのシミュレーション結果を破線で示している。なお、ミスマッチロスも挿入損失に影響を及ぼすことから、ミスマッチロスを０（即ち、ミスマッチロスの影響なし）とした通過特性を示している（以下の通過特性のシミュレーション結果についても同じ）。図４のように、実施例１は、比較例２に比べて、通過帯域全域にわたって挿入損失が改善された結果となった。
【００３７】
実施例１によれば、図１（ａ）のように、圧電基板１０と異なる材料からなる付加膜１６が、１組の櫛型電極２２のバスバー２８下並びに第１領域４４における電極指２４下及びダミー電極指２６下に少なくとも設けられている。付加膜１６は、１組の櫛型電極２２の互いの電極指２４が交差する交差領域には設けられていない。これにより、上述したように、交差領域を伝搬する弾性表面波が開口長方向で交差領域の外側に漏れることを抑制でき、その結果、図３のように、Ｑ値を改善することができる。よって、実施例１のＳＡＷデバイスをラダー型フィルタに用いることで、図４のように、通過帯域における挿入損失を改善することができる。
【００３８】
付加膜１６は、櫛型電極２２のバスバー２８下の一部並びに第１領域４４における電極指２４下の一部及びダミー電極指２６下の一部にのみ設けられている場合でもよい。例えば、付加膜１６は、交差延伸領域４２側の端がダミー電極指２６の先端よりもバスバー２８側に位置し、交差延伸領域４２側とは反対側の端がバスバー２８のダミー電極指２６が接続する側とは反対側の端よりもダミー電極指２６側に位置して、第１方向に延在して設けられていてもよい。しかしながら、弾性表面波の開口長方向への漏れを効果的に抑制するために、付加膜１６は、櫛型電極２２のバスバー２８下全体並びに第１領域４４における電極指２４下全体及びダミー電極指２６下全体に設けられている場合が好ましい。例えば、付加膜１６は、交差延伸領域４２側の端がダミー電極指２６の先端部分に位置し、交差延伸領域４２側とは反対側の端がバスバー２８のダミー電極指２６が接続する側とは反対側の端部分に位置して、第１方向に延在して設けられている場合が好ましい。
【００３９】
また、付加膜１６は、図１（ａ）のように、第１方向で１組の櫛型電極２２の両側に位置する反射器３０のバスバー３４下及び第１領域４４における電極指３２下にも設けられていることが好ましい。例えば、付加膜１６は、反射器３０のバスバー３４下全体及び第１領域４４における電極指３２下全体に設けられていることが好ましい。これにより、弾性表面波の交差領域から外部への漏れをより抑制でき、Ｑ値をより改善することができる。
【００４０】
図５は、実施例１の変形例１に係るＳＡＷデバイスを示す断面図である。図５のように、実施例１の変形例１のＳＡＷデバイス１１０は、圧電基板１０の上面は凹部が形成されてなく平坦面となっており、付加膜１６は圧電基板１０の平坦上面に設けられている。即ち、付加膜１６は、圧電基板１０に埋め込まれていない。その他の構成は、実施例１の図１（ｂ）と同じであるため説明を省略する。
【００４１】
実施例１の変形例１のように、付加膜１６が圧電基板１０に埋め込まれていない場合でもよい。しかしながら、実施例１の変形例１では、付加膜１６によって電極指２４に段差が生じるため、この段差部分で電極指２４にクラックが発生する恐れがあり、抵抗の増加や断線等が懸念される。したがって、実施例１の図１（ｂ）のように、付加膜１６は圧電基板１０の上面に設けられた凹部に埋め込まれている場合が好ましい。
【００４２】
付加膜１６を圧電基板１０に埋め込む場合、付加膜１６の膜厚が厚いと、付加膜１６下の圧電基板１０が薄くなってしまうため、特性の劣化が懸念される。したがって、付加膜１６はあまり厚くない方が好ましい。また、付加膜１６を埋め込むための凹部を圧電基板１０に形成することになるが、１λ（例えば２μｍ）程度の深さの凹部をドライエッチングで形成するには８０分程度のエッチング時間を要する。したがって、製造の観点からも、付加膜１６はあまり厚くない方が好ましい。一方、弾性表面波のエネルギーが圧電基板１０の表層部に集中することから、圧電基板１０に埋め込まれた付加膜１６の膜厚を薄くしても、弾性表面波の漏れを抑制する効果が期待できる。このようなことから、圧電基板１０に埋め込まれた付加膜１６の膜厚は、例えば０．０１λ以上且つ０．２λ以下の場合が好ましく、０．０１λ以上且つ０．１５λ以下の場合がより好ましく、０．０１λ以上且つ０．１λ以下の場合がさらに好ましい。
【００４３】
図６は、実施例１の変形例２に係るＳＡＷデバイスを示す上面図である。図６のように、実施例１の変形例２のＳＡＷデバイス１２０は、実施例１のＳＡＷデバイス１００と比べて、第１領域４４における付加膜の形状が異なっている。即ち、実施例１では、図１（ａ）のように、第１領域４４における付加膜１６は、第１方向に直線状に延在した矩形形状をしていた。これに対し、実施例１の変形例２では、第１領域４４における付加膜１６ａは、櫛型電極２２の電極指２４下及びダミー電極指２６下並びに反射器３０の電極指３２下では突出し、電極指２４とダミー電極指２６との間、電極指３２同士の間、及び電極指２４又はダミー電極指２６と電極指３２との間では凹んだ凹凸形状をしている。その他の構成は、実施例１の図１（ａ）と同じであるため説明を省略する。
【００４４】
実施例１の変形例２のように、第１領域４４における電極指２４とダミー電極指２６との間に、付加膜１６ａが設けられていない部分があってもよい。しかしながら、弾性表面波の開口長方向への漏れを効果的に抑制するため、図１（ａ）のように、付加膜１６は、第１領域４４における電極指２４とダミー電極指２６との間に延在して設けられていることが好ましい。例えば、付加膜１６は、第１領域４４における電極指２４とダミー電極指２６との間全体に延在して設けられていることが好ましい。
【００４５】
実施例１の変形例２では、付加膜１６ａの交差延伸領域４２側の複数の先端は、ダミー電極指２６の先端部分に位置して、第１方向に整列している場合が好ましい。これにより、弾性表面波の開口長方向への漏れを効果的に抑制できる。なお、付加膜１６ａの交差延伸領域４２側の複数の先端が、ダミー電極指２６の先端からずれて、第１方向に整列している場合でもよい。付加膜１６ａの交差延伸領域４２側の複数の先端は、第１方向に一直線状に整列していてもよいし、一部の先端が第２方向にずれて第１方向に整列していてもよい。
【００４６】
実施例１の変形例２では、製造工程において、付加膜１６ａと電極指２４及びダミー電極指２６とが第１方向でずれて形成されることが起こり得る。弾性表面波の開口長方向への漏れを効果的に抑制するには、付加膜１６ａは、電極指２４及びダミー電極指２６の第１方向全体に設けられていることが好ましい。したがって、位置ずれのマージンを確保するために、第１領域４４での付加膜１６ａの第１方向の幅（言い換えると、付加膜１６ａの凸部における第１方向の幅）を、電極指２４及びダミー電極指２６の第１方向の幅よりも広くすることが好ましい。
【実施例２】
【００４７】
図７（ａ）は、実施例２に係るＳＡＷデバイスを示す上面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ間の断面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）のように、実施例２のＳＡＷデバイス１３０では、付加膜１６ｂは、バスバー２８のダミー電極指２６が接続する側とは反対側の端と隙間４０の電極指２４側の端との間を一対の反射器３０の一方から他方にかけて第１方向に延在して設けられている。即ち、隙間４０を第１方向に伸ばした領域を第２領域４６とした場合に、付加膜１６ｂは、実施例１の図１（ａ）と比べて、隙間４０並びに第２領域４６における櫛型電極２２の電極指２４下及び反射器３０の電極指３２下にも設けられている。その他の構成は、実施例１の図１（ａ）及び図１（ｂ）と同じであるため説明を省略する。
【００４８】
図８は、実施例２のＳＡＷデバイスに対して行ったＱ特性のシミュレーション結果である。シミュレーションに用いた実施例２のＳＡＷデバイスの具体的構成は、表１と同じである。図８では、実施例２のシミュレーション結果を実線で示している。また、比較のために、図３に示した比較例１のシミュレーション結果を破線で示している。図８のように、実施例２は、比較例１に比べて、共振周波数ｆｒより小さい周波数でＱ値が劣化する箇所があるが、共振周波数ｆｒから反共振周波数ｆａよりも高い周波数までの広い周波数帯域でＱ値が改善された結果となった。
【００４９】
図９は、実施例２のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタに対して行った通過特性のシミュレーション結果である。シミュレーションに用いたラダー型フィルタは、実施例１の場合と同じく、４段構成のラダー型フィルタである。直列共振器の全てを、ＩＤＴ２０の電極指２４の対数を１１６対とした点以外は表１の構成をした実施例２のＳＡＷデバイスとした。並列共振器の全てを、表１の構成をした実施例２のＳＡＷデバイスとした。図９では、実施例２のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタのシミュレーション結果を実線で示している。また、比較のために、図４に示した比較例２のラダー型フィルタのシミュレーション結果を破線で示している。図９のように、実施例２は、比較例２に比べて、通過帯域内の低周波数側ではほとんど通過特性に変わりはなかったが、通過帯域内の高周波数側で挿入損失が改善された結果となった。
【００５０】
実施例２のように、付加膜１６ｂが、隙間４０及び第２領域４６における電極指２４下に延在して設けられていてもよい。この場合でも、交差領域を伝搬する弾性表面波が開口長方向で交差領域の外側に漏れることを抑制でき、その結果、図８のように、Ｑ値を改善することができる。また、実施例２のＳＡＷデバイスをラダー型フィルタに用いることで、図９のように、通過帯域における挿入損失を改善することができる。
【００５１】
付加膜１６ｂは、弾性表面波の開口長方向への漏れを抑制するために、交差延伸領域４２側の端が隙間４０の電極指２４側の端部分に位置して、第１方向に延在して設けられている場合が好ましい。なお、付加膜１６ｂは、交差延伸領域４２側の端が隙間４０の電極指２４側の端よりもダミー電極指２６側に位置して、第１方向に延在して設けられていてもよい。即ち、付加膜１６ｂは、隙間４０の全体に設けられていてもよいし、隙間４０の一部にのみ設けられていてもよい。
【００５２】
図１０は、実施例２の変形例１に係るＳＡＷデバイスを示す上面図である。図１０のように、実施例２の変形例１のＳＡＷデバイス１４０は、実施例２のＳＡＷデバイス１３０と比べて、第１領域４４から第２領域４６にかけての付加膜の形状が異なっている。即ち、実施例２では、図７（ａ）のように、第１領域４４から第２領域４６にかけての付加膜１６ｂは、第１方向に直線状に延在した矩形形状をしていた。これに対し、実施例２の変形例１では、第１領域４４から第２領域４６にかけての付加膜１６ｃは、櫛型電極２２の電極指２４下及びダミー電極指２６下並びに反射器３０の電極指３２下では突出し、電極指２４とダミー電極指２６との間、電極指３２同士の間、及び電極指２４又はダミー電極指２６と電極指３２との間では凹んだ凹凸形状をしている。その他の構成は、実施例２の図７（ａ）と同じであるため説明を省略する。
【００５３】
実施例２の変形例１のように、第１領域４４における電極指２４とダミー電極指２６との間及び第２領域４６における電極指２４と隙間４０との間に、付加膜１６ｃが設けられていない部分があってもよい。しかしながら、弾性表面波の開口長方向への漏れを効果的に抑制するために、図７（ａ）のように、付加膜１６ｂは、第１領域４４における電極指２４とダミー電極指２６との間及び第２領域４６における電極指２４と隙間４０との間に延在して設けられていることが好ましい。例えば、付加膜１６ｂは、第１領域４４における電極指２４とダミー電極指２６との間全体及び第２領域４６における電極指２４と隙間４０との間全体に延在して設けられていることが好ましい。
【００５４】
実施例２の変形例１においても、実施例２と同様に、付加膜１６ｃは、隙間４０の全体に設けられていてもよいし、隙間４０の一部にのみ設けられていてもよい。即ち、付加膜１６ｃは、交差延伸領域４２側の複数の先端が、隙間４０の電極指２４側の端部分に位置して第１方向に整列していてもよいし、隙間４０の電極指２４側の端よりもダミー電極指２６側に位置して第１方向に整列していてもよい。また、付加膜１６ｃの交差延伸領域４２側の複数の先端は、第１方向に一直線状に整列していてもよいし、一部の先端が第２方向にずれて第１方向に整列していてもよい。さらに、位置ずれのマージンを確保するために、第１領域４４から第２領域４６にかけての付加膜１６ｃの第１方向の幅は、電極指２４及びダミー電極指２６の第１方向の幅よりも広いことが好ましい。
【実施例３】
【００５５】
実施例３は、付加膜に誘電体膜ではなく、金属膜を用いた場合の例である。図１１は、実施例３に係るＳＡＷデバイスを示す上面図である。図１１のように、実施例３のＳＡＷデバイス１５０は、ＩＤＴ２０の下側に設けられた付加膜１６ｄと反射器３０の下側に設けられた付加膜１６ｄとが、互いに分離されている。これは、付加膜１６ｄが金属膜からなるため、ＩＤＴ２０の下側の付加膜１６ｄと反射器３０の下側の付加膜１６ｄとを分離しないと、ＩＤＴ２０と反射器３０とが電気的に接続されてしまうためである。その他の構成は、実施例１の変形例２の図６と同じであるため説明を省略する。
【００５６】
発明者は、付加膜１６ｄの金属材料を異ならせた２種類の実施例３のＳＡＷデバイスのＱ特性をシミュレーションにより求めた。シミュレーションを行った実施例３のＳＡＷデバイス（サンプル１及びサンプル２）の具体的構成を表２に示す。
【表２】
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表２のように、サンプル１では、付加膜１６ｄに膜厚が０．０１λの銅（Ｃｕ）膜を用いた。サンプル２では、付加膜１６ｄに膜厚が０．０１λのアルミニウム（Ａｌ）膜を用いた。その他の構成については、実施例１の表１と同じであるため説明を省略する。
【００５７】
図１２は、実施例３のＳＡＷデバイス（サンプル１及びサンプル２）のＱ特性のシミュレーション結果である。図１２では、サンプル１のシミュレーション結果を実線で示し、サンプル２のシミュレーション結果を一点鎖線で示している。また、比較のために、図３に示した比較例１のシミュレーション結果を破線で示している。図１２のように、サンプル１は、共振周波数ｆｒ近傍で比較例１に比べてＱ値が改善され、その他の周波数では比較例１と同等のＱ値の結果となった。サンプル２は、比較例１に比べて、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間の共振周波数ｆｒ近傍でＱ値が劣化する部分があるが、その他の周波数ではＱ値が改善された結果となった。付加膜１６ｄに用いる金属材料の違い（ＣｕとＡｌ）によってＱ特性が異なるのは、付加膜１６ｄによる質量負荷効果及び／又は金属材料自身の音響インピーダンスの違いによるものと考えられる。
【００５８】
次に、発明者は、実施例３のＳＡＷデバイス（サンプル１及びサンプル２）を用いたラダー型フィルタの通過特性をシミュレーションにより求めた。シミュレーションに用いたラダー型フィルタは、実施例１の場合と同じく、４段構成のラダー型フィルタである。シミュレーションは、３種類のラダー型フィルタ（サンプル３からサンプル５）に対して行った。サンプル３のラダー型フィルタは、直列共振器の全てにＩＤＴ２０の電極指２４の対数を１１６対とした点以外は表２のサンプル１の構成をした実施例３のＳＡＷデバイスを用い、並列共振器の全てに表２のサンプル１の構成をした実施例３のＳＡＷデバイスを用いた。サンプル４のラダー型フィルタは、直列共振器の全てにＩＤＴ２０の電極指２４の対数を１１６対とした点以外は表２のサンプル２の構成をした実施例３のＳＡＷデバイスを用い、並列共振器の全てに表２のサンプル２の構成をした実施例３のＳＡＷデバイスを用いた。サンプル５のラダー型フィルタは、直列共振器の全てにＩＤＴ２０の電極指２４の対数を１１６対とし且つ付加膜１６ｄが設けられていない点以外は表２の構成をしたＳＡＷデバイスを用い、並列共振器の全てに表２のサンプル２の構成をした実施例３のＳＡＷデバイスを用いた。
【００５９】
図１３は、実施例３のＳＡＷデバイスを用いたラダー型フィルタ（サンプル３からサンプル５）の通過特性のシミュレーション結果である。サンプル３のシミュレーション結果を実線で示し、サンプル４のシミュレーション結果を一点鎖線で示し、サンプル５のシミュレーション結果を二点鎖線で示している。また、比較のために、図４に示した比較例２のシミュレーション結果を破線で示している。図１３のように、サンプル３は、比較例２に比べて、通過帯域全域にわたって挿入損失が改善された結果となった。サンプル４は、比較例２に比べて、通過帯域の中央部で損失が劣化するが、それ以外では挿入損失が改善された結果となった。サンプル５は、比較例２に比べて、通過帯域全域にわたって挿入損失が改善された結果となった。
【００６０】
サンプル３では通過帯域全域にわたって挿入損失が改善されたのに対し、サンプル４では通過帯域の中央部で損失が劣化したのは、以下の理由によるものと考えられる。即ち、ラダー型フィルタの通過帯域内の高周波数側の通過特性は直列共振器が担い、低周波数側の通過特性は並列共振器が担う。したがって、ラダー型フィルタの通過帯域の挿入損失は、直列共振器の共振周波数ｆｒ近傍のＱ特性と並列共振器の反共振周波数ｆａ近傍のＱ特性とが寄与する。サンプル３の直列共振器及び並列共振器に用いたサンプル１のＳＡＷデバイスは、図１２のように、共振周波数ｆｒから反共振周波数ｆａにかけての全域にわたって比較例１のＱ値と同等以上のＱ値が得られている。このため、サンプル３では、通過帯域全域にわたって挿入損失が改善されたものと考えられる。一方、サンプル４の直列共振器及び並列共振器に用いたサンプル２のＳＡＷデバイスは、図１２のように、共振周波数ｆｒ近傍でＱ値が劣化する箇所が生じている。このため、通過帯域の中央部で損失の劣化が生じたものと考えられる。また、サンプル５は、並列共振器にのみサンプル２のＳＡＷデバイスを用い、直列共振器にはサンプル２のＳＡＷデバイスを用いていないため、通過帯域全域にわたって挿入損失が改善されたものと考えられる。
【００６１】
実施例３のように、付加膜１６ｄに金属膜を用い、櫛型電極２２下の付加膜１６ｄと反射器３０下の付加膜１６ｄとを分離させた構造としてもよい。この場合でも、交差領域を伝搬する弾性表面波が開口長方向で交差領域の外側に漏れることを抑制でき、その結果、図１２のように、Ｑ値を改善することができる。また、実施例３のＳＡＷデバイスをラダー型フィルタに用いることで、図１３のように、通過帯域における挿入損失を改善することができる。
【００６２】
実施例３においても、実施例１及び実施例２のように、付加膜１６ｄを誘電体膜としてもよい。付加膜に誘電体膜を用いる場合、付加膜は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）膜、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜、窒化タンタル（ＴａＮ）膜、及び炭化シリコン（ＳｉＣ）膜のいずれかを含む膜とすることができる。
【００６３】
また、実施例１、実施例１の変形例１、実施例２、及び実施例２の変形例１においても、櫛型電極２２下の付加膜と反射器３０下の付加膜とを離させることで、付加膜を金属膜としてもよい。但し、実施例１（図１（ａ）及び図１（ｂ））及び実施例２（図７（ａ）及び図７（ｂ））では、付加膜に金属膜を用いた場合はダミー電極指を設けることによる効果が薄れてしまうため、付加膜に誘電体膜を用いることが好ましい。付加膜に金属膜を用いる場合、付加膜は、例えば銅（Ｃｕ）膜、アルミニウム（Ａｌ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、及び金（Ａｕ）膜のいずれかを含む金属膜とすることができる。また、付加膜に金属膜を用いた場合、櫛型電極２２において、バスバー２８並びに第１領域４４における電極指２４及びダミー電極指２６のうちの付加膜が設けられた領域における金属膜の厚さは、交差延伸領域４２における電極指２４の厚さよりも厚いことになる。
【００６４】
実施例１から実施例３において、付加膜は、第１領域４４における複数の電極指２４及び複数のダミー電極指２６の全ての下に設けられている場合が好ましいが、一部の下に設けられていない場合でもよい。
【実施例４】
【００６５】
実施例４は、実施例１から実施例３のＳＡＷデバイスをフィルタに用いた例である。図１４は、実施例４に係るラダー型フィルタを示す回路図である。図１４のように、実施例４のラダー型フィルタ２００は、入力端子Ｔｉｎと出力端子Ｔｏｕｔとの間に直列に接続された複数の直列共振器Ｓ１〜Ｓ４と、並列に接続された複数の並列共振器Ｐ１、Ｐ２と、を備える。即ち、実施例４のラダー型フィルタ２００は、４段構成のラダー型フィルタである。直列共振器Ｓ１〜Ｓ４及び並列共振器Ｐ１、Ｐ２の少なくとも１つを、実施例１から実施例３のＳＡＷデバイスとすることができる。例えば、ＳＡＷデバイスのＱ特性を考慮して、直列共振器Ｓ１〜Ｓ４及び並列共振器Ｐ１、Ｐ２の全てを実施例１から実施例３のＳＡＷデバイスとしてもよいし、直列共振器Ｓ１〜Ｓ４及び並列共振器Ｐ１、Ｐ２のいずれか一方を実施例１から実施例３のＳＡＷデバイスとしてもよい。
【００６６】
実施例４のように、実施例１から実施例３のＳＡＷデバイスをラダー型フィルタに用いることで、図４、図９、及び図１３に示したように、通過帯域における挿入損失を改善することができる。なお、実施例４では、４段構成のラダー型フィルタの場合を例に示したが、その他の段数のラダー型フィルタの場合でもよいし、ラティス型フィルタ等、ラダー型フィルタ以外のフィルタの場合でもよい。
【００６７】
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】
【００６８】
１０  圧電基板
１６〜１６ｄ  付加膜
２０  ＩＤＴ
２２  櫛型電極
２４  電極指
２６  ダミー電極指
２８  バスバー
３０  反射器
３２  電極指
３４  バスバー
４０  隙間
４２  交差延伸領域
４４  第１領域
４６  第２領域
５２  凹部
１００〜１５０  ＳＡＷデバイス
２００  ラダー型フィルタ
【図１】
2015188123.tif 000005
【図２】
2015188123.tif 000006
【図３】
2015188123.tif 000007
【図４】
2015188123.tif 000008
【図５】
2015188123.tif 000009
【図６】
2015188123.tif 000010
【図７】
2015188123.tif 000011
【図８】
2015188123.tif 000012
【図９】
2015188123.tif 000013
【図１０】
2015188123.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
2015188123.tif 000016
【図１３】
2015188123.tif 000017
【図１４】
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