(57)【要約】  静電気による静電破壊が生じ難い、弾性波装置を提供する。  圧電基板２と、上記圧電基板２上に形成された第１の誘電体膜３と、上記第１の誘電体膜３上に積層されたＩＤＴ電極４とを備え、上記圧電基板２の抵抗率が、上記第１の誘電体膜３の抵抗率以下であり、かつ該第１の誘電体膜３の抵抗率が、１×１０１４Ω・ｃｍ以下である、弾性波装置１。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された第１の誘電体膜と、
前記第１の誘電体膜上に積層されたＩＤＴ電極とを備え、
前記圧電基板の抵抗率が、前記第１の誘電体膜の抵抗率以下であり、かつ該第１の誘電体膜の抵抗率が、１×１０１４Ω・ｃｍ以下である、弾性波装置。
【請求項２】
前記ＩＤＴ電極の周囲を覆っている第２の誘電体膜を備える、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項３】
前記第１の誘電体膜の抵抗率が、前記第２の誘電体膜の抵抗率よりも小さい、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項４】
前記第１の誘電体膜が、前記ＩＤＴ電極の直下にのみ設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記第１の誘電体膜に不純物がドープされている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記不純物が、ホウ素又はリンである、請求項５に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記第１の誘電体膜が、前記第２の誘電体膜を構成する材料に不純物をドープした材料により構成されている、請求項２〜６のいずれか一項に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記圧電基板が、還元処理されている、請求項１〜７のいずれか一項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、圧電基板とＩＤＴ電極との間に誘電体膜が配置されている弾性波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、共振子や帯域フィルタとして弾性波装置が広く用いられている。【０００３】
例えば、下記特許文献１には、圧電基板と、該圧電基板上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に積層された第１，第２のＩＤＴ電極とを備える、弾性波装置が開示されている。特許文献１では、第１，第２のＩＤＴ電極の下に設けられている誘電体層の厚みを変えることにより、利用する弾性波の電気機械結合係数を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６９７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の弾性波装置の構成では、製造工程において、摩擦による帯電などにより発生した静電気がＩＤＴ電極に加わると、ＩＤＴ電極内で隣り合う電極指間の電位差が非常に大きくなる。その結果、ＩＤＴ電極が静電破壊することがあった。【０００６】
本発明の目的は、静電気による静電破壊が生じ難い、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は、圧電基板と、上記圧電基板上に形成された第１の誘電体膜と、上記第１の誘電体膜上に積層されたＩＤＴ電極とを備え、上記圧電基板の抵抗率が、上記第１の誘電体膜の抵抗率以下であり、かつ該第１の誘電体膜の抵抗率が、１×１０１４Ω・ｃｍ以下である。【０００８】
本発明に係る弾性波装置のある特定の局面では、上記ＩＤＴ電極の周囲を覆っている第２の誘電体膜を備える。好ましくは、上記第１の誘電体膜の抵抗率が、上記第２の誘電体膜の抵抗率よりも小さい。【０００９】
本発明に係る弾性波装置の他の特定の局面では、上記第１の誘電体膜が、上記ＩＤＴ電極の直下にのみ設けられている。【００１０】
本発明に係る弾性波装置の別の特定の局面では、上記第１の誘電体膜に不純物がドープされている。【００１１】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、上記不純物が、ホウ素又はリンである。【００１２】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、上記第１の誘電体膜が、上記第２の誘電体膜を構成する材料に不純物をドープした材料により構成されている。【００１３】
本発明に係る弾性波装置のさらに他の特定の局面では、上記圧電基板が、還元処理されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る弾性波装置によれば、静電気が加わったとしてもＩＤＴ電極における静電破壊が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図であり、図１（ｂ）は、その電極構造を示す模式的平面図である。
【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変形例の要部を示す部分切欠き断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の変形例の要部を示す部分切欠き断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。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。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の模式的正面断面図である。弾性波装置１は、圧電基板２を有する。圧電基板２は、第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。圧電基板２の第１の主面２ａ上に、第１の誘電体膜３が形成されている。第１の誘電体膜３上に、ＩＤＴ電極４が積層されている。
【００１８】
上記圧電基板２としては、ＬｉＴａＯ３やＬｉＮｂＯ３などの圧電単結晶からなる基板を用いることができる。また、圧電基板２として圧電セラミックスからなる基板を用いてもよい。ここで、圧電基板２の抵抗率は、第１の誘電体膜３の抵抗率以下である。従って、静電気が発生した場合においても、静電気を圧電基板２側に放電させることができる。
【００１９】
圧電基板２は、還元処理されたウエハを分断することにより得ることが好ましい。圧電基板２は、還元処理されている場合、還元処理されていない場合に比べて、抵抗率がより低くなる。本実施形態における圧電基板は、還元処理されているため、上記のように抵抗率がより低くなり、静電気をより一層効果的に圧電基板２側に放電させることができる。
【００２０】
本発明における第１の誘電体膜３の抵抗率は、１×１０１４Ω・ｃｍ以下である。これに対して、例えば酸化ケイ素のような従来の誘電体材料では、抵抗率が１×１０１５〜１０１６Ω・ｃｍ程度である。従って、本発明に係る第１の誘電体膜３の抵抗率は、従来のものと比較して低い。他方、上記圧電基板２の抵抗率は、例えば圧電基板２が、還元処理を施したＬｉＮｂＯ３である場合、１×１０７〜１×１０１３Ω・ｃｍである。
【００２１】
すなわち、本発明における第１の誘電体膜３の抵抗率は、従来の誘電体材料と比べて、圧電基板２の抵抗率に近づけられている。従って、製造工程などにおいて、静電気が発生した場合においても、静電気を圧電基板２側に放電させやすくすることができる。なお、本発明において、第１の誘電体膜３の抵抗率は、１×１０１２〜１×１０１４Ω・ｃｍの範囲にあることが好ましい。
【００２２】
第１の誘電体膜３を構成する材料としては、特に限定されないが、不純物がドープされた誘電体材料を用いることができる。上記誘電体材料としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化アルミ、酸化タンタル、酸化チタン、アルミナなどの適宜の材料が用いられる。上記不純物については、ホウ素（Ｂ）又はリン（Ｐ）などを用いることができる。不純物がドープされている誘電体材料である場合、抵抗率が圧電基板２の抵抗率により一層近づく。より好ましくは、第１の誘電体膜３を構成する材料は、後述する第２の誘電体膜７を構成する誘電体材料に不純物をドープしたものであることが望ましい。この場合には、製造工程を簡略化できる。
【００２３】
本実施形態において、ＩＤＴ電極４は、下からＮｉＣｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、ＡｌＣｕ、Ｔｉの順に積層された金属膜からなる。もっとも、ＩＤＴ電極４は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、またはこれらの金属のいずれかを主体とする合金などの適宜の金属材料により形成することができ、特に限定されない。また、本実施形態のように、これらの金属もしくは合金からなる複数の金属膜を積層した構造を有していてもよい。
【００２４】
図１（ａ）では略図的に示しているが、圧電基板２上には、図１（ｂ）に示す電極構造が形成されている。すなわち、ＩＤＴ電極４と、ＩＤＴ電極４の弾性表面波伝搬方向両側に配置された反射器５，６が形成されている。それによって、１ポート型弾性表面波共振子が構成されている。もっとも、本発明におけるＩＤＴ電極を含む電極構造は特に限定されない。複数の共振子を組み合わせて、フィルタが構成されていてもよい。このようなフィルタとしては、ラダー型フィルタ、縦結合共振子型フィルタ、ラチス型フィルタ等が挙げられる。
【００２５】
ＩＤＴ電極４は、２本のくし歯電極４Ａ，４Ｂを有する。くし歯電極４Ａ，４Ｂは、それぞれ、複数本の電極指を有する。くし歯電極４Ａの電極指と、くし歯電極４Ｂの電極指とは、互いに間挿し合っている。
【００２６】
また、本発明においては、第１の誘電体膜３の厚みや組成を調整することにより、ＩＤＴ電極４で励振される弾性波の電気機械結合係数を調整することができる。
【００２７】
第１の実施形態においては、ＩＤＴ電極４は、第２の誘電体膜７に覆われている。第２の誘電体膜７は、第１の誘電体膜３上に設けられている。第２の誘電体膜７を設けることにより、温度特性を改善することができる。さらに、第１の誘電体膜３の抵抗率は、第２の誘電体膜７の抵抗率よりも小さい。従って、静電気が発生した場合においても、第１の誘電体膜３を介し、静電気を圧電基板２側に放電させることができる。
【００２８】
第２の誘電体膜７を構成する材料としては、特に限定されないが、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化アルミ、酸化タンタル、酸化チタン、アルミナなどの適宜の材料を用いることができる。上述したように、第１の誘電体膜３を構成する材料は、上記第２の誘電体膜７を構成する誘電体材料に不純物をドープしたものであることが好ましい。この場合、製造工程を大幅に変更せずに、第１の誘電体膜３の抵抗率を、第２の誘電体膜７の抵抗率よりも小さくすることができる。
【００２９】
第２の誘電体膜７上には、保護膜である窒化ケイ素膜８が設けられている。このように本発明においては、必要に応じて、適宜、保護膜を設けることができる。
【００３０】
ところで、弾性波装置１の組立工程において、摩擦帯電などにより静電気が発生することがある。
【００３１】
従来の弾性波装置では、静電気が帯電すると、ＩＤＴ電極の一方のくし歯電極と他方のくし歯電極との間で電位差が生じ、静電破壊が発生することがあった。
【００３２】
これに対して、本実施形態の弾性波装置１においては、上述したように、圧電基板２とＩＤＴ電極４の間に挟まれるように、第１の誘電体膜３が設けられている。そして、上記圧電基板２の抵抗率が、第１の誘電体膜３の抵抗率以下であり、かつ該第１の誘電体膜３の抵抗率が、１×１０１４Ω・ｃｍ以下である。
【００３３】
このように本実施形態に係る弾性波装置１では、圧電基板２の抵抗率が低められており、しかも第１の誘電体膜３の抵抗率が圧電基板２の抵抗率に近づけられている。これによって、摩擦帯電などにより静電気が発生した場合においても、静電気を圧電基板２側に放電できる。すなわち、ＩＤＴ電極４に静電気が帯電することを抑制できるため、ＩＤＴ電極４における静電破壊が生じ難い。
【００３４】
本発明においては、第１の誘電体膜は、ＩＤＴ電極の一方のくし歯電極の電極指と他方のくし歯電極の電極指が交叉している領域において、少なくとも電極指の直下に設けられていればよい。従って、図２に示す第１の実施形態の変形例のように、ＩＤＴ電極４の電極指の直下にのみ第１の誘電体膜３が設けられていてもよい。
【００３５】
図２に示す第１の実施形態の変形例においては、圧電基板２上に第１の誘電体膜３及びＩＤＴ電極４がこの順に積層されている。第１の誘電体膜３はＩＤＴ電極４の電極指の直下にのみ設けられている。圧電基板２上には、上記第１の誘電体膜３及びＩＤＴ電極４を覆うように、さらに第２の誘電体膜７が設けられている。
【００３６】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置２１の模式的正面断面図である。第２の実施形態においては、第２の誘電体膜及び窒化ケイ素膜が設けられていない。その他の点は、第１の実施形態と同じである。
【００３７】
第２の実施形態の弾性波装置２１においても、圧電基板２２上に第１の誘電体膜３及びＩＤＴ電極４がこの順に積層されている。すなわち、圧電基板２２とＩＤＴ電極４との間に挟まれるように、第１の誘電体膜３が設けられている。上記圧電基板２２の抵抗率は、第１の誘電体膜３の抵抗率以下であり、かつ該第１の誘電体膜３の抵抗率が、１×１０１４Ω・ｃｍ以下である。
【００３８】
このように、第２の実施形態においても、第１の誘電体膜３の抵抗率が、圧電基板２２に近づけられている。従って、静電気が発生した場合においても、圧電基板２２側に放電させることができる。これにより、ＩＤＴ電極における静電破壊を抑制することができる。
【００３９】
また、この場合においても、第１の誘電体膜３は少なくともＩＤＴ電極４の電極指の直下に設けられていればよい。これにより、静電気を圧電基板２２側に放電させることができるためである。
【００４０】
従って、図４に示す第２の実施形態の変形例のように、ＩＤＴ電極４の電極指の直下にのみ第１の誘電体膜３が設けられている構造を採ることによっても、本発明の目的は達成される。
【符号の説明】
【００４１】
１，２１…弾性波装置
２，２２…圧電基板
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３…第１の誘電体膜
４…ＩＤＴ電極
４Ａ，４Ｂ…第１，第２のくし歯電極
５，６…反射器
７…第２の誘電体膜
８…窒化ケイ素膜
【図１】
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【図２】
2015151706.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015151706.tif 000006
【国際調査報告】
2015151706.tif 000007
2015151706.tif 000008
2015151706.tif 000009
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