(57)【要約】  弾性波装置（１０）のＩＤＴ電極（１２）は、ＡｌまたはＡｌを主成分とする第１の電極膜（２６）と、第１の電極膜（２６）より密度の大きい第２の電極膜（２２）と、第１の電極膜（２６）と第２の電極膜（２２）との間に設けられ、第１の電極膜（２６）および第２の電極膜（２２）の相互拡散を防止する拡散防止膜（２４）と、第１の電極膜（２６）と拡散防止膜（２４）との間に設けられ、第１の電極膜（２６）にＴｉ（拡散物質）を拡散させるための第１のＴｉ膜（拡散膜）（２５）と、を備える。
2014185331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、前記圧電基板上に形成された電極指を有するＩＤＴ電極と、を備える弾性波装置であって、
前記ＩＤＴ電極は、
少なくとも、ＡｌまたはＡｌを主成分とする第１の電極膜と、
前記第１の電極膜より密度の大きい第２の電極膜と、
前記第１の電極膜と前記第２の電極膜との間に設けられ、前記第１の電極膜および前記第２の電極膜の相互拡散を防止する拡散防止膜と、
前記第１の電極膜と前記拡散防止膜との間に設けられ、前記第１の電極膜に拡散物質を拡散させるための拡散膜と、
を備える積層電極である、弾性波装置。
【請求項２】
前記拡散防止膜はＴｉの酸化物または窒化物であり、前記拡散膜は拡散物質としてのＴｉを前記第１の電極膜に拡散させるための第１のＴｉ膜である、請求項１に記載された弾性波装置。
【請求項３】
前記拡散防止膜と前記第２の電極膜との間に、酸化または窒化されていない第２のＴｉ膜をさらに有し、
前記第１のＴｉ膜の厚みは、前記第２のＴｉ膜の厚みより大きいことを特徴とする請求項２に記載された弾性波装置。
【請求項４】
前記拡散防止膜は、前記第２の電極膜上にＴｉのみからなる単層Ｔｉ膜が形成された後、前記単層Ｔｉ膜の表面が酸化または窒化された領域であり、
前記第２のＴｉ膜は、前記単層Ｔｉ膜が酸化または窒化されなかった領域である、請求項３に記載された弾性波装置。
【請求項５】
前記拡散防止膜はＣｒの酸化物または窒化物であり、前記拡散膜は拡散物質としてのＣｒを前記第１の電極膜に拡散させるための第１のＣｒ膜である、請求項１に記載された弾性波装置。
【請求項６】
前記拡散防止膜と前記第２の電極膜との間に、酸化または窒化されていない第２のＣｒ膜を有し、
前記第１のＣｒ膜の厚みは、前記第２のＣｒ膜の厚みより大きいことを特徴とする請求項５に記載された弾性波装置。
【請求項７】
前記拡散防止膜は、前記第２の電極膜上にＣｒのみからなる単層Ｃｒ膜が形成された後、前記単層Ｃｒ膜の表面が酸化または窒化された領域であり、
前記第２のＣｒ膜は、前記単層Ｃｒ膜が酸化または窒化されなかった領域である、請求項６に記載された弾性波装置。
【請求項８】
請求項４に記載された弾性波装置の製造方法であって、
前記圧電基板に直接的または間接的に前記第２の電極膜を設ける工程と、
前記第２の電極膜上に前記単層Ｔｉ膜を設ける工程と、
前記単層Ｔｉ膜の表面を酸化または窒化することにより、前記単層Ｔｉ膜から前記拡散防止膜および前記第２のＴｉ膜を形成する工程と、
前記拡散防止膜上に前記第１のＴｉ膜を設ける工程と、
前記第１のＴｉ膜上に前記第１の電極膜を設ける工程と、
を備えることを特徴とする弾性波装置の製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載された弾性波装置の製造方法であって、
前記圧電基板に直接的または間接的に前記第２の電極膜を設ける工程と、
前記第２の電極膜上に前記単層Ｃｒ膜を設ける工程と、
前記単層Ｃｒ膜の表面を酸化または窒化することにより、前記単層Ｃｒ膜から前記拡散防止膜および前記第２のＣｒ膜を形成する工程と、
前記拡散防止膜上に前記第１のＣｒ膜を設ける工程と、
前記第１のＣｒ膜上に前記第１の電極膜を設ける工程と、
を備えることを特徴とする弾性波装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波装置およびその製造方法に関する。特に、本発明は、弾性波装置のＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極の積層構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波装置は、たとえば携帯電話などの通信機器のＲＦ回路に搭載される帯域通過フィルタとして実用化されている。弾性波装置には、帯域通過フィルタとして機能するための所定の周波数特性が求められるとともに、ＲＦ回路における電力付与に耐えうる耐電力性が求められる。【０００３】
弾性波装置は、圧電基板と、圧電基板上に形成されたＩＤＴ電極と、を備える。ＩＤＴ電極は、電極指と、バスバーと、を備える。ＩＤＴ電極は、たとえば、電気抵抗の小さいＡｌ（アルミニウム）を主成分とする第１の電極膜と、密度の比較的大きい第２の電極膜と、が積層されることにより形成される。弾性波装置に大きな電力が付与されると、ＩＤＴ電極の発熱により、第１の電極膜および第２の電極膜において相互拡散が起きる。この相互拡散により、ＩＤＴ電極の電気抵抗が大きくなり、弾性波装置の周波数特性が劣化する。【０００４】
特許文献１（ＷＯ２００９／０１６９０６号公報）には、図７に示すような電極指１１２Ａを有する弾性波装置が記載されている。電極指１１２Ａは、圧電基板１１１上に、密着膜１２１と、第２の電極膜（Ｐｔ膜）１２２と、Ｔｉ膜１２５と、第１の電極膜（Ａｌ合金膜）１２６と、Ｔｉ膜１２８と、が順に積層されている。この弾性波装置では、第１の電極膜１２６と第２の電極膜１２２との間にＴｉ膜１２５があるため、第１の電極膜１２６および第２の電極膜１２２における相互拡散をある程度抑制できる。しかし、弾性波装置を長時間に渡り使用した場合は、相互拡散が徐々に進み、結局、弾性波装置の周波数特性が劣化してしまうことがあった。すなわち、Ｔｉ膜１２５のみでは、弾性波装置としての機能を長時間にわたって発揮することが難しかった。【０００５】
特許文献２（ＷＯ２０１２／０３６１７８号公報）には、図８に示すような電極指２１２Ａを有する弾性波装置が記載されている。電極指２１２Ａは、圧電基板２１１の凹部２１１Ｃの上に、密着膜２２１と、第１の電極膜（Ａｌ合金膜）２２６と、Ｔｉ酸化膜２２４と、第２の電極膜（Ｐｔ膜）２２２と、が順に積層されている。この弾性波装置では、第１の電極膜２２６と第２の電極膜２２２との間にＴｉ酸化膜２２４があるため、第１の電極膜２２６と第２および電極膜２２２における相互拡散をかなり抑制できる。そのため、弾性波装置の周波数特性の劣化は起きにくい。しかし、弾性波装置に大きな電力が付与されると、Ａｌを主成分とする第１の電極膜２２６にストレスマイグレーションが発生して電気的な劣化が起き、第１の電極膜２２６の電気抵抗が大きくなる。そのため、弾性波装置に付与された電力の挿入損失が大きくなり、耐電力寿命が短くなるという問題があった。すなわち、Ｔｉ酸化膜２２４のみでは、弾性波装置としての機能を長時間にわたって発揮することが難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００９／０１６９０６号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１２／０３６１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ＩＤＴ電極の電極指を構成する第１の電極膜および第２の電極膜における相互拡散を抑制するとともに、第１の電極膜の電気的な劣化を抑制することにより耐電力寿命の長い弾性波装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の局面に係る弾性波装置は、圧電基板と、圧電基板上に形成された電極指を有するＩＤＴ電極と、を備えるものであって、ＩＤＴ電極は、少なくとも、ＡｌまたはＡｌを主成分とする第１の電極膜と、第１の電極膜より密度の大きい第２の電極膜と、第１の電極膜と第２の電極膜との間に設けられ、第１の電極膜および第２の電極膜の相互拡散を防止する拡散防止膜と、第１の電極膜と拡散防止膜との間に設けられ、第１の電極膜に拡散物質を拡散させるための拡散膜と、を備える積層電極である。【０００９】
好ましくは、拡散防止膜はＴｉの酸化物または窒化物であり、拡散膜は拡散物質としてのＴｉを第１の電極膜に拡散させるための第１のＴｉ膜である。【００１０】
さらに好ましくは、拡散防止膜と第２の電極膜との間に、酸化または窒化されていない第２のＴｉ膜をさらに有し、第１のＴｉ膜の厚みは、第２のＴｉ膜の厚みより大きい。【００１１】
さらに好ましくは、拡散防止膜は、第２の電極膜上にＴｉのみからなる単層Ｔｉ膜が形成された後、単層Ｔｉ膜の表面が酸化または窒化された領域であり、第２のＴｉ膜は、単層Ｔｉ膜が酸化または窒化されなかった領域である。【００１２】
また、好ましくは、拡散防止膜はＣｒの酸化物または窒化物であり、拡散膜は拡散物質としてのＣｒを第１の電極膜に拡散させるための第１のＣｒ膜である。【００１３】
好ましくは、拡散防止膜と第２の電極膜との間に、酸化または窒化されていない第２のＣｒ膜を有し、第１のＣｒ膜の厚みは、第２のＣｒ膜の厚みより大きい。【００１４】
さらに好ましくは、拡散防止膜は、第２の電極膜上にＣｒのみからなる単層Ｃｒ膜が形成された後、単層Ｃｒ膜の表面が酸化または窒化された領域であり、第２のＣｒ膜は、単層Ｃｒ膜が酸化または窒化されなかった領域である。【００１５】
本発明の第２の局面に係る弾性波装置の製造方法は、圧電基板に直接的または間接的に第２の電極膜を設ける工程と、第２の電極膜上に単層Ｔｉ膜を設ける工程と、単層Ｔｉ膜の表面を酸化または窒化することにより、単層Ｔｉ膜から拡散防止膜および第２のＴｉ膜を形成する工程と、第２のＴｉ膜上に第１のＴｉ膜を設ける工程と、第１のＴｉ膜上に第１の電極膜を設ける工程と、を備える。【００１６】
本発明の第３の局面に係る弾性波装置の製造方法は、圧電基板に直接的または間接的に第２の電極膜を設ける工程と、第２の電極膜上に単層Ｃｒ膜を設ける工程と、単層Ｃｒ膜の表面を酸化または窒化することにより、単層Ｃｒ膜から拡散防止膜および第２のＣｒ膜を形成する工程と、第２のＣｒ膜上に第１のＣｒ膜を設ける工程と、第１のＣｒ膜上に第１の電極膜を設ける工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の局面によれば、弾性波装置のＩＤＴ電極は、第１の電極膜と第２の電極膜との間に設けられる拡散防止膜と、第１の電極膜と拡散防止膜との間に設けられる拡散膜と、を備える。これにより、第１の電極膜および第２の電極膜における相互拡散を抑制する一方で、第１の電極膜に拡散物質を拡散することにより、第１の電極膜の電気的な劣化を抑制する。その結果、弾性波装置の耐電力寿命を長くできる。【００１８】
本発明の第２の局面によれば、単層Ｔｉ膜の表面を酸化または窒化させることにより拡散防止膜を形成するので、拡散防止膜の表面が均質となり、その表面に形成される第２の電極膜の密着性を向上できる。【００１９】
本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面におけるＴｉをＣｒに置き換えたものであり、第２の局面と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る弾性波装置１０の概略的な断面図である。
【図２】図１に示した弾性波装置１０のＩＤＴ電極１２を示した平面図である。
【図３】図２に示したＩＤＴ電極１２の電極指１２ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図４】弾性波装置の周波数特性が経時的に変化する様子を示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るＩＤＴ電極５２の電極指５２Ａの断面図である。
【図６】図５に示したＩＤＴ電極５２の製造方法を説明するための図である。
【図７】特許文献１に係るＩＤＴ電極の電極指１１２Ａの断面図である。
【図８】特許文献２に係るＩＤＴ電極の電極指２１２Ａの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
第１実施形態に係る弾性波装置１０として、図１に示すように、圧電素子１１Ａがパッケージングされたものを例に挙げて説明する。圧電素子１１Ａとしては、たとえばＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖe）フィルタ、ＳＡＷ共振子、境界波フィルタなどが挙げられる。弾性波装置１０には、実際は、複数の圧電素子１１Ａが設けられる。弾性波装置１０としては、図１のようにパッケージングされたものに限定されるものではなく、他の構造を有するものであってもよい。図１は一例である。
【００２２】
弾性波装置１０は、圧電基板１１と、圧電素子電極１４と、支持部１５と、絶縁部材１６と、保護部材１７と、ビア導体１８と、を有する。
【００２３】
圧電基板１１は、弾性波装置１０の基材である。圧電基板１１の材質としては、たとえばニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、水晶、ランガサイト、ＺｎＯ、ＰＺＴ、４ホウ酸リチウムなどが挙げられる。
【００２４】
圧電素子電極１４は、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極１２、引き出し電極１３およびリフレクタ（図示省略）を有し、圧電基板１１上に設けられる。図２に示すように、ＩＤＴ電極１２は、電極指１２Ａとバスバー１２Ｂとを有する。第１実施形態は、ＩＤＴ電極１２の積層構造に特徴がある。この積層構造については、後述する。
【００２５】
支持部１５は、枠状の形状をしており、圧電素子１１Ａの周囲を囲むように、圧電基板１１の主面に設けられる。支持部１５の厚みは、圧電素子電極１４の厚みより大きい。
【００２６】
絶縁部材１６は、フィルム状の形状をしており、圧電素子１１Ａに対して距離を設けながら、かつ、圧電素子１１Ａを覆うように、支持部１５を介して圧電基板１１上に設けられる。具体的には、絶縁部材１６は、支持部１５に当接した状態で、圧電基板１１の主面と平行に配置される。これにより、弾性波装置１０において、圧電基板１１と支持部１５と絶縁部材１６とにより閉じられた空間Ｓが形成され、弾性波が励振可能となる。したがって、圧電基板１１の主面において弾性波が伝播する。
【００２７】
保護部材１７は、絶縁部材１６および圧電基板１１を覆うように設けられる。この保護部材１７は、高温（約３００℃）の状況下において、絶縁部材１６および圧電基板１１を樹脂封止することにより形成される。
【００２８】
支持部材１５、絶縁部材１６、保護部材１７の材質としては、たとえばポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などが挙げられる。
【００２９】
ビア導体１８は、支持部１５、絶縁部材１６および保護部材１７を厚み方向に貫通するように設けられる。ビア導体１８の一方端は、引き出し電極１３を介してＩＤＴ電極１２と電気的に接続される。ビア導体１８の他方端は、保護部材１７の外側の表面に露出し、外部端子１９に接続される。
【００３０】
なお、絶縁部材１６と支持部１５は一体化されていてもよい。また、弾性波装置１０の温度特性を安定化するために、ＩＤＴ電極１２を覆うようにＳｉＯ2膜がスパッタなどにより形成されていてもよい。
【００３１】
図３は、ＩＤＴ電極１２の電極指１２ＡのＡ−Ａ断面図である。電極指１２Ａの幅は、たとえば２００ｎｍ〜１０００ｎｍであり、厚みは、たとえば２００ｎｍ〜４００ｎｍである。
【００３２】
ＩＤＴ電極１２は、少なくとも第１の電極膜２６と、第１のＴｉ膜（拡散膜）２５と、拡散防止膜２４と、第２の電極膜２２と、を備える積層電極である。これら第１の電極膜２６、第１のＴｉ膜２５、拡散防止膜２４および第２の電極膜２２は、リフトオフ法により圧電基板１１上に形成される。具体的には、圧電基板１１上にマスクを形成した後、薄膜形成法によりそれぞれの膜を順に積層し、その後、マスクを除去することにより形成される。
【００３３】
第１の電極膜２６は、ＩＤＴ電極１２の内部に確実に電力を伝送するための膜である。第１の電極膜２６の材質は、抵抗値の小さいＡｌ（アルミニウム）またはＡｌを主成分とするＡｌ合金である。Ａｌ合金としては、たとえば、Ｃｕを１０重量％含むＡｌＣｕ合金を用いてもよい。第１の電極膜２６の厚みは、第１のＴｉ膜２５、拡散防止膜２４または第２の電極膜２２の厚みよりも大きく、たとえば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。
【００３４】
第２の電極膜２２は、ＩＤＴ電極１２の内部に弾性波によるエネルギーを閉じ込めるための膜である。第２の電極膜２２の材質は、第１の電極膜２６よりも密度の大きい金属または合金であり、たとえば、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、ＡｇおよびＰｄからなる群から選ばれる金属、またはＰｔ、Ａｕ、Ｃｕ、ＡｇおよびＰｄからなる群から選ばれる１種以上の金属を含む合金である。第２の電極膜２２の厚みは、第１のＴｉ膜２５または拡散防止膜２４の厚みよりも大きく、たとえば３０ｎｍ〜９０ｎｍである。
【００３５】
なお、弾性波によるエネルギーを閉じ込めるという機能を効果的に発揮するためには、第２の電極膜２２は、圧電基板１１に近い位置に形成されることが好ましい。したがって、第１実施形態では、第２の電極膜２２は、第１の電極膜２６の位置よりも圧電基板１１側に形成されている。
【００３６】
拡散防止膜２４は、第１の電極膜２６および第２の電極膜２２において、第１の電極膜２６の構成元素および第２の電極膜２２の構成元素の相互拡散を抑制するための膜である。拡散防止膜２４は、第１の電極膜２６と第２の電極膜２２との間に設けられる。拡散防止膜２４の材質は、Ｔｉの酸化物または窒化物であり、酸窒化Ｔｉも含む。Ｔｉの酸化物または窒化物は、Ｔｉのみからなる単層Ｔｉ膜に比べて、物質の移動を遮断する性能（バリア性）が高い。そのため、弾性波装置１０に電力が付与されて、ＩＤＴ電極１２が発熱したとしても、第１の電極膜２６および第２の電極膜２２における相互拡散を十分に抑制できる。また、拡散防止膜２４は、単層Ｔｉ膜に比べて耐熱性に優れている。そのため、弾性波装置１０が、たとえばスパッタや樹脂封止などの高温状況下において作製されたとしても、拡散防止膜２４のバリア性を保つことができる。
【００３７】
この拡散防止膜２４は、第２の電極膜２２上にＴｉの酸化物または窒化物を直接スパッタするか、あるいは、第２の電極膜２２上にＴｉのみからなる単層Ｔｉ膜を形成した後、単層Ｔｉ膜の全てを酸化または窒化することにより形成される。拡散防止膜２４の厚みは、たとえば１０ｎｍ以下であるが、少なくとも０．５ｎｍ以上であれば、相互拡散を抑制できる。
【００３８】
第１のＴｉ膜（拡散膜）２５は、第１の電極膜２６に対して積極的にＴｉ（拡散物質）を拡散させるための膜である。第１のＴｉ膜２５は、第１の電極膜２６と拡散防止膜２４との間に設けられ、第１の電極膜２６に当接している。第１のＴｉ膜２５の厚みは、たとえば５ｎｍ〜２０ｎｍである。第１のＴｉ膜２５の材質は、Ｔｉのみであることが好ましい。ただし、第１の電極膜２６に拡散させる拡散物質としはＴｉに限られず、たとえばＣｒまたはＮｉであってもよい。
【００３９】
第１のＴｉ膜（拡散膜）２５を設けることにより、ＩＤＴ電極１２に電力が付与されている際に、第１の電極膜２６に対してＴｉが拡散する。これにより、ＡｌまたはＡｌ合金である第１の電極膜２６の電気的な劣化が抑制される。その結果、弾性波装置１０に付与された電力の挿入損失が小さくなり、耐電力寿命を長くできる。
【００４０】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照して、第１のＴｉ膜２５の役割について説明する。図４（Ａ）は、比較例に係る弾性波装置の周波数特性が経時的に変化する様子を示した概念図であり、図４（Ｂ）は第１実施形態に係る弾性波装置１０に関するものである。比較例に係る弾性波装置は、第１実施形態に係る弾性波装置１０と対比して、第１のＴｉ膜２５が無いＩＤＴ電極の構造をしている。
【００４１】
図４（Ａ）に示すとおり、比較例に係る弾性波装置では、ＩＤＴ電極１２に電力が付与されることにより、ＡｌまたはＡｌ合金である第１の電極膜２６にストレスマイグレーションが発生して、第１の電極膜２６が電気的に劣化する。これにより、弾性波装置の周波数特性が、減衰量の大きくなる方向（矢印Ｄ方向）へ移動する。弾性波装置に付与される電力の挿入損失を判断するときは、消費電力の最も大きくなる周波数Ｗのときの減衰量の差にて判断される。比較例に係る弾性波装置では、減衰量の差Ｌ１は、周波数特性が矢印Ｄ方向へ移動した距離に等しい。
【００４２】
図４（Ｂ）に示すとおり、第１実施形態に係る弾性波装置１０でも、ＩＤＴ電極１２に電力が付与されることにより、弾性波装置１０の周波数特性がＤ方向へ移動する。しかし、この電力の付与により、第１の電極膜２６に対して第１のＴｉ膜２５からのＴｉが拡散する。このＴｉの拡散により弾性波装置１０の周波数特性が、周波数の高い方向（矢印Ｓ方向）へシフトする。そのため、弾性波装置１０では、周波数Ｗにおける減衰量の差Ｌ２が、比較例の減衰量の差Ｌ１に比べて小さくなる。したがって、弾性波装置１０の消費電力を小さくすることができる。
【００４３】
第１実施形態の特徴は、第１の電極膜２６、第１のＴｉ膜２５、拡散防止膜２４および第２の電極膜２２の配置関係にある。すなわち、第１実施形態では、第１の電極膜２６と第２の電極膜２２との間に拡散防止膜２４が設けられており、かつ、第１の電極膜２６と拡散防止膜２４との間に第１のＴｉ膜２５が設けられている。これにより、第１の電極膜２６および第２の電極膜２２における相互拡散を抑制しつつ、第１の電極膜２６の電気的な劣化を抑制している。その結果、弾性波装置１０における消費電力が小さくなり、耐電力寿命を長くできる。
【００４４】
また、第１実施形態では、第２の電極膜２２と第１のＴｉ膜２５との間に拡散防止膜２４が設けられているので、第１のＴｉ膜２５から第２の電極膜２２への無用なＴｉの拡散が起きにくい。そのため、第１のＴｉ膜２５から第１の電極膜２６へのＴｉの拡散を効率良く行なうことができる。
【００４５】
なお、第１のＴｉ膜２５の設けられる位置は、第１の電極膜２６の両平面のうちの圧電基板１１から離れた方の面でなく、圧電基板１１に近い方の面であることが好ましい。圧電基板１１に対して、より近い位置において第１の電極膜２６へのＴｉの拡散が行なわれることで、周波数特性のシフトが効果的に進むからである。
【００４６】
また、第１実施形態において、ＩＤＴ電極１２は、第１の電極膜２６、第１のＴｉ膜２５、拡散防止膜２４および第２の電極膜２２の他に、密着膜２１または酸化防止膜２８を備えてもよい（図３参照）。密着膜２１は、圧電基板１１と第２の電極膜２２との間に設けられる。密着膜２１の材質は、たとえばＮｉＣｒであり、厚みは、たとえば１０ｎｍである。酸化防止膜２８は、第１の電極膜２２上に設けられる。酸化防止膜２８の材質は、たとえばＣｕを１重量％含むＡｌＣｕ合金であり、厚みは、たとえば１０ｎｍである。これら密着膜２１および酸化防止膜２８も、リフトオフ法により圧電基板１１上に形成される。
【００４７】
また、第１実施形態では、第１の電極膜２６および第２の電極膜２２における相互拡散を抑制するための材料、および弾性波装置１０の周波数特性をシフトさせるための材料としてＴｉを用いたが、Ｔｉに替えてＣｒを用いても同様の効果を得ることができる。すなわち、前述した第１のＴｉ膜２５に替えて、第１の電極膜２６に拡散物質としてのＣｒを拡散するための第１のＣｒ膜を用いてもよい。また、前述した拡散防止膜２５に替えて、Ｃｒの酸化物または窒化物である拡散防止膜を用いてもよい。
【００４８】
［第２実施形態］
第２実施形態に係る弾性波装置５０は、拡散防止膜の構造および作製方法に特徴がある。弾性波装置５０の外観形状は、第１実施形態に係る弾性波装置１０とほぼ同じであるので、図示を省略する。また、第１実施形態と共通する構成については、同じ符号を記し説明を省略する。
【００４９】
図５は、第２実施形態に係るＩＤＴ電極５２の電極指５２Ａの断面図である。ＩＤＴ電極５２は、酸化防止膜２８と、拡散用予備膜５７と、第１の電極膜２６と、第１のＴｉ膜（拡散膜）２５と、拡散防止膜５４と、第２のＴｉ膜５３と、第２の電極膜２２と、密着膜２１と、を備える積層電極である。このＩＤＴ電極５２の構造およびその製造工程について、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）を参照しながら説明する。
【００５０】
まず、図６（Ａ）に示すように、圧電基板１１上に密着膜２１、第２の電極膜２２、および単層Ｔｉ膜５３Ｓを順に設ける。これらの膜は、薄膜形成法により圧電基板１１上に形成される。単層Ｔｉ膜５３Ｓは、Ｔｉのみからなる単層膜であり、その厚みは、たとえば５ｎｍ〜２０ｎｍである。第２の電極膜２２は、圧電基板１１に対して、密着膜２１を介して間接的に設けられてもよいし、密着膜２１を介さずに直接的に設けられてもよい。
【００５１】
次に、図６（Ｂ）に示すように、単層Ｔｉ膜５３Ｓの表面を酸化または窒化することにより、拡散防止膜５４および第２のＴｉ膜５３を形成する。拡散防止膜５４は、単層Ｔｉ膜５３Ｓの表面が酸化または窒化された領域であり、その厚みは、たとえば０．５ｎｍ〜１ｎｍである。第２のＴｉ膜５３は、単層Ｔｉ膜５３Ｓが酸化または窒化されなかった領域であり、結果的に、拡散防止膜５４および第２の電極膜２２の間に設けられる。第２のＴｉ膜５３の厚みは、たとえば４ｎｍ〜１９．５ｎｍである。
【００５２】
次に、図６（Ｃ）に示すように、拡散防止膜５４上に、第１のＴｉ膜２５、第１の電極膜２６、拡散用予備膜５７および酸化防止膜２８を順に設ける。これらの膜も薄膜形成法により形成される。拡散用予備膜５７は、第１の電極膜２６に対して、第１のＴｉ膜２５とは反対側からＴｉの拡散を行なうための膜である。拡散用予備膜５７の材質は、たとえばＴｉまたはＣｒであり、厚みは、たとえば１０ｎｍである。なお、拡散用予備膜５７および酸化防止膜２８は、ＩＤＴ電極５２において必須の構成要素ではなく、必要に応じて形成すればよい。
【００５３】
これら図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示した製造工程により、弾性波装置５０のＩＤＴ電極５２が作製される。
【００５４】
第２実施形態において、Ｔｉのみにより形成される単層Ｔｉ膜５３Ｓは、Ｔｉの酸化物または窒化物を直接積層することにより形成される膜に比べて、表面が均質となる。したがって、この単層Ｔｉ膜５３Ｓの表面を酸化または窒化することにより、単層Ｔｉ膜５３Ｓの表面側に均質な拡散防止膜５４が形成される。これにより、拡散防止膜５４と、拡散防止膜５４上に形成される第１のＴｉ膜２５との密着性が向上する。なお、単層Ｔｉ膜５３Ｓを自然酸化または自然窒化することにより拡散防止膜５４を形成すると、より均質な拡散防止膜５４を形成できる。
【００５５】
第２実施形態において、第１のＴｉ膜２５の厚みは、第２のＴｉ膜５３よりも大きいことが好ましい。その理由は、ＩＤＴ電極５２の厚みを同じ寸法で形成した場合、Ｔｉの拡散に寄与する拡散用Ｔｉの量をより多くできるからである。これにより、第１の電極膜２６に対するＴｉの拡散をより積極的に行なえる。
【００５６】
また、第２実施形態では、拡散防止膜５４および第２のＴｉ膜５３を形成するための材料としてＴｉを用いたが、Ｔｉに替えてＣｒを用いても同様の効果を得ることができる。すなわち、前述した単層Ｔｉ膜５３Ｓに替えて、単層Ｃｒ膜を用いて、Ｃｒの酸化物または窒化物である拡散防止膜および第２のＣｒ膜を形成してもよい。
【００５７】
第２実施形態に係る弾性波装置５０について、耐電力寿命に関する加速試験を行なった。その結果、耐電力寿命は５３時間となり、第１の実施形態で示した比較例の耐電力寿命に比べて１０倍以上となった。
【００５８】
前述したそれぞれの実施形態は、請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、技術的思想の同一性が認められる範囲で種々の変形が可能である。たとえば、圧電基板に対する第１の電極膜および第２の電極膜の位置関係が上下逆でもよい。また、圧電基板に凹部を設け、この凹部に電極指の一部を埋め込んでもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０：弾性波装置
１１：圧電基板
１２：ＩＤＴ電極
１２Ａ：電極指
１２Ｂ：バスバー
２１：密着膜
２２：第２の電極膜
２４、５４：拡散防止膜
２５：第１のＴｉ膜（拡散膜）
２６：第１の電極膜
２８：酸化防止膜
５３：第２のＴｉ膜
５３Ｓ：単層Ｔｉ膜
５７：拡散用予備膜
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月23日(2016.8.23)
【手続補正１】
【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】
圧電基板と、前記圧電基板上に形成された電極指を有するＩＤＴ電極と、を備える弾性波装置であって、
前記ＩＤＴ電極は、
少なくとも、ＡｌまたはＡｌを主成分とする第１の電極膜と、
前記第１の電極膜より密度の大きい第２の電極膜と、
前記第１の電極膜と前記第２の電極膜との間に設けられ、前記第１の電極膜および前記第２の電極膜の相互拡散を防止する拡散防止膜と、
前記第１の電極膜と前記拡散防止膜との間に設けられ、前記第１の電極膜に拡散物質を拡散させるための拡散膜と、を備える積層電極であって、
前記拡散防止膜はＴｉの酸化物または窒化物であり、
前記拡散膜は第１のＴｉ膜であり、
前記拡散防止膜と前記第２の電極膜との間に、第２のＴｉ膜をさらに有し、
前記第１のＴｉ膜の厚みは、前記第２のＴｉ膜の厚みより大きい、弾性波装置。
【請求項２】
前記第２のＴｉ膜は、酸化または窒化されていないＴｉ膜である、請求項１に記載された弾性波装置。
【請求項３】
圧電基板と、前記圧電基板上に形成された電極指を有するＩＤＴ電極と、を備える弾性波装置であって、
前記ＩＤＴ電極は、
少なくとも、ＡｌまたはＡｌを主成分とする第１の電極膜と、
前記第１の電極膜より密度の大きい第２の電極膜と、
前記第１の電極膜と前記第２の電極膜との間に設けられ、前記第１の電極膜および前記第２の電極膜の相互拡散を防止する拡散防止膜と、
前記第１の電極膜と前記拡散防止膜との間に設けられ、前記第１の電極膜に拡散物質を拡散させるための拡散膜と、を備える積層電極であって、
前記拡散防止膜はＣｒの酸化物または窒化物であり、
前記拡散膜は第１のＣｒ膜である、弾性波装置。
【請求項４】
前記拡散防止膜と前記第２の電極膜との間に、第２のＣｒ膜を有し、
前記第１のＣｒ膜の厚みは、前記第２のＣｒ膜の厚みより大きいことを特徴とする請求項３に記載された弾性波装置。
【請求項５】
前記第２のＣｒ膜は、酸化または窒化されていないＣｒ膜である、請求項３に記載の弾性波装置。
【請求項６】
請求項１に記載された弾性波装置の製造方法であって、
前記圧電基板に直接的または間接的に前記第２の電極膜を設ける工程と、
前記第２の電極膜上に単層Ｔｉ膜を設ける工程と、
前記単層Ｔｉ膜の表面を酸化または窒化することにより、前記単層Ｔｉ膜から前記拡散防止膜および前記第２のＴｉ膜を形成する工程と、
前記拡散防止膜上に前記第１のＴｉ膜を設ける工程と、
前記第１のＴｉ膜上に前記第１の電極膜を設ける工程と、
を備えることを特徴とする弾性波装置の製造方法。
【請求項７】
請求項４に記載された弾性波装置の製造方法であって、
前記圧電基板に直接的または間接的に前記第２の電極膜を設ける工程と、
前記第２の電極膜上に単層Ｃｒ膜を設ける工程と、
前記単層Ｃｒ膜の表面を酸化または窒化することにより、前記単層Ｃｒ膜から前記拡散防止膜および前記第２のＣｒ膜を形成する工程と、
前記拡散防止膜上に前記第１のＣｒ膜を設ける工程と、
前記第１のＣｒ膜上に前記第１の電極膜を設ける工程と、
を備えることを特徴とする弾性波装置の製造方法。
【国際調査報告】
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