(57)【要約】【課題】弾性表面波が伝搬する際に生じるエネルギー損失が小さく、高い入出力効率が得られる弾性表面波素子、およびかかる弾性表面波素子の製造方法、かかる弾性表面波素子を備える電子機器を提供すること。【解決手段】本発明の弾性表面波素子１１は、少なくとも表面付近が圧電材料を主材料として構成された基板１２と、前記基板１２上に設けられ、前記基板１２に弾性表面波を励振させるＩＤＴ１３と、弾性表面波を電気信号に変換するＩＤＴ１４を備えている。前記ＩＤＴ１３、１４の上面には、これらとほぼ等しいパターンで絶縁保護膜１７が設けられている。この絶縁保護膜１７は、例えば酸化シリコンを主材料として構成することができる。また、この弾性表面波素子１１には、反射器１５、１６が設けられ、これらの反射器１５、１６の上面にも、これらとほぼ等しいパターンで絶縁保護膜１７が設けられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表面付近に圧電性を有する基板と、
前記基板上に設けられ、前記基板に電気信号を弾性表面波に変換する機能および／または弾性表面波を電気信号に変換する機能を有する櫛歯電極とを備える弾性表面波素子であって、
前記櫛歯電極の上面に、該櫛歯電極とほぼ等しいパターンで絶縁保護膜が設けられていることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
前記絶縁保護膜は、前記櫛歯電極の側面に存在しない請求項１に記載の弾性表面波素子。
【請求項３】
前記基板上に設けられ、前記基板に伝搬する弾性表面波を反射する反射器を有し、
前記反射器の上面に、該反射器とほぼ等しいパターンで絶縁保護膜が設けられている請求項１または２に記載の弾性表面波素子。
【請求項４】
前記絶縁保護膜は、前記反射器の側面に存在しない請求項３に記載の弾性表面波素子。
【請求項５】
前記絶縁保護膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項６】
前記絶縁保護膜の厚さ（平均）は、１０〜１０００ｎｍである請求項１ないし５のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項７】
前記基板は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成された圧電基板である請求項１ないし６のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項８】
前記基板は、多層積層構造をなし、前記櫛歯電極に最も近い層が、圧電材料を主材料として構成された圧電体層である請求項１ないし７のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項９】
前記圧電体層は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されている請求項８に記載の弾性表面波素子。
【請求項１０】
前記圧電体層の前記櫛歯電極と反対側に設けられ、前記圧電体層において励振される弾性表面波の特性を設定する機能を有する下地層を備える請求項８または９に記載の弾性表面波素子。
【請求項１１】
前記下地層は、ダイヤモンド、サファイヤ、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されている請求項１０に記載の弾性表面波素子。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の弾性表面波素子を製造する弾性表面波素子の製造方法であって、
前記櫛歯電極および前記絶縁保護膜を、同一のマスクを用いて形成することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１３】
前記櫛歯電極、前記反射器および前記絶縁保護膜を、同一のマスクを用いて形成する請求項１２に記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の弾性表面波素子を製造する弾性表面波素子の製造方法であって、
前記基板上に、導電性材料層と絶縁性材料層とを順次形成し、
次いで、前記導電性材料層および前記絶縁性材料層を同一のマスクを用いてエッチングして、前記櫛歯電極および前記絶縁保護膜を形成することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１５】
前記導電性材料層および前記絶縁性材料層を同一のマスクを用いてエッチングして、前記櫛歯電極、前記反射器および前記絶縁保護膜を形成する請求項１４に記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１６】
前記導電性材料層のエッチングおよび前記絶縁性材料層のエッチングを、同一のエッチング方法を用いて一括して行う請求項１４または１５に記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の弾性表面波素子を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波素子、弾性表面波素子の製造方法および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
伝搬媒体の表面付近に、エネルギーを集中させて伝搬する波は、弾性表面波（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｗａｖｅ：ＳＡＷ）として知られている。
弾性表面波素子は、このような弾性表面波を利用する素子であり、携帯電話等の通信機器用のバンドパスフィルター、基準クロックとしての共振子、信号処理用遅延素子（特に、フーリエ変換機能素子）、圧力センサーや温度センサーのような各種センサー、光偏向器等へ応用されている。
【０００３】
例えば、フィルターとして使用する弾性表面波素子は、弾性表面波の伝搬媒体としての圧電体と、この圧電体上に配置され、圧電体に弾性表面波を励振させる電圧を印加する入力用と、圧電体を伝搬する弾性表面波を検出し、電気信号に変換して出力する出力用との一対の櫛歯電極（Ｉｎｔｅｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ：ＩＤＴ）とを備えている。
【０００４】
そして、このような弾性表面波素子では、ＩＤＴ上に異物等が付着すると、この異物を介してＩＤＴの電極指間がショートする場合がある。そこで、このような異物の付着を防止するために、ＩＤＴの全面を覆うように絶縁保護膜が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
しかし、ＩＤＴの全面を覆うように絶縁保護膜を設けると、弾性表面波が伝搬する過程で生じるエネルギー損失が大きく、十分な入出力効率が得られないという問題がある。
【０００５】
すなわち、図１１に示すように、弾性表面波１１０は２本の電極指１２０毎に１波長となるように圧電体１３０の表面を伝搬する。そして、この弾性表面波１１０は、特定の材質から異なる材質に伝搬するときに質量効果によって伝搬速度が変化し、その際に反射が生じる。
ここで、図１２に示すように、櫛歯電極の全面を覆うように、絶縁保護膜１４０が設けられている場合をみると、弾性表面波１１０が伝搬する経路上に、絶縁保護膜１４０から圧電体１３０、電極指１２０から圧電体１３０という２つの材質変化がある。この２つの部分でそれぞれ反射が生じ、これらの反射が干渉し合うために、エネルギー損失が大きくなり、十分な入出力効率が得られないという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−２５６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、弾性表面波が伝搬する際に生じるエネルギー損失が小さく、高い入出力効率が得られる弾性表面波素子、およびかかる弾性表面波素子の製造方法、かかる弾性表面波素子を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の弾性表面波素子は、少なくとも表面付近に圧電性を有する基板と、
前記基板上に設けられ、前記基板に電気信号を弾性表面波に変換する機能および／または弾性表面波を電気信号に変換する機能を有する櫛歯電極とを備える弾性表面波素子であって、
前記櫛歯電極の上面に、該櫛歯電極とほぼ等しいパターンで絶縁保護膜が設けられていることを特徴とする。
これにより、弾性表面波が伝搬する際に生じるエネルギー損失が小さく抑えられ、高い入出力効率が得られる。
【０００８】
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜は、前記櫛歯電極の側面に存在しないことが好ましい。
これにより、弾性表面波が伝搬する際に生じるエネルギー損失がより確実に抑えられ、より高い入出力効率が得られる。
本発明の弾性表面波素子では、前記基板上に設けられ、前記基板に伝搬する弾性表面波を反射する反射器を有し、
前記反射器の上面に、該反射器とほぼ等しいパターンで絶縁保護膜が設けられていることが好ましい。
これにより、弾性表面波が伝搬する際に生じるエネルギー損失が小さく抑えられ、高い入出力効率が得られる。
【０００９】
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜は、前記反射器の側面に存在しないことが好ましい。
これにより、弾性表面波が伝搬する際に生じるエネルギー損失がより確実に抑えられ、より高い入出力効率が得られる。
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、絶縁保護膜を容易に形成することができるとともに、絶縁保護膜を絶縁性に優れるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の弾性表面波素子では、前記絶縁保護膜の厚さ（平均）は、１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。
これにより、絶縁保護膜の質量の増大に伴う弾性表面波の発信周波数の低下を防止または抑制しつつ、十分な絶縁性が発揮される。
本発明の弾性表面波素子では、前記基板は、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成された圧電基板であることが好ましい。
このような基板を用いることにより、特性に優れる弾性表面波素子を、低コストで作製することができる。
【００１１】
本発明の弾性表面波素子では、前記基板は、多層積層構造をなし、前記櫛歯電極に最も近い層が、圧電材料を主材料として構成された圧電体層であることが好ましい。
これにより、基板の特性を容易に制御することができる。
本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、高周波であり、かつ温度特性に優れた弾性表面波素子が得られる。
【００１２】
本発明の弾性表面波素子では、前記圧電体層の前記櫛歯電極と反対側に設けられ、前記圧電体層において励振される弾性表面波の特性を設定する機能を有する下地層を備えることが好ましい。
これにより、弾性表面波の特性を所望のものに設定することが可能となる。
本発明の弾性表面波素子では、前記下地層は、ダイヤモンド、サファイヤ、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成されていることが好ましい。
このような材料で下地層を構成することにより、無線ＬＡＮや光通信などの高速通信分野への適用を目的として要求される弾性表面波の高周波化に寄与することができる。
【００１３】
本発明の弾性表面波素子の製造方法は、本発明の弾性表面波素子を製造する弾性表面波素子の製造方法であって、
前記櫛歯電極および前記絶縁保護膜を、同一のマスクを用いて形成することを特徴とする。
これにより、櫛歯電極と絶縁保護膜を簡易な工程で形成することができる。
本発明の弾性表面波素子の製造方法では、前記櫛歯電極、前記反射器および前記絶縁保護膜を、同一のマスクを用いて形成することが好ましい。
これにより、櫛歯電極、反射器および絶縁保護膜を簡易な工程で形成することができる。
【００１４】
本発明の弾性表面波素子の製造方法は、本発明の弾性表面波素子を製造する弾性表面波素子の製造方法であって、
前記基板上に、導電性材料層と絶縁性材料層とを順次形成し、
次いで、前記導電性材料層および前記絶縁性材料層を同一のマスクを用いてエッチングして、前記櫛歯電極および前記絶縁保護膜を形成することを特徴とする。
これにより、櫛歯電極と絶縁保護膜を簡易な工程で形成することができる。
【００１５】
本発明の弾性表面波素子の製造方法では、前記導電性材料層および前記絶縁性材料層を同一のマスクを用いてエッチングして、前記櫛歯電極、前記反射器および前記絶縁保護膜を形成することが好ましい。
これにより、櫛歯電極、反射器および絶縁保護膜を簡易な工程で形成することができる。
【００１６】
本発明の弾性表面波素子の製造方法では、前記導電性材料層のエッチングおよび前記絶縁性材料層のエッチングを、同一のエッチング方法を用いて一括して行うことが好ましい。
これにより、製造工程の簡易化を図ることができる。
本発明の電子機器は、本発明の弾性表面波素子を備えることを特徴とする。
これにより、高い信頼性を有する電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の弾性表面波素子、弾性表面波素子の製造方法および電子機器の好適な実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の弾性表面波素子の第１実施形態を示す平面図、図２は、図１に示す弾性表面波素子の断面図、図３は、図１に示す弾性表面波素子における弾性表面波の反射の様子を示す模式図である。なお、以下の説明では、図２および図３中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１８】
各図に示す弾性表面波素子１は、トランスバーサル型構造の弾性表面波素子であり、少なくとも表面付近に圧電性を有する基板２と、基板２上に設けられた入力用のＩＤＴ３および出力用のＩＤＴ４と、各ＩＤＴ３、４の上面に設けられた絶縁保護膜５とを有している。
基板２は、基材層２１上に、下地層２２および圧電体層２３が順次積層されて構成されている。
【００１９】
基材層２１の構成材料としては、例えば、Ｓｉ、ＧａＳｉ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＳＴＣ、ＩｎＰのような各種半導体材料、各種ガラス材料、各種セラミックス材料、ポリイミド、ポリカーボネートのような各種樹脂材料等が挙げられる。
基材層２１の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．０５〜１ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜０．８ｍｍ程度であるのがより好ましい。
また、基材層２１は、単層で構成されたもののみならず、複数の層の積層体で構成されたものでもよく、この場合、各層は、前述したような材料を任意に組み合わせて用いることができる。
【００２０】
下地層２２は、圧電体層２３のＩＤＴ３、４と反対側の面に接触して設けられている。この下地層２２は、圧電体層２３において励振される弾性表面波の特性（条件）を設定（規定）する機能を有するものである。
この特性としては、例えば、発振周波数、振幅、伝搬速度等が挙げられる。
下地層２２を設け、その構成材料を適宜設定することにより、弾性表面波の特性を所望のものに設定することが可能となる。この下地層２２の構成材料としては、例えば、ダイヤモンド、シリコン、サファイヤ、ガラス、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウムのうちの少なくとも１種を主とするものが好ましく、特に、ダイヤモンド、サファイヤ、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主とするものが好適である。このような材料で下地層２２を構成することにより、無線ＬＡＮや光通信などの高速通信分野への適用を目的として要求される弾性表面波の高周波化に寄与することができる。
【００２１】
下地層２２の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１〜２０μｍ程度であるのが好ましく、３〜１０μｍ程度であるのがより好ましく、３〜５μｍ程度であるのがさらに好ましい。
また、下地層２２は、単層で構成されたもののみならず、目的とする弾性表面波の特性に応じて、複数の層の積層体で構成することもできる。なお、下地層２２は、必要に応じて設けられるものであり、省略することもできる。
【００２２】
圧電体層（ＩＤＴ３、４に最も近い層）２３は、弾性表面波の伝搬媒体として機能するものである。
この圧電体層２３の構成材料としては、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主とするものが好ましい。このような材料で圧電体層２３を構成することにより、高周波であり、かつ温度特性に優れた弾性表面波素子１が得られる。
【００２３】
また、圧電体層２３の厚さ（平均）は、特に限定されないが、例えば、０．０１〜５μｍ程度であるのが好ましく、０．１〜２μｍ程度であるのがより好ましい。
なお、基板２には、多層構成のものに代えて、単層構成の基板を使用することもできる。このような基板２は、前記圧電体層２３で挙げた材料の他、水晶で構成することができる。これらの中でも、基板２には、特に、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムのうちの少なくとも１種を主材料として構成された圧電体基板を用いるのが好ましい。このような基板２を用いることにより、特性に優れる弾性表面波素子１を、低コストで作製することができる。
【００２４】
ＩＤＴ（入力側電極）３は、圧電体層２３に電圧を印加して、圧電体層２３に弾性表面波を励振させる機能を有するものであり、一方、ＩＤＴ（出力側電極）４は、圧電体層２３を伝搬する弾性表面波を検出し、弾性表面波を電気信号に変換して外部に出力する機能を有するものである。
したがって、ＩＤＴ３に駆動電圧が入力されると、圧電体層２３において弾性表面波が励振され、フィルタリング機能による特定の周波数帯域の電気信号が、ＩＤＴ４から出力される。
【００２５】
各ＩＤＴ３、４は、それぞれ、電極指３１、４１を有する櫛歯形状をなす一対の櫛歯電極で構成されており、櫛歯電極の電極指３１、４１の幅、間隔、厚さ等を調整することにより、弾性表面波の発振周波数の特性を所望のものに設定することができる。
各ＩＤＴ３、４の構成材料としては、それぞれ、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｙ、Ｐｂ、Ｓｃまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２６】
絶縁保護膜５は、ＩＤＴ３、４表面に異物が付着するのを防止し、異物を介した電極指３１、４１間のショートを防ぐものである。
この絶縁保護膜５は、ＩＤＴ（櫛歯電極）３、４の上面に、これらとほぼ等しいパターンで形成されている。本実施形態では、絶縁保護膜５は、ＩＤＴ３、４の形状とほぼ等しい形状となるよう形成されている。
このような構成により、図３に示すように、弾性表面波６が伝搬する経路上で、絶縁保護膜５から基板２への材質変化が無くなり、この経路上での材質変化は、実質的に電極指３１、４１から基板２への変化のみとなる。したがって、材質変化に起因した弾性表面波６の反射およびこの反射によるエネルギー損失が抑えられ、高い入出力効率が得られるようになる。
【００２７】
特に、図示の構成のように、絶縁保護膜５がＩＤＴ３、４の側面に存在しないことにより、前記効果がより向上する。
また、この場合、ＩＤＴ３、４の側面に絶縁保護膜５が形成されていないが、異物による電極指３１、４１間のショートは、主に異物が電極指３１、４１の上面に付着することによって生じるので、側面に絶縁保護膜が形成されていなくとも、ＩＤＴ３、４の上面に絶縁保護膜５が存在することにより、電極指３１、４１間のショートを好適に防止することができる。
【００２８】
この絶縁保護膜５の構成材料は、絶縁性を有するとともに膜形成が可能なものであれば、特に限定されず、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、五酸化タンタル、酸化モリブデン等が挙げられるが、これらの中でも、特に、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウムのうちの少なくとも１種を主材料とするものが好ましい。かかる材料で絶縁保護膜５を構成することにより、絶縁保護膜５を容易に形成することができるとともに、絶縁保護膜５を絶縁性に優れるものとすることもできる。
【００２９】
このような絶縁保護膜５の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、３０〜３００ｎｍ程度であるのがより好ましい。絶縁保護膜５の厚さを前記範囲とすることにより、質量の増大に伴う弾性表面波の発信周波数の低下を防止または抑制しつつ、十分な絶縁性が発揮される。
以上のような弾性表面波素子１は、次のようにして製造することができる。
図４は、図１および図２に示す弾性表面波素子の製造方法を説明するための図（断面図）である。
【００３０】
［１］  下地層形成工程
まず、図４（ａ）に示すように、基材層２１上に下地層２２を形成する。
下地層２２の形成には、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射、シート状部材の接合等を用いることができる。
【００３１】
［２］  圧電体層形成工程
次に、図４（ｂ）に示すように、下地層２２上に圧電体層２３を形成する。
圧電体層２３の形成は、前記工程［１］と同様にして行うことができる。
［３］  導電性材料層および絶縁性材料層形成工程
次に、図４（ｃ）に示すように、圧電体層２３上に、導電性材料層７および絶縁性材料層８を順次形成する。
【００３２】
この導電性材料層７の形成には、例えば、ディッピング法、印刷法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射、金属箔の接合等を用いることができる。
また、絶縁性材料層８の形成は、前記工程［１］と同様にして行うことができるが、特に、プラズマＣＶＤを用いて行うのが好ましい。プラズマＣＶＤによれば、絶縁性材料層８を、比較的容易、高速かつ高精度で形成することができる。
【００３３】
［４］  ＩＤＴおよび絶縁保護膜形成工程
次に、図４（ｄ）に示すように、絶縁性材料層８上に、ＩＤＴ３、４に対応する形状のマスク９を形成し、このマスク９を用いてエッチングを施すことにより、図１、２に示すようなＩＤＴ３、４および絶縁保護膜５を得る。
このように、同一のマスク９を用いて、ＩＤＴ３、４および絶縁保護膜５を形成することにより、これらの製造工程の簡略化を図ることができるとともに、ＩＤＴ３、４の上面により正確に絶縁保護膜５を形成することができる。
なお、マスクの形成には、フォトリソグラフィ法を用いるのが好ましい。これにより、ＩＤＴ３、４を微細な形状で形成することができる。
【００３４】
また、エッチングには、例えば、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）、プラズマエッチング、ビームエッチング、光アシストエッチングのようなドライエッチングもしくはウェットエッチング等を用いることができるが、これらの中でも、特に、リアクティブイオンエッチングを用いるのが好ましい。これにより、導電性材料層７および絶縁性材料層８の不要部分を容易かつ確実に除去することができる。
【００３５】
ここで、導電性材料層７と絶縁性材料層８のエッチングは、異なるエッチング方法で行ってもよいが、同一のエッチング方法で行うのが好ましい。導電性材料層７と絶縁性材料層８とで同一のエッチング方法を用い、一括してエッチングを行うことにより、別々のエッチング方法を用いるのに比べて製造工程の簡易化を図ることができる。
以上のような工程を経て、図４（ｆ）に示すように、本発明の弾性表面波素子１が製造される。この弾性表面波素子１の電気的特性は、例えば、ネットワークアナライザ等を用いることにより確認することができる。
このような弾性表面波素子１は、弾性表面波の反射によって生じるエネルギー損失が抑えられ、高い入出力効率を得ることができる。
なお、ＩＤＴ３、４の上面に設けられる絶縁保護膜の構成材料は、同一であっても、異なっていてもよい。
【００３６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の弾性表面波素子の第２実施形態について説明する。
図５は、本発明の弾性表面波素子の第２実施形態を示す平面図、図６は、図５に示す弾性表面波素子の断面図である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第２実施形態の弾性表面波素子について説明するが、前記第１実施形態の弾性表面波素子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００３７】
第２実施形態の弾性表面波素子１１は、基板１２と、基板１２上に設けられた入力用のＩＤＴ１３および出力用のＩＤＴ１４と、ＩＤＴ１３、１４の両側部に配置された一対の反射器１５、１６と、ＩＤＴ１３、１４および反射器１５、１６のそれぞれの上面に形成された絶縁保護膜１７とを有している。
基板１２を構成する基材層１２１、下地層１２２、圧電体層１２３およびＩＤＴ１３、１４、絶縁保護膜１７の構成材料としては、第１実施形態において例示したものと同様のものが挙げられ、反射器１５、１６の構成材料としては、ＩＤＴ１３、１４で使用される構成材料と同様のものを使用することができる。
【００３８】
ＩＤＴ（入力側電極）１３は、圧電体層１２３に電圧を印加して、圧電体層１２３に弾性表面波を励振させる機能を有するものであり、一方、ＩＤＴ（出力側電極）１４は、圧電体層１２３を伝搬する弾性表面波を検出し、弾性表面波を電気信号に変換して外部に出力する機能を有するものである。
また、各反射器１５、１６は、圧電体層１２３に伝搬する弾性表面波を反射して、反射器１５と反射器１６との間に封じ込める機能を有する。
【００３９】
したがって、ＩＤＴ１３に駆動電圧が入力されると、圧電体層１２３において弾性表面波が励振され、共振による特定周波数の電気信号がＩＤＴ１４より出力される。
【００４０】
各ＩＤＴ１３、１４は、それぞれ、電極指１３１、１４１を有する櫛歯形状をなしており、櫛歯電極の電極指１３１、１４１の幅、間隔、厚さ等を調整することにより、弾性表面波の発振周波数の特性を所望のものに設定することができる。
各反射器１５、１６は、それぞれ、すだれ形状をなしており、弾性表面波を効率よく反射し得るように構成されている。
【００４１】
絶縁保護膜１７は、ＩＤＴ１３、１４および反射器１５、１６表面を異物の付着から保護し、異物を介した電極指間のショートを防止するものである。
この絶縁保護膜１７は、ＩＤＴ１３、１４および反射器１５、１６の上面に、これらとほぼ等しいパターンで形成されている。本実施形態では、絶縁保護膜１７は、ＩＤＴ１３、１４および反射器１５、１６の形状とほぼ等しい形状となるよう形成されている。
このような構成により、弾性表面波が伝搬する経路上で、絶縁保護膜１７から基板１２への材質変化が無くなり、この経路上での材質変化は、実質的に電極指１３１、１４１および反射器１５、１６から基板１２への変化のみとなる。したがって、材質変化に起因した弾性表面波の反射およびこの反射によるエネルギー損失が抑えられ、高い入出力効率が得られるようになる。
【００４２】
特に、図示の構成のように、絶縁保護膜１７がＩＤＴ１３、１４および反射器１５、１６の側面に存在しないことにより、前記効果がより向上する。
また、この場合、ＩＤＴ１３、１４および反射器１５、１６の側面に絶縁保護膜が形成されていないが、異物による電極指１３１、１４１間のショートは、主に異物がＩＤＴ１３、１４の上面に付着することによって生じるので、側面に絶縁保護膜が形成されていなくとも、ＩＤＴ１３、１４の上面に絶縁保護膜１７が存在することにより、電極指１３１、１４１間のショートを好適に防止することができる。
【００４３】
このような弾性表面波素子１１は、前記工程［４］において、ＩＤＴに対応する形状のマスクの代わりに、図７に示すように、ＩＤＴ１３、１４および反射器１５、１６に対応する形状のマスク２０を絶縁性材料層１９上に形成することにより、前記第１実施形態と同様にして製造することができる。
このようなマスク２０を用い、導電性材料層１８と絶縁性材料層１９とを一括してエッチングすることにより、各層を別々にエッチングするのに比べて、弾性表面波素子１１の製造工程の簡略化を図ることができる。
【００４４】
なお、ＩＤＴ１３、１４の上面および反射器１５、１６の上面に設けられる絶縁保護膜の構成材料は、全てが同一であっても、これらのうちの少なくとも１つが異なっていてもよい。
上述したような弾性表面波素子１、１１は、各種の電子機器に適用することができ、得られる電子機器は、信頼性の高いものとなる。
【００４５】
以下、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器について、図８〜図１０に示す実施形態に基づき、詳細に説明する。
図８は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、アンテナ１１０１やキーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
【００４６】
このようなパーソナルコンピュータ１１００には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する弾性表面波素子１（または１１）が内蔵されている。
図９は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、アンテナ１２０１、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６を備え、操作ボタン１２０２と受話口１２０４との間には、表示部が配置されている。
このような携帯電話機１２００には、フィルター、共振器等として機能する弾性表面波素子１（または１１）が内蔵されている。
【００４７】
図１０は、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
【００４８】
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
また、ケース１３０２の正面側（図中裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
【００４９】
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、メモリ１３０８に転送・格納される。
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリ１３０８に格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
【００５０】
このようなディジタルスチルカメラ１３００には、フィルター、共振器等として機能する弾性表面波素子１（または１１）が内蔵されている。
なお、本発明の弾性表面波素子を備える電子機器は、図８のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図９の携帯電話機、図１０のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置（例えばインクジェットプリンタ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ等に適用することができる。
【００５１】
以上、本発明の弾性表面波素子、弾性表面波素子の製造方法および電子機器について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明では、前記第１および第２実施形態の構成のうちの任意の２以上を組み合わせることもできる。
また、本発明の弾性表面波素子には、温度特性を改善させる機能を有する温度補償膜が設けられていてもよい。
【００５２】
さらに、本発明の弾性表面波素子を構成する各層の間には、任意の目的の中間層が設けられていてもよい。
また、本発明の弾性表面波素子には、各種機能を有する半導体素子が複合化されていてもよい。
また、本発明の弾性表面波素子の製造方法では、所定形状の貫通穴を有するマスクを用いて、この貫通穴内に櫛歯電極と絶縁保護膜とを順次形成するようにしてもよい。
【実施例】
【００５３】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
（実施例１）
まず、圧電体基板として、水晶基板を用意した。
次に、水晶基板上に、真空蒸着法によりアルミニウムを被着させ、導電性材料層（平均厚さ：４０ｎｍ）を形成した。
【００５４】
次に、この導電性材料層上に、プラズマＣＶＤ法により、ＳｉＯ２を被着させ、絶縁性材料層（平均厚さ：４０ｎｍ）を形成した。
次に、絶縁性材料層上に、フォトリソグラフィ法により、図１に示すＩＤＴの形状に対応するマスクを形成した。
次に、このマスクを用いて、導電性材料層および絶縁性材料層に対して、ＲＩＥによりエッチングを施した。これにより、ＩＤＴおよび絶縁保護膜を一括して形成し、図１に示す弾性表面波素子を得た。
なお、ＲＩＥによるエッチングに際して、反応性ガスは、導電性材料層に対してはＢＣｌ３およびＣｌ２を主成分とするものを用い、絶縁性材料層に対してはＣＦ４を主成分とするものを用いた。
【００５５】
（実施例２）
まず、前記実施例１と同様にして、水晶基板（圧電体基板）上に、導電性材料層および絶縁性材料層を形成した。
次に、絶縁性材料層上に、フォトリソグラフィ法により、図５に示すＩＤＴおよび反射器の形状に対応するマスクを形成した。
次に、このマスクを用いて、前記実施例１と同様にしてエッチングを施すことにより、ＩＤＴ、反射器および絶縁保護膜を形成し、図５に示す弾性表面波素子を作製した。
【００５６】
（実施例３）
まず、基材層として、Ｓｉ単結晶板を用意した。
次に、Ｓｉ単結晶板上に、気相合成法により、平均厚さ：３μｍのダイヤモンド層（下地層）を形成した。
次に、ダイヤモンド層上に、プラズマＣＶＤ法により、平均厚さ：２μｍの酸化亜鉛層（圧電体層）を形成した。
このような基板を用いて、前記実施例１と同様にして、弾性表面波素子を作製した。
【００５７】
（実施例４）
前記実施例３と同様の基板を用いて、前記実施例２と同様にして、弾性表面波素子を作製した。
（比較例１〜４）
まず、絶縁性材料層の形成を省略し、前記実施例１〜４と同様にして、基板上にＩＤＴ、またはＩＤＴおよび反射器を形成した。
次に、得られたＩＤＴ、またはＩＤＴおよび反射器を覆うように、基板上に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ２を被着させ、絶縁保護膜を形成した。これにより、弾性表面波素子を得た。
【００５８】
[評価]
各実施例および各比較例で作製した弾性表面波素子について、ネットワークアナライザを用いて電気特性を測定し、入力（投入）電力に対する出力電力の損失（エネルギー損失）を調べた。なお、入力電力は１０Ｗとした。また、エネルギー損失は、１０ｌｏｇ１０（出力）／（入力）で求められるものである。
この結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2005065050.tif 000003
【００６０】
表１に示すように、各実施例で作製した弾性表面波素子は、いずれも、対応する比較例の弾性表面波素子に比べて、入力に対する出力の損失率が小さく抑えられている。
このことから、絶縁保護膜をＩＤＴ、反射器の上面にのみ設けるようにし、側面を露出させることにより、エネルギー損失が抑えられることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の弾性表面波素子の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示す弾性表面波素子の断面図である。
【図３】図１に示す弾性表面波素子における弾性表面波の反射の様子を示す模式図である。
【図４】本発明の弾性表面波素子の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の弾性表面波素子の第２実施形態を示す平面図である。
【図６】図５に示す弾性表面波素子の断面図である。
【図７】本発明の弾性表面波素子の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（ノート型パーソナルコンピュータ）である。
【図９】本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（携帯電話機）である。
【図１０】本発明の弾性表面波素子を備える電子機器（ディジタルスチルカメラ）である。
【図１１】弾性表面波素子において弾性表面波が伝搬する様子を示す模式図である。
【図１２】従来の弾性表面波素子における弾性表面波の反射の様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、１１‥‥弾性表面波素子  ２‥‥基板  ２１基材層  ２２‥‥下地層  ２３‥‥圧電体層  ３‥‥ＩＤＴ（入力側電極）  ３１‥‥電極指  ４‥‥ＩＤＴ（出力側電極）  ４１‥‥電極指  ５‥‥絶縁保護膜  ６‥‥弾性表面波  ７‥‥導電性材料層  ８‥‥絶縁性材料層  ９‥‥マスク  １２‥‥基板  １２１‥‥基材層  １２２‥‥下地層  １２３‥‥圧電体層  １３‥‥ＩＤＴ（入力側電極）  １３１‥‥電極指  １４‥‥ＩＤＴ（出力側電極）  １４１‥‥電極指  １５、１６‥‥反射器  １７‥‥絶縁保護膜  １８‥‥導電性材料層  １９‥‥絶縁性材料層  ２０‥‥マスク  １１００‥‥パーソナルコンピュータ  １１０１‥‥アンテナ  １１０２‥‥キーボード  １１０４‥‥本体部  １１０６‥‥表示ユニット  １２００‥‥携帯電話機  １２０１‥‥アンテナ  １２０２‥‥操作ボタン  １２０４‥‥受話口  １２０６‥‥送話口  １３００‥‥ディジタルスチルカメラ  １３０２‥‥ケース（ボディー）  １３０４‥‥受光ユニット  １３０６‥‥シャッタボタン  １３０８‥‥メモリ  １３１２‥‥ビデオ信号出力端子  １３１４‥‥データ通信用の入出力端子  １４３０‥‥テレビモニタ  １４４０‥‥パーソナルコンピュータ  １１０‥‥弾性表面波  １２０‥‥電極指  １３０‥‥圧電体  １４０‥‥絶縁保護膜
【図１】
2005065050.tif 000004
【図２】
2005065050.tif 000005
【図３】
2005065050.tif 000006
【図４】
2005065050.tif 000007
【図５】
2005065050.tif 000008
【図６】
2005065050.tif 000009
【図７】
2005065050.tif 000010
【図８】
2005065050.tif 000011
【図９】
2005065050.tif 000012
【図１０】
2005065050.tif 000013
【図１１】
2005065050.tif 000014
【図１２】
2005065050.tif 000015