(57)【要約】【課題】  温度特性及び共振器特性に優れた弾性表面波素子を提供する。【解決手段】  圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上は、絶縁性薄膜２０を介して絶縁層２１によって覆われている。圧電性基板１２はＬｉＴａＯ3で形成され、絶縁性薄膜２０及び絶縁層２１は酸化ケイ素によって形成されている。さらに、絶縁層２１の上面を意図的に平坦面にすることにより弾性表面波の伝播効率の低下を抑えることができ共振器の挿入損失の増加を低減することができる。また、絶縁層２１の上面２１ａが平坦面であると、弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動を小さくすることができる。【選択図】図２
2005176152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性基板と、前記圧電性基板上に薄膜形成されたくし歯状電極部を有する弾性表面波素子において、
前記圧電性基板の上が、前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料からなる絶縁層によって覆われており、前記絶縁層の上面が平坦面であることを特徴とする弾性表面波素子。
【請求項２】
前記くし歯状電極部の上が前記絶縁層によって覆われており、前記絶縁層の上面が平坦面であることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波素子。
【請求項３】
前記くし歯状電極部の膜厚をＴ、前記圧電性基板の上面から前記絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値と最小値の差をｈとしたとき、以下に示す（数１）で示される前記絶縁層の上面の平坦化率Ｓ（％）が５０％以上である請求項１または２記載の弾性表面波素子。
【数１】
2005176152.tif 000006
【請求項４】
前記絶縁層は均一の密度の薄膜である請求項１ないし３のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【請求項５】
前記圧電性基板の表面を伝播する表面波の波長をλ、前記圧電性基板の上面から前記絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値をＨとしたとき、前記絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λが０＜Ｈ／λ＜０．５の範囲である請求項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】
前記圧電性基板の表面を伝播する表面波の波長をλとしたとき、前記くし歯状電極部及び前記圧電性基板と前記絶縁層の間にスパッタ法によって形成された絶縁性薄膜が存在しており、前記絶縁性薄膜の膜厚をｔ１としたとき前記絶縁性薄膜の規格化膜厚ｔ１／λが０＜ｔ１／λ＜０．１の範囲である請求項５に記載の弾性表面波素子。
【請求項７】
前記圧電性基板はＬｉＴａＯ3基板であり、前記絶縁性材料は酸化ケイ素または窒化アルミニウムである請求項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】
以下の工程を有することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法、
（ａ）  圧電性基板上に、導電性材料を用いてくし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｂ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を塗布して絶縁層を形成し、前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
【請求項９】
以下の工程を有することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法、
（ｃ）  圧電性基板上に、導電性材料を用いて、くし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｄ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を塗布して絶縁層を形成する工程と、
（ｅ）前記絶縁層の上面を研磨またはエッチングし前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
【請求項１０】
前記（ｂ）工程または前記（ｄ）工程の後、
（ｆ）前記絶縁層を熱処理する工程を有する請求項８または９に記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１１】
前記圧電性基板をＬｉＴａＯ3を用いて形成し、前記絶縁性材料としてシリコン化合物を用いて前記絶縁層を酸化ケイ素を主成分とするものにする請求項８ないし１０のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１２】
以下の工程を有することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法、
（ｇ）  圧電性基板上に、導電性材料を用いてくし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｈ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を用いて、バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法によって絶縁層を形成し、前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
【請求項１３】
前記圧電性基板をＬｉＴａＯ3を用いて形成し、前記絶縁性材料として酸化ケイ素または窒化アルミニウムを用いる請求項１２に記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１４】
前記（ａ）工程と（ｂ）工程の間、前記（ｃ）工程と（ｄ）工程の間、前記（ｇ）工程と（ｈ）工程の間に、
（ｉ）前記くし歯状電極部及び前記圧電性基板の上に、規格化膜厚ｔ１／λが０＜ｔ１／λ＜０．１の範囲である絶縁性薄膜をスパッタ法によって形成する工程を有する請求項８ないし１３のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法、
ただし前記λは前記圧電性基板の表面を伝播する表面波の波長であり、前記ｔ１は前記絶縁性薄膜の膜厚である。
【請求項１５】
以下の工程を有することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法、
（ｊ）圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を用いて上面が平坦面である絶縁層を形成する工程と、
（ｋ）前記絶縁層の表面にくし歯状電極部の形状の凹部をパターン形成する工程と、
（ｌ）前記凹部内にくし歯状電極部を形成する工程。
【請求項１６】
前記（ｌ）工程の後に、
（ｍ）前記絶縁層及び前記くし歯状電極部の上に、さらに前記絶縁性材料を用いて絶縁層を成膜し、この絶縁層の上面を平坦面とする工程を有する請求項１５に記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１７】
前記（ｂ）工程、（ｄ）工程、（ｈ）工程、（ｊ）工程または（ｍ）工程において、
前記絶縁層を均一の密度の薄膜として成膜する請求項８ないし１６のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
【請求項１８】
以下の工程を有することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法、
（ｎ）  圧電性基板上に、導電性材料を用いてくし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｏ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を用いて、スパッタ法またはＣＶＤ法によって絶縁層を形成する工程と、
（ｐ）前記絶縁層の上面を研磨またはエッチングし前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
【請求項１９】
前記（ｂ）工程、（ｅ）工程、（ｈ）工程、（ｊ）工程、（ｍ）工程または（ｐ）工程において、
前記くし歯状電極部の膜厚をＴ、前記圧電性基板の上面から前記絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値と最小値の差をｈとしたとき、
以下に示す（数２）で示される前記絶縁層の上面の平坦化率Ｓ（％）を５０％以上にする請求項８ないし１８のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
【数２】
2005176152.tif 000007
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波帯域における温度特性を向上させることのできる弾性表面波素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性表面波素子は機械的振動エネルギーが固体表面付近にのみ集中して伝搬する弾性表面波を利用した電子部品であり、フィルタ、共振器またはデュプレクサなどを構成するために用いられる。
【０００３】
近年、携帯電話などの移動体通信端末の小型化及び軽量化が急速に進んでおり、これらの移動体通信端末に実装される電子部品の小型化が要求されている。
【０００４】
弾性表面波素子は、圧電性基板の表面上に、導電性で比重の小さい材料からなる一対のくし歯状電極（ＩＤＴ（インタディジタルトランスデューサ）電極）を対向させ、それぞれのくし歯部を互い違いに並べる構成を有している。このような単純な構造を有する弾性表面波素子は移動体通信端末に実装されるフィルタ、共振器またはデュプレクサを小型化するために非常に適した素子である。
【０００５】
弾性表面波素子を共振器として用いるときには、素子の温度が変化したときの直列共振周波数及び並列共振周波数の変動が小さいことが重要である。
【０００６】
特許文献１、２にはくし歯状電極と圧電性基板の上を酸化ケイ素膜で覆うことにより、素子温度が変化したときの直列共振周波数及び並列共振周波数の変動を小さくすることができることが示されている。
【特許文献１】特開平７−１５２７４号公報（第１図）
【特許文献２】特開平８−２６５０８８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１、２に開示された弾性表面波素子及びその製造方法は以下に示す問題を有していた。
【０００８】
特許文献１、２に開示された弾性表面波素子はいずれもその表面を覆うＳｉＯ2膜をスパッタ法を用いて成膜している。特許文献１の図１、特許文献２の図１にはＳｉＯ2膜の上面が直線でしめされ、ＳｉＯ2膜の上面が平坦化面となっているようにみえる。しかし、これらの図面はあくまでも模式図であって、実際に形成された弾性表面波素子の表面構造を反映しているものではない。
【０００９】
ここで図２７及び図２８を用いて、表面が絶縁性材料で覆われた従来の弾性表面波素子の断面構造を説明する。図２７は圧電性基板１の上にくし歯状電極２をスパッタ膜をエッチングして形成した状態の断面図である。圧電性基板１は例えばＬｉＴａＯ3で、くし歯状電極２は例えばＣｕを用いて形成される。
【００１０】
くし歯状電極２の形成後、スパッタ法を用いてＳｉＯ2膜３を成膜する。すると、特許文献１、２に記載された図面とは異なり、実際には図２８に示されるようにＳｉＯ2膜３の表面にはくし歯状電極２の上に凸部３ａと各くし歯状電極２の間の上に凹部３ｂが生成することになる。
【００１１】
このように、ＳｉＯ2膜３の表面に凸部３ａと凹部３ｂが形成されると、矢印方向に伝播する弾性表面波の伝播効率が低下して共振器のエネルギー損失が大きくなるという問題が生じていた。また、ＳｉＯ2膜３をＲＦスパッタ法を用いて成膜すると、ＳｉＯ2膜３の内部、特にくし歯状電極２の周辺にひび割れ３ｃや空隙が形成され、これによっても弾性表面波の伝播効率が低下して共振器のエネルギー損失が大きくなる。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、温度特性を向上させつつ共振器特性を高く維持できる弾性表面波素子及びその製造方法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】
【００１３】
本発明は、圧電性基板と、前記圧電性基板上に薄膜形成されたくし歯状電極部を有する弾性表面波素子において、
前記圧電性基板の上が、前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料からなる絶縁層によって覆われており、前記絶縁層の上面が平坦面であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明では、前記圧電性基板の上を前記絶縁層によって覆って素子温度が変化したときの直列共振周波数及び並列共振周波数の変動を小さくするだけでなく、この絶縁層の上面を平坦面にしている。
【００１５】
前記絶縁層の上面を平坦面にすると弾性表面波の伝播効率の低下を抑えることができ共振器の挿入損失の増加を低減することができる。また、前記絶縁層の上面が平坦面であると、前記絶縁層の上面に大きな段差を有する凹凸が形成されるものに比べて弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動を小さくすることができる。
【００１６】
本発明では、前記くし歯状電極部の上も前記絶縁層によって覆われ、前記絶縁層の上面が平坦面であることが好ましい。
【００１７】
また、前記くし歯状電極部の膜厚をＴ、前記圧電性基板の上面から前記絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値と最小値の差をｈとしたとき、
以下に示す（数３）で示される前記絶縁層の上面の平坦化率Ｓ（％）が５０％以上であることが好ましい。
【００１８】
【数３】
2005176152.tif 000003
【００１９】
また、本発明では、前記絶縁層は均一の密度の薄膜であることが好ましい。なお、本発明において、「前記絶縁層が均一の密度である」とは、前記絶縁層の内部、特にくし歯状電極部の周辺に空隙やヒビ割れがなく全ての領域に絶縁性材料が存在していることをいう。
【００２０】
また、前記圧電性基板の表面を伝播する表面波の波長をλ、前記圧電性基板の上面から前記絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値をＨとしたとき、前記絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λが０＜Ｈ／λ＜０．５の範囲であることが好ましい。
【００２１】
特に前記絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λが０．０６以上であると弾性表面波素子の温度変化１℃当りの反共振周波数の変動の絶対値を３０ｐｐｍ／℃以下にできる。また、前記絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λが０．０８以下であると弾性表面波素子の反共振周波数での反射係数Ｓ11を０．９以上にできる。
【００２２】
さらに、前記圧電性基板の表面を伝播する表面波の波長をλとしたとき、前記くし歯状電極部及び前記圧電性基板と前記絶縁層の間にスパッタ法によって形成された絶縁性薄膜が存在しており、前記絶縁性薄膜の膜厚をｔ１としたとき前記絶縁性薄膜の規格化膜厚ｔ１／λが０＜ｔ１／λ＜０．１の範囲であることが好ましい。前記絶縁性薄膜が形成されるとくし歯状電極部の劣化を抑えること、及び、前記絶縁層の密着性を向上させることができる。
【００２３】
温度−弾性定数変化特性が逆方向の圧電性基板と絶縁性材料の組み合わせの例は、前記圧電性基板が例えばＬｉＴａＯ3基板であり、前記絶縁性材料が例えば酸化ケイ素または窒化アルミニウムである。
【００２４】
また、本発明の第１の弾性表面波素子の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ａ）  圧電性基板上に、導電性材料を用いて、くし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｂ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を塗布して絶縁層を形成し、前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
【００２５】
本発明では、前記絶縁層の上面を平坦面とするために、前記圧電性基板の上に絶縁性材料を塗布するという方法（スピンコート法）を用いる。従来は、圧電性基板を覆う絶縁層の上面を意図的に平坦面にするという発想がなかったため絶縁層を成膜するときにはＲＦスパッタ法を用いていた。その結果、実際に形成された絶縁層の表面には大きな段差のある凹凸が形成され、弾性表面波素子の挿入損失が大きくなっていた。
【００２６】
本発明を用いると前記絶縁層の上面を確実に平坦面にすることができるので弾性表面波の伝播効率の低下を抑えることができ弾性表面波素子の挿入損失の増加を低減することができる。また、前記絶縁層の上面が平坦面であると、前記絶縁層の上面に大きな段差を有する凹凸が形成されるものに比べて弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動を小さくすることができる。
【００２７】
または本発明の弾性表面波素子の第２の製造方法は以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ｃ）  圧電性基板上に、導電性材料を用いて、くし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｄ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を塗布して絶縁層を形成する工程と、
（ｅ）前記絶縁層の上面を研磨またはエッチングし前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
【００２８】
なお、前記（ｂ）工程または前記（ｄ）工程の後に、
（ｆ）前記絶縁層を熱処理する工程を有することが好ましい。
【００２９】
本発明では、前記圧電性基板を例えばＬｉＴａＯ3を用いて形成し、前記絶縁性材料としてシリコン化合物を用いて前記絶縁層を酸化ケイ素を主成分とするものにすることができる。
【００３０】
あるいは、本発明の第３の弾性表面波素子の製造方法は以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ｇ）  圧電性基板上に、導電性材料を用いてくし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｈ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を用いて、バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法によって絶縁層を形成し、前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法によって絶縁層を形成するこの発明では前記圧電性基板をＬｉＴａＯ3を用いて形成し、前記絶縁性材料として酸化ケイ素または窒化アルミニウムを用いることができる。
【００３１】
なお、前記（ａ）工程と（ｂ）工程の間、前記（ｃ）工程と（ｄ）工程の間、前記（ｇ）工程と（ｈ）工程の間に、
（ｉ）前記くし歯状電極部及び前記圧電性基板の上に、規格化膜厚ｔ１／λが０＜ｔ１／λ＜０．１の範囲である絶縁性薄膜をスパッタ法によって形成する工程を有するとくし歯状電極部の劣化を抑えること、及び、前記絶縁層の密着性を向上させることができる。ただし前記λは前記圧電性基板の表面を伝播する表面波の波長であり、前記ｔ１は前記絶縁性薄膜の膜厚である。
【００３２】
あるいは本発明の弾性表面波素子の製造方法は、以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ｊ）圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を用いて上面が平坦面である絶縁層を形成する工程と、
（ｋ）前記絶縁層の表面にくし歯状電極部の形状の凹部をパターン形成する工程と、
（ｌ）前記凹部内にくし歯状電極部を形成する工程。
【００３３】
なお、前記（ｌ）工程の後に、
（ｍ）前記絶縁層及び前記くし歯状電極部の上に、さらに前記絶縁性材料を用いて絶縁層を成膜し、この絶縁層の上面を平坦面とする工程を有することが好ましい。
【００３４】
本発明では前記（ｂ）工程、（ｄ）工程、（ｈ）工程、（ｊ）工程または（ｍ）工程において、前記絶縁層を均一の密度の薄膜として成膜することができる。本発明において、「前記絶縁層が均一の密度である」とは、前記絶縁層の内部、特にくし歯状電極部の周辺に空隙やヒビ割れがなく全ての領域に絶縁性材料が存在していることをいう。
【００３５】
あるいは、本発明の弾性表面波素子の第４の製造方法は以下の工程を有することを特徴とするものである。
（ｎ）圧電性基板上に、導電性材料を用いてくし歯状電極部をパターン形成する工程と、
（ｏ）前記圧電性基板の上に前記圧電性基板の温度−弾性定数変化特性と逆方向の温度−弾性定数変化特性を持つ絶縁性材料を用いて、スパッタ法またはＣＶＤ法によって絶縁層を形成する工程と、
（ｐ）前記絶縁層の上面を研磨またはエッチングし前記絶縁層の上面を平坦面とする工程。
【００３６】
本発明の弾性表面波素子の製造方法では、前記（ｂ）工程、（ｅ）工程、（ｈ）工程、（ｊ）工程、（ｍ）工程または（ｐ）工程において、
前記くし歯状電極部の膜厚をＴ、前記圧電性基板の上面から前記絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値と最小値の差をｈとしたとき、
以下に示す（数４）で示される前記絶縁層の上面の平坦化率Ｓ（％）を５０％以上にすることができる。
【００３７】
【数４】
2005176152.tif 000004
【発明の効果】
【００３８】
本発明では、前記圧電性基板の上を前記絶縁層によって覆って弾性表面波素子の温度特性を改善するだけでなく、この絶縁層の上面を平坦面にすることにより、弾性表面波の伝播効率の低下を抑えることができ共振器の挿入損失の増加を低減することができる。また、前記絶縁層の上面が平坦面であると、前記絶縁層の上面に大きな段差を有する凹凸が形成されるものに比べて弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動を小さくすることができる。
【００３９】
また、本発明では前記絶縁層の上面を平坦面とするために、前記圧電性基板の上に絶縁性材料を塗布するという方法（スピンコート法）、バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法を用いることができる。
【００４０】
あるいは、絶縁層の形成後、前記絶縁層の上面を研磨またはエッチングし前記絶縁層の上面を平坦面とすることができる。
【００４１】
または、上面が平坦面である絶縁層を成膜し、この絶縁層にくし歯状電極部を埋め込むという方法を用いることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態の弾性表面波素子を示す平面図である。
符号１１は弾性表面波素子を示しており、この弾性表面波素子は共振器としての機能を有している。
【００４３】
符号１２は、圧電性基板を示している。本実施の形態では、圧電性基板１２はＬｉＴａＯ3によって形成されている。圧電性基板１２上に、くし歯状電極部１３及びくし歯状電極部１４が形成されている。くし歯状電極部１３及びくし歯状電極部１４には、それぞれ図示Ｘ３方向と逆方向に延びるくし歯部１３ａ、及び図示Ｘ３方向に延びるくし歯部１４ａが形成されている。くし歯状電極部１３のくし歯部１３ａとくし歯状電極部１４のくし歯部１４ａは、所定の間隔をあけて図示Ｘ方向に互い違いに並べられている。
【００４４】
また、くし歯状電極部１３及びくし歯状電極部１４には、弾性表面波素子を外部の回路と接続するための接続電極部１５、１６が電気的に接続されている。
【００４５】
くし歯状電極部１３と接続電極部１５が電極部１７を構成し、くし歯状電極部１４と接続電極部１６が電極部１８を構成している。
【００４６】
図１に示される実施の形態では、くし歯状電極部１３のくし歯部１３ａとくし歯状電極部１４のくし歯部１４ａは同じ幅寸法Ｗ１を有しており、間隔幅Ｐ１も一定の値である。また、くし歯部１３ａとくし歯部１４ａはＬ１の長さ寸法で交差している。なお、幅寸法Ｗ１は０．１μｍ以上で１．５μｍ以下、間隔幅Ｐ１は０．１μｍ以上で１．５μｍ以下、長さ寸法Ｌ１は１６μｍ以上で１００μｍ以下である。
【００４７】
本実施の形態では、くし歯状電極部１３及びくし歯状電極部１４が、Ａｌ、またはＡｌ合金あるいはＣｕまたはＣｕ合金によって形成されている。なお、ここでいうＣｕ合金とは、例えば、Ｃｕ中に少量のＡｇ、Ｓｎ、Ｃを含有する合金である。添加元素であるＡｇ、Ｓｎ、Ｃの含有量は、Ｃｕ合金の比重が純粋なＣｕの比重とほとんど同じになる範囲であればよい。具体的には、Ｃｕ合金中の添加元素の質量％が０．５質量％以上１０．０質量％以下であれば、このＣｕ合金の比重は、純粋なＣｕの比重とほとんど同じになる。
【００４８】
さらに、くし歯状電極部１３及びくし歯状電極部１４の図示Ｘ方向と図示Ｘ方向の反対側に所定の距離をおいて、長方形状の電極（ストリップ）１９ａが図示Ｘ方向に複数並べられた反射器１９，１９が形成されている。図１では、反射器１９を構成する各電極の端部どうしは開放されている。ただし、反射器１９を構成する各電極の端部どうしは、短絡されていてもよい。
【００４９】
接続電極部１５、１６及び反射器１９，１９は、くし歯状電極部１３，１４と同じ材料で形成されてもよいし、Ａｕなど他の導電性材料によって形成されてもよい。
【００５０】
なお、実際には図２の断面図に示されるように、圧電性基板１２、くし歯状電極部１３，１４及び反射器１９，１９の上は、絶縁性薄膜２０及び絶縁層２１によって覆われている。接続電極部１５、１６は絶縁層２１によって覆われることなく露出している。
【００５１】
図１では圧電性基板１２の上に形成された電極部１７、１８及び反射器１９，１９の平面構造を明確に示すために絶縁性薄膜２０及び絶縁層２１の記載を省略している。
【００５２】
図２は、くし歯状電極部１３及びくし歯状電極部１４を、図１の２−２線から切断し矢印方向から見た縦断面図である。
【００５３】
圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上は、絶縁性薄膜２０を介して絶縁層２１によって覆われている。圧電性基板１２はＬｉＴａＯ3で形成され、絶縁性薄膜２０及び絶縁層２１は酸化ケイ素（ＳｉＯ2）によって形成されている。
【００５４】
なお、くし歯状電極部１３，１４の膜厚ｔは１００ｎｍから２００ｎｍであり、絶縁層２１の膜厚Ｈ（圧電性基板１２の上面１２ａから絶縁層２１の上面２１ａまでの厚さ寸法の最大値）は２００ｎｍから３００ｎｍである。
【００５５】
絶縁性薄膜２０はスパッタ法によって形成された膜厚２０ｎｍ〜４０ｎｍの薄膜であり、くし歯状電極部１３、１４の劣化を抑えること、及び、絶縁層２１の密着性を向上させるためのものである。
【００５６】
基板や絶縁層の温度−弾性定数変化特性とは、温度が変化したときの弾性定数変化の方向及び大きさのことをいう。例えば、ＬｉＴａＯ3は温度が上昇すると弾性定数が減少し、酸化ケイ素は温度が上昇すると弾性定数が増加する。このとき、ＬｉＴａＯ3と酸化ケイ素は温度−弾性定数変化特性が逆方向であるいう。
【００５７】
温度−弾性定数変化特性が逆方向であるＬｉＴａＯ3と酸化ケイ素を用いて圧電性基板１２及び絶縁層２１を形成すると、素子温度が変化したときの直列共振周波数及び並列共振周波数の変動を小さくすることができる。
【００５８】
また、ＬｉＴａＯ3と窒化アルミニウム（ＡｌＮ）も温度−弾性定数変化特性が逆方向になる組み合わせである。
【００５９】
さらに、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３，１４の上を絶縁層２１によって覆うだけでなく、この絶縁層２１の上面を意図的に平坦面にしている。
【００６０】
絶縁層２１の上面２１ａを平坦面にすると弾性表面波の伝播効率の低下を抑えることができ共振器の挿入損失の増加を低減することができる。また、絶縁層２１の上面２１ａが平坦面であると、絶縁層２１の上面２１ａに大きな段差を有する凹凸が形成されるものに比べて弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動を小さくすることができる。
【００６１】
このように絶縁層２１の上面２１ａを平坦面にすることは本発明の重要な特徴であるので上面２１ａを平坦面にする製法について後ほど詳しく説明する。
【００６２】
なお、図２には示していないが、本実施の形態では反射器１９，１９の上も絶縁性薄膜２０を介して絶縁層２１によって覆われており、絶縁層２１の上面２１ａは平坦面になっている。ただし、接続電極部１５、１６は絶縁層２１によって覆われることなく露出している。
【００６３】
また、本実施の形態では絶縁層２１は均一の密度の薄膜である。なお、「絶縁層２１が均一の密度である」とは、絶縁層２１の内部、特にくし歯状電極部の周辺に空隙やヒビ割れがなく全ての領域に絶縁性材料が存在していることをいう。この点については、後に弾性表面波素子の断面写真を参照して説明する。
【００６４】
また、弾性表面波の波長をλ、圧電性基板１２の上面１２ａから絶縁層２１の上面２１ａまでの厚さ寸法の最大値をＨとしたとき、絶縁層２１の規格化膜厚Ｈ／λが０＜Ｈ／λ＜０．５の範囲であることが好ましい。
【００６５】
特に前記絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λが０．０６以上であると弾性表面波素子の温度変化１℃当りの反共振周波数の変動の絶対値を３０ｐｐｍ／℃以下にできる。また、前記絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λが０．０８以下であると弾性表面波素子の反共振周波数での反射係数Ｓ11を０．９以上にできる。
【００６６】
反射係数Ｓ11は、弾性表面波共振器の信号入力電極と接地電極との間に信号を印加したときの入力波の反射を規定するパラメータであり、理想的な共振器の場合、反共振周波数において反射係数Ｓ11は１となる。これは、反共振周波数において、インピーダンスが無限大となり、共振器のＱが無限大であることを意味するので、反射係数Ｓ11が１に近づくほど特性の優れた共振器になる。
【００６７】
弾性表面波素子１１の接続電極部１５または接続電極部１６の一方を接地側とし、もう一方から高周波信号を入力すると、圧電性基板１２の表面に表面波が励起され、この表面波が図示Ｘ方向及び図示Ｘ方向と反平行方向に進行する。前記表面波は反射器１９，１９によって反射されて、くし歯状電極部１３，１４に戻って来る。弾性表面波素子１１は、共振周波数と反共振周波数を有しており、反共振周波数において最もインピーダンスが高くなる。
【００６８】
図３に結晶軸Ｘ，Ｙ，Ｚを有するＬｉＴａＯ3単結晶を、結晶軸Ｘの回りでＹ軸からＺ軸方向に回転角θだけ傾けた角度で切り出した状態を示す。このような圧電性基板をθ回転ＹカットＬｉＴａＯ3基板という。なお、角度θのことを回転切断角度またはカット角と言い表す。
【００６９】
本実施の形態のＬｉＴａＯ3からなる圧電性基板１２は、Ｘ軸を中心とするＹ軸からＺ軸方向への回転切断角度θ（カット角）が、３６°以上で５６°以下の回転ＹカットＬｉＴａＯ3基板である。
【００７０】
図１及び図２に示された弾性表面波素子の製造方法を説明する。圧電性基板１２とくし歯状電極部１３，１４の上を絶縁層２１で覆い、絶縁層２１の上面を平坦面にする製造方法は複数ある。
【００７１】
図４から図６は、図１及び図２に示された弾性表面波素子の製造方法の実施の形態を示す工程図であり、各工程にある弾性表面波素子を図２と同様の方向から見た断面図である。
【００７２】
ＬｉＴａＯ3からなる圧電性基板上に、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕなどの導電性材料を用いてくし歯状電極部１３、及びくし歯状電極部１４、接続電極部（図４ないし６には図示せず）、反射器（図４ないし６には図示せず）をフレームメッキ法などを用いてパターン形成する。また、くし歯状電極部１３，１４及び反射器１９，１９の下層にＴｉなどの下地膜が設けられてもよい。また、くし歯状電極部１３，１４及び反射器１９，１９の上層にＣｒなどからなる酸化防止のための保護層が形成されてもよい。
【００７３】
次に、図５に示す工程では、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上に酸化ケイ素（ＳｉＯ2）からなる膜厚２０ｎｍ〜４０ｎｍの絶縁性薄膜２０をスパッタ法によって成膜する。絶縁性薄膜２０はくし歯状電極部１３、１４の劣化を抑えるため、または絶縁性薄膜２０の上に形成される絶縁層２１の密着性を向上させるためのものである。
【００７４】
次に、図６に示す工程では、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上に絶縁性薄膜２０を介して絶縁層２１を塗布する。
【００７５】
本実施の形態では絶縁層２１の材料はポリシラザン（クラリアントジャパン製）てある。ポリシラザンはケイ素Ｓｉと窒素Ｎの環状化合物に水素Ｈが付加した構造を有しており、ジブチルエーテル溶媒に溶かした状態でスピンコート法によって塗布される。絶縁層２１の成膜膜厚（塗布膜厚）はＨ１＝５０〜３００ｎｍである。
【００７６】
絶縁層２１をスピンコート法によって塗布したのち、窒素雰囲気中で１５０℃の温度で３分間ベークしてジブチルエーテル溶媒を除去する。さらにＨ2Ｏ雰囲気中で４００℃のキュアを１時間行う。このキュア工程によって、アンモニアＮＨ3やＨ2が遊離し、絶縁層２１は酸化ケイ素を主成分とする層となる。
【００７７】
基板や絶縁層の温度−弾性定数変化特性とは、温度が変化したときの弾性定数変化の方向及び大きさのことをいう。例えば、ＬｉＴａＯ3は温度が上昇すると弾性定数が減少し、酸化ケイ素は温度が上昇すると弾性定数が増加する。このとき、ＬｉＴａＯ3と酸化ケイ素は温度−弾性定数変化特性が逆方向であるいう。温度−弾性定数変化特性が逆方向であるＬｉＴａＯ3と酸化ケイ素を用いて圧電性基板１２及び絶縁層２１を形成すると、素子温度が変化したときの直列共振周波数及び並列共振周波数の変動を小さくすることができる。
【００７８】
本実施の形態のように絶縁層２１をスピンコート法によって塗布したのちベーク処理及びキュア処理を行ういわゆるスピンオングラス（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）法によって形成すると、絶縁層２１の上面２１ａが平坦面になる。
【００７９】
従来は、圧電性基板を覆う絶縁層の上面を意図的に平坦面にするという発想がなかったため絶縁層を成膜するときにはＲＦスパッタ法を用いていた。その結果、実際に形成された絶縁層の表面には大きな段差のある凹凸が形成され、弾性表面波素子の挿入損失が大きくなっていた。
【００８０】
スピンオングラス法を用いると絶縁層２１の上面２１ａを確実に平坦面にすることができるので弾性表面波の伝播効率の低下を抑えることができ弾性表面波素子の挿入損失の増加を低減することができる。また、絶縁層の上面２１ａが平坦面であると、絶縁層の上面に大きな段差を有する凹凸が形成されるものに比べて弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動を小さくすることができる。
【００８１】
なお、絶縁層２１の塗布膜厚が薄く、くし歯状電極部１３．１４の膜厚ｔと絶縁層２１の塗布膜厚Ｈ１の比が小さいと塗布−ベーク処理−キュア処理後の絶縁層２１の上面２１ａが図７に示されるように波打つことがある。このときには、図７の絶縁層２１の上面２１ａをＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）加工して図８に示すように平坦化すればよい。
【００８２】
絶縁層２１の原料としてポリシラザン（クラリアントジャパン製）以外に水素化シルセスキオキサン、シリケート、シロキサンを用いることができる。
【００８３】
また、スピンオングラス（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）法以外にも、絶縁層２１の上面２１ａを平坦面とする方法であれば使用することができる。例えば、バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法によって絶縁層２１を形成し、絶縁層２１の上面２１ａを平坦面とすることも可能である。
【００８４】
絶縁層２１をスピンオングラス法、バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法を用いて形成すると、絶縁層２１を均一の密度の薄膜として成膜することが可能になる。本発明において、「絶縁層が均一の密度である」とは、絶縁層の内部、特にくし歯状電極部の周辺に空隙やヒビ割れがなく全ての領域に絶縁性材料が存在していることをいう。
【００８５】
図５に示す工程のあと、絶縁層２１をスパッタ法を用いて成膜すると、図９に示されるように絶縁層２１の上面２１ａにはくし歯状電極１３、１４の上の凸部２１ａ１と各くし歯状電極の間の上の凹部２１ａ２ができる。しかし、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上に絶縁性薄膜２０を介して酸化ケイ素からなる絶縁層２１をＲＦスパッタ法やＣＶＤ法を用いて成膜したのち一点鎖線Ｄ−Ｄ線のところまでＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）加工を行って図１０に示すように絶縁層２１の上面２１ａを平坦面にすることができる。
【００８６】
ただし、絶縁層２１をＲＦスパッタ法やＣＶＤ法を用いて成膜すると、絶縁層２１の内部、特にくし歯状電極部の周辺に空隙やヒビ割れが発生し、絶縁層２１が均一の密度の薄膜ではなくなることがある。
【００８７】
上述した各実施の形態では、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上に絶縁性薄膜２０を成膜したのち酸化ケイ素からなる絶縁層２１を積層している。ただし、図１１に示されるように、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上に酸化ケイ素からなる絶縁層２１が直接積層されてもよい。
【００８８】
図１２から図１５は、本発明の製造方法の他の実施の形態を示す工程図であり、各工程にある弾性表面波素子を図２と同様の方向から見た断面図である。
【００８９】
図１２に示す工程では、ＬｉＴａＯ3からなる圧電性基板１２の上に酸化ケイ素からなり上面２１ｃ１が平坦面である絶縁層２１ｃを形成する。絶縁層２１ｃを形成する方法にはスピンオングラス法、バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法、ＲＦスパッタ法やＣＶＤ法のいずれを用いてもよい。
【００９０】
次に図１３に示す工程では、絶縁層２１ｃの表面にくし歯状電極部１３、１４の形状の凹部３０をパターン形成する。このとき接続電極部（図１２ないし１５には図示せず）、反射器（図１２ないし１５には図示せず）の形状の凹部３０をパターン形成することが好ましい。
【００９１】
次に図１４に示す工程では、凹部３０内にＣｕ、Ａｌ、Ａｕなどの導電性材料を用いてくし歯状電極部１３及びくし歯状電極部１４をスパッタ法やメッキ法などを用いて形成する。例えば、凹部３０内及び絶縁層２１ｃの上全体にＣｕ、Ａｌ、Ａｕなどの導電性材料をスパッタ法やメッキ法などを用いて積層し、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）加工を行って図１４に示すように、くし歯状電極部１３の上面及びくし歯状電極部１４の上面並びに絶縁層２１ｃの上面を平坦化された同一面としてもよい。あるいは、図１３の凹部３０のパターン形成をリフトオフ用レジストを用いたレジストフォトリソグラフィーおよびエッチングによって行ない、このリフトオフ用レジストをマスクとして凹部３０内にＣｕ、Ａｌ、Ａｕなどの導電性材料を用いてくし歯状電極部１３、及びくし歯状電極部１４をスパッタ法やメッキ法などを用いて形成したのち、リフトオフ用レジストを除去するという手法を用いてもよい。
【００９２】
なお、くし歯状電極部１３、１４の形成と同時に接続電極部（図１２ないし図１５には図示せず）、反射器（図１２ないし図１５には図示せず）を形成することが好ましい。また、くし歯状電極部１３，１４及び反射器の下層にＴｉなどの下地膜が設けられてもよい。また、くし歯状電極部１３，１４及び反射器の上層にＣｒなどからなる酸化防止のための保護層が形成されてもよい。
【００９３】
次に、絶縁層２１ｃ及びくし歯状電極部１３、１４の上に、さらに酸化ケイ素を用いて絶縁層２１ｄを成膜する。絶縁層２１ｄを形成する方法にはスピンオングラス法、バイアススパッタ法、バイアスＣＶＤ法または大気圧ＣＶＤ法、ＲＦスパッタ法やＣＶＤ法のいずれを用いてもよい。
【００９４】
絶縁層２１ｃ及び絶縁層２１ｄをあわせて、図２に示された絶縁層２１になる。
くし歯状電極部１３の上面及びくし歯状電極部１４の上面並びに絶縁層２１ｃの上面は平坦面であるので絶縁層２１ｄの上面、すなわち絶縁層２１の上面２１ａは平坦面となる。
【００９５】
なお、本発明は絶縁層２１の上面２１ａが完全な平面であることを必要とするものではない。
【００９６】
図１６に示されるように、絶縁層２１の上面２１ａが多少波うっていても、くし歯状電極部１３、１４の膜厚をＴ、圧電性基板１２の上面１２ａから絶縁層２１の上面２１ａまでの厚さ寸法の最大値Ｈと最小値Ｈ２の差をｈとしたとき、以下に示す（数５）で示される絶縁層の上面の平坦化率Ｓ（％）が５０％以上であればよい。
【００９７】
【数５】
2005176152.tif 000005
【００９８】
また、図１７に示すように、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上に、酸化ケイ素を用いて絶縁層２１を厚い膜厚Ｈ３で成膜して、絶縁層２１の上面２１ａの平坦化率を５０％以上にしたのち、エッチングを施して絶縁層２１を図１８に示すように薄くするいわゆるえッチバック法を用いることもできる。
【００９９】
なお、圧電性基板１２をＬｉＴａＯ3で形成するとき、絶縁性薄膜２０及び絶縁層２１を窒化アルミニウムを用いて形成してもよい。ＬｉＴａＯ3と窒化アルミニウムは温度−弾性定数変化特性が逆方向である。
【０１００】
図１９及び図２０に、図１及び図２に示される弾性表面波素子１１を用いて形成したフィルタの構成例を示す。
【０１０１】
図１９において符号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で示すものは、図１に示す弾性表面波素子１１を１つの単位として記号化したものである。図１９に示すフィルタは、いわゆるＴ型フィルタであり、３つの弾性表面波素子を接続したものであり、弾性表面波素子Ｒ１と弾性表面波素子Ｒ２がそれぞれの接続電極部を介して直列接続されており、弾性表面波素子Ｒ１の一方の接続電極が入力側端子ｉｎとされ、弾性表面波素子Ｒ２の一方の接続電極が出力側端子ｏｕｔとされている。弾性表面波素子Ｒ３の一方の接続電極は、弾性表面波素子Ｒ１と弾性表面波素子Ｒ２間に接続されており、もう一方の接続電極は接地されている。
【０１０２】
図２０において符号Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６で示されたものも、図１及び図２に示される弾性表面波素子１１を１つの単位として記号化したものである。図２０では、３つの弾性表面波素子のうち、弾性表面波素子Ｒ５と弾性表面波素子Ｒ６が並列接続されており、弾性表面波素子Ｒ５と弾性表面波素子Ｒ６の間に弾性表面波素子Ｒ４が挿入されている。
【０１０３】
すなわち、弾性表面波素子Ｒ４は一方の接続電極が入力側端子ｉｎで、他方の接続電極が出力端子ｏｕｔ、弾性表面波素子Ｒ５は一方の接続電極が入力側端子ｉｎで、他方の接続電極が接地された状態、弾性表面波素子Ｒ６は一方の接続電極が出力端子ｏｕｔで、他方の接続電極が接地された状態になっている。図２０に示されるフィルタはいわゆるπ型フィルタである。
【実施例】
【０１０４】
図２１に圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をスピンオングラス法で形成した本発明の弾性表面波素子の断面写真を示す。
【０１０５】
ＬｉＴａＯ3からなる圧電性基板上に、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕなどの導電性材料を用いてくし歯状電極部をフレームメッキ法などを用いてパターン形成し、圧電性基板１２及びくし歯状電極部１３、１４の上に膜厚２０ｎｍ〜４０ｎｍの絶縁性薄膜２０をスパッタ法によって成膜する。次に、ポリシラザン（クラリアントジャパン製）をスピンコート法を用いて塗布したのち、窒素雰囲気中で１５０℃の温度で３分間ベークしてジブチルエーテル溶媒を除去し、Ｈ2Ｏ雰囲気中で４００℃のキュアを１時間行う。このキュア工程によって、アンモニアＮＨ3が遊離し、絶縁性薄膜の上に酸化ケイ素を主成分とする絶縁層が形成される。
【０１０６】
なおくし歯状電極部のくし歯部の幅寸法は０．５μｍであり、くし歯状電極部のくし歯部の間隔寸法の間隔寸法は０．５μｍである。また、くし歯状電極部の膜厚は１００ｎｍであり、圧電性基板表面から絶縁層の上面までの厚さ寸法は０．２μｍである。
【０１０７】
図２１に示されるように圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層の上面は平坦面である。また、絶縁層の内部、特にくし歯状電極部の周辺に空隙やヒビ割れがなく全ての領域に絶縁性材料が存在している、すなわち絶縁層は均一の密度の薄膜である。
【０１０８】
比較例１として、図２２に圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をＣＶＤ法で形成しただけの弾性表面波素子の断面写真を示す。圧電性基板およびくし歯状電極部の材料および各寸法は図２１に示された弾性表面波素子と同じである。絶縁層は酸化ケイ素によって形成されており、圧電性基板表面から絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値は０．６５μｍである。
【０１０９】
絶縁層をＣＶＤ法で形成しただけの状態だと、図２２に示されるように圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層の上面には凹部と凸部が形成されている。また、絶縁層の内部、特にくし歯状電極部の周辺に空隙が存在しており、絶縁層は均一の密度の薄膜とはいえない。
【０１１０】
比較例２として、図２３に圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をＲＦスパッタ法で形成しただけの弾性表面波素子の断面写真を示す。圧電性基板およびくし歯状電極部の材料および各寸法は図２１に示された弾性表面波素子と同じである。
絶縁層は酸化ケイ素によって形成されており、圧電性基板表面から絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値は０．３μｍである。
【０１１１】
絶縁層をＲＦスパッタ法で形成しただけの状態だと、図２３に示されるように圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層の上面には凹部と凸部が形成されている。
【０１１２】
次に、本発明の製造方法を用いて形成された本発明の弾性表面波素子と従来の製造方法を用いて形成された従来の弾性表面波素子の温度特性及び共振器特性を比較した。
【０１１３】
本発明の弾性表面波素子（実施例１）は図２１に示された弾性表面波素子と同様に以下の工程を経て形成される。
【０１１４】
まず、圧電性基板上に導電性材料を用いてくし歯状電極部をスパッタ、レジストフォトリソグラフィー、及びエッチングしてパターン形成し、圧電性基板及びくし歯状電極部の上に膜厚２０ｎｍ〜４０ｎｍの酸化ケイ素製の絶縁性薄膜をスパッタ法によって成膜する。次に、ポリシラザン（クラリアントジャパン製）をスピンコート法を用いて塗布したのち、窒素雰囲気中で１５０℃の温度で３分間ベークしてジブチルエーテル溶媒を除去し、Ｈ2Ｏ雰囲気中で４００℃のキュアを１時間行う。このキュア工程によって、アンモニアＮＨ3、及びＨ2が遊離し、絶縁性薄膜の上に酸化ケイ素を主成分とする絶縁層が形成される。
【０１１５】
本発明の実施例２の弾性表面波素子は以下に示す工程を経て形成される。まず、圧電性基板上に導電性材料を用いてくし歯状電極部を形成する。その後圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をバイアススパッタ法で形成する。
【０１１６】
従来の弾性表面波素子（比較例）は図２３に示された弾性表面波素子と同様の工程を経て形成される。まず、圧電性基板上に導電性材料を用いてくし歯状電極部を形成する。その後圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をＲＦスパッタ法で形成する。
本発明の弾性表面波素子（実施例１、実施例２）の形状は図２１に示された弾性表面波素子と同様であり、従来の弾性表面波素子（比較例）の形状は図２３に示された弾性表面波素子と同様である。
【０１１７】
くし歯状電極部と反射器の各寸法を以下に示す。くし歯状電極部と反射器の各寸法は本発明の弾性表面波素子及び従来の弾性表面波素子とで共通である。
【０１１８】
くし歯状電極部のくし歯部の幅寸法Ｗ１及び反射器の各ストリップの幅寸法Ｗ２：Ｗ１＝Ｗ２＝０．４μｍ〜０．５４５μｍ
くし歯状電極部のくし歯部の間隔寸法Ｐ１及び反射器の各ストリップの間隔寸法Ｐ２：Ｐ１＝Ｐ２＝０．４μｍ〜０．５４５μｍ
くし歯部１３ａとくし歯部１４ａの交差長さ寸法Ｌ１
：Ｌ１＝４０×（弾性表面波の波長λ）＝４０×２×（Ｗ１＋Ｐ１）
くし歯状電極部の膜厚及び反射器の各ストリップの膜厚：Ｈ＝０．０９５μｍ
くし歯状電極部のくし歯部の本数：２００本
反射器のストリップの本数：５０本
くし歯状電極部と反射器の間の距離Ｌ２：Ｌ２＝Ｐ１＝Ｐ２＝０．４μｍ〜０．５４５μｍ
【０１１９】
なお、圧電基板の材料はＬｉＴａＯ3である。本実施例では、入力周波数を反共振周波数（本実施例では１．７ＧＨｚ〜２．１ＧＨｚ）にしている。また、くし歯状電極部及び反射器はＣｕ97.0Ａｇ3.0合金によって形成されている。
【０１２０】
本発明の弾性表面波素子（実施例１）の圧電性基板表面から絶縁層の上面までの厚さ寸法は０．１５μｍから０．２５μｍである。また、実施例２の弾性表面波素子の圧電性基板表面から絶縁層の上面までの厚さ寸法は０．０５μｍから０．３０μｍである。
【０１２１】
絶縁層をＲＦスパッタ法で形成した従来の弾性表面波素子（比較例２）の圧電性基板表面から絶縁層の上面までの厚さ寸法の最大値は０．０５μｍから０．２０μｍである。
【０１２２】
本発明の製造方法を用いて形成された本発明の弾性表面波素子（実施例１、実施例２）と従来の製造方法を用いて形成された従来の弾性表面波素子（比較例）の温度特性を図２４に示す。
【０１２３】
図２４に示すグラフの横軸は絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λであり、縦軸は弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動を示している。絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λは、圧電性基板の表面から絶縁層の上面までの膜厚寸法の最大値Ｈを圧電性基板の表面を伝播する弾性表面波の波長で割った値である。なお、実線のグラフが共振周波数を示しており、点線のグラフが反共振周波数の変動を示している。
【０１２４】
スピンオングラス（ＳＯＧ）法を用いて圧電性基板及びくし歯状電極部の上に酸化ケイ素を主成分とする絶縁層を形成し、この絶縁層の表面を平坦化面としたとき（実施例１）、弾性表面波素子の温度変化に伴う共振周波数及び反共振周波数の変動は、ＲＦスパッタ法やバイアススパッタ法を用いたものに比べて小さくなる。温度変化に伴う反共振周波数及び共振周波数の変動は規格化膜厚Ｈ／λが大きくなるにつれて減少している。
【０１２５】
このように、実施例１の弾性表面波素子は入力される信号の周波数が１．５ＧＨｚから２．５ＧＨｚという高い周波数帯であっても、温度変化に伴う反共振周波数及び共振周波数の変動の絶対値を３０（ｐｐｍ／℃）以下や２５（ｐｐｍ／℃）以下にできる。また、実施例２の弾性表面波素子は入力される信号の周波数が１．５ＧＨｚから２．５ＧＨｚという高い周波数帯であっても、温度変化に伴う反共振周波数の変動の絶対値を４０（ｐｐｍ／℃）以下、３０（ｐｐｍ／℃）以下あるいは２５（ｐｐｍ／℃）以下にできる。
【０１２６】
本発明では、弾性表面波素子の共振器特性を反射係数Ｓ11によって評価した。
反射係数Ｓ11は、弾性表面波共振器の信号入力電極と接地電極との間に信号を印加したときの入力波の反射を規定するパラメータであり理想的な共振器の場合には反射係数Ｓ11は１となる。これは、反共振周波数において、インピーダンスが無限大となり、共振器のＱが無限大であることを意味するので、反射係数Ｓ11が１に近づくほど特性の優れた共振器になる。
【０１２７】
本発明の製造方法を用いて形成された本発明の弾性表面波素子（実施例１、実施例２）と従来の製造方法を用いて形成された従来の弾性表面波素子（比較例）の共振器特性を図２５に示す。
【０１２８】
図２５に示すグラフの横軸は絶縁層の規格化膜厚Ｈ／λであり、縦軸は反共振周波数における反射係数Ｓ11を示している。
【０１２９】
圧電性基板及びくし歯状電極部の上にスピンオングラス（ＳＯＧ）法で酸化ケイ素からなる絶縁層を成膜する（実施例１）と規格化膜厚Ｈ／λの増加に伴う反射係数Ｓ11の減少率はＲＦスパッタ法を用いて絶縁層を成膜した比較例に比べて小さくなる。バイアススパッタ法を用いて絶縁層を成膜した実施例２の規格化膜厚Ｈ／λの増加に伴う反射係数Ｓ11の減少率は実施例１より大きいが比較例よりは小さい。
【０１３０】
また、規格化膜厚Ｈ／λが同じ値のとき、スピンオングラス（ＳＯＧ）法で酸化ケイ素からなる絶縁層を成膜した弾性表面波素子（実施例１）の反射係数Ｓ11はバイアススパッタ法を用いた実施例２やＲＦスパッタ法を用いた比較例よりつねに大きくなっている。実施例１の弾性表面波素子は反射係数Ｓ11を０．９０以上にすることが可能である。
【０１３１】
また、ネットワークアナライザを使用してスミスチャート上に弾性表面波素子の反射係数Ｓ11をプロットした結果を図２６に示す。規格化膜厚Ｈ／λは０．１０である。
【０１３２】
図２６をみると、絶縁層を圧電性基板及びくし歯状電極部の上に酸化ケイ素を主成分とする絶縁層を形成した弾性表面波素子（実施例１、実施例２、比較例）は絶縁層を形成しない弾性表面波素子よりも反射係数Ｓ11が小さくなることが分かる。
【０１３３】
また、スピンオングラス（ＳＯＧ）法を用いて圧電性基板及びくし歯状電極部の上に酸化ケイ素を主成分とする絶縁層を形成し、この絶縁層の表面を平坦化面とした実施例１が最も真円に近く、次がバイアススパッタ法で圧電性基板及びくし歯状電極部の上に酸化ケイ素をスパッタ成膜して絶縁層を形成した実施例２、最も真円から遠いのはＲＦスパッタ法を用いて絶縁層を形成した比較例である。すなわち、スピンオングラス（ＳＯＧ）法で酸化ケイ素からなる絶縁層を成膜した実施例１及びバイアススパッタ法を用いて絶縁層を形成した実施例２は、ＲＦスパッタ法を用いて絶縁層を形成した比較例よりつねに反射係数Ｓ11が１に近くなっている。したがって、実施例１及び実施例２の弾性表面波素子は比較例の弾性表面波素子より挿入損失が小さい共振器特性の優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の弾性表面波素子の実施の形態を示す平面図、
【図２】図１の弾性表面波素子を２−２線で切断して矢印方向から見た部分断面図、
【図３】単結晶圧電基板のカット角を説明するための様式図、
【図４】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図５】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図６】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図７】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図８】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図９】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１０】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１１】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１２】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１３】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１４】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１５】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１６】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１７】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１８】本発明の弾性表面波素子の製造方法の実施の形態の一工程を示す部分断面図、
【図１９】本発明の弾性表面波素子を用いて形成したＴ型フィルタの等価回路図、
【図２０】本発明の弾性表面波素子を用いて形成したπ型フィルタの等価回路図、
【図２１】圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をスピンオングラス法で形成した本発明の実施例の弾性表面波素子の断面写真、
【図２２】圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をＣＶＤ法で形成しただけの比較例の弾性表面波素子の断面写真、
【図２３】圧電性基板およびくし歯状電極部の上を覆う絶縁層をＲＦスパッタ法で形成しただけの比較例の弾性表面波素子の断面写真、
【図２４】本発明の製造方法を用いて形成された本発明の弾性表面波素子（実施例１、実施例２）と従来の製造方法を用いて形成された従来の弾性表面波素子（比較例ｇ）の温度特性を示すグラフ、
【図２５】本発明の製造方法を用いて形成された本発明の弾性表面波素子（実施例１、実施例２）と従来の製造方法を用いて形成された従来の弾性表面波素子（比較例）の共振器特性を示すグラフ、
【図２６】ネットワークアナライザを使用してスミスチャート上に弾性表面波素子の反射係数Ｓ11をプロットした結果を示すグラフ、
【図２７】従来の弾性表面波素子の製造工程を示す部分断面図、
【図２８】従来の弾性表面波素子を示す部分断面図、
【符号の説明】
【０１３５】
１１  弾性表面波素子
１２  圧電基板
１３、１４  くし歯状電極部
１５、１６  接続電極部
１７、１８  電極部
１９  反射器
２０  絶縁性薄膜
２１  絶縁層
２１ａ 上面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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