(57)【要約】ＩＤＴ電極を覆うように絶縁物層が形成されている構造を備えた弾性表面波装置であって、ＩＤＴの反射係数が十分に大きく、所望でないリップルによる特性の劣化を抑制し得る弾性表面波装置を提供する。電気機械結合係数ｋの２乗が０．０２５以上のＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成されており、Ａｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金、またはＡｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金と他の金属とからなる積層膜からなる少なくとも１つの電極と、前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と略等しい膜厚に形成された第１絶縁物層と、前記電極及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備え、前記電極の密度が、前記第１絶縁物層の１．５倍以上である、弾性表面波装置。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械結合係数の２乗（ｋ２）が０．０２５以上のＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板と、
前記圧電性基板上に形成されており、Ａｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金、またはＡｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金と他の金属とからなる積層膜からなる少なくとも１つの電極と、
前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と略等しい膜厚に形成された第１絶縁物層と、
前記電極及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備え、
前記電極の密度が、前記第１絶縁物層の１．５倍以上である、弾性表面波装置。
【請求項２】
ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板と、
前記圧電性基板上に形成された少なくとも１つの電極と、
前記電極上に形成されており、かつ電極を構成する金属もしくは合金よりも耐腐食性に優れた金属もしくは合金からなる保護金属膜と、
前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と保護金属膜との合計の膜厚と略等しい膜厚を有するように形成された第１絶縁物層と、
前記保護金属膜及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備える、弾性表面波装置。
【請求項３】
前記電極及び保護金属膜の積層構造の全体の平均密度が、前記第１絶縁物層の密度の１．５倍以上である、請求項２に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記第１，第２の絶縁物層がＳｉＯ２により形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
弾性表面波の反射を利用した弾性表面波装置である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記第２の絶縁物層の表面の凸部の突出高さが、表面波の波長をλとしたときに、０．０３λ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
前記第２の絶縁物層上の凸部の突出高さが、前記電極の厚みの１／２以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
前記第２の絶縁物層上の凸部の突出高さが、前記電極の厚みの１／３以下である、請求項７に記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記電極が、Ａｌよりも重い金属を主体とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
前記電極が、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｗ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＮｉＣｒ、Ｃｒ及びＴｉからなる群から選択した１種を主体とする、請求項９に記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記電極が、ＡｕまたはＰｔからなり、その膜厚が、表面波の波長をλとしたときに、０．００１７λ〜０．０６λの範囲にある、請求項１０に記載の弾性表面波装置。
【請求項１２】
前記電極が、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ及びＴｉからなる群から選択した１種を主体とし、該電極の膜厚が、表面波の波長をλとしたときに、下記の表１に示す範囲とされている、請求項１０に記載の弾性表面波装置。
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【請求項１３】
前記第２の絶縁物層の厚みが、波長をλとしたときに、０．１５λ〜０．４λの範囲にある、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】
第２の絶縁物層の厚みが、波長をλとしたときに、０．２λ〜０．３λの範囲にある、請求項１３に記載の弾性表面波装置。
【請求項１５】
前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表２に示す何れかの範囲にある、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
2005034347.tif 000017
【請求項１６】
前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表３に示す何れかの範囲にある、請求項１５に記載の弾性表面波装置。
2005034347.tif 000018
【請求項１７】
前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表４に示す何れかの範囲にある、請求項１６に記載の弾性表面波装置。
2005034347.tif 000019
2005034347.tif 000020
【請求項１８】
前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表５に示す何れかの範囲にある、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
2005034347.tif 000021
【請求項１９】
前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表６に示す何れかの範囲にある、請求項１８に記載の弾性表面波装置。
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば共振子や帯域フィルタなどに用いられる弾性表面波装置及びその製造方法に関し、より詳細には、ＩＤＴ電極を被覆するように絶縁物層が形成されている構造を備えた弾性表面波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  移動体通信システムに用いられるＤＰＸやＲＦフィルタでは、広帯域かつ良好な温度特性の双方が満たされることが求められている。従来、ＤＰＸやＲＦフィルタに使用されてきた弾性表面波装置では、３６°〜５０°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ３からなる圧電性基板が用いられている。この圧電性基板は、周波数温度係数が−４０〜−３０ｐｐｍ／℃程度であった。温度特性を改善するために、圧電性基板上においてＩＤＴ電極を被覆するように正の周波数温度係数を有するＳｉＯ２膜を成膜する方法が知られている。図３０にこの種の弾性表面波装置の製造方法の一例を示す。【０００３】  図３０（ａ）に示すように、圧電性基板５１上に、ＩＤＴ電極が形成される部分を除いてレジストパターン５２が形成される。次に、図３０（ｂ）に示すように、全面にＩＤＴ電極を形成するための電極膜５３が形成される。しかる後、レジスト剥離液を用いて、レジスト５２及びレジスト５２上に付着している金属膜が除去される。このようにして、図３０（ｃ）に示すように、ＩＤＴ電極５３Ａが形成される。次に、図３０（ｄ）に示すように、ＩＤＴ電極５３Ａを被覆するように、ＳｉＯ２膜５４が成膜される。【０００４】  他方、上記周波数温度特性の改善とは別の目的で、弾性表面波装置のＩＤＴ電極を被覆するように絶縁性または半導電性の保護膜が形成されている弾性表面波装置の製造方法が下記特許文献１に開示されている。図３１は、この先行技術に記載の表面波装置を示す模式的断面図である。弾性表面波装置６１では、圧電基板６２上に、ＡｌまたはＡｌを主成分とする合金からなるＩＤＴ電極６３が形成されている。ＩＤＴ電極６３の設けられている領域以外の領域には、絶縁性または半導電性の電極指間膜６４が形成されている。また、ＩＤＴ電極６３及び電極指間膜６４を被覆するように、絶縁性または半導電性の保護膜６５が形成されている。この先行技術に記載の弾性表面波装置６１では、上記電極指間膜６４及び保護膜６５が、ＳｉＯ２などの絶縁物やシリコンなどの半導電性材料により構成される旨が記載されている。ここでは、上記電極指間膜６３の形成により、圧電基板６１の有する焦電性に起因する電極指間の放電による特性の劣化が抑制されるとされている。【０００５】  他方、下記の特許文献２には、水晶またはニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、アルミニウムや金などの金属からなる電極が形成されており、さらにＳｉＯ２膜を形成した後、該ＳｉＯ２膜を平坦化してなる１ポート型弾性表面波伝共振子が開示されている。ここでは、平坦化により良好な共振特性が得られるとされている。
【特許文献１】特開平１１−１８６８６６号公報
【特許文献２】特開昭６１−１３６３１２号公報
【発明の開示】
【０００６】  図３０に示したように、従来の周波数温度特性を改善するためにＳｉＯ２膜を成膜してなる弾性表面波装置の製造方法では、ＩＤＴ電極５３Ａが存在する部分と、存在しない部分とで、ＳｉＯ２膜５４の表面の高さが異なることになる。従って、上記ＳｉＯ２膜５４表面の凹凸の存在により、挿入損失が劣化するという問題があった。また、ＩＤＴ電極の膜厚が大きくなるにつれて、この凹凸は大きくなる。従って、ＩＤＴ電極の膜厚を厚くすることができなかった。
【０００７】  他方、文献１に記載の弾性表面波装置では、ＩＤＴ電極６３の電極指間に電極指間膜６４が形成された後に、保護膜６５が形成されている。従って、保護膜６５の表面を平坦化することができる。
【０００８】  しかしながら、文献１に記載の構成では、ＩＤＴ電極６３はＡｌまたはＡｌを主成分とする合金により構成されていた。このＩＤＴ電極６３に接するように電極指間膜６４が形成されていたが、ＩＤＴ電極６３において十分な反射係数を得ることができなかった。そのため、例えば共振特性などにリップルが生じがちであるという問題があった。
【０００９】  さらに、文献１に記載の製造方法では、保護膜６５を形成するに先だち、電極指間膜６４上に形成されたレジストをレジスト剥離液を用いて除去しなければならないが、この際に、ＩＤＴ電極６３がレジスト剥離液で腐食される恐れがあった。従って、ＩＤＴ電極を構成する金属として、腐食され易い金属を用いることができなかった。すなわち、ＩＤＴ電極構成金属の種類に制約があった。
【００１０】  他方、前述した特許文献２に記載の１ポート型弾性表面波共振子では、圧電基板として水晶またはニオブ酸リチウムを用いること、電極がアルミニウムまたは金などからなることが示されているものの、具体的な実施例では、水晶基板上にＡｌからなる電極を形成した例のみが示されている。すなわち、他の基板材料や他の金属材料を用いた弾性表面波装置については特に言及されていない。
【００１１】  本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、ＩＤＴ電極の電極指間及びＩＤＴ電極上に絶縁物層が形成されている弾性表面波装置及びその製造方法であって、ＩＤＴ電極の反射係数が十分に大きく、共振特性などに表れるリップルによる特性の劣化が生じ難く、従って、良好な共振特性やフィルタ特性を有する弾性表面波装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】  本発明の他の目的は、ＩＤＴ電極の反射係数が十分に大きく良好な特性を有するだけでなく、ＩＤＴ電極を構成する金属材料の選択の制約が少なく、ＩＤＴ電極の腐食による悪影響が生じ難い弾性表面波装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１３】  本発明のさらに他の目的は、ＩＤＴ電極の反射係数が十分に大きく、良好な特性を有し、かつＩＤＴ電極の腐食による特性の劣化が生じ難いだけでなく、さらに周波数温度特性が良好な弾性表面波装置及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】  第１の発明によれば、電気機械結合係数の２乗（ｋ２）が０．０２５以上のＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成されており、Ａｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金、またはＡｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金と他の金属とからなる積層膜からなる少なくとも１つの電極と、前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と略等しい膜厚に形成された第１絶縁物層と、前記電極及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備え、前記電極の密度が、前記第１絶縁物層の１．５倍以上である、弾性表面波装置が提供される。
【００１５】  第２の発明によれば、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成された少なくとも１つの電極と、前記電極上に形成されており、かつ電極を構成する金属もしくは合金よりも耐腐食性に優れた金属もしくは合金からなる保護金属膜と、前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と保護金属膜との合計の膜厚と略等しい膜厚を有するように形成された第１絶縁物層と、前記保護金属膜及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備える、弾性表面波装置が提供される。
【００１６】  第２の発明のある特定の局面では、前記電極及び保護金属膜の積層構造の全体の平均密度が、前記第１絶縁物層の密度の１．５倍以上である。
【００１７】  第１，第２の発明のある特定の局面では、前記第１，第２の絶縁物層がＳｉＯ２により形成されている。
【００１８】  第１，第２の発明の他の特定の局面では、弾性表面波の反射を利用した弾性表面波装置である。
【００１９】  第１，第２の発明のさらに他の特定の局面では、前記第２の絶縁物層の表面の凸部の突出高さが、表面波の波長をλとしたときに、０．０３λ以下とされている。
【００２０】  第１，第２の発明の弾性表面波装置のさらに別の特定の局面では、前記第２の絶縁物層上の凸部の突出高さが、前記電極の厚みの１／２以下である。
【００２１】  より好ましくは、上記凸部の突出高さは、電極の厚みの１／３以下とされる。
【００２２】  第１，第２の発明の弾性表面波装置のさらに他の特定の局面では、上記電極は、Ａｌよりも重い金属を主体とする。
【００２３】  第１，第２の発明に係る弾性表面波装置のさらに他の特定の局面では、前記電極が、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｗ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＮｉＣｒ、Ｃｒ及びＴｉからなる群から選択した１種を主体とする。
【００２４】  本発明の弾性表面波装置のさらに他の特定の局面では、前記電極が、ＡｕまたはＰｔからなり、その膜厚が、表面波の波長をλとしたときに、０．００１７λ〜０．０６λの範囲にある。
【００２５】  本発明に係る弾性表面波装置の別の特定の局面では、前記電極が、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ及びＴｉからなる群から選択した１種を主体とし、該電極の膜厚が、表面波の波長をλとしたときに、下記の表１に示す範囲とされている。
【００２６】
2005034347.tif 000003
【００２７】  本発明に係る弾性表面波装置のさらに別の特定の局面では、前記第２の絶縁物層の厚みが、波長をλときしたときに、０．１５λ〜０．４λの範囲にある。
【００２８】  好ましくは、上記第１の絶縁物層の厚みは、波長をλとしたときに、０．２λ〜０．３λの範囲とされる。
【００２９】  本発明に係る弾性表面波装置のさらに他の特定の局面では、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表２に示す範囲にある。
【００３０】
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【００３１】  本発明に係る弾性表面波装置のさらに別の特定の局面では、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表３に示す範囲にある。
【００３２】
2005034347.tif 000005
【００３３】  本発明に係る弾性表面波装置のさらに別の特定の局面では、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表４に示す範囲にある。
【００３４】
2005034347.tif 000006
【００３５】  本発明に係る弾性表面波装置のさらに他の特定の局面では、前記ＬｉＮｂＯ３基板からなる圧電基板のオイラー角が、下記の表５の範囲内とされている。
【００３６】
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【００３７】  また、本発明に係る弾性表面波装置のさらに別の特定の局面では、前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表６に示す範囲とされる。
【００３８】
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【００３９】  第１の発明に係る弾性表面波装置では、少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、該電極と略等しい膜厚に形成された第１の絶縁物層が設けられており、電極及び第１絶縁物層を被覆するように第２絶縁物層が設けられている構成において、電極が第１絶縁物層の密度よりも高密度の金属または該金属を主成分とする合金からなるため、電極の反射係数を十分な大きさとすることができる。従って、所望でないリップルによる特性の劣化が生じ難い、周波数温度特性の良好な弾性表面波装置を提供することができる。
【００４０】  加えて、ＩＤＴ電極と第１絶縁物層が略等しい膜厚とされており、ＩＤＴ及び第１絶縁物層を被覆するように第２絶縁物層が積層されているため、第２絶縁物層の外表面を平坦化することができ、それによって第２絶縁物層表面の凹凸による特性の劣化も生じ難い。
【００４１】  また、第１の発明では、圧電性基板が、電気機械結合係数が０．０２５以上のＬｉＮｂＯ３からなるため、帯域幅の拡大を図ることができる。
【００４２】  第２の発明に係る弾性表面波装置では、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板上において、電極が形成されている領域を除いた残りの領域に電極とほぼ等しい膜厚の第１絶縁物層が設けられており、電極上に、電極を構成する金属もしくは合金よりも耐腐食性に優れた金属もしくは合金からなる保護金属膜が設けられており、保護金属膜及び第１絶縁物層上を被覆するように第２絶縁物層が形成されている。従って、電極が保護金属層及び第１絶縁物層により覆われているため、フォトリソグラフィー技術によりレジストを剥離する際のレジスト剥離液による電極の腐食が生じ難い。よって、Ｃｕなどのレジスト剥離液により腐食され易いが、密度がＡｌに比べて十分大きな金属もしくは合金を用いて、電極を構成することができ、弾性表面波装置の特性の劣化を効果的に抑制することができる。
【００４３】  第２の発明において、電極及び保護金属膜の積層構造の全体の平均密度が、第１の絶縁物層の密度の１．５倍以上である場合には、電極による反射係数を効果的に高めることができる。
【００４４】  第１，第２の発明において、第１，第２の絶縁物層がＳｉＯ２により構成されている場合には、本発明に従って、周波数温度特性ＴＣＦが改善された弾性表面波装置を提供することができる。
【００４５】  本発明において、第２の絶縁物層の表面の凸部の突出高さが、０．０３λ以下の場合には、挿入損失の劣化を抑制することができる。
【００４６】  第２の絶縁物層上の凸部の突出高さが、電極の厚みの１／２以下である場合には、弾性表面波装置の挿入損失の劣化を効果的に抑制することができ、電極の厚みの１／３以下の場合には、より一層挿入損失の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】［図１］図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明の一実施例における弾性表面波装置の製造方法を説明するための各模式的部分切欠断面図である。
［図２］図２は、本発明の一実施例で得られた１ポート型弾性表面波共振子の模式的平面図である。
［図３］図３は、１３°，３０°，７０°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板上にＳｉＯ２膜を形成した場合のＳｉＯ２膜の膜厚Ｈ／λと、温度特性ＴＣＦとの関係を示す図である。
［図４］図４は、１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板上にインターデジタル電極及びＳｉＯ２膜を形成した構造におけるＳｉＯ２膜の規格化膜厚Ｈ／λと、電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。
［図５］図５は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図６］図６は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図７］図７は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図８］図８は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図９］図９は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１０］図１０は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１１］図１１は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１２］図１２は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１３］図１３は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１４］図１４は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１５］図１５は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１６］図１６は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１７］図１７は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１８］図１８は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図１９］図１９は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図２０］図２０は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図２１］図２１は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図２２］図２２は、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角（φ，θ，ψ）のθと、レイリー波及び漏洩弾性表面波の電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図２３］図２３は、１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板上に様々な金属からなる電極を形成した場合の電極の膜厚と、電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。
［図２４］図２４は、１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板上に各種金属からなる電極を形成した場合の電極膜厚と、減衰定数αとの関係を示す図である。
［図２５］図２５は、ＳｉＯ２膜表面の凸部の突出高さと、挿入損失劣化量との関係を示す図である。
［図２６］図２６は、ＳｉＯ２膜表面の凸部の突出高さとインターデジタル電極の厚みとの比と、挿入損失劣化量との関係を示す図である。
［図２７］図２７（ａ）及び（ｂ）は、本発明が適用される弾性表面波装置の一例としての１ポート型共振子及び２ポート型共振子を説明するための各模式的平面図である。
［図２８］図２８は、本発明が適用される弾性表面波装置としてのラダー型フィルタを説明するための模式的平面図である。
［図２９］図２９は、本発明が適用される弾性表面波装置としてのラチス型フィルタを説明するための模式的平面図である。
［図３０］図３０（ａ）〜（ｄ）は、従来の弾性表面波装置の製造方法の一例を示すための模式的断面図である。
［図３１］図３１は、従来の弾性表面波装置の一例を説明するための模式的正面断面図である。
［図３２］図３２は、表面に凹凸のないＳｉｏ２／電極／１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＮｂＯ３構造において、ＳｉＯ２膜厚０．３λのときの電極膜厚と反射係数の関係を示す図である。
［図３３］図３３（ａ）〜（ｅ）は、ＩＤＴ電極及び保護金属膜の平均密度の第１絶縁物層の密度に対する比を変化させた場合のインピーダンス特性の変化を示す図である。
［図３４］図３４は、本発明の実施例において、ＬｉＮｂＯ３基板上に、様々な金属からなる電極膜を形成し、膜厚が０．２λであり、かつ上面が平坦なＳｉＯ２膜厚を形成した弾性表面波装置における、電極膜厚と反射係数との関係を示す図である。
［図３５］図３５は、本発明の実施例において、ＬｉＮｂＯ３基板上に、様々な金属からなる電極膜を形成し、膜厚が０．２５λであり、かつ上面が平坦なＳｉＯ２膜厚を形成した弾性表面波装置における、電極膜厚と反射係数との関係を示す図である。
［図３６］図３６は、本発明の実施例において、ＬｉＮｂＯ３基板上に、様々な金属からなる電極膜を形成し、膜厚が０．３λであり、かつ上面が平坦なＳｉＯ２膜厚を形成した弾性表面波装置における、電極膜厚と反射係数との関係を示す図である。
［図３７］図３７は、本発明の実施例において、ＬｉＮｂＯ３基板上に、様々な金属からなる電極膜を形成し、膜厚が０．３５λであり、かつ上面が平坦なＳｉＯ２膜厚を形成した弾性表面波装置における、電極膜厚と反射係数との関係を示す図である。
［図３８］図３８は、本発明の実施例において、ＬｉＮｂＯ３基板上に、様々な金属からなる電極膜を形成し、膜厚が０．４λであり、かつ上面が平坦なＳｉＯ２膜厚を形成した弾性表面波装置における、電極膜厚と反射係数との関係を示す図である。
［図３９］図３９は、本発明の実施例において、ＬｉＮｂＯ３基板上に、様々な金属からなる電極膜を形成し、膜厚が０．５λであり、かつ上面が平坦なＳｉＯ２膜厚を形成した弾性表面波装置における、電極膜厚と反射係数との関係を示す図である。
［図４０］図４０は、ＩＤＴ電極を覆うようにＳｉＯ２膜が形成されており、ＳｉＯ２膜表面に凹凸を有する従来の弾性表面波装置において、オイラー角（０°，３７．８６°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板を用い、様々な金属からなる電極を様々な膜厚で形成した場合の電極膜厚と反射係数との関係を示す図である。
［図４１］図４１は、オイラー角（０°，８９°，ψ）のＬｉＮｂＯ３基板におけるψと、レイリー波及びＬＳＡＷの電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図４２］図４２は、オイラー角（３０°，８９°，ψ）のＬｉＮｂＯ３基板におけるψと、レイリー波及びＬＳＡＷの電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図４３］図４３は、オイラー角（２０°，１００°，ψ）のＬｉＮｂＯ３基板におけるψと、レイリー波及びＬＳＡＷの電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図４４］図４４は、オイラー角（３０°，１００°，ψ）のＬｉＮｂＯ３基板におけるψと、レイリー波及びＬＳＡＷの電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図４５］図４５は、オイラー角（１０°，１１０°，ψ）のＬｉＮｂＯ３基板におけるψと、レイリー波及びＬＳＡＷの電気機械結合係数との関係を示す図である。
［図４６］図４６は、オイラー角（０°，１３０°，ψ）のＬｉＮｂＯ３基板におけるψと、レイリー波及びＬＳＡＷの電気機械結合係数との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】  １…ＬｉＮｂＯ３基板
２…第１絶縁物層
３…レジストパターン
４…金属膜
４Ａ…ＩＤＴ電極
５…保護金属膜としてのＴｉ膜
６…第２絶縁物層
１１…弾性表面波共振子
１２，１３…反射器
２１…弾性表面波装置
２２…ＬｉＮｂＯ３基板
２３ａ，２３ｂ…ＩＤＴ
２５…ＳｉＯ２膜
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】  以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。【００５０】  図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施例に係る弾性表面波装置の製造方法を説明する。【００５１】  図１（ａ）に示すように、まず、圧電性基板として、ＬｉＮｂＯ３基板１を用意する。【００５２】  ＬｉＮｂＯ３基板１上に、全面に第１絶縁物層２を形成する。本実施例では、第１絶縁物層２は、ＳｉＯ２膜により形成されている。【００５３】  第１絶縁物層２の形成方法は、印刷、蒸着、またはスパッタリングなどの適宜の方法により行われ得る。また、第１絶縁物層２の厚みは、後で形成されるＩＤＴ電極の厚みと等しくされている。【００５４】  次に、図１（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いて、レジストパターン３を形成する。レジストパターン３では、ＩＤＴが形成される領域を除いてレジストが位置するようにレジストパターン３が構成されている。【００５５】  次に、図１（ｃ）に矢印で示すようにイオンビームを照射する反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）などにより、第１絶縁物層２の内、レジスト３の下方に位置している部分を除いた残りの部分を除去する。【００５６】  フッ素系のガスによるリアクティブイオンエッチング装置（ＲＩＥ）によってＳｉＯ２をエッチングした場合、重合反応により残渣が生じる場合がある。この場合、ＲＩＥを行った後、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）等により処理することで対応できる。【００５７】  しかる後、Ｃｕ膜とＴｉ膜を、第１絶縁物層２と等しい厚みに成膜する。図１（ｄ）に示すように、第１絶縁物層２が除去されている領域、すなわちＩＤＴが形成される領域にＣｕ膜４が付与され、同時にレジストパターン３上にもＣｕ膜４が付与される。次に、全面保護金属膜としてＴｉ膜５を形成する。図１（ｅ）に示すように、Ｔｉ膜５は、ＩＤＴ電極４Ａの上面と、レジストパターン３上のＣｕ膜４上に付与されることになる。従って、ＩＤＴ電極４Ａは、側面が第１絶縁物層２で被覆され、上面がＴｉ膜５により被覆されている。このようにして、ＩＤＴ電極４Ａと保護金属膜とが形成され、ＩＤＴ電極４Ａの厚みと保護金属膜としてのＴｉ膜５の厚みの合計の厚みと第１絶縁物層２の厚みとが同じ厚みを有するように構成される。【００５８】  しかる後、レジスト剥離液を用い、レジストパターン３を除去する。このようにして、図１（ｆ）に示すように、第１絶縁物層２が設けられている領域を除いた残りの領域にＩＤＴ電極４Ａが形成されており、ＩＤＴ電極４Ａの上面がＴｉ膜５により被覆されている構造が得られる。【００５９】  しかる後、図１（ｇ）に示すように、全面に第２絶縁物層６としてＳｉＯ２膜を形成する。【００６０】  このようにして、図２に示す１ポート型の弾性表面波共振子１１を得た。【００６１】  なお、図１（ａ）〜（ｇ）では、ＩＤＴ電極４Ａが形成されている部分のみが抜き出されて説明された。しかしながら、図２に示されているように、弾性表面波共振子１１は、ＩＤＴ電極４Ａの弾性表面波伝搬方向両側に反射器１２，１３を備えている。反射器１２，１３もまた、ＩＤＴ電極４Ａと同じ工程により形成される。【００６２】  上記実施��では、１ポート型弾性表面波共振子１１が構成されているため、ＬｉＮｂＯ３基板１上に、１個のＩＤＴ電極４Ａが形成されていたが、弾性表面波装置の用途に応じて、複数のＩＤＴ電極が形成されてもよく、また上記のように反射器がＩＤＴと同一工程により形成されてもよく、反射器が設けられずともよい。【００６３】  上記ＩＤＴ４Ａの密度は、第１絶縁物層２の密度の１．５倍以上とされており、それによってＩＤＴ電極４Ａによる反射係数が十分な大きさとされている。【００６４】  すなわち、上記実施例と同様の製造方法に従って、但し、ＩＤＴ電極４を構成する金属の密度を種々異ならせ、上記実施例と同様にして弾性表面波共振子を作製した。
このようにして得られた弾性表面波共振子のインピーダンス特性を図３３（ａ）〜（ｅ）に示す。図３３（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、ＩＤＴ電極及び保護金属膜の積層構造の平均密度ρ１の第１絶縁物層の密度ρ２に対する比ρ１／ρ２が、２．５、２．０、１．５、１．２及び１．０の場合の結果を示す。【００６５】  図３３（ａ）〜（ｅ）から明らかなように、図３３（ａ）〜（ｃ）では、上記リップルＡが帯域外にシフトされ、さらに図３３（ａ）では、上記リップルＡが著しく抑圧されていることがわかる。【００６６】  従って、図３３の結果から、ＩＤＴ電極及び保護金属膜の積層構造の第１絶縁物層に対する密度比を１．５倍以上とすれば、上記リップルＡを共振周波数−反共振周波数の帯域の外側にシフトさせ、良好な特性の得られることがわかる。また、より好ましくは、上記密度比を２．５倍以上とすれば、リップル自体を小さくし得ることがわかる。【００６７】  図３３（ａ）〜（ｅ）では、上記実施例に従って、ＩＤＴ電極４Ａ上に、Ｔｉ膜が積層されていたため、上記平均密度が用いられたが、本発明においては、ＩＤＴ電極４Ａ上に、保護金属膜が設けられずともよい。その場合には、ＩＤＴ電極４Ａの厚みを第１の絶縁物層の厚みと同じにして、ＩＤＴ電極の密度の第１絶縁物層の密度に対する比を１．５倍以上とすることが好ましく、より好ましくは２．５倍以上とすればよく、上記と同様の効果の得られることが確かめられた。【００６８】  従って、ＳｉＯ２膜によりＩＤＴ電極を被覆してなる弾性表面波共振子において、ＩＤＴ電極の密度あるいはＩＤＴ電極と保護金属膜との積層体の平均密度を、ＩＤＴ電極の側方に位置する第１絶縁物層の密度よりも大きくすれば、ＩＤＴ電極の反射係数を高めることができ、それによって共振点−反共振点間に表れる特性の劣化を抑制し得ることがわかる。【００６９】  なお、Ａｌより高密度の金属もしくは合金としては、Ｃｕの他、Ａｇ，Ａｕなどやこれらを主体とする合金が挙げられる。【００７０】  また、好ましくは、上記実施例のように、ＩＤＴ電極上に、保護金属膜を積層した構造とすれば、図１（ａ）〜（ｇ）に示した製造方法から明らかなように、レジストパターン３を剥離する際に、ＩＤＴ電極４Ａの側面が第１絶縁物層２により覆われており、かつ上面が保護金属膜６により覆われているため、ＩＤＴ電極４Ａの腐食を防止することができる。よって、より一層良好な特性を有する弾性表面波共振子を提供し得ることがわかる。【００７１】  さらに、ＳｉＯ２以外のＳｉＯｘＮｙなどの他の温度特性改善効果のある絶縁性材料により第１，第２の絶縁物層を形成してもよい。また、第１，第２の絶縁物層は異なる絶縁性材料で構成されてもよく、上記のように等しい材料で構成されてもよい。【００７２】  上記実施形態において、好ましくは、圧電性基板としてのＬｉＮｂＯ３基板１は、弾性表面波の電気機械結合係数ｋの２乗が０．０２５以上であるＬｉＮｂＯ３基板で構成され、それによって、帯域幅の広い弾性表面波装置を提供することができる。【００７３】  次に、本願発明者が、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角を種々変更し、オイラー角と電気機械結合係数との関係を調べた。【００７４】  ＬｉＮｂＯ３の周波��温度特性（ＴＣＦ）は負であり、−８０〜−１１０ｐｐｍ／℃とあまり良好ではない。そのため、正のＴＣＦを有するＳｉＯ２をＬｉＮｂＯ３基板上に形成することにより、弾性表面波装置においてＴＣＦの改善を図る方法が従来より知られている。【００７５】  図３に示すように、１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬（オイラー角では（０°，１０３°，０°）のＬｉＮｂＯ３基板上にＳｉＯ２膜を成膜した場合のＳｉＯ２膜の最適な膜厚は、波長をλとしたときに、０．２７λである。すなわち、ＳｉＯ２膜の膜厚が波長の０．２７λである場合、ＴＣＦが０となる。また、ＬｉＮｂＯ３基板の方位角が変わると、ＳｉＯ２膜の最適な膜厚は変動することとなる。しかしながら、図１から明らかなように、ＳｉＯ２膜の膜厚が、波長に対し０．１８λ〜０．３４λの範囲であれば、温度特性ＴＣＦをほぼ０とし得ることがわかる。【００７６】  他方、図４は、１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ３基板上に、ＩＤＴ電極及びＳｉＯ２膜を形成した構造におけるＳｉＯ２膜の規格化膜厚Ｈ／λと、電気機械結合係数ｋ２との関係を示す図である。なお、図４においては、電極膜厚０．００５λ〜０．０１λからなるＩＤＴ電極を種々の金属材料で形成した結果が示されている。【００７７】  図４から明らかなように、ＳｉＯ２膜の膜厚Ｈ／λを厚くすると、電気機械結合係数ｋ２は小さくなることがわかる。従って、ＳｉＯ２膜の膜厚はできる限り薄い方がよいことがわかる。【００７８】  上記のように、図３及び図４から明らかなように、周波数温度特性ＴＣＦと、電気機械結合係数ｋ２の双方を考慮した場合、ＳｉＯ２膜の膜厚は、波長の０．２〜０．３５の範囲とすることが望ましいことがわかる。【００７９】  そこで、ＳｉＯ２膜の膜厚を波長の０．３とした場合に、様々なオイラー角のＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角のθと、レイリー波の電気機械結合係数との関係を調べた。結果を図５〜図２２に示す。【００８０】  オイラー角（０，θ，０）のθが２０°〜４０°の範囲では、ＬＳＡＷ波は殆ど発生しない範囲であることが一般的に知られている。そして、ＳｉＯ２薄膜をＩＤＴ電極等の上面に形成した場合には、図５の部分に示す点線部分のように、ＬＳＡＷ波の電気機械結合係数が小さい部分が、オイラー角（０，θ，０）のθが２０°〜４０°の周辺に大きく広がっている。【００８１】  一般に、ＲＦフィルタやデュプレクサに必要な電気機械結合係数ｋ２の値は、０．０２５以上である。また、そのときに、漏洩弾性表面波を利用する場合には、レイリー波によるスプリアスは小さいことが要求される。すなわち、レイリー波の電気機械結合係数ｋ２、漏洩弾性表面波の電気機械結合係数ｋＬＳＡＷ２としたときに、（ｋ２ＬＳＡＷ／４）≧ｋＲ２であることが望ましい。【００８２】  このような範囲を満たすオイラー角の範囲を下記の表７に示す。なお、ＬｉＮｂＯ３は３方晶系の結晶であるため、オイラー角には次の関係がある。【００８３】  （φ，θ，ψ）＝（６０＋φ，−θ，ψ）
＝（６０−φ，−θ，１８０−ψ）
＝（φ，１８０＋θ，１８０−ψ）
＝（φ，θ，１８０＋ψ）
よって、例えばオイラー角（１０，３０，１０）と、オイラー角（７０，−３０，１０）、（５０，−３０，１７０）、（１０，２１０，１７０）、（１０，３０，１９０）とは等価である。【００８４】
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【００８５】  また、好ましくは、角の範囲は下記の表８に示す範囲であり、その場合には、レイリー波の電気機械結合係数ｋＲ２は０．０１以下となる。【００８６】
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【００８７】  より好ましくは下記の表９に示す範囲であり、その場合には、ｋＲ２≦０．００４９となる。【００８８】
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【００８９】  他方、図２３は、１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬のＬｉＮｂＯ３基板上に、各種金属からなる電極を形成した場合の電気機械結合係数ｋ２を示す。図２３から明らかなように、電極の厚みが異なった場合、電気機械結合係数ｋ２が変化することがわかる。電極が形成されていない場合のｋ２に対し、１．２５倍のｋ２を示す電極膜厚は、波長に対し、Ａｕの場合には０．００１７〜０．０３の範囲、Ｐｔでは図示されていないが同じ範囲であることが確かめられている。また、Ａｇの場合には０．００３５〜０．０５、Ｔａが０．００２５〜０．０３２、Ｗが０．００３５〜０．０３、Ｃｕが０．００５８〜０．０５５、Ｎｉが０．１２５〜０．０８、Ａｌが０．０３３〜０．１２、Ｃｒ、Ｔｉ、ＭｏまたはＺｎでは０．０１２〜０．１２である。【００９０】  なお、上記電極膜厚範囲の上限は、インターデジタル電極の形成精度により制限されるものである。すなわち、上記厚みよりも厚いインターデジタル電極を高精度に形成することが困難である。【００９１】  また、ＬｉＮｂＯ３基板のオイラー角が異なると、電極膜厚の最適な大きさも多少変化するが、多くとも２倍程度である。【００９２】  上記電極膜厚の上限は、Ａｌの場合には０．１２λであるため、電極最適膜厚は、Ａｕでは０．００１７λ〜０．０６λ、Ｐｔでは０．００１７λ〜０．０６λ、Ａｇでは０．００３５λ〜０．１０λ、Ｔａでは０．００２５λ〜０．０６４λ、Ｗでは０．００３５λ〜０．０６λ、Ｃｕでは０．００５８λ〜０．１１λ、Ｎｉでは０．０１２λ〜０．１２λ、Ａｌでは０．０３３λ〜０．１２λである。【００９３】  図２４は、上記最適な電極膜厚となるように各電極材料を用いて弾性表面波装置を構成した場合の電極膜厚による伝搬定数の変化を示す。図２４から明らかなように、これらの電極膜厚において、伝搬減衰はほぼ０であることがわかる。【００９４】  なお、前述した図１及び図２に示すように、第１絶縁物層及び第２絶縁物層をＳｉＯ２で構成し、言い換えればインターデジタル電極を覆うようにＳｉＯ２膜を形成した場合、ＳｉＯ２膜の上面にはインターデジタル電極の形状に起因する凸部が生じる。この凸部の大きさ、すなわち第２絶縁物層６の表面の突出高さが大きいと、表面波装置の特性が劣化する。図２５は、ＳｉＯ２表面の突出部の高さが変化した場合の挿入損失の変化を示す図である。図２５から明らかなように、凸部の突出高さが０．０３λ以下であれば、挿入損失の劣化を抑制でき、望ましいことがわかる。【００９５】  なお、上記ＳｉＯ２膜表面の凸部の突出高さとは、突出していない部分から凸部の上端までの高さ方向寸法をいうものとする。【００９６】  図２６は、ＳｉＯ２膜表面の突出高さとインターデジタルの厚みとの比を変化させた場合の挿入損失の変化を示す図である。図２６において、○は、ＩＤＴの規格化膜厚Ｈ／λが０．０６λの場合を、△（黒塗りの△の記号）は０．０３λの場合を、×は０．０８λの場合の結果を示す。【００９７】  図２６から明らかなように、ＳｉＯ２膜の表面の凸部の突出高さが、インターデジタル電極の厚みの半分以下であり、かつ突出高さが０．０４λ以下であること、より好ましくは、インターデジタル電極の厚みの１／３以下であり、突���高さが０．０３λ以下であることがより一層望ましいことがわかる。さらに望ましくは、ＳｉＯ２膜表面はほとんど凹凸を有しないことが望ましい。【００９８】  また、一般に弾性表面波装置では、反射係数が小さいと、十分なストップバンドが形成されない。そのため、反射係数が小さい弾性表面波装置は共振器として動作しない。よって、弾性表面波装置を共振器型表面波デバイスとして用いるには、該弾性表面波装置における反射係数は少なくとも０．０３以上であることが要求されている。従って、反射係数と電極膜厚との関係を調べ、反射係数が０．０３以上となるように、電極膜厚を設定する必要がある。図３４〜図３９は、上記のように、ＳｉＯ２膜表面が平坦化された構造における反射係数と、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌからなる各電極の電極膜厚との関係を示す。ここで、基板としては、１２７．８６°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＮｂＯ３基板を用いた。なお、この基板のオイラー角は、（０°，３７．８６°，０°）である。【００９９】  図３４〜図３９から明らかなように、ＳｉＯ２膜の膜厚が０．２λ〜０．５λの範囲で変化したとしても、Ａｌを除き、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、ＣｕまたはＷを電極材料として用いた場合、反射係数が０．０３以上とされ得ることがわかる。【０１００】  なお、上記オイラー角（０°，３７．８６°，０°）付近の範囲は、レイリー波の電気機械結合係数が大きく、かつＬＳＡＷの電気機械結合係数が小さいオイラー角の範囲である。このオイラー角付近の範囲は反射係数が殆ど０になるオイラー角範囲である。そのため従来このオイラー角の基板は、反射係数が小さいことが望まれるトランスバーサル型のフィルタにしか利用されなかった。すなわち、図２７〜図２９に示すようなフィンガの反射を必要とするデバイスには利用できなかった。そして、ＳｉＯ２膜の表面が凹凸である従来構造の場合においては、ＩＤＴ電極にＣｕやＡｇなどの重い金属を用いたとしても、Ａｌを用いた場合と同じ程度の大きさの反射係数しか得られなかった。ＳｉＯ２膜表面が凹凸である従来の構造における反射係数と電極薄膜の関係を図４０に示す。【０１０１】  図４０では、オイラー角（０°，３７．８６°，０°）の上記ＬｉＮｂＯ３基板上に、様々な金属からなる電極が成形されており、電極を覆うように規格化膜厚０．４λのＳｉＯ２膜が形成されている従来構造において、電極膜厚を変化させた場合の反射係数の変化を示す図である。図４０から明らかなように、上記オイラー角のＬｉＮｂＯ３基板を用いた場合、Ｃｕ等の重い金属により電極を構成したとしても、電極膜厚の如何に関わらず、Ａｌからなる電極の場合と同等の小さな反射係数しか得られないことわかる。【０１０２】  レイリー波の電気機械結合係数が大きく、かつＬＳＡＷの電気機械結合係数が小さいオイラー角の範囲は、前述したオイラー角範囲以外にも複数存在する。下記表１０、表１１は、このような複数のオイラー角の範囲を示す。また、図４１〜図４６は、このようなオイラー角範囲を示す図である。【０１０３】  より具体的には、図４１〜図４６は、それぞれ、オイラー角が（０°，８９°，ψ）、（３０°，８９°，ψ）、（２０°，１００°，ψ）、（３０°，１００°，ψ）、（１０°，１１０°��ψ）及び（０°，１３０°，ψ）の各ＬｉＮｂＯ３基板を用いた場合のψと、レイリー波及びＬＳＡＷの電気機械結合係数との関係を示す図である。図４１〜図４６から明らかなように、様々なオイラー角のＬｉＮｂＯ３基板を用いた場合、レイリー波の電気機械結合係数が大きく、ＬＳＡＷの電気機械結合係数が小さい複数のオイラー角範囲が存在することがわかる。【０１０４】  表１０は、ＫＲＡＹ２≧０．０５、ＫＬＳＡＷ２≦０．０２となるＬｉＮｂＯ３基板の複数のオイラー角範囲（φ，θ，ψ）のを示す。同様に、表１１は、ＫＲＡＹ２≧０．０５、ＫＬＳＡＷ２≦０．０１となるＬｉＮｂＯ３基板の複数のオイラー角（φ，θ，ψ）の範囲を示す。【０１０５】  表１０、表１１に示すオイラー角範囲においては、図３４〜図３９に示した特性と同様の特性を得ることができる。なお、本明細書中の表に記載されているオイラー角の範囲における、±５や±１０は、量産化された場合のオイラー角の加工精度、並びにＣｕ等のやや小さい比重の電極材料を用いた場合と非常に比重が大きいＡｕ等の電極材料を用いた場合との電極材料の比重差を考慮して求められた角度許容範囲である。【０１０６】
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【０１０７】
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【０１０８】  図３２にＡｌ電極、Ｗ電極、Ｃｕ電極の電極指の１本当りの反射係数と電極厚みとの関係を示す。電極指間の間にはＳｉＯ２膜が存在し、その上にもＳｉＯ２膜が存在する。【０１０９】  基板からのＳｉＯ２膜の厚みは０．３λでＳｉＯ２表面には凹凸がない。基板は１３°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＮｂＯ３である。図から明らかなように、Ａｌ電極指の場合には、反射係数が小さい上、Ａｌ膜厚を増やしても反射係数は大きくならない。一方、重い電極指のＷやＣｕはＡｌに比べ反射係数が大きく、また厚みを厚くすることにより、反射係数も大きくなる。このようにＡｌに比べ密度の大きい電極指からなるＩＤＴは、反射係数が大きく、共振子、共振子フィルタ、ラダー型フィルタに適している。【０１１０】  本発明は、様々な弾性表面波装置に適用することができる。このような弾性表面波装置の例を、図２７（ａ），（ｂ）〜図２９に示す。図２７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、１ポート型弾性表面波共振子４７及び２ポート型弾性表面波共振子４８の電極構造を示す模式的平面図である。また、図２７（ｂ）に示す２ポート型弾性表面波共振子４８と同じ電極構造を用いて２ポート型弾性表面波共振子フィルタを構成してもよい。【０１１１】  さらに、図２８及び図２９は、それぞれ、ラダー型フィルタ及びラチス型フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。図２８及び図２９に示すラダー型フィルタ４９ａ及びラチス型フィルタ４９ｂのような電極構造を圧電性基板上に形成することにより、本発明に従ってラダー型フィルタ及びラチス型フィルタを構成することができる。【０１１２】  もっとも、本発明は、図２７〜図２９に示した電極構造を有する弾性表面波装置に限らず、様々な弾性表面波装置に適用することができる。
【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２１】
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【図２２】
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【図２３】
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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２９】
2005034347.tif 000052
【図３０】
2005034347.tif 000053
【図３１】
2005034347.tif 000054
【図３２】
2005034347.tif 000055
【図３３】
2005034347.tif 000056
【図３４】
2005034347.tif 000057
【図３５】
2005034347.tif 000058
【図３６】
2005034347.tif 000059
【図３７】
2005034347.tif 000060
【図３８】
2005034347.tif 000061
【図３９】
2005034347.tif 000062
【図４０】
2005034347.tif 000063
【図４１】
2005034347.tif 000064
【図４２】
2005034347.tif 000065
【図４３】
2005034347.tif 000066
【図４４】
2005034347.tif 000067
【図４５】
2005034347.tif 000068
【図４６】
2005034347.tif 000069
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月17日(2006.2.17)
【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】
電気機械結合係数の２乗（ｋ2）が０．０２５以上のＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板と、
前記圧電性基板上に形成されており、Ａｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金、またはＡｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金と他の金属とからなる積層膜からなる少なくとも１つの電極と、
前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と略等しい膜厚に形成された第１絶縁物層と、
前記電極及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備え、
前記電極の密度が、前記第１絶縁物層の１．５倍以上であり、
前記第２の絶縁物層の表面の凸部の突出高さが、表面波の波長をλとしたときに、０．０３λ以下である、弾性表面波装置。
【請求項２】
ＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板と、
前記圧電性基板上に形成された少なくとも１つの電極と、
前記電極上に形成されており、かつ電極を構成する金属もしくは合金よりも耐腐食性に優れた金属もしくは合金からなる保護金属膜と、
前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と保護金属膜との合計の膜厚と略等しい膜厚を有するように形成された第１絶縁物層と、
前記保護金属膜及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備え、
前記第２の絶縁物層の表面の凸部の突出高さが、表面波の波長をλとしたときに、０．０３λ以下である、弾性表面波装置。
【請求項３】
前記電極及び保護金属膜の積層構造の全体の平均密度が、前記第１絶縁物層の密度の１．５倍以上である、請求項２に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記第１，第２の絶縁物層がＳｉＯ2により形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【請求項５】
弾性表面波の反射を利用した弾性表面波装置である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項６】
前記第２の絶縁物層上の凸部の突出高さが、前記電極の厚みの１／２以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項７】
前記第２の絶縁物層上の凸部の突出高さが、前記電極の厚みの１／３以下である、請求項６に記載の弾性表面波装置。
【請求項８】
前記電極が、Ａｌよりも重い金属を主体とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項９】
前記電極が、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｗ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＮｉＣｒ、Ｃｒ及びＴｉからなる群から選択した１種を主体とする、請求項８に記載の弾性表面波装置。
【請求項１０】
前記電極が、ＡｕまたはＰｔからなり、その膜厚が、表面波の波長をλとしたときに、０．００１７λ〜０．０６λの範囲にある、請求項９に記載の弾性表面波装置。
【請求項１１】
前記電極が、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ及びＴｉからなる群から選択した１種を主体とし、該電極の膜厚が、表面波の波長をλとしたときに、下記の表１に示す範囲とされている、請求項９に記載の弾性表面波装置。
【表１】
2005034347.tif 000070
【請求項１２】
前記第２の絶縁物層の厚みが、波長をλとしたときに、０．１８λ〜０．３４λの範囲にある、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【請求項１３】
第２の絶縁物層の厚みが、波長をλとしたときに、０．２λ〜０．３５λの範囲にある、請求項１２に記載の弾性表面波装置。
【請求項１４】
前記ＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表２に示す何れかの範囲にある、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【表２】
2005034347.tif 000071
【請求項１５】
前記ＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表３に示す何れかの範囲にある、請求項１４に記載の弾性表面波装置。
【表３】
2005034347.tif 000072
【請求項１６】
前記ＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表４に示す何れかの範囲にある、請求項１５に記載の弾性表面波装置。
【表４】
2005034347.tif 000073
【請求項１７】
前記ＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表５に示す何れかの範囲にある、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【表５】
2005034347.tif 000074
【請求項１８】
前記ＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板のオイラー角が、下記の表６に示す何れかの範囲にある、請求項１７に記載の弾性表面波装置。
【表６】
2005034347.tif 000075
【請求項１９】
前記ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が、（０±５，８０〜１１７，０±１０）に示す範囲にある、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の弾性表面波装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第１の発明によれば、電気機械結合係数の２乗（ｋ2）が０．０２５以上のＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成されており、Ａｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金、またはＡｌよりも密度の大きい金属もしくは該金属を主成分とする合金と他の金属とからなる積層膜からなる少なくとも１つの電極と、前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と略等しい膜厚に形成された第１絶縁物層と、前記電極及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備え、前記電極の密度が、前記第１絶縁物層の１．５倍以上であり、前記第２の絶縁物層の表面の凸部の突出高さが、表面波の波長をλとしたときに、０．０３λ以下である、弾性表面波装置が提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第２の発明によれば、ＬｉＮｂＯ3からなる圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成された少なくとも１つの電極と、前記電極上に形成されており、かつ電極を構成する金属もしくは合金よりも耐腐食性に優れた金属もしくは合金からなる保護金属膜と、前記少なくとも１つの電極が形成されている領域を除いた残りの領域において、前記電極と保護金属膜との合計の膜厚と略等しい膜厚を有するように形成された第１絶縁物層と、前記保護金属膜及び第１絶縁物層を被覆するように形成された第２絶縁物層とを備え、前記第２の絶縁物層の表面の凸部の突出高さが、表面波の波長をλとしたときに、０．０３λ以下である、弾性表面波装置が提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明に係る弾性表面波装置のさらに別の特定の局面では、前記第２の絶縁物層の厚みが、波長をλときしたときに、０．１８λ〜０．３４λの範囲にある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
好ましくは、上記第１の絶縁物層の厚みは、波長をλとしたときに、０．２λ〜０．３５λの範囲とされる。
また、本発明のさらに他の特定の局面では、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電性基板のオイラー角が（０±５，８０〜１１７，０±１０）に示す範囲とされる。
【国際調査報告】
2005034347.tif 000076
2005034347.tif 000077