(57)【要約】所定の例に係る弾性波素子は、圧電体と、圧電体の上に配置されたインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、圧電体の上に配置されてＩＤＴ電極に接続された接続電極とを含む。第１絶縁層が接続電極を覆い、第２絶縁層がＩＤＴ電極を覆う。接続電極の上に配置された第１絶縁層は、圧電体の上面に直交する方向の第１厚さＴを有し、ＩＤＴ電極の上に配置された第２絶縁層は、圧電体の上面に直交する方向の第２厚さＫを有する。第１厚さＴは第２厚さＫよりも小さい。
2017522822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性波素子であって、
圧電体と、
前記圧電体の上に配置されたインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、
前記圧電体の上に配置されて前記ＩＤＴ電極に接続された接続電極と、
前記接続電極を覆って前記接続電極の上に圧電体の上面に直交する方向の第１厚さＴを有する第１絶縁層と、
前記ＩＤＴ電極を覆って前記ＩＤＴ電極の上に前記圧電体の上面に直交する方向の第２厚さＫを有する第１部分を備える第２絶縁層と
を含み、
前記第２厚さＫは前記第１厚さＴよりも大きい弾性波素子。
【請求項２】
前記ＩＤＴ電極は、第１フィルタを形成する第１ＩＤＴ電極、及び第２フィルタを形成する第２ＩＤＴ電極を含み、
前記第２絶縁層の第１部分は前記第２ＩＤＴ電極の上に配置され、
前記第２絶縁層はさらに、前記第１ＩＤＴ電極の上に配置されて前記圧電体の上面に直交する方向の第３厚さＳを有する第２部分を含み、
前記第３厚さＳは前記第２厚さＫとは異なる請求項１の弾性波素子。
【請求項３】
前記弾性波素子はアンテナデュプレクサであり、
前記第１フィルタは、第１周波数帯域の第１信号を通過させる前記アンテナデュプレクサの受信フィルタとして構成され、
前記第２フィルタは、前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の第２信号を通過させる前記アンテナデュプレクサの送信フィルタとして構成される請求項２の弾性波素子。
【請求項４】
前記第３厚さＳは前記第１厚さＴに等しい請求項２及び３のいずれか一項の弾性波素子。
【請求項５】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は同じ材料から作られる請求項１〜４のいずれか一項の弾性波素子。
【請求項６】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の材料は酸化ケイ素である請求項５の弾性波素子。
【請求項７】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の材料は窒化ケイ素である請求項５の弾性波素子。
【請求項８】
前記ＩＤＴ電極は、前記圧電体の上面に直交する方向に配列された第１層及び第２層を含み、
前記第１層は前記第２層とは異なる材料から作られる請求項１〜７のいずれか一項の弾性波素子。
【請求項９】
前記ＩＤＴ電極の第１層及び第２層の材料は、アルミニウム、銅、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金、クロム、及びこれらの金属の一以上を主成分とする合金からなる群から選択される請求項８の弾性波素子。
【請求項１０】
前記ＩＤＴ電極は、アルミニウム、銅、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金及びクロムからなる群から選択された単体金属元素から作られる請求項１〜７のいずれか一項の弾性波素子。
【請求項１１】
前記接続電極に接続されて前記接続電極の上に配置された取出電極と、
前記取出電極に接続されて前記取出電極の上に配置された外部端子電極と
をさらに含む請求項１〜１０のいずれか一項の弾性波素子。
【請求項１２】
前記第１絶縁層の上に設けられて前記第１絶縁層によって前記接続電極から絶縁された配線電極をさらに含む請求項１の弾性波素子。
【請求項１３】
前記第１絶縁層は、
前記接続電極の上に配置されて前記第１厚さＴを有する第１部分と、
前記接続電極及び前記配線電極間に配置されて前記圧電体の上面に直交する方向の第４厚さＷを有する第２部分と
を含み、
前記第４厚さＷは前記第２厚さＫよりも小さい請求項１１の弾性波素子。
【請求項１４】
電子機器であって、
請求項１〜１３のいずれか一項弾性波素子と、
前記弾性波素子に接続された半導体素子と、
前記半導体素子に接続された再生装置と
を含む電子機器。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか一項の弾性波素子を含むモジュール。
【請求項１６】
請求項１５のモジュールを含む通信機器。
【請求項１７】
請求項１〜１３のいずれか一項の弾性波素子を含む通信機器。
【請求項１８】
アンテナデュプレクサであって、
圧電体と、
前記圧電体の上に配置された第１インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を含む第１フィルタと、
前記圧電体の上に配置された第２ＩＤＴ電極を含む第２フィルタと、
前記圧電体の上に配置されて前記第１電極及び第２ＩＤＴ電極に接続された接続電極と、
前記接続電極を覆うように配置されて前記接続電極の上に圧電体の上面に直交する方向の第１厚さＴを有する第１絶縁層と、
前記第１ＩＤＴ電極を覆うように配置されて前記第１ＩＤＴ電極の上に前記圧電体の上面に直交する方向の第２厚さＳを有する第１部分、及び前記第２ＩＤＴ電極を覆うように配置されて前記第２ＩＤＴ電極の上に前記圧電体の上面に直交する方向の第３厚さＫを有する第２部分を備える第２絶縁層と
を含み、
前記第２厚さＳは前記第１厚さＴに近似的に等しく、
前記第３厚さＫは前記第１厚さＴよりも大きいアンテナデュプレクサ。
【請求項１９】
前記第１フィルタは受信フィルタであり、
前記第２フィルタは送信フィルタであり、
前記第１ＩＤＴ電極は、
前記接続電極によってアンテナ端子に接続された第１直列共振器と、
前記接続電極によって前記第１直列共振器に直列接続され、かつ、出力端子に接続された第２直列共振器と、
前記接続電極によって前記第１直列共振器に接続された第１並列共振器と
を含む請求項１８のアンテナデュプレクサ。
【請求項２０】
前記第２ＩＤＴ電極は、
前記接続電極によって前記アンテナ端子に接続された第３直列共振器と、
前記接続電極によって前記第３直列共振器に直列接続され、かつ、入力端子に接続された第４直列共振器と、
前記接続電極によって前記第３直列共振器に接続された第２並列共振器と
を含む請求項１９のアンテナデュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
側面及び実施形態は一般に、弾性波素子、これを使用するアンテナデュプレクサ、及び当該アンテナデュプレクサを使用する電子機器に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、米国特許法第１１９条及び特許協力条約第８条の、２０１４年７月２８日に出願された同時係属中の特願２０１４−１５２５４７に基づく優先権の利益を主張する。その全体が参照により、すべての目的のために、ここに組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
従来型のアンテナデュプレクサは一般に、送信フィルタ及び受信フィルタを含む。送信フィルタは、圧電体上に送信用共振器として構成された第１インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を含み得る。受信フィルタは、圧電体上に受信用共振器として構成された第２ＩＤＴ電極を含み得る。各ＩＤＴ電極は、絶縁層によって覆われる。特許文献１は、かかる従来型のアンテナデュプレクサの一例を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／００１９１０２号明細書
【発明の概要】
【０００５】
上述したアンテナデュプレクサに使用され得るような従来型の弾性波素子は、製造プロセスにおけるリードタイムが長く、簡便な製造プロセスが必要とされている。
【０００６】
この課題に対処するべく、側面及び実施形態は、改善された弾性波素子及びその製造プロセスに関する。一実施形態によれば、弾性波素子は、圧電体と、当該圧電体の上に配置されたインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、当該圧電体の上に配置されて当該ＩＤＴ電極に接続された接続電極と、当該接続電極を覆う第１絶縁層と、当該ＩＤＴ電極を覆う第２絶縁層とを含む。第１絶縁層は接続電極の上に配置され、圧電体の上面に直交する方向の第１厚さＴを有する。第２絶縁層はＩＤＴ電極の上に配置され、圧電体の上面に直交する方向の第２厚さを有し、第１厚さＴは第２厚さＫよりも小さい。上述の構成によれば、弾性波素子の例は、製造プロセスを簡便にすることができるので、信頼性の高い弾性波素子を達成することができる。特に、以下に詳述するように、ＩＤＴ電極の上面における絶縁層の厚さと、接続電極の厚さとの関係によって、弾性波素子の製造プロセスが大幅に簡素化される。
【０００７】
一実施形態によれば、弾性波素子は、圧電体と、当該圧電体の上に配置されたインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、当該圧電体の上に配置されて当該ＩＤＴ電極に接続された接続電極と、当該接続電極を覆って当該接続電極の上に当該圧電体の上面に直交する方向の第１厚さＴを有する第１絶縁層と、当該ＩＤＴ電極を覆って当該ＩＤＴ電極の上に当該圧電体の上面に直交する方向の第２厚さＫを有する第１部分を備える第２絶縁層とを含み、第２厚さＫは第１厚さＴよりも大きい。
【０００８】
弾性波素子の様々な実施形態は、以下の特徴のいずれか一以上を含んでよい。
【０００９】
弾性波素子の一例において、ＩＤＴ電極は、第１フィルタを形成する第１ＩＤＴ電極と、第２フィルタを形成する第２ＩＤＴ電極とを含み、第２絶縁層の第１部分が第２ＩＤＴ電極の上に配置され、第２絶縁層はさらに、第１ＩＤＴ電極の上に配置されて圧電体の上面に直交する方向の第３厚さＳを有する第２部分を含み、第３厚さＳは第２厚さＫとは異なる。弾性波素子がアンテナデュプレクサである一例において、第１フィルタは、第１周波数帯域の第１信号を通過させるアンテナデュプレクサの受信フィルタとして構成され、第２フィルタは、第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の第２信号を通過させるアンテナデュプレクサの送信フィルタとして構成される。
【００１０】
一例において、第３厚さＳは第１厚さＴに近似的に等しい。
【００１１】
他例において、第１絶縁層及び第２絶縁層は同じ材料から作られる。一例において、第１絶縁層及び第２絶縁層の材料は酸化ケイ素である。他例において、第１絶縁層及び第２絶縁層の材料は窒化ケイ素である。
【００１２】
一例において、ＩＤＴ電極は、圧電体の上面に直交する方向に配列された第１層及び第２層を含み、第１層は第２層とは異なる材料から作られる。ＩＤＴ電極の第１層及び第２層の材料は、例えばアルミニウム、銅、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金、クロム、及びこれらの金属の一以上を主成分とする合金からなる群から選択することができる。他例において、ＩＤＴ電極は、アルミニウム、銅、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金及びクロムからなる群から選択された単体金属元素から作られる。
【００１３】
弾性波素子はさらに、接続電極に接続されて当該接続電極の上に配置された取出電極と、当該取出電極に接続されて当該取出電極の上に配置された外部端子電極とを含んでよい。
【００１４】
弾性波素子はさらに、第１絶縁層の上に配置されて第１絶縁層によって接続電極から絶縁された配線電極を含んでよい。一例において、第１絶縁層は、接続電極の上に配置されて第１厚さＴを有する第１部分と、当該接続電極及び配線電極間に配置されて圧電体の上面に直交する方向の第４厚さＷを有する第２部分とを含み、第４厚さＷは第２厚さＫよりも小さい。
【００１５】
他実施形態によれば、電子機器は、上述した弾性波素子の一例と、当該弾性波素子に接続された半導体素子と、当該半導体素子に接続された再生装置とを含む。
【００１６】
他実施形態は、上述した弾性波素子の一例を含むモジュールに関する。
【００１７】
さらなる実施形態は、弾性波素子又はモジュールの一例を含む通信機器に関する。
【００１８】
他実施形態によれば、アンテナデュプレクサは、圧電体と、当該圧電体の上に配置された第１インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を備える第１フィルタと、当該圧電体の上に配置された第２ＩＤＴ電極を備える第２フィルタと、当該圧電体の上に配置されて第１電極及び第２ＩＤＴ電極に接続された接続電極とを含む。第１絶縁層は、接続電極を覆うように配置されて当該接続電極の上に圧電体の上面に直交する方向の第１厚さＴを有する。アンテナデュプレクサはさらに、第１ＩＤＴ電極を覆うように配置されて第１ＩＤＴ電極の上に圧電体の上面に直交する方向の第２厚さＳを有する第１部分、及び第２ＩＤＴ電極を覆うように配置されて第２ＩＤＴ電極の上に当該圧電体の上面に直交する方向の第３厚さＫを有する第２部分を備える第２絶縁層を含む。第２厚さＳは第１厚さＴに近似的に等しく、第３厚さＫは第１厚さＴよりも大きい。
【００１９】
第１フィルタが受信フィルタであり第２フィルタが送信フィルタである一例において、第１ＩＤＴ電極は、接続電極によってアンテナ端子に接続された第１直列共振器と、当該接続電極によって第１直列共振器に直列接続され、かつ、出力端子に接続された第２直列共振器と、当該接続電極によって第１直列共振器に接続された第１並列共振器とを含む。第２ＩＤＴ電極は、接続電極によってアンテナ端子に接続された第３直列共振器と、当該接続電極によって第３直列共振器に直列接続され、かつ、入力端子に接続された第４直列共振器と、当該接続電極によって第３直列共振器に接続された第２並列共振器とを含んでよい。
【００２０】
これらの代表的な側面及び実施形態のさらなる他の側面、実施形態及び利点が、以下に詳述される。ここに開示の実施形態は、ここに開示される複数の原理の少なくとも一つに一致する任意の態様で、他の実施形態と組み合わせることができ、「一の実施形態」、「いくつかの実施形態」、「代替実施形態」、「様々な実施形態」、「一つの実施形態」等への言及は、必ずしも互いに排他的というわけではなく、記載される特定の特徴、構造又は特性が少なくとも一つの実施形態に含まれ得ることを示すように意図される。ここでの当該用語の登場は、必ずしもすべてが同じ実施形態を言及するわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
少なくとも一つの実施形態の様々な側面が、添付図面を参照して以下に説明されるが、当該図面は縮尺どおりに描かれることを意図しない。図面は、様々な側面及び実施形態の例示及びさらなる理解を与えるべく含まれており、本明細書に組み入れられてその一部を構成するが、本発明の限界を画定するものではない。図面において、様々な図面に例示される同一又は近似的に同一の構成要素はそれぞれ、同じ番号で代表される。明確さを目的として、すべての構成要素がすべての図面において標識されるわけではない。
【００２２】
【図１】本発明に係る弾性波素子の一例を示す平面図である。
【図２Ａ】図１のＡ−ＡＡ線に沿った、図１の弾性波素子の例の断面図である。
【図２Ｂ】図１のＢ−ＢＢ線に沿った、図１の弾性波素子の例の断面図である。
【図２Ｃ】図１のＣ−ＣＣ線に沿った、図１の弾性波素子の例の断面図である。
【図３Ａ】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の他例の平面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＤ−ＤＤ線に沿った、図３Ａの弾性波素子の例の断面図である。
【図４】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の一例のための製造プロセスの一例を示すプロセスフロー図である。
【図５Ａ】図１の弾性波素子の一例のための図４の製造プロセスに対応する構造的側面を、図１のＡ−ＡＡ線に沿った断面図で例示するプロセスフロー図である。
【図５Ｂ】図１の弾性波素子の一例のための図４の製造プロセスに対応する構造的側面を、図１のＢ−ＢＢ線に沿った断面図で例示するプロセスフロー図である。
【図５Ｃ】図１の弾性波素子の一例のための図４の製造プロセスに対応する構造的側面を、図１のＣ−ＣＣ線に沿った断面図で例示するプロセスフロー図である。
【図６】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の一例を使用する電子機器の一例を模式的に示すブロック図である。
【図７】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の一例を使用するモジュールの一例を模式的に示すブロック図である。
【図８】本発明の複数の側面に係る弾性波素子の一例を使用する通信機器の一例を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
上述のように、側面及び実施形態は、弾性波素子及びその製造プロセスに関し、当該弾性波素子は、製造プロセスを従来型のプロセスよりも大幅に簡素化し得る構造を有する。
【００２４】
なお、ここに説明される方法及び装置の実施形態はその適用を、以下の説明に述べられ又は添付図面に例示される構成要素の構造及び配列の詳細に限定するものではない。方法及び装置は、他の実施形態で実装可能であり、様々な態様で実施又は実行することができる。特定の実装の例は、例示目的のためだけにここに与えられ、限定を意図しない。また、ここで使用される表現及び用語は説明を目的とするものであって、限定とみなすべきではない。「又は」、「若しくは」への言及は包括的に解釈され得るので、「又は」、「若しくは」を使用して記載される任意の用語は、記載される用語の単数、複数、及びすべてのいずれかを示し得る。「又は」、「若しくは」への言及は包括的に解釈され得るので、「又は」、「若しくは」を使用して記載される任意の用語は、記載される用語の単数、複数、及びすべてのいずれかを示し得る。前及び後ろ、左及び右、上及び下、上側及び下側、並びに垂直及び水平への言及はいずれも、説明の便宜のためであって、本システム及び方法又はこれらの構成要素をいずれか一つの位置的又は空間的配向へと限定することを意図しない。特に、以下に示される「上」、「下」、「上面」、「下面」等のような方向を示す用語は、基板、ＩＤＴ電極等のような、弾性波素子の複数の実施形態に含まれる構成要素間の相対位置関係にのみ依存する相対的方向を指定するために使用されるので、例えば鉛直方向等のような絶対的方向を指定することを意図しない。
【００２５】
図１は、所定の実施形態に係る弾性波素子の一例を示す平面図である。図１の例において、弾性波素子は、ＣＤＭＡ標準規格のＢａｎｄ８に適したアンテナデュプレクサ１００として例示される。アンテナデュプレクサ１００は第１フィルタ１１０及び第２フィルタ１２０を含む。第１フィルタ１１０は、例えばＣＤＭＡ標準規格のＢａｎｄ８用の９２５ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚの範囲にある第１周波数帯域の信号を、受信信号として通過させる受信フィルタとしてよい。第２フィルタ１２０は、当該受信周波数帯域よりも低い、例えばＣＤＭＡ標準規格のＢａｎｄ８用の８８０ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚの範囲にある第２周波数帯域を、送信信号として通過させる送信フィルタとしてよい。
【００２６】
弾性波素子は、圧電体１３０と、圧電体１３０の上面１３５に配置された第１インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０とを含む。弾性波素子はさらに、上面１３５に配置されて第１ＩＤＴ電極１４０を第２ＩＤＴ電極１５０に電気的に接続する接続電極１６０と、上面１３５、第１ＩＤＴ電極１４０、第２ＩＤＴ電極１５０及び接続電極１６０を覆う絶縁体１７０（図２Ａ〜２Ｃ及び５Ａ〜５Ｃに示し、以下でさらに述べる）とを含む。
【００２７】
第１ＩＤＴ電極１４０は、互いに対向するように配列された櫛形電極１４１及び１４２を含んでよい。櫛形電極１４１は、バスバー１４３と、バスバー１４３から平行に延びる複数の電極指１４４とを含んでよい。櫛形電極１４２も同様に、バスバー１４５と、バスバー１４５から平行に延びて電極指１４４と交差する複数の電極指１４６とを含んでよい。
【００２８】
第２ＩＤＴ電極１５０は、互いに対向するように配列された櫛形電極１５１及び１５２を含んでよい。櫛形電極１５１は、バスバー１５３と、バスバー１５３から平行に延びる複数の電極指１５４とを含んでよい。櫛形電極１５２は、バスバー１５５と、バスバー１５５から平行に延びて電極指１５４と交差する複数の電極指１５６とを含んでよい。
【００２９】
受信フィルタとしての第１フィルタ１１０は、接続電極１６０を介してアンテナ端子１８２に接続された第１直列共振器２１０と、接続電極１６０を介して第１直列共振器２１０に直列接続された第２直列共振器２１２と、第２直列共振器２１２に接続された出力端子１８４と、接続電極１６０を介して第１直列共振器２１０に接続された並列共振器２１４とを含んでよい。
【００３０】
送信フィルタとしての第２フィルタ１２０は、接続電極１６０を介してアンテナ端子１８２に接続された第１直列共振器２２０と、接続電極１６０を介して直列共振器２２０に直列接続された第２直列共振器２２２と、第２直列共振器２２２に接続された入力端子１８６と、接続電極１６０を介して第１直列共振器２２０に接続された並列共振器２２４とを含んでよい。
【００３１】
アンテナ端子１８２、出力端子１８４及び入力端子１８６はそれぞれ、外部回路への接続のための外部端子電極１８０として機能することができる。
【００３２】
一例において、圧電体１３０は、例えば、ニオブ酸リチウム系、タンタル酸リチウム系、ニオブ酸カリウム系、水晶等で作られた材料を含む。
【００３３】
所定の実施形態に係る第１ＩＤＴ電極１４０、第２ＩＤＴ電極１５０及び絶縁層１７０の例が、図２Ａ〜２Ｃ及び５Ａ〜５Ｃを参照して記載される。図２Ａは、アンテナデュプレクサ１００として例示される弾性波素子の例の、図１のＡ−ＡＡ線に沿った断面図である。図２Ｂは、第１フィルタ１１０の、図１のＢ−ＢＢ線に沿った断面図である。図２Ｃは、第２フィルタ１２０の、図１のＣ−ＣＣ線に沿った断面図である。
【００３４】
第１ＩＤＴ電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０はそれぞれ、例えば、アルミニウム、銅、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金若しくはクロムのような単体金属元素、これら金属元素の一以上を主成分とする合金、又はこれらの多層構造からなる。多層構造の例としては、第１ＩＤＴ電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０において、第１層と第２層（図示せず）が圧電体１３０の上面１３５に直交する方向に積層された積層構造が挙げられる。さらに、第１層の材料は、第２層の材料と異なってよい。
【００３５】
絶縁体１７０は、例えば酸化ケイ素を主成分とする媒質のような、絶縁体の性能が高い酸化物材料から作ることができる。絶縁体１７０は積層構造を有してよい。絶縁体１７０の積層構造は、いずれか特定の構造に限られることはなく、窒化ケイ素のような異なる材料を有する多層構造が実装されてよい。
【００３６】
接続電極１６０は、取出電極１９０を介して外部端子電極１８０に電気的に接続されてよい。取出電極１９０の材料は、特定の材料に限られることはないが、弾性波素子の製造プロセスの簡便化に鑑みると、第１ＩＤＴ電極１４０、第２ＩＤＴ電極１５０及び接続電極１６０に使用される材料と同じ材料とすることが好ましい。取出電極１９０と同様、外部端子電極１８０の材料も特定の材料に限られることはないが、弾性波素子の製造プロセスの簡便化に鑑みると、第１ＩＤＴ電極１４０、第２ＩＤＴ電極１５０及び接続電極１６０に使用される材料と同じ材料とすることが好ましい。
【００３７】
なお、接続電極１６０、取出電極１９０及び外部端子電極１８０は、別個に上述され及び例示されているが、他実施形態では、同じ材料から形成された一体構造を有してよい。
【００３８】
さらに、接続電極１６０が、薄膜堆積プロセスにおいて第１ＩＤＴ電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０と同時かつ一体に形成される場合、第１ＩＤＴ電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０は、製造プロセスを簡便とするべく同じ材料から作られることが好ましい。なおもさらに、取出電極１９０及び外部端子電極１８０も、上述と同様に製造プロセスを簡便化するべく、接続電極１６０、第１ＩＤＴ電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０と同じ材料かつ同じ構成で作られることが好ましい。
【００３９】
ここで図２Ａ〜２Ｃを参照すると、弾性波素子の複数の実施形態で使用される絶縁体１７０が、厚さの観点から記載される。接続電極１６０の上面に配置された絶縁層が第１絶縁層１７２として示され、その厚さはＴとして示される。第１ＩＤＴ電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０の上面に配置された絶縁層が第２絶縁層１７４として示され、その第１ＩＤＴ電極１４０における第１部分１７４ａの厚さがＳとして示される一方、第２ＩＤＴ電極１５０における第２部分１７４ｂの厚さがＫとして示される。一実施形態によれば、接続電極１６０における第１絶縁層１７２の厚さＴは、第２ＩＤＴ電極１５０における第２絶縁層１７４の第２部分の厚さＫよりも小さい。この構成によれば、取出電極１９０を形成するための第１絶縁層１７２のエッチング所要時間が低減されるので、弾性波素子の製造プロセスが簡便となり得る。さらに、第１ＩＤＴ電極１４０の上面における第２絶縁層１７４の第１部分の厚さＳは、製造プロセスをさらに簡便化するべく、第１絶縁層１７２の厚さＴに近似的に等しくすることが好ましい。
【００４０】
図１に示される例において、第１ＩＤＴ電極１４０は第１（受信）フィルタ１１０の一部であり、第２ＩＤＴ電極１５０は第２（送信）フィルタ１２０の一部である。ただし、各上面における絶縁層１７２、１７４ａ及び１７４ｂ間の厚さの大小関係は、受信フィルタ又は送信フィルタの指定に基づいて限られるわけではないことに留意されたい。
【００４１】
図３Ａ及び３Ｂは、所定の側面に係る弾性波素子の他実施形態を例示する。特に、図３Ａ及び３Ｂは、ＤＭＳ（Ｄｏｕｂｌｅ−Ｍｏｄｅ−ＳＡＷ）フィルタ３００の一例として挙げられる弾性波素子を示す。ＤＭＳフィルタ３００は、図１のアンテナデュプレクサ１００における第１フィルタ１１０及び／又は第２フィルタ１２０の一方又は双方として置換することができる。図３ＡはＤＭＳフィルタ３００の平面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＤ−ＤＤ線に沿った断面図である。
【００４２】
図３Ａを参照すると、ＤＭＳフィルタ３００は、一対の櫛形電極３１２によって形成された中央ＩＤＴ電極３１０と、それぞれが弾性波の伝播方向に配置されて一対の櫛形電極３２２によって形成される両側ＩＤＴ電極３２０とを含む。所定の例において、ＤＭＳフィルタ３００はさらに、両側ＩＤＴ電極３２０の対向側に配置された反射器３６０を含む。
【００４３】
一実施形態によれば、中央ＩＤＴ電極３１０を形成する櫛形電極３１２の一方は、接続電極１６０を介して出力端子１８６側のＧＮＤ電極３３０に接続され、櫛形電極３１２の他方は、接続電極１６０を介してアンテナ端子１８２に接続される。両側ＩＤＴ電極３２０を形成する櫛形電極３２２のうち、アンテナ端子１８２側に配列された２つは、接続電極１６０を介して互いに電気的に接続され、アンテナ端子１８２の反対側の出力端子１８６側に配列された他の２つの櫛形電極３２２もまた、接続電極１６０を介して互いに電気的に接続される。
【００４４】
一例において、両側ＩＤＴ電極３２０のアンテナ端子１８２側の２つの櫛形電極３２２は、中央ＩＤＴ電極３１０のアンテナ端子１８２側の櫛形電極３１２とは電位が異なり、櫛形電極３１２には電気的に接続されない。例えば、電位が異なる電極は、複雑な平面上の回路配線構造を回避するべく、電極間に絶縁体を介在させて立体的に交差するように配線してよい。
【００４５】
記載上の目的により、中央ＩＤＴ電極３１０及び両側ＩＤＴ電極３２０の上面に配置された絶縁層を、第３絶縁層３４０として示す。第３絶縁層３４０は、描画の明確性のため図３Ａに示さない。ＤＭＳフィルタ３００における中央ＩＤＴ電極３１０及び両側ＩＤＴ電極３２０の断面図は、図面から省略する。これは、第１ＩＤＴ電極１４０及び第２ＩＤＴ電極１５０それぞれに対応する断面図が、図２Ｂ及び２Ｃに示される第１フィルタ１１０及び第２フィルタ１２０の断面図に対応するからである。
【００４６】
図３Ｂを参照すると、ＤＭＳフィルタ３００は、第３絶縁層３４０を介して接続電極１６０の上に引き回された配線電極３５０を含み得る。一例において、接続電極１６０及び配線電極３５０間に配置された第３絶縁層３４０の第１部分３４２は、圧電体１３０の上面１３５に直交する方向の厚さＷを有する。厚さＷは、中央ＩＤＴ電極３１０又は両側ＩＤＴ電極３２０の上に配置された第３絶縁層３４０の第２部分の、圧電体の上面１３０に直交する方向の厚さよりも小さいことが好ましい。
【００４７】
配線電極３５０が蒸着プロセスによって形成される場合、第３絶縁層３４０は、配線電極３５０の被覆性が劣化するほど厚くなることがあり、さらには、配線電極３５０が、当該電極の抵抗値が所望の抵抗値よりも大きくなるほど局所的に薄い部分を有することもあり得る。したがって、かかる問題を回避するべく、絶縁層３４０の第１部分の厚さＷは、接続電極１６０及び配線電極３５０間に絶縁効果が維持できるとの前提のもと、できる限り薄く作ることが好ましい。この場合、抵抗値は、電極が適切に動作する程度に十分低くすることができる。
【００４８】
図４を参照すると、所定の実施形態に係る弾性波素子の一例の製造プロセスの一例又はその関連部分のためのフロー図が例示される。図５Ａは、得られた構造物を図１のＡ−ＡＡ線に沿った断面図で示し、図２Ａに対応する。図５Ｂは、得られた構造物を図１のＢ−ＢＢ線に沿った断面図で示し、図２Ｂに対応する。図５Ｃは、得られた構造物を図１のＣ−ＣＣ線に沿った断面図で示し、図２Ｃに対応する。
【００４９】
図４及び５Ａ〜５Ｃに示されるように、所望の形状の第１ＩＤＴ電極１４０、第２ＩＤＴ電極１５０及び接続電極１６０が、電極形成ステップ４１０を使用して圧電体の上面１３０に同時かつ一体に形成することができる。
【００５０】
ステップ４２０において、絶縁体１７０が、各電極及び圧電体１３０の上面に形成される。ステップ４２０は、成膜ステップとすることができる。
【００５１】
次に、絶縁体１７０は、エッチングステップ４３０において処理することができる。図５Ｂ及び５Ｃを参照してわかるように、ステップ４３０において、第１ＩＤＴ電極１４０の上面にある第２絶縁層１７４ａの第１部分が、第２ＩＤＴ電極１５０の上面にある第２絶縁層１７４ｂの第２部分よりも多くエッチングされる結果、第１ＩＤＴ電極１４０の上面にある第２絶縁層１７４ａの第１部分を、第２ＩＤＴ電極１５０の上面にある第２絶縁層１７４ｂの第２部分よりも薄く形成することができる。この相対的な厚さ構成により、弾性波素子の電気機械結合係数を改善することができる。所定の実施形態では、ステップ４２０において、絶縁体１７０の厚さを、第２絶縁層１７４ｂの第２部分の所望の厚さとすることができるので、第２絶縁層１７４ｂの第２部分に対応する領域においてエッチングステップ４３０を回避することができる。
【００５２】
さらに、エッチングステップ４３０において、接続電極１６０の上面にある第１絶縁層１７２を、第１ＩＤＴ電極１４０の上面にある第２絶縁層１７４の第１部分と一緒に、同じ一つのステップで選択的にエッチングすることができる。したがって、第２絶縁層１７４ａの第１部分の厚さＳを、第１絶縁層１７２の厚さＴに近似的に等しくすることができる。これにより、ステップ４４０において取出電極１９０を形成するための第１絶縁層１７２のエッチング時間を低減することができるので、簡便な製造プロセスを達成することができる。ステップ４５０において取出電極１９０が形成され、外部端子電極１８０も形成される。
【００５３】
図６は、弾性波素子６１０の一例を使用する電子機器６００の一例を模式的に示すブロック図である。電子機器は、例えば携帯電話機等に使用することができる。図６に示されるように、本例に係る電子機器６００は、弾性波素子６１０と、弾性波素子６１０に接続された半導体素子６２０と、半導体素子６２０に接続された再生装置６３０とを含んでよい。弾性波素子６１０は、上述したアンテナデュプレクサ１００及び／又はＤＭＳフィルタ３００の例を含んでよい。再生装置６３０は、液晶パネルのような表示部、スピーカのような音声再生部等を形成してよい。電子機器６００において本発明の例に係る弾性波素子６１０を使用することにより、信頼性が高い電子機器６００を低コストで提供することができる。
【００５４】
ここに記載の例及び実施形態に係る弾性波素子６１０は、弾性波素子６１０の大量生産性を改善する効果を達成し得るので、携帯電話機又は他の移動体若しくは無線通信機器のような様々な電子機器６００において有用となり得る。
【００５５】
さらに、弾性波素子６１０の実施形態は、性能が向上したモジュールを与えるべく、例えば無線通信機器のようなデバイスにおいて究極的に使用され得るモジュールに組み入れることができる。図７は、弾性波素子６１０を含むモジュール７００の一例を示すブロック図である。上述のように、弾性波素子６１０は、アンテナデュプレクサ１００及び／又はＤＭＳフィルタ３００の例を含んでよい。モジュール７００はさらに、信号相互説億を与える接続部７１０、例えばパッケージ基板のような回路パッケージ化のためのパッケージ部７２０、及び、ここでの開示に鑑み半導体製造の当業者にわかるであろう、例えば増幅器、前置フィルタ、変調器、復調器、ダウンコンバータ等のような他の回路ダイ７３０を含む。
【００５６】
上述のように、弾性波素子６１０の実施形態を使用するように電子機器を構成することにより、例えば通信機器の性能向上を実現するという効果を達成することができる。図８は、アンテナデュプレクサ１００を含み、随意的には、受信フィルタ及び送信フィルタの一方又は双方に上述したＤＭＳフィルタ３００を含み得る通信機器８００（例えば携帯電話機のような無線又は移動体デバイス）の一例の模式的なブロック図である。通信機器８００は、例えば多重帯域／多重モード携帯電話機のような、多重帯域及び／又は多重モード機器を代表し得る。所定の実施形態において、通信機器８００は、アンテナデュプレクサ１００、入力端子１８６を介して当該アンテナデュプレクサに接続された送信回路８１０、出力端子１８４を介して当該アンテナデュプレクサ６００に接続された受信回路８２０、及びアンテナ端子１８２を介して当該アンテナデュプレクサに接続されたアンテナ８３０を含んでよい。送信回路８１０及び受信回路８２０は、アンテナ８３０を介して送信されるＲＦ信号を生成可能であってアンテナ８３０から入来するＲＦ信号を受信可能な送受信器の一部となり得る。上述したように、所定の実施形態において、アンテナデュプレクサ１００は、当該アンテナデュプレクサを含むモジュール７００に置換してよい。通信機器８００はさらに、制御器８４０、コンピュータ可読媒体８５０、少なくとも一つのプロセッサ８６０、及び電池８７０を含んでよい。
【００５７】
理解されることだが、ＲＦ信号の送受信に関連する様々な機能を、図８に送信回路８１０及び受信回路８２０として表される一以上の構成要素によって達成することができる。例えば、一つの構成要素を、送信及び受信双方の機能を与えるべく構成することができる。他例において、送信及び受信機能は、別個の構成要素によって与えることができる。同様に理解されることだが、ＲＦ信号の送受信に関連する様々なアンテナ機能は、図８にアンテナ８３０として集合的に表される一以上の構成要素によって達成することができる。例えば、一つのアンテナを、送信及び受信双方の機能を与えるべく構成することができる。他例において、送信及び受信機能は、別個のアンテナによって与えることができる。通信機器が多重帯域機器であるさらなる他の例において、通信機器８００に関連する異なる帯域に、異なるアンテナを与えることができる。
【００５８】
アンテナデュプレクサ１００は、受信経路及び送信経路間のスイッチングを補助するべく、選択された送信又は受信経路へとアンテナ８３０を電気的に接続するように構成することができる。すなわち、アンテナデュプレクサ１００は、通信機器８００の動作に関連づけられた一定数のスイッチング機能を与えることができる。加えて、上述のように、アンテナデュプレクサ１００は、ＲＦ信号のフィルタリング機能を与えるべく構成された送信フィルタ１１０及び受信フィルタ１２０を含む。
【００５９】
図８に示されるように、所定の実施形態において、制御器８４０は、アンテナデュプレクサ１００及び／又は他の動作構成要素の動作に関連づけられた様々な機能を制御するように設けることができる。所定の実施形態において、少なくとも一つのプロセッサ８６０は、通信機器８００の動作のための様々なプロセスの実装を容易にするべく構成することができる。少なくとも一つのプロセッサ８６０が行う処理は、コンピュータプログラム命令によって実装することができる。かかるコンピュータプログラム命令を、機械をもたらす汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は他のプログラム可能データ処理装置の少なくとも一つのプロセッサに与えることにより、当該命令が当該コンピュータ又は他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行され、通信機器８００の動作を目的とするメカニズムを作ることができる。所定の実施形態において、かかるコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータ可読媒体８５０に記憶することができる。電池８７０は、通信機器８００での使用のための、例えばリチウムイオン電池を含む任意の適切な電池とすることができる。
【００６０】
少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面を上述してきたが、当業者が様々な改変、修正及び改善に容易に想到することがわかる。かかる改変、修正及び改善は、本開示の一部として意図され、本発明の範囲内にあることが意図される。したがって、上述の説明及び図面は、単なる例示であって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の適切な解釈から決定するべきである。
【図１】
2017522822.tif 000003
【図２Ａ】
2017522822.tif 000004
【図２Ｂ】
2017522822.tif 000005
【図２Ｃ】
2017522822.tif 000006
【図３Ａ】
2017522822.tif 000007
【図３Ｂ】
2017522822.tif 000008
【図４】
2017522822.tif 000009
【図５Ａ】
2017522822.tif 000010
【図５Ｂ】
2017522822.tif 000011
【図５Ｃ】
2017522822.tif 000012
【図６】
2017522822.tif 000013
【図７】
2017522822.tif 000014
【図８】
2017522822.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月23日(2017.1.23)
【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】
弾性波素子であって、
圧電体と、
前記圧電体の上に配置されたインターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極と、
前記圧電体の上に配置されて前記ＩＤＴ電極に接続された接続電極と、
前記接続電極を覆って前記接続電極の上に前記圧電体の上面に直交する方向の第１厚さを有する第１絶縁層と、
前記ＩＤＴ電極を覆って前記ＩＤＴ電極の上に前記圧電体の上面に直交する方向の第２厚さを有する第１部分を備える第２絶縁層と、
前記第１絶縁層の上に配置されて前記第１絶縁層によって前記接続電極から絶縁された配線電極と
を含み、
前記第２厚さは前記第１厚さよりも大きい弾性波素子。
【請求項２】
前記ＩＤＴ電極は、第１フィルタを形成する第１ＩＤＴ電極、及び第２フィルタを形成する第２ＩＤＴ電極を含み、
前記第２絶縁層の第１部分は前記第２ＩＤＴ電極の上に配置され、
前記第２絶縁層はさらに、前記第１ＩＤＴ電極の上に配置されて前記圧電体の上面に直交する方向の第３厚さを有する第２部分を含み、
前記第３厚さは前記第２厚さとは異なる請求項１の弾性波素子。
【請求項３】
前記弾性波素子はアンテナデュプレクサであり、
前記第１フィルタは、第１周波数帯域の第１信号を通過させる前記アンテナデュプレクサの受信フィルタとして構成され、
前記第２フィルタは、前記第１周波数帯域とは異なる第２周波数帯域の第２信号を通過させる前記アンテナデュプレクサの送信フィルタとして構成される請求項２の弾性波素子。
【請求項４】
前記第３厚さは前記第１厚さに等しい請求項２の弾性波素子。
【請求項５】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は同じ材料から作られる請求項１の弾性波素子。
【請求項６】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の材料は酸化ケイ素である請求項５の弾性波素子。
【請求項７】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層の材料は窒化ケイ素である請求項５の弾性波素子。
【請求項８】
前記ＩＤＴ電極は、前記圧電体の上面に直交する方向に配列された第１層及び第２層を含み、
前記第１層は前記第２層とは異なる材料から作られる請求項１の弾性波素子。
【請求項９】
前記ＩＤＴ電極の第１層及び第２層の材料は、アルミニウム、銅、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金、クロム、及びこれらの金属の一以上を主成分とする合金からなる群から選択される請求項８の弾性波素子。
【請求項１０】
前記ＩＤＴ電極は、アルミニウム、銅、金、チタン、タングステン、モリブデン、白金及びクロムからなる群から選択された単体金属元素から作られる請求項１の弾性波素子。
【請求項１１】
前記接続電極に接続されて前記接続電極の上に配置された取出電極と、
前記取出電極に接続されて前記取出電極の上に配置された外部端子電極と
をさらに含む請求項１の弾性波素子。
【請求項１２】
前記第１絶縁層は、
前記接続電極の上に配置されて前記第１厚さを有する第１部分と、
前記接続電極及び前記配線電極間に配置されて前記圧電体の上面に直交する方向の第４厚さを有する第２部分と
を含み、
前記第４厚さＷは前記第２厚さよりも小さい請求項１の弾性波素子。
【請求項１３】
電子機器であって、
請求項１の弾性波素子と、
前記弾性波素子に接続された半導体素子と、
前記半導体素子に接続された再生装置と
を含む電子機器。
【請求項１４】
請求項１の弾性波素子を含むモジュール。
【請求項１５】
請求項１４のモジュールを含む通信機器。
【請求項１６】
請求項１の弾性波素子を含む通信機器。
【請求項１７】
アンテナデュプレクサであって、
圧電体と、
前記圧電体の上に配置された第１インターデジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極を含む第１フィルタと、
前記圧電体の上に配置された第２ＩＤＴ電極を含む第２フィルタと、
前記圧電体の上に配置されて前記第１電極及び第２ＩＤＴ電極に接続された接続電極と、
前記接続電極を覆うように配置されて前記接続電極の上に圧電体の上面に直交する方向の第１厚さを有する第１絶縁層と、
前記第１ＩＤＴ電極を覆うように配置された第１部分、及び前記第２ＩＤＴ電極を覆うように配置された第２部分を備える第２絶縁層と、
前記第１絶縁層の上に配置されて前記第１絶縁層によって前記接続電極から絶縁された配線電極と
を含み、
前記第１部分は、前記第１ＩＤＴ電極の上に前記圧電体の上面に直交する方向の第２厚さを有し、
前記第２厚さは前記第１厚さに近似的に等しく、
前記第２部分は、前記第２ＩＤＴ電極の上に前記圧電体の上面に直交する方向の第３厚さを有し、
前記第３厚さは前記第１厚さよりも大きいアンテナデュプレクサ。
【請求項１８】
前記第１フィルタは受信フィルタであり、
前記第２フィルタは送信フィルタであり、
前記第１ＩＤＴ電極は、
前記接続電極によってアンテナ端子に接続された第１直列共振器と、
前記接続電極によって前記第１直列共振器に直列接続され、かつ、出力端子に接続された第２直列共振器と、
前記接続電極によって前記第１直列共振器に接続された第１並列共振器と
を含む請求項１７のアンテナデュプレクサ。
【請求項１９】
前記第２ＩＤＴ電極は、
前記接続電極によって前記アンテナ端子に接続された第３直列共振器と、
前記接続電極によって前記第３直列共振器に直列接続され、かつ、入力端子に接続された第４直列共振器と、
前記接続電極によって前記第３直列共振器に接続された第２並列共振器と
を含む請求項１８のアンテナデュプレクサ。
【国際調査報告】
2017522822.tif 000016
2017522822.tif 000017
2017522822.tif 000018