(57)【要約】【課題】アポタイズ重み付けを適用した弾性波デバイスにおいて、櫛形電極部と先端ギャップ部との音速差を小さくすることによって、弾性波デバイスのロスを低減する。【解決手段】圧電性基板１１と、圧電性基板１１上に形成された櫛形電極１及び２と、櫛形電極１及び２を覆う誘電体膜１２とを備え、櫛形電極１及び２の交差幅が異なる部分を有する弾性波デバイスであって、櫛形電極１及び２の入力側の電極の先端と出力側の電極の先端とが対向した先端ギャップ３の音速を、隣接する櫛形電極１及び２が無い領域の音速より遅くしたものである。【選択図】図２
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【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形成され、入力側電極と出力側電極とが空隙を挟んで対向するように配置された櫛形電極と、
前記櫛形電極を覆う誘電体膜とを備えた弾性波デバイスであって、
前記空隙における弾性波の音速を、前記空隙に隣接する前記櫛形電極が無い領域における弾性波の音速より遅くした、弾性波デバイス。
【請求項２】
前記誘電体膜は、
前記空隙における膜厚を、前記櫛形電極上に位置する部分の膜厚よりも厚くした、請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記誘電体膜より密度が大きな材料で形成された質量体をさらに備え、
前記質量体は、前記空隙内または前記空隙に重なる位置に配されている、請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記櫛形電極と前記質量体とを電気的に分離する電極保護膜をさらに備えた、請求項３記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の弾性波デバイスを備えたフィルタ。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の弾性波デバイスを備えた通信モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の通信モジュールを備えた、通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばテレビジョン受像機や携帯電話端末、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末等に搭載されるフィルタ素子や発振子に用いることができる弾性波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波を応用したデバイスの１つとして弾性表面波素子（ＳＡＷデバイス：Surface Acoustic Wave Device）が以前より良く知られている。このＳＡＷデバイスは例えば４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯における無線信号を処理する装置における各種回路、例えば送信バンドパスフィルタ、受信バンドパスフィルタ、局発フィルタ、アンテナ共用器、ＩＦフィルタ、ＦＭ変調器等に用いられる。
【０００３】
近年、携帯電話などの高性能化に伴い、例えばバンドパスフィルタに用いられるＳＡＷデバイスに対して、帯域内での低ロス化、帯域外での高抑圧化、温度安定性の向上など、諸特性の改善やデバイスサイズの小型化が求められている。中でも、低ロス化は、近年問題となっている携帯機器の駆動時間の長時間化に直結する課題であり、携帯機器用部品に求められる永遠の課題となっている。
【０００４】
図１６は、従来の弾性波デバイスの構成を示す。従来の弾性波デバイスは、ＩＤＴ電極１０１ａ及びダミー電極１０１ｂを備えた第１の櫛形電極１０１と、ＩＤＴ電極１０２ａ及びダミー電極１０２ｂを備えた第２の櫛形電極１０２とから構成されている。第１の櫛形電極１０１と第２の櫛形電極１０２とは、先端ギャップ部１０３を挟んで互いに対向配置している。また、図中の交差幅Ｚ１〜Ｚ３に示す領域は、弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極１０１ａとＩＤＴ電極１０２ａとが交差している領域である。ＩＤＴ電極の交差幅は、弾性波の伝搬方向の各位置において異なっている。このようなＩＤＴ電極の交差幅を異ならせることによる重み付けを、一般的に「アポタイズ重み付け」と呼ぶ。このような構成とすることで、高次横モードによるスプリアス応答の抑圧、電気機械結合係数の調整などを実現することができる。
【０００５】
図１７は、弾性波デバイスの一例であるラブ波デバイスの要部平面図である。図１８は、図１７におけるＹ−Ｙ部の断面図である。図１８に示すように、ラブ波デバイスは、圧電基板２０１上にＩＤＴ電極１０１ｂ及び１０２ａが形成され、さらにＩＤＴ電極１０１ｂ及び１０２ａの上および先端ギャップ部１０３に、ＳｉＯ２からなる誘電体層２０２が形成されている。
【特許文献１】特開平８−２２２９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
櫛形電極にアポタイズ重み付けを適用した弾性波デバイスは、弾性波の伝搬する領域において、櫛形電極の長手方向で見た場合に、櫛形電極が存在する部分と、櫛形電極が存在しない部分（先端ギャップ部１０３）とが存在する。その結果、図１８におけるグラフに示すように、ＩＤＴ電極１０１ｂ及び１０２ａを通過する際の弾性波の音速は低く、先端ギャップ部１０３を通過する際の弾性波の音速は高くなり、櫛形電極に沿った方向での音速に不連続性が生じる。よって、弾性波が不連続部を通過する際に散乱されたり、別の波へモード変換を起こしてしまうため、弾性波デバイスのロスが増大する。
【０００７】
従来は、このロスを少しでも低減するために、先端ギャップ部１０３の幅Ｘをできるだけ小さく（第１の櫛形電極１０１と第２の櫛形電極１０２とをできるだけ近づける）していた。しかし、先端ギャップ１０３を狭くすると、デバイス量産時に形成される櫛形電極パターンの形状ばらつきが大きくなるため歩留まりが低下したり、先端ギャップ部１０３に生じる電界が大きくなるために静電気によるデバイスの破壊が生じやすくなるなど、副作用が大きくなるという課題があった。
【０００８】
本発明は、アポタイズ重み付けを適用した弾性波デバイスにおいて、櫛形電極と先端ギャップ部との音速差を小さくすることによって、弾性波のロスを低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の弾性波デバイスは、圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成され、入力側電極と出力側電極とが空隙を挟んで対向するように配置された櫛形電極と、前記櫛形電極を覆う誘電体膜とを備えた弾性波デバイスであって、前記空隙における弾性波の音速を、前記空隙に隣接する前記櫛形電極が無い領域における弾性波の音速より遅くしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アポタイズ重み付けを適用した弾性波デバイスにおいて、櫛形電極と先端ギャップ部との音速差を小さくすることによって、弾性波のロスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の弾性波デバイスは、圧電性基板と、前記圧電性基板上に形成され、入力側電極と出力側電極とが空隙を挟んで対向するように配置された櫛形電極と、前記櫛形電極を覆う誘電体膜とを備えた弾性波デバイスであって、前記空隙における弾性波の音速を、前記空隙に隣接する前記櫛形電極が無い領域における弾性波の音速より遅くしたものである。このような構成とすることで、櫛形電極における弾性波の音速と、空隙における弾性波の音速との差を少なくすることができ、音速差が大きい時に生じる弾性波の散乱や別の波へのモード変換を抑圧することができる。よって、ロスが少ない弾性波デバイスを実現することができる。
【００１２】
本発明の弾性波デバイスは、上記構成を基本として、以下のような態様をとることができる。
【００１３】
本発明の弾性波デバイスにおいて、前記誘電体膜は、前記空隙における膜厚を、前記櫛形電極上に位置する部分の膜厚よりも厚くした構成とすることができる。このような構成とすることで、ロスが少ない弾性波デバイスを実現することができるとともに、部品点数の増加がないため低コストに実現することができる。
【００１４】
本発明の弾性波デバイスは、前記誘電体膜より密度が大きな材料で形成された質量体をさらに備え、前記質量体は、前記空隙内または前記空隙に重なる位置に配されている構成とすることができる。このような構成とすることで、ロスが少ない弾性波デバイスを実現することができるとともに、誘電体膜の表面を平坦に形成することができる。
【００１５】
本発明の弾性波デバイスは、前記櫛形電極と前記質量体とを電気的に分離する電極保護膜をさらに備えた構成とすることができる。このような構成とすることで、櫛形電極間のショートを無くすことができる。
【００１６】
（実施の形態）
〔１．弾性波デバイスの構成〕
図１は、本実施の形態の弾性波デバイスの平面図を示す。図２は、図１におけるＡ−Ａ部の断面図である（図２に示す構造の弾性波デバイスは第１の実施例）。本実施の形態の弾性波デバイスは、表面弾性波の一種であるラブ波を利用するデバイスである。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態の弾性波デバイスは、ＩＤＴ電極１ａとダミー電極１ｂとを備えた第１の櫛形電極１と、ＩＤＴ電極２ａとダミー電極２ｂとを備えた第２の櫛形電極２とを備えている。第１の櫛形電極１と第２の櫛形電極２とは、先端ギャップ部３（本発明の空隙の一例）を挟んで互いに対向配置している。より具体的には、第１の櫛形電極１のＩＤＴ電極１ａと第２の櫛形電極２のダミー電極２ｂとが先端ギャップ部３を挟んで互いに対向配置されている。また、ＩＤＴ電極１ａとＩＤＴ電極２ａとは、弾性波の伝搬方向において交差する領域を有し、先端ギャップ３の位置が弾性波の伝搬方向の各位置において異なるため、ＩＤＴ電極１ａ及び２ａの交差幅Ｗ１〜Ｗ３も各位置毎に異なる。本実施の形態の弾性波デバイスは、このように弾性波の伝搬方向においてＩＤＴ電極１ａ及び２ａの交差幅を異ならせた「アポタイズ重み付け」がなされている。
【００１８】
図２に示すように、本実施の形態の弾性波デバイスは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）からなる圧電基板１１上に、銅（Ｃｕ）を材料とした第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２が形成されている。また、第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２を覆うように、誘電体膜としてＳｉＯ２膜１２が形成されている。なお、図１では、第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２の構成を明瞭に図示するために、ＳｉＯ２膜１２の図示を省略した。
【００１９】
ＳｉＯ２膜１２は、先端ギャップ部３にも形成されている。ＳｉＯ２膜１２は、その表面に突起部１２ａが形成されている。突起部１２ａは、図１に示すように弾性波デバイスを平面視した時に先端ギャップ部３に重なる位置に形成されている。すなわち、ＳｉＯ２膜１２において突起部１２ａが形成された部分は、他の部分よりも膜厚が厚くなっている。本実施の形態のように櫛形電極１ａ及び２ａを覆うようにＳｉＯ２膜１２などの誘電体膜を持つデバイスは、ＳｉＯ２膜１２の厚さを調整することによって、その部分の音速を所望の値にすることができる。すなわち、ＳｉＯ２膜１２を部分的に厚くすることによって、厚くした領域を通過する際の弾性波の音速を低下させることができ、またＳｉＯ２膜１２を部分的に薄くすることによって、薄くした領域を通過する際の弾性波の音速を上昇させることができる。
【００２０】
本実施の形態の弾性波デバイスにおいては、従来技術における先端ギャップ部３を通過する際の弾性波の音速が他の部位を通過する際の弾性波の音速よりも高くなるという問題を解決するために、ＳｉＯ２膜１２の先端ギャップ部３に重なる部分に突起部１２ａを形成した。このような構成とすることにより、図２におけるグラフに示すように、先端ギャップ部３における弾性波の音速を、櫛形電極における弾性波の音速と同程度にすることができる。その結果、弾性波の音速の不連続性が小さくなり、弾性波のロスを低減することができる。
【００２１】
図３〜図７は、第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２を覆う誘電体膜（ＳｉＯ２膜１２）より高密度の材料で形成された質量体４を、先端ギャップ部３に重なる位置に配置した実施例を示す。ここで、「先端ギャップ部３に重なる位置」とは、先端ギャップ部３の外側で、かつ図１に示すように弾性波デバイスを平面視した時に先端ギャップ部３の位置と一致する位置のことである。図３は、質量体４をＳｉＯ２膜１２内に配置した構成である（第２の実施例）。図４は、質量体４をＳｉＯ２膜１２の表面に配置した構成である（第３の実施例）。図５は、質量体４を先端ギャップ部３に配置した構成である（第４の実施例）。図６は、質量体４を先端ギャップ部３における圧電基板１１上に配置した構成である（第５の実施例）。図７は、質量体４をＳｉＯ２膜１２内に配置し、質量体４と櫛形電極との間に誘電体層５を備えた構成である（第６の実施例）。
【００２２】
図３〜図７に示すように、誘電体膜よりも高密度の材料で形成された質量体４を、先端ギャップ部３内または先端ギャップ部３に重なる位置に配置した構成とすることにより、先端ギャップ部３を通過する弾性波の音速を遅くすることができる。質量体４としては、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）などの重い金属材料、酸化タンタル、酸化クロムなどの重い誘電体材料などを用いることができる。また、質量体４は、総重量が弾性波の音速に影響するため、質量体４として用いる材料が異なれば、最適な厚さも異なる。質量体４として用いる材料を適宜選択したり、質量体４の大きさを調整したりすることによって、先端ギャップ部３を通過する弾性波の音速を、第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２を通過する弾性波の音速と、同程度の音速にすることができる。
【００２３】
なお、図５及び図６に示すように、質量体４と第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２とが近接した構造では、質量体４として金属など導電性を有する材料を用いた場合には、ダミー電極２ｂとＩＤＴ電極１ａとの間（入出力間）でショートする恐れがある。それを防ぐために、質量体４として金属などを用いる場合には、図３及び図４に示すように質量体４と第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２とを離間して配置する構造か、図７に示すように第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２を覆うように誘電体層５を設けた構造にすることが好ましい。図７に示す誘電体層５は、少なくとも第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２と質量体４とを電気的に分離する構造であればよく、質量体４の周囲のみに設ける構成や第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２の全域を覆うように設ける構成が考えられる。また、誘電体層５の誘電体材料としては、ＳｉＮなどを用いることができる。このような構造にすることによって、第１の櫛形電極１及び第２の櫛形電極２における入出力電極間でのショートを防ぐことができる。
【００２４】
また、図３，図５，図６，図７に示す構成は、ＳｉＯ２膜１２の表面を平坦にできるので好ましい。また、図４に示す構成は、従来の弾性波デバイスの表面に質量体４を追加した構成であるため、簡単に製造することができるというメリットがある。
【００２５】
以上では、ラブ波デバイスの場合の実施形態について説明したが、本発明はラブ波デバイスに限るものではない。櫛形電極上に誘電体膜を有し、櫛形電極にアポタイズ重み付けを適用した弾性波デバイスであれば、本発明を適用可能である。例えば、弾性境界波デバイスにも適用が可能である。
【００２６】
また、本実施の形態において、先端ギャップ部３に重なる部分の音速を下げるための構成は、実施例１〜６に示す構成に限らず、少なくとも先端ギャップ部３に隣接する櫛形電極が無い領域の音速よりも遅くできる構成であればよい。
【００２７】
次に、本実施の形態の弾性波デバイスの製造方法について説明する。
【００２８】
図８Ａ〜図８Ｆは、図２に示す弾性波デバイスの第１の製造方法を説明するための断面図である。まず、図８Ａに示すように、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板１１を用意し、全面にＳｉＯ２膜１２１を成膜する。次に、図８Ｂに示すように、ＳｉＯ２膜１２１上にレジストパターン１１０を形成する。次に、図８Ｃに示すように、フルオロカーボン系ガス等を用いたドライエッチング法あるいはウェットエッチング法を行い、レジストパターン１１０で覆われていない部分のＳｉＯ２膜１２１を除去する。次に、図８Ｄに示すように、電極膜１１１を、圧電基板１１及びレジストパターン１１０上の全面に成膜する。この時、電極膜１１１の膜厚は、ＳｉＯ２膜１２１の膜厚よりも薄くしておく。次に、図８Ｅに示すように、レジストパターン１１０を除去する。次に、図８Ｆに示すように、電極膜１１１及びＳｉＯ２膜１２１上にＳｉＯ２膜１２２を成膜する。ＳｉＯ２膜１２１とＳｉＯ２膜１２２とは同一材料である。この時、ＳｉＯ２膜１２１は、電極膜１１１よりも厚い膜厚を有するため、突起部１２ａを形成することができる。よって、最終的に、ＳｉＯ２膜１２における先端ギャップ部３に重なる部分の膜厚を、他の部分の膜厚よりも厚くした弾性波デバイスが得られる。
【００２９】
図９Ａ〜図９Ｉは、図２に示す弾性波デバイスの第２の製造方法を説明するための断面図である。まず、図９Ａに示すように、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板１１を用意し、圧電基板１１の全面にＳｉＯ２膜１２１を成膜する。次に、図９Ｂに示すように、ＳｉＯ２膜１２１上にレジストパターン１１０ａを形成する。次に、図９Ｃに示すように、フルオロカーボン系ガス等を用いたドライエッチング法あるいはウェットエッチング法を行い、レジストパターン１１０ａで覆われていない部分のＳｉＯ２膜１２１を除去する。次に、図９Ｄに示すように、電極膜１１１を圧電基板１１及びレジストパターン１１０ａの全面に成膜する。この時、電極膜１１１は、ＳｉＯ２膜１２１の膜厚と同等の膜厚で形成することが好ましい。次に、図９Ｅに示すように、レジストパターン１１０ａを除去する。次に、図９Ｆに示すように、電極膜１１１及びＳｉＯ２膜１２１上にＳｉＯ２膜１２２を成膜する。ＳｉＯ２膜１２１とＳｉＯ２膜１２２とは同一材料である。次に、図９Ｇに示すように、ＳｉＯ２膜１２２上にレジストパターン１１０ｂを形成する。次に、図９Ｈに示すように、ＳｉＯ２膜１２２におけるレジストパターン１１０ｂで覆われていない部分をエッチングし、凹部１２２ａを形成する。次に、図９Ｉに示すように、レジストパターン１１０ｂを除去することで、突起部１２ａが形成された弾性波デバイスが完成する。よって、最終的に、ＳｉＯ２膜１２における先端ギャップ部３に重なる部分の膜厚を、他の部分の膜厚よりも厚くした弾性波デバイスが得られる。
【００３０】
図１０Ａ〜図１０Ｈは、図２に示す弾性波デバイスの第３の製造方法を説明するための断面図である。まず、図１０Ａに示すように、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板１１を用意し、圧電基板１１の全面に銅（Ｃｕ）からなる電極膜１１１を成膜する。次に、図１０Ｂに示すように、金属膜１１１上にレジストパターン１１０ａを形成する。この時、レジストパターン１１０ａは、後に形成される先端ギャップ部３に重なる位置に空隙１１０ｃを有するように、金属膜１１１上に形成する。次に、図１０Ｃに示すように、イオンミリング法あるいはウェットエッチング法を行い、レジストパターン１１０ａで覆われていない部分の金属膜１１１を除去し、空隙１１１ａを形成する。この空隙１１１ａが完成後の弾性波デバイスにおける先端ギャップ部３に相当する。次に、図１０Ｄに示すように、レジストパターン１１０ａを除去する。次に、図１０Ｅに示すように、圧電基板１１及び電極膜１１１上にＳｉＯ２膜１２１を成膜する。この時、電極膜１１１には空隙１１１ａが形成されているため、ＳｉＯ２膜１２１における空隙１１１ａに重なる部分は凹状（凹部１２１ａ）となる。次に、図１０Ｆに示すように、ＳｉＯ２膜１２１の凹部１２１ａにレジストパターン１１０ｂを形成する。次に、図１０Ｇに示すように、ＳｉＯ２膜１２１におけるレジストパターン１１０ｂで覆われていない部分をエッチングし、凹部１２１ｂを形成する。次に、図１０Ｈに示すように、レジストパターン１１０ｂを除去することで、突起部１２ａが形成された弾性波デバイスが完成する。よって、最終的に、ＳｉＯ２膜１２における先端ギャップ部３に重なる部分の膜厚を、他の部分の膜厚よりも厚くした弾性波デバイスが得られる。
【００３１】
図１１Ａ〜図１１Ｈは、図２に示す弾性波デバイスの第４の製造方法を説明するための断面図である。まず、図１１Ａに示すように、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板１１を用意し、圧電基板１１の全面にＣｕからなる電極膜１１１を成膜する。次に、図１１Ｂに示すように、電極膜１１１上にレジストパターン１１０ａを形成する。この時、レジストパターン１１０ａは、後に形成される先端ギャップ部３に重なる位置に空隙１１０ｃを有するように、金属膜１１１上に形成する。次に、図１１Ｃに示すように、イオンミリング法あるいはウェットエッチング法を行い、電極膜１１１におけるレジストパターン１１０ａで覆われていない部分を除去し、空隙１１１ａを形成する。この空隙１１１ａが完成後の弾性波デバイスにおける先端ギャップ部３に相当する。次に、図１１Ｄに示すように、レジストパターン１１０ａを除去する。次に、図１１Ｅに示すように、圧電基板１１及び電極膜１１１上にＳｉＯ２膜１２１を成膜する。この時、電極膜１１１には空隙１１１ａが形成されているため、ＳｉＯ２膜１２１における空隙１１１ａに重なる部分は凹状（凹部１２１ａ）となる。次に、図１１Ｆに示すように、ＳｉＯ２膜１２１上にレジストパターン１１０ｂを形成する。この時、レジストパターン１１０ｂは、ＳｉＯ２膜１２１における凹部１２１ａ以外の部分に形成する。次に、図１１Ｇに示すように、レジストパターン１１０ｂ上にＳｉＯ２膜１２２を成膜する。この時、ＳｉＯ２膜１２２は、凹部１２１ａ内にも成膜される。次に、図１１Ｈに示すように、レジストパターン１１０ｂを除去する。この時、レジストパターン１１０ｂ上に形成されているＳｉＯ２膜１２２も除去されるため、突起部１２ａが形成された弾性波デバイスが完成する。よって、最終的に、ＳｉＯ２膜１２における先端ギャップ部３に重なる部分の膜厚を、他の部分の膜厚よりも厚くした弾性波デバイスが得られる。
【００３２】
図１２Ａ〜図１２Ｉは、図３に示す弾性波デバイスの第４の製造方法を説明するための断面図である。まず、図１２Ａに示すように、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電基板１１を用意し、圧電基板１１の全面にＳｉＯ２膜１２１を成膜する。この時に形成するＳｉＯ２膜１２１の膜厚により、質量体４の最終的な高さ方向の位置が決まる。次に、図１２Ｂに示すように、ＳｉＯ２膜１２１上にレジストパターン１１０ａを形成する。次に、図１２Ｃに示すように、フルオロカーボン系ガス等を用いたドライエッチングあるいはウェットエッチングを行い、ＳｉＯ２膜１２１においてレジストパターン１１０ａで覆われていない部分を除去する。次に、図１２Ｄに示すように、電極膜１１１を圧電基板１１及びレジストパターン１１０ａの全面に成膜する。次に、図１２Ｅに示すように、レジストパターン１１０ａを除去する。次に、図１２Ｆに示すように、電極膜１１１上にレジストパターン１１０ｂを形成する。次に、図１２Ｇに示すように、レジストパターン１１０ｂ及びＳｉＯ２膜１２１上に高密度材料１３１（例えば五酸化タンタル）を成膜する。この時に形成される高密度材料１３１の膜厚により、質量体４の最終的な厚さが決まる。次に、図１２Ｈに示すように、レジストパターン１１０ｂを除去する。この時、レジストパターン１１０ｂ上に形成されている高密度材料１３１も除去され、ＳｉＯ２膜１２１上の高密度材料１３１のみが残留する。次に、図１２Ｉに示すように、電極膜１１１及び高密度材料１３１上にＳｉＯ２膜１２２を成膜する。この時、ＳｉＯ２膜１２２の表面は平坦に形成することが好ましい。これにより、ＳｉＯ２膜１２内に質量体４が形成された弾性波デバイスが完成する。
【００３３】
なお、図１２Ｅに示す工程の次に、図１２Ｉに示すようにＳｉＯ２膜１２２を成膜し、成膜したＳｉＯ２膜１２２上に質量体４を形成することで、図４に示す構造の弾性波デバイスを作製できる。
【００３４】
また、図１２Ａに示す工程において形成するＳｉＯ２膜１２１の膜厚を、図１２Ｄに示す工程において形成する電極膜１１１の膜厚よりも薄く形成し、さらに図１２Ｇに示す工程において高密度材料として誘電体材料を成膜することで、図５に示す構造の弾性波デバイスを作製できる。
【００３５】
また、図１２Ａに示す工程においてＳｉＯ２膜１２１に代えて高密度材料として誘電体材料を成膜し、図１２Ｅに示す工程の次に図１２Ｉに示す工程を実施することで（図１２Ｆ〜図１２Ｈに示す工程は不要）、図６に示す構造の弾性波デバイスを作製できる。
【００３６】
また、図１２Ｅに示す工程と図１２Ｆに示す工程との間に、電極膜１１１及びＳｉＯ２膜１２１上に誘電体層５を形成する工程を追加することで、図７に示す構造の弾性波デバイスを作製できる。
【００３７】
〔２．デュープレクサの構成〕
携帯電話端末、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）端末、無線ＬＡＮシステムなどの移動体通信（高周波無線通信）には、デュープレクサが搭載されている。デュープレクサは、通信電波などの送信機能及び受信機能を持ち、送信信号と受信信号の周波数が異なる無線装置において用いられる。
【００３８】
図１３は、本実施の形態の弾性波デバイスを備えたデュープレクサの構成を示す。デュープレクサ５２は、位相整合回路５３、受信フィルタ５４、および送信フィルタ５５を備えている。位相整合回路５３は、送信フィルタ５５から出力される送信信号が受信フィルタ５４側に流れ込むのを防ぐために、受信フィルタ５４のインピーダンスの位相を調整するための素子である。また、位相整合回路５３には、アンテナ５１が接続されている。受信フィルタ５４は、アンテナ５１を介して入力される受信信号のうち、所定の周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタで構成されている。また、受信フィルタ５４には、出力端子５６が接続されている。送信フィルタ５５は、入力端子５７を介して入力される送信信号のうち、所定の周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタで構成されている。また、送信フィルタ５５には、入力端子５７が接続されている。ここで、受信フィルタ５４及び送信フィルタ５５には、本実施の形態における弾性波素子が含まれている。
【００３９】
以上のように本実施の形態の弾性波デバイスを受信フィルタ５４及び送信フィルタ５５に備えることで、ロスが少ないデュープレクサを実現することができる。
【００４０】
〔３．通信モジュールの構成〕
図１４は、本実施の形態の弾性波デバイスまたは図１３に示すデュープレクサを備えた通信モジュールの一例を示す。図１４に示すように、デュープレクサ６２は、受信フィルタ６２ａと送信フィルタ６２ｂとを備えている。また、受信フィルタ６２ａには、例えばバランス出力に対応した受信端子６３ａ及び６３ｂが接続されている。また、送信フィルタ６２ｂは、パワーアンプ６４を介して送信端子６５に接続している。ここで、受信フィルタ６２ａ及び送信フィルタ６２ｂには、本実施の形態における弾性波デバイスまたはデュープレクサが含まれている。
【００４１】
受信動作を行う際、受信フィルタ６２ａは、アンテナ端子６１を介して入力される受信信号のうち、所定の周波数帯域の信号のみを通過させ、受信端子６３ａ及び６３ｂから外部へ出力する。また、送信動作を行う際、送信フィルタ６２ｂは、送信端子６５から入力されてパワーアンプ６４で増幅された送信信号のうち、所定の周波数帯域の信号のみを通過させ、アンテナ端子６１から外部へ出力する。
【００４２】
以上のように本実施の形態の弾性波デバイスまたはデュープレクサを、通信モジュールの受信フィルタ６２ａ及び送信フィルタ６２ｂに備えることで、ロスが少ない通信モジュールを実現することができる。
【００４３】
なお、図１４に示す通信モジュールの構成は一例であり、他の形態の通信モジュールに本発明の弾性波デバイスを搭載しても、同様の効果が得られる。
【００４４】
〔４．通信装置の構成〕
図１５は、本実施の形態の弾性波デバイス、デュープレクサ、または通信モジュールを備えた通信装置の一例として、携帯電話端末のＲＦブロックを示す。また、図１５に示す構成は、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）通信方式及びＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Divition Multiple Access）通信方式に対応した携帯電話端末の構成を示す。また、本実施の形態におけるＧＳＭ通信方式は、８５０ＭＨｚ帯、９５０ＭＨｚ帯、１．８ＧＨｚ帯、１．９ＧＨｚ帯に対応している。また、携帯電話端末は、図１５に示す構成以外にマイクロホン、スピーカー、液晶ディスプレイなどを備えているが、本実施の形態における説明では不要であるため図示を省略した。ここで、受信フィルタ７３ａ、７７、７８、７９、８０、および送信フィルタ７３ｂには、本実施の形態における弾性波デバイス、デュープレクサが含まれている。
【００４５】
まず、アンテナ７１を介して入力される受信信号は、その通信方式がＷ−ＣＤＭＡかＧＳＭかによってアンテナスイッチ回路７２で、動作の対象とするＬＳＩを選択する。入力される受信信号がＷ−ＣＤＭＡ通信方式に対応している場合は、受信信号をデュープレクサ７３に出力するように切り換える。デュープレクサ７３に入力される受信信号は、受信フィルタ７３ａで所定の周波数帯域に制限されて、バランス型の受信信号がＬＮＡ７４に出力される。ＬＮＡ７４は、入力される受信信号を増幅し、ＬＳＩ７６に出力する。ＬＳＩ７６では、入力される受信信号に基づいて音声信号への復調処理を行ったり、携帯電話端末内の各部を動作制御する。
【００４６】
一方、信号を送信する場合は、ＬＳＩ７６は送信信号を生成する。生成された送信信号は、パワーアンプ７５で増幅されて送信フィルタ７３ｂに入力される。送信フィルタ７３ｂは、入力される送信信号のうち所定の周波数帯域の信号のみを通過させる。送信フィルタ７３ｂから出力される送信信号は、アンテナスイッチ回路７２を介してアンテナ７１から外部に出力される。
【００４７】
また、入力される受信信号がＧＳＭ通信方式に対応した信号である場合は、アンテナスイッチ回路７２は、周波数帯域に応じて受信フィルタ７７〜８０のうちいずれか一つを選択し、受信信号を出力する。受信フィルタ７７〜８０のうちいずれか一つで帯域制限された受信信号は、ＬＳＩ８３に入力される。ＬＳＩ８３は、入力される受信信号に基づいて音声信号への復調処理を行ったり、携帯電話端末内の各部を動作制御する。一方、信号を送信する場合は、ＬＳＩ８３は送信信号を生成する。生成された送信信号は、パワーアンプ８１または８２で増幅されて、アンテナスイッチ回路７２を介してアンテナ７１から外部に出力される。
【００４８】
以上のように本実施の形態の弾性波デバイス、デュープレクサ、または通信モジュールを通信装置に備えることで、ロスが少ない通信装置を実現することができる。
【００４９】
なお、図１５に示す通信装置の構成は一例である。
【００５０】
〔５．実施の形態の効果、他〕
本実施の形態によれば、アポタイズ重み付けを適用した弾性波デバイスにおいて、櫛形電極部と先端ギャップ部との音速差を小さくすることによって、弾性波の散乱や別の波へモード変換してしまうことを防止することができるので、ロスを低減することができる。
【００５１】
また、先端ギャップ部３の幅（図１７のＸ部）を小さくする必要がないため、デバイス量産時に形成される櫛形電極パターンの形状にばらつきがあったとしても、歩留まりが低下しない、また、先端ギャップ部３の幅を小さくする必要がないため、先端ギャップ部３に生じる電界が大きくならず、静電気によるデバイスの破壊が生じにくいというメリットがある。
【００５２】
音速差を低減させる具体構成として、図２に示すようにＳｉＯ２膜１２における先端ギャップ部３に重なる部分の膜厚を、他の部分の膜厚よりも厚くした構成がある。このような構成によれば、櫛形電極部と先端ギャップ部との音速差を小さくしてロスを低減することができるとともに、ＳｉＯ２膜１２の形状を変えるだけで実現できるので、部品点数の増加がなく低コストに実現できる。
【００５３】
また、音速差を低減する具体構成として、図３、図５、図６、図７に示すようにＳｉＯ２膜１２内に高密度材料からなる質量体４を備えた構成とすることで、櫛形電極部と先端ギャップ部との音速差を小さくしてロスを低減することができるとともに、ＳｉＯ２膜１２の表面が平坦な弾性波デバイスを実現できる。
【００５４】
また、音速差を低減する具体構成として、図４に示すようにＳｉＯ２膜１２の表面に高密度材料からなる質量体４を備えた構成とすることで、櫛形電極部と先端ギャップ部との音速差を小さくしてロスを低減することができるとともに、製造が簡単な弾性波デバイスを実現できる。
【００５５】
なお、本実施の形態において、先端ギャップ部３に重なる部分の音速は、少なくとも先端ギャップ部３に隣接する櫛形電極が無い領域の音速よりも遅くすればよい。
【００５６】
（付記１）
圧電性基板と、
前記圧電性基板上に形成され、入力側電極と出力側電極とが空隙を挟んで対向するように配置された櫛形電極と、
前記櫛形電極を覆う誘電体膜とを備えた弾性波デバイスであって、
前記空隙における弾性波の音速を、前記空隙に隣接する前記櫛形電極が無い領域における弾性波の音速より遅くした、弾性波デバイス。
【００５７】
（付記２）
前記誘電体膜は、
前記空隙における膜厚を、前記櫛形電極上に位置する部分の膜厚よりも厚くした、付記１記載の弾性波デバイス。
【００５８】
（付記３）
前記誘電体膜より密度が大きな材料で形成された質量体をさらに備え、
前記質量体は、前記空隙内または前記空隙に重なる位置に配されている、付記１記載の弾性波デバイス。
【００５９】
（付記４）
前記櫛形電極と前記質量体とを電気的に分離する電極保護膜をさらに備えた、付記３記載の弾性波デバイス。
【００６０】
（付記５）
前記質量体は、
金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）、およびタンタル（Ｔａ）のうちのいずれか一つ、またはその合金を含む材料で形成されている、付記３記載の弾性波デバイス。
【００６１】
（付記６）
前記質量体は、
酸化タンタルまたは酸化クロムを含む、付記３記載の弾性波デバイス。
【００６２】
（付記７）
前記櫛形電極上を覆う前記誘電体膜は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を主成分とする、付記１記載の弾性波デバイス。
【００６３】
（付記８）
前記櫛形電極上を覆う前記誘電体膜は、前記櫛形電極より膜厚が厚い、付記１記載の弾性波デバイス。
【００６４】
（付記９）
当該弾性波デバイスは、ラブ波デバイスである、付記１〜８記載の弾性波デバイス。
【００６５】
（付記１０）
前記ラブ波デバイスは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）で形成された圧電基板を備えた、付記９記載の弾性波デバイス。
【００６６】
（付記１１）
当該弾性波デバイスは、弾性境界波デバイスである、付記１〜８記載の弾性波デバイス。
【００６７】
（付記１２）
付記１〜１１に記載の弾性波デバイスを備えたフィルタ。
【００６８】
（付記１３）
付記１〜１１に記載の弾性波デバイスを備えた通信モジュール。
【００６９】
（付記１４）
付記１３に記載の通信モジュールを備えた、通信装置。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の弾性波デバイス、フィルタ、通信モジュール、および通信装置は、所定周波数の信号を受信または送信することができる機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施の形態における弾性波デバイスの平面図
【図２】図１におけるＡ−Ａ部の断面図（弾性波デバイスの第１の実施例）
【図３】弾性波デバイスの第２の実施例の構成を示す断面図
【図４】弾性波デバイスの第３の実施例の構成を示す断面図
【図５】弾性波デバイスの第４の実施例の構成を示す断面図
【図６】弾性波デバイスの第５の実施例の構成を示す断面図
【図７】弾性波デバイスの第６の実施例の構成を示す断面図
【図８】Ａ〜Ｆは、第１の実施例の弾性波デバイスの製造工程を示す断面図（第１の製造方法）
【図９】Ａ〜Ｉは、第１の実施例の弾性波デバイスの製造工程を示す断面図（第２の製造方法）
【図１０】Ａ〜Ｈは、第１の実施例の弾性波デバイスの製造工程を示す断面図（第３の製造方法）
【図１１】Ａ〜Ｈは、第１の実施例の弾性波デバイスの製造工程を示す断面図（第４の製造方法）
【図１２】Ａ〜Ｉは、第２の実施例の弾性波デバイスの製造工程を示す断面図
【図１３】デュープレクサの構成を示すブロック図
【図１４】通信モジュールの構成を示すブロック図
【図１５】通信装置の構成を示すブロック図
【図１６】従来の弾性波デバイスの構成を示す平面図
【図１７】従来の弾性波デバイスの構成を示す要部平面図
【図１８】図１７におけるＹ−Ｙ部の断面図
【符号の説明】
【００７２】
１  第１の櫛形電極
２  第２の櫛形電極
３  先端ギャップ部
４  質量体
５  誘電体層
１１  圧電基板
１２  ＳｉＯ２膜
１２ａ  突起部
【図１】
2009290472.tif 000003
【図２】
2009290472.tif 000004
【図３】
2009290472.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009290472.tif 000007
【図６】
2009290472.tif 000008
【図７】
2009290472.tif 000009
【図８Ａ】
2009290472.tif 000010
【図８Ｂ】
2009290472.tif 000011
【図８Ｃ】
2009290472.tif 000012
【図８Ｄ】
2009290472.tif 000013
【図８Ｅ】
2009290472.tif 000014
【図８Ｆ】
2009290472.tif 000015
【図９Ａ】
2009290472.tif 000016
【図９Ｂ】
2009290472.tif 000017
【図９Ｃ】
2009290472.tif 000018
【図９Ｄ】
2009290472.tif 000019
【図９Ｅ】
2009290472.tif 000020
【図９Ｆ】
2009290472.tif 000021
【図９Ｇ】
2009290472.tif 000022
【図９Ｈ】
2009290472.tif 000023
【図９Ｉ】
2009290472.tif 000024
【図１０Ａ】
2009290472.tif 000025
【図１０Ｂ】
2009290472.tif 000026
【図１０Ｃ】
2009290472.tif 000027
【図１０Ｄ】
2009290472.tif 000028
【図１０Ｅ】
2009290472.tif 000029
【図１０Ｆ】
2009290472.tif 000030
【図１０Ｇ】
2009290472.tif 000031
【図１０Ｈ】
2009290472.tif 000032
【図１１Ａ】
2009290472.tif 000033
【図１１Ｂ】
2009290472.tif 000034
【図１１Ｃ】
2009290472.tif 000035
【図１１Ｄ】
2009290472.tif 000036
【図１１Ｅ】
2009290472.tif 000037
【図１１Ｆ】
2009290472.tif 000038
【図１１Ｇ】
2009290472.tif 000039
【図１１Ｈ】
2009290472.tif 000040
【図１２Ａ】
2009290472.tif 000041
【図１２Ｂ】
2009290472.tif 000042
【図１２Ｃ】
2009290472.tif 000043
【図１２Ｄ】
2009290472.tif 000044
【図１２Ｅ】
2009290472.tif 000045
【図１２Ｆ】
2009290472.tif 000046
【図１２Ｇ】
2009290472.tif 000047
【図１２Ｈ】
2009290472.tif 000048
【図１２Ｉ】
2009290472.tif 000049
【図１３】
2009290472.tif 000050
【図１４】
2009290472.tif 000051
【図１５】
2009290472.tif 000052
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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