(57)【要約】  他の帯域通過型フィルタの通過帯域における、リップルが生じ難い、弾性波装置を提供することにある。  一端が共通接続されている通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）帯域通過型フィルタが備えられている。少なくとも１つの帯域通過型フィルタが、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）のタンタル酸リチウム膜１４と、シリコン支持基板１２と、タンタル酸リチウム膜１４とシリコン支持基板１２との間に積層されている酸化ケイ素膜１３と、ＩＤＴ電極１５、保護膜１８とを有する、複数の弾性波共振子を有している。前記複数の弾性波共振子のうち少なくとも１つの弾性波共振子において、周波数ｆｈ１＿ｔ（ｎ）が、ｍ＞ｎである全てのｍにおいて、下記の式（３）または下記の式（４）を満たしている、弾性波装置。    ｆｈ１＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）    ｆｈ１＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）  なお、式（３）及び式（４）において、ｆｕ（ｍ）及びｆｌ（ｍ）は、ｍ個の帯域通過型フィルタにおける通過帯域の高域側端部及び低域側端部の周波数を示す。
2020050401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）帯域通過型フィルタを備える弾性波装置であって、
前記Ｎ個の帯域通過型フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、帯域通過型フィルタ（１）、帯域通過型フィルタ（２）・・・帯域通過型フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い帯域通過型フィルタを除く少なくとも１つの帯域通過型フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含む弾性波フィルタであり、
前記１つ以上の弾性波共振子のうちの少なくとも１つの弾性波共振子（ｔ）は、
オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有するシリコン支持基板と、
前記シリコン支持基板上に積層されている、酸化ケイ素膜と、
前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有するタンタル酸リチウム膜と、
前記タンタル酸リチウム膜上に設けられており、電極指を有するＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、
を有し、
前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとし、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとしたときに、前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記タンタル酸リチウム膜のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記保護膜の密度を酸化ケイ素の密度で除した値と前記保護膜の厚みを前記波長λにより規格化した波長規格化厚みとの積で求められる前記保護膜の波長規格化厚みをＴＰ、前記シリコン支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記シリコン支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の周波数ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）のうちのｓ＝１である第１の周波数ｆｈ１＿ｔ（ｎ）と、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）の通過帯域よりも高い周波数域にある通過帯域を有するすべての帯域通過型フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす、弾性波装置。
【数１】
2020050401.tif 000017
【数２】
2020050401.tif 000018
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）
但し、上記式（２）〜（４）においては、ｓ＝１である。
前記λｔ（ｎ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、
前記ｆｕ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、
前記ｆｌ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、
前記式（１）における各係数は、前記シリコン支持基板の結晶方位毎に下記の表１に示すそれぞれの値である。
【表１】
2020050401.tif 000019
【請求項２】
一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）帯域通過型フィルタを備える弾性波装置であって、
前記Ｎ個の帯域通過型フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、帯域通過型フィルタ（１）、帯域通過型フィルタ（２）・・・帯域通過型フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い帯域通過型フィルタを除く少なくとも１つの帯域通過型フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含む弾性波フィルタであり、
前記１つ以上の弾性波共振子のうちの少なくとも１つの弾性波共振子（ｔ）は、
オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有するシリコン支持基板と、
前記シリコン支持基板上に積層されている、酸化ケイ素膜と、
前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有するタンタル酸リチウム膜と、
前記タンタル酸リチウム膜上に設けられており、電極指を有するＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、
を有し、
前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとし、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとしたときに、前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記タンタル酸リチウム膜のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記保護膜の密度を酸化ケイ素の密度で除した値と前記保護膜の厚みを前記波長λにより規格化した波長規格化厚みとの積で求められる前記保護膜の波長規格化厚みをＴＰ、前記シリコン支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記シリコン支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の周波数ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）のうちのｓ＝２である第２の周波数ｆｈ２＿ｔ（ｎ）と、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）の通過帯域よりも高い周波数域にある通過帯域を有するすべての帯域通過型フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす、弾性波装置。
【数３】
2020050401.tif 000020
【数４】
2020050401.tif 000021
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）
但し、上記式（２）〜（４）においては、ｓ＝２である。
前記λｔ（ｎ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、
前記ｆｕ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、
前記ｆｌ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、
前記式（１）における各係数は、前記シリコン支持基板の結晶方位毎に下記の表２に示すそれぞれの値である。
【表２】
2020050401.tif 000022
【請求項３】
一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）帯域通過型フィルタを備える弾性波装置であって、
前記Ｎ個の帯域通過型フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、帯域通過型フィルタ（１）、帯域通過型フィルタ（２）・・・帯域通過型フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い帯域通過型フィルタを除く少なくとも１つの帯域通過型フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含む弾性波フィルタであり、
前記１つ以上の弾性波共振子のうちの少なくとも１つの弾性波共振子（ｔ）は、
オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有するシリコン支持基板と、
前記シリコン支持基板上に積層されている、酸化ケイ素膜と、
前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有するタンタル酸リチウム膜と、
前記タンタル酸リチウム膜上に設けられており、電極指を有するＩＤＴ電極と、
前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、
を有し、
前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとし、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとしたときに、前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記タンタル酸リチウム膜のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記保護膜の密度を酸化ケイ素の密度で除した値と前記保護膜の厚みを前記波長λにより規格化した波長規格化厚みとの積で求められる前記保護膜の波長規格化厚みをＴＰ、前記シリコン支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記シリコン支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の周波数ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）のうちのｓ＝３である第３の周波数ｆｈ３＿ｔ（ｎ）と、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）の通過帯域よりも高い周波数域にある通過帯域を有するすべての帯域通過型フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす、弾性波装置。
【数５】
2020050401.tif 000023
【数６】
2020050401.tif 000024
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）
但し、上記式（２）〜（４）においては、ｓ＝３である。
前記λｔ（ｎ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、
前記ｆｕ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、
前記ｆｌ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、
前記式（１）における各係数は、前記シリコン支持基板の結晶方位毎に下記の表３に示すそれぞれの値である。
【表３】
2020050401.tif 000025
【請求項４】
前記第２の周波数ｆｈ２＿ｔ（ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項５】
前記第３の周波数ｆｈ３＿ｔ（ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項６】
前記第２及び第３の周波数ｆｈ２＿ｔ（ｎ）及びｆｈ３＿ｔ（ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項１に記載の弾性波装置。
【請求項７】
前記第３の周波数ｆｈ３＿ｔ（ｎ）が、前記式（３）または前記式（４）を満たすように、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＮ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ及び前記ＴＳｉの値が選択されている、請求項２に記載の弾性波装置。
【請求項８】
前記弾性波フィルタ（ｍ）における通過帯域は、３ＧＰＰ規格で定められた通信バンドの通過帯域である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項９】
前記酸化ケイ素膜の膜厚が、２λ以下である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１０】
前記シリコン支持基板の波長規格化厚みＴＳｉが、ＴＳｉ＞４である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１１】
ＴＳｉ＞１０である、請求項１０に記載の弾性波装置。
【請求項１２】
ＴＳｉ＞２０である、請求項１１に記載の弾性波装置。
【請求項１３】
前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みが、３．５λ以下である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１４】
前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みが、２．５λ以下である、請求項１３に記載の弾性波装置。
【請求項１５】
前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みが、１．５λ以下である、請求項１３に記載の弾性波装置。
【請求項１６】
前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みが、０．５λ以下である、請求項１３に記載の弾性波装置。
【請求項１７】
前記保護膜が、前記タンタル酸リチウム膜と、前記ＩＤＴ電極の電極指の側面及び上面とを覆っており、前記電極指の側面上の前記保護膜の厚みが、前記電極指の上面を覆っている前記保護膜の厚みよりも薄い、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１８】
前記保護膜が、前記タンタル酸リチウム膜と、前記ＩＤＴ電極の電極指の側面及び上面とを覆っており、前記タンタル酸リチウム膜上の前記保護膜の厚みが、前記電極指の上面を覆っている前記保護膜の厚みよりも薄い、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項１９】
前記保護膜が、前記タンタル酸リチウム膜と、前記ＩＤＴ電極の上面及び側面とを覆っており、前記タンタル酸リチウム膜上における前記保護膜の厚みが、前記電極指の上面を覆っている前記保護膜の厚みよりも厚い、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項２０】
前記複数の帯域通過型フィルタの一端が共通接続されているアンテナ端子をさらに備え、
前記式（３）または前記式（４）を満たす前記弾性波共振子が、前記アンテナ端子に最も近い、弾性波共振子である、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項２１】
前記式（３）または前記式（４）を満たす前記弾性波共振子が、前記１つ以上の弾性波共振子の全てである、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項２２】
デュプレクサである、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項２３】
前記複数の帯域通過型フィルタの一端が共通接続されているアンテナ端子をさらに備え、
３個以上の前記帯域通過型フィルタが前記アンテナ端子側で共通接続されている複合フィルタである、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項２４】
前記複数の帯域通過型フィルタが複数の通信バンドの信号を同時に送受信する、複合フィルタである、請求項２３に記載の弾性波装置。
【請求項２５】
前記１つ以上の弾性波共振子を有する前記弾性波フィルタが、複数の直列腕共振子と複数の並列腕共振子とを有するラダー型フィルタである、請求項１〜２４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の弾性波装置と、
パワーアンプと、
を備える、高周波フロントエンド回路。
【請求項２７】
請求項１〜２５のいずれか１項に記載の弾性波装置及びパワーアンプを有する高周波フロントエンド回路と、
ＲＦ信号処理回路と、
を備える、通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２以上の弾性波フィルタを有する弾性波装置、並びに該弾性波装置を有する高周波フロントエンド回路及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話やスマートフォンの高周波フロントエンド回路に、複数の弾性波フィルタが広く用いられている。例えば、下記の特許文献１に記載の分波器では、周波数が異なる２以上の帯域通過型フィルタの一端が共通接続されている。そして、各帯域通過型フィルタは、それぞれ、弾性表面波フィルタチップで構成されている。各弾性表面波フィルタチップは、複数の弾性表面波共振子を有している。【０００３】
下記の特許文献２に記載の弾性波共振子では、シリコン支持基板上に、二酸化珪素からなる絶縁膜と、タンタル酸リチウムからなる圧電基板とを積層してなる弾性波装置が開示されている。そして、シリコンの（１１１）面で接合させることにより耐熱性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−６８１２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８７３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のような弾性波装置では、アンテナ端子側において、周波数が異なる複数の弾性波フィルタが共通接続されている。【０００６】
ところで、本願の発明者らは、シリコン支持基板上に、直接または間接に、タンタル酸リチウム膜が積層されている弾性波共振子では、利用するメインモードよりも高周波数側に、複数のスプリアスが現れることを見出した。このような弾性波共振子を、弾性波装置における通過帯域が低い側の弾性波フィルタに用いた場合、該弾性波フィルタで現れるスプリアスが、通過帯域が高い側の他の弾性波フィルタの通過帯域に現れるおそれがある。よって、他の弾性波フィルタのフィルタ特性が劣化するおそれがある。【０００７】
本発明の目的は、他の帯域通過型フィルタの通過帯域内において、上記スプリアスによるリップルが生じ難い、弾性波装置、該弾性波装置を有する高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の第１の発明に係る弾性波装置は、一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）帯域通過型フィルタを備える弾性波装置であって、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、帯域通過型フィルタ（１）、帯域通過型フィルタ（２）・・・帯域通過型フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い帯域通過型フィルタを除く少なくとも１つの帯域通過型フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含む弾性波フィルタであり、前記１つ以上の弾性波共振子のうちの少なくとも１つの弾性波共振子（ｔ）は、オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有するシリコン支持基板と、前記シリコン支持基板上に積層されている、酸化ケイ素膜と、前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有するタンタル酸リチウム膜と、前記タンタル酸リチウム膜上に設けられており、電極指を有するＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を有し、前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとし、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとしたときに、前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記タンタル酸リチウム膜のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記保護膜の密度を酸化ケイ素の密度で除した値と前記保護膜の厚みを前記波長λにより規格化した波長規格化厚みとの積で求められる前記保護膜の波長規格化厚みをＴＰ、前記シリコン支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記シリコン支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の周波数ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）のうちのｓ＝１である第１の周波数ｆｈ１＿ｔ（ｎ）と、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）の通過帯域よりも高い周波数域にある通過帯域を有するすべての帯域通過型フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす。【０００９】
【数１】
2020050401.tif 000003
【００１０】
【数２】
2020050401.tif 000004
【００１１】
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）【００１２】
但し、上記式（２）〜（４）においては、ｓ＝１である。【００１３】
前記λｔ（ｎ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、前記ｆｕ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、前記ｆｌ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、前記式（１）における各係数は、前記シリコン支持基板の結晶方位毎に下記の表１に示すそれぞれの値である。【００１４】
【表１】
2020050401.tif 000005
【００１５】
本願の第２の発明に係る弾性波装置は、一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）帯域通過型フィルタを備える弾性波装置であって、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、帯域通過型フィルタ（１）、帯域通過型フィルタ（２）・・・帯域通過型フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い帯域通過型フィルタを除く少なくとも１つの帯域通過型フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含む弾性波フィルタであり、前記１つ以上の弾性波共振子のうちの少なくとも１つの弾性波共振子（ｔ）は、オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有するシリコン支持基板と、前記シリコン支持基板上に積層されている、酸化ケイ素膜と、前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有するタンタル酸リチウム膜と、前記タンタル酸リチウム膜上に設けられており、電極指を有するＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を有し、前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとし、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとしたときに、前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記タンタル酸リチウム膜のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記保護膜の密度を酸化ケイ素の密度で除した値と前記保護膜の厚みを前記波長λにより規格化した波長規格化厚みとの積で求められる前記保護膜の波長規格化厚みをＴＰ、前記シリコン支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記シリコン支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の周波数ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）のうちのｓ＝２である第２の周波数ｆｈ２＿ｔ（ｎ）と、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）の通過帯域よりも高い周波数域にある通過帯域を有するすべての帯域通過型フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす。【００１６】
【数３】
2020050401.tif 000006
【００１７】
【数４】
2020050401.tif 000007
【００１８】
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）【００１９】
但し、上記式（２）〜（４）においては、ｓ＝２である。【００２０】
前記λｔ（ｎ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、前記ｆｕ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、前記ｆｌ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、前記式（１）における各係数は、前記シリコン支持基板の結晶方位毎に下記の表２に示すそれぞれの値である。【００２１】
【表２】
2020050401.tif 000008
【００２２】
本願の第３の発明に係る弾性波装置は、一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の（但し、Ｎは２以上の整数）帯域通過型フィルタを備える弾性波装置であって、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタを通過帯域の周波数が低い方から順番に、帯域通過型フィルタ（１）、帯域通過型フィルタ（２）・・・帯域通過型フィルタ（Ｎ）とした場合に、前記Ｎ個の帯域通過型フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い帯域通過型フィルタを除く少なくとも１つの帯域通過型フィルタ（ｎ）（１≦ｎ＜Ｎ）が、１つ以上の弾性波共振子を含む弾性波フィルタであり、前記１つ以上の弾性波共振子のうちの少なくとも１つの弾性波共振子（ｔ）は、オイラー角（φＳｉ，θＳｉ，ψＳｉ）を有するシリコン支持基板と、前記シリコン支持基板上に積層されている、酸化ケイ素膜と、前記酸化ケイ素膜上に積層されており、オイラー角（φＬＴ＝０°±５°の範囲内，θＬＴ，ψＬＴ＝０°±１５°の範囲内）を有するタンタル酸リチウム膜と、前記タンタル酸リチウム膜上に設けられており、電極指を有するＩＤＴ電極と、前記ＩＤＴ電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を有し、前記弾性波共振子（ｔ）において、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長をλとし、前記波長λにより規格化した厚みを波長規格化厚みとしたときに、前記タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みをＴＬＴ、前記タンタル酸リチウム膜のオイラー角をθＬＴ、前記酸化ケイ素膜の波長規格化厚みをＴＳ、前記ＩＤＴ電極の密度をアルミニウムの密度で除した値と前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算した前記ＩＤＴ電極の波長規格化厚みをＴＥ、前記保護膜の密度を酸化ケイ素の密度で除した値と前記保護膜の厚みを前記波長λにより規格化した波長規格化厚みとの積で求められる前記保護膜の波長規格化厚みをＴＰ、前記シリコン支持基板内における伝搬方位をψＳｉ、前記シリコン支持基板の波長規格化厚みをＴＳｉの値とした場合に、前記ＴＬＴ、前記θＬＴ、前記ＴＳ、前記ＴＥ、前記ＴＰ、前記ψＳｉ、前記ＴＳｉで定まる下記の式（１）及び式（２）で決定される第１、第２及び第３の周波数ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）のうちのｓ＝３である第３の周波数ｆｈ３＿ｔ（ｎ）と、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）の通過帯域よりも高い周波数域にある通過帯域を有するすべての帯域通過型フィルタ（ｍ）（ｎ＜ｍ≦Ｎ）とが、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす。【００２３】
【数５】
2020050401.tif 000009
【００２４】
【数６】
2020050401.tif 000010
【００２５】
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）【００２６】
但し、上記式（２）〜（４）においては、ｓ＝３である。【００２７】
前記λｔ（ｎ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｎ）に含まれる前記弾性波共振子（ｔ）における前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長であり、前記ｆｕ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の高域側端部の周波数であり、前記ｆｌ（ｍ）は、前記帯域通過型フィルタ（ｍ）における通過帯域の低域側端部の周波数であり、前記式（１）における各係数は、前記シリコン支持基板の結晶方位毎に下記の表３に示すそれぞれの値である。【００２８】
【表３】
2020050401.tif 000011
【００２９】
本発明に係る高周波フロントエンド回路は、本発明に従って構成されている弾性波装置と、パワーアンプと、を備える。【００３０】
本発明に係る通信装置は、本発明に従って構成されている弾性波装置及びパワーアンプを有する高周波フロントエンド回路と、ＲＦ信号処理回路と、を備える。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る弾性波装置によれば、通過帯域が低い方の帯域通過型フィルタを構成する少なくとも１つの弾性波共振子によって発生するスプリアスが、通過帯域が高域側にある他の帯域通過型フィルタの通過帯域内に生じ難い。従って、上記他の帯域通過型フィルタのフィルタ特性の劣化が生じ難い。よって、フィルタ特性に優れた弾性波装置を有する高周波フロントエンド回路及び通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の回路図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の弾性波装置で用いられている第１の弾性波フィルタを示す回路図である。
【図３】図３（ａ）は第１の実施形態の弾性波装置で用いられている弾性波共振子の模式的正面断面図であり、図３（ｂ）は該弾性波共振子の電極構造を示す模式的平面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態における第１〜第４の弾性波フィルタの通過帯域を示す模式図である。
【図５】図５は、弾性波共振子のアドミタンス特性を示す図である。
【図６】図６は、シリコン支持基板の伝搬方位ψＳｉと、メインモード及びスプリアスＡとなる波の音速との関係を示す図である。
【図７】図７は、タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＡとなる波の音速との関係を示す図である。
【図８】図８は、タンタル酸リチウム膜のカット角（９０°−θＬＴ）と、メインモード及びスプリアスＡとなる波の音速との関係を示す図である。
【図９】図９は、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＡとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１０】図１０は、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＡとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１１】図１１は、酸化ケイ素膜からなる保護膜の波長規格化厚みと、スプリアスＡとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）は、比較例の弾性波装置のフィルタ特性を示す図であり、図１２（ｂ）は第１の実施形態の弾性波装置のフィルタ特性を示す図である。
【図１３】図１３は、シリコン支持基板の波長規格化厚みと、スプリアスＡ、スプリアスＢ及びスプリアスＣの位相最大値との関係を示す図である。
【図１４】図１４は、シリコン支持基板の伝搬方位ψＳｉと、メインモード及びスプリアスＢとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１５】図１５は、タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＢとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１６】図１６は、タンタル酸リチウム膜のカット角（９０°−θＬＴ）と、メインモード及びスプリアスＢとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１７】図１７は、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＢとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１８】図１８は、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＢとなる波の音速との関係を示す図である。
【図１９】図１９は、酸化ケイ素膜からなる保護膜の波長規格化厚みと、スプリアスＢとなる波の音速との関係を示す図である。
【図２０】図２０は、シリコン支持基板の伝搬方位ψＳｉと、メインモード及びスプリアスＣとなる波の音速との関係を示す図である。
【図２１】図２１は、タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＣとなる波の音速との関係を示す図である。
【図２２】図２２は、タンタル酸リチウム膜のカット角（９０°−θＬＴ）と、メインモード及びスプリアスＣとなる波の音速との関係を示す図である。
【図２３】図２３は、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＣとなる波の音速との関係を示す図である。
【図２４】図２４は、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みと、メインモード及びスプリアスＣとなる波の音速との関係を示す図である。
【図２５】図２５は、酸化ケイ素膜からなる保護膜の波長規格化厚みと、スプリアスＣとなる波の音速との関係を示す図である。
【図２６】図２６は、弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３膜の膜厚とＱ値との関係を示す図である。
【図２７】図２７は、弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３膜の膜厚と、周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図である。
【図２８】図２８は、弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３膜の膜厚と、音速との関係を示す図である。
【図２９】図２９は、ＬｉＴａＯ３からなる圧電膜の厚みと、比帯域との関係を示す図である。
【図３０】図３０は、ＳｉＯ２膜の膜厚と、高音速膜の材質と音速との関係を示す図である。
【図３１】図３１は、ＳｉＯ２膜の膜厚と、高音速膜の材質と電気機械結合係数との関係を示す図である。
【図３２】図３２は、保護膜の厚みが部分的に異なる変形例を説明するための部分拡大正面断面図である。
【図３３】図３３は、保護膜の厚みが部分的に異なる他の変形例を説明するための部分拡大正面断面図である。
【図３４】図３４は、保護膜の厚みが部分的に異なるさらに他の変形例を説明するための部分拡大正面断面図である。
【図３５】図３５は、本発明の弾性波装置で用いられる弾性波共振子の変形例を示す正面断面図である。
【図３６】図３６は、本発明の弾性波装置で用いられる弾性波共振子のさらに他の変形例を示す正面断面図である。
【図３７】図３７は、保護膜が積層膜である変形例を説明するための部分拡大正面断面図である。
【図３８】図３８は、結晶方位Ｓｉ（１００）を説明するための模式図である。
【図３９】図３９は、結晶方位Ｓｉ（１１０）を説明するための模式図である。
【図４０】図４０は、結晶方位Ｓｉ（１１１）を説明するための模式図である。
【図４１】図４１は、本発明の実施形態である高周波フロントエンド回路を有する通信装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００３４】
なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
【００３５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の回路図である。弾性波装置１は、アンテナ端子２を有する。アンテナ端子２は、例えばスマートフォンのアンテナに接続される端子である。
【００３６】
弾性波装置１では、アンテナ端子２に、第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６が共通接続されている。第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６は、それぞれ、弾性波フィルタからなる。また、第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６は、いずれも、帯域通過型フィルタである。なお、第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６が複数の帯域通過型フィルタとして用いられているが、本発明においては、複数の帯域通過型フィルタの全てが弾性波フィルタである必要はない。すなわち、一端が共通接続されており、通過帯域が異なるＮ個の帯域通過型フィルタを備える弾性波装置であって、Ｎ個の帯域通過型フィルタのうち最も通過帯域の周波数が高い帯域通過型フィルタを除く少なくとも１つの帯域通過型フィルタが、以下に述べる弾性波共振子を含む弾性波フィルタであればよい。従って、共通接続される帯域通過型フィルタは、弾性波フィルタ以外のＬＣフィルタなどであってもよい。
【００３７】
図４は、第１〜第４の弾性波フィルタの通過帯域の関係を示す模式図である。図４に示すように、第１〜第４の弾性波フィルタの通過帯域は異なっている。第１〜第４の弾性波フィルタの通過帯域を、それぞれ、第１〜第４の通過帯域とする。
【００３８】
第１の通過帯域が最も低周波数側にあり、第２の通過帯域、第３の通過帯域及び第４の通過帯域の順に、通過帯域が高くなっている。すなわち、第１の通過帯域＜第２の通過帯域＜第３の通過帯域＜第４の通過帯域である。第２〜第４の通過帯域において、低域側端部をｆｌ（ｍ）、高域側端部をｆｕ（ｍ）とする。なお、低域側端部は、通過帯域の低域側端部である。また、高域側端部は、通過帯域の高域側端部である。通過帯域の低域側端部及び高域側端部としては、例えば、３ＧＰＰなどで標準化されている各バンドの周波数帯域の端部を用いることができる。
【００３９】
ここで、（ｍ）は、第２〜第４の通過帯域に応じて、それぞれ、２、３または４である。すなわち、ｍは、当該弾性波フィルタ以外の弾性波フィルタの番号である。
【００４０】
第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６は、それぞれ、複数の弾性波共振子を有する。図２は、第１の弾性波フィルタ３の回路図である。第１の弾性波フィルタ３は、それぞれが弾性波共振子からなる直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３及び並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を有する。すなわち、第１の弾性波フィルタ３は、ラダー型フィルタである。もっとも、ラダー型フィルタにおける直列腕共振子の数及び並列腕共振子の数はこれに限定されるものではない。
【００４１】
また、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６についても、本実施形態では、同様にラダー型フィルタからなり、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を有する。
【００４２】
なお、第１〜第４の弾性波フィルタ３〜６は、複数の弾性波共振子を有する限り、ラダー型フィルタ以外の回路構成を有していてもよい。例えば、縦結合共振子型弾性波フィルタに、直列に弾性波共振子が接続されている弾性波フィルタであってもよい。また、縦結合共振子型弾性波フィルタにラダー型フィルタが接続されている弾性波フィルタでもよい。
【００４３】
図３（ａ）は、第１の弾性波フィルタ３の直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ３または、並列腕共振子Ｐ１，Ｐ２を構成している弾性波共振子の模式的正面断面図であり、図３（ｂ）は、その電極構造を示す模式的平面図である。
【００４４】
弾性波共振子１１は、シリコン支持基板１２と、シリコン支持基板１２上に積層された酸化ケイ素膜１３と、酸化ケイ素膜１３上に積層された、タンタル酸リチウム膜１４とを有する。
【００４５】
シリコン支持基板１２は、シリコンで構成されている。シリコン支持基板１２は、単結晶シリコンであるが、完全な単結晶でなくても結晶方位を有していればよい。酸化ケイ素膜１３は、ＳｉＯ２膜である。酸化ケイ素膜１３は、酸化ケイ素であれば、例えば、ＳｉＯ２にフッ素等をドープしたものも含んでいてもよい。酸化ケイ素膜１３は酸化ケイ素からなる複数の層を有する多層構造であってもよい。複数の層の間にチタンやニッケルなどからなる中間層を含んでいてもよい。この場合の酸化ケイ素膜１３の厚さは多層構造全体の厚さを示すものとする。タンタル酸リチウム膜１４は、単結晶タンタル酸リチウム膜であるが、完全な単結晶でなくても結晶方位を有していればよい。
【００４６】
なお、酸化ケイ素膜１３の厚みは、０であってもよい。すなわち酸化ケイ素膜１３が設けられずともよい。
【００４７】
上記タンタル酸リチウム膜１４の上面に、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極１５が設けられている。より具体的には、ＩＤＴ電極１５の弾性波伝搬方向両側に反射器１６，１７が設けられており、それによって１ポート型の弾性表面波共振子が構成されている。
【００４８】
ＩＤＴ電極１５及び反射器１６，１７を覆うように、保護膜１８が設けられている。保護膜１８は、本実施形態では、酸化ケイ素膜からなる。もっとも、保護膜１８は、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素などの様々な誘電体膜であってもよい。また、本実施形態では、保護膜１８は、ＩＤＴ電極１５の電極指上方を覆っているだけでなく、タンタル酸リチウム膜１４の上面及び電極指の両側面をも覆うように設けられている。もっとも、保護膜１８の形態はこれに限定されるものではない。
【００４９】
本願発明者らは、上記シリコン支持基板１２上に直接または間接に、タンタル酸リチウム膜１４が積層されている弾性波フィルタ装置において、ＩＤＴ電極１５を励振すると、利用しようとするメインモードの応答以外に、メインモードよりも高周波数側に複数のスプリアスが現れることを見出した。図５を参照して、この複数のスプリアスを説明する。
【００５０】
図５は、シリコン支持基板上に酸化ケイ素膜及びタンタル酸リチウム膜が積層されている弾性波共振子の一例のアドミタンス特性を示す図である。図５から明らかなように、３．９ＧＨｚ付近に現れるメインモードの応答よりも高い周波数位置に、スプリアスＡ，Ｂ，Ｃが現れている。スプリアスＡは、４．７ＧＨｚ付近に現れている。スプリアスＢは、それよりも高く、５．２ＧＨｚ付近に現れている。スプリアスＣは、５．７ＧＨｚ付近に現れている。スプリアスＡの周波数をｆ１、スプリアスＢの周波数をｆ２、スプリアスＣの周波数をｆ３とした場合、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３である。なお、上記スプリアスＡ〜Ｃの周波数は、スプリアスＡ〜Ｃとなる波のインピーダンス位相特性のピーク位置である。
【００５１】
前述したように、通過帯域が異なる複数の弾性波フィルタがアンテナ端子側で共通接続されている弾性波装置では、低い周波数側の通過帯域をもつ弾性波フィルタによる上記スプリアスが、高い周波数側の通過帯域をもつ他の弾性波フィルタの通過帯域に現れると、リップルとなる。従って、スプリアスＡ、スプリアスＢ及びスプリアスＣのうち少なくとも１つが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが望ましい。好ましくは、スプリアスＡ、スプリアスＢ及びスプリアスＣのうち２つのスプリアスが第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが望ましい。例えば、スプリアスＡ及びスプリアスＢ、スプリアスＡ及びスプリアスＣ、またはスプリアスＢ及びスプリアスＣが第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが好ましい。さらに、好ましくは、スプリアスＡ、スプリアスＢ及びスプリアスＣの全てが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に現れないことが望ましい。
【００５２】
本実施形態の弾性波装置１の特徴は、第１の弾性波フィルタ３を構成している少なくとも１つの弾性波共振子において、上記スプリアスＡが、図４に示した第２〜第４の通過帯域に現れていないことにある。そのため、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６におけるフィルタ特性の劣化が生じ難い。
【００５３】
本実施形態の特徴は、以下のｉ）にある。
【００５４】
ｉ）タンタル酸リチウム膜１４の波長規格化厚みＴＬＴ、タンタル酸リチウム膜１４のオイラー角のθＬＴ、酸化ケイ素膜１３の波長規格化厚みＴＳ、ＩＤＴ電極１５の密度をアルミニウムの密度で除した値とＩＤＴ電極１５の波長規格化厚みとの積で求められる、アルミニウムの厚みに換算したＩＤＴ電極１５の波長規格化厚みＴＥ、保護膜１８の密度を酸化ケイ素の密度で除した値と保護膜１８の厚みを波長λにより規格化した波長規格化厚みとの積で求められる保護膜１８の波長規格化厚みをＴＰ、シリコン支持基板１２における伝搬方位ψＳｉ、及びシリコン支持基板１２の波長規格化厚みＴＳｉの値が、下記の式（１）及び式（２）で決定されるスプリアスＡの周波数のｆｈ１＿ｔ（ｎ）が、ｍ＞ｎである全てのｍについて、下記の式（３）または下記の式（４）を満たす値とされていることにある。
【００５５】
それによって、スプリアスＡが第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域外に位置することとなる。従って、スプリアスＡによる第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６のフィルタ特性の劣化が生じ難い。上記条件を満たすことにより、スプリアスＡの周波数が第２〜第４の通過帯域外に位置することを、以下においてより詳細に説明する。
【００５６】
なお、ＩＤＴ電極１５の密度は、測定値ではなく、ＩＤＴ電極１５を構成している金属材料の密度から求められた値である。また、アルミニウムの密度は、２６９８．９ｋｇ／ｍ３である。この値は、化学便覧、基礎編ＩＩ  改訂４版  日本化学学会編、丸善発行（１９９３）Ｐ．２６に記載の値である。
【００５７】
ここで、保護膜１８の密度とは、測定値ではなく、保護膜１８を構成している材料の密度に基づいて求められた値である。また、酸化ケイ素の密度は、２２００ｋｇ／ｍ３である。この値は、化学便覧、応用編ＩＩ材料編  改訂４版  日本化学学会編、丸善発行（１９９３）Ｐ．９２２に記載の値である。
【００５８】
また、本明細書において、保護膜１８の厚みとは、ＩＤＴ電極の電極指の上方に位置している部分における保護膜の厚みをいうものとする。
【００５９】
【数７】
2020050401.tif 000012
【００６０】
【数８】
2020050401.tif 000013
【００６１】
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）      式（３）
ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）      式（４）
【００６２】
なお、式（２）〜式（４）において、ｓ＝１である。
【００６３】
なお、式（１）〜式（４）において、ｈはメインモードより高い周波数に位置するスプリアスであることを示し、ｎはｎ番目のフィルタを表し、ｔはｎ番目のフィルタおけるｔ番目の素子（共振子）を表し、ｍはｍ（ｍ＞ｎ）番目のフィルタを表す。また、本明細書において、波長規格化厚みとは、厚みを、ＩＤＴ電極の波長で規格化した厚みである。ここで、波長とはＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長λをいうものとする。従って、波長規格化厚みとは、λを１として実際の厚みを規格化した厚みであり、実際の厚みをλで除算した値となる。なお、ＩＤＴ電極の電極指ピッチで定まる波長λとは、電極指ピッチの平均値で定めてもよい。
【００６４】
本願発明者らは、スプリアスＡの周波数位置が、上述した各パラメータに影響されることを見出した。
【００６５】
図６に示すように、シリコン支持基板の伝搬方位ψＳｉによって、メインモードの音速はほとんど変化しないが、スプリアスＡとなる波の音速は大きく変化する。図７に示すように、スプリアスＡとなる波の音速は、タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みＴＬＴによって変化する。図８に示すように、タンタル酸リチウム膜のカット角すなわち（９０°−θＬＴ）によっても、スプリアスＡとなる波の音速が変化する。図９に示すように、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みＴＳによっても、スプリアスＡとなる波の音速が、若干変化する。図１１に示すように、酸化ケイ素膜である保護膜の波長規格化厚みＴＰによっても、上記スプリアスＡとなる波の音速が変化している。また、図１０に示すように、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みＴＥによっても、スプリアスＡとなる波の音速が若干変化する。本願発明者らは、これらのパラメータを自由に変化させ、スプリアスＡとなる波の音速を求めた。その結果、スプリアスＡとなる波の音速は、式（１）で表されることを見出した。そして、式（１）における係数は、シリコン支持基板の結晶方位毎に、下記の表４に示す値であればよいことを確かめた。
【００６６】
【表４】
2020050401.tif 000014
【００６７】
そして、スプリアスＡとなる波の音速をＶｈ１＿ｔとすると、スプリアスＡの周波数は、式（２）により、ｆｈ１＿ｔ（ｎ）＝Ｖｈ１＿ｔ／λｔ（ｎ）で表される。ここで、ｆｈ１は、スプリアスＡの周波数であることを意味し、ｔは、ｎ番目のフィルタを構成している共振子などの素子の番号である。
【００６８】
本実施形態では、式（３）または式（４）に示すように、ｆｈ１＿ｔ（ｎ）がｆｕ（ｍ）より高いか、または、ｆｌ（ｍ）よりも低い。すなわち、図４に示した第２の通過帯域、第３の通過帯域及び第４の通過帯域の各低域側端部よりも低いか、または、各高域側端部よりも高い。従って、第２〜第４の通過帯域内に、スプリアスＡの周波数ｆｈ１＿ｔ（ｎ）が位置しないことがわかる。
【００６９】
なお、上記式（１）において、
ａ）Ｓｉ（１００）（オイラー角（φＳｉ＝０°±５°，θＳｉ＝０°±５°，ψＳｉ）とする）を使用する場合、ψＳｉの範囲は０°≦ψＳｉ≦４５°とする。もっとも、Ｓｉ（１００）の結晶構造の対称性から、ψＳｉとψＳｉ±（ｎ×９０°）とは同義である（但し、ｎ＝１，２，３・・・）。同様に、ψＳｉと−ψＳｉとは同義である。
【００７０】
ｂ）Ｓｉ（１１０）（オイラー角（φＳｉ＝−４５°±５°，θＳｉ＝−９０°±５°，ψＳｉ）とする）を使用する場合、ψｓｉの範囲は０°≦ψＳｉ≦９０°とする。もっとも、Ｓｉ（１１０）の結晶構造の対称性から、ψＳｉとψＳｉ±（ｎ×１８０°）とは同義である（但し、ｎ＝１，２，３・・・）。同様に、ψＳｉと−ψＳｉとは同義である。
【００７１】
ｃ）Ｓｉ（１１１）（オイラー角（φＳｉ＝−４５°±５°，θＳｉ＝−５４．７３５６１°±５°，ψＳｉ）とする）を使用する場合、ψＳｉの範囲は０°≦ψＳｉ≦６０°とする。もっとも、Ｓｉ（１１１）の結晶構造の対称性から、ψＳｉとψＳｉ±（ｎ×１２０°）とは同義である（但し、ｎ＝１，２，３・・・）。
【００７２】
また、θＬＴの範囲は−１８０°＜θＬＴ≦０°とするが、θＬＴとθＬＴ＋１８０°とは同義であるとして扱えばよい。
【００７３】
なお、本明細書において、オイラー角（０°±５°の範囲内，θ，０°±１５°の範囲内）における０°±５°の範囲内とは、−５°以上、＋５°以下の範囲内を意味し、０°±１５°の範囲内とは、−１５°以上、＋１５°以下の範囲内を意味する。本明細書においては、例えば０°±５°の範囲内を、単に０°±５°と記載することもある。
【００７４】
ＩＤＴ電極１５の波長規格化厚みＴＥは、アルミニウムからなるＩＤＴ電極の膜厚に換算した厚みである。もっとも、電極材料はＡｌに限らない。Ｔｉ、ＮｉＣｒ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗなどの様々な金属を用いることができる。また、これらの金属を主体とする合金を用いてもよい。また、これらの金属や合金からなる金属膜を複数積層してなる積層金属膜を用いてもよい。
【００７５】
図１２（ａ）は、上記弾性波共振子が、式（３）及び式（４）を満たしていない比較例の弾性波装置のフィルタ特性を示す図であり、図１２（ｂ）は、第１の実施形態の弾性波装置のフィルタ特性を示す図である。
【００７６】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）では、いずれにおいても、第１の弾性波フィルタ及び第２の弾性波フィルタのフィルタ特性が示されている。実線が第１の弾性波フィルタのフィルタ特性である。図１２（ａ）において破線で示すように、第２の弾性波フィルタのフィルタ特性において、通過帯域にリップルが現れている。このリップルは、第１の弾性波フィルタ中の弾性波共振子のスプリアスによる。これに対して、図１２（ｂ）に示すように、第１の実施形態の弾性波装置では、第２の弾性波フィルタの通過帯域にこのようなリップルが現れていない。すなわち、式（３）または式（４）を満たすように、弾性波共振子が構成されているため、上記リップルが、第２の弾性波フィルタの第２の通過帯域に現れていない。
【００７７】
図１３は、シリコン支持基板の波長規格化厚みと、スプリアスＡ、スプリアスＢ及びスプリアスＣの位相最大値との関係を示す図である。図１３から明らかなように、シリコン支持基板の波長規格化厚みが４より大きければ、スプリアスＡの大きさは、ほぼ一定となり、シリコン支持基板の波長規格化厚みのばらつきを許容しやすくなることがわかる。なお、シリコン支持基板の波長規格化厚みが、１０より大きければ、スプリアスＢ及びスプリアスＣも一定になり、２０より大きければ、スプリアスＡ，Ｂ，Ｃのいずれもが、一定になる。よって、シリコン支持基板の波長規格化厚みＴＳｉは、ＴＳｉ＞４であることが好ましい。より好ましくは、シリコン支持基板の波長規格化厚みＴＳｉが、ＴＳｉ＞１０である。さらに好ましくは、シリコン支持基板の波長規格化厚みＴＳｉは、ＴＳｉ＞２０である。
【００７８】
本実施形態では、第１の弾性波フィルタ３を構成している複数の弾性波共振子の内少なくとも１つの弾性波共振子において、スプリアスＡの周波数は、式（３）または式（４）を満たしていた。より好ましくは、アンテナ端子に最も近い弾性波共振子において、スプリアスＡの周波数が、式（３）または式（４）を満たしていることが望ましい。アンテナ端子に最も近い弾性波共振子におけるスプリアスＡの影響が、他の弾性波共振子に比べて、他の第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に大きく現れがちであることによる。
【００７９】
さらに好ましくは、全ての弾性波共振子において、スプリアスＡの周波数位置が、式（３）または式（４）を満たしていることが望ましい。それによって、スプリアスＡによるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域により一層生じ難い。
【００８０】
本願発明の構造を適用する場合には、上述したように、酸化ケイ素膜１３と、タンタル酸リチウム膜１４とが積層されている部分にスプリアスＡとなる波が閉じこもる傾向があるが、上記タンタル酸リチウム膜１４の波長規格化厚みを３．５λ以下とすることによって、酸化ケイ素膜１３とタンタル酸リチウム膜１４との積層部分が薄くなるため、スプリアスＡとなる波が閉じこもりにくくなる。
【００８１】
より好ましくは、タンタル酸リチウム膜１４の波長規格化厚みは、２．５λ以下であり、その場合には周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくし得る。さらに、好ましくは、タンタル酸リチウム膜１４の波長規格化厚みは、１．５λ以下である。この場合には、電気機械結合係数を容易に調整することができる。さらに、より好ましくは、タンタル酸リチウム膜１４の波長規格化厚みは、０．５λ以下である。この場合には、広い範囲で電気機械結合係数を容易に調整できる。
【００８２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、スプリアスＡではなく、スプリアスＢによるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に位置していない。これを図１４〜図１９を参照しつつ説明する。
【００８３】
図１４に示すように、スプリアスＢとなる波の音速は、伝搬方位ψＳｉにより変化する。同様に、図１５に示すように、タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みＴＬＴによっても、スプリアスＢとなる波の音速は変化する。図１６に示すように、タンタル酸リチウム膜のカット角（９０°−θＬＴ）によっても、スプリアスＢとなる波の音速は変化する。図１７に示すように、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みＴＳによっても、スプリアスＢとなる波の音速は変化する。図１８に示すように、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みＴＥによっても、スプリアスＢとなる波の音速は変化する。さらに、図１９に示すように、酸化ケイ素膜である保護膜の波長規格化厚みＴＰによっても、スプリアスＢとなる波の音速が変化することがわかる。そして、図１４〜図１９に示す結果から、第１の実施形態の場合と同様にして、スプリアスＢとなる波の音速も式（１）で表されることを見出した。もっとも、式（１）の係数については、スプリアスＢとなる波の場合には、シリコン支持基板の結晶方位毎に、下記の表５に示す値とする必要がある。
【００８４】
【表５】
2020050401.tif 000015
【００８５】
そして、上記のようにして、求められたスプリアスＢとなる波の音速Ｖｈ２＿ｔから、式（２）により、スプリアスＢの周波数位置ｆｈ２＿ｔ（ｎ）＝Ｖｈ２＿ｔ／λｔ（ｎ）が求められる。そして、第２の実施形態では、上記スプリアスＢの周波数位置が、下記の式（３Ａ）または式（４Ａ）を満たすように、スプリアスＢの周波数位置ｆｈ２＿ｔ（ｎ）が設定されている。従って、第２の実施形態においては、スプリアスＢが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の第２〜第４の通過帯域外に位置することとなる。よって、スプリアスＢによる第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６のフィルタ特性のリップルが生じ難い。
【００８６】
ｆｈ２＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）          式（３Ａ）
ｆｈ２＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）          式（４Ａ）
【００８７】
より好ましくは、全ての弾性波共振子において、スプリアスＢの周波数位置が、式（３Ａ）または式（４Ａ）を満たしていることが望ましい。それによって、スプリアスＢによるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域においてより一層生じ難い。もっとも、第１の弾性波フィルタ３の少なくとも１つの弾性波共振子において、スプリアスＢの周波数位置が、式（３Ａ）または式（４Ａ）を満たしていればよい。
【００８８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、スプリアスＡではなく、スプリアスＣによるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域に位置していない。これを図２０〜図２５を参照しつつ説明する。
【００８９】
図２０に示すように、スプリアスＣとなる波の音速は、伝搬方位ψＳｉにより変化する。同様に、図２１に示すように、タンタル酸リチウム膜の波長規格化厚みＴＬＴによっても、スプリアスＣとなる波の音速は変化する。図２２に示すように、タンタル酸リチウム膜のカット角（９０°−θＬＴ）によっても、スプリアスＣとなる波の音速は変化する。図２３に示すように、酸化ケイ素膜の波長規格化厚みＴＳによっても、スプリアスＣとなる波の音速は変化する。図２４に示すように、ＩＤＴ電極の波長規格化厚みＴＥによっても、スプリアスＣとなる波の音速は変化する。また、図２５に示すように、酸化ケイ素膜である保護膜の波長規格化厚みＴＰによっても、スプリアスＣとなる波の音速が変化している。そして、図２０〜図２５に示す結果から、第１の実施形態の場合と同様にして、スプリアスＣとなる波の音速も式（１）で表されることを見出した。もっとも、式（１）の係数については、スプリアスＣの場合には、シリコン支持基板の結晶方位毎に、下記の表６に示す値とする必要がある。
【００９０】
【表６】
2020050401.tif 000016
【００９１】
そして、上記のようにして、求められたスプリアスＣとなる波の音速Ｖｈ３＿ｔから、式（２）により、スプリアスＣの周波数位置ｆｈ３＿ｔ（ｎ）＝Ｖｈ３＿ｔ／λｔ（ｎ）によりスプリアスＣの周波数位置が求められる。そして、第３の実施形態では、上記スプリアスＣの周波数位置が、下記の式（３Ｂ）または式（４Ｂ）を満たすように、スプリアスＣの周波数位置が設定されている。従って、第３の実施形態においては、スプリアスＣが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の第２〜第４の通過帯域外に位置することとなる。よって、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６のフィルタ特性において、スプリアスＣによるリップルが生じ難い。
【００９２】
ｆｈ３＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）          式（３Ｂ）
ｆｈ３＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）          式（４Ｂ）
【００９３】
より好ましくは、全ての弾性波共振子において、スプリアスＣの周波数位置が、式（３Ｂ）または式（４Ｂ）を満たしていることが望ましい。それによって、スプリアスＣによるリップルが、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の通過帯域においてより一層生じ難い。もっとも、第１の弾性波フィルタ３の少なくとも１つの弾性波共振子において、スプリアスＣの周波数位置が、式（３Ｂ）または式（４Ｂ）を満たしていればよい。
【００９４】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態の全てを満たすものである。第４の実施形態の弾性波装置の具体的な構造は、第１〜第３の実施形態と同様である。
【００９５】
第４の実施形態では、各スプリアスＡ、スプリアスＢ及びスプリアスＣとなる波の音速を、Ｖｈ１＿ｔ、Ｖｈ２＿ｔ、Ｖｈ３＿ｔとした場合、式（２）で示されるスプリアスＡ，Ｂ，Ｃの周波数位置は、ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＝Ｖｈｓ＿ｔ／λｔ（ｎ）で表される。ここで、ｓは、１、２、または３である。そして、第４の実施形態では、スプリアスＡの周波数である第１の周波数ｆｈ１＿ｔ（ｎ）、スプリアスＢの周波数である第２の周波数ｆｈ２＿ｔ（ｎ）及びスプリアスＣの周波数である第３の周波数ｆｈ３＿ｔ（ｎ）のいずれもが、ｆｕ（ｍ）よりも高く、またはｆｌ（ｍ）よりも低い。従って、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６の第２〜第４の通過帯域外に、スプリアスＡ，Ｂ，Ｃが位置することとなる。従って、第２〜第４の弾性波フィルタ４〜６のフィルタ特性の劣化がより一層生じ難い。
【００９６】
よって、上記第４の実施形態の条件をまとめると、ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）（但し、ｓは１、２または３）がｓが１、２及び３のいずれの場合においても、ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＞ｆｕ（ｍ）または、ｆｈｓ＿ｔ（ｎ）＜ｆｌ（ｍ）を満たすこととなる。第４の実施形態においても、好ましくは、ＴＳｉ＞２０であることが望ましく、それによって、スプリアスＡ，Ｂ，Ｃの大きさを一定にすることができる。
【００９７】
第４の実施形態では、スプリアスＡ、スプリアスＢ及びスプリアスＣが、他の弾性波フィルタである第２〜第４の弾性波フィルタの通過帯域に存在していなかったが、スプリアスＡ及びスプリアスＢ、スプリアスＡ及びスプリアスＣまたはスプリアスＢ及びスプリアスＣのように、スプリアスＡ，Ｂ，Ｃの内の２種が第２〜第４の弾性波フィルタの通過帯域外に配置されていてもよい。その場合においても、第１〜第３の実施形態よりもスプリアスの影響をより一層小さくすることができる。
【００９８】
図２６は、高音速シリコン支持基板上に、厚み０．３５λのＳｉＯ２膜からなる低音速膜及びオイラー角（０°，１４０．０°，０°）のＬｉＴａＯ３膜を積層した弾性波装置におけるＬｉＴａＯ３膜の膜厚と、Ｑ値との関係を示す図である。この図２６における縦軸は、共振子のＱ特性であり、Ｑ値と比帯域（Δｆ）との積で表される。また、図２７は、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚と、周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図である。図２８は、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚と音速との関係を示す図である。図２６より、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、３．５λ以下であることが好ましい。その場合には、３．５λ超えた場合に比べて、Ｑ値が高くなる。より好ましくは、Ｑ値をより高めるには、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚は、２．５λ以下であることが望ましい。
【００９９】
また、図２７より、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、２．５λ以下の場合、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を２．５λを超えた場合に比べて小さくすることができる。より好ましくは、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚を２λ以下とすることが望ましく、その場合には、周波数温度係数ＴＣＦの絶対値が、１０ｐｐｍ／℃以下となる。周波数温度係数ＴＣＦの絶対値を小さくするには、ＬｉＴａＯ３の膜厚を１．５λ以下とすることがさらに好ましい。
【０１００】
図２８より、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が１．５λを超えると、音速の変化が極めて小さい。
【０１０１】
もっとも、図２９に示すように、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、０．０５λ以上、０．５λ以下の範囲では、比帯域が大きく変化する。従って、電気機械結合係数をより広い範囲で調整することができる。よって、電気機械結合係数及び比帯域の調整範囲を広げるためには、ＬｉＴａＯ３膜の膜厚が、０．０５λ以上、０．５λ以下の範囲が望ましい。
【０１０２】
図３０及び図３１は、ＳｉＯ２膜の膜厚（λ）と、音速及び電気機械結合係数との関係をそれぞれ示す図である。ここでは、ＳｉＯ２からなる低音速膜の下方に、高音速膜として、窒化ケイ素膜、酸化アルミニウム膜及びダイヤモンド膜をそれぞれ用いた。高音速膜の膜厚は、１．５λとした。窒化ケイ素におけるバルク波の音速は６０００ｍ／秒であり、酸化アルミニウムにおけるバルク波の音速は６０００ｍ／秒であり、ダイヤモンドにおけるバルク波の音速は１２８００ｍ／秒である。図３０及び図３１に示すように、高音速膜の材質及びＳｉＯ２膜の膜厚を変更したとしても、電気機械結合係数及び音速はほとんど変化しない。特に、ＳｉＯ２膜の膜厚が、０．１λ以上、０．５λ以下では、高音速膜の材質の如何に関わらず、電気機械結合係数はほとんど変わらない。また、図３０よりＳｉＯ２膜の膜厚が、０．３λ以上、２λ以下であれば、高音速膜の材質の如何に関わらず、音速が変わらないことがわかる。従って、好ましくは、酸化ケイ素からなる低音速膜の膜厚は、２λ以下、より望ましくは０．５λ以下であることが好ましい。
【０１０３】
図３２〜図３４は、本発明で用いられる弾性波共振子において、保護膜の厚みが部分的に異なる各変形例を説明するための部分拡大正面断面図である。図３２〜図３４に示す各変形例では、保護膜１８は、タンタル酸リチウム膜１４及びＩＤＴ電極１５の電極指１５ａの上面及び側面を覆うように設けられている。図３２に示す変形例では、電極指１５ａの側面を覆っている保護膜１８の厚みは、電極指１５ａの上面を覆っている保護膜１８の厚みよりも薄くされている。この場合、Ｑ値を高めることができ、かつ電気機械結合係数を大きくすることができる。より詳細には、保護膜１８のＱｍが小さいため、電極指１５ａの側面上の保護膜１８を薄くすれば、弾性波共振子のＱを高めることができる。従って、弾性波フィルタの損失を小さくすることができる。また、タンタル酸リチウム膜１４上に、保護膜１８が存在すると、電極指１５ａが設けられている部分と、電極指１５ａ間のギャップとの間の音響インピーダンス差が小さくなる。そのため、電気機械結合係数が小さくなる。しかしながら、電極指１５ａの側面上の保護膜１８の厚みを薄くすれば、電気機械結合係数を大きくすることができる。
【０１０４】
他方、図３３に示す変形例では、タンタル酸リチウム膜１４上の保護膜１８の厚みは、電極指１５ａの上面を覆っている保護膜１８の厚みより薄くされている。この場合にも、電気機械結合係数を大きくすることができる。すなわち、タンタル酸リチウム膜１４を覆っている部分の保護膜１８の厚みを薄くすることにより、電気機械結合係数を大きくすることができる。
【０１０５】
図３４に示す変形例では、タンタル酸リチウム膜１４上の保護膜１８の厚みは、電極指１５ａの上面を覆っている保護膜１８の厚みよりも厚くされている。この場合には、電気機械結合係数を小さくすることができ、狭帯域化を図ることができる。
【０１０６】
図３５は、本発明で用いられる弾性波共振子の変形例を説明するための正面断面図である。本変形例の弾性波共振子では、酸化ケイ素膜１３が配置されていないことを除いては図３（ａ）に示した弾性波共振子１１と同様に構成されている。このように、本発明で用いられる弾性波共振子は、シリコン支持基板１２上に直接タンタル酸リチウム膜１４が積層されている構造を有していてもよい。その場合、酸化ケイ素膜１３の厚みは０となる。
【０１０７】
図３６は、本発明の弾性波装置で用いられる弾性波共振子のさらに他の変形例を示す正面断面図である。弾性波共振子１１Ａでは、保護膜１８は、ＩＤＴ電極１５の電極指の上面に積層されている。保護膜１８は、タンタル酸リチウム膜１４の電極指の側面には至らないように設けられている。このように、電極指の上面にのみ保護膜１８が積層されていてもよい。
【０１０８】
図３７は、保護膜１８が積層膜である場合の構造を説明するための部分拡大正面断面図である。保護膜１８は、第１の保護膜層１８ａ、第２の保護膜層１８ｂ及び第３の保護膜層１８ｃを積層した構造を有する。このように、保護膜１８は、複数の保護膜層の積層膜であってもよい。この場合、保護膜１８の波長規格化厚みＴＰとしては、各保護膜層の密度を酸化ケイ素の密度で除算して得られた値と、当該保護膜層の波長規格化厚みとの積の総合計により求められる。例えば、第１の保護膜層１８ａの密度がｄ１、波長規格化厚みがｔ１、第２の保護膜層１８ｂの密度がｄ２、波長規格化厚みがｔ２、第３の保護膜層１８ｃの密度がｄ３、波長規格化厚みがｔ３とした場合、保護膜１８の波長規格化厚みＴＰは、酸化ケイ素の密度をｄ０とした場合、ＴＰ＝（ｄ１／ｄ０）ｔ１＋（ｄ２／ｄ０）ｔ２＋（ｄ３／ｄ０）ｔ３となる。
【０１０９】
なお、図３８に示すように、Ｓｉ（１００）とは、ダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１００］で表される結晶軸に直交する（１００）面においてカットした基板であることを示す。なお、Ｓｉ（０１０）など結晶学的に等価な面も含む。
【０１１０】
図３９に示すように、Ｓｉ（１１０）とは、ダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１１０］で表される結晶軸に直交する（１１０）面においてカットした基板であることを示す。なお、その他の結晶学的に等価な面も含む。
【０１１１】
図４０に示すように、Ｓｉ（１１１）とはダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１１１］で表される結晶軸に直交する（１１１）面においてカットした基板であることを示す。なお、その他の結晶学的に等価な面も含む。
【０１１２】
上記各実施形態における上記弾性波装置は、高周波フロントエンド回路のデュプレクサなどの部品として用いることができる。このような高周波フロントエンド回路の例を下記において説明する。
【０１１３】
図４１は、高周波フロントエンド回路を有する通信装置の概略構成図である。通信装置２４０は、アンテナ２０２と、高周波フロントエンド回路２３０と、ＲＦ信号処理回路２０３とを有する。高周波フロントエンド回路２３０は、アンテナ２０２に接続される回路部分である。高周波フロントエンド回路２３０は、弾性波装置２１０と、増幅器２２１〜２２４とを有する。弾性波装置２１０は、第１〜第４のフィルタ２１１〜２１４を有する。この弾性波装置２１０として、上述した本発明の弾性波装置を用いることができる。弾性波装置２１０は、アンテナ２０２に接続されるアンテナ共通端子２２５を有する。アンテナ共通端子２２５に受信フィルタとしての第１〜第３のフィルタ２１１〜２１３の一端と、送信フィルタとしての第４のフィルタ２１４の一端とが共通接続されている。第１〜第３のフィルタ２１１〜２１３の出力端が、増幅器２２１〜２２３にそれぞれ接続されている。また、第４のフィルタ２１４の入力端に、増幅器２２４が接続されている。
【０１１４】
増幅器２２１〜２２３の出力端がＲＦ信号処理回路２０３に接続されている。増幅器２２４の入力端がＲＦ信号処理回路２０３に接続されている。
【０１１５】
本発明に係る弾性波装置は、このような通信装置２４０における弾性波装置２１０として好適に用いることができる。
【０１１６】
本発明に係る弾性波装置は、様々な通信バンドに用いられるが、弾性波フィルタにおける通過帯域としては、例えば、３ＧＰＰ規格で定められた通信バンド通過帯域が好適である。
【０１１７】
また、本発明に係る弾性波装置は、１以上の弾性波共振子の全てが上記式（３）または上記式（４）を満たす弾性波共振子であることが好ましい。本発明に係る弾性波装置は、様々な通信用途に用いられるが、好ましくは、キャリアアグリゲーション用複合フィルタとして用いられる。すなわち、キャリアアグリゲーション用複合フィルタでは、複数の弾性波フィルタの一端が共通接続されているアンテナ端子がさらに備えられ、３個以上の弾性波フィルタがアンテナ端子側に共通接続されている。そして、複数の弾性波フィルタが複数の通信バンドの信号を同時に送受信する。
【０１１８】
なお、本発明における弾性波装置は、複数の送信フィルタのみを有するものであってもよく、複数の受信フィルタを有するものであってもよい。なお、弾性波装置は、ｎ個の帯域通過型フィルタを備えるものであり、ｎは２以上である。従って、デュプレクサも本発明における弾性波装置である。
【０１１９】
本発明は、フィルタ、マルチバンドシステムに適用できる弾性波装置、フロントエンド回路及び通信装置として、携帯電話などの通信機器に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１２０】
１…弾性波装置
２…アンテナ端子
３〜６…第１〜第４の弾性波フィルタ
１１，１１Ａ…弾性波共振子
１２…シリコン支持基板
１３…酸化ケイ素膜
１４…タンタル酸リチウム膜
１５…ＩＤＴ電極
１５ａ…電極指
１６，１７…反射器
１８…保護膜
１８ａ…第１の保護膜層
１８ｂ…第２の保護膜層
１８ｃ…第３の保護膜層
２０２…アンテナ
２０３…ＲＦ信号処理回路
２１０…弾性波装置
２１１〜２１４…第１〜第４のフィルタ
２２１〜２２４…増幅器
２２５…アンテナ共通端子
２３０…高周波フロントエンド回路
２４０…通信装置
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
Ｓ１〜Ｓ３…直列腕共振子
【図１】
2020050401.tif 000026
【図２】
2020050401.tif 000027
【図３】
2020050401.tif 000028
【図４】
2020050401.tif 000029
【図５】
2020050401.tif 000030
【図６】
2020050401.tif 000031
【図７】
2020050401.tif 000032
【図８】
2020050401.tif 000033
【図９】
2020050401.tif 000034
【図１０】
2020050401.tif 000035
【図１１】
2020050401.tif 000036
【図１２】
2020050401.tif 000037
【図１３】
2020050401.tif 000038
【図１４】
2020050401.tif 000039
【図１５】
2020050401.tif 000040
【図１６】
2020050401.tif 000041
【図１７】
2020050401.tif 000042
【図１８】
2020050401.tif 000043
【図１９】
2020050401.tif 000044
【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】
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【図３０】
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【図３１】
2020050401.tif 000056
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年1月22日(2021.1.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
図３６は、本発明の弾性波装置で用いられる弾性波共振子のさらに他の変形例を示す正面断面図である。弾性波共振子１１Ａでは、保護膜１８は、ＩＤＴ電極１５の電極指の上面に積層されている。保護膜１８は、ＩＤＴ電極１５の電極指の側面には至らないように設けられている。このように、電極指の上面にのみ保護膜１８が積層されていてもよい。
【国際調査報告】
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