CN101385240A - 声表面波装置 - Google Patents

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CN101385240A
CN101385240A CNA2007800060477A CN200780006047A CN101385240A CN 101385240 A CN101385240 A CN 101385240A CN A2007800060477 A CNA2007800060477 A CN A2007800060477A CN 200780006047 A CN200780006047 A CN 200780006047A CN 101385240 A CN101385240 A CN 101385240A
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西山健次
中尾武志
加藤雅则
门田道雄
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Abstract

本发明提供一种声表面波装置,不仅能够抑制在频率特性上出现的波动,具有良好的温度特性,而且利用瑞利波,能够有效地抑制由SH波乱真所引起的影响,具有良好的频率特性。声表面波装置(1),在(0°±5°、θ、0°±10°)的LiNbO3基板(2)上,形成以Cu为主体、并且包括IDT电极(3)的电极,在除去形成有包括IDT电极(3)的电极的区域的剩余的区域,形成与电极相等的厚度的第一氧化硅膜(6),以覆盖电极和第一氧化硅膜(6)的方式形成第二氧化硅膜(7),以成为满足下述公式(1)或(2)的范围的方式,选择欧拉角θ和第二氧化硅膜(7)的标准化膜厚(H)。[数1]-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤10H+35(其中,H<0.25) 公式(1);[数2]-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤37.5(其中,H≥0.25) 公式(2)。

Description

声表面波装置
技术领域
本发明涉及例如作为共振子或带宽滤波器使用的声表面波装置,更详细地说,涉及具有在LiNbO3基板上形成IDT电极和氧化硅膜的结构,并且利用瑞利波的声表面波装置。
背景技术
在携带式电话机的RF段等所使用的带宽滤波器中,要求为广带宽并且具有良好的温度特性。因此,现有技术使用在由旋转Y板X传播的LiTaO3基板或旋转Y板X传播的LiNbO3基板构成的压电性基板上,形成有IDT电极,并且以覆盖IDT电极的方式,形成有氧化硅膜的声表面波装置。这种压电性基板,频率温度系数具有负值,为了改善温度特性,以覆盖IDT电极的方式形成具有正的频率温度特性的氧化硅膜。
但是,在这种结构中,在利用通用的Al或以Al为主成分的合金等形成IDT电极的情况下,在IDT电极中,无法得到充分的反射系数。因此,存在在共振特性中容易产生波动的问题。
为了解决这样的问题,在下述的专利文献1中,公开了在由电机械结合系数为0.025以上的LiNbO3构成的压电性基板上,形成有以比Al的密度大的金属为主体的IDT电极,在形成有该IDT电极的剩余的区域内形成有与电极相等厚度的第一氧化硅膜,以覆盖该电极和第一氧化硅膜的方式叠层第二氧化硅膜的声表面波装置。
在专利文献1中记载的声表面波装置中,上述IDT电极的密度为第一氧化硅膜的密度的1.5倍以上,由此能够充分提高IDT电极的反射系数,能够抑制在共振特性中出现的波动。
专利文献1:WO2005-034347
但是,在专利文献1中记载的声表面波装置中,虽然能够抑制共振频率附近的波动,但是在比反共振频率高的频率区域内,出现比较大的乱真(spurious)。即,可知在想要利用瑞利波的响应的情况下,在比瑞利波的反共振频率高的频率区域内,在该反共振频率附近出现由SH波的响应而引起的大的乱真。
此外,可知在上述声表面波装置中,在实际使用时,在投入电力时,共振频率和反共振频率在高域侧较大地移动(shift)。由于放热而超过频率移动的该异常的频率移动,在电力投入时出现,在电力投入结束时,共振频率恢复到所设计的共振频率。但是,强烈要求抑制电力投入时的该异常的频率移动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种声表面波装置,为了消除上述现有技术的缺点,并且改善温度特性,在以覆盖IDT电极的方式形成有氧化硅膜的声表面波装置,不仅能够提高IDT电极的反射系数,抑制在共振特性中出现的波动,而且能够有效地抑制在比瑞利波的响应的反共振频率高的频率域中出现的乱真,能够得到更良好的频率特性。
本发明的其它目的在于还提供一种能够降低电力投入时的异常的共振频率的移动的声表面波装置。
根据本发明,提供一种声表面波装置,其利用瑞利波,其特征在于,包括:
欧拉角(0°±5°、θ、0°±10°)的LiNbO3基板;
形成在上述LiNbO3基板上,以Cu为主体,包括至少1个IDT电极的电极;
在除去形成有上述电极的区域的剩余的区域,以成为与上述电极相等的厚度的方式形成的第一氧化硅膜;和
以覆盖上述电极和第一氧化硅膜的方式形成的第二氧化硅膜,
上述电极的密度为上述第一氧化硅膜的密度的1.5倍以上,
上述第二氧化硅膜的标准化膜厚H,和上述欧拉角(0°±5°、θ、0°±10°)θ,为满足下述公式(1)或(2)的范围,
[数1]
-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤10H+35(其中,H<0.25)   公式(1)
[数2]
-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤37.5(其中,H≥0.25)   公式(2)
在本发明涉及的声表面波装置的一个特定方式,上述第二氧化硅膜的膜厚为0.16λ~0.40λ的范围。在这种情况下,利用的主响应即瑞利波的电机械结合系数KSAW 2成为6%以上,能够扩大声表面波装置的带宽。
在本发明的另一特定的方式,上述LiNbO3基板的欧拉角θ在34.5°~37.5°的范围内。在该情况下,可以有效地降低电力投入后的异常的频率移动。
在本发明的另一特定的方式,覆盖上述IDT电极的第二氧化硅膜的膜厚为0.16λ~0.30λ的范围,由此,瑞利波的高次模式的电机械结合系数KSAW 2为0.5%以下。因此,能够抑制由高次模式引起的乱真。
在本发明的再一特定的方式,上述IDT电极的占空比小于0.5,由此,能够有效地降低电力投入后的异常的频率移动。
在本发明涉及的声表面波装置的再一特定的方式,上述IDT电极的厚度为0.04λ以下。在这种情况下,能够降低电力投入后的异常的频率移动。
在本发明涉及的声表面波装置的再一特定的方式,IDT电极的交叉宽度对于对数的比即交叉宽度/对数为0.075λ以上0.25λ以下,由此,能够有效地降低电力投入后的异常的频率移动。
发明效果
在本发明涉及的声表面波装置中,在(0°±5°、θ、0°±10°)的欧拉角的LiNbO3基板上,以相同的膜厚形成包括至少一个IDT电极的电极和第一氧化硅膜,并且以覆盖第一氧化硅膜和电极的方式形成第二氧化硅膜。因此,利用第一、第二氧化硅膜,能够改善频率温度特性。
而且,由于上述IDT电极以Cu为主体,其密度为第一氧化硅膜的密度的1.5倍以上,所以与专利文献1中记载的声表面波装置的情况同样,能够抑制在共振特性上出现的波动。
此外,上述欧拉角θ,和第二氧化硅膜的标准化膜厚H,为满足上述公式(1)或(2)的范围,从后述的实验例可知,能够有效地抑制在瑞利波的基本波的响应的反共振频率高的区域出现的SH波乱真。通过将上述θ,和第二氧化硅膜的标准化膜厚H设定在上述特定的范围内,由此能够使SH波的电机械结合系数KSAW 2减小到0.1%以下。
因此,根据本发明,能够提供一种难以产生SH波乱真的影响,具有良好的共振特性和滤波特性的声表面波装置。
附图说明
图1(a)、(b)是本发明的一实施方式涉及的声表面波装置的模式的平面图以及放大表示其主要部分的部分欠缺放大主视截面图。
图2是表示在第一实施方式中,欧拉角(0°、θ、0°)的θ,和使第二氧化硅膜的膜厚变化时的瑞利波的电机械结合系数KSAW 2的变化的图。
图3是表示在第一实施方式中,欧拉角(0°、θ、0°)的θ,和使第二氧化硅膜的膜厚变化时的成为乱真的SH波的电机械结合系数KSAW 2的变化的图。
图4是表示在使第二氧化硅膜的膜厚和欧拉角(0°、θ、0°)的θ变化的情况下,SH波的电机械结合系数KSAW 2为0.1%以下的区域的图。
图5(a)是表示使将IDT电极的占空比设为0.5、将第二氧化硅膜的膜厚设为0.3λ时的LiNbO3基板的欧拉角θ,和由Cu构成的IDT电极的膜厚变化时的电机械结合系数KSAW 2的变化的图,(b)是表示使将IDT电极的占空比设为0.5、将第二氧化硅膜的膜厚设为0.4λ时的LiNbO3基板的欧拉角θ,和由Cu构成的IDT电极的膜厚变化时的电机械结合系数KSAW 2的变化的图。
图6是表示在本发明的一实施方式的声表面波装置中,将第二氧化硅膜的膜厚设为0.24λ、0.29λ或0.34λ时的阻抗和相位频率特性的图。
图7是表示作为本发明的其它的实施方式所准备的PCS用表面波分波器(duplex)和为了比较而准备的表面波分波器的衰减量频率特性的图。
图8是表示电力投入时的频率移动量的偏离率对于欧拉角(0°、θ、0°)的θ的依存性的图。
图9是表示电力投入时的异常频率移动量的偏离率对于IDT电极的占空比的依存性的图。
图10是表示由Cu构成的IDT电极的膜厚引起的偏离率的变化的图。
图11是表示使作为频率调整膜的SiN膜的膜厚变化时的偏离率的变化的图。
图12是表示使IDT电极的电极指交叉宽度/对数变化时的偏离率的变化的图。
图13是表示PCS用表面波分波器的高频区域中的衰减量频率特性的图。
图14是表示在图13所示的表面波分波器中,在使第二氧化硅膜的膜厚变化时的瑞利波的高次模式的电机械结合系数KSAW 2的变化的图。
符号说明
1 声表面波装置
2 LiNbO3 基板
3 IDT电极
4、5 反射器
6 第一氧化硅膜
7 第二氧化硅膜
具体实施方式
以下,通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,使本发明变得明了。
图1(a)是本发明的一实施方式涉及的声表面波装置的模式的平面图,(b)是放大表示其主要部分的部分欠缺放大主视截面图。
声表面波装置1,使用旋转Y板X传播的LiNbO3基板2构成。LiNbO3基板2的结晶方位为欧拉角(0°、θ、0°)。
此外,如图1(b)所示,在LiNbO3基板2上形成有IDT电极3。如图1(a)所示,在IDT电极3的表面波传播方向两侧形成有反射器4、5。
在形成有这些电极的区域的剩余的区域内,形成有第一氧化硅膜6。第一氧化硅膜6的膜厚与IDT电极3和反射器4、5的膜厚相等。而且,以覆盖这些电解和第一氧化硅膜6的方式形成第二氧化硅膜7。
在声表面波装置1中,LiNbO3基板具有负的频率温度系数。与此相对,氧化硅膜6、7具有正的频率温度系数。因此,能够改善频率特性。
另外,包括IDT电极3的电极的密度为第一氧化硅膜6的密度的1.5倍以上。即,在本实施方式中,IDT电极3由Cu构成。因此,IDT电极3的密度为8.93g/cm3,另一方面,第一氧化硅膜的密度为2.21g/cm3
因此,如上述专利文献1所公开的那样,能够提高IDT电极3的反射系数。因此,能够抑制在共振特性上出现的波动。
本实施方式的声表面波装置1的特征在于,进一步设定上述LiNbO3基板2的瑞利角θ,和第二氧化硅膜7的标准化厚度H为满足下述的公式(1)或(2)的范围。因此,能够有效地抑制在利用瑞利波时的瑞利波的响应的反共振频率的高域侧出现无用乱真。基于具体的实验例对此进行说明。
[数3]
-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤10H+35(其中,H<0.25)公式(1)
[数4]
-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤37.5(其中,H≥0.25)公式(2)
(第一实验例)
作为上述声表面波装置1,准备欧拉角(0°、θ、0°)的θ不同的多种LiNbO3基板。在该LiNbO3基板2上,形成有由Cu构成、膜厚为0.04λ、占空比为0.50的IDT电极3。IDT电极3的电极指的对数为120对,交叉宽度为32.3μm。此外,在上述IDT电极3的表面波传播方向两侧以与IDT电极3相同的电极材料形成相同膜厚的反射器4、5。反射器4、5的电极指的根数均为20根。
另外,在进行制造时,在LiNbO3基板上,通过溅射形成第一氧化硅膜,然后,在氧化硅膜上形成抗蚀剂图案之后,利用反应性离子蚀刻对氧化硅膜进行蚀刻,在电极形成部分形成槽,使LiNbO3基板露出。通过将Cu埋入到该槽中,形成IDT电极3和反射器4、5。
另外,利用溅射法形成第二氧化硅膜。将第二氧化硅膜的膜厚设为0.15λ、0.20λ、0.25λ、0.30λ、0.35λ或0.40λ,制作成多种声表面波装置1。
在图2中表示这些的声表面波装置1中的欧拉角θ、和瑞利波的电机械结合系数KSAW 2、和第二氧化硅膜的膜厚的关系。
从图2可知,存在第二氧化硅膜的膜厚越薄电机械结合系数KSAW 2就越高的倾向。此外,可知在欧拉角θ为30~45°的范围内增高,特别在35~40°附近增高。
即,可知瑞利波的电机械结合系数KSAW 2根据欧拉角θ和第二氧化硅膜的膜厚而变化。
另一方面,图3是表示上述多个声表面波装置1中的欧拉角θ、和第二氧化硅膜7的膜厚和成为乱真的SH波的电机械结合系数KSAW 2的关系的图。
从图3可知,随着第二氧化硅膜7的膜厚变薄,SH波的电机械结合系数KSAW 2也有增高的倾向。但是,可知SH波的电机械结合系数KSAW 2在欧拉角θ为30~40°附近变小,在35°附近变得最小。
如果基于图2和图3的结果求得成为乱真的SH波的电机械结合系数KSAW 2为0.1%以下的欧拉角θ和第二氧化硅膜的标准化膜厚H,则成为图4所示的带有阴影的区域。即,在图4的带有斜线的阴影的区域内,SH波的电机械结合系数KSAW 2为0.1%以下,当使用声表面波装置1时,可知成为几乎忽略由SH波所引起的乱真的区域。
而且,图4的附上斜线的阴影所表示的区域是指满足上述公式(1)或公式(2)的范围内。
因此,可知以满足上述公式(1)或公式(2)的方式,选择LiNbO3基板2的欧拉角θ,和第二氧化硅膜7的膜厚,由此能够将成为乱真的SH波的电机械结合系数KSAW 2设为0.1%以下。
(第二实验例)
与上述声表面波装置1相同,制作成多种将第二氧化硅膜的膜厚设为0.3λ或0.4λ,将IDT电极的膜厚设为0.02λ、0.04λ或0.06λ的声表面波装置。图5(a)(b)表示上述多个声表面波装置1中的欧拉角θ、IDT电极的膜厚、和SH波的电机械结合系数的关系。图5(a)表示第二氧化硅膜7的膜厚为0.3λ时的结果,(b)表示为0.4λ时的结果。
从图5(a)(b)可知,在第二氧化硅膜7的膜厚为0.3λ或0.4λ的某一个时,即便使IDT电极3的膜厚在0.02λ~0.06λ的范围内变化,电机械结合系数KSAW 2可为0.1%以下的欧拉角θ、和第二氧化硅膜7的膜厚H的关系也并不发生较大变化。
另一方面,在实际上使用声表面波装置1时,能够得到利用的瑞利波的电机械结合系数KSAW 2为5%以上。因此,优选第二氧化硅膜的膜厚在图2中为0.4λ以下。此外,优选在图4中,第二氧化硅膜的膜厚为0.16λ以上。
(第三实验例)
接着,为了确认上述图4所示的结果,制作具体的声表面波装置,并对其频率特性进行了测定。使用欧拉角(0°、34°、0°)的LiNbO3基板,制作成具有1.9GHz带的共振频率的单端口型声表面波共振子。另外,λ=2.07μm。
即,在上述LiNbO3基板2上,以在整个表面上成为0.039λ的厚度的方式形成第一氧化硅膜。然后,形成抗蚀剂图案,利用反应性离子蚀刻对第一氧化硅膜进行选择性地蚀刻,在电极形成部分形成槽。在该槽内埋入Cu,形成由厚度为0.039λ=80nm的Cu构成的IDT电极3和反射器4、5。然后,以覆盖IDT电极的方式形成第二氧化硅膜7,得到声表面波装置。在这种情况下,第二氧化硅膜7的膜厚为500nm(0.24λ)、600nm(0.29λ)或700nm(0.34λ)。
对这样得到的3种声表面波装置1的阻抗—频率特性以及相位—频率特性进行了测定。结果如图6所示。
从图6可知,在第二氧化硅膜7的膜厚为500m即0.24λ的情况下,如箭头A所示,在反共振频率的高域侧产生非常大的SH波所引起的乱真。与此相对,在第二氧化硅膜的膜厚为600nm(0.29λ)或700nm(0.34λ)的情况下,在反共振频率的高域侧不会出现这样大的乱真。
即,由于θ为34°,所以在上述第二氧化硅膜的膜厚为0.29λ和0.34λ的情况下,满足公式(2),因此能够缩小SH波乱真。与此相对,在第二氧化硅膜的膜厚为500m即0.24λ的情况下,均不满足公式(1)和(2)的任一个,因此出现大的SH波乱真。
(第四实验例)
接着,与上述单端口型声表面波共振子的制造方法相同,制作PCS用的分波器,并对其带宽滤波器部的波形进行了测定。另外,作为电极材料使用Cu,将电极厚度和第一氧化硅膜6的厚度设为0.05λ(98nm),将第二氧化硅膜7的厚度设为0.27λ(531nm)。进一步,为了进行频率调整,在第二氧化硅膜7上形成频率调整膜。对SiN进行成膜,调整成膜时的厚度,或者成膜后利用反应性离子蚀刻或离子研磨等进行蚀刻并使膜厚变薄,从而成为所希望的频率,为此进行频率调整。另外,频率调整膜也可以由SiC或Si等其它的材料构成。
图7是表示如上述那样得到的PCS用表面波分波器的带宽滤波器部的衰减量频率特性的图。另外,在图7中,表示欧拉角θ为32°,不满足上述公式(1)、(2)的双方的情况和欧拉角θ为36°,满足上述公式(1)的情况的特性。在图7中,实线表示θ=36°时的结果,虚线表示θ=32°时的结果。此外,在图7中,下方的频率特性,是以纵轴右侧所示的放大尺度表示纵轴的衰减量的尺度的频率特性。
从图7可知,在θ为32°的情况下,在通过带宽内,如箭头B所示那样出现SH波的大的乱真。与此相对,在θ为36°,满足上述公式(1)的情况下,没有出现这样大的乱真。
(第五实验例)
制作与上述实施方式相同的声表面波装置1,并对电力投入时的频率变动量进行了测定。即,与第一实施方式的声表面波装置1同样,将由Cu构成的IDT电极的膜厚设为0.05λ,将第一氧化硅膜的膜厚设为0.05λ,将第二氧化硅膜的膜厚7设为0.30λ,进一步在第二氧化硅膜的表面形成作为频率调整膜的膜厚为15nm的SiN膜。将IDT电极3的占空比设为0.55。将所使用的LiNbO3基板2的欧拉角θ设为30°、34°、36°和38°。图8表示这样得到的多种声表面波装置1中的欧拉角θ,与表示电力投入时的频率移动量的偏离率的关系。另外,偏离率是指通过下述公式求得的值。
偏离率=(投入0.9W的电力时的投入时的频率变动量)/(根据60℃放热时的TCF求得的频率变动量)
即,在声表面波装置中,在投入电力时,温度从室温上升至60℃左右的温度。因此,利用上述电力投入时的放热,使频率稍微变化。求得实际上投入0.9W的电力时的频率变动量相对于温度上升引起的频率变动量的比例,作为偏离率。因此,在偏离率为1的情况下,仅产生上述温度上升引起的频率变动量。而且,可知除了偏离率越大引起基于温度上升的频率变动以外,还引起异常的频率移动。
因此,考虑在TCF为-5ppm/℃的声表面波装置中,由于60℃的放热而产生的频率变动量为-300ppm,在投入0.9W的电力时产生-900ppm的变动量时的偏离率成为(-900)/(-300)=3。
从图8可知,在欧拉角θ为36°附近,偏离率非常接近于1,几乎不引起异常的频率移动。另一方面,随着θ从36°变小、变大,上述偏离率增大。
上述偏离率为1是理想的,但从图8可知,在将偏离率设为2.5以下时,也可以将欧拉角θ设为34.5°~37.5°的范围。
因此,在本发明中,优选欧拉角θ为34.5°~37.5°的范围。
另外,如果偏离率超过2.5,则上述频率变动变得过大,对电力投入之后的特性的稳定性造成较大损害。
(第六实验例)
接着,使用θ=34°的LiNbO3基板,与上述第五实验例同样地制作声表面波装置1,其中,将第二氧化硅膜7的膜厚设为0.30λ,使IDT电极3的占空比在0.2~0.65的范围内变化,制作多种声表面波装置1,并求得偏离率。结果如图9所示。
从图9可知,优选IDT电极的占空比越小,偏离率越小。而且,也可以将偏离率设为2.5以下,将IDT电极的占空比设为0.5以下。
可是,如果IDT电极的占空比变得过小,则电极电阻变得过大,难以作为声表面波装置加以使用。因此,优选IDT电极的占空比为0.25以上。因此,优选IDT电极的占空比为0.25~0.5的范围。
(第七实验例)
接着,与上述第五、第六实验例同样,但是,在将LiNbO3基板2的欧拉角θ设为34°,将由Cu构成的IDT电极3的占空比设为0.55,将第二氧化硅膜7的膜厚设为0.30λ,在最上部形成有由膜厚为15nm的SiN构成的频率调整膜的结构中,使作为IDT电极3的Cu膜的厚度在0.03λ~0.05λ之间变化,制作成多种声表面波装置1。图10表示这样得到的声表面波装置1的由Cu构成的IDT电极3的膜厚与偏离率的关系。
从图10可知,IDT电极3的膜厚越薄,偏离率越小,只要Cu的膜厚为0.04λ以下,那么,偏离率变小为2.5以下。因此,优选IDT电极3的膜厚为0.04λ以下。
(第八实验例)
接着,与上述第七实验例同样,但是,将作为频率调整膜的SiN膜的膜厚设为15nm或25nm。进一步,为了比较也制作没有设置SiN膜的声表面波装置。其它的结构与上述第七实验例同样,将欧拉角θ设为34°,IDT电极由Cu构成,其膜厚为0.55λ,将第二氧化硅膜的膜厚设为0.30λ。结果如图11所示。从图11可知,由于SiN膜厚越厚,偏离率越低,因此优选SiN较厚。
(第九实验例)
接着,对IDT电极3的交叉宽度/对数进行各种变更,制作多种声表面波装置1,并求得交叉宽度和对数的关系。将LiNbO3基板2的欧拉角θ设为34°,将由Cu构成的IDT电极3的膜厚设为0.05λ,将第二氧化硅膜7的膜厚设为0.30λ,将作为频率调整膜的SiN膜的膜厚设为15nm,将IDT电极3的占空比设为0.55。使交叉宽度/对数变化为0.058λ、0.077λ、0.11λ或0.23λ。
另外,交叉宽度是指,IDT电极3的邻接的具有不同的电位的电极指彼此在表面波传播方向上重合的部分的电极指的延伸方向的尺寸。
从图12可知,只要交叉宽度/对数在0.075λ以上、0.25λ以下的范围内,偏离率缩小为4以下,因此优选。更优选的为,如果交叉宽度/对数在0.12λ~0.2λ的范围内,则能够将偏离率设为2.5以下。
(第十实验例)
接着,图13表示关于上述PCS用表面波分波器的1500MHz以上的高频区域中的频率特性。另外,该特性是表示上述图7所示的频率特性的高域侧的特性。
从图13可知,在比所利用的响应即瑞利波的响应高的频率,即,在2300MHz附近,出现箭头C所示的乱真。该箭头C所示的乱真是由于使用的瑞利波的高次模式而引起的乱真。该乱真虽然稍微偏离瑞利波的基本波的响应,但是优选较小。而且,本申请人发现,在使第二氧化硅膜7的厚度变化的情况下,能够抑制由于该高次模式引起的乱真。
图14是表示上述表面波分波器中的第二氧化硅膜7的厚度变化时的上述瑞利波的高次模式的电机械结合系数K2的变化的图。另外,所使用的LiNbO3基板2的欧拉角θ为36°,IDT电极3由Cu构成,其膜厚为0.05λ,占空比为0.50。
从图14可知,第二氧化硅膜7的膜厚越薄,越能够抑制由于上述瑞利波的高次模式引起的乱真,特别是,该高次模式的电机械结合系数,为了得到特性上所需要的衰减特性,优选为0.5%以下。因此,优选上述第二氧化硅膜7的膜厚为0.3λ以下。
另外,在上述的实施方式以及实验例中,包括IDT电极3的电极由Cu构成,但在本实施方式中,电极只要是以Cu为主体,就能够进行各种变形。即,可以使用如上述那样的由Cu单层构成的电极膜,或者也可以由叠层Cu膜和Cu以外的其它的金属或合金膜的叠层膜形成电极。在叠层膜的情况下,形成Cu膜成为电极的主体的厚度即可。此外,并不限定于Cu,可以由以Cu为主成分的合金形成IDT电极,也可以利用具有由以Cu为主体的合金构成的电极膜为主的电极层的叠层膜形成电极。
进一步,并不限定于上述单端口型声表面波共振子和分波器的带宽滤波器部,本发明也能够适用于各种共振子和各种电路结构的表面波滤波器。

Claims (7)

1.一种声表面波装置,其利用瑞利波,包括:
欧拉角(0°±5°、θ、0°±10°)的LiNbO3基板;
形成在所述LiNbO3基板上,以Cu为主体,包括至少1个IDT电极的电极;
在除去形成有所述电极的区域的剩余的区域,以成为与所述电极相等的厚度的方式形成的第一氧化硅膜;和
以覆盖所述电极和第一氧化硅膜的方式形成的第二氧化硅膜,
所述电极的密度为所述第一氧化硅膜的密度的1.5倍以上,
所述第二氧化硅膜的标准化膜厚H,和所述欧拉角(0°±5°、θ、0°±10°)θ为满足下述公式(1)或(2)的范围,
[数1]
-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤10H+35,其中,H<0.25    公式(1)
[数2]
-50×H2-3.5×H+38.275≤{θ}≤37.5,其中,H≥0.25    公式(2)。
2.如权利要求1所述的声表面波装置,其特征在于:
所述第二氧化硅膜的膜厚为0.16λ~0.40λ的范围。
3.如权利要求1或2所述的声表面波装置,其特征在于:
所述欧拉角θ在34.5°~37.5°的范围内。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的声表面波装置,其特征在于:
所述第二氧化硅膜的膜厚在0.16λ~0.30λ的范围内。
5.如权利要求1~4中任一项所述的声表面波装置,其特征在于:
所述IDT电极的占空比小于0.5。
6.如权利要求1~5中任一项所述的声表面波装置,其特征在于:
所述电极的厚度为0.04λ以下。
7.如权利要求1~6中任一项所述的声表面波装置,其特征在于:
交叉宽度相对于所述IDT电极的电极指的对数的比即交叉宽度/对数在0.075λ~0.25λ的范围内。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104868873A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 上海交通大学 一种多层复合结构声表面波器件基底

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101395796B (zh) * 2006-03-02 2012-08-22 株式会社村田制作所 声波装置
CN101682308B (zh) * 2007-06-06 2013-07-17 株式会社村田制作所 弹性表面波装置
JP2009147818A (ja) * 2007-12-17 2009-07-02 Fujitsu Ltd 弾性波素子、フィルタ素子、通信モジュール、および通信装置
JP5176863B2 (ja) * 2008-10-21 2013-04-03 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP5195443B2 (ja) * 2009-01-13 2013-05-08 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP5163805B2 (ja) 2009-03-04 2013-03-13 株式会社村田製作所 弾性表面波素子とその製造方法
DE102010034121A1 (de) * 2010-08-12 2012-02-16 Epcos Ag Mit akustischen Wellen arbeitendes Bauelement mit reduziertem Temperaturgang der Frequenzlage und Verfahren zur Herstellung
DE112011104653B4 (de) 2010-12-29 2016-07-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Oberflächenschallwellen-Bauelement
US8552819B2 (en) * 2011-10-26 2013-10-08 Triquint Semiconductor, Inc. High coupling, low loss saw filter and associated method
JP6323348B2 (ja) 2015-01-23 2018-05-16 株式会社村田製作所 フィルタ装置
WO2017195446A1 (ja) 2016-05-13 2017-11-16 株式会社村田製作所 弾性波装置、高周波フロントエンド回路及び通信装置
JP6812998B2 (ja) 2018-03-19 2021-01-13 株式会社村田製作所 弾性波装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5643817A (en) * 1979-09-17 1981-04-22 Hitachi Ltd Surface elastic wave device
JP3882205B2 (ja) * 1998-08-28 2007-02-14 セイコーエプソン株式会社 縦多重モードsawフィルタ
JP2001036378A (ja) * 1999-07-16 2001-02-09 Mitsubishi Electric Corp 弾性波装置
JP2003198317A (ja) * 2001-12-21 2003-07-11 Fujitsu Media Device Kk 弾性表面波共振子及び弾性表面波フィルタ
JP3841053B2 (ja) * 2002-07-24 2006-11-01 株式会社村田製作所 弾性表面波装置及びその製造方法
JP3969311B2 (ja) * 2003-01-20 2007-09-05 株式会社村田製作所 端面反射型弾性表面波装置
US20060131992A1 (en) * 2003-07-29 2006-06-22 Takeshi Nakao One-port surface acoustic wave resonator and surface acoustic wave filter
JP3885824B2 (ja) * 2003-10-03 2007-02-28 株式会社村田製作所 弾性表面波装置
JP4453701B2 (ja) * 2004-03-02 2010-04-21 株式会社村田製作所 弾性表面波装置
US20070030094A1 (en) * 2004-08-11 2007-02-08 Ryoichi Omote Duplexer and communication apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104868873A (zh) * 2015-05-27 2015-08-26 上海交通大学 一种多层复合结构声表面波器件基底

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Publication number Publication date
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