CN107615656A - 弹性波装置 - Google Patents

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CN107615656A CN201680032649.9A CN201680032649A CN107615656A CN 107615656 A CN107615656 A CN 107615656A CN 201680032649 A CN201680032649 A CN 201680032649A CN 107615656 A CN107615656 A CN 107615656A
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Abstract

提供即便在IDT电极被暴晒于等离子体气氛时特性的劣化也难以产生的弹性波装置。弹性波装置(1)具备压电基板(2)和被设置在压电基板(2)上的IDT电极(3)，IDT电极(3)具有：包括最表层的电极层(3A)的至少1个以上的电极层；和保护最表层的电极层(3A)的保护电极层(3B)，保护电极层(3B)的电阻率比最表层的电极层(3A)大，最表层的电极层(3A)具有位于与压电基板(2)侧相反的一侧的第1主面(3a)、及与第1主面(3a)相连的侧面(3c)，最表层的电极层(3A)中的第1主面(3a)和从第1主面(3a)至侧面(3c)的至少一部分的区域被保护电极层(3B)覆盖，保护电极层(3B)未超越最表层的电极层(3A)的侧面(3c)的下端(P)。

Description

弹性波装置
技术领域
本发明涉及被用于谐振器或频带滤波器等的弹性波装置。
背景技术
以往，作为谐振器或频带滤波器，弹性波装置被广泛应用。
在下述的专利文献1、2中，公开了在压电基板上设置有IDT电极的弹性波装置。在专利文献1中，作为上述IDT电极，记载着NiCr、Pt、Ti、AlCu及Ti按该顺序被层叠而成的层叠金属膜。另一方面，在专利文献2中，作为上述IDT电极，记载的是在Ti上层叠了Al的层叠金属膜。专利文献2中，上述层叠金属膜由被覆电极膜覆盖。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP专利第5131117号公报
专利文献2：JP特开2001-217672号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
构成弹性波装置的IDT电极在形成电介质膜的情况下、或将表面的有机残渣除去的情况下等，经常有时被暴晒于等离子体气氛中。
在此，专利文献1的具有层叠构造的IDT电极若被暴晒于等离子体气氛下，则存在于IDT电极的最表层的Al膜或Cu膜等电极膜有时会受到损伤。结果，电特性有时劣化。
另一方面，在如专利文献2那样层叠金属膜通过被覆金属膜而完全地被覆盖的情况下，电极的特性有时会劣化。
本发明的目的在于，提供一种即便在IDT电极被暴晒于等离子体气氛下的情况下也难以产生特性的劣化的弹性波装置。
-用于解决课题的手段-
本发明涉及的弹性波装置，具备：压电基板；和被设置在所述压电基板上的IDT电极，所述IDT电极具有：具有最表层的电极层的至少1个以上的电极层；和对所述最表层的电极层进行保护的保护电极层，所述保护电极层的电阻率比所述最表层的电极层的电阻率大，所述最表层的电极层具有：位于与所述压电基板侧相反的一侧的第1主面；和与该第1主面相连的侧面，所述最表层的电极层中的所述第1主面和从所述第1主面至所述侧面的至少一部分的区域被所述保护电极层覆盖，所述保护电极层未超越所述最表层的电极层的所述侧面的下端。
本发明涉及的弹性波装置的某特定的方面中，在所述最表层的电极层中，所述第1主面和所述侧面所成的棱线被所述保护电极层覆盖。该情况下，能够有效地保护最表层的电极层，特性的劣化进一步难以产生。
本发明涉及的弹性波装置的其他特定的方面中，所述最表层的电极层中的所述侧面被所述保护电极层覆盖。该情况下，能够进一步可靠地保护最表层的电极层。
本发明涉及的弹性波装置的另外的特定的方面中，所述最表层的电极层具有与所述第1主面对置的第2主面，所述最表层的电极层中的所述第2主面被所述保护电极层覆盖。该情况下，能够进一步可靠地保护最表层的电极层。
本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方面中，所述最表层的电极层由Al及Cu之中的至少一方构成。该情况下，能够降低电极的电阻，能够实现低损耗。
本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方面中，所述保护电极层由Ti及Mo之中的至少一方构成。该情况下，能够进一步可靠地保护最表层的电极层。
本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方面中，所述IDT电极具有：具有所述最表层的电极层的多个电极层；和对所述最表层的电极层进行保护的所述保护电极层。
本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方面中，所述多个电极层具有形成于所述最表层的电极层之下的第2层的电极层，所述第2层的电极层由密度比构成所述最表层的电极层的金属还大的金属构成。
本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方面中，所述第2层的电极层由Pt及Au之中的至少一方构成。
本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方面中，所述侧面具有相面对的一对侧面部分，各侧面部分被倾斜成：随着从所述第2主面朝向所述第1主面，所述相面对的一对侧面部分间变窄。
本发明涉及的弹性波装置的又一特定的方面中，所述IDT电极是NiCr层、所述第2层的电极层、Ti层、所述最表层的电极层及所述保护电极层按该顺序被层叠而成的层叠金属膜。
-发明效果-
根据本发明，能够提供一种即便在IDT电极被暴晒于等离子体气氛下的情况下也难以产生特性的劣化的弹性波装置。
附图说明
图1(a)是本发明的一实施方式涉及的弹性波装置的示意性主剖视图，图1(b)是表示其电极构造的示意性俯视图。
图2是将本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的IDT电极部放大后的示意性主剖视图。
图3是将本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的IDT电极部放大后的示意性剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，由此使得本发明明了。
其中，本说明书所述的各实施方式是例示性的内容，指出在不同的实施方式间能够实现构成的局部性的置换或组合。
(第1实施方式)
图1(a)是本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的示意性主剖视图，图1(b)是表示其电极构造的示意性俯视图。图2是将本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的IDT电极部放大后的示意性主剖视图。
弹性波装置1具有压电基板2。在压电基板2的主面上设置有IDT电极3。
压电基板2是LiNbO3所组成的基板。顺便说一下，作为压电基板2，既可以使用LiTaO3等其他压电单晶体所组成的基板，也可以使用压电陶瓷所组成的基板。
虽然在图1(a)中概略性地进行表示，但在压电基板2上形成有图1(b)所示的电极构造。即，形成IDT电极3、和配置在IDT电极3的弹性波传播方向两侧的反射器4、5。由此，能构成1端口型弹性波谐振器。顺便说一下，本发明中的包括IDT电极的电极构造并未特别地加以限定。也可以组合多个谐振器来构成滤波器。作为这种滤波器，可列举梯子型滤波器、纵耦合谐振器型滤波器、网格型滤波器等。
IDT电极3具有第1、第2汇流条和多根第1、第2电极指。上述多根第1、第2电极指在与弹性波传播方向正交的方向上延伸。上述多根第1电极指和上述多根第2电极指相互穿插配合。再有，多根第1电极指与第1汇流条连接，多根第2电极指与第2汇流条连接。
如图2中放大所示，IDT电极3是NiCr层3E、第3电极层3C、Ti层3D、第1电极层3A及第2电极层3B按该顺序被层叠而成的层叠金属膜。
第2电极层3B是保护电极层。第1电极层3A是在将作为保护电极层的第2电极层3B及Ti层3D刨除在外的层叠金属膜中最表层的电极层。再有，第3电极层3C是在将作为保护电极层的第2电极层3B及Ti层3D刨除在外的层叠金属膜中第2层的电极层。其中，第3电极层3C形成于第1电极层3A之下。
第1电极层3A具有相互对置的第1及第2主面3a、3b。再有，第1电极层3A具有将第1及第2主面3a、3b连结的侧面3c。侧面3c具有相互对置的第1及第2侧面部分3c1、3c2。
第1及第2侧面部分3c1、3c2分别被倾斜成：随着从第2主面3b朝向第1主面3a，第1及第2侧面部分3c1、3c2间变窄。其中，如图2所示，NiCr层3E、第3电极层3C及Ti层3D也呈与第1电极层3A同样的形状。
第1电极层3A由Al构成。第1电极层3A也可以由Cu等其他金属或者这些的合金构成。其中，第1电极层3A优选由电阻率小的金属构成。该情况下，能够进一步降低IDT电极3的电阻率，能够进一步实现低损耗。另外，作为上述电阻率小的金属，可列举Al、Cu或这些的合金等。
在第1电极层3A的第1主面3a上层叠着第2电极层3B。第2电极层3B将第1电极层3A的第1主面3a、和从第1主面3a至侧面3c的一部分的区域覆盖。尤其，在弹性波装置1中，对于图2所示的棱线R1、R2来说也被第2电极层3B覆盖。其中，上述棱线R1指的是第1主面3a和第1侧面部分3c1所成的棱线。再有，上述棱线R2指的是第1主面3a和第2侧面部分3c2所成的棱线。
第2电极层3B具有第3主面3d。第3主面3d是在第2电极层3B中与相接于第1主面3a一侧的主面为相反的一侧的主面。在此，将第3主面3d和第2电极层3B的最靠压电基板2侧的部分之间的距离设为d1。再有，将第3主面3d和第1主面3a之间的距离设为d2。本发明中，优选上述d1与d2之比d1/d2大于1.0且为7.0以下。在上述比d1/d2处于上述范围内的情况下，能够进一步有效地抑制第1电极层3A的由等离子体造成的损伤。而且，如后所述由于IDT电极3不会太重叠，故特性的劣化进一步难以产生。d1及d2例如在d2为10nm时，d1能够设为10nm～70nm。
第2电极层3B由Ti构成。第2电极层3B也可以由Mo等其他金属或者这些的合金构成。其中，优选第2电极层3B由电阻率比第1电极层3A大的金属构成。作为电阻率比上述第1电极层3A大的金属，例如可列举Ti、Mo或这些的合金等。
在第1电极层3A的第2主面3b与压电基板2之间配置有第3电极层3C。第3电极层3C由Pt构成。顺便说一下，第3电极层3C也可以由Au等其他金属或者这些的合金构成。再有，优选第3电极层3C由密度比第1电极层3A大的金属构成。作为密度比上述第1电极层3A大的金属，可列举Pt或Au等贵金属或者这些的合金等。其中，也可以不设置第3电极层3C。
在如弹性波装置1那样在第1电极层3A之下设置以密度比第1电极层3A大的金属为主成分的第3电极层3C的情况下，由于第3电极层3C的密度变高，故能够提高弹性波的反射系数，能够提高弹性波装置的电特性。其中，在本说明书中，主成分指的是被包含50重量％以上的成分。
可是，在制造弹性波装置之际，有时通过溅射法来形成作为温度调整膜的SiO2膜、或将表面的有机残渣除去。这种情况下，构成弹性波装置的IDT电极有时会被暴晒于等离子体气氛下。为此，在以往的弹性波装置中，位于IDT电极的上部的电极层因等离子体而受到损伤，特性有时劣化。
相对于此，本实施方式的弹性波装置1中，第1电极层3A的第1主面3a和从第1主面3a至侧面3c的一部分的区域被第2电极层3B覆盖。为此，在弹性波装置1中，即便在被暴晒于等离子体气氛下的情况下，位于上部的第1电极层3A也难以受到损伤。为此，在弹性波装置1中，即便被暴晒于等离子体气氛下，也难以产生特性的劣化。
再有，第2电极层3B并未超越第1电极层3A的侧面3c的下端P。即，第2电极层3B并未被设置成覆盖NiCr层3E、第3电极层3C及Ti层3D。为此，即便设置第2电极层3B，IDT电极3也不太重叠，能量分布的状态或频率难以变化。由此，从这一点来看，弹性波装置1也难以产生特性的劣化。
此外，在本实施方式中，容易因等离子体受损的棱线R1、R2被第2电极层3B覆盖。为此，在弹性波装置1中，被暴晒于等离子体气氛下的情况下的特性的劣化进一步难以产生。这样，在本发明中，优选棱线R1、R2被第2电极层3B覆盖。
另外，在本发明中，也可以不设置第3电极层3C。IDT电极3例如也可以是Ti层3D、第1电极层3A、第2电极层3B按该顺序被层叠而成的层叠金属膜。该情况下，作为第1电极层3A例如能够使用Al、Cu或AlCu等。作为第2电极层3B，能够使用Ti或Mo等。
再有，IDT电极3也可以是由第1电极层3A、和被层叠在第1电极层3A上的第2电极层3B组成的层叠金属膜。该情况下，作为第1电极层3A例如也能够使用Al、Cu或AlCu等。作为第2电极层3B，能够使用Ti或Mo等。
这样，IDT电极3只要具有上述的第1及第2电极层3A及3B，就能够采取各种各样的层叠构造。
(制造方法)
弹性波装置1的制造方法虽然并未特别地加以限定，但例如能够通过以下所示的方法来制造。
首先，准备作为压电基板2的LiNbO3基板。接着，通过光刻法在压电基板2上形成抗蚀剂的图案。接下来，通过真空蒸镀法形成NiCr、Pt、Ti、Al及Ti按该顺序被层叠的层叠金属膜。然后，通过剥离法将不需要的部分的层叠金属膜按抗蚀剂进行除去。由此，在压电基板2上形成IDT电极3及未图示的布线电极。其中，在本制造方法中，作为构成IDT电极3的层叠金属膜，制作了Ti/Al/Ti/Pt/NiCr＝10nm/150nm/10nm/80nm/10nm。
再有，在通过真空蒸镀来形成层叠金属膜之际，在成膜最上层的Ti层(第2电极层3B)时，向腔室内导入气体而使真空度恶化。由此，使蒸镀粒子的垂直入射性恶化，让蒸镀粒子迂回地附着于Al层(第1电极层3A)的侧面3c。由此，能够形成第2电极层3B，以使得被覆第1电极层3A的第1主面3a和从第1主面3a至侧面3c的一部分的区域。其中，作为导入腔室内的气体，例如能够使用Ar气体。
接着，对压电基板2及IDT电极3实施照射氧等离子体的灰化处理。由此，除去残留在压电基板2及IDT电极3上的抗蚀剂或抗蚀剂剥离液的残渣。
还有，以保护IDT电极3不受异物等损伤为目的，也可以使用RF溅射法在压电基板2及IDT电极3上设置SiO2膜所组成的保护膜。
这样，在本制造方法中，在灰化处理或溅射之际，IDT电极3有时被暴晒于等离子体气氛下。然而，在弹性波装置1中，如上述第1电极层3A的第1主面3a和从第1主面3a至侧面3c的一部分的区域被第2电极层3B覆盖。为此，在弹性波装置1中，即便在被暴晒于等离子体气氛下的情况下，特性的劣化也难以产生。
再有，在本制造方法中，IDT电极3如上述地利用同一蒸镀设备来制造，因此能够简化制造工序。
(第2实施方式)
图3是将本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的IDT电极部放大后的示意性剖视图。如图3所示，在第2实施方式涉及的弹性波装置中，在第1电极层3A中，第1主面3a和从第1主面3a至第2主面3b的区域被第2电极层3B覆盖。即，在第2实施方式涉及的弹性波装置中，第1电极层3A的侧面3c整体被第2电极层3B覆盖。其他点和第1实施方式同样。
第2实施方式涉及的弹性波装置中，第1电极层3A的第1主面3a和侧面3c被第2电极层3B覆盖。为此，即便被暴晒于等离子体气氛下，位于IDT电极3的上部的第1电极层3A也难以受到损伤。因此，在第2实施方式涉及的弹性波装置中，在被暴晒于等离子体气氛下的情况下，特性的劣化也难以产生。
再有，第2电极层3B并未超越第1电极层3A的侧面3c的下端P。即，第2电极层3B并未被设置成覆盖NiCr层3E、第3电极层3C及Ti层3D。为此，即便设置第2电极层3B，IDT电极3也不太重叠，能量分布的状态或频率也难以变化。由此，从这一点来看，第2实施方式涉及的弹性波装置也难以产生特性的劣化。
此外，在第2实施方式中，容易因等离子体受损的棱线R1、R2也被第2电极层3B覆盖。为此，被暴晒于等离子体气氛下た情况下中的特性的劣化进一步难以产生。
还有，在第2实施方式中，第1电极层3A的第1主面3a和侧面3c整体被第2电极层3B覆盖，因此能够抑制第1电极层3A的腐蚀。
另外，在第2实施方式中，对于第1电极层3A的第2主面3b而言，也被与第2电极层3B相同的Ti层覆盖。即，在第2实施方式中，第1电极层3A完全地被Ti层覆盖。这样，在第1电极层3A完全地被Ti层覆盖的情况下，能够进一步可靠地抑制第1电极层3A的腐蚀。
-符号说明-
1...弹性波装置
2...压电基板
3...IDT电极
3a、3b...第1、第2主面
3c...侧面
3d...第3主面
3c1、3c2...第1、第2侧面部分
3A～3C...第1～第3电极层
3D...Ti层
3E...NiCr层
4、5...反射器。

Claims (11)

1.一种弹性波装置，具备：
压电基板；和
被设置在所述压电基板上的IDT电极，
所述IDT电极具有：具有最表层的电极层的至少1个以上的电极层；和对所述最表层的电极层进行保护的保护电极层，
所述保护电极层的电阻率比所述最表层的电极层的电阻率大，
所述最表层的电极层具有：位于与所述压电基板侧相反的一侧的第1主面；和与该第1主面相连的侧面，
所述最表层的电极层中的所述第1主面和从所述第1主面至所述侧面的至少一部分的区域被所述保护电极层覆盖，
所述保护电极层未超越所述最表层的电极层的所述侧面的下端。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
在所述最表层的电极层中，所述第1主面和所述侧面所成的棱线被所述保护电极层覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述最表层的电极层中的所述侧面被所述保护电极层覆盖。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述最表层的电极层具有与所述第1主面对置的第2主面，
所述最表层的电极层中的所述第2主面被所述保护电极层覆盖。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述最表层的电极层由Al及Cu之中的至少一方构成。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述保护电极层由Ti及Mo之中的至少一方构成。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述IDT电极具有：具有所述最表层的电极层的多个电极层；和对所述最表层的电极层进行保护的所述保护电极层。
8.根据权利要求7所述的弹性波装置，其中，
所述多个电极层具有形成于所述最表层的电极层之下的第2层的电极层，
所述第2层的电极层由密度比构成所述最表层的电极层的金属还大的金属构成。
9.根据权利要求8所述的弹性波装置，其中，
所述第2层的电极层由Pt及Au之中的至少一方构成。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的弹性波装置，其中，
所述侧面具有相面对的一对侧面部分，
各侧面部分被倾斜成：随着从所述第2主面朝向所述第1主面，所述相面对的一对侧面部分间变窄。
11.根据权利要求8或9所述的弹性波装置，其中，
所述IDT电极是NiCr层、所述第2层的电极层、Ti层、所述最表层的电极层及所述保护电极层按该顺序被层叠而成的层叠金属膜。
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