CN110392978B - 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够有效地抑制无用波的弹性波装置。弹性波装置(1)具备：支承基板(2)；声反射膜(3)，设置在支承基板(2)上；压电薄膜(4)(压电体)，设置在声反射膜(3)上；以及IDT电极(5)，设置在压电薄膜(4)上。声反射膜(3)是由包含第一低声阻抗层(3a)、第二低声阻抗层(3c)、第三低声阻抗层(3e)、第四低声阻抗层(3g)和第一高声阻抗层(3b)、第二高声阻抗层(3d)、第三高声阻抗层(3f)的多个声阻抗层构成的层叠体。声反射膜(3)具有：第一声阻抗层，是多个声阻抗层中的一个声阻抗层；以及第二声阻抗层，是多个声阻抗层中的一个声阻抗层，且算术平均粗糙度(Ra)与第一声阻抗层不同。

Description

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
背景技术
以往，弹性波装置被广泛用于便携式电话机等。在下述的专利文献1记载的弹性波装置中，在支承基板上设置有声反射层，在声反射层上设置有压电体层，在压电体层上设置有IDT电极。在声反射层中，层叠有低声阻抗层以及高声阻抗层。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/086441号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的弹性波装置中，有时会产生各种无用波。因此，有时阻抗特性等会劣化。
本发明的目的在于，提供一种能够有效地抑制无用波的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及的弹性波装置具备：支承基板；声反射膜，设置在所述支承基板上；压电体，设置在所述声反射膜上；以及IDT电极，设置在所述压电体上，所述声反射膜是由包含声阻抗相对低的低声阻抗层和声阻抗相对高的高声阻抗层的多个声阻抗层构成的层叠体，所述声反射膜具有：第一声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层；以及第二声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层，且算术平均粗糙度(Ra)与所述第一声阻抗层不同。
在本发明涉及的弹性波装置的某个特定的方面中，所述第一声阻抗层位于比所述第二声阻抗层靠所述压电体侧，所述第二声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)比所述第一声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)大。在该情况下，能够有效地抑制容易透射声反射膜而传播的无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，所述第一声阻抗层位于比所述第二声阻抗层靠所述压电体侧，所述第一声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)比所述第二声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)大。在该情况下，能够有效地抑制容易被声反射膜反射的无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述声反射膜分别具有多个所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层，所述低声阻抗层和所述高声阻抗层交替地层叠，所述第一声阻抗层以及所述第二声阻抗层分别是所述低声阻抗层，在所述多个低声阻抗层中，越是位于靠所述支承基板侧的层，算术平均粗糙度(Ra)越大。在该情况下，能够更进一步抑制容易透射声反射膜而传播的无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，所述声反射膜分别具有多个所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层，所述低声阻抗层和所述高声阻抗层交替地层叠，所述第一声阻抗层以及所述第二声阻抗层分别是所述高声阻抗层，在所述多个高声阻抗层中，越是位于靠所述支承基板侧的层，算术平均粗糙度(Ra)越大。在该情况下，能够更进一步抑制容易透射声反射膜而传播的无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述声反射膜分别具有多个所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层，所述低声阻抗层和所述高声阻抗层交替地层叠，所述第一声阻抗层以及所述第二声阻抗层分别是所述低声阻抗层，在所述多个低声阻抗层中，越是位于靠所述压电体侧的层，算术平均粗糙度(Ra)越大。在该情况下，能够更进一步抑制容易被声反射膜反射的无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述声反射膜分别具有多个所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层，所述低声阻抗层和所述高声阻抗层交替地层叠，所述第一声阻抗层以及所述第二声阻抗层分别是所述高声阻抗层，在所述多个高声阻抗层中，越是位于靠所述压电体侧的层，算术平均粗糙度(Ra)越大。在该情况下，能够更进一步抑制容易被声反射膜反射的无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，在所述声反射膜中，所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层交替地层叠有5层以上。在该情况下，能够将利用的弹性波的能量有效地封闭在压电体侧。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，在所述压电体的所述声反射膜侧的面上设置有金属膜，所述金属膜被由电介质构成的构件覆盖。在该情况下，能够容易且高精度地测定压电体的膜厚。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，由所述电介质构成的构件是所述声反射膜的位于最靠所述压电体侧的所述声阻抗层。在该情况下，能够更加容易且高精度地测定压电体的膜厚。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，在俯视下，在不与所述IDT电极重叠的位置配置有所述金属膜。在该情况下，即使在形成了IDT电极之后，也能够容易且高精度地测定压电体的膜厚。还能够在测定了IDT电极等的电特性之后测定压电体的膜厚。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述金属膜包含Ti以及Cr中的至少一者。在该情况下，能够提高压电体以及声反射膜与金属膜的密接性。因而，压电体和声反射膜不易剥离。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，利用了板波。在该情况下，能够特别有效地抑制无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述压电体的膜厚为1μm以下。在该情况下，能够适当地激励板波。
本发明涉及的高频前端电路具备按照本发明构成的弹性波装置和功率放大器。
本发明涉及的通信装置具备按照本发明构成的高频前端电路和RF信号处理电路。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够有效地抑制无用波的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。
图2的(a)～图2的(f)是示出板波的传播模式的例子的图。
图3是示出本发明的第一实施方式以及第一比较例中的阻抗特性的图。
图4是本发明的第一实施方式的变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
图5是示出本发明的第一实施方式的变形例以及第二比较例中的阻抗特性的图。
图6是本发明的第二实施方式涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
图7是示出本发明的第二实施方式以及第三比较例中的阻抗特性的图。
图8是图7的放大图。
图9是本发明的第二实施方式的变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
图10是示出本发明的第二实施方式的变形例以及第四比较例中的阻抗特性的、产生无用波的频带附近的图。
图11是示出本发明的第二实施方式的变形例以及第四比较例中的阻抗特性的、产生无用波的频带附近的图。
图12是本发明的第三实施方式涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
图13是示出本发明的第三实施方式以及第五比较例中的阻抗特性的图。
图14是图13的放大图。
图15是本发明的第三实施方式的第一变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
图16是示出本发明的第三实施方式的第一变形例以及第六比较例中的阻抗特性的图。
图17是本发明的第三实施方式的第二变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
图18是示出本发明的第三实施方式的第二变形例以及第七比较例中的阻抗特性的图。
图19是本发明的第四实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。
图20的(a)～图20的(d)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的示意性主视剖视图。
图21的(a)以及图21的(b)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的示意性主视剖视图。
图22是具有高频前端电路的通信装置的结构图。
图23是本发明的第五实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。
图24是本发明的第五实施方式涉及的弹性波装置的简图性俯视图。
图25是示出第八比较例的弹性波装置的相当于图23所示的剖面的部分的示意性剖视图。
图26是本发明的第五实施方式的变形例涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。
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，由此明确本发明。
另外，需要指出，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。
弹性波装置1具有支承基板2。在本实施方式中，支承基板2由Si构成。另外，支承基板2的材料并不限定于上述材料，例如，支承基板2也可以由蓝宝石、玻璃等构成。
在支承基板2上设置有声反射膜3。声反射膜3是层叠了多个声阻抗层的层叠体。更具体地，声反射膜3具有作为声阻抗相对低的多个低声阻抗层的第一低声阻抗层3a、第二低声阻抗层3c、第三低声阻抗层3e以及第四低声阻抗层3g。声反射膜3还具有作为声阻抗相对高的多个高声阻抗层的第一高声阻抗层3b、第二高声阻抗层3d以及第三高声阻抗层3f。
在弹性波装置1中，低声阻抗层和高声阻抗层交替地层叠。另外，低声阻抗层和高声阻抗层未必一定要交替地层叠。在本实施方式中，在声反射膜3中，层叠有合计7层的声阻抗层。另外，声反射膜3中的声阻抗层的层数并不限定于上述层数。
在声反射膜3中的第一低声阻抗层3a上，设置有作为压电体的压电薄膜4。压电薄膜4例如由LiNbO3、LiTaO3等的压电单晶、适当的压电陶瓷构成。另外，声反射膜3的最靠压电薄膜4侧的声阻抗层也可以是高声阻抗层。
在本实施方式中，第一高声阻抗层3b是本发明中的第一声阻抗层。第二高声阻抗层3d以及第三高声阻抗层3f是本发明中的第二声阻抗层以及第三声阻抗层。第二高声阻抗层3d位于比第三高声阻抗层3f靠压电薄膜4侧，第一高声阻抗层3b位于比第二高声阻抗层3d靠压电薄膜4侧。
另外，第一声阻抗层、第二声阻抗层以及第三声阻抗层只要依次配置在靠近压电薄膜的位置即可。例如，也可以是，第一低声阻抗层3a是第一声阻抗层，第一高声阻抗层3b是第二声阻抗层。
像在图1示意性地示出的那样，第三高声阻抗层3f的支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)比第二高声阻抗层3d的支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)大。第二高声阻抗层3d的支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)比第一高声阻抗层3b的支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)大。像这样，在第一高声阻抗层3b、第二高声阻抗层3d以及第三高声阻抗层3f中，越是位于靠支承基板2侧的层，支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)越大。
在此，在本说明书中，算术平均粗糙度(Ra)表示在JIS B 0601：2013中规定的算术平均粗糙度(Ra)。
在本实施方式中，第三高声阻抗层3f的支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)为3.5nm。第二高声阻抗层3d的支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm。第一高声阻抗层3b的支承基板2侧的面的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
另外，第一声阻抗层、第二声阻抗层以及第三声阻抗层的压电薄膜4侧的面的算术平均粗糙度(Ra)可以是像上述的那样的关系。各声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)的值并不限定于上述值。
另一方面，在本实施方式中，第一低声阻抗层3a、第二低声阻抗层3c、第三低声阻抗层3e以及第四低声阻抗层3g的算术平均粗糙度(Ra)相同。
在弹性波装置1中，第一低声阻抗层3a、第二低声阻抗层3c、第三低声阻抗层3e以及第四低声阻抗层3g由SiO2构成。另外，各低声阻抗层的材料并不限定于上述材料，只要是声阻抗相对低的适当的材料即可。在具有多个低声阻抗层的情况下，各低声阻抗层也可以由不同的材料构成。
第一高声阻抗层3b、第二高声阻抗层3d以及第三高声阻抗层3f由Pt构成。各高声阻抗层的材料并不限定于上述材料，只要是声阻抗相对高的适当的材料即可。作为各高声阻抗层的材料，除了Pt以外，例如还可列举SiN、AlN、TiO2、Al2O3、Ta2O5、W、Sn等。在具有多个高声阻抗层的情况下，各高声阻抗层也可以由不同的材料构成。
如图1所示，在压电薄膜4上设置有IDT电极5以及布线6。IDT电极5和布线6电连接。IDT电极5由从压电薄膜4侧起依次层叠了Ti层以及AlCu层的层叠金属膜构成。在本实施方式中，AlCu层含有1重量％的Cu。另一方面，布线6由从压电薄膜4侧起依次层叠了Ti层以及Al层的层叠金属膜构成。另外，IDT电极5以及布线6的材料并不限定于上述材料。IDT电极5以及布线6也可以由单层的金属膜构成。
通过对IDT电极5施加交流电压，从而激励弹性波。弹性波装置1作为弹性波而利用了板波。因为利用的弹性波被声反射膜3反射，所以能够将利用的弹性波的能量有效地封闭在压电薄膜4侧。
另外，所谓板波，是对在如下的压电薄膜中激励的各种波的总称，即，在将被激励的波长设为λ时，该压电薄膜的通过波长λ进行了归一化的膜厚为1λ以下。
像本实施方式那样，优选低声阻抗层以及高声阻抗层交替地层叠有5层以上。由此，能够将利用的弹性波的能量更加有效地封闭在压电薄膜4侧。
在使用板波的弹性波装置中，具有产生各种无用波的倾向。在本发明中，能够根据用途而抑制各个无用波，因此对于使用板波的弹性波装置特别适合，这将在后面详细叙述。
在本实施方式中，第一低声阻抗层3a、第二低声阻抗层3c、第三低声阻抗层3e以及第四低声阻抗层3g的膜厚分别为10nm以上且1000nm以下。第一高声阻抗层3b、第二高声阻抗层3d以及第三高声阻抗层3f的膜厚分别为10nm以上且1000nm以下。压电薄膜4的膜厚为1μm以下。通过压电薄膜4的膜厚在上述范围内，从而能够适当地激励板波。IDT电极5的膜厚为10nm以上且1000nm以下。布线6的膜厚为100nm以上且2000nm以下。另外，各低声阻抗层、各高声阻抗层、压电薄膜4以及布线6的各膜厚并不限定于上述膜厚。
本实施方式的弹性波装置1具有如下的结构，即，具备支承基板2、设置在支承基板2上的声反射膜3、设置在声反射膜3上的压电薄膜4、以及设置在压电薄膜4上的IDT电极5，声反射膜3具有：第一声阻抗层，是多个声阻抗层中的一个声阻抗层；以及第二声阻抗层，是多个声阻抗层中的一个声阻抗层，且算术平均粗糙度(Ra)与第一声阻抗层不同。本实施方式的板波的主模被封闭在声反射膜的靠近压电薄膜侧，透射声反射膜的波(也就是说，到达至靠近支承基板侧的波)一般是无用的波。因而，通过设为该方式，从而能够在维持了主模的特性的状态下有效地抑制无用波的影响。以下对此进行说明。另外，在本说明书中，所谓主模，是指利用的弹性波的模式。
在本实施方式中，利用了S0模式的板波。在此，所谓S0模式的板波，是对如下的波的总称，即，该波是在将被激励的板波的波长设为λ时在通过波长λ进行了归一化的膜厚为1λ以下的压电薄膜中激励的波，并且是位移的主分量为纵波的波。另外，也可以利用S0模式以外的板波，例如，也可以利用A1模式、SH0模式的板波。
图2的(a)～图2的(f)是示出板波的传播模式的例子的图。在图2的(a)～图2的(d)中，箭头的方向示出弹性波的位移方向，在图2的(e)以及图2的(f)中，纸面厚度方向示出弹性波的位移方向。
板波根据位移分量被分类为拉姆波(lamb wave)(弹性波传播方向以及压电体的厚度方向的分量为主)和SH波(SH分量为主)。进而，拉姆波被分类为对称模式(S模式)和反对称模式(A模式)。另外，将在压电体的厚度方向上的一半的线处折回时位移重叠的模式称为对称模式，将位移为相反方向的模式称为反对称模式。模式的名称中的下标的数值表示厚度方向上的波节的数目。例如，所谓A1模式拉姆波，是一阶反对称模式拉姆波。
在本实施方式中，利用的S0模式的板波被封闭在图1所示的压电薄膜4附近。另一方面，除了S0模式的板波以外，还会激励容易透射声反射膜3而传播的无用波。该无用波在声反射膜3传播并到达至支承基板2。在本实施方式中，声反射膜3具有算术平均粗糙度(Ra)不同的至少两个声阻抗层，因此能够使无用波散射。此外，在本实施方式中，在第一高声阻抗层3b、第二高声阻抗层3d以及第三高声阻抗层3f中，越是位于靠支承基板2侧，算术平均粗糙度(Ra)越大。由此，能够使无用波高效地散射。因此，能够有效地抑制无用波。
以下，对第一实施方式和第一比较例进行比较，更具体地示出第一实施方式的效果。另外，第一比较例与第一实施方式的不同点在于，第一高声阻抗层、第二高声阻抗层以及第三高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
图3是示出第一实施方式以及第一比较例中的阻抗特性的图。在图3中，实线示出第一实施方式的结果，虚线示出第一比较例的结果。
如图3所示，可知在第一实施方式中，与第一比较例相比，由箭头A示出的无用波降低。像这样，在第一实施方式中，能够有效地抑制容易透射声反射膜3而传播的无用波。
另外，由于像上述的那样的无用波的影响，有时阻抗特性等会劣化。在第一实施方式中，因为能够抑制无用波，所以不易产生阻抗特性等的劣化。
除此以外，在多个高声阻抗层中，越是位于靠压电薄膜4侧，算术平均粗糙度(Ra)越小，因此利用的弹性波不易被散射。因此，在第一实施方式中，能够有效地抑制无用波，且能够有效地封闭利用的弹性波的能量。
可是，也可以是，多个高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)相同，且在多个低声阻抗层中，越是位于靠支承基板侧，算术平均粗糙度(Ra)越大。在该情况下，也能够使容易透射声反射膜而传播的无用波高效地散射。因而，能够有效地抑制无用波。另外，在该情况下，例如，第一低声阻抗层是本发明中的第一声阻抗层，第二低声阻抗层是本发明中的第二声阻抗层。
也可以是，在多个低声阻抗层中，越是位于靠支承基板侧，算术平均粗糙度(Ra)越大，且在多个高声阻抗层中，越是位于靠支承基板侧，算术平均粗糙度(Ra)越大。在该情况下，也同样地能够使无用波高效地散射。
返回到图1，声反射膜3中的声阻抗层的层数没有特别限定。只要作为上述第二声阻抗层的第二高声阻抗层3d的算术平均粗糙度(Ra)比作为上述第一声阻抗层的第一高声阻抗层3b的算术平均粗糙度(Ra)大即可。在以下的第一实施方式的变形例中示出该例子。
图4是第一实施方式的变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
本变形例与第一实施方式的不同点在于，声反射膜53不具有作为上述第三声阻抗层的第三高声阻抗层以及第四低声阻抗层。与第一实施方式同样地，第一高声阻抗层3b的算术平均粗糙度(Ra)为0nm，第二高声阻抗层3d的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm。
图5是示出第一实施方式的变形例以及第二比较例中的阻抗特性的图。在图5中，实线示出第一实施方式的变形例的结果，虚线示出第二比较例的结果。另外，第二比较例与第一实施方式的变形例的不同点在于，第一高声阻抗层以及第二高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
如图5所示，可知在第一实施方式的变形例中，与第二比较例相比，由箭头B示出的无用波降低。像这样，在第一实施方式的变形例中，也能够有效地抑制无用波。
在本变形例中，多个低声阻抗层以及多个高声阻抗层的材料的组合从压电薄膜4侧起为SiO2层、Pt层、SiO2层、Pt层、SiO2层。另外，多个低声阻抗层以及多个高声阻抗层的材料的组合并不限定于上述材料的组合，例如，也可以是SiO2层、W层、SiO2层、Ta2O5层、SiO2层等。
在弹性波装置中，有时还会激励除了透射声反射膜而传播并到达至支承基板的无用波以外的无用波。例如，有时还会激励容易在声反射膜处被反射并被封闭在压电薄膜侧的无用波。在以下所示的第二实施方式中，能够抑制这样的无用波。
图6是第二实施方式涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
在第二实施方式中，第一高声阻抗层13b、第二高声阻抗层13d以及第三高声阻抗层13f的算术平均粗糙度(Ra)的关系与第一实施方式不同。在上述以外的方面，第二实施方式的弹性波装置具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。
更具体地，在第一高声阻抗层13b、第二高声阻抗层13d以及第三高声阻抗层13f中，越是位于靠压电薄膜4侧的层，算术平均粗糙度(Ra)越大。第一高声阻抗层13b的算术平均粗糙度(Ra)为3.5nm。第二高声阻抗层13d的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm。第三高声阻抗层13f的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。像这样，在本实施方式中，作为第一声阻抗层的第一高声阻抗层13b的算术平均粗糙度(Ra)比作为第二声阻抗层的第二高声阻抗层13d的算术平均粗糙度(Ra)大。
在本实施方式中，通过具有上述结构，从而能够使容易被声反射膜13反射的无用波高效地散射。由此，能够有效地抑制无用波。
以下，对本实施方式和第三比较例进行比较，更具体地示出本实施方式的效果。另外，第三比较例与本实施方式的不同点在于，第一高声阻抗层、第二高声阻抗层以及第三高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
图7是示出第二实施方式以及第三比较例中的阻抗特性的图。图8是图7的放大图。在图7以及图8中，实线示出第二实施方式的结果，虚线示出第三比较例的结果。
如图7以及图8所示，可知在第二实施方式中，与第三比较例相比，由箭头C示出的无用波降低。像这样，在第二实施方式中，也能够有效地抑制无用波。
像本实施方式那样，在第一声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)比第二声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)大的结构中，声反射膜中的声阻抗层的层数也没有特别限定。
图9是第二实施方式的变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
本变形例与第二实施方式的不同点在于，声反射膜63不具有作为上述第三声阻抗层的第三高声阻抗层以及第四低声阻抗层。另外，第一高声阻抗层63b的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm，第二高声阻抗层63d的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
图10是示出第二实施方式的变形例以及第四比较例中的阻抗特性的、产生无用波的频带附近的图。图11是示出第二实施方式的变形例以及第四比较例中的阻抗特性的、产生无用波的频带附近的图。在图10以及图11中，实线示出第二实施方式的变形例的结果，虚线示出第四比较例的结果。另外，第四比较例与第二实施方式的变形例的不同点在于，第一高声阻抗层以及第二高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
如图10以及图11所示，可知在第二实施方式的变形例中，与第四比较例相比，由箭头D以及箭头E示出的无用波降低。像这样，在第二实施方式的变形例中，也能够有效地抑制无用波。
图12是第三实施方式涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
本实施方式与第一实施方式的不同点在于，本发明中的第一声阻抗层是第一低声阻抗层3a，本发明中的第二声阻抗层是第一高声阻抗层23b。本实施方式与第一实施方式的不同点还在于，声反射膜23中的层数为3层。除了上述的方面以外，本实施方式的弹性波装置具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。在本实施方式中，与第一实施方式同样地，第二声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)比第一声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)大。
更具体地，声反射膜23是层叠了第一低声阻抗层3a、第一高声阻抗层23b以及第二低声阻抗层3c的层叠体。第一低声阻抗层3a的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。第一高声阻抗层23b的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm。在该情况下，也与第一实施方式同样地，能够使无用波高效地散射，能够有效地抑制无用波。
在本实施方式中，多个低声阻抗层以及高声阻抗层的材料的组合从压电薄膜4侧起为SiO2层、Pt层、SiO2层。另外，多个低声阻抗层以及高声阻抗层的材料的组合并不限定于上述材料的组合，例如，也可以是SiO2层、W层、SiO2层等。
图13是示出第三实施方式以及第五比较例中的阻抗特性的图。图14是图13的放大图。在图13以及图14中，实线示出第三实施方式的结果，虚线示出第五比较例的结果。另外，第五比较例与第三实施方式的不同点在于，第一低声阻抗层以及第一高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
如图13以及图14所示，可知在第三实施方式中，与第五比较例相比，由箭头F以及箭头G示出的无用波降低。像这样，在第三实施方式中，也能够有效地抑制无用波。
像本实施方式那样，在第一声阻抗层为低声阻抗层且第二声阻抗层为高声阻抗层的结构中，声反射膜中的声阻抗层的层数也没有特别限定。
图15是第三实施方式的第一变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
本变形例与第三实施方式的不同点在于，作为第一声阻抗层的第一低声阻抗层73a的算术平均粗糙度(Ra)比作为第二声阻抗层的第一高声阻抗层3b的算术平均粗糙度(Ra)大。更具体地，第一低声阻抗层73a的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm，第一高声阻抗层3b的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
在本变形例中，位于压电薄膜4侧的第一低声阻抗层73a的算术平均粗糙度(Ra)比位于支承基板2侧的第一高声阻抗层3b的算术平均粗糙度(Ra)大。因而，能够抑制容易被声反射膜73反射的无用波。
图16是示出第三实施方式的第一变形例以及第六比较例中的阻抗特性的图。在图16中，实线示出第三实施方式的第一变形例的结果，虚线示出第六比较例的结果。另外，第六比较例与第三实施方式的第一变形例的不同点在于，第一低声阻抗层以及第一高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
如图16所示，可知在第三实施方式的第一变形例中，与第六比较例相比，由箭头H以及箭头I示出的无用波降低。像这样，在第三实施方式的第一变形例中，也能够有效地抑制无用波。
图17是第三实施方式的第二变形例涉及的弹性波装置的示意性放大主视剖视图。
本变形例与第三实施方式的不同点在于，声反射膜83不具有第二低声阻抗层。另外，与第三实施方式同样地，第一低声阻抗层3a的算术平均粗糙度(Ra)为0nm，第一高声阻抗层23b的算术平均粗糙度(Ra)为2.5nm。
像本变形例那样，也可以从压电薄膜4侧起依次层叠有第一低声阻抗层3a、第一高声阻抗层23b以及支承基板2。
图18是示出第三实施方式的第二变形例以及第七比较例中的阻抗特性的图。在图18中，实线示出第三实施方式的第二变形例的结果，虚线示出第七比较例的结果。另外，第七比较例与第三实施方式的第二变形例的不同点在于，第一低声阻抗层以及第一高声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm。
如图18所示，可知在第三实施方式的第二变形例中，与第七比较例相比，由箭头J以及箭头K示出的无用波降低。像这样，在第三实施方式的第二变形例中，也能够有效地抑制无用波。
图19是第四实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。
本实施方式与第一实施方式的不同点在于，在俯视下，在与IDT电极5重叠的部分设置有声反射膜33，并设置有支承构件37，使得包围声反射膜33。除了上述的方面以外，本实施方式的弹性波装置具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。
支承构件37与声反射膜33同样地位于支承基板2与压电薄膜4之间。支承构件37没有特别限定，在本实施方式中由SiO2构成。
在本实施方式中，声反射膜33中的各高声阻抗层是由Pt构成的金属层。像这样，声反射膜33包含金属层。在俯视下，布线6与声反射膜33不重叠，因此能够抑制寄生电容。
除此以外，在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，能够有效地抑制无用波。
另外，在俯视下，声反射膜33也可以到达与布线6重叠的部分附近。在该情况下，也能够减小声反射膜33与布线6重叠的面积。因而，能够抑制寄生电容。
在第一实施方式～第四实施方式以及各变形例中示出的利用板波的弹性波装置中，像上述的那样，具有产生各种无用波的倾向。根据本发明，能够根据用途而有效地抑制各个无用波。
在第一实施方式～第四实施方式以及各变形例中，压电体是压电薄膜。另外，压电体例如也可以是压电基板。在该情况下，也能够抑制无用波。
以下，对第一实施方式的弹性波装置的制造方法的一个例子进行说明。
图20的(a)～图20的(d)是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的示意性主视剖视图。图21的(a)以及图21的(b)是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的示意性主视剖视图。
如图20的(a)所示，准备压电基板4A。接着，在压电基板4A上形成第一低声阻抗层3a。第一低声阻抗层3a例如能够通过溅射法等形成。接着，在第一低声阻抗层3a上形成第一高声阻抗层3b。第一高声阻抗层3b例如能够通过溅射法、蒸渡法等形成。接着，同样地，在第一高声阻抗层3b上层叠第二低声阻抗层3c，在第二低声阻抗层3c上层叠第二高声阻抗层43d。
接着，在第二高声阻抗层43d的与压电基板4A侧相反侧的面进行粗糙面处理。粗糙面处理的方法没有特别限定，例如，只要通过研磨等将上述面设为粗糙面即可。由此，如图20的(b)所示，得到算术平均粗糙度(Ra)比第一高声阻抗层3b大的第二高声阻抗层3d。
接着，如图20的(c)所示，在第二高声阻抗层3d上层叠第三低声阻抗层3e以及第三高声阻抗层。接着，与第二高声阻抗层3d同样地，进行层叠的上述第三高声阻抗层的粗糙面处理，得到第三高声阻抗层3f。另外，进行粗糙面处理，使得第三高声阻抗层3f的算术平均粗糙度(Ra)变得比第二高声阻抗层3d的算术平均粗糙度(Ra)大。
接着，在第三高声阻抗层3f上层叠第四低声阻抗层3g。由此，得到声反射膜3。
接着，如图20的(d)所示，在第四低声阻抗层3g上设置支承基板2。支承基板2例如可以通过粘接剂等与第四低声阻抗层3g接合。
接着，例如通过研磨将压电基板4A薄板化。由此，如图21的(a)所示，得到压电薄膜4。通过上述薄板化，配合用途对压电薄膜4的膜厚进行调整。另外，通过使膜厚为1μm以下，从而能够适当地激励板波。
接着，如图21的(b)所示，在压电薄膜4的与声反射膜3侧相反侧的面上形成IDT电极5以及布线6。IDT电极5以及布线6例如能够通过剥离法等形成。
另外，在制造图19所示的第四实施方式的弹性波装置的情况下，只要通过光刻法等进行图案化而形成声反射膜33的各声阻抗层，并设置支承构件37而使得包围声反射膜33的周围即可。支承构件37例如能够通过溅射法等设置。在该情况下，能够减小声反射膜33和布线6在俯视下重叠的面积。由此，能够抑制寄生电容。
图23是第五实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。图24是第五实施方式涉及的弹性波装置的简图性俯视图。图24中的被单点划线包围的区域X是设置有IDT电极、布线等的区域。
如图23所示，本实施方式与第一实施方式的不同点在于，在压电薄膜4的声反射膜3侧的面上设置有金属膜98。除了上述的方面以外，本实施方式的弹性波装置具有与第一实施方式同样的结构。另外，图23所示的剖面相当于与图1所示的剖面不同的部分的剖面。
在本实施方式中，压电薄膜4也设置在与第一实施方式同样的声反射膜3上。因而，能够有效地抑制无用波。
金属膜98被声反射膜3的位于最靠压电薄膜4侧的声阻抗层覆盖。更具体地，金属膜98被由电介质构成的第一低声阻抗层3a覆盖。如图24所示，金属膜98配置于在俯视下不与IDT电极重叠的位置。由此，能够容易且高精度地测定压电薄膜4的膜厚。以下，通过对本实施方式和第八比较例进行比较，从而对此进行说明。
另外，第八比较例与本实施方式的不同点在于，全部的声阻抗层的算术平均粗糙度(Ra)为0nm，以及未设置上述金属膜。
图25是示出第八比较例的弹性波装置的相当于图23所示的剖面的部分的示意性剖视图。
膜厚的测定例如通过如下方式来进行，即，向对象照射光，并测定其反射光的强度等。在声反射膜的各声阻抗层由电介质构成的情况下，如图25所示，在各声阻抗层间的界面处，测定用的光L的一部分反射，一部分透射。像这样，测定用的光L的反射路径变得复杂。因此，具有测定所需的时间变长的倾向以及测定的精度劣化的倾向。
相对于此，如图23所示，在本实施方式中，在压电薄膜4的声反射膜3侧的面上设置有金属膜98。因而，即使是声反射膜3的各声阻抗层由电介质构成的情况，也能够通过金属膜98使透射了压电薄膜4的测定用的光L适当地反射。因此，能够容易且高精度地测定压电薄膜4的膜厚。
除此以外，在本实施方式中，在俯视下，在不与设置有IDT电极5、布线的区域重叠的位置配置有金属膜98。因而，即使在形成了IDT电极5、布线之后，也能够容易且高精度地测定压电薄膜4的膜厚。即使在测定了IDT电极5等的电特性之后，也能够测定压电薄膜4的膜厚。另外，也可以是，在俯视下，金属膜98与设置有IDT电极5、布线的区域重叠。在该情况下，例如，只要在制造时在形成IDT电极5、布线之前测定压电薄膜4的膜厚即可。
金属膜98是从压电薄膜4侧起依次层叠了Ti层、AlCu层以及Ti层的层叠金属膜。从压电薄膜4侧起，Ti层的膜厚为10nm，AlCu层的膜厚为60nm，Ti层的膜厚为10nm。金属膜98的俯视下的形状是边长为100μm的正方形。另外，金属膜98的材料、膜厚以及形状并不限定于上述材料、膜厚以及形状。金属膜98也可以是单层的金属膜。
金属膜98优选包含Ti以及Cr中的至少一者。在该情况下，能够提高压电薄膜4以及声反射膜3与金属膜98的密接性。因而，压电薄膜4和声反射膜3不易剥离。
另外，在得到本实施方式的效果时，金属膜98只要被由电介质构成的构件覆盖即可。例如，在图26所示的本实施方式的变形例中，与第四实施方式同样地，设置有支承构件37，使得包围声反射膜33。金属膜98被由电介质构成的支承构件37覆盖。像上述的那样，也可以是，在俯视下，设置有IDT电极5、布线6的区域与金属膜98重叠。
不过，在像图23所示的本实施方式那样层间的界面多的情况下，设置了金属膜98的结构特别适合。
可是，在制造弹性波装置时，也可以在包含母压电薄膜的母层叠体上形成多个电极构造。然后，可以通过将母层叠体单片化，从而得到多个弹性波装置。在此，优选在全部的弹性波装置中设置有金属膜98。母压电薄膜的膜厚未必在全部的位置是恒定的。通过在全部的弹性波装置中设置有金属膜98，从而在全部的弹性波装置中，能够更加可靠地测定压电薄膜4的膜厚。
上述单片化例如能够通过划片等进行。在该情况下，也可以在俯视下与划片线重叠的位置配置金属膜98。也可以在测定了母压电薄膜的膜厚之后进行划片，由此除去金属膜98。由此，能够容易且高精度地测定压电薄膜4的膜厚，且能够使弹性波装置变得小型。另外，在该情况下，优选使金属膜98的形状为容易通过划片除去的形状。例如，金属膜98的俯视下的形状可以是边长为30μm的正方形。
优选在俯视下与划片线重叠的位置且在与相当于单片化后的各弹性波装置的部分相邻的位置分别设置有金属膜98。由此，在全部的弹性波装置中，能够更加可靠地测定压电薄膜4的膜厚，且能够使弹性波装置变得小型。
上述各实施方式的弹性波装置能够用作高频前端电路的双工器等。以下对该例子进行说明。
图22是通信装置以及高频前端电路的结构图。另外，在同图中还一并图示了与高频前端电路230连接的各构成要素，例如，天线元件202、RF信号处理电路(RFIC)203。高频前端电路230以及RF信号处理电路203构成通信装置240。另外，通信装置240也可以包含电源、CPU、显示器。
高频前端电路230具备开关225、双工器201A、201B、滤波器231、232、低噪声放大器电路214、224、以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b。另外，图22的高频前端电路230以及通信装置240是高频前端电路以及通信装置的一个例子，并不限定于该结构。
双工器201A具有滤波器211、212。双工器201B具有滤波器221、222。双工器201A、201B经由开关225与天线元件202连接。另外，上述弹性波装置可以是双工器201A、201B，也可以是滤波器211、212、221、222。
进而，上述弹性波装置例如也能够对将三个滤波器的天线端子公共化的三工器、将六个滤波器的天线端子公共化的六工器等具备三个以上的滤波器的多工器进行应用。
即，上述弹性波装置包括弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器。而且，该多工器并不限于具备发送滤波器以及接收滤波器的双方的结构，也可以是仅具备发送滤波器或仅具备接收滤波器的结构。
开关225按照来自控制部(未图示)的控制信号将天线元件202和对应于给定的频段的信号路径连接，例如由SPDT(Single Pole Double Throw，单刀双掷)型的开关构成。另外，与天线元件202连接的信号路径并不限于一个，也可以是多个。也就是说，高频前端电路230也可以应对载波聚合。
低噪声放大器电路214是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201A的高频信号(在此为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。低噪声放大器电路224是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201B的高频信号(在此为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。
功率放大器电路234a、234b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发送信号)放大并经由双工器201A以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。功率放大器电路244a、244b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发送信号)放大并经由双工器201B以及开关225输出到天线元件202的发送放大电路。
RF信号处理电路203通过下变频等对从天线元件202经由接收信号路径输入的高频接收信号进行信号处理，并输出进行该信号处理而生成的接收信号。此外，RF信号处理电路203通过上变频等对输入的发送信号进行信号处理，并向功率放大器电路234b、244b输出进行该信号处理而生成的高频发送信号。RF信号处理电路203例如是RFIC。另外，通信装置也可以包含BB(基带)IC。在该情况下，BBIC对由RFIC处理的接收信号进行信号处理。此外，BBIC对发送信号进行信号处理并输出到RFIC。由BBIC处理的接收信号、BBIC进行信号处理之前的发送信号例如为图像信号、声音信号。
另外，高频前端电路230也可以代替上述双工器201A、201B而具备双工器201A、201B的变形例涉及的双工器。
另一方面，通信装置240中的滤波器231、232不经由低噪声放大器电路214、224以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b而连接在RF信号处理电路203与开关225之间。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地经由开关225与天线元件202连接。
根据像以上那样构成的高频前端电路230以及通信装置240，通过具备作为本发明的弹性波装置的弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器等，从而能够有效地抑制无用波。
以上，列举实施方式及其变形例对本发明的实施方式涉及的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置进行了说明，但是关于本发明，将上述实施方式以及变形例中的任意的构成要素进行组合而实现的其它实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置有本发明涉及的高频前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
本发明能够作为滤波器、能够应用于多频段系统的多工器、前端电路以及通信装置而广泛利用于便携式电话机等通信设备。
附图标记说明
1：弹性波装置；
2：支承基板；
3：声反射膜；
3a：第一低声阻抗层；
3b：第一高声阻抗层；
3c：第二低声阻抗层；
3d：第二高声阻抗层；
3e：第三低声阻抗层；
3f：第三高声阻抗层；
3g：第四低声阻抗层；
4：压电薄膜；
4A：压电基板；
5：IDT电极；
6：布线；
13：声反射膜；
13b、13d、13f：第一高声阻抗层、第二高声阻抗层、第三高声阻抗层；
23：声反射膜；
23b：第一高声阻抗层；
30：弹性波装置；
33：声反射膜；
37：支承构件；
43d：第二高声阻抗层；
53、63：声反射膜；
63b、63d：第一高声阻抗层、第二高声阻抗层；
73：声反射膜；
73a：第一低声阻抗层；
83：声反射膜；
98：金属膜；
201A、201B：双工器；
202：天线元件；
203：RF信号处理电路；
211、212：滤波器；
214：低噪声放大器电路；
221、222：滤波器；
224：低噪声放大器电路；
225：开关；
230：高频前端电路；
231、232：滤波器；
234a、234b：功率放大器电路；
240：通信装置；
244a、244b：功率放大器电路。

Claims (12)

1.一种弹性波装置，具备：
支承基板；
声反射膜，设置在所述支承基板上；
压电体，设置在所述声反射膜上；以及
IDT电极，设置在所述压电体上，
所述声反射膜是由包含声阻抗相对低的低声阻抗层和声阻抗相对高的高声阻抗层的多个声阻抗层构成的层叠体，
所述声反射膜具有：第一声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层；以及第二声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层，且算术平均粗糙度Ra与所述第一声阻抗层不同，
所述第一声阻抗层位于比所述第二声阻抗层靠所述压电体侧，
所述第一声阻抗层的算术平均粗糙度Ra比所述第二声阻抗层的算术平均粗糙度Ra大，
所述声反射膜分别具有多个所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层，所述低声阻抗层和所述高声阻抗层交替地层叠，
所述第一声阻抗层以及所述第二声阻抗层分别是所述低声阻抗层，
在所述多个低声阻抗层中，越是位于靠所述压电体侧的层，算术平均粗糙度Ra越大。
2.一种弹性波装置，具备：
支承基板；
声反射膜，设置在所述支承基板上；
压电体，设置在所述声反射膜上；以及
IDT电极，设置在所述压电体上，
所述声反射膜是由包含声阻抗相对低的低声阻抗层和声阻抗相对高的高声阻抗层的多个声阻抗层构成的层叠体，
所述声反射膜具有：第一声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层；以及第二声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层，且算术平均粗糙度Ra与所述第一声阻抗层不同，
所述第一声阻抗层位于比所述第二声阻抗层靠所述压电体侧，
所述第一声阻抗层的算术平均粗糙度Ra比所述第二声阻抗层的算术平均粗糙度Ra大，
所述声反射膜分别具有多个所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层，所述低声阻抗层和所述高声阻抗层交替地层叠，
所述第一声阻抗层以及所述第二声阻抗层分别是所述高声阻抗层，
在所述多个高声阻抗层中，越是位于靠所述压电体侧的层，算术平均粗糙度Ra越大。
3.一种弹性波装置，具备：
支承基板；
声反射膜，设置在所述支承基板上；
压电体，设置在所述声反射膜上；以及
IDT电极，设置在所述压电体上，
所述声反射膜是由包含声阻抗相对低的低声阻抗层和声阻抗相对高的高声阻抗层的多个声阻抗层构成的层叠体，
所述声反射膜具有：第一声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层；以及第二声阻抗层，是所述多个声阻抗层中的一个声阻抗层，且算术平均粗糙度Ra与所述第一声阻抗层不同，
所述第一声阻抗层位于比所述第二声阻抗层靠所述压电体侧，
所述第二声阻抗层的算术平均粗糙度Ra比所述第一声阻抗层的算术平均粗糙度Ra大，
所述声反射膜分别具有多个所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层，所述低声阻抗层和所述高声阻抗层交替地层叠，
所述第一声阻抗层以及所述第二声阻抗层分别是所述高声阻抗层，
在所述多个高声阻抗层中，越是位于靠所述支承基板侧的层，算术平均粗糙度Ra越大。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述声反射膜中，所述低声阻抗层以及所述高声阻抗层交替地层叠有5层以上。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的弹性波装置，其中，
在所述压电体的所述声反射膜侧的面上设置有金属膜，
所述金属膜被由电介质构成的构件覆盖。
6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，
由所述电介质构成的构件是所述声反射膜的位于最靠所述压电体侧的所述声阻抗层。
7.根据权利要求5或6所述的弹性波装置，其中，
在俯视下，在不与所述IDT电极重叠的位置配置有所述金属膜。
8.根据权利要求5～7中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述金属膜包含Ti以及Cr中的至少一者。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的弹性波装置，其中，
利用了板波。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述压电体的膜厚为1μm以下。
11.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～10中的任一项所述的弹性波装置；以及
功率放大器。
12.一种通信装置，具备：
权利要求11所述的高频前端电路；以及
RF信号处理电路。
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