DE112005001677T5

DE112005001677T5 - Oberflächenwellenbauelement

Info

Publication number: DE112005001677T5
Application number: DE112005001677T
Authority: DE
Inventors: Michio Nagaokakyo Kadota; Tetsuya Hagaokakyo Kimura
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-07-23
Also published as: JP4483865B2; JPWO2006011417A1; US7425788B2; DE112005001677B4; WO2006011417A1; US20070120439A1

Abstract

Ein Oberflächenwellenbauelement, das folgende Merkmale aufweist:
ein LiTaO₃-Substrat, bei dem eine Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche desselben gebildet sind; und
eine IDT-Elektrode, die durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet ist; und
eine SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiTaO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken;
wobei
die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abgeflacht ist;
der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die in der unten gezeigten Tabelle 11 gegeben sind, wobei λ als die Wellenlänge einer Oberflächenwelle verwendet wird;
die Filmdicke der IDT-Elektrode innerhalb des in Tabelle 11 angegebenen Bereichs liegt, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats; und
die Dicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs liegt, der in Tabelle 11 angegeben ist, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich der Filmdicke der IDT-Elektrode. Tabelle 11

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Oberflächenwellenbauelemente, die beispielsweise für Resonatoren und Bandpassfilter verwendet werden, insbesondere bezieht sich dieselbe auf ein Oberflächenwellenbauelement, das eine Struktur aufweist, bei der eine Isolatorschicht so gebildet ist, um eine ITD-Elektrode zu bedecken, und auf das Herstellungsverfahren desselben.
Technischer Hintergrund
Duplexer (DPX) und HF-Filter, die bei Mobilkommunikationssystemen verwendet werden, müssen Breitbandcharakteristika und gute Temperaturcharakteristika aufweisen. Bei einem Oberflächenwellenbauelement, das herkömmlicherweise für DPXs oder HF-Filter verwendet wird, wird ein piezoelektrisches Substrat verwendet, das aus LiTaO₃ mit 36°- bis 50°-Drehung und Y-Platte-X-Ausbreitung hergestellt ist. Der Frequenztemperaturkoeffizient des piezoelektrischen Substrats liegt innerhalb des Bereichs von –45 bis –35 ppm/°C. Um Temperaturcharakteristika zu verbessern, ist ein Verfahren zum Bilden eines SiO₂-Films bekannt, der einen positiven Frequenztemperaturkoeffizienten aufweist, um eine IDT-Elektrode an dem piezoelektrischen Substrat zu bedecken.
Bei einer Struktur jedoch, bei der ein SiO₂-Film so gebildet ist, um eine IDT-Elektrode zu bedecken, trat eine Stufe zwischen einen Abschnitt, in dem die Fingerelektrode der IDT-Elektrode existiert, und einem Abschnitt auf, in dem dieselbe nicht existiert. Mit anderen Worten muss eine Differenz bei der Höhe der Oberfläche des SiO₂-Films zwischen einem Abschnitt, der die IDT-Elektrode aufweist, und einem Abschnitt, der keine IDT-Elektrode aufweist, vorhanden sein. Folglich gab es ein Problem dahingehend, dass sich ein Einfügungsverlust aufgrund einer Unebenheit der Oberfläche des oben erwähnten SiO₂-Films verschlechtert.
Wenn sich die Filmdicke der IDT-Elektrode erhöht, erhöht sich auch die oben erwähnte Unebenheit. Folglich darf die Filmdicke der IDT-Elektrode nicht groß sein.
Als ein Verfahren zum Lösen derartiger Probleme ist in dem unten erwähnten Patentdokument 1 ein Verfahren offenbart, bei dem ein SiO₂-Film gebildet wird, um die IDT-Elektrode und eine erste Isolatorschicht zu bedecken, nachdem die erste Isolatorschicht, die eine Filmdicke gleich dieser der Elektrode aufweist, zwischen Elektrodenfingern der IDT-Elektrode gebildet ist. Da hier das Substrat des SiO₂-Films flach wird, wird die Oberfläche des SiO₂-Films abgeflacht. Bei einem Oberflächenwellenbauelement, das in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, ist die oben erwähnte IDT-Elektrode mit einem Laminierungsfilm konfiguriert, der aus einem Metall, dessen Dichte größer als diese von Al ist, oder einer Legierung gebildet ist, die primär aus dem Metall und einem anderen Metall besteht, und die Dichte der Elektrode ist hergestellt, um 1,5 Mal oder mehr von dieser der ersten Isolatorschicht zu betragen.
In dem folgenden Patentdokument 2 jedoch ist ein Oberflächenwellenbauelement offenbart, bei dem eine IDT-Elektrode durch ein Bilden einer Rille in einer Seite eines LiTaO₃-Substrats oder eines LiNbO₃-Substrats und ein Füllen von Al in die Rille gebildet ist.
Patentdokument 1: die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-112748
Patentdokument 2: die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 09-83030
Offenbarung der Erfindung
Bei dem in dem Patentdokument 1 beschriebenen Oberflächenwellenbauelement waren jedoch, da eine Elektrode verwendet wird, die schwerer als Al ist, die Schwankungen akustischer Geschwindigkeiten und Frequenzen aufgrund der Schwankungen bei der Elektrodendicke groß, während gezeigt wurde, dass, wenn eine aus Al gebildete Elektrode praktisch gebildet ist, der Reflexionskoeffizient der Elektrode beträchtlich gering ist, wodurch ausreichende Charakteristika als ein Oberflächenwellenresonator oder ein Oberflächenwellenfilter nicht erhalten werden können.
Bei dem in dem Patentdokument 2 beschriebenen Oberflächenwellenbauelement ist die Elektrode durch ein Füllen von Al in die Rille gebildet, die in dem LiTaO₃-Substrat oder dem LiNbO₃-Substrat gebildet ist. Wenn eine Materialschicht an dem Substrat laminiert ist, um die Elektrode zu bedecken, kann deshalb die Oberfläche der Materialschicht abgeflacht sein. Wenn jedoch ein Oberflächenwellenfilter mit einem Oberflächenwellenresonator konfiguriert ist, können noch keine ausreichenden Charakteristika erhalten werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Oberflächenwellenbauelement zu schaffen, das die oben erwähnten Probleme bekannter Technologien anspricht und bei dem eine Isolatorschicht, die aus SiO₂ etc. gebildet ist, so gebildet ist, um eine IDT-Elektrode zu bedecken, und dass die Oberfläche des SiO₂-Films abgeflacht ist, wodurch der Einfügungsverlust ausreichend klein gemacht ist und ferner, sogar wenn die Elektrode mit Al etc. gebildet ist, der Reflexionskoeffizient ausreichend groß ist, wobei so ermöglicht ist, gute Resonanzcharakteristika und Filtercharakteristika zu erhalten.
Gemäß einem breiten Aspekt der ersten Erfindung ist ein Oberflächenwellenbauelement vorgesehen, das folgende Merkmale umfasst: ein LiTaO₃-Substrat mit einer Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche desselben; eine IDT-Elektrode, die durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet ist; und eine SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiTaO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken, wobei die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abgeflacht ist; wobei unter Verwendung von λ und als der Wellenlänge einer Oberflächenwelle der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats sich innerhalb irgendeines der in Tabelle 1 angegebenen Bereiche befindet, die unten gezeigt ist; wobei sich die Filmdicke des IDT innerhalb des Bereichs befindet, der bei einer Position gezeigt ist, bei der der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats irgendeinem von diesen entspricht, die in Tabelle 1 gegeben sind; und wobei sich die Filmdicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs befindet, der bei einer Position angegeben ist, bei der die Filmdicke der IDT-Elektrode dieser von Al entspricht, die in Tabelle 1 gegeben ist.
Zusätzlich bezeichnet bei nachfolgenden Schreibweisen H die Filmdicke. Zudem bezeichnet eine normierte Filmdicke den Wert der Filmdicke H geteilt durch die Wellenlänge λ einer Oberflächenwelle.
Tabelle 1

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Gemäß einem spezifischen Aspekt der ersten Erfindung liegt der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb irgendeines der Bereiche, die in der unten gezeigten Tabelle 2 gegeben sind; die Filmdicke der IDT-Elektrode liegt innerhalb des Bereichs, der bei einer Position angegeben ist, bei der der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats irgendeinem von diesen entspricht, die in Tabelle 2 gegeben sind; und die Filmdicke der SiO₂-Schicht liegt innerhalb des Bereichs, der bei einer Position angegeben ist, bei der die Filmdicke der IDT-Elektrode dieser von Al entspricht, die in Tabelle 2 gegeben ist.
Tabelle 2

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Gemäß einem breiten Aspekt einer zweiten Erfindung ist ein Oberflächenwellenbauelement vorgesehen, das folgende Merkmale aufweist: ein LiTaO₃-Substrat mit einer Mehrzahl von Rillen in der Oberfläche desselben; eine IDT-Elektrode, die durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet ist; und eine SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiTaO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken, wobei die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abgeflacht ist; wobei unter Verwendung von λ als der Wellenlänge einer Oberflächenwelle der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb irgendeines der Bereiche liegt, die in Tabelle 3 gegeben sind, die unten gezeigt ist; wobei die Filmdicke des IDT innerhalb des Bereichs liegt, der bei einer Position angegeben ist, bei der der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats irgendeinem von diesen entspricht, die in Tabelle 3 gegeben sind; und wobei die Filmdicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs liegt, der bei einer Position angegeben ist, bei der die Filmdicke der IDT-Elektrode dieser von Al entspricht, die in Tabelle 3 gegeben ist.
Tabelle 3

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Gemäß einem spezifischen Aspekt der zweiten Erfindung liegt der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 2 gegebenen Bereiche, die unten gezeigt ist; die Filmdicke der IDT-Elektrode liegt innerhalb des Bereichs, der bei einer Position angegeben ist, bei der der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats irgendeinem von diesen entspricht, die in Tabelle 4 gegeben sind; und die Filmdicke der SiO₂-Schicht liegt innerhalb des Bereichs, der bei einer Position angegeben ist, bei der die Filmdicke der IDT-Elektrode dieser von Al entspricht, die in Tabelle 4 gegeben ist.
Tabelle 4

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Bei einem anderen spezifischen Aspekt des Oberflächenwellenbauelements gemäß der ersten Erfindung genügt der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats gewöhnlich den Euler-Winkeln, die in den oben erwähnten Tabellen 1 und 3 gegeben sind. Bevorzugter genügt zudem der Euler-Winkel gewöhnlich den Euler-Winkeln, die in den oben erwähnten Tabellen 1 und 4 gegeben sind.
Bei einem anderen spezifischen Aspekt des Oberflächenwellenbauelements gemäß der ersten Erfindung genügt der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats zudem gewöhnlich den Euler-Winkeln, die in den oben erwähnten Tabellen 2 und 3 gegeben sind, bevorzugter genügt der Euler-Winkel gewöhnlich den Euler-Winkeln, die in den oben erwähnten Tabellen 2 und 4 gegeben sind.
Bei einem weiteren spezifischen Aspekt des Oberflächenwellenbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung sind die oberen Oberflächen der IDT-Elektrode hergestellt, um mit dem LiTaO₃-Substrat bündig zu sein.
Bei einem weiteren anderen spezifischen Aspekt des Oberflächenwellenbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung ist jede der Rillen durch ein Paar von Innenseitenoberflächen umgeben, die eine Verbindung zwischen der inneren unteren Oberfläche derselben und der oberen Oberfläche des LiTaO₃-Substrats herstellen, und die Innenwinkel der Rillen, die zwischen den inneren Oberflächen und der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrats gebildet sind, liegen innerhalb des Bereichs von 45° bis 90°.
Gemäß einem anderen breiten Aspekt einer dritten Erfindung ist ein Oberflächenwellenbauelement vorgesehen, das folgende Merkmale aufweist: ein LiNbO₃-Substrat mit einer Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche desselben; eine IDT-Elektrode, die durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet ist; und eine SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiNbO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken, wobei die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abgeflacht ist; wobei unter Verwendung von λ als der Wellenlänge einer Oberflächenwelle die normierte Filmdicke der IDT-Elektrode 0,04-0,16 beträgt, die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,2-0,4 beträgt; und wobei der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die in der unten gezeigten Tabelle 5 gegeben sind.
Tabelle 5
Gemäß einem spezifischen Aspekt der dritten Erfindung liegt der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche, die in der unten gezeigten Tabelle 6 gegeben sind.
Tabelle 6
Gemäß einem anderen spezifischen Aspekt der dritten Erfindung beträgt die normierte Filmdicke der IDT-Elektrode 0,06 bis 0,12.
Gemäß einem weiteren anderen spezifischen Aspekt der dritten Erfindung beträgt die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,25 bis 0,3.
Bei einem weiteren anderen spezifischen Aspekt der dritten Erfindung ist die obere Oberfläche der IDT-Elektrode hergestellt, um mit dem LiNbO₃-Substrat bündig zu sein.
Bei einem weiteren anderen spezifischen Aspekt der dritten Erfindung ist jede der Rillen durch ein Paar von Innenseitenoberflächen umgeben, die eine Verbindung zwischen der inneren unteren Oberfläche derselben und der oberen Oberfläche des LiNbO₃-Substrats herstellen, und die Innenwinkel der Rillen, die zwischen den inneren Oberflächen und der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrats gebildet sind, liegen innerhalb des Bereichs von 45° bis 90°.
Die Innenwinkel der Rillen liegen vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 50° bis 80°.
Bei einem weiteren anderen spezifischen Aspekt des Oberflächenwellenbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die IDT-Elektrode eine Elektrodenschicht, die aus Al gebildet ist, und ferner eine Engkontaktschicht, die an der aus Al gebildeten Elektrodenschicht laminiert ist und aus einem Metall oder einer Legierung gebildet ist, deren Dichte höher als diese von Al ist.
Bei einem weiteren anderen spezifischen Aspekt des Oberflächenwellenbauelements gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die IDT-Elektrode ferner eine Engkontaktschicht, die an einer aus Al gebildeten Elektrodenschicht laminiert ist und aus einem Metall gebildet ist, dessen Dichte höher als die von Al ist.
Bei dem Oberflächenwellenbauelement gemäß der ersten Erfindung ist eine Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche eines LiTaO₃-Substrats gebildet und ist eine IDT-Elektrode durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet. Da folglich die IDT-Elektrode durch das Füllen von Al in die Rillen gebildet ist, ist die obere Oberfläche einer SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiTaO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken, abgeflacht. Dadurch tritt kaum eine Verschlechterung eines Einfügungsverlusts auf. Wie es aus den unten beschriebenen spezifischen Beispielen deutlich ist, wird zusätzlich der Reflexionskoeffizient der IDT-Elektrode zu einem ausreichenden Betrag, da die Elektrode durch das Füllen von Al in die Rillen gebildet ist. Deshalb können gute Resonanzcharakteristika und Filtercharakteristika erhalten werden.
Während zudem der Frequenztemperaturkoeffizient des LiTaO₃-Substrats negativ ist, ist der Frequenztemperaturkoeffizient der SiO₂-Schicht ein positiver Wert. Folglich kann ein Oberflächenwellenbauelement bereitgestellt werden, dessen Frequenztemperaturkoeffizient insgesamt beinahe Null ist, wodurch dasselbe gute Frequenztemperaturcharakteristika aufweist.
Da ferner der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in der oben erwähnten Tabelle 1 gegebenen Bereiche liegt, die Dicken der Al- und SiO₂-Schicht, die die IDT-Elektrode bilden, innerhalb der spezifischen Bereiche liegen, die in den Bereichen des Euler-Winkels gegeben sind, die in Tabelle 1 angegeben sind, können Resonanzcharakteristika und Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Wenn insbesondere der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb der in Tabelle 2 gegebenen Bereiche liegt, und wenn eine Al-Dicke der IDT-Elektrode und eine Dicke der SiO₂-Schicht hergestellt sind, um innerhalb der spezifischen Bereiche zu liegen, die den jeweiligen Bereichen des Euler-Winkels entsprechen, wie es in Tabelle 2 gegeben ist, können die Resonanzcharakteristika die Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Da bei der zweiten Erfindung eine Mehrzahl von Rillen ebenfalls in der oberen Oberfläche des LiTaO₃-Substrats gebildet ist und die IDT-Elektrode in die Rillen gefüllt ist, ist es möglich, die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abzuflachen. Deshalb tritt kaum eine Verschlechterung des Einfügungsverlusts auf.
Wie es aus dem oben beschriebenen Beispiel deutlich ist, wird zusätzlich der Reflexionskoeffizient der IDT-Elektrode zu einem ausreichenden Betrag, da die Elektrode durch das Füllen von Al in die Rillen gebildet ist. Da zusätzlich der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die in Tabelle 3 gegeben sind, und die Al-Dicke, die die IDT-Elektrode bildet, und die Dicke der SiO₂-Schicht hergestellt sind, um innerhalb der spezifischen Bereiche zu liegen, die in Tabelle 3 gegeben sind, können die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika weiter verbessert werden. Wenn insbesondere die Euler-Winkel innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 4 gegeben Bereiche liegen und Dicken von Al und der SiO₂-Schicht hergestellt sind, um innerhalb der spezifischen, in Tabelle 4 gegebenen Bereiche zu liegen, können die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Bei der ersten Erfindung können zudem, wenn der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats nicht nur innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 1 gegebenen Bereiche liegt, sondern auch irgendeinen der Bereiche des Euler-Winkels einhält, der in Tabelle 3 gegeben ist, die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika weiter als oben verbessert werden.
Wenn der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats nicht nur irgendeinen der Bereiche des Euler-Winkels, der in Tabelle 1 gegeben ist, sondern auch irgendeinen der Bereiche des Euler-Winkels, die in Tabelle 4 gegeben sind, einhält, können die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika bevorzugter weiter als oben verbessert werden.
Wenn zudem bei der ersten Erfindung der Bereich des Euler-Winkels lediglich irgendeinen der Bereiche des Euler-Winkels, die in Tabelle 2 gegeben sind, einhält und ferner gewöhnlich irgendeinen der Bereiche des Euler-Winkels, die in Tabelle 3 gegeben sind, einhält, können die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika weiter verbessert werden. Wenn derselbe insbesondere gewöhnlich irgendeinen der Bereiche des Euler-Winkels, die in Tabelle 2 gegeben sind, und irgendeinen von diesen, die in Tabelle 4 gegeben sind, einhält, können die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Wenn die IDT-Elektrode zusätzlich zu der Elektrodenschicht, die aus Al gebildet ist, eine Engkontaktschicht aufweist, die aus einem Metall oder einer Legierung gebildet ist, deren Dichte höher als diese von Al ist, ist eine Bindungsfestigkeit zwischen der IDT-Elektrode und einem LiTaO₃-Substrat oder einem LiNbO₃-Substrat verbessert und kann auch der Widerstandswert einer elektrischen Leistung gegen eine Belastungsmigration etc. verbessert werden. Folglich ist es möglich, den Widerstandswert einer elektrischen Leistung eines Oberflächenwellenbauelements zu verbessern.
Zusätzlich sind als das Metall, dessen Dichte höher als diese von Al ist, Ti, Cu, W, Cr, Ni, etc. enthalten, und sind als die Legierung, deren Dichte höher als diese von Al ist, eine Legierung von Al und einem Metall, dessen Dichte höher als diese von Al ist, wie beispielsweise AlCu, eine Legierung von Al und eine Legierung wie NiCr, die primär aus einer Mehrzahl von Metallen bestehen, deren Dichte höher als diese von Al ist, etc. enthalten.
Da insbesondere der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 1 gegebenen Bereiche liegt, weist das Substrat nicht nur gute Temperaturcharakteristika auf, sondern weist auch eine geringe Dämpfungskonstante α von 0,05 (dB/λ) oder weniger auf. Folglich können weitere gute Resonanzcharakteristika oder Filtercharakteristika erhalten werden. Wenn der Euler-Winkel innerhalb von irgendeinem der Bereiche in Tabelle 2 liegt, wird bevorzugter die Dämpfungskonstante α zu 0,025 (dB/λ) oder weniger, wodurch dasselbe bevorzugter ist.
Wenn zudem das oben erwähnte LiTaO₃-Substrat ein LiTaO₃-Substrat ist, dessen Euler-Winkel innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die in Tabelle 3 gegeben sind, wird die Dämpfungskonstante α zu 0,05 (dB/λ) oder weniger und wird bevorzugter, wenn der Euler-Winkel innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 4 gegeben Bereiche liegt, die Dämpfungskonstante α zu 0,025 (dB/λ) oder weniger. Da folglich nicht nur gute Temperaturcharakteristika und ein ausreichender Reflexionskoeffizient erhalten werden können, sondern auch die Dämpfungskonstante ausreichend klein wird, können bessere Resonanzcharakteristika oder Filtercharakteristika erhalten werden.
Wenn die Dicke von Al oder einer Aluminiumlegierung, die die IDT-Elektrode bildet, hergestellt ist, um eine Dicke zu sein, die dem Euler-Winkel entspricht, der in Tabellen 1 bis 4 gegeben ist, die oben erwähnt sind, können dadurch Resonanzcharakteristika oder Filtercharakteristika erhalten werden, die viel bessere Temperaturcharakteristika aufweisen.
Bei einem Oberflächenwellenbauelement gemäß einer dritten Erfindung wird ein LiNbO₃-Substrat verwendet und ist eine Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche des LiNbO₃-Substrats gebildet. Und eine IDT-Elektrode ist durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet. Zudem ist eine SiO₂-Schicht so gebildet, um das LiNbO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken, und so, dass die obere Oberfläche derselben abgeflacht ist. Folglich tritt kaum eine Verschlechterung des Einfügungsverlusts auf.
Da zusätzlich die Elektrode durch das Füllen von Al gebildet ist, wird der Reflexionskoeffizient der IDT-Elektrode zu einem ausreichenden Betrag. Deshalb können gute Resonanzcharakteristika oder Filtercharakteristika erhalten werden.
Während zudem der Frequenztemperaturkoeffizient des LiNbO₃-Substrats ein negativer Wert ist, ist der Frequenztemperaturkoeffizient der SiO₂-Schicht ein positiver Wert. Folglich kann ein Oberflächenwellenbauelement mit guten Frequenztemperaturcharakteristika bereitgestellt werden.
Da ferner der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 5 gegebenen Bereiche liegt, die oben erwähnt ist, können die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Wenn insbesondere der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats innerhalb des in Tabelle 6 gegebenen Bereichs liegt, und, wie es in Tabelle 6 gegeben ist, die Dicken von Al der IDT-Elektrode und der SiO₂-Schicht hergestellt sind, um innerhalb der spezifischen Bereiche entsprechend den Bereichen des Euler-Winkels zu liegen, können die Resonanzcharakteristika und die Filtercharakteristika weiter verbessert werden.
Bei der dritten Erfindung können zudem, wenn die normierte Filmdicke der IDT-Elektrode hergestellt ist, um innerhalb des Bereichs von 0,06 bis 0,12 liegen, die Frequenztemperaturcharakteristika weiter verbessert werden.
Wenn bei der dritten Erfindung die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht hergestellt ist, um innerhalb des Bereichs von 0,25 bis 0,3 zu liegen, können auf ähnliche Weise die Frequenztemperaturcharakteristika weiter verbessert werden.
Wenn bei der vorliegenden Erfindung die obere Oberfläche der Elektrode hergestellt ist, um mit der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrats bündig zu sein, selbst falls die Oberfläche einer Isolatorschicht mittels eines gewöhnlichen Filmbildungsverfahrens gebildet ist, kann dieselbe sicherlich abgeflacht werden. Bei der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich die obere Oberfläche der Elektrode nicht zwangsläufig hergestellt, um mit der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrats bündig zu sein. Vielmehr kann die obere Oberfläche der Elektrode etwas von der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrats nach oben vorstehen oder kann von der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Substrats etwas zurückgenommen sein.
Wenn bei der vorliegenden Erfindung die Innenwinkel der Rillen innerhalb des Bereichs von 45° bis 90°, bevorzugter von 50° bis 80° liegen, können die Schwankungen der Charakteristika eines Oberflächenwellenbauelements reduziert werden, da die Veränderung bei dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten aufgrund der Schwankungen der Innenwinkel der Rillen gering ist. Mit anderen Worten kann, sogar falls die Innenwinkel der Rillen während eines Herstellens etwas schwanken, ein Oberflächenwellenbauelement mit stabilen Charakteristika bereitgestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A bis 1F sind vordere Querschnittsansichten, die ein Herstellungsverfahren eines Oberflächenwellenbauelements eines ersten Beispiels der vorliegenden Erfindung erläutern.
2 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur eines Oberflächenwellenresonators als dem Oberflächenwellenbauelement zeigt, das bei dem in 1A bis 1F gezeigten Beispiel erhalten wird.
3 ist eine Ansicht, die die Veränderungen des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten bei Oberflächenwellenresonatoren des Beispiels und eines Vergleichsbeispiels 1 zeigt, wenn die Filmdicke der Elektrode verändert wird.
4 ist eine Ansicht, die die Veränderungen der Reflexionskoeffizienten bei Oberflächenwellenresonatoren des Beispiels und Vergleichsbeispielen 1 und 2 zeigt, wenn die Filmdicke der Elektrode verändert wird.
5A bis 5D sind schematische vordere Querschnittsansichten, die ein zweites Beispiel eines Herstellungsverfahrens eines Oberflächenwellenbauelements der vorliegenden Erfindung erläutern.
6 ist eine Ansicht, die die Veränderung des Reflexionskoeffizienten zeigt, wenn die normierte Dicke der Elektrode aus Al und der SiO₂-Schicht unter Verwendung eines LiTaO₃-Substrats von (0°, 126°, 0°) bei Oberflächenwellenresonatoren bei dem Beispiel und dem Vergleichsbeispiel 1.
7 ist eine Ansicht, die die Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten zeigt, wenn die normierte Dicke der Elektrode aus Al und der SiO₂-Schicht unter Verwendung des LiTaO₃-Substrats von (0°, 126°, 0°) bei Oberflächenwellenresonatoren des Beispiels und des Vergleichsbeispiels 1.
8 ist eine Ansicht, die die Veränderung des Frequenztemperaturkoeffizienten TCF zeigt, wenn der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats verschieden verändert wird, die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, 0,06 beträgt und die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht verschieden verändert wird, bei den Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
9 ist eine Ansicht, die die Veränderung des Frequenztemperaturkoeffizienten TCF zeigt, wenn der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats verändert wird, die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, 0,08 beträgt und die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht verschieden verändert wird, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
10 ist eine Ansicht, die Veränderung des Frequenztemperaturkoeffizienten TCF zeigt, wenn der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats verschieden verändert wird, die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, 0,1 beträgt und die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht verändert wird, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
11 ist eine Ansicht, die die Veränderung der Dämpfungskonstante auf der Resonanzfrequenzseite zeigt, wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,15 beträgt und der Euler-Winkel θ des LiTaO₃-Substrats und die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, verändert werden, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
12 ist eine Ansicht, die die Veränderung der Dämpfungskonstante auf der Resonanzfrequenzseite zeigt, wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,25 beträgt und der Euler-Winkel θ des LiTaO₃-Substrats und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert werden, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
13 ist eine Veränderung, die die Dämpfungskonstante auf der Resonanzfrequenzseite zeigt, wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,35 beträgt und der Euler-Winkel θ des LiTaO₃-Substrats und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert werden, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
14 ist eine Ansicht, die die Veränderung der Dämpfungskonstante auf der Antiresonanzfrequenzseite zeigt, wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,15 beträgt und der Euler-Winkel θ des LiTaO₃-Substrats und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert werden, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
15 ist eine Ansicht, die die Veränderung der Dämpfungskonstante auf der Antiresonanzfrequenzseite zeigt, wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,25 beträgt und der Euler-Winkel θ des LiTaO₃-Substrats und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert werden, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
16 ist eine Ansicht, die die Veränderung der Dämpfungskonstante auf der Antiresonanzfrequenzseite zeigt, wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,35 beträgt und der Euler-Winkel θ des LiTaO₃-Substrats und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert werden, bei Oberflächenwellenbauelementen des Beispiels.
17A und 17B sind teilweise gekerbte Querschnittsansichten, die die Struktur der IDT-Elektrode zeigen, die mit. einer Mehrschichtstruktur gebildet ist, die aus einer Elektrodenschicht, die primär aus Al besteht, und einer Elektrode gebildet ist, deren Widerstandswert elektrischer Leistung höher als dieser von Al ist.
18 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur eines Oberflächenwellenresonators vom Zwei-Tor-Typ als ein anderes Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur eines Leiter-Typ-Filters als ein weiteres anderes Beispiel eines Oberflächenwellenbauelements zeigt, das auf die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
20 ist eine schematische Draufsicht, die die Elektrodenstruktur eines Oberflächenwellenfilters vom Gittertyp als ein weiteres anderes Beispiel eines Oberflächenwellenbauelements zeigt, das auf die vorliegende Erfindung anwendbar ist.
21 ist eine schematische vordere Querschnittsansicht zum Erläutern des Innenwinkels einer Rille bei einer Oberflächenwelle der vorliegenden Erfindung.
22 ist eine Ansicht, die die Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten zeigt, der durch den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten normiert ist, wenn der Innenwinkel X der Rillen 90° beträgt, wenn der Innenwinkel der Rillen der Oberflächenwelle und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode, die die IDT-Elektrode bildet, verändert werden.
23 ist eine Ansicht, die die Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten zeigt, der durch den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten normiert ist, wenn der Innenwinkel X der Rillen 90° beträgt, wenn die Dicke der SiO₂-Schicht 0,20 λ beträgt und der Innenwinkel der Rillen der Oberflächenwelle und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode, die die IDT-Elektrode bildet, verändert werden.
24 ist eine Ansicht, die die Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten zeigt, der durch den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten normiert ist, wenn der Innenwinkel X der Rillen 90° beträgt, wenn θ = 120° und der Innenwinkel der Rillen der Oberflächenwelle und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elekt rode, die die IDT-Elektrode bildet, verändert werden.
25 ist eine Ansicht, die die Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten zeigt, der durch den elektromechanischen Kopplungskoeffizienten normiert ist, wenn der Innenwinkel X der Rillen 90° beträgt, wenn die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, 0,08 beträgt und der Innenwinkel der Rillen der Oberflächenwelle und die normierte Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode, die die IDT-Elektrode bildet, verändert werden.
26 ist eine Ansicht, die die Veränderung des TCF des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels zeigt, wenn der Euler-Winkel eines LiNbO₃-Substrats (0°, 170°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke von SiO₂ mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert wird: 0,02, 0,06, 0,1 und 0,16.
27 ist eine Ansicht, die die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 105°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke von SiO₂ mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
28 ist eine Ansicht, die die Veränderung des Reflexionskoeffizienten des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 105°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der SiO₂-Schicht verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung des Reflexionskoeffizienten eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
29 ist eine Ansicht, die die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 131°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke von SiO₂ mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
30 ist eine Ansicht, die die Veränderung des Reflexionskoeffizienten des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 131°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der SiO₂-Schicht verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung des Reflexionskoeffizienten eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
31 ist eine Ansicht, die die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 154°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke von SiO₂ mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
32 ist eine Ansicht, die die Veränderung des Reflexionskoeffizienten des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 154°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der SiO₂-Schicht verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung des Reflexionskoeffizienten eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
33 ist eine Ansicht, die die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 170°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke von SiO₂ mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung der elektromechanischen Kopplungskonstante K² eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
34 ist eine Ansicht, die die Veränderung des Reflexionskoeffizienten des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 170°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke der Elektrode, die aus Al gebildet ist, mit Bezug auf die Werte der normierten Filmdicke der SiO₂-Schicht verändert wird: 0,2, 0,3 und 0,4; und die Veränderung des Refle xionskoeffizienten eines bekannten Oberflächenwellenbauelements unter gleichen Bedingungen zeigt.
35 ist eine Ansicht, die die Veränderungen der elektromechanischen Kopplungskonstante K² des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels zeigt, wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,3 beträgt und der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats verändert wird; und wenn die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,3 beträgt und die normierte Filmdicke einer Au-Elektrode verändert wird.
36 ist eine Ansicht, die die Veränderungen des Reflexionskoeffizienten des Oberflächenwellenbauelements des Beispiels zeigt, wenn der IDT mit Au gebildet ist, die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht 0,3 beträgt und der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats verändert wird; und wenn die normierte Filmdicke der Au-Elektrode verändert wird.
Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Hierin wird im Folgenden durch ein Beschreiben spezifischer Beispiele und experimenteller Beispiele mit Bezug auf Zeichnungen die vorliegende Erfindung verdeutlicht.
Unter jetziger Bezugnahme auf 1A bis 1F und 2 wird das Herstellungsverfahren eines Oberflächenwellenbauelements gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie es in 1A und 1B gezeigt ist, wird zuerst ein LiTaO₃-Substrat vorbereitet.
Genauer gesagt wird bei dem vorliegenden Beispiel ein LiTaO₃-Substrat mit 36°-Drehung und Y-Platte-X-Ausbreitung, dessen Euler-Winkel (0°, 126°, 0°) beträgt, als ein LiTaO₃-Substrat 1 verwendet. Wie es unten beschrieben ist, kann der Euler-Winkel jedoch unterschiedlich sein. Zusätzlich gibt es die folgenden Beziehungen: θ des Euler-Winkels (φ, θ, ψ) = Drehschnittwinkel + 90°, und (φ, θ, ψ) = (60 ° + φ, –θ, ψ) = (60° – φ, –θ, 180° – ψ) = (φ, 180° + θ, 180° – ψ) (φ, θ, 180° + ψ).
Als Nächstes wird eine Photoresistschicht 2 an der gesamten geeigneten oberen Oberfläche 1a des LiTaO₃-Substrats 1 gebildet. Als die Photoresistschicht 2 wird vorzugsweise ein geeignetes Photoresistmaterial verwendet, das einem reaktiven Ionenätzen (RIE = Reactive Ion Etching) widerstehen kann, das auf einer späteren Stufe durchgeführt werden soll. Bei dem Beispiel wurde Posiresist: Produktnummer AZ-1500, hergestellt von Clariant Japan K.K. verwendet. Bei diesem Beispiel betrug zudem die Dicke der obigen Photoresistschicht 2 μm.
Als Nächstes wurde durch ein Belichten und Reinigen der Photoresistschicht, wie es in 1B gezeigt ist, die Photoresistschicht 2 strukturiert und wurde ein Photoresistmuster 2A gebildet. Bei dem Photoresistmuster 2A wurde in dem Teil, in dem eine IDT-Elektrode bei einer späteren Stufe gebildet werden soll, die Photoresistschicht entfernt.
Danach wurde ein reaktives Ionenätzen durchgeführt, und, wie es in 1C gezeigt ist, wurden eine Mehrzahl von Rillen 1b in der oberen Oberfläche 1a des LiTaO₃-Substrats 1 mit einer erwünschten Tiefe gebildet. Die erwünschte Tiefe ist die gleiche Größe wie die Filmdicke der IDT-Elektrode, die bei einer späteren Stufe gebildet werden soll. Die Ätztiefe kann jedoch etwas größer oder kleiner als die Filmdicke der IDT-Elektrode sein.
Als Nächstes wurde ein Al-Film mittels einer Verdampfung oder eines Sputterns gebildet. Wie es in 1D gezeigt ist, wurde folglich ein Al-Film, d. h. ein Elektrodenfilm 2, in die Rillen 1b gefüllt. Zusätzlich wurde der Al-Film auch in der oberen Oberfläche des verbleibenden Photoresistmusters 2A gebildet.
Danach wurde das LiTaO₃-Substrat in eine ablösende Lösung getaucht, wie beispielsweise Aceton, und das Photoresistmuster 2A und der Al-Film in dem Photoresistmuster 2A wurden entfernt. Wie es in 1E gezeigt ist, wurde auf diese Weise, da der Elektrodenfilm 3 in die Rillen 1b gefüllt war, das LiTaO₃-Substrat 1 erhalten, dessen obere Oberfläche beinahe flach war.
Wie es in 1F gezeigt ist, wurde danach der SiO₂-Film 4 an der oberen Oberfläche des LiTaO₃-Substrats 1 gebildet. Die Oberfläche des SiO₂-Films war abgeflacht. Dies ist so, weil die Oberfläche des SiO₂-Films mit Sicherheit abgeflacht werden kann, da die oberen Oberflächen 1a des LiTaO₃-Substrats 1 beinahe bündig mit dem Elektrodenfilm 3 und beinahe abgeflacht ist, wenn ein SiO₂-Film mittels eines existierenden Filmbildungsverfahrens gebildet wird.
Zusätzlich ist das Filmbildungsverfahren des SiO₂-Films nicht auf bestimmte, geeignete Verfahren begrenzt, es kann beispielsweise ein Siebdrucken, ein Verdampfen oder ein. Sputtern verwendet werden.
Obwohl zusätzlich in 1A bis 1F durch ein Beschreiben lediglich des Elektrodenteils repräsentativ die Beschreibung des Herstellungsverfahrens eines Oberflächenwellenbauelements dieses Beispiels durchgeführt wurde, wurde genauer gesagt auf diese Weise ein Oberflächenwellenresonator 11 vom 1-Tor-Typ erhalten, dessen Draufsicht in 2 gezeigt ist.
Zusätzlich umfasst der Oberflächenwellenresonator 11 vom 1-Tor-Typ Reflektoren 12 und 13, die entlang der Oberflächenwellenausbreitungsrichtung an den beiden Seiten des Elektrodenfilms 3 angeordnet sind, der die IDT-Elektrode bildet. Die Reflektoren 12 und 13 sind ferner mittels des gleichen Prozesses wie diesem des Elektrodenfilms 3 gebildet, der die IDT-Elektrode ist.
Obwohl bei dem Herstellungsverfahren des Oberflächenwellenbauelements dieses Beispiels, das mit Bezug auf 1A bis 1F beschrieben ist, und des Oberflächenwellenresonators 11 vom 1-Tor-Typ, dessen Draufsicht in 2 gezeigt ist, das LiTaO₃-Substrat verwendet wurde, kann eine ähnliche Konfiguration erhalten werden, wenn ein LiNbO₃-Substrat verwendet wird.
Experimentelles Beispiel 1
Zum Vergleich wurde eine Mehrzahl von Typen eines OBerflächenwellenresonators, der auf eine dem obigen Beispiel ähnliche Weise gebildet ist, außer dass derselbe gemäß dem in dem Patentdokument 1 beschriebenen Herstellungsverfahren erhalten wurde, auf die folgende Weise hergestellt. Zusätzlich wurde bei dem experimentellen Beispiel 1 ein LiTaO₃-Substrat verwendet.
Mit anderen Worten wurden als ein Oberflächenwellenresonator des obigen experimentellen Beispiels und eines Vergleichsbeispiels eine Mehrzahl von Typen eines Oberflächenwellenresonators durch ein Verändern der Filmdicke der Elektrode erhalten. Zusätzlich war die normierte Filmdicke H/λ des SiO₂-Films auf 0,25 gesetzt. Hierin ist die normierte Filmdicke der Elektrode oder des SiO₂-Films ein Wert, der durch H/λ ausgedrückt ist, wobei die Filmdicke durch H bezeichnet ist und die Wellenlänge des IDT durch λ bezeichnet ist. Die elektromechanischen Kopplungskonstanten der Oberflächenwellenresonatoren, die in der gleichen Weise wie oben hergestellt sind, wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in 3 gezeigt.
In 3 zeigt eine durchgezogene Linie die Ergebnisse des Beispiels, zeigt eine gepunktete Linie die Ergebnisse des Vergleichsbeispiels.
Wie es aus 3 deutlich ist, ist bekannt, dass gemäß dem obigen Beispiel die elektromechanische Kopplungskonstante des Oberflächenwellenresonators größer oder gleich dieser des Oberflächenwellenresonators bei dem Vergleichsbeispiel sein kann. Insbesondere wenn die normierte Filmdicke H/λ der Elektrode sich innerhalb des Bereichs von 0,06 bis 0,12 befindet, ist bekannt, dass die elektromechanische Kopplungskonstante des Oberflächenwellenresonators um eine Größenordnung von 0,03 bezüglich dieser des Oberflächenwellenresonators bei dem Vergleichsbeispiel verbessert ist.
Experimentelles Beispiel 2
Als Nächstes wird zusätzlich zu den Oberflächenwellenresonatoren des obigen Beispiels und des Vergleichsbeispiels 1 ein bekannter Oberflächenwellenresonator, dessen SiO₂-Film eine nicht flache Oberfläche aufweist, als ein Oberflächenwellenresonator eines Vergleichsbeispiels 2 hergestellt. Bei den Oberflächenwellenresonatoren waren der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats und die normierte Filmdicke des SiO₂-Films auf Werte gesetzt, die ähnlich diesen sind, als die in 3 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
Bei dem experimentellen Beispiel 2 wurde auch eine Mehrzahl von Typen eines Oberflächenwellenresonators durch ein Verändern der normierten Filmdicke H/λ der Elektrode hergestellt und es wurden die Reflexionskoeffizienten derselben erhalten. Die Ergebnisse sind in 4 gezeigt.
Wie es aus 4 deutlich ist, ist bei dem Oberflächenwellenresonator des Vergleichsbeispiels 1 bekannt, dass der Reflexionskoeffizient nicht hoch wird, selbst wenn die normierte Filmdicke der Elektrode erhöht wird. Im Gegensatz dazu ist bei dem Oberflächenwellenresonator des Beispiels bekannt, dass der Reflexionskoeffizient ausreichend hoch wird, wenn die normierte Filmdicke der Elektrode erhöht wird. Insbesondere verglichen mit diesen des Oberflächenwellenresonators des Vergleichsbeispiels 2, der Probleme aufweist, die die Tatsache betreffen, dass die Oberfläche des SiO₂-Films uneben ist und der Einfügungsverlust groß ist, ist bekannt, dass die Wirkung einer Erhöhung des Reflexionskoeffizienten aufgrund der Erhöhung der Filmdicke der Elektrode ist.
Aus den Ergebnissen von 3 und 4 ist folglich gemäß dem obigen Beispiel bekannt, dass ein ausreichender Betrag eines Reflexionskoeffizienten erhalten werden kann, da die elektromechanische Kopplungskonstante ausreichend groß ist und die Filmdicke der Elektrode erhöht ist.
Ein anderes Beispiel eines Herstellungsverfahrens
Obwohl bei den obigen Beispielen der Oberflächenwellenresonator 11 gemäß dem in 1A bis 1F gezeigten Herstellungsverfahren hergestellt wurde, ist zusätzlich das Herstellungsverfahren zum Erhalten eines Oberflächenwellenbauelements der vorliegenden Erfindung nicht auf das in 1A bis 1F gezeigte Herstellungsverfahren begrenzt.
5A bis 5D sind schematische vordere Querschnittsansichten zum Erläutern des zweiten Beispiels zum Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements der vorliegenden Erfindung.
Bei dem Herstellungsverfahren wird, wie es in 5A gezeigt ist, zuerst ein anorganischer Dünnfilm 21, der aus anorganischen Materialien wie SiN und ZnO gebildet ist, an dem LiTaO₃-Substrat 1 gebildet. Als Nächstes wird eine Photoresistschicht 22 an der gesamten Oberfläche des anorganischen Dünnfilms 21 gebildet.
Danach werden die Photoresistschicht 22 und der anorganische Dünnfilm 21 unter der Photoresistschicht 22 durch ein Unterziehen der Photoresistschicht 22 einer Belichtungs-/Entwicklungshandlung strukturiert. Auf diese Weise werden, wie es in 1B gezeigt ist, ein Dünnfilmmuster 21A aus anorganischem Material und ein Photoresistmuster 22A erhalten.
Danach wird unter Verwendung eines Lösungsmittels das Photoresistmuster 22A entfernt. Wie es in 5C gezeigt ist, kann auf diese Weise eine Struktur, bei der das Dünnfilmmuster 21A aus anorganischem Material an der oberen Oberfläche des LiTaO₃-Substrats 1 gebildet ist, als ein piezoelektrisches Substrat erhalten werden.
Danach wird mittels einer reaktiven Ionenätzung, wie es in 4D gezeigt ist, eine Region geätzt, in der das Dünnfilmmuster 21A aus anorganischem Material nicht gebildet ist. Auf diese Weise wird eine Mehrzahl der Rillen 1b gebildet.
Danach wird mittels einer Verdampfung oder eines Sputterns ein Al-Film gebildet. Dadurch wird in einer der in 1D gezeigten Struktur ähnlichen Weise ein Elektrodenfilm durch ein Füllen von Al in die Mehrzahl der Rillen gebildet und der Elektrodenfilm haftet an dem Dünnfilmmuster 22A aus anorganischem Material. Danach werden durch Eintauchen des LiTaO₃-Substrats in eine ablösende Lösung das obige Dünnfilmmuster 21A aus anorganischem Material und der an demselben verbleibende Elektrodenfilm abgelöst. Auf diese Weise kann eine Struktur ähnlich dieser, die in 1E gezeigt ist, erhalten werden. Falls der SiO₂-Film als Nächstes auf eine Weise ähnlich der in 1F gezeigten Struktur gebildet wird, kann ein SiO₂-Film erhalten werden, dessen Oberfläche flach ist.
Experimentelles Beispiel 3
Bei einem Oberflächenwellenresonator, der in 2 gezeigt ist, wurden als Nächstes eine Mehrzahl von Typen eines Oberflächenwellenresonators der Beispiele durch ein Setzen des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats auf (0°, 126°, 0°), ein Verändern der normierten Filmdicke H/λ der aus Al gebildeten Elektrode und ferner ein Verändern der normierten Filmdicke H/λ des SiO₂-Films hergestellt. Zum Vergleich wurde zudem bei dem Oberflächenwellenresonator des Vergleichsbeispiels 1, das oben erwähnt ist, auf ähnliche Weise eine Mehrzahl von Typen eines OBerflächenwellenresonators durch ein Verändern der normierten Filmdicke der Elektrode und des SiO₂-Films hergestellt. Die Reflexionskoeffizienten und elektromechanischen Kopplungskonstanten der Oberflächenwellenresonatoren, die so erhalten wurden, wurden erhalten. Die Ergebnisse sind in 6 bzw. 7 gezeigt.
In 6 und 7 zeigen durchgezogene Linien die Ergebnisse der Oberflächenwellenresonatoren des Beispiels und zeigen gepunktete Linien der Ergebnisse der Oberflächenwellenresonatoren des Vergleichsbeispiels 1.
Wie es aus 6 deutlich ist, ist bei den Oberflächenwellenresonatoren des Beispiels bekannt, dass der Reflexionskoeffizient nicht hoch wird, sogar wenn die normierte Filmdicke der Elektrode erhöht wird.
Wie es aus 7 deutlich ist, ist zudem bekannt, dass bei dem Oberflächenwellenresonator des Beispiels ungeachtet der Filmdicke des SiO₂-Films und der Dicke der aus Al gebildeten Elektrode ein elektromechanischer Kopplungskoeffizient größer oder gleich diesem des Oberflächenwellenresonators des Vergleichsbeispiels 1 erhalten werden kann. Insbesondere ist bekannt, dass in dem Bereich, in dem die normierte Filmdicke H/λ des SiO₂-Films größer oder gleich 0,3 ist, gemäß dem Beispiel ebenfalls ein ausreichend hoher elektromechanischer Kopplungskoeffizient erhalten werden kann.
Als Nächstes wurden unter Verwendung von LiTaO₃-Substraten mit verschiedenen Euler-Winkeln durch ein Verändern der normierten Filmdicke H/λ der aus Al gebildeten Elektrode zu 0,06, 0,08 oder 0,1 SiO₂-Filme mit verschiedenen normierten Filmdicken hergestellt, wurde eine Mehrzahl von Typen eines Oberflächenwellenresonators des Beispiels hergestellt und wurde dann der Frequenztemperaturkoeffizient TCF gemessen. Die Ergebnisse sind in 8 bis 10 gezeigt.
Zusätzlich ist der TCF durch die folgende Formel definiert. TCF = ((Frequenz bei 80°C) – (Frequenz bei –20°C))/(100 × (Frequenz bei 25°C))
Aus den Ergebnissen von 8 bis 10 ist bekannt, dass ungeachtet der normierten Filmdicke der aus Al gebildeten Elektrode durch ein Erhöhen der Dicke des SiO₂-Films der Frequenztemperaturkoeffizient TCF von einem negativen Wert zu einem positiven Wert verschoben und ferner in der positiven Region vergrößert werden kann. Dies ist so, weil der SiO₂-Film einen positiven Frequenztemperaturkoeffizienten aufweist.
Wenn LiTaO₃-Substrate mit verschiedenen Euler-Winkeln verwendet werden, ist aus 8 bis 10 bekannt, dass in jedem Fall eine Differenz bei dem Frequenztemperaturkoeffizienten aufgrund der Differenz zwischen den Euler-Winkeln ziemlich gering ist, da durch ein Erhöhen der Dicke des SiO₂-Films der Frequenztemperaturkoeffizient vergrößert werden kann. Zusätzlich ist bekannt, dass, falls die Filmdicke H/λ des SiO₂-Films vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,15 bis 0,4 liegt, und bevorzugter 0,2 bis 0,35, der absolute Wert des Frequenztemperaturkoeffizienten TCF kleiner oder gleich 15 ppm/°C bzw. 10 ppm/°C sein kann, wodurch gute Frequenztemperaturcharakteristika erhalten werden können.
Als Nächstes wird bei dem Oberflächenwellenresonator des Beispiels eine Mehrzahl von Oberflächenwellenresonatoren durch ein Verändern des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats, das verwendet werden soll, und ferner ein Verändern der normierten Filmdicken der Elektrode und des SiO₂-Films hergestellt. Die Dämpfungskonstanten α der erhaltenen Oberflächenwellenresonatoren wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in 11 bis 16 gezeigt.
Zusätzlich sind in 11 bis 13 die Veränderungen bei den Dämpfungskonstanten α bei einer Resonanzfrequenz der Oberflächenwellenresonatoren gezeigt und sind in 14 bis 16 die Veränderungen bei den Dämpfungskonstanten α bei einer Antiresonanzfrequenz der Oberflächenwellenresonatoren gezeigt. Wenn folglich ein Filter gebildet ist, kann die Steilheit der Filtercharakteristika bei der unteren Seite des Durchlassbands erhöht werden, falls die Dämpfungskonstanten α, die in 11 bis 13 gezeigt sind, verringert werden. Zudem ist bekannt, dass die Steilheit der Filtercharakteristika auf der höheren Seite des Durchlassbandes erhöht werden kann, falls die Dämpfungskonstanten α, die in 14 bis 16 gezeigt sind, verringert werden können.
Wie es aus 11 bis 13 gezeigt ist, ist bekannt, dass im Wesentlichen ungeachtet der Filmdicken der aus Al gebildeten Elektrode und des SiO₂-Films durch ein Setzen von θ des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats, um innerhalb eines geeigneten Bereichs zu liegen, die Dämpfungskonstanten α erheblich klein sein können. Mit anderen Worten, ist aus 11 bis 13 zu erkennen, dass, falls es notwenig ist, dass die Steilheit der Filtercharakteristika an der niedrigeren Seite des Durchlassbands erhöht wird, der Euler-Winkel innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 7, die unten beschrieben ist, gegebenen Bereiche liegen sollte, bevorzugter in irgendeiner der in Tabelle 8 beschriebenen Bereiche.
Tabelle 7

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Tabelle 8

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Wie es aus 14 bis 16 deutlich ist, ist zudem bekannt, dass, wenn die Steilheit des Filtersignalverlaufs an der höheren Seite des Durchlassbands erhöht werden soll, der Euler-Winkel innerhalb von irgendeinem der in der unten beschriebenen Tabelle 9 gegebenen Bereiche, bevorzugter in irgendeinem der in Tabelle 10 gegebenen Bereiche ausgewählt werden sollte.
Tabelle 9

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Tabelle 10

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.

Zusätzlich ist bei der vorliegenden Erfindung die IDT-Elektrode vorzugsweise mit einer Mehrschichtstruktur gebildet, die aus einer Elektrodenschicht, die primär aus Al besteht, und einer Elektrode gebildet ist, deren Widerstandswert einer elektrischen Leistung höher als dieser von Al ist. 17A und 17B sind teilweise gekerbte Querschnittsansichten zum Erläutern der IDT-Elektrode einer derartigen Mehrschichtstruktur.
In 17A ist eine Elektrodenschicht 52, die primär aus Al besteht, an einer Ti-Elektrodenschicht 51 mit einer Dicke von 50 nm gebildet, die als die Elektrode wirkt, deren Widerstandswert einer elektrischen Leistung höher als dieser von Al ist. Hier ist die Dicke der Elektrodenschicht 52 dicker als diese der Ti-Elektrodenschicht 51 gemacht und die obere Oberfläche dieser Elektrodenschicht 52 ist mit der oberen Oberfläche eines Substrats 53 bündig gemacht. Zusätzlich ist eine SiO₂-Schicht 54 so gebildet, um das Substrat 53 und die IDT-Elektrode zu bedecken.
In 17B ist zudem die Elektrodenschicht 52, die primär aus Al besteht, an der Ti-Elektrodenschicht 51 mit einer Dicke von 50 nm gebildet, die als eine zweite Elektrode wirkt, deren Dichte höher als diese von Al ist. Ferner ist eine andere zweite Elektrodenschicht 55, die aus Ti mit einer Filmdicke von 50 nm gebildet ist, an der ersten Elektrodenschicht 52 gebildet. Die obere Oberfläche der zweiten Elektrodenschicht 55 ist mit der unteren Oberfläche des Substrats 53 bündig gemacht. Wie oben kann die IDT-Elektrode auch aus einem laminierten Film gebildet sein, bei dem zwei oder drei oder mehr Elektrodenschichten laminiert sind. Wie es aus dem vorliegenden Ausführungsbeispiel deutlich ist, muss bei der laminierten Schicht die zweite Elektrodenschicht, deren Dichte höher als diese von Al ist, und die an der ersten Elektrodenschicht laminiert ist, die aus Al oder einer primär aus Al bestehenden Legierung gebildet ist, nicht immer eine einzige Schicht sein, vielmehr kann dieselbe eine Mehrzahl von Schichten ein. Wenn ferner eine Mehrzahl von Schichten von zweiten Elektrodenschichten verwendet wird, kann die erste Elektrodenschicht zwischen der Mehrzahl der zweiten Elektrodenschichten als das vorliegende Ausführungsbeispiel angeordnet sein, oder die zweiten Elektrodenschichten können an lediglich der einen Seite der ersten Elektrodenschicht laminiert sein.
Wie es in 17A und 17B gezeigt ist, wird durch ein Bilden der IDT-Elektrode mit dem Laminierungsfilm, der die erste Elektrodenschicht, die aus Al oder primär aus Al besteht, und die zweite Elektrodenschicht umfasst, deren Dichte höher als diese von Al ist, die Bindungsfestigkeit zwischen der IDT-Elektrode und einem piezoelektrischen Substrat verbessert und wird die Verschlechterung der IDT-Elektrode aufgrund einer Belastungsmigration etc. verhindert, wobei so ermöglicht wird, den Widerstandswert von elektrischer Leistung der IDT-Elektrode zu verbessern.
Obwohl die zweiten Elektrodenschichten 51 und 55, die aus Ti gebildet sind, an der oberen und der unteren Seite der ersten Elektrodenschicht 52 laminiert wurden, die aus Al oder primär aus Al besteht, kann zusätzlich in 17B eine Struktur verwendet werden, bei der die zweite Elektrodenschicht, die aus Ti gebildet ist, durch ein Paar der ersten Elektrodenschicht 52, die aus Al oder primär aus Al besteht, zwischen denselben angeordnet ist. In einem derartigen Fall kann auch der Widerstandswert von elektrischer Leistung verbessert werden. Zudem kann durch ein alternatives Laminieren der ersten Elektrodenschicht, die aus Al oder primär aus Al besteht, und der zweiten Elektrodenschicht ebenfalls eine IDT-Elektrode mit einer Mehrschichtstruktur mit vier oder mehr Schichten gebildet werden.
Obwohl als die zweite Elektrodenschicht, deren Dichte höher als diese von Al ist, eine aus Ti gebildete zweite Elektrodenschicht gezeigt war, kann zusätzlich in 17A und 17B ebenfalls ein Metall verwendet werden, wie beispielsweise Cu, W und Cr, dessen Dichte höher als diese von Al ist. Zudem kann auch eine Legierung, wie beispielsweise AlCu, die aus Al und einem Metall besteht, dessen Dichte höher als diese von Al ist, ebenfalls verwendet werden und kann ferner eine Legierung, wie beispielsweise NiCr, die primär aus einer Mehrzahl von Metallen besteht, deren Dichte höher als diese von Al ist, verwendet werden. In diesen Fällen können auch ähnliche Wirkungen wie in dem Fall des obigen Ausführungsbeispiels erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene Oberflächenwellenbauelemente anwendbar. Ein Beispiel von derartigen Oberflächenwellenbauelementen ist in 18 gezeigt. 18 ist eine schematische Draufsicht, die einen Oberflächenwellenresonator 48 vom 2-Tor-Typ zeigt. Hier sind IDTs 48a und 48b und Reflektoren 48c und 48d an einem piezoelektrischen Substrat gebildet. Unter Verwendung einer Elektrodenstruktur, die die gleiche wie diese des in 18 gezeigten Oberflächenwellenresonators 48 vom 2-Tor-Typ ist, kann zudem ein Oberflächenwellenresonatorfilter vom Vertikal-Kopplung-Typ gebildet werden.
Ferner sind 19 und 20 schematische Draufsichten, die die Elektrodenstrukturen eines Leiter-Typ-Filters bzw. eines Gitter-Typ-Filters zeigen. Durch ein Bilden einer Elektrodenstruktur, wie beispielsweise dieser des Leiter-Typ-Filters 49a und des Gitter-Typ-Filters 49b, die in 19 und 20 gezeigt sind, können gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ruder-Typ-Filter und ein Gitter-Typ-Filter gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht nur auf die Oberflächenwellenbauelemente mit den in 18 bis 20 gezeigten Elektrodenstrukturen anwendbar, sondern auch auf verschiedene Oberflächenwellenbauelemente.
Bei dem Oberflächenwellenbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise zudem ein Oberflächenwellenbauelement gebildet, das eine Leckschallwelle verwendet. In der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 06-164306 ist ein Oberflächenwellenbauelement mit einer Elektrode offenbart, die aus einem Schwermetall wie Au gebildet ist, die eine Love-Welle ohne Ausbreitungsdämpfung verwendet. Durch ein Verwenden eines Schwermetalls als eine Elektrode wird hier die Schallgeschwindigkeit der Oberflächenwelle kleiner als diese einer Quervolumenwelle des Substrats gemacht, wodurch die Leckkomponente eliminiert wird, was in einer Nutzung der Love-Welle als eine Oberflächenwelle ohne Lecken resultiert.
Bei dem Oberflächenwellenbauelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine IDT-Elektrode durch ein Füllen eines Elektrodenmaterials in eine Mehrzahl von Rillen gebildet, die in einem piezoelektrischen Substrat vorgesehen sind. Hier sollen vorzugsweise die Innenwinkel der Rillen kleiner oder gleich 90° sein, bevorzugter innerhalb des Bereichs von 50° bis 80°. Dies wird mit Bezug auf 21 und 22 beschrieben.
21 ist eine schematische vordere Querschnittsansicht zum Erläutern des Innenwinkels der Rillen, die in dem piezoelektrischen Substrat vorgesehen sind. Mit anderen Worten ist eine Mehrzahl von Rillen 62b in der oberen Oberfläche 61a des piezoelektrischen Substrats 61 gebildet. Jede der Rillen 61b ist durch die innere untere Oberfläche 61c derselben und ein Paar von inneren Oberflächen 61d und 61e umgeben, die eine Verbindung zwischen der inneren unteren Oberfläche 61c und der oberen Oberfläche 61a derselben herstellen. Eine IDT-Elektrode 3 ist beispielsweise, wie es in 1E gezeigt ist, durch ein Füllen der Rillen 61b mit einem Metall gebildet. Hier ist der Innenwinkel X der Rillen 61b als ein Winkel definiert, der zwischen der oberen Oberfläche 61a des piezoelektrischen Substrats 61 und der Innenseitenfläche 61d oder 61e liegt, und ist ein Winkel, der in jeder der Rillen 61b positioniert ist. Bei dem in 1B gezeigten piezoelektrischen Substrat 1 beträgt zusätzlich der Innenwinkel der Rillen 90°. In 21 ist, wie es dort gezeigt ist, der Innenwinkel X kleiner oder gleich 90°.
22 ist eine Ansicht, die die Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten auf eine ähnliche Weise wie diese des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, jedoch sind in diesem Fall IDT-Elektroden mit verschiedenen Dicken durch ein Bilden von Rillen mit verschiedenen Innenwinkeln in einem LiTaO₃-Substrat gebildet.
Zudem gibt die vertikale Achse in 22 den Wert des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² normiert auf der Basis des Werts des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten an, wenn der Innenwinkel der Rille 90° beträgt. Notwendigerweise muss der elektromechanische Kopplungskoeffizient K² größer oder gleich 0,04 sein. Bei dem Oberflächenwellenbauelement des oben erwähnten Ausführungsbeispiels jedoch beträgt der elektromechanische Kopplungskoeffizient 0,05, wenn der Innenwinkel von Rillen 90° beträgt. Deshalb ist bekannt, dass der elektromechanische Kopplungskoeffizient größer oder gleich 0,04 ist, falls der elektromechanische Kopplungskoeffizient in 22 größer oder gleich 0,8 ist. Wie es aus 22 deutlich ist, ist, falls der Innenwinkel der Rillen innerhalb des Bereichs von 45° bis 90° liegt, d. h. kleiner oder gleich 90°, innerhalb des Bereichs von 0,04 bis 0,12 der normierten Filmdicke von Al, der elektromechanische Kopplungskoeffizient größer oder gleich 0,87 ungeachtet der Filmdicke, wodurch bekannt ist, dass ein ausreichender Betrag eines elektromechanischen Kopplungskoeffizienten erhalten werden kann.
Bei einem Herstellen eines Oberflächenwellenbauelements jedoch können aufgrund von Herstellungsgründen Schwankungen bei den Innenwinkeln X der obigen Rillen auftreten. Wie es aus 22 deutlich ist, ist jedoch bekannt, dass ungeachtet der Dicke der IDT-Elektrode ein ausreichender Betrag eines elektromechanischen Kopplungskoeffizienten erhalten werden kann, wenn der Innenwinkel der Rille innerhalb des Bereichs liegt, der größer oder gleich 90° ist. Da zusätzlich insbesondere der minimale Wert des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten vorliegt, wenn der Innenwinkel der Rillen sich in der Nähe von 60° bis 70° befindet, wenn der Innenwinkel der Rillen auf die Nähe des Bereichs entsprechend dem Minimum gesetzt ist, d. h. 50° bis 80°, ist bekannt, dass, sogar falls Schwankungen der Innenwinkel der Rillen auftreten, die Schwankungen der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten sehr klein gemacht werden können. Es ist deshalb bekannt, dass Schwankungen von Eigenschaften eines Oberflächenwellenbauelements als ein Produkt klein gemacht werden können.
Da zusätzlich, selbst wenn eine IDT-Elektrode unter Verwendung einer Legierung gebildet ist, die primär aus Al besteht, oder eine IDT-Elektrode aus einem Laminierungsfilm wie oben erwähnt gebildet ist, der Minimalwert des normierten elektromechanischen Kopplungskoeffizienten ebenfalls vorliegt, wenn der Innenwinkel X der Rillen sich in der Nähe von 60° bis 70° befindet, ist es gleichermaßen erwünscht, dass der Innenwinkel X der Rillen kleiner oder gleich 90° ist, bevorzugter innerhalb des Bereichs von 50° bis 80°.
23 ist ferner eine Ansicht, die die Veränderung eines elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² zeigt, wenn der Innenwinkel der Rillen verändert wird, die auf eine ähnliche Weise wie diese von 22 erhalten wird, außer der Tatsache, dass die Filmdicke eines SiO₂-Films zu 0, 2 λ geändert ist. Wie es aus 23 deutlich ist, ist bekannt, dass, sogar wenn die normierte Filmdicke des SiO₂-Films zu 0,2 geändert ist, eine ähnliche Tendenz wie diese in 22 gilt und die Schwankungen der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² innerhalb des Bereichs von 50° bis 80° der Innenwinkel von Rillen klein gemacht werden können.
24 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen dem Innenwinkel und dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K², die auf eine ähnliche Weise wie diese in 22 erhalten wird, außer der Tatsache, dass θ des Euler-Winkels von 126° zu 120° geändert ist. Wie es aus 24 deutlich ist, ist bekannt, dass es, sogar wenn das θ des Euler-Winkels verändert ist, innerhalb des Bereichs von 50° bis 80° der Innenwinkel von Rillen, wo eine ähnliche Tendenz wie diese in 22 gezeigt ist, Punkte gibt, bei denen Schwankungen der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² klein werden.
25 ist eine Ansicht, die die Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten mit Bezug auf den Innenwinkel von Rillen zeigt, wenn die Filmdicke des IDT fest ist und das θ des Euler-Winkels 120°, 126° und 132° beträgt. Es ist bekannt, dass in 25 ebenfalls eine ähnliche Tendenz wie diese in 22 gezeigt ist, und wenn die Innenwinkel von Rillen innerhalb des Bereichs von 50° bis 80° liegen, gibt es, sogar falls das θ des Euler-Winkels schwankt, Punkte, bei denen Schwankungen der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten sehr klein werden.
Als Nächstes wird ein Ausführungsbeispiel eines Oberflächenwellenbauelements beschrieben, das ein LiNbO₃-Substrat als ein piezoelektrisches Substrat verwendet. Bei einem in 2 gezeigten Oberflächenwellenresonator wurden eine Mehrzahl von Oberflächenwellenresonatoren des Beispiels durch ein Variieren des Euler-Winkels des LiNbO₃-Substrats, der normierten Filmdicke einer aus Al gebildeten Elektrode und der normierten Filmdicke eines SiO₂-Films hergestellt. Zudem wurde zum Vergleich ein Vergleichsbeispiel eines Oberflächenwellenresonators mit einer ähnlichen Struktur wie dieser des in 3 erörterten Oberflächenwellenresonators als ein Vergleichsbeispiel unter Verwendung des LiNbO₃-Substrats hergestellt.
26 ist eine Ansicht, die die Veränderung des TCF mit Bezug auf die normierte Filmdicke des SiO₂-Films zeigt, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 170°, 0°) beträgt und die normierte Filmdicke von Al 0,02, 0,06, 0,1, 0,16 beträgt. Wie es aus 26 deutlich ist, ist bekannt, dass, wenn die normierte Filmdicke des SiO₂-Films innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 0,4 liegt, normierte Filmdicken vorliegen, die ermöglichen, dass bewirkt wird, dass der TCF innerhalb von +/– 30 ppm/°C liegt. Mit anderen Worten, wenn die normierte Filmdicke des SiO₂-Films klein ist, sollte die normierte Filmdicke von Al klein gemacht sein, und wenn die normierte Filmdicke des SiO₂-Films groß ist, sollte die normierte Filmdicke von Al groß gemacht sein. Falls zudem die normierte Filmdicke des SiO₂-Films innerhalb des Bereichs von 0,25 bis 0,3 liegt, kann der TCF innerhalb des Bereichs, der kleiner oder gleich +/– 30 ppm/°C ist, in dem gesamten Bereich von 0,02 bis 0,16 der normierten Filmdicke von Al liegen. Zusätzlich wird bei dem Euler-Winkel durch ein Bewirken, dass die normierte Filmdicke des SiO₂-Films innerhalb des oben erwähnten Bereichs liegt, ein guter TCF demonstriert.
27 ist eine Ansicht, die die Veränderungen der elektromechanischen Kopplungskonstante K² des obigen Vergleichsbeispiels und dieser von diesem Beispiel zeigt, wenn die normierte Filmdicke von Al bei verschiedenen normierten Filmdicken des SiO₂-Films verändert wird, wenn der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats (0°, 105°, 0°) beträgt.
Gleichermaßen ist 28 eine Ansicht, die die Veränderung der Reflexionskoeffizienten unter den gleichen Bedingungen wie diesen in 27 zeigt. Hierin sind im Folgenden gleichermaßen 29 und 30, 31 und 32 und 33 und 34 Ansichten, die die Veränderungen des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² bzw. des Reflexionskoeffizienten unter den gleichen Bedingungen wie diesen in 27 und 2 zeigen, außer der Tatsache, dass der Euler-Winkel von (0°, 131°, 0°) in 29 und 30 verwendet wird, der Euler-Winkel von (0°, 154°, 0°) in 31 und 32 verwendet wird und der Euler-Winkel von (0°, 170°, 0°) in 33 und 34 verwendet wird.
Gemäß 27, 29, 31 und 33 ist bekannt, dass in dem Bereich einer normierten Filmdicke, der größer oder gleich 0,04 ist, ein jeglicher der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² der Beispiele größer als diese der Vergleichsbeispiele ist. Gemäß 28, 30, 32 und 34 ist zudem bekannt, dass die Werte von Reflexionskoeffizienten der Beispiele im Wesentlichen gleich diesen der Vergleichsbeispiele sind. Da insbesondere in dem Bereich, in dem die normierte Filmdicke Al groß ist, die elektromechanischen Kopplungskoeffizienten k² der Beispiele genügend größer als die der Vergleichsbeispiele sind und die Reflexionskoeffizienten ebenfalls größer als diese der Vergleichsbeispiele sind, ist der Bereich bevorzugt.
Als der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 85° bis 120°, 0°) lag, wurden auch Ergebnisse erhalten, die beinahe ähnlich diesen sind, die in 27 und 28 gezeigt sind, und als der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 90° bis 110°, 0°) lag, wurden bevorzugtere Ergebnisse erhalten. Als zudem der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 125° bis 141°, 0°) lag, wurden ferner Ergebnisse erhalten, die beinahe ähnlich diesen sind, die in 29 und 30 gezeigt sind, und als der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 125° bis 136°, 0°) lag, wurden bevorzugtere Ergebnisse erhalten. Als der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 145° bis 164°, 0°) lag, wurden ferner Ergebnisse erhalten, die beinahe ähnlich diesen sind, die in 31 und 32 gezeigt sind, und als der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 149° bis 159°, 0°) lag, wurden bevorzugtere Ergebnisse erhalten. Als der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 160° bis 180°, 0°) lag, wurden ferner Ergebnisse erhalten, die beinahe gleich diesen sind, die in 33 und 34 gezeigt sind, und als der Euler-Winkel innerhalb des Bereichs von (0°, 165° bis 175°, 0°) lag, wurden bevorzugtere Ergebnisse erhalten.
Zusätzlich haben Erfinder der vorliegenden Erfindung bestätigt, dass bei dem obigen Oberflächenwellenbauelement des Ausführungsbeispiels, das ein LiNbO₃-Substrat verwendet, infolge eines Veränderns des Innenwinkels X der Rillen 61b, in 1E gezeigt, ähnlich dem Fall des Oberflächenwellenbauelements des oben erwähnten Ausführungsbeispiels, das das LiNbO₃-Substrat verwendet, wenn der Innenwinkel innerhalb des Bereichs von 45° bis 90° liegt, der elektromechanische Kopplungskoeffizient zu einem ausreichenden Betrag wird, und insbesondere wenn der Innenwinkel innerhalb des Bereichs von 50° bis 80° gesetzt ist, die Schwankungen der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten weiter sehr klein gemacht werden können. Mit anderen Worten haben dieselben ähnlich dem Fall, wenn ein LiTaO₃-Substrat verwendet wird, bei einem Fall, wenn ein LiNbO₃-Substrat verwendet wird, ebenfalls bestätigt, dass durch ein Setzen des Innenwinkels der obigen Rillen, um innerhalb des obigen speziellen Bereichs zu liegen, die elektromechanischen Kopplungskoeffizienten verbessert werden konnten und ferner die Schwankungen der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten klein sein konnten.
Zudem untersuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung andere Metalle als Al für LiNbO₃, und die Ergebnisse sind in 35 und 36 gezeigt. 35 ist eine Ansicht, die die Veränderungen der elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² bei dem Oberflächenwellenbauelement des obigen Ausführungsbeispiels zeigt, wenn die IDT-Elektrode mit Au gebildet ist und die normierte Filmdicke des SiO₂ an derselben 0,3 beträgt und der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats verändert wird, und wenn die IDT-Elektrode mit Au gebildet ist und die normierte Filmdicke des SiO₂ an derselben 0,3 beträgt und die normierte Filmdicke der Au-Elektrode verändert wird. Zudem ist 36 eine Ansicht, die die Veränderungen der Reflexionskoeffizienten bei dem Oberflächenbauelement des obigen Ausführungsbeispiels zeigt, wenn die IDT-Elektrode mit Au gebildet ist und die normierte Filmdicke des SiO₂ an derselben 0,3 beträgt und der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats verändert wird, und wenn die IDT-Elektrode mit Au gebildet ist und die normierte Filmdicke des SiO₂ an derselben 0,3 beträgt und die normierte Filmdicke der Au-Elektrode verändert wird. Zu sätzlich zu der Tatsache, dass die elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² als diese von Al erhalten werden können, kann bei irgendeinem Euler-Winkel ein größerer Reflexionskoeffizient als dieser von Al erhalten werden. Obwohl die Figur wegfällt, wenn Metalle wie Cu, Ni, Mo, Ag, Ta und W verwendet werden, werden die elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² und Reflexionskoeffizienten vergleichbar mit diesen von Au erhalten, wodurch ein Oberflächenwellenelement mit einem großen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K² und einem großen Reflexionskoeffizienten erhalten werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Oberflächenwellenbauelement, bei dem eine Isolatorschicht so gebildet ist, um eine IDT-Elektrode zu bedecken, und die Oberfläche der Isolatorschicht abgeflacht ist, wobei ermöglicht ist, dass der Reflexionskoeffizient der IDT-Elektrode einen ausreichenden Betrag aufweist.
Bei dem Oberflächenwellenbauelement sind eine Mehrzahl von Rillen (1b) an einem piezoelektrischen Substrat 1 gebildet, ist ein Elektrodenfilm 3, der die IDT-Elektrode bildet, durch ein Füllen eines Elektrodenmaterials in die Rillen 1b gebildet, ist eine Isolatorschicht 4, wie beispielsweise ein SiO₂-Film so gebildet, um das piezoelektrische Substrat 1 und den Elektrodenfilm 3 zu bedecken, der in den Rillen 1b gebildet ist, und ist die Oberfläche der Isolatorschicht 4 abgeflacht.

1: LiTaO₃-Substrat
1a: obere Oberfläche
1b: Rillen
2: Photoresistschicht
2A: Photoresistmuster
3: Elektrodenfilm
4: SiO₂
11: Oberflächenwellenresonator
12, 13: Reflektor
21: Dünnfilm aus anorganischem Material
21A: Dünnfilmmuster aus anorganischem Material
22: Photoresistschicht
22A: Photoresistmuster
31: Oberflächenwellenresonatorfilter
32: piezoelektrisches Substrat
33a, 33b: IDT-Elektroden
34a, 34b: Reflektor
48: Oberflächenwellenresonator vom 2-Tor-Typ
48a, 48b: IDT-Elektroden
48c, 48d: Reflektor
49a: Filter vom Ruder-Typ
49b: Filter vom Gitter-Typ
51: Ti-Elektrodenschicht
52: eine erste Elektrodenschicht
53: Substrat
54: SiO₂-Schicht
55: eine zweite Elektrodenschicht
61: piezoelektrisches Substrat
61a: obere Seite
61b: Rille
61c: innere untere Oberfläche
61d, 61e: innere Seitenoberfläche

Claims

Ein Oberflächenwellenbauelement, das folgende Merkmale aufweist: ein LiTaO₃-Substrat, bei dem eine Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche desselben gebildet sind; und eine IDT-Elektrode, die durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet ist; und eine SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiTaO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken; wobei die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abgeflacht ist; der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die in der unten gezeigten Tabelle 11 gegeben sind, wobei λ als die Wellenlänge einer Oberflächenwelle verwendet wird; die Filmdicke der IDT-Elektrode innerhalb des in Tabelle 11 angegebenen Bereichs liegt, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats; und die Dicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs liegt, der in Tabelle 11 angegeben ist, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich der Filmdicke der IDT-Elektrode. Tabelle 11
SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 12 gegebenen Bereiche liegt, die unten gezeigt ist; die Filmdicke der IDT-Elektrode innerhalb des Bereichs liegt, der in 12 angegeben ist, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats; und die Dicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs liegt, der in Tabelle 12 angegeben ist, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich der Filmdicke der IDT-Elektrode. Tabelle 12
SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Ein Oberflächenwellenbauelement, das folgende Merkmale aufweist: ein LiTaO₃-Substrat, bei dem eine Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche desselben gebildet sind; und eine IDT-Elektrode, die durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet ist; und eine SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiTaO₃-Substrat und die IDT-Elektrode zu bedecken; wobei die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abgeflacht ist; der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die in der unten gezeigten Tabelle 13 gegeben sind, wobei λ als die Wellenlänge einer Oberflächenwelle verwendet wird; die Filmdicke der IDT-Elektrode innerhalb des in Tabelle 13 angegebenen Bereichs liegt, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats; und die Dicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs liegt, der in Tabelle 13 angegeben ist, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich der Filmdicke der IDT-Elektrode. Tabelle 13

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 3, bei dem der Euler-Winkel des LiTao₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 14 gegebenen Bereiche liegt, die unten gezeigt ist; die Filmdicke der IDT-Elektrode innerhalb des Bereichs liegt, der in 14 angegeben ist, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich des Euler-Winkels des LiTaO₃-Substrats; und die Dicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs liegt, der in Tabelle 14 angegeben ist, in Zuordnung mit einem entsprechenden Bereich der Filmdicke der IDT-Elektrode. Tabelle 14

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die gewöhnlich einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 11 gegeben sind, und einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 15 gegeben sind, die unten gezeigt ist, genügen. Tabelle 15

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 1, bei dem der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die gewöhnlich einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 11 gegeben sind, und einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 16 gegeben sind, die unten gezeigt ist, genügen. Tabelle 16

SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 2, bei dem der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die gewöhnlich einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 12 gegeben sind, und einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 17 gegeben sind, die unten gezeigt ist, genügen. Tabelle 17
SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Ein Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 2, bei dem der Euler-Winkel des LiTaO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der Bereiche liegt, die gewöhnlich einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 12 gegeben sind, und einem der Euler-Winkel, die in Tabelle 18 gegeben sind, die unten gezeigt ist, genügen. Tabelle 18
SiO₂-Schichtdicke und Al-Dicke sind jeweils eine normierte Filmdicke H/λ.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die obere Oberfläche der IDT-Elektrode mit der oberen Oberfläche des LiTaO₃-Substrats bündig ist.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem jede der Rillen durch die untere Oberfläche derselben und ein Paar von Innenseitenoberflächen umgeben ist, die die untere Oberfläche und die obere Oberfläche des LiTaO₃-Substrats verbinden, und der Innenwinkel der Rillen, der durch die Innenseitenoberflächen und die obere Oberfläche des piezoelektrischen Substrats gebildet ist, innerhalb des Bereichs von 45° bis 90° liegt.
Ein Oberflächenwellenbauelement, das folgende Merkmale aufweist: ein LiNbO₃-Substrat, bei dem eine Mehrzahl von Rillen in der oberen Oberfläche desselben gebildet sind; und eine IDT-Elektrode, die durch ein Füllen von Al in die Rillen gebildet ist; und eine SiO₂-Schicht, die so gebildet ist, um das LiNbO₃-Substrats und die IDT-Elektrode zu bedecken; wobei die obere Oberfläche der SiO₂-Schicht abgeflacht ist; λ zum Bezeichnen der Wellenlänge einer Oberflächenwelle verwendet wird; die normierte Filmdicke der IDT-Elektrode innerhalb des Bereichs von 0,04 bis 0,16 liegt; die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 0,4 liegt; und der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 19 gegebenen Bereiche liegt, die unten gezeigt ist. Tabelle 19
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 11, bei dem der Euler-Winkel des LiNbO₃-Substrats innerhalb von irgendeinem der in Tabelle 20 gegebenen Bereiche liegt, die unten gezeigt ist. Tabelle 20
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 11 oder 12, bei dem die normierte Filmdicke der IDT-Elektrode innerhalb des Bereichs von 0,06 bis 0,12 liegt.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die normierte Filmdicke der SiO₂-Schicht innerhalb des Bereichs von 0,25 bis 0,3 liegt.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die obere Oberfläche der IDT-Elektrode mit der oberen Oberfläche des LiNbO₃-Substrats bündig ist.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem jede der Rillen durch die untere Oberfläche derselben und ein Paar von Innensei tenoberflächen umgeben ist, die die untere Oberfläche und die obere Oberfläche des LiNbO₃-Substrats verbinden, und der Innenwinkel der Rillen, der durch die Innenseitenoberflächen und die obere Oberfläche des piezoelektrischen Substrats gebildet ist, innerhalb des Bereichs von 45° bis 90° liegt.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß Anspruch 10 oder 16, bei dem der Innenwinkel der Rillen innerhalb des Bereichs von 50° bis 80° liegt.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem die IDT-Elektrode mit einer Nahkontaktschicht versehen ist, die aus Al und einem Metall oder einer Legierung gebildet ist, deren Dichte höher als diese von Al ist.
Das Oberflächenwellenbauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die IDT-Elektrode mit einer Nahkontaktschicht versehen ist, die aus Al und einem Metall gebildet ist, dessen Dichte höher als diese von Al ist.