JP2000031776A - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置

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JP2000031776A
JP2000031776A JP10192786A JP19278698A JP2000031776A JP 2000031776 A JP2000031776 A JP 2000031776A JP 10192786 A JP10192786 A JP 10192786A JP 19278698 A JP19278698 A JP 19278698A JP 2000031776 A JP2000031776 A JP 2000031776A
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JP
Japan
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electrode
piezoelectric substrate
amorphous carbon
acoustic wave
wave device
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JP10192786A
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English (en)
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Yukio Murata
幸男 村田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性表面波装置において、弾性表面波装置の
動作に影響を与えることなく、腐食防止膜としての効果
を発揮でき、さらに、電極間短絡を防止することができ
るアモルファス・カーボン層を電極の表面に形成する。
これによって、弾性表面波装置の小型化を計る。 【解決手段】 圧電基板1の上に形成された電極5,6
の表面および圧電基板1の表面を質量の小さいアモルフ
ァス・カーボン層3で被覆する。このアモルファス・カ
ーボン被膜は、圧電基板の表面の電極を形成した後、反
応気体(メタン)を用いて、化学蒸着(CVD)法によ
って、圧電基板の所定の下地温度、雰囲気の所定の圧力
条件で、電極および圧電基板の表面に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波装置に
関するものであり、特に、電極間短絡を防止すると共
に、電極表面の腐食が生じにくい弾性表面波装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の弾性表面波装置および本
発明で用いられる典型的な弾性表面波装置の概略斜視図
である。図5において、1は圧電基板、4は圧電基板1
の上に形成されたすだれ状電極指、5は圧電基板1の上
に形成された入力側電極であり、6は、圧電基板1の上
に形成された出力側電極であり、7は接地電極、8は格
子状反射器である。
【0003】図6は、例えば、特開昭60−24410
8号公報に示された従来の弾性表面波装置を示す断面図
である。図6は、図5のA−B線で切断した断面図を示
す。図6において、1は、例えば、水晶、ニオブ酸リチ
ウムなどの圧電特性を有する圧電基板、4は圧電基板1
の上に形成されたアルミニウム材料のすだれ状電極指、
9は、すだれ状電極指4の表面に形成されたアルミニウ
ム酸化膜またはアルミニウム窒化膜の絶縁体層である。
【0004】図7は、同じく、特開昭60−24410
8号公報に示された従来の弾性表面波装置を示す断面図
である。図において、10は絶縁体層9の表面および圧
電基板1の表面を更に被覆するSiO2、SiC、窒化
シリコン(SiNK)、Ta25、高窒化Taからなる
絶縁物である。
【0005】次に、従来の図6および図7に示す弾性表
面波装置の機能について説明する。図6に示す弾性表面
波装置においては、圧電基板1のすだれ状電極指4の表
面に絶縁体層9を形成したことにより、ハーメチックシ
ールのメッキ剥離物やその他の導電性異物がすだれ状電
極指4間に入り電極間短絡を起こす現象を防止できる。
【0006】図7の弾性表面波装置においては、さらに
前記絶縁体層9の表面および圧電基板1の表面全てに絶
縁物10を被覆したことにより、すだれ状電極指4間に
おいて、ハーメチックシールのメッキ剥離物やその他の
導電性異物がすだれ状電極指4間に入り、電極間短絡を
起こす現象をさらに完全に防止できる。
【0007】また、図8は、例えば、特開平9−294
044号公報に示された従来の弾性表面波装置の平面図
である。図8において、5,6は、それぞれ圧電基板1
の上に形成された入力電極、および出力電極、4はすだ
れ電極指である。第9は、図8のC−D線断面図であ
る。図9において、入力電極5および出力電極6のすだ
れ電極指4は、圧電基板1の上に形成されている。すだ
れ電極指4を含む入力電極5および出力電極6は陽極酸
化によってその表面に酸化アルミニウム9が形成され
る。この酸化アルミニウム9は入出力電極5,6の腐食
防止膜としての効果および電極間短絡を防止する効果を
発揮する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の弾性表面波装置
は、圧電基板上に形成された電極および電極間には絶縁
体層や絶縁物が形成されているが、それらは、酸化アル
ミニウム、アルミニウム窒化膜、SiO2、SiC、窒
化シリコン(SiNK)、Ta25、高窒化Ta等から
なる絶縁物を用いている。しかしながら、これらの絶縁
物は、質量が大きく、そのために、弾性表面波装置の動
作中に特性が変化する欠点があった。
【0009】本発明の目的は、上記のような問題点を解
消し、弾性表面波の特性の変化しない弾性表面波装置を
提供することにある。さらに、電極間短絡を防止すると
共に、電極の腐食を防止できるので、高価なパッケージ
を使うことなく、小型の弾性表面波装置を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の発明の弾
性波表面装置は、圧電性を有する圧電基板、圧電基板の
上に形成された入力電極、出力電極、接地電極および格
子電極を備え、電極表面および電極が形成された領域以
外の圧電基板表面をアモルファス・カーボン層で覆うよ
うに構成される。
【0011】本発明の第2の発明の弾性波表面装置は、
圧電性を有する圧電基板、圧電基板の上に形成された入
力電極、出力電極、接地電極および格子電極を備え、そ
れらの電極表面をアモルファス・カーボン層で覆うよう
に構成される。
【0012】本発明の第3の発明のアモルファス・カー
ボン被膜形成方法は、圧電基板にスパッタ装置で電極材
料を均一に成膜した後、その成膜上に入出力電極、接地
電極および格子状反射器のパターンを写真製版方法によ
り形成するステップと、電極が形成されるパターン部分
をレジストで保護し、その他の部分のレジストを除去
し、レジストが除去された部分をエッチングによって除
去し、電極部分を形成するステップと、化学蒸着(CV
D)法を用いて、全ての電極および圧電基板の表面に所
定の反応気体を用いて、圧電基板の所定の下地温度、雰
囲気の所定の圧力条件で、アモルファス・カーボンを被
覆するステップとを有するように構成される。
【0013】本発明の第4の発明のアモルファス・カー
ボン被膜形成方法は、第3の発明によって形成されたア
モルファス・カーボン被膜上に、アモルファス・カーボ
ン層を残したい部分にレジストを写真製版によって形成
するステップと、反応性イオンエッチングを用いたドラ
イエッチングにより、レジストがない部分をエッチング
除去するステップと、レジストを現像によって剥離除去
して、圧電基板表面上のアモルファス・カーボンを除去
し電極表面のアモルファス・カーボンを残すステップと
を有するように構成される。
【0014】本発明の第5の発明のアモルファス・カー
ボン被膜形成方法は、反応気体にメタンを用いるように
構成される。
【0015】本発明の第6の発明のアモルファス・カー
ボン被膜形成方法は、圧電基板の所定の下地温度は80
0゜C、雰囲気の所定の圧力は10〜1000Paで処
理されるように構成される。
【0016】
【発明の実施の形態】実施の形態1.本発明の第1の実
施の形態を図1を用いて説明する。図1は、図5の弾性
表面波装置のA−B断面図である。図1において、1
は、水晶、Ta03、LiNb、Li247、ZnO等
から構成される圧電基板、4は圧電基板1の表面に形成
されたすだれ電極指、3はすだれ電極指4の表面を覆う
非結晶状態(無定型状態)であるアモルファス・カーボ
ン層である。図1におけるアモルファス・カーボン層3
は、図5における入力電極部5および出力電極部6を構
成するすだれ状電極指4のみならず、圧電基板1表面の
すべてを被覆する。さらに、アモルファス・カーボン
は、接地電極7の表面および格子状反射器8を構成する
すだれ電極指の表面をも同様に覆うが、図1では図面を
簡単にするためにその部分については省略してある。
【0017】図3は、弾性表面波装置においてアモルフ
ァス・カーボン層を電極の表面および圧電基板1の表面
に形成するプロセスを示す図である。図3(A)におい
て、圧電基板1の表面にスパッタ装置で電極材料を均一
に成膜した後、写真製版方法によりその成膜上に入出力
電極5,6、接地電極7および格子状反射器8のパター
ンを形成する。次に、電極が形成されるパターン部分を
レジストで保護し、その他の部分のレジストを除去す
る。レジストが除去された部分をエッチングによって除
去し、電極部分を形成する。
【0018】図3(B)において、化学蒸着(CVD)
法を用いて、全ての電極5,6,7,8および圧電基板
1の表面に、反応気体(メタン)を用いて、圧電基板1
の下地温度:800゜C、雰囲気の圧力:10〜100
0Paの条件で、アモルファス・カーボンを被覆する。
このようにして、図2に示すようなアモルファス・カー
ボン被膜が得られる。アモルファス・カーボンの被膜の
厚さは10〜10000オングストロームである。アモ
ルファス・カーボン被覆は、化学蒸着(CVD)法以外
のイオンビーム蒸着法やスパッタ法を用いても同様に生
成可能である。アモルファス・カーボンはダイヤモンド
ライクカーボンともいい、緻密な膜ができることで、腐
食防止に効果を発揮できる点に特徴がある。
【0019】アモルファス・カーボンは、従来の酸化ア
ルミニウム、またはアルミニウム窒化膜、SiO2、S
iC、窒化シリコン(SiNK)、Ta25、高窒化T
aからなる絶縁物と比べ質量が小さい。このため入出力
電極5,6の表面および圧電基板1表面の全体をアモル
ファス・カーボンで覆っても弾性表面波装置の動作に影
響を与えることなく、腐食防止膜としての効果も発揮で
きる。従って、従来のように弾性表面波装置全体をセラ
ミックパッケージで覆う必要がなくなり、弾性表面波装
置を小型化することができる。
【0020】実施の形態2.本発明の第2の実施の形態
を図2を用いて説明する。図2は、図5の弾性表面波装
置のA−B断面図である。図2において、1は、水晶、
Ta03、LiNb、Li247、ZnO等から構成さ
れる圧電基板、4は圧電基板1の表面に形成されたすだ
れ電極指、3はすだれ電極指4の表面を覆う非結晶状態
(無定型状態)であるアモルファス・カーボン層であ
る。図2におけるアモルファス・カーボン層3は、図5
における入力電極部5および出力電極部6を構成するす
だれ状電極指4を被覆する。さらに、アモルファス・カ
ーボンは、接地電極7の表面および格子状反射器8を構
成するすだれ電極指の表面をも同様に覆うが、図2では
図面を簡単にするためにその部分については省略してあ
る。
【0021】図4は、弾性表面波装置においてアモルフ
ァス・カーボン層を電極の表面に形成するプロセスを示
す図である。図4(A)において、図3(B)において
得られたアモルファス・カーボン被膜上に、アモルファ
ス・カーボン層を残したい部分にレジストを写真製版に
よって形成する。次に、図4(B)において、反応性イ
オンエッチングを用いたドライエッチングにより、レジ
ストがない部分をエッチング除去する。次に、図4
(C)において、レジスト12を現像によって剥離除去
して、圧電基板1上のアモルファス・カーボンを除去す
る。
【0022】このようなプロセスによって、図2に示す
ように、電極部分のみにアモルファス・カーボン3を被
覆することができる。アモルファス・カーボンの被膜の
厚さは、第1の実施の形態と同様に、10〜10000
オングストロームである。アモルファス・カーボン被覆
は、化学蒸着(CVD)法以外のイオンビーム蒸着法や
スパッタ法を用いても同様に生成可能である。アモルフ
ァス・カーボンはダイヤモンドライク・カーボンともい
い、緻密な膜ができることで、腐食防止に効果を発揮で
きる点に特徴がある。
【0023】アモルファス・カーボンは、従来の酸化ア
ルミニウム、またはアルミニウム窒化膜、SiO2、S
iC、窒化シリコン(SiNK)、Ta25、高窒化T
aからなる絶縁物と比べ質量が小さい。このため入出力
電極5,6の表面および圧電基板1表面の全体をアモル
ファス・カーボンで覆っても弾性表面波装置の動作に影
響を与えることなく、腐食防止膜としての効果を発揮で
きる。従って、従来のように弾性表面波装置全体をセラ
ミックパッケージで覆う必要がなくなり、弾性表面波装
置を小型化することができる。
【0024】実施の形態3.第1と第2の実施の形態に
おいては、電極表面に非結晶状態(無定型状態)である
アモルファス・カーボンを形成するようにしたが、圧電
基板1の下地温度、雰囲気の圧力等のCVD製造条件を
変えることによって、結晶状態であるダイヤモンドを形
成して絶縁体層としても良い。
【0025】
【発明の効果】第1の発明の弾性表面波装置は、圧電性
を有する圧電基板、圧電基板の上に形成された入力電
極、出力電極、接地電極および格子電極を備え、電極表
面および電極が形成された領域以外の圧電基板表面を質
量の小さいアモルファス・カーボン層で覆うように構成
されるので、弾性表面波装置の動作に影響を与えること
なく、腐食防止膜としての効果を発揮できる。また、電
極間短絡を防止できるので、従来のように弾性表面波装
置全体をセラミックパッケージで覆う必要がなくなり、
弾性表面波装置を小型化することができる。
【0026】第2の発明の弾性表面波装置は、圧電性を
有する圧電基板、圧電基板の上に形成された入力電極、
出力電極、接地電極および格子電極を備えた弾性表面波
装置において、電極表面を質量の小さいアモルファス・
カーボン層で覆う覆うように構成されるので、弾性表面
波装置の動作に影響を与えることなく、腐食防止膜とし
ての効果を発揮できる。さらに、電極間短絡を防止する
ことができるので、従来のように弾性表面波装置全体を
セラミックパッケージで覆う必要がなくなり、弾性表面
波装置を小型化することができる。
【0027】第3の発明のアモルファス・カーボン被膜
形成方法は、圧電基板にスパッタ装置で電極材料を均一
に成膜した後、その成膜上に入出力電極、接地電極およ
び格子状反射器のパターンを写真製版方法により形成す
るステップと、電極が形成されるパターン部分をレジス
トで保護し、その他の部分のレジストを除去し、レジス
トが除去された部分をエッチングによって除去し、電極
部分を形成するステップと、化学蒸着(CVD)法を用
いて、全ての電極および圧電基板の表面に所定の反応気
体を用いて、圧電基板の所定の下地温度、雰囲気の所定
の圧力条件で、質量の小さいアモルファス・カーボンを
被覆するステップとを有するように構成されるので、弾
性表面波装置の動作に影響を与えることなく、腐食防止
膜を形成できる。さらに、電極間短絡を防止することが
できるので、従来のように弾性表面波装置全体をセラミ
ックパッケージで覆う必要がなくなり、弾性表面波装置
を小型化することができる。
【0028】第4の発明のアモルファス・カーボン被膜
形成方法は、第3の発明によって形成されたアモルファ
ス・カーボン膜上に、アモルファス・カーボン層を残し
たい部分にレジストを写真製版によって形成するステッ
プと、反応性イオンエッチングを用いたドライエッチン
グにより、レジストがない部分をエッチング除去するス
テップと、レジストを現像によって剥離除去して、圧電
基板上のアモルファス・カーボンを除去し電極表面に質
量の小さいアモルファス・カーボンを残すステップとを
有するように構成されるので、弾性表面波装置の動作に
影響を与えることなく、腐食防止膜を形成できる。さら
に、電極間短絡を防止することができるので、従来のよ
うに弾性表面波装置全体をセラミックパッケージで覆う
必要がなくなり、弾性表面波装置を小型化することがで
きる。
【0029】第5の発明のアモルファス・カーボン被膜
形成方法は、反応気体にメタンを用いるように構成され
るので、質量の小さな非結晶状態のアモルファス・カー
ボン層を形成できる。
【0030】本発明の第6の発明のアモルファス・カー
ボン被膜形成方法は、圧電基板の所定の下地温度は80
0゜C、雰囲気の所定の圧力は10〜1000Paで処
理されるように構成されるので、質量の小さな非結晶状
態のアモルファス・カーボン層を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による弾性表面波装置
を示す断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態2による弾性表面波装置
を示す断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1による弾性表面波装置
においてアモルファス・カーボン層を電極の表面および
圧電基板の表面に形成するプロセスを示す図である。
【図4】 本発明の実施の形態2による弾性表面波装置
においてアモルファス・カーボン層を電極の表面に形成
するプロセスを示す図である。
【図5】 典型的な弾性表面波装置を示す斜視図であ
る。
【図6】 従来の弾性表面波装置を示す断面図である。
【図7】 従来の弾性表面波装置を示す断面図である。
【図8】 従来の弾性表面波装置を示す平面図である。
【図9】 図8に示す弾性表面波装置を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 圧電基板、 2 電極、 3 アモルファス・カー
ボン層、 4 すだれ状電極指、 5 入力電極、 6
出力電極、 7 接地電極、 8 格子状電極、9
絶縁体層、10 絶縁物、 11 陽極配線、12 レ
ジスト

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電性を有する圧電基板、前記圧電基板
    の上に形成された入力電極、出力電極、接地電極および
    格子電極を備えた弾性表面波装置において、前記電極表
    面および電極が形成された領域以外の圧電基板表面をア
    モルファス・カーボン層で覆うことを特徴とする弾性表
    面波装置。
  2. 【請求項2】 圧電性を有する圧電基板、前記圧電基板
    の上に形成された入力電極、出力電極、接地電極および
    格子電極を備えた弾性表面波装置において、前記電極表
    面をアモルファス・カーボン層で覆うことを特徴とする
    弾性表面波装置。
  3. 【請求項3】 圧電基板に電極材料を均一に成膜した
    後、その成膜上に入出力電極、接地電極および格子状反
    射器のパターンを写真製版方法により形成するステップ
    と、 電極が形成されるパターン部分をレジストで保護し、そ
    の他の部分のレジストを除去し、レジストが除去された
    部分をエッチングによって除去し、電極部分を形成する
    ステップと、 化学蒸着(CVD)法を用いて、全ての電極および圧電
    基板の表面に所定の反応気体を用いて、圧電基板の所定
    の下地温度、雰囲気の所定の圧力条件で、アモルファス
    ・カーボンを被覆するステップとを有することを特徴と
    するアモルファス・カーボン被膜形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の方法において、さらにア
    モルファス・カーボン被膜上に、アモルファス・カーボ
    ン層を残したい部分にレジストを写真製版によって形成
    するステップと、 反応性イオンエッチングを用いたドライエッチングによ
    り、レジストがない部分をエッチング除去するステップ
    と、 レジストを現像によって剥離除去して、圧電基板表面上
    のアモルファス・カーボンを除去し電極表面のアモルフ
    ァス・カーボンを残すステップとを有することを特徴と
    するアモルファス・カーボン被膜形成方法。
  5. 【請求項5】 請求項3または4記載の方法において、
    前記反応気体はメタンであることを特徴とするアモルフ
    ァス・カーボン被膜形成方法。
  6. 【請求項6】 請求項3または4記載の方法において、
    前記圧電基板の所定の下地温度は800゜C、雰囲気の
    所定の圧力は10〜1000Paであることを特徴とす
    るアモルファス・カーボン被膜形成方法。
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