JP2000151340A - 弾性表面波デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

弾性表面波デバイスおよびその製造方法

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JP2000151340A
JP2000151340A JP10324873A JP32487398A JP2000151340A JP 2000151340 A JP2000151340 A JP 2000151340A JP 10324873 A JP10324873 A JP 10324873A JP 32487398 A JP32487398 A JP 32487398A JP 2000151340 A JP2000151340 A JP 2000151340A
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comb
thin film
electrode
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resistance
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JP10324873A
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English (en)
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Takayuki Inaoka
孝之 稲岡
Kazuya Ota
一也 太田
Nobuhiro Mineshima
信浩 峰島
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Japan Radio Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性表面波デバイスの製造過程での静電破壊
を防止する従来の方法は、工程数の増加を招き、その結
果製造コストが増加していた。 【解決手段】 IDT12を構成する櫛形電極14およ
び16は、基板20上に形成された導電性の抵抗薄膜1
8により電気的に接続される。櫛形電極14と16との
間の抵抗薄膜18は、SAWデバイス10の動作時に影
響を与えず、且つ、櫛形電極14または16に蓄積され
た電荷を放電し、静電破壊を防止するのに十分な程度の
抵抗値を有している。抵抗薄膜18は、SAWデバイス
10の動作には影響を与えない程度の抵抗値しか有して
いないため、製造後に取り除く必要がない。よって、工
程数の増加を最小限に抑え、製造コストの増加も最小限
に抑えることが可能である。

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(su
rface acoustic wave:SAW)デ
バイスおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】SAWデバイスは、水晶、タンタル酸リ
チウムその他の圧電性を有する基板の表面にSAWを伝
搬させることにより、種々の機能素子、例えばフィル
タ、共振器等を実現するデバイスである。SAWデバイ
スは、一般的に、アルミニウムや金等でできた一対の櫛
の形をした電極(櫛形電極)を有するトランスデューサ
(interdigital transducer:
IDT)を用いて電気信号を弾性表面波に、または、弾
性表面波を電気信号に変換する。このとき、IDTを構
成する櫛形電極の、櫛の歯に相当する部分の電極の間隔
等を適宜設定することで、ある帯域の周波数を有する電
気信号のみ出力するフィルタや、所定の周波数にて共振
する共振器等を得ることができる。櫛歯部分の間隔は、
1GHz程度の周波数で、1μm程度であり、加工には
微細加工技術が必要である。
【0003】SAWデバイスでは、櫛形電極形成後の成
膜工程等の製造時や製造後の製品集荷時に、櫛形電極に
静電荷が印加される場合がある。製造時や製品出荷時
は、櫛形電極は電気的にフローティング状態にある。し
かも、前述したように櫛形電極の櫛歯部分の間隔は1μ
m程度と狭いため、櫛形電極に静電荷が蓄積されると、
二個の櫛形電極間で放電が起こり、櫛形電極の電極パタ
ーンの破壊、すなわち、櫛形電極の静電破壊が起こる。
【0004】この静電破壊の発生を抑えるため、従来
は、例えば、図2(a)に示すように、基板20上に、
二個の櫛形電極14と16との間を電気的に接続する抵
抗素子22を形成したり、図2(b)に示すように、基
板20の外で二個の櫛形電極14と16との間を抵抗素
子24で接続していた。そして、これらの抵抗素子を介
して櫛形電極間に蓄積される静電荷が放電されていた。
このような櫛形電極間に接続された抵抗素子は、SAW
デバイスの基板実装時は不必要であるため、基板実装前
に取り除かれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した方法
においては、製造工程数の増加は避けられない。例え
ば、図2(a)に示した方法では、抵抗素子22を形成
するためにフォトリソグラフィ工程が必要であり、図2
(b)に示した方法では、基板の外で二個の櫛形電極1
4と16との間を抵抗素子24で接続する工程が必要で
ある。また、この二つの方法は、いずれも、櫛形電極間
に接続した抵抗素子を取り除く工程が必要である。この
ような工程数の増加は、結果として、製造コストの増加
を招いてしまうという問題点があった。
【0006】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、工程数の増加が少ない低コスト
な方法で、櫛形電極の静電破壊の発生を抑えることを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、弾性表面波デ
バイスであって、圧電性を有する基板と、前記基板上の
ほぼ全面に形成された抵抗薄膜と、前記抵抗薄膜上に、
入力電極、出力電極、接地電極の少なくとも一つを含む
櫛形電極と、を有し、前記抵抗薄膜の抵抗値は、前記入
出力電極の高周波電位変動に対して十分に小さい移動度
を示す抵抗値であり、且つ、前記櫛形電極に蓄積される
静電荷を、前記抵抗薄膜を介して前記櫛形電極間で放電
することに対して十分に大きい移動度を示す抵抗値であ
ることを特徴とする。
【0008】また、本発明は、弾性表面波デバイスの製
造方法であって、圧電性を有する基板上のほぼ全面に抵
抗薄膜を形成し、前記抵抗薄膜上に、入力電極、出力電
極、接地電極の一つを含む櫛形電極を形成し、前記抵抗
薄膜の抵抗値は、前記入出力電極の高周波電位変動に対
して十分に小さい移動度を示す抵抗値であり、且つ、前
記櫛形電極に蓄積される静電荷を、前記抵抗薄膜を介し
て前記櫛形電極間で放電することに対して十分に大きい
移動度を示す抵抗値であることを特徴とする。
【0009】このように、本発明では、抵抗薄膜を介し
て基板上に櫛形電極が形成されている。抵抗薄膜は導電
性を有しているため、櫛形電極間は抵抗薄膜を介して電
気的に接続される。このように櫛形電極間が電気的に接
続されているので、製造時又は製品時に櫛形電極に蓄積
された電荷は、抵抗薄膜を介してこの櫛形間で放電され
る。弾性表面波デバイスの動作時には、櫛形電極の一方
に、高周波信号が入力または出力される。抵抗薄膜は、
この一方の電極の高周波電位変動に対して、他方の電極
の電位の変動が無視できる程度に小さい移動度を示す抵
抗値しか有していないので、動作時の弾性表面波デバイ
スの特性にほとんど影響を与えない。一方、製造時や製
品出荷時は、櫛形電極の静電破壊の発生を抑えるため、
櫛形電極に蓄積された静電荷を、抵抗薄膜を介して櫛形
電極間で放電する。抵抗薄膜は、放電をするのに十分に
大きい移動度を示す抵抗値を有しているので、静電破壊
の発生を十分抑えることが可能である。このような抵抗
値を有する抵抗薄膜を形成することで、弾性表面波デバ
イスの動作時においては、弾性表面波デバイスの特性を
損ねることがなく、製造時または製品出荷時の櫛形電極
の静電破壊の発生を抑えることが可能である。
【0010】また、本発明では、静電破壊の発生を抑え
るために、基板上に特別なパターンを有する薄膜を形成
する必要はない。また、抵抗薄膜は、弾性表面波デバイ
スの動作時に、弾性表面波デバイスの特性を損ねること
がないので、製造後に抵抗薄膜を取り除く必要がない。
そのため、基板上にパターンを形成するフォトリソグラ
フィ工程や、製造後に抵抗膜を取り除く工程が必要でな
いため、工程数の増加を最小限に抑え、低コストな方法
で、櫛形電極の静電破壊の発生を抑えることが可能であ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)を、図面に従って説明する。
【0012】図1に本実施形態のSAWデバイス10の
構造が示されている。図1(a)は平面図であり、図1
(b)は断面図である。この図に示されているように、
本実施形態のSAWデバイス10においては、IDT1
2を構成する櫛形電極14および16は、静電破壊の発
生を抑えるための抵抗薄膜18を介して、基板20上に
形成されている。基板20は、水晶、タンタル酸リチウ
ム等の圧電性を有する基板である。櫛形電極14および
16は、金やアルミニウム等の導電性のある材料で、基
板20のほぼ全面に形成された抵抗薄膜18上に、例え
ば、リソグラフィ技術を使用して形成される。櫛形電極
14および16は、外部からの信号を入力する入力電
極、外部へ信号を出力する出力電極または接地用の接地
電極である。このSAWデバイス10の特性は、櫛形電
極14および16の櫛歯部分の間隔d等で決められる。
例えば、数GHz程度で共振する共振器を得る場合、櫛
歯部分の間隔dは1μm程度に形成される。この櫛歯部
分の間隔dは、SAWデバイス10の特性に応じて適宜
決められる。
【0013】本実施形態のSAWデバイス10の特徴
は、この櫛形電極14と16との間を、基板20上のほ
ぼ全面に形成された導電性の抵抗薄膜18で電気的に接
続したことにある。抵抗薄膜18は二酸化チタン、ニッ
ケルクロム等の導電性材料である。本実施形態では二酸
化チタンが使用され、蒸着法、スパッタリング、化学蒸
着法(CVD)等により、基板20のほぼ全面に、数1
0Å程度の厚さに成膜される。抵抗薄膜18の材料およ
び膜厚は、本実施形態の材料および膜厚に限定されてお
らず、後述する条件を満たすものが適宜選択される。櫛
形電極14および16は、この抵抗薄膜18上に形成さ
れ、櫛形電極14と16との間の領域に存在する抵抗薄
膜18によって比較的大きな抵抗値をもって電気的に接
続される。従って、製造時に櫛形電極14または16に
電荷が蓄積されても、抵抗薄膜18を介して、櫛形電極
14と16との間で蓄積電荷が静電破壊に至らない移動
度で放電され、櫛形電極14および16の静電破壊の発
生を抑えることが可能である。
【0014】次に、本実施形態の抵抗薄膜18の材料お
よび膜厚の条件について説明する。
【0015】SAWデバイス10の動作時においては、
一方の櫛形電極、例えば、櫛形電極14に高周波信号が
印加される。本発明においては、櫛形電極14と16間
には抵抗薄膜18が存在するので、櫛形電極16の電位
は櫛形電極14、抵抗薄膜18、櫛形電極16の経路で
生じるリークにより変動する。しかし、本発明において
は、抵抗薄膜18の抵抗値を数kΩ程度に設定してある
ので、この電位変動はほとんど無視できる。すなわち、
櫛形電極14と16との間の抵抗薄膜18の抵抗値が、
櫛形電極14の高周波電位変動に対して十分小さい移動
度を示す抵抗値であれば、櫛形電極16の電位変動はほ
ぼ無視することができる。従って、本実施形態の抵抗薄
膜18は、櫛形電極16の電位が変動しない程度に小さ
い移動度を示す、即ち、抵抗薄膜18がある一定値以上
の抵抗値を有するように材料および膜厚が適宜選択され
る。例えば、印加する高周波信号の入力インピーダンス
が50Ωである場合、櫛形電極14と16との間の抵抗
薄膜18が示す抵抗値は数kΩ以上となるように、抵抗
薄膜18の材料および膜厚が選択される。
【0016】一方、抵抗薄膜18が示す移動度が小さす
ぎると、櫛形電極14と16との間で十分に電荷を放電
することができず、櫛形電極14または16の静電破壊
の発生を抑えることができない。従って、櫛形電極14
と16との間の抵抗薄膜18は、櫛形電極14または1
6に蓄積される電荷を放電するのに十分な程度に大きい
移動度を示す、即ち、抵抗薄膜18の有する抵抗値が十
分小さい必要がある。よって、抵抗薄膜18は、櫛形電
極14または16に蓄積される電荷を放電するのに十分
に小さい抵抗値を有する材質および膜厚が適宜選択され
る。抵抗薄膜18は櫛形電極間で電荷を放電できる程度
の抵抗値を有していればよく、例えば、数100kΩ程
度より小さい抵抗値を有していればよい。
【0017】本実施形態では、前述した条件を満たすた
めに、二酸化チタンを数10Åの膜厚で基板20上に形
成し、櫛形電極14と16との間の抵抗薄膜が数kΩ程
度の抵抗値を有するようにした。
【0018】このように本実施形態のSAWデバイス1
0においては、櫛形電極14と16とが抵抗薄膜18を
介して電気的に接続されているので、櫛形電極14また
は16に蓄積される電荷を、この櫛形電極間で放電する
ことができる。従って、櫛形電極14または16の静電
破壊の発生を抑えることが可能である。
【0019】また、抵抗薄膜18は櫛形電極14と16
との間を電気的に接続できればよいので、特別なパター
ンを有する必要はない。そのため、従来必要であったパ
ターンを形成するためのフォトリゾグラフィ工程は必要
ではない。一方、SAWデバイス10の動作時には、抵
抗薄膜18はSAWデバイス10の特性にほとんど影響
を与えないため、製造後に抵抗膜を取り除く工程は必要
ない。よって、従来必要であった基板20上に抵抗パタ
ーンを形成するフォトリソグラフィ工程や、製造後に抵
抗膜を取り除く工程が必要でないため、工程数の増加を
最小限に抑えることが可能である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のSAWデ
バイスでは、基板のほぼ全面に形成された抵抗薄膜で櫛
形電極が電気的に接続されるので、櫛形電極の静電破壊
の発生を抑えることが可能である。また、この抵抗薄膜
は特別なパターンを有する必要はなく、SAWデバイス
の製造後に取り除く必要も無いため、工程数の増加を最
小限に抑えることができ、製造コストの増加も最小限に
抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態のSAWデバイスの概略図であ
る。
【図2】 従来実施されていたSAWデバイスの静電破
壊防止方法の概略図である。
【符号の説明】
10 SAWデバイス、12 IDT、14,16 櫛
形電極、18 抵抗薄膜、20 基板、22,24 抵
抗素子。
フロントページの続き (72)発明者 峰島 信浩 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 Fターム(参考) 5J097 AA26 AA32 FF05 HA03 HA07 KK09

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電性を有する基板と、 前記基板上のほぼ全面に形成された抵抗薄膜と、 前記抵抗薄膜上に、入力電極、出力電極、接地電極の少
    なくとも一つを含む櫛形電極と、を有し、 前記抵抗薄膜の抵抗値は、前記入出力電極の高周波電位
    変動に対して十分に小さい移動度を示す抵抗値であり、
    且つ、前記櫛形電極に蓄積される静電荷を、前記抵抗薄
    膜を介して前記櫛形電極間で放電することに対して十分
    に大きい移動度を示す抵抗値であることを特徴とする弾
    性表面波デバイス。
  2. 【請求項2】 圧電性を有する基板上のほぼ全面に抵抗
    薄膜を形成し、 前記抵抗薄膜上に、入力電極、出力電極、接地電極の少
    なくとも一つを含む櫛形電極を形成し、 前記抵抗薄膜の抵抗値は、前記入出力電極の高周波電位
    変動に対して十分に小さい移動度を示す抵抗値であり、
    且つ、前記櫛形電極に蓄積される静電荷を、前記抵抗薄
    膜を介して前記櫛形電極間で放電することに対して十分
    に大きい移動度を示す抵抗値であることを特徴とする弾
    性表面波デバイスの製造方法。
JP10324873A 1998-11-16 1998-11-16 弾性表面波デバイスおよびその製造方法 Pending JP2000151340A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631838B1 (ko) * 2004-05-17 2006-10-09 삼성전기주식회사 무정전기 표면탄성파 필터
JPWO2015151706A1 (ja) * 2014-03-31 2017-04-13 株式会社村田製作所 弾性波装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100631838B1 (ko) * 2004-05-17 2006-10-09 삼성전기주식회사 무정전기 표면탄성파 필터
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