JP2001119259A - 弾性表面波素子及びその製造方法 - Google Patents
弾性表面波素子及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳＡＷ素子の電極の耐電力性を向上させるこ
とを課題とする。 【解決手段】 少なくとも表面が圧電機能を有する基板
上に電極を備えた弾性表面波素子であって、電極が、固
溶解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第１膜を有し、該
第１膜上に固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２
膜と固溶解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とか
らなる単位をこの順で１単位以上有し、第１膜と第３膜
が第２膜から拡散したＭｇを含むことを特徴とするＳＡ
Ｗ素子により上記の課題を解決する。
とを課題とする。 【解決手段】 少なくとも表面が圧電機能を有する基板
上に電極を備えた弾性表面波素子であって、電極が、固
溶解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第１膜を有し、該
第１膜上に固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２
膜と固溶解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とか
らなる単位をこの順で１単位以上有し、第１膜と第３膜
が第２膜から拡散したＭｇを含むことを特徴とするＳＡ
Ｗ素子により上記の課題を解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波（ＳＡ
Ｗ）素子及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本
発明は、耐電力性を向上させたＳＡＷ素子及びその製造
方法に関する。本発明のＳＡＷ素子は、例えば、自動車
電話、携帯電話等の移動通信端末のＳＡＷ素子（共振
子、段間フィルタ、デュプレクサ等）に好適に使用でき
る。
Ｗ）素子及びその製造方法に関する。更に詳しくは、本
発明は、耐電力性を向上させたＳＡＷ素子及びその製造
方法に関する。本発明のＳＡＷ素子は、例えば、自動車
電話、携帯電話等の移動通信端末のＳＡＷ素子（共振
子、段間フィルタ、デュプレクサ等）に好適に使用でき
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、小型で軽量な自動車電話、携帯電
話等の移動通信端末の開発が急速に進められている。こ
の開発に伴い、移動通信端末に使用される部品の小型
化、高性能化が求められている。そのため、高周波（Ｒ
Ｆ）部の小型化に寄与するＳＡＷ素子（共振子、段間フ
ィルタ、デュプレクサ等）の需要も急速に伸びている。
話等の移動通信端末の開発が急速に進められている。こ
の開発に伴い、移動通信端末に使用される部品の小型
化、高性能化が求められている。そのため、高周波（Ｒ
Ｆ）部の小型化に寄与するＳＡＷ素子（共振子、段間フ
ィルタ、デュプレクサ等）の需要も急速に伸びている。
【０００３】上記デュプレクサの内、アンテナデュプレ
クサは、通常ＲＦ部のフロントエンド部に位置し、高い
耐電力性が必要とされる。しかしながら、従来のＳＡＷ
素子は、耐電力性が十分でなかったので、誘電体フィル
タが使用されていた。ところが、誘電体フィルタは大き
いので、小型化の妨げとなっていた。
クサは、通常ＲＦ部のフロントエンド部に位置し、高い
耐電力性が必要とされる。しかしながら、従来のＳＡＷ
素子は、耐電力性が十分でなかったので、誘電体フィル
タが使用されていた。ところが、誘電体フィルタは大き
いので、小型化の妨げとなっていた。
【０００４】一般に、ＳＡＷ素子は、ＬｉＮｂＯ3、Ｌ
ｉＴａＯ3、水晶等の圧電単結晶基板上に、櫛形電極が
形成された構造を有している。この櫛形電極には、低抵
抗、軽量、良好な微細加工性という優れた特徴を有する
Ａｌ（アルミニウム）又はＡｌ合金が広く使用されてい
る。このＳＡＷ素子に、高い電力の高周波信号が印加さ
れると、櫛形電極を構成するＡｌには、高周波電流によ
る電気的なマイグレーションと、ＳＡＷの変位による機
械的なマイグレーションが生じやすくなる。こうして櫛
型電極が劣化する結果、ＳＡＷ素子の特性も劣化してし
まうことが知られていた。
ｉＴａＯ3、水晶等の圧電単結晶基板上に、櫛形電極が
形成された構造を有している。この櫛形電極には、低抵
抗、軽量、良好な微細加工性という優れた特徴を有する
Ａｌ（アルミニウム）又はＡｌ合金が広く使用されてい
る。このＳＡＷ素子に、高い電力の高周波信号が印加さ
れると、櫛形電極を構成するＡｌには、高周波電流によ
る電気的なマイグレーションと、ＳＡＷの変位による機
械的なマイグレーションが生じやすくなる。こうして櫛
型電極が劣化する結果、ＳＡＷ素子の特性も劣化してし
まうことが知られていた。
【０００５】かかるＳＡＷ素子の耐電力性を向上させる
ために、以下の材料からなる電極が報告されている。 （１）Ａｌに１種類の元素を添加した２元系のＡｌ合金
からなる電極 ・Ａｌ−０．１〜０．３重量％Ｐｄ（特開平２−２７４
００８号公報） ・Ａｌ−０．０１〜５重量％Ｓｃ（特開平５−１８３３
７８号公報） （２）Ａｌに２種類以上の元素を添加した３元系以上の
Ａｌ合金からなる電極 ・Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ（特開昭６４−８０１１３号公報） ・Ａｌ−添加物Ａ−添加物Ｂ（添加物ＡはＡｌと固溶体
を作る金属（Ｓｃ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｍｇ）、添加物
ＢはＡｌと金属間化合物を作る金属（Ｇｅ、Ｃｕ、Ｓ
ｉ））（特開平１０−２２７６４号公報） 上記単層の電極では、所望の特性を実現することが困難
であるため、以下のように積層膜からなる電極が報告さ
れている。 ・Ａｌ−Ｃｕ膜とＣｕ膜との積層膜（特開平７−１２２
９６１号公報） この公報には、Ａｌ−Ｃｕ膜の粒界及び、Ａｌ−Ｃｕ膜
とＣｕ膜の界面に形成されるＣｕＡｌ2によって、マイ
グレーションを阻止することができると記載されてい
る。 ・Ａｌ−Ｃｕ膜（下層）とＡｌ−Ｓｃ−Ｃｕ膜（上層）
との積層膜（特開平８−３３０８９２号公報） この公報には、応力の大きい上層にＡｌ−Ｓｃ−Ｃｕ膜
を使用し、電流密度が高い下層にＡｌ−Ｃｕ膜を用いる
ことによって、耐電力性向上と信号損失低下を両立でき
ると記載されている。 ・Ａｌ又はＡｌ合金膜（上層）と種々の膜（下層）との
積層膜（特開平５−９０２６８号公報、特開平５−２２
６３３７号公報、特開平７−１３５４４３号公報、特開
平８−３４０２３３号公報） これら公報には、Ａｌ又はＡｌ合金膜の配向性を下層の
選択により高め、それによりマイグレーション耐性を向
上させると記載されている。 ・Ａｌ又はＡｌ合金膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自
己拡散係数より大きい金属膜との積層膜（特開平９−２
２３９４４号公報） この公報には、２つの膜の成分が相互拡散して、形成さ
れる合金層又は固溶体層により耐電力性が向上すると記
載されている。
ために、以下の材料からなる電極が報告されている。 （１）Ａｌに１種類の元素を添加した２元系のＡｌ合金
からなる電極 ・Ａｌ−０．１〜０．３重量％Ｐｄ（特開平２−２７４
００８号公報） ・Ａｌ−０．０１〜５重量％Ｓｃ（特開平５−１８３３
７８号公報） （２）Ａｌに２種類以上の元素を添加した３元系以上の
Ａｌ合金からなる電極 ・Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ（特開昭６４−８０１１３号公報） ・Ａｌ−添加物Ａ−添加物Ｂ（添加物ＡはＡｌと固溶体
を作る金属（Ｓｃ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｍｇ）、添加物
ＢはＡｌと金属間化合物を作る金属（Ｇｅ、Ｃｕ、Ｓ
ｉ））（特開平１０−２２７６４号公報） 上記単層の電極では、所望の特性を実現することが困難
であるため、以下のように積層膜からなる電極が報告さ
れている。 ・Ａｌ−Ｃｕ膜とＣｕ膜との積層膜（特開平７−１２２
９６１号公報） この公報には、Ａｌ−Ｃｕ膜の粒界及び、Ａｌ−Ｃｕ膜
とＣｕ膜の界面に形成されるＣｕＡｌ2によって、マイ
グレーションを阻止することができると記載されてい
る。 ・Ａｌ−Ｃｕ膜（下層）とＡｌ−Ｓｃ−Ｃｕ膜（上層）
との積層膜（特開平８−３３０８９２号公報） この公報には、応力の大きい上層にＡｌ−Ｓｃ−Ｃｕ膜
を使用し、電流密度が高い下層にＡｌ−Ｃｕ膜を用いる
ことによって、耐電力性向上と信号損失低下を両立でき
ると記載されている。 ・Ａｌ又はＡｌ合金膜（上層）と種々の膜（下層）との
積層膜（特開平５−９０２６８号公報、特開平５−２２
６３３７号公報、特開平７−１３５４４３号公報、特開
平８−３４０２３３号公報） これら公報には、Ａｌ又はＡｌ合金膜の配向性を下層の
選択により高め、それによりマイグレーション耐性を向
上させると記載されている。 ・Ａｌ又はＡｌ合金膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自
己拡散係数より大きい金属膜との積層膜（特開平９−２
２３９４４号公報） この公報には、２つの膜の成分が相互拡散して、形成さ
れる合金層又は固溶体層により耐電力性が向上すると記
載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの構成でも、十分な特性を得ることができなかっ
た。
ずれの構成でも、十分な特性を得ることができなかっ
た。
【０００７】そこで、本発明の発明者等は、Ａｌ−３〜
１０重量％Ｍｇ膜とＡｌ−０〜５重量％Ｘ膜（ＸはＣ
ｕ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｇｅの中から１つ以上選択され
る）の積層膜により、耐電力性が向上することを見いだ
している（特開平１０−１３５７６７号公報参照）。こ
の構成によれば、Ａｌ−Ｍｇ合金の固溶強化により、高
い耐電力性を実現することができる。
１０重量％Ｍｇ膜とＡｌ−０〜５重量％Ｘ膜（ＸはＣ
ｕ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｇｅの中から１つ以上選択され
る）の積層膜により、耐電力性が向上することを見いだ
している（特開平１０−１３５７６７号公報参照）。こ
の構成によれば、Ａｌ−Ｍｇ合金の固溶強化により、高
い耐電力性を実現することができる。
【０００８】しかし、ＳＡＷ素子の更なる小型化が求め
られるようになり、かつ、ＳＡＷ素子の高周波化に伴っ
て、ＳＡＷ素子を構成する電極が微細になり、例えば準
マイクロ波帯フィルタに使用する場合、耐電力性の更な
る向上が望まれていた。
られるようになり、かつ、ＳＡＷ素子の高周波化に伴っ
て、ＳＡＷ素子を構成する電極が微細になり、例えば準
マイクロ波帯フィルタに使用する場合、耐電力性の更な
る向上が望まれていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、少なくとも表面が圧電機能を有する基板上に電極を
備えた弾性表面波素子であって、電極が、固溶解度以上
のＣｕを含むＡｌからなる第１膜を有し、該第１膜上に
固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２膜と固溶解
度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とからなる単位
をこの順で１単位以上有し、第１膜と第３膜が第２膜か
ら拡散したＭｇを含むことを特徴とする弾性表面波素子
が提供される。
ば、少なくとも表面が圧電機能を有する基板上に電極を
備えた弾性表面波素子であって、電極が、固溶解度以上
のＣｕを含むＡｌからなる第１膜を有し、該第１膜上に
固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２膜と固溶解
度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とからなる単位
をこの順で１単位以上有し、第１膜と第３膜が第２膜か
ら拡散したＭｇを含むことを特徴とする弾性表面波素子
が提供される。
【００１０】更に本発明によれば、少なくとも表面が圧
電機能を有する基板上に電極を備えてなる弾性表面波素
子の製造方法であって、基板上に、固溶解度以上のＣｕ
を含むＡｌからなる第１膜を形成し、次いで第１膜上に
固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２膜と固溶解
度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とからなる単位
をこの順で１単位以上形成した後、第１膜、第２膜及び
第３膜を１００〜３５０℃で熱処理することにより、第
２膜から第１膜と第３膜へＭｇを拡散させて電極を形成
することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法が提供
される。
電機能を有する基板上に電極を備えてなる弾性表面波素
子の製造方法であって、基板上に、固溶解度以上のＣｕ
を含むＡｌからなる第１膜を形成し、次いで第１膜上に
固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２膜と固溶解
度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とからなる単位
をこの順で１単位以上形成した後、第１膜、第２膜及び
第３膜を１００〜３５０℃で熱処理することにより、第
２膜から第１膜と第３膜へＭｇを拡散させて電極を形成
することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法が提供
される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の発明者等は、後述する物
理現象の知見から、それを有効活用する構成を鋭意検討
した結果、Ａｌ−Ｃｕ膜とＡｌ−Ｍｇ膜の積層膜からな
る構成を採用し、ＭｇとＣｕの含有割合を適切に設定す
ることにより、更に耐電力性を向上さすことができるこ
とを見いだし本発明に至った。
理現象の知見から、それを有効活用する構成を鋭意検討
した結果、Ａｌ−Ｃｕ膜とＡｌ−Ｍｇ膜の積層膜からな
る構成を採用し、ＭｇとＣｕの含有割合を適切に設定す
ることにより、更に耐電力性を向上さすことができるこ
とを見いだし本発明に至った。
【００１２】その知見とは、まず、固溶解度以上のＭｇ
を含むＡｌ膜は、加熱されると、固溶しきれないＭｇが
Ａｌの粒界に析出すると共に、析出したＭｇの一部は、
膜表面及び基板との界面方向に拡散する。この拡散した
Ｍｇは、膜表面や基板との界面に達すると容易に酸化さ
れる。この酸化されたＭｇは、膜表面では、ボンディン
グ不良、腐食等の原因となり、界面では、そこで抵抗が
増加するためＳＡＷ素子の電気特性が劣化するという問
題があった。
を含むＡｌ膜は、加熱されると、固溶しきれないＭｇが
Ａｌの粒界に析出すると共に、析出したＭｇの一部は、
膜表面及び基板との界面方向に拡散する。この拡散した
Ｍｇは、膜表面や基板との界面に達すると容易に酸化さ
れる。この酸化されたＭｇは、膜表面では、ボンディン
グ不良、腐食等の原因となり、界面では、そこで抵抗が
増加するためＳＡＷ素子の電気特性が劣化するという問
題があった。
【００１３】以上のように、拡散するＭｇは、電極の信
頼性を低下させるため、不要な存在であるが、かといっ
て添加するＭｇ量を少なくしすぎると、今度は耐電力性
が得られないという、非常に厄介な問題があった。
頼性を低下させるため、不要な存在であるが、かといっ
て添加するＭｇ量を少なくしすぎると、今度は耐電力性
が得られないという、非常に厄介な問題があった。
【００１４】しかしながら、本発明では、この厄介な存
在であった拡散するＭｇを、一転、有効利用し、耐電力
性の向上に結びつける手法を見出している。具体的に、
例えば、本発明の最小の積層数である、固溶解度以上の
Ｃｕを含むＡｌからなる第１膜、固溶解度以上のＭｇを
含むＡｌからなる第２膜と固溶解度以上のＣｕを含むＡ
ｌからなる第３膜の３層からなる電極の場合について説
明する。
在であった拡散するＭｇを、一転、有効利用し、耐電力
性の向上に結びつける手法を見出している。具体的に、
例えば、本発明の最小の積層数である、固溶解度以上の
Ｃｕを含むＡｌからなる第１膜、固溶解度以上のＭｇを
含むＡｌからなる第２膜と固溶解度以上のＣｕを含むＡ
ｌからなる第３膜の３層からなる電極の場合について説
明する。
【００１５】この３層からなる電極を適当な温度の熱処
理に付した場合、固溶しきれない第２膜中のＭｇは、粒
界に析出した後、上下の第１膜及び第３膜に粒界拡散し
てゆく。一方、第１膜及び第３膜中のＣｕは、粒界に析
出するため、第１膜及び第３膜の粒界でＡｌ、Ｍｇ及び
Ｃｕの３成分からなる合金が形成されることとなる。
理に付した場合、固溶しきれない第２膜中のＭｇは、粒
界に析出した後、上下の第１膜及び第３膜に粒界拡散し
てゆく。一方、第１膜及び第３膜中のＣｕは、粒界に析
出するため、第１膜及び第３膜の粒界でＡｌ、Ｍｇ及び
Ｃｕの３成分からなる合金が形成されることとなる。
【００１６】この３成分はジュラルミンの構成成分と同
じである。ジュラルミンは機械的強度に優れ、マイグレ
ーション耐性が高いことが知られているため、本発明の
電極も優れた機械的強度とマイグレーション耐性を有す
ることが容易に理解できる。
じである。ジュラルミンは機械的強度に優れ、マイグレ
ーション耐性が高いことが知られているため、本発明の
電極も優れた機械的強度とマイグレーション耐性を有す
ることが容易に理解できる。
【００１７】つまり、本発明では、Ａｌ−Ｍｇ合金の固
溶強化による効果に加えて、Ａｌ―Ｍｇ―Ｃｕ合金をＡ
ｌの粒界へ効率よく析出させること（析出強化）による
効果も相乗的に加わるので、飛躍的に耐電力性が向上し
た電極を備えたＳＡＷ素子を得ることができる。
溶強化による効果に加えて、Ａｌ―Ｍｇ―Ｃｕ合金をＡ
ｌの粒界へ効率よく析出させること（析出強化）による
効果も相乗的に加わるので、飛躍的に耐電力性が向上し
た電極を備えたＳＡＷ素子を得ることができる。
【００１８】また、従来報告されていたＡｌ―Ｍｇ―Ｃ
ｕ合金単層の電極よりも、Ａｌ、Ｍｇ及びＣｕの３成分
からなる合金を粒界に効率よく析出させることができる
こと、及びＡｌ−Ｍｇ合金の固溶強化による効果を有す
る分、本発明の電極の方が高い耐電力性を有することと
なる。
ｕ合金単層の電極よりも、Ａｌ、Ｍｇ及びＣｕの３成分
からなる合金を粒界に効率よく析出させることができる
こと、及びＡｌ−Ｍｇ合金の固溶強化による効果を有す
る分、本発明の電極の方が高い耐電力性を有することと
なる。
【００１９】なお、固溶解度とは固溶体において溶媒原
子に対する溶質原子の溶解度をいい、具体的にはＣｕ又
はＭｇ（溶質原子）がＡｌ（溶媒原子）結晶中に合金の
形態で存在しうる限界値を意味する。例えば、Ｍｇの場
合２００℃において約２．９重量％であり、Ｃｕの場合
２５０℃において約０．２重量％である。但し、固溶解
度は、本明細書では室温での値を意味し、前記温度での
値より小さい値となる。
子に対する溶質原子の溶解度をいい、具体的にはＣｕ又
はＭｇ（溶質原子）がＡｌ（溶媒原子）結晶中に合金の
形態で存在しうる限界値を意味する。例えば、Ｍｇの場
合２００℃において約２．９重量％であり、Ｃｕの場合
２５０℃において約０．２重量％である。但し、固溶解
度は、本明細書では室温での値を意味し、前記温度での
値より小さい値となる。
【００２０】以下、本発明を具体的に説明する。
【００２１】まず、本発明のＳＡＷ素子は、少なくとも
表面が圧電機能を有する基板と、その上に形成された電
極とからなる。
表面が圧電機能を有する基板と、その上に形成された電
極とからなる。
【００２２】本発明に使用できる基板としては、ＳＡＷ
素子に使用できるものであれば特に限定されず、例え
ば、ＬｉＮｂＯ3基板、ＬｉＴａＯ3基板、水晶基板等の
圧電単結晶基板が挙げられる。これら基板以外にも、サ
ファイア基板、ダイヤモンド膜が形成されたＳｉ基板等
の高音速基板上に、ＺｎＯ、ＡｌＮ等の圧電薄膜を設け
た構成も含まれる。
素子に使用できるものであれば特に限定されず、例え
ば、ＬｉＮｂＯ3基板、ＬｉＴａＯ3基板、水晶基板等の
圧電単結晶基板が挙げられる。これら基板以外にも、サ
ファイア基板、ダイヤモンド膜が形成されたＳｉ基板等
の高音速基板上に、ＺｎＯ、ＡｌＮ等の圧電薄膜を設け
た構成も含まれる。
【００２３】次に、基板上に電極が形成されている。電
極は、基板上に、固溶解度以上のＣｕを含むＡｌからな
る第１膜を有し、該第１膜上に固溶解度以上のＭｇを含
むＡｌからなる第２膜と固溶解度以上のＣｕを含むＡｌ
からなる第３膜とからなる単位をこの順で１単位以上有
している。上記電極の構成は、電極の最下層及び最上層
が固溶解度以上のＣｕを含むＡｌ膜であれば、何層であ
ってもよいことを意味している。但し、製造の容易性か
ら、電極は３〜９層であることが好ましい。
極は、基板上に、固溶解度以上のＣｕを含むＡｌからな
る第１膜を有し、該第１膜上に固溶解度以上のＭｇを含
むＡｌからなる第２膜と固溶解度以上のＣｕを含むＡｌ
からなる第３膜とからなる単位をこの順で１単位以上有
している。上記電極の構成は、電極の最下層及び最上層
が固溶解度以上のＣｕを含むＡｌ膜であれば、何層であ
ってもよいことを意味している。但し、製造の容易性か
ら、電極は３〜９層であることが好ましい。
【００２４】上記電極は、基板上に、固溶解度以上のＣ
ｕを含むＡｌからなる第１膜を形成し、次いで第１膜上
に固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２膜と固溶
解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とからなる単
位をこの順で１単位以上形成した後、第１膜、第２膜及
び第３膜を１００〜３５０℃で熱処理することにより、
第２膜から第１膜と第３膜へＭｇを拡散させることによ
り形成される。
ｕを含むＡｌからなる第１膜を形成し、次いで第１膜上
に固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２膜と固溶
解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とからなる単
位をこの順で１単位以上形成した後、第１膜、第２膜及
び第３膜を１００〜３５０℃で熱処理することにより、
第２膜から第１膜と第３膜へＭｇを拡散させることによ
り形成される。
【００２５】ここで、Ｍｇの添加量は、電極全体に対し
て６重量％以下であることが好ましく、特に１〜４重量
％であることが好ましい。６重量％より多くなると、電
極の抵抗が上がり、ＳＡＷ素子の特性が劣化すると共
に、ジュール熱の増加により、耐電力性も劣化するので
好ましくない。
て６重量％以下であることが好ましく、特に１〜４重量
％であることが好ましい。６重量％より多くなると、電
極の抵抗が上がり、ＳＡＷ素子の特性が劣化すると共
に、ジュール熱の増加により、耐電力性も劣化するので
好ましくない。
【００２６】第２膜の厚さは、最終的に電極内に存在す
るＭｇ量が上記範囲内になるように、適宜調整すること
が好ましい。例えば、Ｍｇの添加量を多くした場合は、
第２膜を薄くする必要があり、逆に少なくした場合は、
第２膜を厚くする必要がある。この第２膜のＭｇ添加量
と膜厚は、ＳＡＷ素子に必要とされる電極の全膜厚等の
条件を考慮して適宜設定することが好ましい。
るＭｇ量が上記範囲内になるように、適宜調整すること
が好ましい。例えば、Ｍｇの添加量を多くした場合は、
第２膜を薄くする必要があり、逆に少なくした場合は、
第２膜を厚くする必要がある。この第２膜のＭｇ添加量
と膜厚は、ＳＡＷ素子に必要とされる電極の全膜厚等の
条件を考慮して適宜設定することが好ましい。
【００２７】一方、Ｃｕの添加量は、電極全体に対して
３重量％以下であることが好ましく、特に０．５〜２重
量％であることが好ましい。３重量％以下としたのは、
上記Ｍｇの場合と同じ理由からである。また、Ｃｕの添
加量が、Ｍｇの添加量より少ないのは、Ａｌに対する固
溶解度がＣｕの方が小さいからである。
３重量％以下であることが好ましく、特に０．５〜２重
量％であることが好ましい。３重量％以下としたのは、
上記Ｍｇの場合と同じ理由からである。また、Ｃｕの添
加量が、Ｍｇの添加量より少ないのは、Ａｌに対する固
溶解度がＣｕの方が小さいからである。
【００２８】第１膜及び／又は第３膜の厚さは、最終的
に電極内に存在するＭｇ量が上記範囲内になるように、
適宜調整することが好ましい。例えば、Ｃｕの添加量を
多くした場合は、第１膜及び／又は第３膜を薄くする必
要があり、逆に少なくした場合は、第１膜及び／又は第
３膜を厚くする必要がある。この第１膜及び第３膜のＣ
ｕ添加量と膜厚は、ＳＡＷ素子に必要とされる電極の全
膜厚等の条件を考慮して適宜設定することが好ましい。
に電極内に存在するＭｇ量が上記範囲内になるように、
適宜調整することが好ましい。例えば、Ｃｕの添加量を
多くした場合は、第１膜及び／又は第３膜を薄くする必
要があり、逆に少なくした場合は、第１膜及び／又は第
３膜を厚くする必要がある。この第１膜及び第３膜のＣ
ｕ添加量と膜厚は、ＳＡＷ素子に必要とされる電極の全
膜厚等の条件を考慮して適宜設定することが好ましい。
【００２９】なお、電極中のＣｕ及びＭｇの添加量は、
例えばＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光法）
により定量分析することができる。
例えばＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光法）
により定量分析することができる。
【００３０】第１膜、第２膜及び第３膜は、特に限定さ
れず、ＤＣマグネトロンスパッタ法のような公知の方法
により形成することができる。ここで各層の成膜は真空
中で行うことが好ましい。更に、第１膜、第２膜及び第
３膜を連続して真空中で形成することがより好ましい。
真空中で形成することにより、各層の界面に形成された
酸化膜を原因とする、電極の抵抗増大、後の熱処理時の
Ｍｇの拡散の妨害を防ぐことができる。
れず、ＤＣマグネトロンスパッタ法のような公知の方法
により形成することができる。ここで各層の成膜は真空
中で行うことが好ましい。更に、第１膜、第２膜及び第
３膜を連続して真空中で形成することがより好ましい。
真空中で形成することにより、各層の界面に形成された
酸化膜を原因とする、電極の抵抗増大、後の熱処理時の
Ｍｇの拡散の妨害を防ぐことができる。
【００３１】次に、第１膜、第２膜及び第３膜を１００
〜３５０℃（より好ましくは１５０〜３００℃）で熱処
理することにより、第２膜から第１膜と第３膜へＭｇを
拡散させ、かつ第１膜と第３膜中でＣｕを析出させて電
極が形成される。熱処理は、全層の形成後であればどの
段階で行ってもよく、ＳＡＷ素子のパッケージング終了
時までの何らかの製造工程（例えば、素子の封止工程）
を兼ねさせてもよく、製造工程中の熱履歴で代替しても
よい。但し、電極を所望の形状にパターニングする前に
熱処理を行うことが好ましい。パターニング前に熱処理
を行うことにより、パターニング時には、Ｍｇの拡散と
Ｃｕの析出が終了した状態となり、電極のエッチングレ
ートを大きくすることができるからである。その結果、
アフターコロージョンも抑制することができる。
〜３５０℃（より好ましくは１５０〜３００℃）で熱処
理することにより、第２膜から第１膜と第３膜へＭｇを
拡散させ、かつ第１膜と第３膜中でＣｕを析出させて電
極が形成される。熱処理は、全層の形成後であればどの
段階で行ってもよく、ＳＡＷ素子のパッケージング終了
時までの何らかの製造工程（例えば、素子の封止工程）
を兼ねさせてもよく、製造工程中の熱履歴で代替しても
よい。但し、電極を所望の形状にパターニングする前に
熱処理を行うことが好ましい。パターニング前に熱処理
を行うことにより、パターニング時には、Ｍｇの拡散と
Ｃｕの析出が終了した状態となり、電極のエッチングレ
ートを大きくすることができるからである。その結果、
アフターコロージョンも抑制することができる。
【００３２】熱処理は、不活性ガス雰囲気中又は真空中
で行うことが好ましい。これは、熱処理中に膜表面が酸
化されることを防ぐためである。
で行うことが好ましい。これは、熱処理中に膜表面が酸
化されることを防ぐためである。
【００３３】更に、電極は、通常所望の形状にパターニ
ングされる。パターニングの方法としては、特に限定さ
れず公知のエッチング法をいずれも使用することができ
る。具体的には、所望の形状に対応するレジストパター
ンを形成し、このパターンをマスクとして反応性イオン
エッチングのようなドライエッチング法によりパターニ
ングし、レジストパターンをアッシングする方法が挙げ
られる。
ングされる。パターニングの方法としては、特に限定さ
れず公知のエッチング法をいずれも使用することができ
る。具体的には、所望の形状に対応するレジストパター
ンを形成し、このパターンをマスクとして反応性イオン
エッチングのようなドライエッチング法によりパターニ
ングし、レジストパターンをアッシングする方法が挙げ
られる。
【００３４】電極は、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜等の絶縁膜
で覆われていることが好ましい。絶縁膜により、電気的
に良好な絶縁特性を得ることができ、カッティング時の
化学的な腐食を防止することができる。絶縁膜は、スパ
ッタ法、ＣＶＤ法等の公知の方法により形成することが
できる。
で覆われていることが好ましい。絶縁膜により、電気的
に良好な絶縁特性を得ることができ、カッティング時の
化学的な腐食を防止することができる。絶縁膜は、スパ
ッタ法、ＣＶＤ法等の公知の方法により形成することが
できる。
【００３５】ＳＡＷ素子をフィルタ（以下、ＳＡＷフィ
ルタ）として使用する場合、以下のような構成を採用す
ることができる。
ルタ）として使用する場合、以下のような構成を採用す
ることができる。
【００３６】ＳＡＷフィルタは、例えば、ラダー型、ト
ランスバーサル型、モード結合型等の手法により設計す
ることができる。この内、電極対数が多く、電極指１本
当たりの電流密度が低く、耐電力性に優れるラダー型Ｓ
ＡＷフィルタが好ましい。
ランスバーサル型、モード結合型等の手法により設計す
ることができる。この内、電極対数が多く、電極指１本
当たりの電流密度が低く、耐電力性に優れるラダー型Ｓ
ＡＷフィルタが好ましい。
【００３７】ラダー型ＳＡＷフィルタの基本構成要素の
１端子対ＳＡＷ共振器の構成の概略平面図を図１に示
す。この図から分かるように、ＳＡＷ共振器は、一般に
２つの反射器（Ｃ、Ｄ）と１組の櫛型電極（Ａ、Ｂ）と
から構成される。
１端子対ＳＡＷ共振器の構成の概略平面図を図１に示
す。この図から分かるように、ＳＡＷ共振器は、一般に
２つの反射器（Ｃ、Ｄ）と１組の櫛型電極（Ａ、Ｂ）と
から構成される。
【００３８】図１のＳＡＷ共振器は、ラダー型ＳＡＷフ
ィルタでは、隣接するＳＡＷ共振器と並列及び／又は直
列に接続されている。即ち、所定の共振周波数を有する
第１の一端子対弾性表面波共振器が並列腕に、該第１の
一端子対弾性表面波共振器の反共振周波数に略一致する
共振周波数をもつ第２の一端子対弾性表面波共振器が直
列腕にそれぞれ複数個配置されてなる。ここで並列腕に
配置されているＳＡＷ共振器（以下、並列型ＳＡＷ共振
器）と、直列腕に配置されているＳＡＷ共振器（以下、
直列型ＳＡＷ共振器）の櫛型電極の周期λは、共振周波
数を異ならせるために、互いに異なることが好ましい。
ィルタでは、隣接するＳＡＷ共振器と並列及び／又は直
列に接続されている。即ち、所定の共振周波数を有する
第１の一端子対弾性表面波共振器が並列腕に、該第１の
一端子対弾性表面波共振器の反共振周波数に略一致する
共振周波数をもつ第２の一端子対弾性表面波共振器が直
列腕にそれぞれ複数個配置されてなる。ここで並列腕に
配置されているＳＡＷ共振器（以下、並列型ＳＡＷ共振
器）と、直列腕に配置されているＳＡＷ共振器（以下、
直列型ＳＡＷ共振器）の櫛型電極の周期λは、共振周波
数を異ならせるために、互いに異なることが好ましい。
【００３９】より具体的には、８００ＭＨｚ帯フィルタ
において、４２°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3基板を
使用した場合、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone S
ystem）用送信フィルタとしては、並列型ＳＡＷ共振器
のλは４．６８〜４．９２μｍ、直列型ＳＡＷ共振器の
λは４．５８〜４．７２μｍであることが好ましい。一
方、ＡＭＰＳ用受信フィルタとして使用される場合、並
列型ＳＡＷ共振器のλは４．４０〜４．６４μｍ、直列
型ＳＡＷ共振器のλは４．２０〜４．４４μｍであるこ
とが好ましい。なお、櫛型電極の幅Ｘは、通常λの１／
４倍である。
において、４２°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3基板を
使用した場合、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone S
ystem）用送信フィルタとしては、並列型ＳＡＷ共振器
のλは４．６８〜４．９２μｍ、直列型ＳＡＷ共振器の
λは４．５８〜４．７２μｍであることが好ましい。一
方、ＡＭＰＳ用受信フィルタとして使用される場合、並
列型ＳＡＷ共振器のλは４．４０〜４．６４μｍ、直列
型ＳＡＷ共振器のλは４．２０〜４．４４μｍであるこ
とが好ましい。なお、櫛型電極の幅Ｘは、通常λの１／
４倍である。
【００４０】また、ＳＡＷ共振器の開口長Ｙは、８００
ＭＨｚ帯フィルタとして使用される場合、並列型ＳＡＷ
共振器は６０〜１２０μｍ、直列型ＳＡＷ共振器は４０
〜８０μｍであることが好ましい。
ＭＨｚ帯フィルタとして使用される場合、並列型ＳＡＷ
共振器は６０〜１２０μｍ、直列型ＳＡＷ共振器は４０
〜８０μｍであることが好ましい。
【００４１】更に、櫛型電極の対数Ｚは、８００ＭＨｚ
帯フィルタとして使用される場合、並列型ＳＡＷ共振器
は４０〜１２０対、直列型ＳＡＷ共振器は６０〜１３０
対であることが好ましい。
帯フィルタとして使用される場合、並列型ＳＡＷ共振器
は４０〜１２０対、直列型ＳＡＷ共振器は６０〜１３０
対であることが好ましい。
【００４２】なお、図１のＳＡＷ共振器の電極構成は、
単に説明のための例示であり、本発明はこの図に限定さ
れない。
単に説明のための例示であり、本発明はこの図に限定さ
れない。
【００４３】上記本発明のＳＡＷ素子は、フィルタの
他、共振器、遅延線、発振器、マッチドフィルタ、音響
光学装置、コンボルバー等に使用することができる。
他、共振器、遅延線、発振器、マッチドフィルタ、音響
光学装置、コンボルバー等に使用することができる。
【００４４】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。
【００４５】実施例で使用したＳＡＷ素子の電極の具体
的な設計条件を説明する。ＳＡＷ素子はＡＭＰＳ向けの
アンデナデュプレクサである。このデュプレクサは、送
信用フィルタ（帯域：８２４〜８４９ＭＨｚ）と受信用
フィルタ（帯域：８６９〜８９４ＭＨｚ）から構成され
る。実施例では、より高い電力が印加される送信用フィ
ルタについて耐電力評価を行った。なお、この送信用フ
ィルタには、実用上最大１Ｗの電力が印加されるため、
この電力に対してフィルタの耐電力性を保証する必要が
ある。しかし、この電力に対する寿命を実測するのは、
時間的に不可能なため、以下の評価では、加速した２Ｗ
の印加電力で評価した。
的な設計条件を説明する。ＳＡＷ素子はＡＭＰＳ向けの
アンデナデュプレクサである。このデュプレクサは、送
信用フィルタ（帯域：８２４〜８４９ＭＨｚ）と受信用
フィルタ（帯域：８６９〜８９４ＭＨｚ）から構成され
る。実施例では、より高い電力が印加される送信用フィ
ルタについて耐電力評価を行った。なお、この送信用フ
ィルタには、実用上最大１Ｗの電力が印加されるため、
この電力に対してフィルタの耐電力性を保証する必要が
ある。しかし、この電力に対する寿命を実測するのは、
時間的に不可能なため、以下の評価では、加速した２Ｗ
の印加電力で評価した。
【００４６】電極設計は、一般にラダー型フィルタと呼
ばれる仕様とした。これは、櫛型電極とその両端に設け
られた反射器からなる１端子対ＳＡＷ共振器を、直列腕
と並列腕に、それぞれ複数個配置したものである。具体
的には、直列共振器（Ｓ１〜Ｓ４）と並列共振器（Ｐ１
及びＰ２）を、入力側から、Ｓ１―Ｐ１―Ｓ２―Ｓ３―
Ｐ２―Ｓ４のように配置した。ここで、Ｓ１は開口長５
０μｍ、対数９５対、周期４．６０μｍ、Ｓ２〜Ｓ４は
開口長１００μｍ、対数９５対、周期４．６０μｍ、Ｐ
１及びＰ２は開口長１２０μｍ、対数９５対、周期４．
８０μｍとした。なお、櫛型電極の幅は周期の１／４と
した。
ばれる仕様とした。これは、櫛型電極とその両端に設け
られた反射器からなる１端子対ＳＡＷ共振器を、直列腕
と並列腕に、それぞれ複数個配置したものである。具体
的には、直列共振器（Ｓ１〜Ｓ４）と並列共振器（Ｐ１
及びＰ２）を、入力側から、Ｓ１―Ｐ１―Ｓ２―Ｓ３―
Ｐ２―Ｓ４のように配置した。ここで、Ｓ１は開口長５
０μｍ、対数９５対、周期４．６０μｍ、Ｓ２〜Ｓ４は
開口長１００μｍ、対数９５対、周期４．６０μｍ、Ｐ
１及びＰ２は開口長１２０μｍ、対数９５対、周期４．
８０μｍとした。なお、櫛型電極の幅は周期の１／４と
した。
【００４７】実施例１ 圧電基板として、４２°Ｙカット−Ｘ伝播のＬｉＴａＯ
３圧電単結晶基板を使用した。この基板上に、次の２種
類の金属の積層膜を、ＤＣマグネトロンスパッタ法によ
り、それぞれ６サンプル形成した。 （１）Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（１００ｎｍ）、Ａｌ−４
重量％Ｍｇ膜（２１０ｎｍ）、Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜
（１００ｎｍ）を、真空中で連続的にこの順で製膜し、
３層膜を形成した（図２（ａ）参照）。 （２）Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、Ａｌ−４重
量％Ｍｇ膜（７０ｎｍ）、Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（５０
ｎｍ）、Ａｌ−４重量％Ｍｇ膜（７０ｎｍ）、Ａｌ−１
重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、Ａｌ−４重量％Ｍｇ膜（７
０ｎｍ）、Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、を、真
空中で連続的にこの順で製膜し、７層膜を形成した（図
２（ｂ）参照）。
３圧電単結晶基板を使用した。この基板上に、次の２種
類の金属の積層膜を、ＤＣマグネトロンスパッタ法によ
り、それぞれ６サンプル形成した。 （１）Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（１００ｎｍ）、Ａｌ−４
重量％Ｍｇ膜（２１０ｎｍ）、Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜
（１００ｎｍ）を、真空中で連続的にこの順で製膜し、
３層膜を形成した（図２（ａ）参照）。 （２）Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、Ａｌ−４重
量％Ｍｇ膜（７０ｎｍ）、Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（５０
ｎｍ）、Ａｌ−４重量％Ｍｇ膜（７０ｎｍ）、Ａｌ−１
重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、Ａｌ−４重量％Ｍｇ膜（７
０ｎｍ）、Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、を、真
空中で連続的にこの順で製膜し、７層膜を形成した（図
２（ｂ）参照）。
【００４８】なお、図２中、１は基板、２はＡｌ−１重
量％Ｃｕ膜、３はＡｌ−４重量％Ｍｇ膜をそれぞれ示し
ている。
量％Ｃｕ膜、３はＡｌ−４重量％Ｍｇ膜をそれぞれ示し
ている。
【００４９】次に、３層膜及び７層膜の５サンプルにつ
いて、１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、３５
０℃の各温度下（１０-1Ｔｏｒｒの真空中、１時間）で
熱処理を施した。
いて、１５０℃、２００℃、２５０℃、３００℃、３５
０℃の各温度下（１０-1Ｔｏｒｒの真空中、１時間）で
熱処理を施した。
【００５０】この後、反応性イオンエッチングによりパ
ターニングして櫛型電極を形成し、その上にＲＦマグネ
トロンスパッタ法により５０ｎｍのＳｉＮ膜からなる保
護膜を形成することにより、上記送信フィルタを形成し
た。
ターニングして櫛型電極を形成し、その上にＲＦマグネ
トロンスパッタ法により５０ｎｍのＳｉＮ膜からなる保
護膜を形成することにより、上記送信フィルタを形成し
た。
【００５１】得られた送信フィルタの耐電力性を評価し
た。評価は寿命を測定することで行った。ここで、寿命
とはフィルタ特性が劣化する（具体的には、帯域幅が初
期値から２ＭＨｚ以上小さくなる）までの時間を表して
いる。評価条件は、環境温度を８５℃、印加周波数をフ
ィルタ帯域の中で最弱部である８４９ＭＨｚ、印加電力
を２Ｗとした。図３に熱処理温度に対する寿命の変化を
示す。図３において、縦軸の寿命は、熱処理を行わなか
ったサンプルの寿命で、熱処理を施したサンプルの寿命
を割った値を意味している。
た。評価は寿命を測定することで行った。ここで、寿命
とはフィルタ特性が劣化する（具体的には、帯域幅が初
期値から２ＭＨｚ以上小さくなる）までの時間を表して
いる。評価条件は、環境温度を８５℃、印加周波数をフ
ィルタ帯域の中で最弱部である８４９ＭＨｚ、印加電力
を２Ｗとした。図３に熱処理温度に対する寿命の変化を
示す。図３において、縦軸の寿命は、熱処理を行わなか
ったサンプルの寿命で、熱処理を施したサンプルの寿命
を割った値を意味している。
【００５２】この図から、熱処理を施すことにより寿命
が延びることが確認できた。更に、２００〜２５０℃で
熱処理を行うことで、最大８倍程度寿命が延びることが
確認できた。これは、熱処理を行ったことで、Ａｌ−４
重量％Ｍｇ膜中で析出したＭｇが、Ａｌ−１重量％Ｃｕ
膜中に粒界拡散し、そこで析出したＣｕと共に、Ａｌ、
Ｃｕ及びＭｇを成分とする合金を形成したためである。
なお、Ｍｇが拡散していることは、ＳＩＭＳ（Secondar
y Ion Mass Spectrometry）法によって、電極の厚さ
方向のＭｇの濃度分布を測定することで確認した。
が延びることが確認できた。更に、２００〜２５０℃で
熱処理を行うことで、最大８倍程度寿命が延びることが
確認できた。これは、熱処理を行ったことで、Ａｌ−４
重量％Ｍｇ膜中で析出したＭｇが、Ａｌ−１重量％Ｃｕ
膜中に粒界拡散し、そこで析出したＣｕと共に、Ａｌ、
Ｃｕ及びＭｇを成分とする合金を形成したためである。
なお、Ｍｇが拡散していることは、ＳＩＭＳ（Secondar
y Ion Mass Spectrometry）法によって、電極の厚さ
方向のＭｇの濃度分布を測定することで確認した。
【００５３】次に、上記とは別に３層膜からなるサンプ
ルを４個作成した。この４個のサンプルに、温度（１８
０℃）と圧力（１０-1Ｔｏｒｒの真空中）を固定し、
０、５，１５及び２０時間熱処理に付した場合の送信フ
ィルタの寿命を測定した。結果を図４に示す。この図４
の縦軸の寿命は、図３と同じことを意味している。この
結果、約５時間の熱処理で、寿命が約１１倍になること
が分かった。
ルを４個作成した。この４個のサンプルに、温度（１８
０℃）と圧力（１０-1Ｔｏｒｒの真空中）を固定し、
０、５，１５及び２０時間熱処理に付した場合の送信フ
ィルタの寿命を測定した。結果を図４に示す。この図４
の縦軸の寿命は、図３と同じことを意味している。この
結果、約５時間の熱処理で、寿命が約１１倍になること
が分かった。
【００５４】なお、熱処理の最適条件及び時間は、電極
の構成等の各種条件により影響を受けるので、実際には
各種条件に応じて適宜設定される。
の構成等の各種条件により影響を受けるので、実際には
各種条件に応じて適宜設定される。
【００５５】実施例２ 金属膜の構成を以下のようにすること以外は実施例１と
同様にして５種類の金属膜をそれぞれ２サンプルずつ形
成した。 （１）Ａｌ−３重量％Ｍｇ膜（４２０ｎｍ）：単層 （２）Ａｌ−２．３重量％Ｍｇ−０．５重量％Ｃｕ膜
（４２０ｎｍ）：単層 （３）Ａｌ−３重量％Ｍｇ膜（３２０ｎｍ）、Ａｌ−２
重量％Ｃｕ膜（１００ｎｍ）：２層膜 （４）Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、Ａｌ−３重
量％Ｍｇ膜（３２０ｎｍ）、Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（５
０ｎｍ）：３層膜 （５）Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（３５ｎｍ）、Ａｌ−３重
量％Ｍｇ膜（１６０ｎｍ）、Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（３
０ｎｍ）、Ａｌ−３重量％Ｍｇ膜（１６０ｎｍ）、Ａｌ
−２重量％Ｃｕ膜（３５ｎｍ）：５層膜 上記の内、一方のサンプルについて、Ｎ2ガス雰囲気
下、２００℃、２時間の熱処理に付した。他方のサンプ
ルは熱処理に付さなかった。次いで、反応性イオンエッ
チングにより櫛型電極を形成し、その上に、プラズマＣ
ＶＤ法により、３０ｎｍのＳｉＯ2保護膜を形成するこ
とにより、上記送信フィルタを形成した。
同様にして５種類の金属膜をそれぞれ２サンプルずつ形
成した。 （１）Ａｌ−３重量％Ｍｇ膜（４２０ｎｍ）：単層 （２）Ａｌ−２．３重量％Ｍｇ−０．５重量％Ｃｕ膜
（４２０ｎｍ）：単層 （３）Ａｌ−３重量％Ｍｇ膜（３２０ｎｍ）、Ａｌ−２
重量％Ｃｕ膜（１００ｎｍ）：２層膜 （４）Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（５０ｎｍ）、Ａｌ−３重
量％Ｍｇ膜（３２０ｎｍ）、Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（５
０ｎｍ）：３層膜 （５）Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（３５ｎｍ）、Ａｌ−３重
量％Ｍｇ膜（１６０ｎｍ）、Ａｌ−２重量％Ｃｕ膜（３
０ｎｍ）、Ａｌ−３重量％Ｍｇ膜（１６０ｎｍ）、Ａｌ
−２重量％Ｃｕ膜（３５ｎｍ）：５層膜 上記の内、一方のサンプルについて、Ｎ2ガス雰囲気
下、２００℃、２時間の熱処理に付した。他方のサンプ
ルは熱処理に付さなかった。次いで、反応性イオンエッ
チングにより櫛型電極を形成し、その上に、プラズマＣ
ＶＤ法により、３０ｎｍのＳｉＯ2保護膜を形成するこ
とにより、上記送信フィルタを形成した。
【００５６】得られたサンプルの寿命を実施例１と同様
にして測定し、結果を表１に示す。
にして測定し、結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】表１から明らかなように、熱処理に付した
３層膜及び５層膜からなる送信フィルタは、寿命が大幅
に延びていることが確認できた。
３層膜及び５層膜からなる送信フィルタは、寿命が大幅
に延びていることが確認できた。
【００５９】
【発明の効果】本発明のＳＡＷ素子とその製造方法によ
れば、従来のＳＡＷ素子に比べ、飛躍的に耐電力性を向
上させることができる。これによって、ＳＡＷ素子のア
ンテナデュプレクサへの応用が進むと共に、準マイクロ
波帯への適用に対しても信頼性を高めることができる。
れば、従来のＳＡＷ素子に比べ、飛躍的に耐電力性を向
上させることができる。これによって、ＳＡＷ素子のア
ンテナデュプレクサへの応用が進むと共に、準マイクロ
波帯への適用に対しても信頼性を高めることができる。
【図1】本発明のＳＡＷ素子の電極の概略平面図であ
る。
る。
【図２】本発明のＳＡＷ素子の電極の概略断面図であ
る。
る。
【図３】実施例１のＳＡＷ素子の熱処理温度に対する寿
命の変化を示すグラフである。
命の変化を示すグラフである。
【図４】実施例１のＳＡＷ素子の熱処理時間に対する寿
命の変化を示すグラフである。
命の変化を示すグラフである。
Ａ、Ｂ １組の櫛型電極 Ｃ、Ｄ 反射器 λ 櫛型電極の周期 Ｘ 電極の幅 Ｙ 開口長 Ｚ 櫛型電極の対数 １ 基板 ２ Ａｌ−１重量％Ｃｕ膜 ３ Ａｌ−４重量％Ｍｇ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊形 理 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 佐藤 良夫 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5J097 AA26 AA29 BB01 BB11 BB15 DD13 DD29 FF03 GG03 GG05 HA02 HA07 HA09 HB08 KK01 KK09
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも表面が圧電機能を有する基板
上に電極を備えた弾性表面波素子であって、電極が、固
溶解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第１膜を有し、該
第１膜上に固溶解度以上のＭｇを含むＡｌからなる第２
膜と固溶解度以上のＣｕを含むＡｌからなる第３膜とか
らなる単位をこの順で１単位以上有し、第１膜と第３膜
が第２膜から拡散したＭｇを含むことを特徴とする弾性
表面波素子。 - 【請求項２】 第１膜、第２膜及び第３膜からなる電極
が、Ｍｇを６重量％以下含む請求項１に記載の弾性表面
波素子。 - 【請求項３】 第１膜、第２膜及び第３膜からなる電極
が、Ｃｕを３重量％以下含む請求項１又は２に記載の弾
性表面波素子。 - 【請求項４】 電極が絶縁膜で覆われてなる請求項１〜
３のいずれかに記載の弾性表面波素子。 - 【請求項５】 絶縁膜が、ＳｉＯ2膜又はＳｉＮ膜から
なる請求項４に記載の弾性表面波素子。 - 【請求項６】 少なくとも表面が圧電機能を有する基板
上に電極を備えてなる弾性表面波素子の製造方法であっ
て、基板上に、固溶解度以上のＣｕを含むＡｌからなる
第１膜を形成し、次いで第１膜上に固溶解度以上のＭｇ
を含むＡｌからなる第２膜と固溶解度以上のＣｕを含む
Ａｌからなる第３膜とからなる単位をこの順で１単位以
上形成した後、第１膜、第２膜及び第３膜を１００〜３
５０℃で熱処理することにより、第２膜から第１膜と第
３膜へＭｇを拡散させて電極を形成することを特徴とす
る弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項７】 熱処理が電極のパターニング工程の前に
行われる請求項６に記載の弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項８】 熱処理が不活性ガス雰囲気中又は真空中
で行われる請求項６又は７に記載の弾性表面波素子の製
造方法。 - 【請求項９】 熱処理が弾性表面波素子のパッケージン
グ終了時までのいずれかの工程で行われる請求項６〜８
のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項１０】 第１膜、第２膜及び第３膜が、真空を
維持しつつ連続で形成される請求項６〜９のいずれかに
記載の弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項１１】 電極を、スパッタ法又はＣＶＤ法によ
るＳｉＯ2膜又はＳｉＮ膜からなる絶縁膜で覆う請求項
６〜８のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
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