JP2001267884A - Surface acoustic wave element and forming method therefor - Google Patents

Surface acoustic wave element and forming method therefor

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JP2001267884A
JP2001267884A JP2000080680A JP2000080680A JP2001267884A JP 2001267884 A JP2001267884 A JP 2001267884A JP 2000080680 A JP2000080680 A JP 2000080680A JP 2000080680 A JP2000080680 A JP 2000080680A JP 2001267884 A JP2001267884 A JP 2001267884A
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quartz
piezoelectric material
layer
acoustic wave
surface acoustic
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JP2000080680A
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Japanese (ja)
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Setsuya Iwashita
節也 岩下
Amamitsu Higuchi
天光 樋口
Hiroshi Miyazawa
弘 宮澤
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the surface acoustic wave element of a high frequency, high performance and high stability and to provide the forming method. SOLUTION: A layer 33 constituted of crystal, a layer 32 constituted of a piezoelectric material different from crystal, a layer 31 constituted of a non- piezoelectric material and electrodes 34 are laminated. At least one of the layers is formed by connection. Connection onto the electrodes 34 is performed after a material similar to a material to be connected is previously deposited on the electrodes by the film thickness of not less than the thickness of the electrode. A connection temperature is set to be not more than the phase transfer temperature of crystal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、情報通信分野に用
いられる表面弾性波素子およびその作製方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface acoustic wave device used in the field of information communication and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の表面弾性波素子としては、大きく
分けて圧電材料の単結晶を用いたものと基板上に圧電材
料からなる薄膜を形成したものとの2種類がある。単結
晶の代表的なものとしては、水晶、ニオブ酸リチウム
(以下LiNbO3)、タンタル酸リチウム(以下Li
TaO3)などがあげられる。一方、薄膜を用いた表面
弾性波素子としては、Jpn.J.Appl.Phy
s.Vol.32(1993)pp.2337−234
0に記載されているようなサファイア基板上に酸化亜鉛
(以下ZnO)薄膜を形成したもの、あるいはJpn.
J.Appl.Phys.Vol.32(1993)p
p.L745−L747に記載されているようなサファ
イア基板上にLiNbO3薄膜を形成したものなどがあ
げられる。
2. Description of the Related Art Conventional surface acoustic wave devices are roughly classified into two types, one using a single crystal of a piezoelectric material and one having a thin film made of a piezoelectric material formed on a substrate. Typical single crystals are quartz, lithium niobate (hereinafter, LiNbO 3 ), lithium tantalate (hereinafter, Li
TaO 3 ). On the other hand, as a surface acoustic wave device using a thin film, Jpn. J. Appl. Phys
s. Vol. 32 (1993) pp. 2337-234
No. 0, a zinc oxide (hereinafter ZnO) thin film formed on a sapphire substrate, or Jpn.
J. Appl. Phys. Vol. 32 (1993) p
p. Examples thereof include those obtained by forming a LiNbO 3 thin film on a sapphire substrate as described in L745-L747.

【0003】また、表面弾性波素子の性能としては、通
信分野の目覚しい発展に伴い、より大きい電気機械結合
係数(以下k2)を有するもの、より温度特性が良好な
もの、より高周波に適用できるものへの要求が高まって
いる。表面弾性波素子はフィルタ、発振器の両者に応用
可能であるが、特に発振器に用いる場合は温度特性が重
要になる。また、発振器には高次逓倍型、位相同期型、
直接型などがあるが機器の小型化のためには直接型が望
ましく、それには高周波化も重要である。また、フィル
タでは高k2が望まれる。フィルタ、発振器とも高周波
化には音速の速い材料が望まれる。
The performance of the surface acoustic wave device can be applied to a device having a larger electromechanical coupling coefficient (hereinafter, k 2 ), a device having better temperature characteristics, and a higher frequency with the remarkable development of the communication field. The demand for things is growing. The surface acoustic wave device can be applied to both a filter and an oscillator, but particularly when used in an oscillator, the temperature characteristics become important. In addition, high-order multiplication type, phase synchronization type,
Although there are direct types and the like, direct types are desirable for miniaturization of equipment, and for that purpose, high frequency is also important. Also, a high k 2 is desired for the filter. A material having a high sound speed is desired for increasing the frequency of both the filter and the oscillator.

【0004】温度特性については、例えば「表面波デバ
イスとその応用」電子材料工業会編1978年発行 p
p106〜108 に述べられているように、群遅延時
間温度特性TCDの符号が正負異なるZnOとSiO2
などを積層することにより改善される可能性がある。こ
れについては、特開平6−164294あるいは特開平
9−130192にも記されている。特開平6−164
294ではSi基板上にダイヤモンド薄膜を形成し、さ
らにその上に圧電薄膜と二酸化珪素保護膜を形成するこ
とにより、高周波化とk2の向上も図られている。ま
た、特開平9−130192では、水晶基板上のZnO
の膜厚の規格化さらに電極の位置の適正化によってk2
の向上も図られている。
[0004] Regarding the temperature characteristics, see, for example, "Surface Wave Devices and Their Applications", edited by Electronic Materials Industry Association, 1978, p.
As stated in p106~108, ZnO and SiO 2 in which the sign of the group delay time temperature characteristic TCD different positive and negative
There is a possibility that it can be improved by stacking such as. This is also described in JP-A-6-164294 or JP-A-9-130192. JP-A-6-164
In H.294, a diamond thin film is formed on a Si substrate, and a piezoelectric thin film and a silicon dioxide protective film are further formed thereon, thereby increasing the frequency and improving k 2 . In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-130192, ZnO on a quartz substrate is used.
K 2 by standardizing the film thickness of the
Is also being improved.

【0005】一方、J.Appl.Phys.,Vo
l.60,(1986)pp2987−2989に記載
されているように、シリコン基板同士を簡易に直接接合
する技術が開発され応用されている。その応用例とし
て、Proc.IEEE Ultrason. Sym
p.,(1994)pp1045−1049に記載され
ているように、水晶とシリコン基板を直接接合すること
により、水晶振動子と発振回路を一体化したワンチップ
水晶発振器も作製されている。
On the other hand, J. A. Appl. Phys. , Vo
l. 60, (1986) pp 2987-2989, a technique for easily and directly bonding silicon substrates to each other has been developed and applied. As an application example, Proc. IEEE Ultrason. Sym
p. As described in (1994) pp 1045-1049, a one-chip crystal oscillator in which a crystal unit and an oscillation circuit are integrated by directly bonding a crystal and a silicon substrate has also been manufactured.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の表面弾
性波素子には、以下のような問題点がある。
However, the conventional surface acoustic wave device has the following problems.

【0007】まず、単結晶を用いた表面弾性波素子で
は、音速、k2や温度係数などの特性は材料固有の値で
あり、カットする面方位で決まってしまう。これまで公
表されている材料には一長一短があり、したがって、今
のところ使用する目的によって、材料を使い分けてい
る。例えば、周波数の広帯域化、低損失化が要求される
フィルタの場合には、k2の大きいLiNbO3が用いら
れ、一方、周波数は狭帯域でも良いが温度特性が安定な
ものが必要な場合は温度係数が小さい水晶が用いられ
る。ただし、水晶は音速があまり速くなく高周波化が苦
手であり、GHz帯に用いるのは難しい。したがって、
高周波での直接型発振器やフィルタの作製は難しい。す
なわち、電極間隔が狭く電極のパターニングが困難であ
る。k2および温度係数がそれぞれLiNbO3と水晶の
間にあるLiTaO3はその中間的な役割を果たしてい
る。しかし、音速が速くk2が大きく温度係数が小さい
表面弾性波素子が要望されている現在、これらの特性を
満足させる材料はない。従って、単結晶を用いる場合は
新しい材料の発見を待つしかない。一方、薄膜を用いた
表面弾性波素子は、音速の速い基板上に薄膜を形成する
ことにより、高周波化やk2の向上がはかられ、また温
度特性の改善も可能と期待されている。すなわち、用い
る基板と薄膜の材料の組み合わせや薄膜の配向のコント
ロールなどにより、材料固有の値に支配されない特性が
得られる可能性がある。しかし、現在のところ、所望の
特性を満足させるものは得られていない。水晶などのS
iO2を主成分とする材料以外を用いた例えばサファイ
ア上のLiNbO3薄膜の温度特性はあまり改善されて
いない。一方、特開平6−164294に記されている
ようなダイヤモンド薄膜を基板に用いる場合には速い音
速が得られるが、ダイヤモンド薄膜の表面平坦性が問題
となる。基板の表面平坦性は素子特性に影響を及ぼすた
め重要である。現在、その表面を研磨して用いている
が、ダイヤモンドは硬いため加工が難しい。研磨技術は
進歩しているが、ダイヤモンド薄膜は多結晶でもあり、
他の単結晶基板の表面平坦性と比較すると明らかに劣
る。また、その直上に形成される圧電薄膜の結晶性も素
子特性、信頼性に関して重要であるが、多結晶のダイヤ
モンド薄膜上に高品質な圧電薄膜を形成することは難し
い。圧電薄膜としては、エピタキシャル膜、より好まし
くは単結晶が望ましい。さらに、ダイヤモンド薄膜基板
は硬いため、チップサイズに切断するのが大変である。
一方、特開平9−130192では、温度特性の良いも
のができるとされているが、GHz帯までの高周波化に
は不十分であり、音速の速い波を用いても難しく、その
場合は電極の加工に負荷がかかる。
First, in a surface acoustic wave device using a single crystal, characteristics such as sound speed, k 2, and temperature coefficient are values inherent to the material, and are determined by the plane orientation to be cut. The materials published so far have their advantages and disadvantages, and thus, depending on the purpose of use at the moment, the materials are selectively used. For example, in the case of a filter that requires a wide frequency band and low loss, a LiNbO 3 having a large k 2 is used. On the other hand, if the frequency may be a narrow band but a stable temperature characteristic is required, Quartz having a small temperature coefficient is used. However, quartz has a low sound speed and is not good at raising the frequency, and it is difficult to use it in the GHz band. Therefore,
It is difficult to produce a direct oscillator or a filter at a high frequency. That is, it is difficult to pattern the electrodes because the electrode interval is small. LiTaO 3 , whose k 2 and temperature coefficient are between LiNbO 3 and quartz, respectively, plays an intermediate role. However, at present, there is a demand for a surface acoustic wave device having a high sound speed, a large k 2, and a small temperature coefficient, and there is no material satisfying these characteristics. Therefore, when a single crystal is used, one has to wait until a new material is discovered. On the other hand, the surface acoustic wave element using a thin film, by forming a thin film on a fast acoustic velocity substrate, improvement of are grave higher frequency and k 2, and is also possible with the expected improvement in the temperature characteristics. In other words, there is a possibility that characteristics that are not governed by the material-specific values may be obtained by controlling the combination of the materials of the substrate and the thin film to be used or controlling the orientation of the thin film. However, at present, none satisfying desired characteristics has been obtained. S such as crystal
The temperature characteristics of, for example, a LiNbO 3 thin film on sapphire using a material other than a material containing iO 2 as a main component are not so much improved. On the other hand, when a diamond thin film as described in JP-A-6-164294 is used for a substrate, a high sound velocity can be obtained, but the surface flatness of the diamond thin film poses a problem. The surface flatness of the substrate is important because it affects the element characteristics. Currently, its surface is polished and used, but diamond is hard and difficult to process. Although polishing technology has advanced, diamond thin films are also polycrystalline,
It is clearly inferior to the surface flatness of other single crystal substrates. Further, the crystallinity of the piezoelectric thin film formed thereon is also important in terms of element characteristics and reliability, but it is difficult to form a high quality piezoelectric thin film on a polycrystalline diamond thin film. As the piezoelectric thin film, an epitaxial film, more preferably, a single crystal is desirable. Further, since the diamond thin film substrate is hard, it is difficult to cut it into chip sizes.
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-130192 states that a material having good temperature characteristics can be obtained, but it is insufficient for increasing the frequency up to the GHz band, and it is difficult to use a wave having a high sound speed. Load is applied to processing.

【0008】さらに、表面弾性波素子について、直接接
合を応用した報告例が未だ無い。従来報告されている水
晶発振器等についても、高周波用の高音速材料を用いた
例はなく、比較的接合しやすい材料に限られている。ま
た、表面弾性波素子では、櫛歯電極上に直接接合する場
合、電極による段差が接合の問題となる。さらに、水晶
には相転移温度があるが、プロセス温度が相転移温度以
上になると、水晶に割れや欠陥が導入され歩留まりが悪
くなる可能性がある。
[0008] Further, there is no report on the application of direct bonding to surface acoustic wave devices. In the case of crystal oscillators and the like which have been reported in the past, there is no example using a high-sonic material for high frequency, and only materials that are relatively easy to join are used. Further, in the case of the surface acoustic wave device, when bonding directly on the comb-tooth electrode, a step due to the electrode causes a problem of bonding. Further, quartz has a phase transition temperature. If the process temperature is higher than the phase transition temperature, cracks or defects may be introduced into the quartz, which may lower the yield.

【0009】本発明は以上述べた問題点を解決するもの
であり、その課題とするところは、高周波化に対応でき
かつk2が高く温度特性も良い表面弾性波素子および段
差を有する表面上にも直接接合できかつ歩留まりの良い
表面弾性波素子の作製方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a surface acoustic wave device which can cope with a higher frequency, has a high k 2 and has a good temperature characteristic, and a surface having a step. The present invention also provides a method of manufacturing a surface acoustic wave device which can be directly bonded and has a good yield.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の表面弾性波素子
は、水晶からなる層と水晶とは異なる圧電材料からなる
層と非圧電材料からなる層と電極を有し、これらの層の
うち少なくとも一つは接合により形成されていることを
特徴とする。より具体的には、水晶からなる層と水晶以
外の圧電材料からなる層と非圧電材料からなる層と電極
が積層されており、前記各層の積層の順序は任意であ
り、かつ各層のうちの少なくとも一つは接合により形成
されることを特徴とする表面弾性波素子である。
The surface acoustic wave device of the present invention has a layer made of quartz, a layer made of a piezoelectric material different from quartz, a layer made of a non-piezoelectric material, and an electrode. At least one is formed by bonding. More specifically, a layer made of quartz, a layer made of a piezoelectric material other than quartz, a layer made of a non-piezoelectric material, and an electrode are stacked, the order of stacking the layers is arbitrary, and At least one is a surface acoustic wave device characterized by being formed by bonding.

【0011】更に、本発明の表面弾性波素子は、その好
ましい態様において、前記非圧電材料は、ヤング率が
3.5×1012dyne/cm2以上であり、かつ密度
が4g/cm3以下である。
In a preferred embodiment of the surface acoustic wave device according to the present invention, the non-piezoelectric material has a Young's modulus of 3.5 × 10 12 dyne / cm 2 or more and a density of 4 g / cm 3 or less. It is.

【0012】また、本発明の表面弾性波素子の好ましい
態様では、さらに水晶からなる層と水晶とは異なる(水
晶以外の)圧電材料からなる層と非圧電材料からなる層
の各層はエピタキシャル膜または単結晶からなる。
In a preferred embodiment of the surface acoustic wave device according to the present invention, each of the layer made of quartz, the layer made of a piezoelectric material different from quartz (other than quartz) and the layer made of a non-piezoelectric material is an epitaxial film or Consists of a single crystal.

【0013】さらに、好ましい態様では、電極は圧電材
料層と水晶からなる層の少なくともどちらか一方に接し
て形成されることを特徴とする。
Further, in a preferred embodiment, the electrode is formed in contact with at least one of the piezoelectric material layer and the layer made of quartz.

【0014】上記構成の表面弾性波素子によれば、非圧
電材料は硬質であることから、電極を圧電材料層と水晶
からなる層の少なくともどちらか一方に接して形成する
ことにより速い音速が得られ高周波化が可能となる。ま
た、水晶と圧電材料の温度係数の符号が逆のため、これ
らを組み合わせることにより相殺されて良好な温度特性
が得られる。さらに、圧電材料にk2が高い材料を用い
れば、高いk2も合わせて期待できる。また、各層にエ
ピタキシャル膜あるいは単結晶を用いることにより、表
面弾性波の伝搬損失が抑えられ、また再現性の良い特性
を得ることが可能となる。
According to the surface acoustic wave device having the above structure, since the non-piezoelectric material is hard, a high sound velocity can be obtained by forming the electrode in contact with at least one of the piezoelectric material layer and the layer made of quartz. The frequency can be increased. Further, since the signs of the temperature coefficients of the quartz and the piezoelectric material are opposite, they are canceled out by combining them, and a good temperature characteristic can be obtained. Furthermore, if a material having a high k 2 is used for the piezoelectric material, a high k 2 can be expected. Further, by using an epitaxial film or a single crystal for each layer, propagation loss of surface acoustic waves can be suppressed, and characteristics with good reproducibility can be obtained.

【0015】また、本発明の表面弾性波素子の作製方法
は、水晶からなる層と水晶とは異なる圧電材料からなる
層と非圧電材料からなる層と電極を有し(具体的にはこ
れらは積層して構成され各層を積層する順序は任意であ
る)、かつ各層のうちの少なくとも一つは接合により形
成された表面弾性波素子の作製方法であって、前記電極
上への他部材の接合は接合する材料と同じ材料を予め電
極上に電極以上の膜厚だけ堆積したあと行なうこと、さ
らに接合温度は水晶の相転移温度以下で行なうことを特
徴とする。
The method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention comprises a layer made of quartz, a layer made of a piezoelectric material different from quartz, a layer made of a non-piezoelectric material, and electrodes (specifically, The order in which the layers are stacked and the layers are stacked is arbitrary), and at least one of the layers is a method for manufacturing a surface acoustic wave device formed by bonding, and bonding another member to the electrode. Is performed after depositing the same material as the material to be bonded on the electrode in advance to a thickness equal to or greater than that of the electrode, and the bonding is performed at a temperature lower than the phase transition temperature of quartz.

【0016】上記構成の方法によれば、段差がある電極
上にも直接接合でき、かつ水晶に割れやクラックなどの
欠陥を導入すること無く、歩留まり良く表面弾性波素子
が得られる。
According to the above-described method, a surface acoustic wave device can be obtained with a good yield without directly introducing a defect such as a crack or a crack into the quartz crystal.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施形態及び
実施例にしたがって、図面に沿って詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings according to embodiments and examples.

【0018】(実施例1)図1は本発明の実施例1にお
ける表面弾性波素子の断面構造を示す図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a view showing a cross-sectional structure of a surface acoustic wave device according to Embodiment 1 of the present invention.

【0019】同図に示す構造では、非圧電材料からなる
層1と圧電材料からなる層2と水晶からなる層3、およ
び非圧電材料層1と圧電材料からなる層2の間に形成さ
れる電極4で構成される。
In the structure shown in FIG. 1, a layer 1 made of a non-piezoelectric material, a layer 2 made of a piezoelectric material, a layer 3 made of quartz, and a non-piezoelectric material layer 1 and a layer 2 made of a piezoelectric material are formed. It is composed of electrodes 4.

【0020】具体的な構成は以下の通りである。非圧電
材料層1としてα―Al23基板を用い、その上にAl
−Cu合金からなる櫛歯電極4を形成し、さらにその上
に圧電材料層2としてLiNbO3薄膜を形成し、さら
にその上に水晶からなる層3としてα―SiO2で表さ
れるATカット水晶単結晶を形成してなる。α―Al2
3は、ヤング率が3.77×1012dyne/cm2
密度が3.93g/cm 3である。すなわち、硬くて軽
い材料である。このような材料は音速が速い。これらの
物性値を満たさない材料では、電極の微細化の観点か
ら、GHz帯の高周波化は難しい。一方、LiNbO3
単結晶はk2が10%以上と高い材料として知られてい
る。
The specific configuration is as follows. Non-piezoelectric
Α-Al as material layer 1TwoOThreeUse a substrate and place Al on it
-Forming a comb electrode 4 made of a Cu alloy,
LiNbO as the piezoelectric material layer 2ThreeForm a thin film and
Α-SiO as a layer 3 made of quartzTwoRepresented by
Formed AT-cut quartz single crystal. α-AlTwo
OThreeHas a Young's modulus of 3.77 × 1012dyne / cmTwoso
3.93 g / cm density ThreeIt is. That is, hard and light
Material. Such materials have a high sound speed. these
For materials that do not satisfy the physical property values, the
Therefore, it is difficult to increase the frequency in the GHz band. On the other hand, LiNbOThree
Single crystal is kTwoIs known as a high material of 10% or more
You.

【0021】上記構成からなる本発明の表面弾性波素子
の作製プロセスを具体的に示す。まずα―Al23(0
01)単結晶基板上にAl−Cu合金薄膜を形成し、こ
れをパターニングして櫛歯電極を形成した。次にその上
にLiNbO3を成膜した。成膜にはLiNbO3の単一
ターゲットを用いたレーザーアブレーション法を用い、
成膜中基板に酸素プラズマを照射しながら基板加熱して
その場成長させた。X線回折およびRHEEDから、
(001)配向のLiNbO3エピタキシャル膜が得ら
れていることが確認された。
The manufacturing process of the surface acoustic wave device according to the present invention having the above-described structure will be specifically described. First, α-Al 2 O 3 (0
01) An Al-Cu alloy thin film was formed on a single crystal substrate, and this was patterned to form a comb electrode. Next, LiNbO 3 was formed thereon. For the film formation, a laser ablation method using a single target of LiNbO 3 was used.
During the film formation, the substrate was heated while irradiating the substrate with oxygen plasma, and was grown in situ. From X-ray diffraction and RHEED,
It was confirmed that a (001) oriented LiNbO 3 epitaxial film was obtained.

【0022】次にLiNbO3と鏡面研磨したATカッ
ト水晶単結晶を直接接合した。直接接合は以下の方法に
よる。まず、接合しようとするLiNbO3薄膜表面と
ATカット水晶単結晶表面を親水化処理して重ね合わせ
る。その後、大気中熱処理すると、接合界面から水分子
などが脱離し強固に接合される。ここでは、熱処理温度
を400℃としたが水晶の相転移温度以下であればこれ
に限るものではない。以上のようにして、図1に示す表
面弾性波素子が作製される。
Next, LiNbO 3 was directly bonded to the mirror-polished AT-cut quartz single crystal. Direct bonding is performed by the following method. First, the surface of the LiNbO 3 thin film to be joined and the surface of the AT-cut quartz single crystal are subjected to a hydrophilization treatment and are superposed. Thereafter, when heat treatment is performed in the atmosphere, water molecules and the like are desorbed from the bonding interface, and the bonding is firmly performed. Here, the heat treatment temperature is set to 400 ° C., but the temperature is not limited to this as long as it is lower than the phase transition temperature of quartz. As described above, the surface acoustic wave device shown in FIG. 1 is manufactured.

【0023】このような方法で作製した素子の特性を調
べた。まず、ATカット水晶を接合しないLiNbO3
薄膜/電極/α―Al23基板の構造でLiNbO3
膜の膜厚の最適化を行なった。LiNbO3薄膜の膜厚
をH、表面波の波長をλとした場合、H/λが増加する
にしたがってk2も増加し、H/λが0.3ぐらいでほ
ぼ飽和した。この時の値は約15%であった。一方、音
速はH/λが増加するにしたがって単調に減少した。H
/λが0.1の時、音速は約6000m/sであった
が、H/λが0.3の時約5000m/sであった。本
実施例の素子では高周波用発振器をねらうため、k2
り音速を優先しLiNbO3薄膜の規格化膜厚H/λを
ここでは0.1とする。このときのk2は5%程度であ
る。このくらいの値があればフィルタにも使える。な
お、温度係数TCFは、−約70ppm/℃であった。
The characteristics of the device manufactured by such a method were examined. First, LiNbO 3 without joining AT-cut quartz
The thickness of the LiNbO 3 thin film was optimized with the structure of the thin film / electrode / α-Al 2 O 3 substrate. Assuming that the thickness of the LiNbO 3 thin film is H and the wavelength of the surface wave is λ, k 2 also increases as H / λ increases, and H / λ is almost saturated at about 0.3. The value at this time was about 15%. On the other hand, the sound speed monotonously decreased as H / λ increased. H
When / λ was 0.1, the sound speed was about 6000 m / s, but when H / λ was 0.3, it was about 5000 m / s. Since the element of this embodiment aims at a high-frequency oscillator, the standardized film thickness H / λ of the LiNbO 3 thin film is set to 0.1 here, giving priority to the sound speed over k 2 . At this time, k 2 is about 5%. With this value, you can use it for filters. The temperature coefficient TCF was about -70 ppm / ° C.

【0024】次に、前記構造の上にATカット水晶単結
晶を接合した構造で素子特性を評価した。水晶を接合す
る目的は、温度係数の絶対値を小さくするためである。
それには、水晶の厚さが非常に重要な因子となる。シミ
ュレーションと実験を繰り返し、水晶の厚さを最適にす
ることにより、ほぼ0ppm/℃のTCFが得られた。
また、水晶を接合することにより音速が6000m/s
から6500m/sに向上し、高周波化にさらに有利と
なった。なお、水晶単結晶の最適な厚さは圧電薄膜の厚
さによって変化するので、その膜厚に応じて最適値を選
ぶ必要がある。ここで水晶の単結晶を用いたが、水晶単
結晶は各種パラメータが把握されているため、上記素子
を設計する上でアモルファスや多結晶を用いるより非常
に有利である。また、圧電薄膜もエピタキシャル膜とし
て、素子をすべて単結晶とエピタキシャル膜で構成する
ことにより、多結晶体や多結晶膜を用いた場合と比較
し、損失が少なく素子特性の再現性も良好であった。
Next, device characteristics were evaluated for a structure in which an AT-cut quartz single crystal was bonded on the above structure. The purpose of bonding the crystal is to reduce the absolute value of the temperature coefficient.
To that end, the thickness of the crystal is a very important factor. By repeating the simulation and the experiment and optimizing the thickness of the crystal, a TCF of almost 0 ppm / ° C. was obtained.
In addition, the sound speed is 6000 m / s by joining quartz.
To 6500 m / s, which is more advantageous for higher frequency. Since the optimum thickness of the quartz single crystal changes depending on the thickness of the piezoelectric thin film, it is necessary to select an optimum value according to the thickness. Here, a single crystal of quartz is used. However, since various parameters of the single crystal of quartz are grasped, it is very advantageous to use the amorphous or polycrystal in designing the above element. In addition, since the piezoelectric thin film is also an epitaxial film, and the elements are all composed of a single crystal and an epitaxial film, the loss is smaller and the reproducibility of the element characteristics is better than in the case where a polycrystalline body or a polycrystalline film is used. Was.

【0025】以上より、本実施例では、高周波用発振器
に十分応用できる表面弾性波素子が得られた。これは、
フィルタにも応用できる。なお、ここで用いた非圧電材
料と圧電材料および電極はα―Al23、LiNb
3、Al−Cu合金に限るものではない。また各層の
面方位やカット角もこれに限るものではない。また、電
極の位置も水晶単結晶上に形成しても良い。
As described above, in this embodiment, a surface acoustic wave device which can be sufficiently applied to a high frequency oscillator was obtained. this is,
It can also be applied to filters. The non-piezoelectric material, the piezoelectric material, and the electrodes used here are α-Al 2 O 3 , LiNb
It is not limited to O 3 or Al—Cu alloy. The plane orientation and cut angle of each layer are not limited to these. Also, the positions of the electrodes may be formed on the quartz single crystal.

【0026】(実施例2)図2は本発明の実施例2にお
ける表面弾性波素子の断面構造を示す図である。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a view showing a sectional structure of a surface acoustic wave device according to Embodiment 2 of the present invention.

【0027】当該素子の構造は、基本的には実施例1と
同様であるが、各層の積層する順序が異なる。すなわ
ち、非圧電材料からなる層21と水晶からなる層22と
圧電材料からなる層23および水晶からなる層22と圧
電材料からなる層23の間に形成される電極24で構成
される。かかる構成では作製方法も異なる。
The structure of the element is basically the same as that of the first embodiment, but the order of laminating each layer is different. That is, it is composed of a layer 21 made of a non-piezoelectric material, a layer 22 made of quartz, a layer 23 made of piezoelectric material, and an electrode 24 formed between the layer 22 made of quartz and the layer 23 made of piezoelectric material. In such a configuration, the manufacturing method is also different.

【0028】具体的な構成は以下の通りである。非圧電
材料層21としてα―Al23基板を用い、さらにその
上に水晶からなる層22としてATカット水晶単結晶を
形成し、その上にAl−Cu合金からなる櫛歯電極24
を形成し、さらにその上に圧電材料層23としてZnO
薄膜を形成してなる。
The specific configuration is as follows. An α-Al 2 O 3 substrate is used as the non-piezoelectric material layer 21, and an AT-cut quartz single crystal is formed thereon as a layer 22 made of quartz, and a comb electrode 24 made of an Al—Cu alloy is formed thereon.
Is formed, and ZnO is further formed thereon as a piezoelectric material layer 23.
A thin film is formed.

【0029】上記構成からなる本発明の表面弾性波素子
の作製プロセスを具体的に示す。
A manufacturing process of the surface acoustic wave device according to the present invention having the above-described structure will be specifically described.

【0030】まず両面研磨したATカット水晶単結晶基
板上にAl−Cu合金薄膜を形成し、これをパターニン
グして櫛歯電極を形成した。次にその上にZnOを成膜
する。成膜にはZnOの単一ターゲットを用いたレーザ
ーアブレーション法を用い、成膜中基板に酸素プラズマ
を照射しながら基板加熱してその場成長させた。この時
基板温度は、水晶の転移温度である573℃以下の55
0℃とした。X線回折から、(001)配向のZnO膜
が得られていることが確認された。また、ATカット水
晶とZnOは格子ミスマッチが大きいが、X線回折極点
図からZnO{103}の6回対称の極が見られ、エピ
タキシャル膜が得られていることが確認された。
First, an Al-Cu alloy thin film was formed on an AT-cut quartz single crystal substrate polished on both sides, and this was patterned to form a comb electrode. Next, a ZnO film is formed thereon. For the film formation, a laser ablation method using a single ZnO target was used. The substrate was heated while irradiating the substrate with oxygen plasma during the film formation, and the film was grown in situ. At this time, the substrate temperature is 55 ° C. or less, which is the transition temperature of quartz crystal.
0 ° C. X-ray diffraction confirmed that a (001) oriented ZnO film was obtained. Although the AT-cut quartz and ZnO have a large lattice mismatch, the X-ray diffraction pole figure shows a six-fold symmetrical pole of ZnO {103}, confirming that an epitaxial film was obtained.

【0031】次にまず上記構造において素子特性を調べ
た。ZnO薄膜の膜厚をH、表面波の波長をλとした場
合、H/λが増加するにしたがってTCFは減少して0
ppm/℃に近づき、H/λが約0.1のとき0ppm
/℃になった。H/λがそれより大きくなると、逆にマ
イナス側に大きくなっていった。この現象は、先に述べ
たように正負異なる温度係数を有する水晶とZnOの相
殺による効果と考えられる。一方、k2は H/λが増加
するにしたがって増加し、H/λが0.3ぐらいでほぼ
飽和した。この時の値は約10%であった。一方、音速
はH/λが増加するにしたがって単調に減少した。H/
λが0.1の時、音速は約4600m/sであったが、
H/λが0.3の時約4000m/sであった。
Next, device characteristics of the above structure were examined. When the thickness of the ZnO thin film is H and the wavelength of the surface wave is λ, the TCF decreases as H / λ increases,
ppm / ° C, and 0 ppm when H / λ is about 0.1
/ ° C. When H / λ was larger than that, on the other hand, it became larger on the negative side. This phenomenon is considered to be an effect due to the cancellation between quartz and ZnO having different temperature coefficients of positive and negative as described above. On the other hand, k 2 increased as H / λ increased, and was almost saturated when H / λ was about 0.3. The value at this time was about 10%. On the other hand, the sound speed monotonously decreased as H / λ increased. H /
When λ was 0.1, the sound speed was about 4600 m / s,
When H / λ was 0.3, it was about 4000 m / s.

【0032】本素子では高周波用発振器をねらうため、
2より音速を優先しZnO薄膜の規格化膜厚H/λを
ここでは0.1とする。このときのk2は3%程度であ
る。このくらいの値があればフィルタにも使える。
In this device, in order to aim at a high frequency oscillator,
The standardized thickness H / lambda of preferentially ZnO thin films than the acoustic velocity k 2 is 0.1 here. At this time, k 2 is about 3%. With this value, you can use it for filters.

【0033】次に、非圧電材料層21のα―Al2
3(001)単結晶基板表面と水晶単結晶基板のZnO
薄膜が形成されていないほうの表面を接合する。接合方
法は実施例1と同様である。以上により図2の構造の素
子が作製できる。α―Al23上に水晶薄膜を形成しよ
うとするとアモルファス膜か多結晶膜しか出来ないが、
この方法ならα―Al23上に水晶単結晶を形成でき
る。この構造の素子特性を評価したところ、TCFとk
2はα―Al23を接合する前とほとんど変わらない
が、音速はα―Al23を接合することにより4600
m/sから5500m/sに上昇した。これはGHz帯
の高周波化に有利である。以上のように、素子をすべて
単結晶とエピタキシャル膜で構成することにより、多結
晶体や多結晶膜、アモルファス膜を用いた場合と比較
し、損失が少なく素子特性の再現性も良好であった。
Next, the α-Al 2 O of the non-piezoelectric material layer 21
3 (001) Single crystal substrate surface and quartz single crystal substrate ZnO
The surface on which the thin film is not formed is bonded. The joining method is the same as in the first embodiment. Thus, an element having the structure shown in FIG. 2 can be manufactured. When trying to form a quartz thin film on α-Al 2 O 3 , only an amorphous film or a polycrystalline film can be formed.
With this method, a quartz single crystal can be formed on α-Al 2 O 3 . When the device characteristics of this structure were evaluated, TCF and k
2 is almost the same as before joining α-Al 2 O 3 , but the sound velocity is 4600 by joining α-Al 2 O 3.
m / s to 5500 m / s. This is advantageous for increasing the frequency in the GHz band. As described above, by configuring the device entirely with a single crystal and an epitaxial film, loss was smaller and the reproducibility of the device characteristics was better as compared with the case where a polycrystalline body, a polycrystalline film, and an amorphous film were used. .

【0034】以上より、本実施例では、高周波用発振器
に十分応用できる表面弾性波素子が得られた。これは、
フィルタにも応用できる。なお、ここで用いた非圧電材
料と圧電材料および電極はα―Al23、ZnO、Al
−Cu合金に限るものではない。また各層の面方位やカ
ット角もこれに限るものではない。さらに、各層の厚さ
は目的、用途に応じて最適化すればよい。また、電極の
位置も圧電薄膜上に形成しても良い。
As described above, in this embodiment, a surface acoustic wave device which can be sufficiently applied to a high frequency oscillator was obtained. this is,
It can also be applied to filters. The non-piezoelectric material, the piezoelectric material and the electrodes used here are α-Al 2 O 3 , ZnO, Al
-It is not limited to the Cu alloy. The plane orientation and cut angle of each layer are not limited to these. Furthermore, the thickness of each layer may be optimized according to the purpose and application. Also, the positions of the electrodes may be formed on the piezoelectric thin film.

【0035】(実施例3)図3は本発明の実施例3にお
ける表面弾性波素子の断面構造を示す図である。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a view showing a sectional structure of a surface acoustic wave device according to Embodiment 3 of the present invention.

【0036】同図に示す素子構造は、非圧電材料からな
る層31と圧電材料からなる層32と水晶からなる層3
3、および圧電材料からなる層32と水晶からなる層3
3の間に形成される電極34で構成される。基本的な構
成は実施例1と同様であるが、電極34の位置だけ異な
る。ここで用いる各層の具体的な材料は実施例1と同じ
とした。
The element structure shown in FIG. 3 includes a layer 31 made of a non-piezoelectric material, a layer 32 made of a piezoelectric material, and a layer 3 made of quartz.
3, and a layer 32 made of a piezoelectric material and a layer 3 made of quartz
3 is formed of electrodes 34 formed between the electrodes. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, except that the position of the electrode 34 is different. The specific material of each layer used here was the same as in Example 1.

【0037】この構造の場合、高品質な水晶層33を形
成するのが難しい。前に述べたように、薄膜で形成する
場合エピタキシャル膜を得るのが難しい。また、接合で
形成しようとする場合、電極による凹凸でうまく接合で
きないという問題を有する。また、電極を水晶層の上に
形成すると非圧電材料からなる高速基板の恩恵が受けら
れない。そこで、ここでは以下のような方法により図3
の素子を作製する。
In the case of this structure, it is difficult to form a high quality crystal layer 33. As described above, it is difficult to obtain an epitaxial film when forming a thin film. In addition, there is a problem that when forming by joining, it is not possible to join well due to unevenness due to electrodes. Also, if the electrodes are formed on the quartz layer, the benefits of a high-speed substrate made of a non-piezoelectric material cannot be obtained. Therefore, here, FIG.
The device of is manufactured.

【0038】図4にその作製方法をその工程に沿って示
す。まず、図4(a)において、非圧電材料層31であ
るα―Al23(001)基板上に圧電材料層32とし
てLiNbO3薄膜を成膜する。なお、ここではLiN
bO3を成膜したが、LiNbO3単結晶を接合しても良
い。続いて(b)において、Al−Cu合金を蒸着しさ
らにパターニングする。次に(c)において、水晶と同
じ構成元素からなる二酸化珪素膜35を電極34が隠れ
るように形成する。そして最後に(d)において、二酸
化珪素膜35表面と水晶層33である両面研磨したAT
カット水晶単結晶を接合する。接合方法は実施例1と同
様である。これによって、電極34上でも強固に水晶単
結晶を接合することができる。以上の方法で素子が完成
する。
FIG. 4 shows the manufacturing method along the steps. First, in FIG. 4A, a LiNbO 3 thin film is formed as a piezoelectric material layer 32 on an α-Al 2 O 3 (001) substrate which is a non-piezoelectric material layer 31. Note that here, LiN
Although bO 3 is formed, a LiNbO 3 single crystal may be bonded. Subsequently, in (b), an Al-Cu alloy is deposited and further patterned. Next, in (c), a silicon dioxide film 35 made of the same constituent element as quartz is formed so as to hide the electrode 34. Finally, at (d), the surface of the silicon dioxide film 35 and the AT which has been polished on both sides of the quartz crystal layer 33 are formed.
Join the cut quartz single crystal. The joining method is the same as in the first embodiment. As a result, the quartz single crystal can be firmly joined even on the electrode 34. The element is completed by the above method.

【0039】素子特性は、実施例1と同様な傾向を示し
た。実施例1と比較すると、多少音速が劣るが、高周波
化には問題ない。また、温特の制御は実施例1より容易
であった。なお、TCFを0ppm/℃にしようとする
各層の最適な膜厚は、実施例1とは当然異なる。この構
造に合わせた最適化が必要である。
The device characteristics showed the same tendency as in Example 1. Although the speed of sound is slightly inferior to Example 1, there is no problem in increasing the frequency. Further, the temperature control was easier than in Example 1. The optimum film thickness of each layer for setting the TCF at 0 ppm / ° C. is naturally different from that of the first embodiment. Optimization for this structure is required.

【0040】以上より、本実施例では、高周波用発振器
に十分応用できる表面弾性波素子が得られた。これは、
フィルタにも応用できる。なお、ここで用いた非圧電材
料と圧電材料および電極はα―Al23、LiNb
3、Al−Cu合金に限るものではない。また各層の
面方位やカット角もこれに限るものではない。
As described above, in this embodiment, a surface acoustic wave device which can be sufficiently applied to a high frequency oscillator was obtained. this is,
It can also be applied to filters. The non-piezoelectric material, the piezoelectric material, and the electrodes used here are α-Al 2 O 3 , LiNb
It is not limited to O 3 or Al—Cu alloy. The plane orientation and cut angle of each layer are not limited to these.

【0041】(実施例4)図5は本発明の実施例4にお
ける表面弾性波素子の断面構造を示す図である。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a view showing a sectional structure of a surface acoustic wave device according to Embodiment 4 of the present invention.

【0042】同図に示す素子構造は、非圧電材料からな
る層41と水晶からなる層42と圧電材料からなる層4
3、および非圧電材料からなる層41と水晶からなる層
42の間に形成される電極44で構成される。基本的な
構成は実施例2と同様であるが、電極44の位置だけ異
なる。ここで用いる各層の具体的な材料は実施例2と同
じとした。
The element structure shown in FIG. 4 includes a layer 41 made of a non-piezoelectric material, a layer 42 made of quartz, and a layer 4 made of a piezoelectric material.
3, and an electrode 44 formed between a layer 41 made of a non-piezoelectric material and a layer 42 made of quartz. The basic configuration is the same as that of the second embodiment, except that the position of the electrode 44 is different. The specific material of each layer used here was the same as in Example 2.

【0043】この構造の場合についても、実施例3と同
様な理由により高品質な水晶層42を形成するのが難し
い。そこで、ここでも図4と同様な方法により図5の素
子を作製した。まず両面研磨したATカット水晶42上
にZnOの圧電薄膜43を形成する。次にα―Al23
(001)基板41上にAl−Cu合金薄膜を形成しパ
ターニングして電極44を形成した。続いて電極44を
形成したα―Al23(001)基板41上に電極44
が隠れるように水晶の構成元素と同じである二酸化珪素
膜を形成した。最後に、二酸化珪素膜表面と水晶の圧電
薄膜を形成していない方の表面を接合する。これによっ
て、電極44上でも強固に水晶単結晶を接合することが
できる。以上の方法で素子が完成する。
Also in the case of this structure, it is difficult to form a high-quality crystal layer 42 for the same reason as in the third embodiment. Therefore, the element shown in FIG. 5 was manufactured in the same manner as in FIG. First, a piezoelectric thin film 43 of ZnO is formed on an AT-cut quartz crystal 42 polished on both sides. Next, α-Al 2 O 3
An electrode 44 was formed by forming an Al-Cu alloy thin film on the (001) substrate 41 and patterning it. Subsequently, the electrode 44 is formed on the α-Al 2 O 3 (001) substrate 41 on which the electrode 44 is formed.
A silicon dioxide film, which is the same as a constituent element of quartz, was formed so as to hide. Finally, the surface of the silicon dioxide film and the surface on which the piezoelectric thin film of quartz is not formed are joined. Thereby, the quartz single crystal can be firmly joined even on the electrode 44. The element is completed by the above method.

【0044】素子特性は、実施例2と同様な傾向を示し
た。実施例2と比較すると、音速が速くなった。また、
温特の制御も可能であった。なお、TCFを0ppm/
℃にしようとする各層の最適な膜厚は、実施例2とは当
然異なる。この構造に合わせた最適化が必要である。
The device characteristics showed the same tendency as in Example 2. Compared to Example 2, the sound speed was faster. Also,
Temperature control was also possible. In addition, TCF is 0 ppm /
The optimum film thickness of each layer to be set to ° C. is naturally different from that of the second embodiment. Optimization for this structure is required.

【0045】以上より、本実施例によれば、高周波用発
振器に十分応用できる表面弾性波素子が得られた。これ
は、フィルタにも応用できる。なお、ここで用いた非圧
電材料と圧電材料および電極はα―Al23、ZnO、
Al−Cu合金に限るものではない。また各層の面方位
やカット角もこれに限るものではない。
As described above, according to this embodiment, a surface acoustic wave device which can be sufficiently applied to a high frequency oscillator was obtained. This can also be applied to filters. The non-piezoelectric material, the piezoelectric material, and the electrodes used here are α-Al 2 O 3 , ZnO,
It is not limited to the Al-Cu alloy. The plane orientation and cut angle of each layer are not limited to these.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、水晶
からなる層と水晶とは異なる水晶以外の圧電材料からな
る層と非圧電材料からなる層と電極を積層して構成し、
前記各層を積層する順序は任意とし、かつ各層のうちの
少なくとも一つは接合により形成し、前記非圧電材料の
ヤング率を3.5×1012dyne/cm2以上かつ密
度を4g/cm3以下とし、また水晶からなる層と水晶
以外の圧電材料からなる層と非圧電材料からなる層の各
層をエピタキシャル膜または単結晶とし、電極は圧電材
料層と水晶からなる層の少なくともどちらか一方に接し
て形成することによって、高周波化に適応できる高性能
な表面弾性波素子を提供できる。
As described above, according to the present invention, a layer made of quartz, a layer made of a piezoelectric material other than quartz different from quartz, a layer made of a non-piezoelectric material, and an electrode are laminated,
The order of stacking the layers is arbitrary, and at least one of the layers is formed by bonding. The non-piezoelectric material has a Young's modulus of 3.5 × 10 12 dyne / cm 2 or more and a density of 4 g / cm 3. Each layer of a layer made of quartz, a layer made of a piezoelectric material other than quartz, and a layer made of a non-piezoelectric material is an epitaxial film or a single crystal, and the electrode is formed on at least one of the piezoelectric material layer and the layer made of quartz. By being formed in contact with each other, a high-performance surface acoustic wave element adaptable to high frequency can be provided.

【0047】また、本発明によれば、前記電極上への接
合は接合する材料と同じ材料を予め電極上に電極以上の
膜厚だけ堆積したあと行なうこと、さらに接合温度は水
晶の相転移温度以下で行なうことによって、高性能な表
面弾性波素子の作製方法を提供できる。
According to the present invention, the bonding on the electrode is performed after the same material as the material to be bonded is previously deposited on the electrode by a film thickness equal to or larger than the electrode. By performing the following, a method for manufacturing a high-performance surface acoustic wave device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1における表面弾性波素子の構
造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a surface acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2における表面弾性波素子の構
造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a surface acoustic wave device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3における表面弾性波素子の構
造を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a surface acoustic wave device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例3における表面弾性波素子の作
製方法をその工程に沿って示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a surface acoustic wave device according to a third embodiment of the present invention along the steps.

【図5】本発明の実施例4における表面弾性波素子の構
造を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a surface acoustic wave device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、31、41 非圧電材料からなる層 2、23、32、43 圧電材料からなる層 3、22、33、42 水晶からなる層 4、24、34、44 電極 35 二酸化珪素膜 1, 21, 31, 41 Layer made of non-piezoelectric material 2, 23, 32, 43 Layer made of piezoelectric material 3, 22, 33, 42 Layer made of crystal 4, 24, 34, 44 Electrode 35 Silicon dioxide film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮澤 弘 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 5J097 AA13 AA28 BB01 BB11 DD28 EE08 FF02 HA02 HA03 KK09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Miyazawa 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano F-term in Seiko Epson Corporation (reference) 5J097 AA13 AA28 BB01 BB11 DD28 EE08 FF02 HA02 HA03 KK09

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水晶からなる層と水晶とは異なる圧電材料
からなる層と非圧電材料からなる層と電極を有し、これ
らの層のうちの少なくとも一つは接合により形成されて
いることを特徴とする表面弾性波素子。
1. A device comprising: a layer made of quartz; a layer made of a piezoelectric material different from quartz; a layer made of a non-piezoelectric material; and an electrode. At least one of these layers is formed by bonding. Characteristic surface acoustic wave device.
【請求項2】前記非圧電材料は、ヤング率が3.5×1
12dyne/cm 2以上であり、かつ密度が4g/c
3以下であることを特徴とする請求項1記載の表面弾
性波素子。
2. The non-piezoelectric material has a Young's modulus of 3.5 × 1.
012dyne / cm TwoAnd the density is 4 g / c
mThreeThe surface bullet according to claim 1, characterized in that:
Sex wave element.
【請求項3】水晶からなる層と水晶とは異なる圧電材料
からなる層と非圧電材料からなる層の各層はエピタキシ
ャル膜または単結晶からなることを特徴とする請求項1
記載の表面弾性波素子。
3. The method according to claim 1, wherein each of the layer made of quartz, the layer made of a piezoelectric material different from quartz, and the layer made of a non-piezoelectric material is made of an epitaxial film or a single crystal.
The surface acoustic wave device as described in the above.
【請求項4】電極は圧電材料層と水晶からなる層の少な
くともどちらか一方に接して形成されることを特徴とす
る請求項1記載の表面弾性波素子。
4. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the electrode is formed in contact with at least one of the piezoelectric material layer and the layer made of quartz.
【請求項5】水晶からなる層と水晶とは異なる圧電材料
からなる層と非圧電材料からなる層と電極を有し、かつ
これら層のうちの少なくとも一つは接合により形成され
た表面弾性波素子の作製方法であって、前記電極上へ他
部材の接合は接合する材料と同じ材料を予め電極上に電
極以上の膜厚だけ堆積したあと行なうことと、接合温度
は水晶の相転移温度以下とすることを特徴とする表面弾
性波素子の作製方法。
5. A device comprising a layer made of quartz, a layer made of a piezoelectric material different from quartz, a layer made of a non-piezoelectric material, and an electrode, and at least one of these layers is a surface acoustic wave formed by bonding. A method of manufacturing an element, wherein the bonding of another member to the electrode is performed after previously depositing the same material as the material to be bonded on the electrode by a thickness equal to or greater than the electrode, and the bonding temperature is equal to or lower than the phase transition temperature of quartz. A method for manufacturing a surface acoustic wave device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004101390A (en) * 2002-09-10 2004-04-02 Nippon Platec Co Ltd Diamond qcm and its producing method

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