JP2002151996A - 表面弾性波素子 - Google Patents
表面弾性波素子Info
- Publication number
- JP2002151996A JP2002151996A JP2000343611A JP2000343611A JP2002151996A JP 2002151996 A JP2002151996 A JP 2002151996A JP 2000343611 A JP2000343611 A JP 2000343611A JP 2000343611 A JP2000343611 A JP 2000343611A JP 2002151996 A JP2002151996 A JP 2002151996A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- acoustic wave
- surface acoustic
- wave device
- pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆが任意の
値に制御可能であり、ＳＡＷ共振器を設計する際の自由
度が大きく、その結果、表面弾性波フィルタとして用い
た場合の通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制御すること
が容易な表面弾性波素子を提供する。 【解決手段】 Ｓｉ基板１１の表面にダイヤモンド層１
２を形成した硬質基板１３上に金属層１４を形成し、金
属層１４を含む硬質基板１３上にＺｎＯ層１５を形成
し、ＺｎＯ層１５上に互いに対向する一対のＩＤＴ１
６、１７を形成してＳＡＷ共振器１８とし、ＳＡＷ共振
器１８の両側にグレーティング反射器２１、２２を形成
し、これらの外側に、ＩＤＴ１６、１７各々に接続され
て少なくともその一部が金属層１４と互いに対向する配
線電極２３、２４を形成したことを特徴とする。
値に制御可能であり、ＳＡＷ共振器を設計する際の自由
度が大きく、その結果、表面弾性波フィルタとして用い
た場合の通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制御すること
が容易な表面弾性波素子を提供する。 【解決手段】 Ｓｉ基板１１の表面にダイヤモンド層１
２を形成した硬質基板１３上に金属層１４を形成し、金
属層１４を含む硬質基板１３上にＺｎＯ層１５を形成
し、ＺｎＯ層１５上に互いに対向する一対のＩＤＴ１
６、１７を形成してＳＡＷ共振器１８とし、ＳＡＷ共振
器１８の両側にグレーティング反射器２１、２２を形成
し、これらの外側に、ＩＤＴ１６、１７各々に接続され
て少なくともその一部が金属層１４と互いに対向する配
線電極２３、２４を形成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表面弾性波素子に係
り、特に、移動体通信機器のＲＦ（無線周波数）フィル
タやＩＦ（中間周波数）フィルタ、アンテナ共振器等に
用いて好適な表面弾性波素子に関するものである。
り、特に、移動体通信機器のＲＦ（無線周波数）フィル
タやＩＦ（中間周波数）フィルタ、アンテナ共振器等に
用いて好適な表面弾性波素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話やＰＨＳ等の移動体通信
機器においては、小型化、軽量化が可能なことから、表
面弾性波素子が多く用いられている。この表面弾性波素
子は、弾性体の表面もしくは界面に沿って伝播する表面
弾性波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）を伝送回路
における周波数選択素子として用いた電気・機械変換素
子である。
機器においては、小型化、軽量化が可能なことから、表
面弾性波素子が多く用いられている。この表面弾性波素
子は、弾性体の表面もしくは界面に沿って伝播する表面
弾性波（Surface Acoustic Wave：ＳＡＷ）を伝送回路
における周波数選択素子として用いた電気・機械変換素
子である。
【０００３】図１２は、従来の表面弾性波素子の１種で
ある１端子対の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタを示す平
面図であり、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）やニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の圧電体単結晶基板
１の表面に、電気信号と表面弾性波（ＳＡＷ）との間の
変換器として機能する一対の櫛型電極（ＩＤＴ：Inter-
Digital Transducer）２、３が互いに対向するように形
成されてＳＡＷ共振器４とされ、このＳＡＷ共振器４の
両側に、励起された表面弾性波を多重反射させて定在波
を生じさせるグレーティング反射器５、６が形成されて
いる。
ある１端子対の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタを示す平
面図であり、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）やニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の圧電体単結晶基板
１の表面に、電気信号と表面弾性波（ＳＡＷ）との間の
変換器として機能する一対の櫛型電極（ＩＤＴ：Inter-
Digital Transducer）２、３が互いに対向するように形
成されてＳＡＷ共振器４とされ、このＳＡＷ共振器４の
両側に、励起された表面弾性波を多重反射させて定在波
を生じさせるグレーティング反射器５、６が形成されて
いる。
【０００４】この表面弾性波フィルタにおいては、基板
１の表面を伝播する表面弾性波の音速ｖと櫛型電極２、
３の各々の電極指の幅（間隔）ｗによって、ＳＡＷ共振
器４の共振周波数ｆが決定される。この共振周波数ｆは
下記の（１）式で表される。 ｆ＝ｖ／λ＝ｖ／４ｗ ……（１） ここで、λは表面弾性波の波長である。この（１）式か
ら、電極指の幅ｗが小さく、音速ｖが速い程、共振周波
数ｆが高くなり、高周波帯域で使用することができる。
１の表面を伝播する表面弾性波の音速ｖと櫛型電極２、
３の各々の電極指の幅（間隔）ｗによって、ＳＡＷ共振
器４の共振周波数ｆが決定される。この共振周波数ｆは
下記の（１）式で表される。 ｆ＝ｖ／λ＝ｖ／４ｗ ……（１） ここで、λは表面弾性波の波長である。この（１）式か
ら、電極指の幅ｗが小さく、音速ｖが速い程、共振周波
数ｆが高くなり、高周波帯域で使用することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の表面
弾性波フィルタを、例えば、携帯用通信機器に適用した
場合においては、伝播する表面弾性波の音速ｖは３００
０〜４０００ｍ／ｓであるから、共振周波数ｆを実用上
必要とされる２ＧＨｚ帯以上とすると、電極指の幅ｗが
０．５μｍ以下という薄膜電極を用いる必要がある。こ
のような薄膜電極では、大電力で動作させた場合にエレ
クトロマイグレーション等により劣化し易く、その結
果、ＳＡＷ共振器４の耐電力性が低下し、表面弾性波フ
ィルタの信頼性が低下してしまうことになる。また、こ
の表面弾性波フィルタをアンテナ共振器に適用しようと
した場合、耐電力性の点で難があり、実用化に至ってい
ない。
弾性波フィルタを、例えば、携帯用通信機器に適用した
場合においては、伝播する表面弾性波の音速ｖは３００
０〜４０００ｍ／ｓであるから、共振周波数ｆを実用上
必要とされる２ＧＨｚ帯以上とすると、電極指の幅ｗが
０．５μｍ以下という薄膜電極を用いる必要がある。こ
のような薄膜電極では、大電力で動作させた場合にエレ
クトロマイグレーション等により劣化し易く、その結
果、ＳＡＷ共振器４の耐電力性が低下し、表面弾性波フ
ィルタの信頼性が低下してしまうことになる。また、こ
の表面弾性波フィルタをアンテナ共振器に適用しようと
した場合、耐電力性の点で難があり、実用化に至ってい
ない。
【０００６】そこで、通信機器の周波数帯域（２ＧＨｚ
帯で比帯域３％）の表面弾性波フィルタ、及び該表面弾
性波フィルタを適用したアンテナ共振器の耐電力性を向
上させるために、ダイヤモンド膜を用いた、ＳｉＯ2／
ＩＤＴ／圧電体／金属膜／ダイヤモンド膜の構造や、Ｓ
ｉＯ2／金属膜／圧電体／ＩＤＴ／ダイヤモンド膜の構
造の表面弾性波フィルタが提案されている。しかしなが
ら、これらの表面弾性波フィルタにおいては、耐電力性
は向上するものの、圧電体の膜厚及びＳｉＯ2の膜厚に
よって、共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆ（＝反共振
周波数ｆ’−共振周波数ｆ）が一義的に決定されてしま
うために、これら共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆの
値を制御することが難しく、したがって、ＳＡＷ共振器
を設計する際の自由度が小さくなり、その結果、表面弾
性波フィルタの通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制御す
ることが難しいという問題点が生じる。
帯で比帯域３％）の表面弾性波フィルタ、及び該表面弾
性波フィルタを適用したアンテナ共振器の耐電力性を向
上させるために、ダイヤモンド膜を用いた、ＳｉＯ2／
ＩＤＴ／圧電体／金属膜／ダイヤモンド膜の構造や、Ｓ
ｉＯ2／金属膜／圧電体／ＩＤＴ／ダイヤモンド膜の構
造の表面弾性波フィルタが提案されている。しかしなが
ら、これらの表面弾性波フィルタにおいては、耐電力性
は向上するものの、圧電体の膜厚及びＳｉＯ2の膜厚に
よって、共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆ（＝反共振
周波数ｆ’−共振周波数ｆ）が一義的に決定されてしま
うために、これら共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆの
値を制御することが難しく、したがって、ＳＡＷ共振器
を設計する際の自由度が小さくなり、その結果、表面弾
性波フィルタの通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制御す
ることが難しいという問題点が生じる。
【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あって、耐電力性が向上した上に、共振周波数ｆ及び共
振周波数差Δｆが任意の値に制御可能であり、ＳＡＷ共
振器を設計する際の自由度が大きく、その結果、表面弾
性波フィルタとして用いた場合の通過帯域及び阻止帯域
の減衰量を制御することが容易な表面弾性波素子を提供
することを目的とする。
あって、耐電力性が向上した上に、共振周波数ｆ及び共
振周波数差Δｆが任意の値に制御可能であり、ＳＡＷ共
振器を設計する際の自由度が大きく、その結果、表面弾
性波フィルタとして用いた場合の通過帯域及び阻止帯域
の減衰量を制御することが容易な表面弾性波素子を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な表面弾性波素子を採用した。すな
わち、本発明の表面弾性波素子は、硬質基板上に圧電体
層が形成され、該圧電体層上に一対の櫛型電極が対向配
置され、これら圧電体層及び一対の櫛型電極上に二酸化
珪素層が形成された表面弾性波素子において、前記一対
の櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形成
し、前記硬質基板と前記圧電体層との間または前記二酸
化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少なく
とも一部が前記導電体層と対向してなることを特徴とす
る。
に、本発明は次の様な表面弾性波素子を採用した。すな
わち、本発明の表面弾性波素子は、硬質基板上に圧電体
層が形成され、該圧電体層上に一対の櫛型電極が対向配
置され、これら圧電体層及び一対の櫛型電極上に二酸化
珪素層が形成された表面弾性波素子において、前記一対
の櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形成
し、前記硬質基板と前記圧電体層との間または前記二酸
化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少なく
とも一部が前記導電体層と対向してなることを特徴とす
る。
【０００９】本発明の表面弾性波素子では、前記一対の
櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形成
し、前記硬質基板と前記圧電体層との間または前記二酸
化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少なく
とも一部を前記導電体層と対向させたことにより、前記
配線電極と前記導電体層との対向面積を変化させること
で、この間に形成される浮遊容量の容量値が制御可能と
なる。これにより、共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆ
が任意の値に制御可能となり、ＳＡＷ共振器を設計する
際の自由度が大きくなる。さらに、この表面弾性波素子
を表面弾性波フィルタとして用いた場合に通過帯域及び
阻止帯域の減衰量を制御することが容易になる。
櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形成
し、前記硬質基板と前記圧電体層との間または前記二酸
化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少なく
とも一部を前記導電体層と対向させたことにより、前記
配線電極と前記導電体層との対向面積を変化させること
で、この間に形成される浮遊容量の容量値が制御可能と
なる。これにより、共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆ
が任意の値に制御可能となり、ＳＡＷ共振器を設計する
際の自由度が大きくなる。さらに、この表面弾性波素子
を表面弾性波フィルタとして用いた場合に通過帯域及び
阻止帯域の減衰量を制御することが容易になる。
【００１０】本発明の他の表面弾性波素子は、硬質基板
上に一対の櫛型電極が対向配置され、これら硬質基板及
び一対の櫛型電極上に圧電体層が形成され、該圧電体層
上に二酸化珪素層が形成された表面弾性波素子におい
て、前記一対の櫛型電極各々に外部と接続するための配
線電極を形成し、前記圧電体層と前記二酸化珪素層との
間または前記二酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記
配線電極の少なくとも一部が前記導電体層と対向してな
ることを特徴とする。
上に一対の櫛型電極が対向配置され、これら硬質基板及
び一対の櫛型電極上に圧電体層が形成され、該圧電体層
上に二酸化珪素層が形成された表面弾性波素子におい
て、前記一対の櫛型電極各々に外部と接続するための配
線電極を形成し、前記圧電体層と前記二酸化珪素層との
間または前記二酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記
配線電極の少なくとも一部が前記導電体層と対向してな
ることを特徴とする。
【００１１】本発明の表面弾性波素子では、前記一対の
櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形成
し、前記圧電体層と前記二酸化珪素層との間または前記
二酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少
なくとも一部を前記導電体層と対向させたことにより、
前記配線電極と前記導電体層との対向面積を変化させる
ことで、この間に形成される浮遊容量の容量値が制御可
能となる。これにより、共振周波数ｆ及び共振周波数差
Δｆが任意の値に制御可能となり、ＳＡＷ共振器を設計
する際の自由度が大きくなる。さらに、この表面弾性波
素子を表面弾性波フィルタとして用いた場合に通過帯域
及び阻止帯域の減衰量を制御することが容易になる。
櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形成
し、前記圧電体層と前記二酸化珪素層との間または前記
二酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少
なくとも一部を前記導電体層と対向させたことにより、
前記配線電極と前記導電体層との対向面積を変化させる
ことで、この間に形成される浮遊容量の容量値が制御可
能となる。これにより、共振周波数ｆ及び共振周波数差
Δｆが任意の値に制御可能となり、ＳＡＷ共振器を設計
する際の自由度が大きくなる。さらに、この表面弾性波
素子を表面弾性波フィルタとして用いた場合に通過帯域
及び阻止帯域の減衰量を制御することが容易になる。
【００１２】本発明の表面弾性波素子は、前記配線電
極、前記圧電体層及び前記導電体層により構成される容
量の容量値を、前記配線電極と前記導電体層との間の対
向面積の大きさを変化させることにより調整する構成と
してもよい。この様な構成とすることにより、容量値を
精度良く制御することが可能になり、共振周波数ｆ及び
共振周波数差Δｆを所望の値に精度良く制御することが
可能となる。
極、前記圧電体層及び前記導電体層により構成される容
量の容量値を、前記配線電極と前記導電体層との間の対
向面積の大きさを変化させることにより調整する構成と
してもよい。この様な構成とすることにより、容量値を
精度良く制御することが可能になり、共振周波数ｆ及び
共振周波数差Δｆを所望の値に精度良く制御することが
可能となる。
【００１３】本発明の表面弾性波素子は、前記一対の櫛
型電極の両側に反射器を設けた構成としてもよい。この
様な構成とすることにより、伝播する表面弾性波のエネ
ルギーを前記反射器により共振器内に効果的に閉じ込め
ることが可能になり、表面弾性波素子の低損失化を図る
ことが可能になる。
型電極の両側に反射器を設けた構成としてもよい。この
様な構成とすることにより、伝播する表面弾性波のエネ
ルギーを前記反射器により共振器内に効果的に閉じ込め
ることが可能になり、表面弾性波素子の低損失化を図る
ことが可能になる。
【００１４】本発明の表面弾性波素子は、前記硬質基板
を、シリコン基板またはサファイア基板の表面に、ダイ
ヤモンド層またはダイヤモンド状の炭素層を形成した構
成としてもよい。この様な構成とすることにより、前記
硬質基板の表面を伝播する表面弾性波の音速ｖが速くな
り、共振周波数ｆが高くなる。これにより、使用する周
波数帯域が高周波数側にシフトされ、２ＧＨｚ以上の高
周波帯域で使用することが可能になる。
を、シリコン基板またはサファイア基板の表面に、ダイ
ヤモンド層またはダイヤモンド状の炭素層を形成した構
成としてもよい。この様な構成とすることにより、前記
硬質基板の表面を伝播する表面弾性波の音速ｖが速くな
り、共振周波数ｆが高くなる。これにより、使用する周
波数帯域が高周波数側にシフトされ、２ＧＨｚ以上の高
周波帯域で使用することが可能になる。
【００１５】本発明の表面弾性波素子は、前記導電体層
を金属層としてもよい。この金属層の成分としては、白
金（Ｐｔ）、白金ロジウム合金（Ｐｔ−Ｒｈ）、金（Ａ
ｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等が好適に用いられる。また、
前記圧電体層を、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タ
ンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸カリウム
（ＫＮｂＯ3）のいずれか１種としてもよい。
を金属層としてもよい。この金属層の成分としては、白
金（Ｐｔ）、白金ロジウム合金（Ｐｔ−Ｒｈ）、金（Ａ
ｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等が好適に用いられる。また、
前記圧電体層を、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化アルミニウ
ム（ＡｌＮ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タ
ンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、ニオブ酸カリウム
（ＫＮｂＯ3）のいずれか１種としてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の表面弾性波素子の
各実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下
に示す各実施形態の表面弾性波素子は本発明の表面弾性
波素子の一例を示すものであり、本発明は下記の各実施
形態のみに限定されるものではない。
各実施形態について図面に基づき説明する。なお、以下
に示す各実施形態の表面弾性波素子は本発明の表面弾性
波素子の一例を示すものであり、本発明は下記の各実施
形態のみに限定されるものではない。
【００１７】［第１の実施形態］以下、本発明の第１の
実施形態の表面弾性波素子について図面に基づき説明す
る。図１は、本実施形態の表面弾性波素子の１種である
１端子対の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタを示す平面
図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、このＳ
ＡＷフィルタは、シリコン（Ｓｉ）基板１１の表面にダ
イヤモンド層１２が形成されて硬質基板１３とされ、こ
のダイヤモンド層１２上にＰｔ、Ｐｔ−Ｒｈ等からなる
金属層１４が形成され、この金属層１４を含むダイヤモ
ンド層１２上に圧電体層となる酸化亜鉛（ＺｎＯ）層１
５が形成され、このＺｎＯ層１５上に、電気信号と表面
弾性波（ＳＡＷ）との間の変換器として機能するＰｔ、
Ｐｔ−Ｒｈ等からなる一対の櫛型電極（ＩＤＴ）１６、
１７が互いに対向するように形成されてＳＡＷ共振器１
８とされている。
実施形態の表面弾性波素子について図面に基づき説明す
る。図１は、本実施形態の表面弾性波素子の１種である
１端子対の表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタを示す平面
図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、このＳ
ＡＷフィルタは、シリコン（Ｓｉ）基板１１の表面にダ
イヤモンド層１２が形成されて硬質基板１３とされ、こ
のダイヤモンド層１２上にＰｔ、Ｐｔ−Ｒｈ等からなる
金属層１４が形成され、この金属層１４を含むダイヤモ
ンド層１２上に圧電体層となる酸化亜鉛（ＺｎＯ）層１
５が形成され、このＺｎＯ層１５上に、電気信号と表面
弾性波（ＳＡＷ）との間の変換器として機能するＰｔ、
Ｐｔ−Ｒｈ等からなる一対の櫛型電極（ＩＤＴ）１６、
１７が互いに対向するように形成されてＳＡＷ共振器１
８とされている。
【００１８】このＳＡＷ共振器１８の両側には、励起さ
れた表面弾性波を多重反射させて定在波を生じさせるグ
レーティング反射器２１、２２が形成されている。前記
ＺｎＯ層１５上かつグレーティング反射器２１の外側の
位置には、櫛型電極１６に接続される略矩形状の配線電
極２３が形成され、同様に、グレーティング反射器２２
の外側の位置には、櫛型電極１７に接続される略矩形状
の配線電極２４が形成されている。これら配線電極２
３、２４各々は、少なくともその一部が下部の金属層１
４の両端部と互いに対向するように配置されている。
れた表面弾性波を多重反射させて定在波を生じさせるグ
レーティング反射器２１、２２が形成されている。前記
ＺｎＯ層１５上かつグレーティング反射器２１の外側の
位置には、櫛型電極１６に接続される略矩形状の配線電
極２３が形成され、同様に、グレーティング反射器２２
の外側の位置には、櫛型電極１７に接続される略矩形状
の配線電極２４が形成されている。これら配線電極２
３、２４各々は、少なくともその一部が下部の金属層１
４の両端部と互いに対向するように配置されている。
【００１９】そして、ＳＡＷ共振器１８、グレーティン
グ反射器２１、２２及び配線電極２３、２４を覆うよう
に二酸化珪素（ＳｉＯ2）層２５が形成されている。前
記ダイヤモンド層１２を、ダイヤモンド状の炭素層と置
き換えてもよい。また、ＺｎＯ層１５を、ＡｌＮ層、Ｌ
ｉＮｂＯ3層、ＬｉＴａＯ3層、ＫＮｂＯ3層のいずれか
と置き換えてもよい。さらに、Ｓｉ基板１１をサファイ
ア基板と置き換えてもよい。
グ反射器２１、２２及び配線電極２３、２４を覆うよう
に二酸化珪素（ＳｉＯ2）層２５が形成されている。前
記ダイヤモンド層１２を、ダイヤモンド状の炭素層と置
き換えてもよい。また、ＺｎＯ層１５を、ＡｌＮ層、Ｌ
ｉＮｂＯ3層、ＬｉＴａＯ3層、ＫＮｂＯ3層のいずれか
と置き換えてもよい。さらに、Ｓｉ基板１１をサファイ
ア基板と置き換えてもよい。
【００２０】このＳＡＷフィルタでは、Ｓｉ基板１１の
表面にダイヤモンド層１２を形成して硬質基板１３とし
たことにより、ダイヤモンド層１２を形成しない場合と
比べて表面を伝播する表面弾性波の音速ｖが速くなり、
共振周波数ｆが高くなる。したがって、共振周波数ｆが
高くなる分、使用する周波数帯域が高周波数側に広が
り、２ＧＨｚ以上の高周波帯域で安定して使用すること
が可能である。
表面にダイヤモンド層１２を形成して硬質基板１３とし
たことにより、ダイヤモンド層１２を形成しない場合と
比べて表面を伝播する表面弾性波の音速ｖが速くなり、
共振周波数ｆが高くなる。したがって、共振周波数ｆが
高くなる分、使用する周波数帯域が高周波数側に広が
り、２ＧＨｚ以上の高周波帯域で安定して使用すること
が可能である。
【００２１】また、例えば、トリミング等を行うことに
より、配線電極２３、２４各々の面積を変えることが可
能である。これら配線電極２３、２４と金属層１４との
対向面積を変化させることにより、これら配線電極２
３、２４と金属層１４の間に形成される浮遊容量Ｃｓの
容量値を所望の容量値とすることが可能になり、ＳＡＷ
フィルタの共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆを任意の
値に設定することが可能になる。
より、配線電極２３、２４各々の面積を変えることが可
能である。これら配線電極２３、２４と金属層１４との
対向面積を変化させることにより、これら配線電極２
３、２４と金属層１４の間に形成される浮遊容量Ｃｓの
容量値を所望の容量値とすることが可能になり、ＳＡＷ
フィルタの共振周波数ｆ及び共振周波数差Δｆを任意の
値に設定することが可能になる。
【００２２】次に、本実施形態のＳＡＷフィルタの製造
方法について、図２に基づき説明する。まず、Ｓｉ基板
１１の表面に、減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n）法等を用いてダイヤモンド層１２を形成し、硬質基
板１３とする。次いで、このダイヤモンド層１２上に金
属層のマスクパターンが形成されたマスクを配置し、ス
パッタ法、蒸着法等を用いてＰｔ等の金属層１４を形成
し、この金属層１４を含むダイヤモンド層１２上に、反
応性スパッタ法等を用いて圧電体層となるＺｎＯ層１５
を形成する。
方法について、図２に基づき説明する。まず、Ｓｉ基板
１１の表面に、減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Depositio
n）法等を用いてダイヤモンド層１２を形成し、硬質基
板１３とする。次いで、このダイヤモンド層１２上に金
属層のマスクパターンが形成されたマスクを配置し、ス
パッタ法、蒸着法等を用いてＰｔ等の金属層１４を形成
し、この金属層１４を含むダイヤモンド層１２上に、反
応性スパッタ法等を用いて圧電体層となるＺｎＯ層１５
を形成する。
【００２３】ここでは、圧電体としてＺｎＯを選択した
が、ＺｎＯの替りに、ＡｌＮ、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａ
Ｏ3、ＫＮｂＯ3等を選択しても圧電体層を得ることが可
能である。なお、ＡｌＮ層、ＬｉＮｂＯ3層、ＬｉＴａ
Ｏ3層、ＫＮｂＯ3層等を形成する場合には、反応性スパ
ッタ法あるいはＣＶＤ法等を適宜選択することで所望の
材料の圧電体層を得ることができる。
が、ＺｎＯの替りに、ＡｌＮ、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａ
Ｏ3、ＫＮｂＯ3等を選択しても圧電体層を得ることが可
能である。なお、ＡｌＮ層、ＬｉＮｂＯ3層、ＬｉＴａ
Ｏ3層、ＫＮｂＯ3層等を形成する場合には、反応性スパ
ッタ法あるいはＣＶＤ法等を適宜選択することで所望の
材料の圧電体層を得ることができる。
【００２４】次いで、縮小投影露光法あるいは電子ビー
ム露光法等を用いて、このＺｎＯ層１５上に一対のＩＤ
Ｔ１６、１７、グレーティング反射器２１、２２及び配
線電極２３、２４を形成する。ここで、配線電極２３、
２４と金属層１４との対向面積を変化させる必要が生じ
た場合、あるいは前記対向面積の大きさを高精度で調整
する必要が生じた場合等においては、配線電極２３、２
４各々にトリミング等を行うことにより、配線電極２
３、２４各々の前記金属層１４と対向している部分の面
積を調整することが可能である。
ム露光法等を用いて、このＺｎＯ層１５上に一対のＩＤ
Ｔ１６、１７、グレーティング反射器２１、２２及び配
線電極２３、２４を形成する。ここで、配線電極２３、
２４と金属層１４との対向面積を変化させる必要が生じ
た場合、あるいは前記対向面積の大きさを高精度で調整
する必要が生じた場合等においては、配線電極２３、２
４各々にトリミング等を行うことにより、配線電極２
３、２４各々の前記金属層１４と対向している部分の面
積を調整することが可能である。
【００２５】このように、配線電極２３、２４と金属層
１４との対向面積を変化させることにより、配線電極２
３、２４と金属層１４の間に形成される浮遊容量Ｃｓの
容量値を所望の容量値に調整することができる。最後
に、反応性スパッタ法あるいはＣＶＤ法等を用いて、Ｓ
ＡＷ共振器１８、グレーティング反射器２１、２２及び
配線電極２３、２４を覆うようにＳｉＯ2層２５を形成
し、本実施形態のＳＡＷフィルタを得る。
１４との対向面積を変化させることにより、配線電極２
３、２４と金属層１４の間に形成される浮遊容量Ｃｓの
容量値を所望の容量値に調整することができる。最後
に、反応性スパッタ法あるいはＣＶＤ法等を用いて、Ｓ
ＡＷ共振器１８、グレーティング反射器２１、２２及び
配線電極２３、２４を覆うようにＳｉＯ2層２５を形成
し、本実施形態のＳＡＷフィルタを得る。
【００２６】図３は、本実施形態のＳＡＷフィルタの等
価回路を示す回路図であり、ＩＤＴ１６、１７の電極指
間の容量Ｃｏを含むＳＡＷ共振器１８の等価回路に、配
線電極２３、２４と金属層１４の間に形成される浮遊容
量Ｃｓを並列接続した構成である。
価回路を示す回路図であり、ＩＤＴ１６、１７の電極指
間の容量Ｃｏを含むＳＡＷ共振器１８の等価回路に、配
線電極２３、２４と金属層１４の間に形成される浮遊容
量Ｃｓを並列接続した構成である。
【００２７】図４は、本実施形態のＳＡＷフィルタを適
用したラダー型ＳＡＷフィルタの一例を示す図であり、
１端子対のＳＡＷフィルタ３１、３１を直列に接続し、
これらのＳＡＷフィルタ３１、３１間及び入出力側それ
ぞれに同一構造の複数の１端子対のＳＡＷフィルタ３
２、３２、…を並列に接続し、一方の端子３３、３３を
入力（ＩＮ）側、他方の端子３４、３４を出力（ＯＵ
Ｔ）側とした構成である。
用したラダー型ＳＡＷフィルタの一例を示す図であり、
１端子対のＳＡＷフィルタ３１、３１を直列に接続し、
これらのＳＡＷフィルタ３１、３１間及び入出力側それ
ぞれに同一構造の複数の１端子対のＳＡＷフィルタ３
２、３２、…を並列に接続し、一方の端子３３、３３を
入力（ＩＮ）側、他方の端子３４、３４を出力（ＯＵ
Ｔ）側とした構成である。
【００２８】図５は、本実施形態のＳＡＷフィルタを適
用したラダー型ＳＡＷフィルタの他の例を示す図であ
り、複数の１端子対のＳＡＷフィルタ３１、３１、…を
直列に接続し、これらのＳＡＷフィルタ３１、３１、…
間それぞれに同一構造の１端子対のＳＡＷフィルタ３
２、３２、…を並列に接続し、これらＳＡＷフィルタ３
２、３２、…の１端子側をアース３５側とした構成であ
る。
用したラダー型ＳＡＷフィルタの他の例を示す図であ
り、複数の１端子対のＳＡＷフィルタ３１、３１、…を
直列に接続し、これらのＳＡＷフィルタ３１、３１、…
間それぞれに同一構造の１端子対のＳＡＷフィルタ３
２、３２、…を並列に接続し、これらＳＡＷフィルタ３
２、３２、…の１端子側をアース３５側とした構成であ
る。
【００２９】ラダー型ＳＡＷフィルタにおいては、ＳＡ
Ｗフィルタ３１の電極指間の容量をＣｏ1、配線電極２
３、２４と金属層１４の間の浮遊容量をＣｓ1、ＳＡＷ
フィルタ３２の電極指間の容量をＣｏ2、配線電極２
３、２４と金属層１４の間の浮遊容量をＣｓ2とする
と、ＳＡＷフィルタ３１、３２の容量比γは次の式で表
すことが出来る。 γ＝（Ｃｏ2＋Ｃｓ2）／（Ｃｏ1＋Ｃｓ1）
Ｗフィルタ３１の電極指間の容量をＣｏ1、配線電極２
３、２４と金属層１４の間の浮遊容量をＣｓ1、ＳＡＷ
フィルタ３２の電極指間の容量をＣｏ2、配線電極２
３、２４と金属層１４の間の浮遊容量をＣｓ2とする
と、ＳＡＷフィルタ３１、３２の容量比γは次の式で表
すことが出来る。 γ＝（Ｃｏ2＋Ｃｓ2）／（Ｃｏ1＋Ｃｓ1）
【００３０】一般に、ＳＡＷフィルタの通過帯域の周波
数特性の減衰率は、γの値が小さくなるにしたがって漸
次大きくなるという性質があるので、減衰率を小さくす
るためには、γの値を大きくする必要がある。ここで
は、ＳＡＷフィルタ３２の容量Ｃｏ2＋Ｃｓ2をＳＡＷフ
ィルタ３１の容量Ｃｏ1＋Ｃｓ1より大きくすればよい。
数特性の減衰率は、γの値が小さくなるにしたがって漸
次大きくなるという性質があるので、減衰率を小さくす
るためには、γの値を大きくする必要がある。ここで
は、ＳＡＷフィルタ３２の容量Ｃｏ2＋Ｃｓ2をＳＡＷフ
ィルタ３１の容量Ｃｏ1＋Ｃｓ1より大きくすればよい。
【００３１】また、配線電極２３、２４と金属層１４と
の対向面積を大きくすればする程、ＳＡＷフィルタの共
振周波数ｆは高周波数側へシフトする。このように、配
線電極２３、２４と金属層１４との対向面積と、ＳＡＷ
フィルタの共振周波数ｆとの間には対応関係があるの
で、前記対向面積の大きさを変えることにより、ＳＡＷ
フィルタの共振周波数ｆを所望の周波数帯域へシフトさ
せることができる。例えば、ＳＡＷフィルタの共振周波
数ｆを２ＭＨｚ以上の高周波数帯域へシフトさせたい場
合には、配線電極２３、２４と金属層１４との対向面積
を所望の高周波数帯域に合わせて拡大すればよい。
の対向面積を大きくすればする程、ＳＡＷフィルタの共
振周波数ｆは高周波数側へシフトする。このように、配
線電極２３、２４と金属層１４との対向面積と、ＳＡＷ
フィルタの共振周波数ｆとの間には対応関係があるの
で、前記対向面積の大きさを変えることにより、ＳＡＷ
フィルタの共振周波数ｆを所望の周波数帯域へシフトさ
せることができる。例えば、ＳＡＷフィルタの共振周波
数ｆを２ＭＨｚ以上の高周波数帯域へシフトさせたい場
合には、配線電極２３、２４と金属層１４との対向面積
を所望の高周波数帯域に合わせて拡大すればよい。
【００３２】ここで、本実施形態のＳＡＷフィルタの特
性について図６〜図９に基づき説明する。図６は本実施
形態のＳＡＷフィルタのサセプタンス特性を示す図であ
り、配線電極２３、２４と金属層１４との対向面積（Ｐ
ｔ面積と称する）を、ＰＴ１（Ｐｔ面積が０μｍ2）、
ＰＴ２（Ｐｔ面積が１７００μｍ2）、ＰＴ３（Ｐｔ面
積が５７８０μｍ2）、ＰＴ４（Ｐｔ面積が１８４２０
μｍ2）の４種類とし、ＰＴ１〜ＰＴ４各々について周
波数（ＧＨｚ）を変化させた場合のサセプタンス特性を
図示したものである。この図によれば、サセプタンス特
性は、Ｐｔ面積がＰＴ１からＰＴ４のように広くなるに
したがって変化が大きくなっていることが分かる。
性について図６〜図９に基づき説明する。図６は本実施
形態のＳＡＷフィルタのサセプタンス特性を示す図であ
り、配線電極２３、２４と金属層１４との対向面積（Ｐ
ｔ面積と称する）を、ＰＴ１（Ｐｔ面積が０μｍ2）、
ＰＴ２（Ｐｔ面積が１７００μｍ2）、ＰＴ３（Ｐｔ面
積が５７８０μｍ2）、ＰＴ４（Ｐｔ面積が１８４２０
μｍ2）の４種類とし、ＰＴ１〜ＰＴ４各々について周
波数（ＧＨｚ）を変化させた場合のサセプタンス特性を
図示したものである。この図によれば、サセプタンス特
性は、Ｐｔ面積がＰＴ１からＰＴ４のように広くなるに
したがって変化が大きくなっていることが分かる。
【００３３】図７は本実施形態のＳＡＷフィルタの容量
特性を示す図であり、ＰＴ４７、ＰＴ４８、ＰＴ５６
は、同じ条件で作製し、ばらつきを確認するために併記
したものであり、それぞれについてＰｔ面積を変化（Ｐ
Ｔ１〜ＰＴ４）させたものである。ここでは、ＰＴ４７
〜ＰＴ５６各々についてＰｔ面積（μｍ2）を変化させ
た場合のＳＡＷフィルタの容量ＣＴ（ｐＦ）を図示し
た。この図によれば、ＳＡＷフィルタの容量ＣＴは、Ｐ
ｔ面積が広くなるにしたがって略リニアに増加（単調増
加）していることが分かる。
特性を示す図であり、ＰＴ４７、ＰＴ４８、ＰＴ５６
は、同じ条件で作製し、ばらつきを確認するために併記
したものであり、それぞれについてＰｔ面積を変化（Ｐ
Ｔ１〜ＰＴ４）させたものである。ここでは、ＰＴ４７
〜ＰＴ５６各々についてＰｔ面積（μｍ2）を変化させ
た場合のＳＡＷフィルタの容量ＣＴ（ｐＦ）を図示し
た。この図によれば、ＳＡＷフィルタの容量ＣＴは、Ｐ
ｔ面積が広くなるにしたがって略リニアに増加（単調増
加）していることが分かる。
【００３４】図８は本実施形態のＳＡＷフィルタの共振
周波数差特性を示す図であり、パラメータを図７と同様
にＰＴ４７、ＰＴ４８、ＰＴ５６の３種類とし、ＰＴ４
７〜ＰＴ５６各々についてＰｔ面積（μｍ2）を変化さ
せた場合のＳＡＷフィルタの共振周波数差Δｆ（ＭＨ
ｚ）を図示したものである。この図によれば、ＳＡＷフ
ィルタの共振周波数差Δｆは、Ｐｔ面積が広くなるにし
たがって略対数的に減少していることが分かる。
周波数差特性を示す図であり、パラメータを図７と同様
にＰＴ４７、ＰＴ４８、ＰＴ５６の３種類とし、ＰＴ４
７〜ＰＴ５６各々についてＰｔ面積（μｍ2）を変化さ
せた場合のＳＡＷフィルタの共振周波数差Δｆ（ＭＨ
ｚ）を図示したものである。この図によれば、ＳＡＷフ
ィルタの共振周波数差Δｆは、Ｐｔ面積が広くなるにし
たがって略対数的に減少していることが分かる。
【００３５】図９は本実施形態のＳＡＷフィルタの比帯
域特性を示す図であり、パラメータを図７及び図８と同
様にＰＴ４７、ＰＴ４８、ＰＴ５６の３種類とし、ＰＴ
４７〜ＰＴ５６各々についてＰｔ面積（μｍ2）を変化
させた場合のＳＡＷフィルタの比帯域（％）を図示した
ものである。この図によれば、ＳＡＷフィルタの比帯域
（％）は、Ｐｔ面積が広くなるにしたがって略対数的に
減少していることが分かる。
域特性を示す図であり、パラメータを図７及び図８と同
様にＰＴ４７、ＰＴ４８、ＰＴ５６の３種類とし、ＰＴ
４７〜ＰＴ５６各々についてＰｔ面積（μｍ2）を変化
させた場合のＳＡＷフィルタの比帯域（％）を図示した
ものである。この図によれば、ＳＡＷフィルタの比帯域
（％）は、Ｐｔ面積が広くなるにしたがって略対数的に
減少していることが分かる。
【００３６】以上説明した様に、本実施形態のＳＡＷフ
ィルタによれば、Ｓｉ基板１１の表面にダイヤモンド層
１２を形成して硬質基板１３としたので、表面を伝播す
る表面弾性波の音速ｖを速くさせることができ、共振周
波数ｆを高くすることができ、使用する周波数帯域を２
ＧＨｚ以上の高周波数側にシフトさせることができる。
したがって、２ＧＨｚ以上の高周波帯域で安定して使用
することができる。
ィルタによれば、Ｓｉ基板１１の表面にダイヤモンド層
１２を形成して硬質基板１３としたので、表面を伝播す
る表面弾性波の音速ｖを速くさせることができ、共振周
波数ｆを高くすることができ、使用する周波数帯域を２
ＧＨｚ以上の高周波数側にシフトさせることができる。
したがって、２ＧＨｚ以上の高周波帯域で安定して使用
することができる。
【００３７】また、配線電極２３、２４各々の少なくと
も一部を、金属層１４と互いに対向するように配置した
ので、この間に形成される浮遊容量Ｃｓの容量値を制御
することにより、ＳＡＷフィルタの共振周波数ｆ及び共
振周波数差Δｆを任意の値に調整することができる。し
たがって、ＳＡＷフィルタを設計する際の自由度を大き
くすることができ、通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制
御することができる。
も一部を、金属層１４と互いに対向するように配置した
ので、この間に形成される浮遊容量Ｃｓの容量値を制御
することにより、ＳＡＷフィルタの共振周波数ｆ及び共
振周波数差Δｆを任意の値に調整することができる。し
たがって、ＳＡＷフィルタを設計する際の自由度を大き
くすることができ、通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制
御することができる。
【００３８】［第２の実施形態］図１０は、本発明の第
２の実施形態の１端子対の表面弾性波（ＳＡＷ）フィル
タを示す平面図、図１１は図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面
図であり、このＳＡＷフィルタが、上述した第１の実施
形態のＳＡＷフィルタと異なる点は、第１の実施形態の
ＳＡＷフィルタでは、グレーティング反射器２１の外側
の位置に配線電極２３を、グレーティング反射器２２の
外側の位置に配線電極２４を、それぞれ形成し、これら
配線電極２３、２４各々の少なくともその一部を下部の
金属層１４の両端部と互いに対向するようにしたのに対
し、本実施形態のＳＡＷフィルタでは、一対のＩＤＴ１
６、１７それぞれの共通電極部分を外方へ拡張して略矩
形状の配線電極４１、４２とし、これら配線電極４１、
４２各々の少なくともその一部を下部の金属層４３の両
端部と互いに対向するようにした点である。
２の実施形態の１端子対の表面弾性波（ＳＡＷ）フィル
タを示す平面図、図１１は図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面
図であり、このＳＡＷフィルタが、上述した第１の実施
形態のＳＡＷフィルタと異なる点は、第１の実施形態の
ＳＡＷフィルタでは、グレーティング反射器２１の外側
の位置に配線電極２３を、グレーティング反射器２２の
外側の位置に配線電極２４を、それぞれ形成し、これら
配線電極２３、２４各々の少なくともその一部を下部の
金属層１４の両端部と互いに対向するようにしたのに対
し、本実施形態のＳＡＷフィルタでは、一対のＩＤＴ１
６、１７それぞれの共通電極部分を外方へ拡張して略矩
形状の配線電極４１、４２とし、これら配線電極４１、
４２各々の少なくともその一部を下部の金属層４３の両
端部と互いに対向するようにした点である。
【００３９】このＳＡＷフィルタにおいては、例えば、
トリミング等を行うことにより、配線電極４１、４２各
々の面積を変えることが可能である。これら配線電極４
１、４２と金属層４３との対向面積を変化させることに
より、これら配線電極４１、４２と金属層４３の間に形
成される浮遊容量Ｃｓの容量値を所望の容量値とするこ
とができ、ＳＡＷフィルタの共振周波数ｆ及び共振周波
数差Δｆを任意の値に設定することができる。
トリミング等を行うことにより、配線電極４１、４２各
々の面積を変えることが可能である。これら配線電極４
１、４２と金属層４３との対向面積を変化させることに
より、これら配線電極４１、４２と金属層４３の間に形
成される浮遊容量Ｃｓの容量値を所望の容量値とするこ
とができ、ＳＡＷフィルタの共振周波数ｆ及び共振周波
数差Δｆを任意の値に設定することができる。
【００４０】以上、本発明の表面弾性波素子の各実施形
態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構成
は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。例え
ば、第１及び第２の実施形態のＳＡＷフィルタでは、ダ
イヤモンド層１２とＺｎＯ層１５との間に金属層１４
（４３）を形成したが、この金属層１４（４３）をＳｉ
Ｏ2層２５上に形成し、この金属層１４（４３）の両端
部と配線電極２３、２４（４１、４２）各々の少なくと
も一部が互いに対向した構成としても、同様の作用・効
果を得ることができる。
態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構成
は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。例え
ば、第１及び第２の実施形態のＳＡＷフィルタでは、ダ
イヤモンド層１２とＺｎＯ層１５との間に金属層１４
（４３）を形成したが、この金属層１４（４３）をＳｉ
Ｏ2層２５上に形成し、この金属層１４（４３）の両端
部と配線電極２３、２４（４１、４２）各々の少なくと
も一部が互いに対向した構成としても、同様の作用・効
果を得ることができる。
【００４１】また、ダイヤモンド層１２上に、ＳＡＷ共
振器１８、グレーティング反射器２１、２２及び配線電
極２３、２４（４１、４２）を形成し、これらの上にＺ
ｎＯ層１５、金属層１４（４３）、ＳｉＯ2層２５を順
次形成し、この金属層１４（４３）の両端部と配線電極
２３、２４（４１、４２）各々の少なくとも一部が互い
に対向した構成としてもよい。さらに、この金属層１４
（４３）を、ＺｎＯ層１５とＳｉＯ2層２５との間に形
成する替わりに、ＳｉＯ2層２５上に形成した構成とし
てもよい。
振器１８、グレーティング反射器２１、２２及び配線電
極２３、２４（４１、４２）を形成し、これらの上にＺ
ｎＯ層１５、金属層１４（４３）、ＳｉＯ2層２５を順
次形成し、この金属層１４（４３）の両端部と配線電極
２３、２４（４１、４２）各々の少なくとも一部が互い
に対向した構成としてもよい。さらに、この金属層１４
（４３）を、ＺｎＯ層１５とＳｉＯ2層２５との間に形
成する替わりに、ＳｉＯ2層２５上に形成した構成とし
てもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の表面弾性波
素子によれば、硬質基板上に圧電体層を形成し、該圧電
体層上に一対の櫛型電極を対向配置し、これら圧電体層
及び一対の櫛型電極上に二酸化珪素層を形成し、前記一
対の櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形
成し、前記硬質基板と前記圧電体層との間または前記二
酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少な
くとも一部を前記導電体層と対向させたので、前記配線
電極と前記導電体層との間に形成される浮遊容量の容量
値を制御することができる。したがって、共振周波数ｆ
及び共振周波数差Δｆを任意の値に制御することがで
き、表面弾性波共振器を設計する際の自由度を大きくと
ることができる。さらに、この表面弾性波素子を表面弾
性波フィルタとして用いた場合、通過帯域及び阻止帯域
の減衰量を制御することができる。
素子によれば、硬質基板上に圧電体層を形成し、該圧電
体層上に一対の櫛型電極を対向配置し、これら圧電体層
及び一対の櫛型電極上に二酸化珪素層を形成し、前記一
対の櫛型電極各々に外部と接続するための配線電極を形
成し、前記硬質基板と前記圧電体層との間または前記二
酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極の少な
くとも一部を前記導電体層と対向させたので、前記配線
電極と前記導電体層との間に形成される浮遊容量の容量
値を制御することができる。したがって、共振周波数ｆ
及び共振周波数差Δｆを任意の値に制御することがで
き、表面弾性波共振器を設計する際の自由度を大きくと
ることができる。さらに、この表面弾性波素子を表面弾
性波フィルタとして用いた場合、通過帯域及び阻止帯域
の減衰量を制御することができる。
【００４３】本発明の他の表面弾性波素子によれば、硬
質基板上に一対の櫛型電極を対向配置し、これら硬質基
板及び一対の櫛型電極上に圧電体層を形成し、該圧電体
層上に二酸化珪素層を形成し、前記一対の櫛型電極各々
に外部と接続するための配線電極を形成し、前記圧電体
層と前記二酸化珪素層との間または前記二酸化珪素層上
に導電体層を形成し、前記配線電極の少なくとも一部を
前記導電体層と対向させたので、前記配線電極と前記導
電体層との間に形成される浮遊容量の容量値を制御する
ことができる。したがって、共振周波数ｆ及び共振周波
数差Δｆを任意の値に制御することができ、表面弾性波
共振器を設計する際の自由度を大きくとることができ
る。さらに、この表面弾性波素子を表面弾性波フィルタ
として用いた場合、通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制
御することができる。
質基板上に一対の櫛型電極を対向配置し、これら硬質基
板及び一対の櫛型電極上に圧電体層を形成し、該圧電体
層上に二酸化珪素層を形成し、前記一対の櫛型電極各々
に外部と接続するための配線電極を形成し、前記圧電体
層と前記二酸化珪素層との間または前記二酸化珪素層上
に導電体層を形成し、前記配線電極の少なくとも一部を
前記導電体層と対向させたので、前記配線電極と前記導
電体層との間に形成される浮遊容量の容量値を制御する
ことができる。したがって、共振周波数ｆ及び共振周波
数差Δｆを任意の値に制御することができ、表面弾性波
共振器を設計する際の自由度を大きくとることができ
る。さらに、この表面弾性波素子を表面弾性波フィルタ
として用いた場合、通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制
御することができる。
【００４４】また、前記配線電極、前記圧電体層及び前
記導電体層により構成される容量の容量値を、前記配線
電極と前記導電体層との間の対向面積の大きさを変化さ
せることにより調整する構成とすれば、前記配線電極と
前記導電体層との間に形成される浮遊容量の容量値を精
度良く制御することができ、共振周波数ｆ及び共振周波
数差Δｆを所望の値に精度良く制御することができる。
記導電体層により構成される容量の容量値を、前記配線
電極と前記導電体層との間の対向面積の大きさを変化さ
せることにより調整する構成とすれば、前記配線電極と
前記導電体層との間に形成される浮遊容量の容量値を精
度良く制御することができ、共振周波数ｆ及び共振周波
数差Δｆを所望の値に精度良く制御することができる。
【００４５】また、前記一対の櫛型電極の両側に反射器
を設けた構成とすれば、伝播する表面弾性波のエネルギ
ーを前記反射器により共振器内に効果的に閉じ込めるこ
とができ、表面弾性波素子の低損失化を図ることができ
る。
を設けた構成とすれば、伝播する表面弾性波のエネルギ
ーを前記反射器により共振器内に効果的に閉じ込めるこ
とができ、表面弾性波素子の低損失化を図ることができ
る。
【００４６】また、前記硬質基板を、シリコン基板また
はサファイア基板の表面にダイヤモンド層またはダイヤ
モンド状の炭素層を形成した構成とすれば、前記硬質基
板の表面を伝播する表面弾性波の音速ｖを速くし、共振
周波数ｆを高くすることができる。したがって、使用す
る周波数帯域を高周波数側にシフトすることができ、そ
の結果、２ＧＨｚ以上の高周波帯域でしかも低損失で使
用することができる。
はサファイア基板の表面にダイヤモンド層またはダイヤ
モンド状の炭素層を形成した構成とすれば、前記硬質基
板の表面を伝播する表面弾性波の音速ｖを速くし、共振
周波数ｆを高くすることができる。したがって、使用す
る周波数帯域を高周波数側にシフトすることができ、そ
の結果、２ＧＨｚ以上の高周波帯域でしかも低損失で使
用することができる。
【００４７】以上により、共振周波数ｆ及び共振周波数
差Δｆが任意の値に制御可能、表面弾性波共振器を設計
する際の自由度が大、表面弾性波フィルタとして用いた
場合の通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制御することが
容易、等の特徴を備えた表面弾性波素子を提供すること
ができる。
差Δｆが任意の値に制御可能、表面弾性波共振器を設計
する際の自由度が大、表面弾性波フィルタとして用いた
場合の通過帯域及び阻止帯域の減衰量を制御することが
容易、等の特徴を備えた表面弾性波素子を提供すること
ができる。
【図１】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタの
等価回路を示す回路図である。
等価回路を示す回路図である。
【図４】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタを
適用したラダー型ＳＡＷフィルタの一例を示す概略構成
図である。
適用したラダー型ＳＡＷフィルタの一例を示す概略構成
図である。
【図５】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタを
適用したラダー型ＳＡＷフィルタの他の例を示す概略構
成図である。
適用したラダー型ＳＡＷフィルタの他の例を示す概略構
成図である。
【図６】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタの
サセプタンス特性を示す図である。
サセプタンス特性を示す図である。
【図７】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタの
容量特性を示す図である。
容量特性を示す図である。
【図８】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタの
共振周波数差特性を示す図である。
共振周波数差特性を示す図である。
【図９】 本発明の第１の実施形態のＳＡＷフィルタの
比帯域特性を示す図である。
比帯域特性を示す図である。
【図１０】 本発明の第２の実施形態のＳＡＷフィルタ
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図１１】 図１０のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１２】 従来のＳＡＷフィルタを示す平面図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 圧電体単結晶基板 ２、３ 櫛型電極（ＩＤＴ） ４ ＳＡＷ共振器 ５、６ グレーティング反射器 １１ シリコン（Ｓｉ）基板 １２ ダイヤモンド層 １３ 硬質基板 １４ 金属層 １５ 酸化亜鉛（ＺｎＯ）層 １６、１７ 櫛型電極（ＩＤＴ） １８ ＳＡＷ共振器 ２１、２２ グレーティング反射器 ２３、２４ 配線電極 ２５ 二酸化珪素（ＳｉＯ2）層 ３１、３２ ＳＡＷフィルタ ３３、３４ 端子 ３５ アース ４１、４２ 配線電極 ４３ 金属層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 守章 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 和賀 聡 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 Ｆターム(参考） 5J097 AA01 AA13 AA16 AA26 BB11 DD21 DD29 EE08 FF02 FF08 KK03 KK09 LL01
Claims (7)
- 【請求項１】 硬質基板上に圧電体層が形成され、該圧
電体層上に一対の櫛型電極が対向配置され、これら圧電
体層及び一対の櫛型電極上に二酸化珪素層が形成された
表面弾性波素子において、 前記一対の櫛型電極各々に外部と接続するための配線電
極を形成し、前記硬質基板と前記圧電体層との間または
前記二酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線電極
の少なくとも一部が前記導電体層と対向してなることを
特徴とする表面弾性波素子。 - 【請求項２】 硬質基板上に一対の櫛型電極が対向配置
され、これら硬質基板及び一対の櫛型電極上に圧電体層
が形成され、該圧電体層上に二酸化珪素層が形成された
表面弾性波素子において、 前記一対の櫛型電極各々に外部と接続するための配線電
極を形成し、前記圧電体層と前記二酸化珪素層との間ま
たは前記二酸化珪素層上に導電体層を形成し、前記配線
電極の少なくとも一部が前記導電体層と対向してなるこ
とを特徴とする表面弾性波素子。 - 【請求項３】 前記配線電極、前記圧電体層及び前記導
電体層により構成される容量の容量値は、前記配線電極
と前記導電体層との間の対向面積の大きさを変化させる
ことにより調整されていることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の表面弾性波素子。 - 【請求項４】 前記一対の櫛型電極の両側に反射器を設
けたことを特徴とする請求項１または２記載の表面弾性
波素子。 - 【請求項５】 前記硬質基板は、シリコン基板またはサ
ファイア基板の表面に、ダイヤモンド層またはダイヤモ
ンド状の炭素層が形成されてなることを特徴とする請求
項１または２記載の表面弾性波素子。 - 【請求項６】 前記導電体層は、金属層であることを特
徴とする請求項１または２記載の表面弾性波素子。 - 【請求項７】 前記圧電体層は、酸化亜鉛、窒化アルミ
ニウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオ
ブ酸カリウムのいずれか１種からなることを特徴とする
請求項１または２記載の表面弾性波素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000343611A JP2002151996A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 表面弾性波素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000343611A JP2002151996A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 表面弾性波素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002151996A true JP2002151996A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18817949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000343611A Withdrawn JP2002151996A (ja) | 2000-11-10 | 2000-11-10 | 表面弾性波素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002151996A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002271165A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Kyocera Corp | 弾性表面波フィルタ及びその特性調整方法 |
| JP2009218761A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Panasonic Corp | 弾性境界波デバイス |
| WO2017077892A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| CN111769816A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-13 | 中国科学院微电子研究所 | 声表面波滤波器及其制备方法 |
-
2000
- 2000-11-10 JP JP2000343611A patent/JP2002151996A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002271165A (ja) * | 2001-03-13 | 2002-09-20 | Kyocera Corp | 弾性表面波フィルタ及びその特性調整方法 |
| JP2009218761A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Panasonic Corp | 弾性境界波デバイス |
| WO2017077892A1 (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-11 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
| CN111769816A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-13 | 中国科学院微电子研究所 | 声表面波滤波器及其制备方法 |
| CN111769816B (zh) * | 2020-07-06 | 2023-04-28 | 中国科学院微电子研究所 | 声表面波滤波器及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5099151B2 (ja) | 弾性境界波装置の製造方法 | |
| JP6856825B2 (ja) | 弾性波装置、分波器および通信装置 | |
| TWI762832B (zh) | 聲表面波器件 | |
| US7659653B2 (en) | Acoustic wave device and filter | |
| JP4757860B2 (ja) | 弾性表面波機能素子 | |
| KR100200179B1 (ko) | 표면파 장치 | |
| US7728699B2 (en) | Acoustic wave filter | |
| WO2010122767A1 (ja) | 弾性波素子と、これを用いた電子機器 | |
| JP3391309B2 (ja) | 表面波装置及び通信機装置 | |
| JP2010068503A (ja) | 弾性表面波素子 | |
| WO2020095586A1 (ja) | 弾性波装置、分波器および通信装置 | |
| JPWO2011052218A1 (ja) | 弾性波素子と、これを用いたデュプレクサおよび電子機器 | |
| JP2003209458A (ja) | 弾性表面波基板及び弾性表面波機能素子 | |
| US20030111931A1 (en) | Surface acoustic wave device and duplexer using it | |
| US11863155B2 (en) | Surface acoustic wave element | |
| JPWO2011142183A1 (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2000188521A (ja) | 弾性表面波装置及び２ポ―ト弾性表面波共振子 | |
| JPH05335879A (ja) | 弾性表面波素子 | |
| JP2002151996A (ja) | 表面弾性波素子 | |
| KR20080002946A (ko) | 탄성경계파 장치 | |
| JP2002141768A (ja) | 表面弾性波素子 | |
| JPWO2005036744A1 (ja) | 弾性境界波装置 | |
| JPWO2005036743A1 (ja) | 弾性境界波装置 | |
| JP2008092610A (ja) | 弾性表面波基板及び弾性表面波機能素子 | |
| JP2022171054A (ja) | 弾性波共振器、フィルタ、およびマルチプレクサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051117 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20051116 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051122 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20060111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |