JP2003017981A - ニオブ酸カリウム圧電薄膜を有する表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器 - Google Patents
ニオブ酸カリウム圧電薄膜を有する表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02984—Protection measures against damaging
-
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- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/0538—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements
- H03H9/0542—Constructional combinations of supports or holders with electromechanical or other electronic elements consisting of a lateral arrangement
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高いk2を有する表面弾性波素子、この表面弾
性波素子を用いた周波数フィルタ、発振器、電子回路、
及び電子機器を提供する。 【解決手段】 （１１０）Ｓｉ基板１上にＳｒＯ、若し
くはＭｇＯからなる第１の酸化物薄膜層２及びＳｒＴｉ
Ｏ3 からなる第２の酸化物薄膜層３を順に形成し、又は
（１００）Ｓｉ基板１１上にＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 、若し
くはイットリウム安定化酸化ジルコニウムからなる第１
の酸化物薄膜層１２およびＳｒＴｉＯ3 からなる第２の
酸化物薄膜層１３を順に形成し、これら第２の酸化物薄
膜層３、１３上にＫＮｂＯ3圧電薄膜４、１４を形成
し、更に該ＫＮｂＯ3圧電薄膜上に酸化物又は窒化物か
らなる保護膜５、１５を形成し、この保護膜の上に電極
を形成して表面弾性波素子を作る。この表面弾性波素子
を用いて周波数フィルタ、発振器、電子回路、又は電子
機器を作る。
性波素子を用いた周波数フィルタ、発振器、電子回路、
及び電子機器を提供する。 【解決手段】 （１１０）Ｓｉ基板１上にＳｒＯ、若し
くはＭｇＯからなる第１の酸化物薄膜層２及びＳｒＴｉ
Ｏ3 からなる第２の酸化物薄膜層３を順に形成し、又は
（１００）Ｓｉ基板１１上にＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 、若し
くはイットリウム安定化酸化ジルコニウムからなる第１
の酸化物薄膜層１２およびＳｒＴｉＯ3 からなる第２の
酸化物薄膜層１３を順に形成し、これら第２の酸化物薄
膜層３、１３上にＫＮｂＯ3圧電薄膜４、１４を形成
し、更に該ＫＮｂＯ3圧電薄膜上に酸化物又は窒化物か
らなる保護膜５、１５を形成し、この保護膜の上に電極
を形成して表面弾性波素子を作る。この表面弾性波素子
を用いて周波数フィルタ、発振器、電子回路、又は電子
機器を作る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報通信分野に用
いられる圧電薄膜を有する表面弾性波素子、周波数フィ
ルタ、発振器、電子回路、及び電子機器、とりわけシリ
コン基板とニオブ酸カリウム圧電薄膜を有する表面弾性
波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子
機器に関するものである。
いられる圧電薄膜を有する表面弾性波素子、周波数フィ
ルタ、発振器、電子回路、及び電子機器、とりわけシリ
コン基板とニオブ酸カリウム圧電薄膜を有する表面弾性
波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子
機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、表面弾性波素子の性能向上のた
め、高い電気機械結合係数（以下「k2」と表記する。）
を有する圧電材料を用いた表面弾性波素子が望まれてい
る。従来、ニオブ酸リチウムがk2 が高い材料として知
られており、レーリー波で５．５％を示す。しかし、Ｅ
ＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ Ｖｏｌ．３
３、Ｎｏ３（１９９７）ｐ１９３に記載されているよう
に、ニオブ酸カリウム（以下「ＫＮｂＯ3」と表記す
る。）でk2が５０％を超えることが示され近年注目を集
めている。また、特開平１０−６５４８８号公報に記載
されているように、ＫＮｂＯ3薄膜を用いた表面弾性波
素子も研究されている。
め、高い電気機械結合係数（以下「k2」と表記する。）
を有する圧電材料を用いた表面弾性波素子が望まれてい
る。従来、ニオブ酸リチウムがk2 が高い材料として知
られており、レーリー波で５．５％を示す。しかし、Ｅ
ＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ Ｖｏｌ．３
３、Ｎｏ３（１９９７）ｐ１９３に記載されているよう
に、ニオブ酸カリウム（以下「ＫＮｂＯ3」と表記す
る。）でk2が５０％を超えることが示され近年注目を集
めている。また、特開平１０−６５４８８号公報に記載
されているように、ＫＮｂＯ3薄膜を用いた表面弾性波
素子も研究されている。
【０００３】
【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。まず、ＫＮ
ｂＯ3単結晶を用いた表面弾性波素子では、高品質で大
きなＫＮｂＯ3単結晶を作製するのが困難であり、量産
性に欠け実用的でない。一方、ＫＮｂＯ3薄膜を用いた
表面弾性波素子では、音速やk2などの特性がＫＮｂＯ3
の結晶方向に依存するため、ＫＮｂＯ3 薄膜の配向コン
トロールが必要である。特開２０００−２７８０８４号
公報に記載されているように、チタン酸ストロンチウム
（以下ＳｒＴｉＯ3）の（１１０）配向基板を用いるこ
とによりＫＮｂＯ3（０１０）エピタキシャル膜が得ら
れることが知られている。この指数付けは、ｂ軸の格子
定数が一番大きいとした場合である。しかし、ＳｒＴｉ
Ｏ3基板を用いてＫＮｂＯ3薄膜の配向コントロールがで
きたとしても、２インチ以上の大きなＳｒＴｉＯ3基板
を作製することは難しく、やはり量産性に向かない。仮
に作製できたとしてもコストの面から実用的ではないと
考えられる。
性波素子には、以下のような問題点がある。まず、ＫＮ
ｂＯ3単結晶を用いた表面弾性波素子では、高品質で大
きなＫＮｂＯ3単結晶を作製するのが困難であり、量産
性に欠け実用的でない。一方、ＫＮｂＯ3薄膜を用いた
表面弾性波素子では、音速やk2などの特性がＫＮｂＯ3
の結晶方向に依存するため、ＫＮｂＯ3 薄膜の配向コン
トロールが必要である。特開２０００−２７８０８４号
公報に記載されているように、チタン酸ストロンチウム
（以下ＳｒＴｉＯ3）の（１１０）配向基板を用いるこ
とによりＫＮｂＯ3（０１０）エピタキシャル膜が得ら
れることが知られている。この指数付けは、ｂ軸の格子
定数が一番大きいとした場合である。しかし、ＳｒＴｉ
Ｏ3基板を用いてＫＮｂＯ3薄膜の配向コントロールがで
きたとしても、２インチ以上の大きなＳｒＴｉＯ3基板
を作製することは難しく、やはり量産性に向かない。仮
に作製できたとしてもコストの面から実用的ではないと
考えられる。
【０００４】量産性およびコストを考えるとシリコン
（以下「Ｓｉ」と表記する。）基板を利用することが有
望であるが、Ｓｉ基板上に直接ＫＮｂＯ3薄膜を形成し
ても格子のミスマッチなどのため高品質なエピタキシャ
ル薄膜を得ることは困難であり、その結果高いk2を得る
こともできない。
（以下「Ｓｉ」と表記する。）基板を利用することが有
望であるが、Ｓｉ基板上に直接ＫＮｂＯ3薄膜を形成し
ても格子のミスマッチなどのため高品質なエピタキシャ
ル薄膜を得ることは困難であり、その結果高いk2を得る
こともできない。
【０００５】本発明の目的は以上に述べた問題点を解決
することであり、量産性およびコスト面で有利なＳｉ基
板を用い、Ｓｉ基板上に高品質なＫＮｂＯ3のエピタキ
シャル薄膜を形成し、高いk2を有する表面弾性波素子を
提供することである。
することであり、量産性およびコスト面で有利なＳｉ基
板を用い、Ｓｉ基板上に高品質なＫＮｂＯ3のエピタキ
シャル薄膜を形成し、高いk2を有する表面弾性波素子を
提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
（１１０）シリコン基板と（０１０）ニオブ酸カリウム
圧電薄膜を有する表面弾性波素子であって、前記シリコ
ン基板上に形成された第１の酸化物薄膜層、該第１の酸
化物薄膜層上に形成された第２の酸化物薄膜層、該第２
の酸化物薄膜層上に形成された前記ニオブ酸カリウム圧
電薄膜、及び該ニオブ酸カリウム圧電薄膜上に形成され
た酸化物または窒化物からなる保護薄膜を有する表面弾
性波素子である。上記構成によれば、シリコン基板上に
第１の酸化物薄膜層および第２の酸化物薄膜層を順にエ
ピタキシャル成長させることが可能であり、さらにその
上に高品質なＫＮｂＯ3エピタキシャル薄膜も作製可能
となる。特に（０１０）ＫＮｂＯ3エピタキシャル薄膜
の作製が容易となり、量産性およびコスト面で有利な、
高いk2を有する表面弾性波素子を提供することができ
る。
（１１０）シリコン基板と（０１０）ニオブ酸カリウム
圧電薄膜を有する表面弾性波素子であって、前記シリコ
ン基板上に形成された第１の酸化物薄膜層、該第１の酸
化物薄膜層上に形成された第２の酸化物薄膜層、該第２
の酸化物薄膜層上に形成された前記ニオブ酸カリウム圧
電薄膜、及び該ニオブ酸カリウム圧電薄膜上に形成され
た酸化物または窒化物からなる保護薄膜を有する表面弾
性波素子である。上記構成によれば、シリコン基板上に
第１の酸化物薄膜層および第２の酸化物薄膜層を順にエ
ピタキシャル成長させることが可能であり、さらにその
上に高品質なＫＮｂＯ3エピタキシャル薄膜も作製可能
となる。特に（０１０）ＫＮｂＯ3エピタキシャル薄膜
の作製が容易となり、量産性およびコスト面で有利な、
高いk2を有する表面弾性波素子を提供することができ
る。
【０００７】前記第１の酸化物薄膜層は、好ましくは酸
化ストロンチウム（以下「ＳｒＯ」と表記する。）、ま
たは酸化マグネシウム（以下「ＭｇＯ」と表記する。）
から形成された物である。これら第１の酸化物薄膜は
（１１０）シリコン基板上にエピタキシャル成長可能で
あり、最終的に、ＫＮｂＯ3 のエピタキシャル成長をさ
せることを可能にする。このＫＮｂＯ3 は、（０１０）
配向のものが作製容易である。
化ストロンチウム（以下「ＳｒＯ」と表記する。）、ま
たは酸化マグネシウム（以下「ＭｇＯ」と表記する。）
から形成された物である。これら第１の酸化物薄膜は
（１１０）シリコン基板上にエピタキシャル成長可能で
あり、最終的に、ＫＮｂＯ3 のエピタキシャル成長をさ
せることを可能にする。このＫＮｂＯ3 は、（０１０）
配向のものが作製容易である。
【０００８】前記第２の酸化物薄膜は、好ましくはＳｒ
ＴｉＯ3 から形成された物である。ＳｒＴｉＯ3 は、上
記第１の酸化物上にエピタキシャル成長可能であり、こ
のＳｒＴｉＯ3 膜上にＫＮｂＯ3 のエピタキシャル成長
を可能にする。このＫＮｂＯ 3 は、（０１０）配向のも
のが作製容易である。
ＴｉＯ3 から形成された物である。ＳｒＴｉＯ3 は、上
記第１の酸化物上にエピタキシャル成長可能であり、こ
のＳｒＴｉＯ3 膜上にＫＮｂＯ3 のエピタキシャル成長
を可能にする。このＫＮｂＯ 3 は、（０１０）配向のも
のが作製容易である。
【０００９】本発明の第２の態様は、（１００）シリコ
ン基板と（０１０）ＫＮｂＯ3 圧電薄膜を有する表面弾
性波素子であって、前記シリコン基板、その上に形成さ
れた第１の酸化物薄膜層、該第１の酸化物薄膜層上に形
成された第２の酸化物薄膜層、該第２の酸化物薄膜層上
に形成された前記ＫＮｂＯ3 圧電薄膜、及び該ＫＮｂＯ
3 圧電薄膜上に酸化物または窒化物から形成された保護
薄膜を有する表面弾性波素子である。上記構成によれ
ば、シリコン基板上に第１の酸化物薄膜層および第２の
酸化物薄膜層を順にエピタキシャル成長させることが可
能であり、さらにその上に高品質なＫＮｂＯ3エピタキ
シャル薄膜も作製可能となる。特に（０１０）ＫＮｂＯ
3エピタキシャル薄膜の作製が容易となり、量産性およ
びコスト面で有利な、高いk2を有する表面弾性波素子を
提供することができる。
ン基板と（０１０）ＫＮｂＯ3 圧電薄膜を有する表面弾
性波素子であって、前記シリコン基板、その上に形成さ
れた第１の酸化物薄膜層、該第１の酸化物薄膜層上に形
成された第２の酸化物薄膜層、該第２の酸化物薄膜層上
に形成された前記ＫＮｂＯ3 圧電薄膜、及び該ＫＮｂＯ
3 圧電薄膜上に酸化物または窒化物から形成された保護
薄膜を有する表面弾性波素子である。上記構成によれ
ば、シリコン基板上に第１の酸化物薄膜層および第２の
酸化物薄膜層を順にエピタキシャル成長させることが可
能であり、さらにその上に高品質なＫＮｂＯ3エピタキ
シャル薄膜も作製可能となる。特に（０１０）ＫＮｂＯ
3エピタキシャル薄膜の作製が容易となり、量産性およ
びコスト面で有利な、高いk2を有する表面弾性波素子を
提供することができる。
【００１０】前記第１の酸化物薄膜層は、好ましくは酸
化セリウム（以下「ＣｅＯ2 」と表記する。）、酸化ジ
ルコニウム（以下「ＺｒＯ2 」と表記する。）または酸
化イットリウム安定化酸化ジルコニウム（以下「ＹＳ
Ｚ」と表記する。）から形成された物である。これら第
１の酸化物薄膜は（１００）シリコン基板上にエピタキ
シャル成長可能であり、最終的にＫＮｂＯ3 、特に（０
１０）ＫＮｂＯ3のエピタキシャル成長を可能にする。
化セリウム（以下「ＣｅＯ2 」と表記する。）、酸化ジ
ルコニウム（以下「ＺｒＯ2 」と表記する。）または酸
化イットリウム安定化酸化ジルコニウム（以下「ＹＳ
Ｚ」と表記する。）から形成された物である。これら第
１の酸化物薄膜は（１００）シリコン基板上にエピタキ
シャル成長可能であり、最終的にＫＮｂＯ3 、特に（０
１０）ＫＮｂＯ3のエピタキシャル成長を可能にする。
【００１１】前記第２の酸化物薄膜は、好ましくはチタ
ン酸ストロンチウム（以下「ＳｒＴｉＯ3 」と表記す
る。）から形成された物である。ＳｒＴｉＯ3 は、上記
第１の酸化物上にエピタキシャル成長可能であり、この
ＳｒＴｉＯ3 膜上にＫＮｂＯ3 、特に（０１０）ＫＮｂ
Ｏ3のエピタキシャル成長を可能にする。
ン酸ストロンチウム（以下「ＳｒＴｉＯ3 」と表記す
る。）から形成された物である。ＳｒＴｉＯ3 は、上記
第１の酸化物上にエピタキシャル成長可能であり、この
ＳｒＴｉＯ3 膜上にＫＮｂＯ3 、特に（０１０）ＫＮｂ
Ｏ3のエピタキシャル成長を可能にする。
【００１２】前記第１の態様と第２の態様とを較べれ
ば、第２の態様の方が、酸化物層の形成において、比較
的高温高真空を必要としないこと、及び（１００）シリ
コン基板の方が（１１０）シリコン基板よりも市場に多
く出回っていて安価である点で、好ましい。
ば、第２の態様の方が、酸化物層の形成において、比較
的高温高真空を必要としないこと、及び（１００）シリ
コン基板の方が（１１０）シリコン基板よりも市場に多
く出回っていて安価である点で、好ましい。
【００１３】本発明の表面弾性波素子は、前記圧電薄膜
の上に、又は前記保護薄膜の上に電極が形成される。し
かしながら、前記電極を前記圧電薄膜の上に設けるとき
は、電極形成プロセスにおいて、前記圧電薄膜が水など
により劣化される恐れがあり、また、圧電薄膜及び電極
の上に後に保護薄膜を形成したとき、保護薄膜を通して
電極を取り出す必要が生じて周波数フィルタの製作が面
倒になり、コスト高となる。従って、前記電極は前記保
護薄膜の上に形成するのが好ましい。このようなこと
は、後述の周波数フィルタ及び発振器についても言え
る。
の上に、又は前記保護薄膜の上に電極が形成される。し
かしながら、前記電極を前記圧電薄膜の上に設けるとき
は、電極形成プロセスにおいて、前記圧電薄膜が水など
により劣化される恐れがあり、また、圧電薄膜及び電極
の上に後に保護薄膜を形成したとき、保護薄膜を通して
電極を取り出す必要が生じて周波数フィルタの製作が面
倒になり、コスト高となる。従って、前記電極は前記保
護薄膜の上に形成するのが好ましい。このようなこと
は、後述の周波数フィルタ及び発振器についても言え
る。
【００１４】本発明の第３の態様は、上記の何れかに記
載の表面弾性波素子が備える前記圧電薄膜の上に、又は
前記保護薄膜の上に形成された第１の電極と、前記圧電
薄膜の上に、又は前記保護薄膜の上に形成され、前記第
１の電極に印加される電気信号によって前記圧電薄膜に
生ずる表面弾性波の特定の周波数又は特定の帯域の周波
数に共振して電気信号に変換する第２の電極とを備えた
ことを特徴とする周波数フィルタである。この構成によ
れば、ｋ2 が高いため、比帯域幅の広い周波数フィルタ
を提供することができる。
載の表面弾性波素子が備える前記圧電薄膜の上に、又は
前記保護薄膜の上に形成された第１の電極と、前記圧電
薄膜の上に、又は前記保護薄膜の上に形成され、前記第
１の電極に印加される電気信号によって前記圧電薄膜に
生ずる表面弾性波の特定の周波数又は特定の帯域の周波
数に共振して電気信号に変換する第２の電極とを備えた
ことを特徴とする周波数フィルタである。この構成によ
れば、ｋ2 が高いため、比帯域幅の広い周波数フィルタ
を提供することができる。
【００１５】本発明の第４の態様は、上記の何れかに記
載の表面弾性波素子が備える前記圧電薄膜の上に、又は
前記保護薄膜の上に形成され、印加される電気信号によ
って前記圧電薄膜に表面弾性波を発生させる電気信号印
加用電極と、前記圧電薄膜の上に、又は前記保護薄膜の
上に形成され、前記電気信号印加用電極によって発生さ
れる表面弾性波の特定の周波数成分又は特定の帯域の周
波数成分を共振させる共振用電極とを備えたことを特徴
とする発振器である。この構成によれば、前記表面弾性
波素子が備える圧電薄膜のｋ2 が高いため、伸長コイル
を省略することができ、回路構成が簡単な発振器を提供
することができる。また、ＩＣとの集積化が可能とな
り、小型で高性能な発振器を提供することができる。
載の表面弾性波素子が備える前記圧電薄膜の上に、又は
前記保護薄膜の上に形成され、印加される電気信号によ
って前記圧電薄膜に表面弾性波を発生させる電気信号印
加用電極と、前記圧電薄膜の上に、又は前記保護薄膜の
上に形成され、前記電気信号印加用電極によって発生さ
れる表面弾性波の特定の周波数成分又は特定の帯域の周
波数成分を共振させる共振用電極とを備えたことを特徴
とする発振器である。この構成によれば、前記表面弾性
波素子が備える圧電薄膜のｋ2 が高いため、伸長コイル
を省略することができ、回路構成が簡単な発振器を提供
することができる。また、ＩＣとの集積化が可能とな
り、小型で高性能な発振器を提供することができる。
【００１６】本発明の第５の態様は、上記の発振器と、
この発振器に設けられている前記電気信号印加用電極に
対して前記電気信号を印加する電気信号供給素子とを備
え、前記電気信号の周波数成分から特定の周波数成分を
選択し若しくは特定の周波数成分に変換し、又は、前記
電気信号に対して所定の変調を与え、所定の復調を行
い、若しくは所定の検波を行うことを特徴とする電子回
路である。この構成によれば、この電子回路に設けられ
た発振器に備えられた表面弾性波素子を構成する圧電薄
膜のｋ2 が高く、ＩＣとの集積化が可能なため、小型で
高性能な電子回路を提供することができる。
この発振器に設けられている前記電気信号印加用電極に
対して前記電気信号を印加する電気信号供給素子とを備
え、前記電気信号の周波数成分から特定の周波数成分を
選択し若しくは特定の周波数成分に変換し、又は、前記
電気信号に対して所定の変調を与え、所定の復調を行
い、若しくは所定の検波を行うことを特徴とする電子回
路である。この構成によれば、この電子回路に設けられ
た発振器に備えられた表面弾性波素子を構成する圧電薄
膜のｋ2 が高く、ＩＣとの集積化が可能なため、小型で
高性能な電子回路を提供することができる。
【００１７】本発明の第６の態様は、上記の周波数フィ
ルタ、上記の発振器、及び上記の電子回路の少なくとも
１つを含むことを特徴とする電子機器である。この構成
によれば、この電子機器の有する圧電薄膜のｋ2 が高い
ため、小型で高性能な電子機器を提供することができ
る。
ルタ、上記の発振器、及び上記の電子回路の少なくとも
１つを含むことを特徴とする電子機器である。この構成
によれば、この電子機器の有する圧電薄膜のｋ2 が高い
ため、小型で高性能な電子機器を提供することができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例にしたがっ
て詳細に説明する。 〔実施形態１〕図１は本実施形態１における表面弾性波
素子の断面構造を示す図である。この表面弾性波素子
は、Ｓｉ基板１と、第１の酸化物薄膜層２と、第２の酸
化物薄膜層３と、ニオブ酸カリウム薄膜（ＫＮｂＯ3薄
膜）４と、保護層としての酸化物または窒化物とからな
る薄膜５と電極６で構成される。この電極６は、上部か
ら観察すれば、例えば、図３及び４に示されているよう
なＩＤＴ電極４１、４２、５１、５２、５３のような形
状を持っている。
て詳細に説明する。 〔実施形態１〕図１は本実施形態１における表面弾性波
素子の断面構造を示す図である。この表面弾性波素子
は、Ｓｉ基板１と、第１の酸化物薄膜層２と、第２の酸
化物薄膜層３と、ニオブ酸カリウム薄膜（ＫＮｂＯ3薄
膜）４と、保護層としての酸化物または窒化物とからな
る薄膜５と電極６で構成される。この電極６は、上部か
ら観察すれば、例えば、図３及び４に示されているよう
なＩＤＴ電極４１、４２、５１、５２、５３のような形
状を持っている。
【００１９】上記構成からなる本実施形態の表面弾性波
素子の作製プロセスを具体的に示す。まずＳｉ（１１
０）単結晶基板１上に第１の酸化物薄膜層２としてここ
では酸化ストロンチウム（以下ＳｒＯ）薄膜を、レーザ
ーアブレーション法を用いて形成する。１．３×１０-5
Ｐａ（１０-7Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中にて基板温度
７００℃で成膜したところ、Ｓｉ（１１０）基板上に
（１１０）配向のＳｒＯ薄膜が形成された。X線回折の
極点図によりＳｒＯ薄膜の面内配向を調べたところ、面
内も配向していることが確認された。すなわち、Ｓｉ
（１１０）基板上に（１１０）配向のＳｒＯ薄膜がエピ
タキシャル成長していることが確認された。この配向関
係は、ＳｉとＳｒＯとの結晶格子の関係によるものと考
えられる。なお、真空度と基板温度は上記値に限られな
い。ここで、ＳｒＯは水分に弱く、電極６のパターニン
グ時にダメージを受けるため、できるだけ薄く形成する
ことが必要である。
素子の作製プロセスを具体的に示す。まずＳｉ（１１
０）単結晶基板１上に第１の酸化物薄膜層２としてここ
では酸化ストロンチウム（以下ＳｒＯ）薄膜を、レーザ
ーアブレーション法を用いて形成する。１．３×１０-5
Ｐａ（１０-7Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中にて基板温度
７００℃で成膜したところ、Ｓｉ（１１０）基板上に
（１１０）配向のＳｒＯ薄膜が形成された。X線回折の
極点図によりＳｒＯ薄膜の面内配向を調べたところ、面
内も配向していることが確認された。すなわち、Ｓｉ
（１１０）基板上に（１１０）配向のＳｒＯ薄膜がエピ
タキシャル成長していることが確認された。この配向関
係は、ＳｉとＳｒＯとの結晶格子の関係によるものと考
えられる。なお、真空度と基板温度は上記値に限られな
い。ここで、ＳｒＯは水分に弱く、電極６のパターニン
グ時にダメージを受けるため、できるだけ薄く形成する
ことが必要である。
【００２０】次に、第１の酸化物薄膜層２のＳｒＯ薄膜
上に第２の酸化物薄膜層３であるＳｒＴｉＯ3 薄膜を同
じくレーザーアブレーション法を用いて形成する。な
お、レーザーアブレーション装置は複数のターゲットを
装着することが可能であり、連続的にいくつかの異なる
材料を成膜することが可能である。０．０１３Ｐａ（１
０-4Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中、基板温度６００℃で
成膜したところ、（１１０）配向のＳｒＯ薄膜上に（１
１０）配向のＳｒＴｉＯ3薄膜がエピタキシャル成長す
ることが確認された。この配向関係もＳｒＯとペロブス
カイト構造のＳｒＴｉＯ3との結晶格子および格子定数
の関係によるものと考えられる。
上に第２の酸化物薄膜層３であるＳｒＴｉＯ3 薄膜を同
じくレーザーアブレーション法を用いて形成する。な
お、レーザーアブレーション装置は複数のターゲットを
装着することが可能であり、連続的にいくつかの異なる
材料を成膜することが可能である。０．０１３Ｐａ（１
０-4Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中、基板温度６００℃で
成膜したところ、（１１０）配向のＳｒＯ薄膜上に（１
１０）配向のＳｒＴｉＯ3薄膜がエピタキシャル成長す
ることが確認された。この配向関係もＳｒＯとペロブス
カイト構造のＳｒＴｉＯ3との結晶格子および格子定数
の関係によるものと考えられる。
【００２１】続いて、第２の酸化物薄膜層３のＳｒＴｉ
Ｏ3薄膜上に圧電材料であるＫＮｂＯ3薄膜４を同じくレ
ーザーアブレーション法を用いて連続形成する。このと
き、Ｋが蒸発しやすいので、ターゲット組成はＫリッチ
にするとよい。０．０１３Ｐａ（１０-4Ｔｏｒｒ）の酸
素プラズマ中、基板温度６００℃で成膜したところ、
（１１０）配向のＳｒＴｉＯ3エピタキシャル薄膜上に
（０１０）配向のＫＮｂＯ3薄膜４がエピタキシャル成
長していることが確認された。このときのＫＮｂＯ3薄
膜４の膜厚は１μｍとした。ＳｒＴｉＯ3とＫＮｂＯ3は
同じペロブスカイト構造であるが、この配向関係は格子
定数の関係によるものであり、特開平１０−６５４８８
号公報に記載されているものと同じであった。以上のよ
うに、（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化物薄膜層２
のＳｒＯ薄膜と第２の酸化物薄膜層３のＳｒＴｉＯ3薄
膜をそれぞれ（１１０）配向、（１１０）配向にエピタ
キシャル成長させることができ、さらにＳｒＴｉＯ3薄
膜を（１１０）配向させることによりその上に形成する
ＫＮｂＯ3薄膜４を（０１０）配向にエピタキシャル成
長させることができる。ＫＮｂＯ3の＜０１０＞方向は
分極軸方向である。
Ｏ3薄膜上に圧電材料であるＫＮｂＯ3薄膜４を同じくレ
ーザーアブレーション法を用いて連続形成する。このと
き、Ｋが蒸発しやすいので、ターゲット組成はＫリッチ
にするとよい。０．０１３Ｐａ（１０-4Ｔｏｒｒ）の酸
素プラズマ中、基板温度６００℃で成膜したところ、
（１１０）配向のＳｒＴｉＯ3エピタキシャル薄膜上に
（０１０）配向のＫＮｂＯ3薄膜４がエピタキシャル成
長していることが確認された。このときのＫＮｂＯ3薄
膜４の膜厚は１μｍとした。ＳｒＴｉＯ3とＫＮｂＯ3は
同じペロブスカイト構造であるが、この配向関係は格子
定数の関係によるものであり、特開平１０−６５４８８
号公報に記載されているものと同じであった。以上のよ
うに、（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化物薄膜層２
のＳｒＯ薄膜と第２の酸化物薄膜層３のＳｒＴｉＯ3薄
膜をそれぞれ（１１０）配向、（１１０）配向にエピタ
キシャル成長させることができ、さらにＳｒＴｉＯ3薄
膜を（１１０）配向させることによりその上に形成する
ＫＮｂＯ3薄膜４を（０１０）配向にエピタキシャル成
長させることができる。ＫＮｂＯ3の＜０１０＞方向は
分極軸方向である。
【００２２】なお、Ｓｉ基板上に直接ＳｒＴｉＯ3薄膜
を形成しようとすると、相互の結晶構造、格子定数が異
なるため、また相互拡散が起こるため、ＳｒＴｉＯ3エ
ピタキシャル薄膜の作製は困難である。すなわち、（１
１０）Ｓｉ基板とＳｒＴｉＯ 3薄膜の間にＳｒＯ薄膜を
形成することにより、はじめてＳｒＴｉＯ3エピタキシ
ャル薄膜の作製が可能となり、その上に形成されるＫＮ
ｂＯ3薄膜を高品質化できた。
を形成しようとすると、相互の結晶構造、格子定数が異
なるため、また相互拡散が起こるため、ＳｒＴｉＯ3エ
ピタキシャル薄膜の作製は困難である。すなわち、（１
１０）Ｓｉ基板とＳｒＴｉＯ 3薄膜の間にＳｒＯ薄膜を
形成することにより、はじめてＳｒＴｉＯ3エピタキシ
ャル薄膜の作製が可能となり、その上に形成されるＫＮ
ｂＯ3薄膜を高品質化できた。
【００２３】次に、ＫＮｂＯ3薄膜４上に同じくレーザ
ーアブレーション法を用いて保護層の酸化物または窒化
物からなる薄膜５としてＳｉＯ2アモルファス薄膜を連
続形成する。ＫＮｂＯ3のＫが水分と反応しやすく経時
変化を起こしやすいため、保護層があることが望まし
い。また、ＳｉＯ2は温度係数の符号がＫＮｂＯ3と逆の
ため温度特性をコントロールする役割も果たす。ＳｉＯ
2と同様な役割を果たす材料として窒化アルミニウム
（以下ＡｌＮ）があり、したがってＡｌＮ薄膜を保護層
として用いても良い。
ーアブレーション法を用いて保護層の酸化物または窒化
物からなる薄膜５としてＳｉＯ2アモルファス薄膜を連
続形成する。ＫＮｂＯ3のＫが水分と反応しやすく経時
変化を起こしやすいため、保護層があることが望まし
い。また、ＳｉＯ2は温度係数の符号がＫＮｂＯ3と逆の
ため温度特性をコントロールする役割も果たす。ＳｉＯ
2と同様な役割を果たす材料として窒化アルミニウム
（以下ＡｌＮ）があり、したがってＡｌＮ薄膜を保護層
として用いても良い。
【００２４】最後に、ＳｉＯ2上にアルミニウム薄膜を
形成し、パターニングして電極６を形成して表面弾性波
素子１０が作製される。
形成し、パターニングして電極６を形成して表面弾性波
素子１０が作製される。
【００２５】以上のような方法で作製した表面弾性波素
子の特性を評価したところ、１０％以上のｋ2が再現性
よく得られた。ただし、ｋ2の値はＫＮｂＯ3薄膜４の品
質および膜厚に依存するため、第１の酸化物薄膜層２お
よび第２の酸化物薄膜層３を含め高品質な膜を得る成膜
技術と膜厚の適正が必要である。なお、ここでは、第１
の酸化物薄膜層２にＳｒＯ薄膜を用いたが、ＭｇＯ薄膜
を用いても同様な効果が得られた。
子の特性を評価したところ、１０％以上のｋ2が再現性
よく得られた。ただし、ｋ2の値はＫＮｂＯ3薄膜４の品
質および膜厚に依存するため、第１の酸化物薄膜層２お
よび第２の酸化物薄膜層３を含め高品質な膜を得る成膜
技術と膜厚の適正が必要である。なお、ここでは、第１
の酸化物薄膜層２にＳｒＯ薄膜を用いたが、ＭｇＯ薄膜
を用いても同様な効果が得られた。
【００２６】〔実施形態２〕図２は本実施形態２におけ
る表面弾性波素子の断面構造を示す図である。この表面
弾性波素子は、Ｓｉ基板１１と第１の酸化物薄膜層１２
と第２の酸化物薄膜層１３とＫＮｂＯ3薄膜１４と保護
層としての酸化物または窒化物からなる薄膜１５と電極
１６で構成される。この電極１６は、上部から観察すれ
ば、例えば、図３及び４に示されているようなＩＤＴ電
極４１、４２、５１、５２、５３のような形状を持って
いる。
る表面弾性波素子の断面構造を示す図である。この表面
弾性波素子は、Ｓｉ基板１１と第１の酸化物薄膜層１２
と第２の酸化物薄膜層１３とＫＮｂＯ3薄膜１４と保護
層としての酸化物または窒化物からなる薄膜１５と電極
１６で構成される。この電極１６は、上部から観察すれ
ば、例えば、図３及び４に示されているようなＩＤＴ電
極４１、４２、５１、５２、５３のような形状を持って
いる。
【００２７】上記構成からなる本実施形態の表面弾性波
素子の作製プロセスを具体的に示す。まずＳｉ（１０
０）単結晶基板１１上に第１の酸化物薄膜層１２として
ここでは酸化セリウム（以下ＣｅＯ2）薄膜を、レーザ
ーアブレーション法を用いて形成する。１．３×１０-5
Ｐａ（１０-7Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中で基板温度５
００℃で成膜したところ、Ｓｉ（１００）基板上に（１
００）配向のＣｅＯ2薄膜が形成された。X線回折の極点
図によりＣｅＯ2 薄膜の面内配向を調べたところ、面内
も配向していることが確認された。すなわち、Ｓｉ（１
００）基板上に（１００）配向のＣｅＯ2 薄膜がエピタ
キシャル成長していることが確認された。
素子の作製プロセスを具体的に示す。まずＳｉ（１０
０）単結晶基板１１上に第１の酸化物薄膜層１２として
ここでは酸化セリウム（以下ＣｅＯ2）薄膜を、レーザ
ーアブレーション法を用いて形成する。１．３×１０-5
Ｐａ（１０-7Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中で基板温度５
００℃で成膜したところ、Ｓｉ（１００）基板上に（１
００）配向のＣｅＯ2薄膜が形成された。X線回折の極点
図によりＣｅＯ2 薄膜の面内配向を調べたところ、面内
も配向していることが確認された。すなわち、Ｓｉ（１
００）基板上に（１００）配向のＣｅＯ2 薄膜がエピタ
キシャル成長していることが確認された。
【００２８】次に、第１の酸化物薄膜層１２のＣｅＯ2
薄膜上に第２の酸化物薄膜層１３であるＳｒＴｉＯ3 薄
膜を同じくレーザーアブレーション法を用いて形成す
る。なお、レーザーアブレーション装置は複数のターゲ
ットを装着することが可能であり、連続的にいくつかの
異なる材料を成膜することが可能である。０．０１３Ｐ
ａ（１０-4Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中、基板温度６０
０℃で成膜したところ、（１００）配向のＣｅＯ2 薄膜
上に（１１０）配向のＳｒＴｉＯ3 薄膜がエピタキシャ
ル成長することが確認された。この配向関係も螢石型構
造のＣｅＯ2 とペロブスカイト構造のＳｒＴｉＯ3 との
結晶格子および格子定数の関係によるものと考えられ
る。
薄膜上に第２の酸化物薄膜層１３であるＳｒＴｉＯ3 薄
膜を同じくレーザーアブレーション法を用いて形成す
る。なお、レーザーアブレーション装置は複数のターゲ
ットを装着することが可能であり、連続的にいくつかの
異なる材料を成膜することが可能である。０．０１３Ｐ
ａ（１０-4Ｔｏｒｒ）の酸素プラズマ中、基板温度６０
０℃で成膜したところ、（１００）配向のＣｅＯ2 薄膜
上に（１１０）配向のＳｒＴｉＯ3 薄膜がエピタキシャ
ル成長することが確認された。この配向関係も螢石型構
造のＣｅＯ2 とペロブスカイト構造のＳｒＴｉＯ3 との
結晶格子および格子定数の関係によるものと考えられ
る。
【００２９】続いて、第２の酸化物薄膜層１３のＳｒＴ
ｉＯ3 薄膜上に圧電材料であるＫＮｂＯ3 薄膜１４を同
じくレーザーアブレーション法を用いて連続形成する。
このとき、Ｋが蒸発しやすいので、ターゲット組成はＫ
リッチにするとよい。１０-4Ｔｏｒｒの酸素プラズマ
中、基板温度６００℃で成膜したところ、（１１０）配
向のＳｒＴｉＯ3 エピタキシャル薄膜上に（０１０）配
向のＫＮｂＯ3 薄膜１４がエピタキシャル成長している
ことが確認された。この時のＫＮｂＯ3 薄膜１４の膜厚
を１μｍとした。ＳｒＴｉＯ3 とＫＮｂＯ3 は同じペロ
ブスカイト構造であるが、この配向関係は格子定数の関
係によるものであり、特開平１０−６５４８８号公報に
記載されているものと同じであった。以上のように、
（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物薄膜層１２の
ＣｅＯ 2 薄膜と第２の酸化物薄膜層１３のＳｒＴｉＯ3
薄膜をそれぞれ（１００）配向、（１１０）配向にエピ
タキシャル成長させることができ、さらにＳｒＴｉＯ3
薄膜を（１１０）配向させることによりその上に形成す
るＫＮｂＯ3 薄膜１４を（０１０）配向にエピタキシャ
ル成長させることができた。
ｉＯ3 薄膜上に圧電材料であるＫＮｂＯ3 薄膜１４を同
じくレーザーアブレーション法を用いて連続形成する。
このとき、Ｋが蒸発しやすいので、ターゲット組成はＫ
リッチにするとよい。１０-4Ｔｏｒｒの酸素プラズマ
中、基板温度６００℃で成膜したところ、（１１０）配
向のＳｒＴｉＯ3 エピタキシャル薄膜上に（０１０）配
向のＫＮｂＯ3 薄膜１４がエピタキシャル成長している
ことが確認された。この時のＫＮｂＯ3 薄膜１４の膜厚
を１μｍとした。ＳｒＴｉＯ3 とＫＮｂＯ3 は同じペロ
ブスカイト構造であるが、この配向関係は格子定数の関
係によるものであり、特開平１０−６５４８８号公報に
記載されているものと同じであった。以上のように、
（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物薄膜層１２の
ＣｅＯ 2 薄膜と第２の酸化物薄膜層１３のＳｒＴｉＯ3
薄膜をそれぞれ（１００）配向、（１１０）配向にエピ
タキシャル成長させることができ、さらにＳｒＴｉＯ3
薄膜を（１１０）配向させることによりその上に形成す
るＫＮｂＯ3 薄膜１４を（０１０）配向にエピタキシャ
ル成長させることができた。
【００３０】ＫＮｂＯ3 の＜０１０＞方向は分極軸方向
である。なお、Ｓｉ基板上に直接ＳｒＴｉＯ3 薄膜を形
成しようとすると、相互の結晶構造、格子定数が異なる
ため、また相互拡散が起こるため、ＳｒＴｉＯ3 エピタ
キシャル薄膜の作製は困難である。すなわち、Ｓｉ基板
とＳｒＴｉＯ3 薄膜の間にＣｅＯ2 薄膜を形成すること
により、はじめてＳｒＴｉＯ3 エピタキシャル薄膜の作
製が可能となり、その上に形成されるＫＮｂＯ3 薄膜を
高品質化できた。
である。なお、Ｓｉ基板上に直接ＳｒＴｉＯ3 薄膜を形
成しようとすると、相互の結晶構造、格子定数が異なる
ため、また相互拡散が起こるため、ＳｒＴｉＯ3 エピタ
キシャル薄膜の作製は困難である。すなわち、Ｓｉ基板
とＳｒＴｉＯ3 薄膜の間にＣｅＯ2 薄膜を形成すること
により、はじめてＳｒＴｉＯ3 エピタキシャル薄膜の作
製が可能となり、その上に形成されるＫＮｂＯ3 薄膜を
高品質化できた。
【００３１】次に、ＫＮｂＯ3薄膜１４上に同じくレー
ザーアブレーション法を用いて保護層の酸化物または窒
化物からなる薄膜１５としてＳｉＯ2アモルファス薄膜
を連続形成する。ＫＮｂＯ3 のＫが水分と反応しやすく
経時変化を起こしやすいため、保護層があることが好ま
しい。また、ＳｉＯ2 は温度係数の符号がＫＮｂＯ3と
逆のため温度特性をコントロールする役割も果たす。Ｓ
ｉＯ2 と同様な役割を果たす材料として窒化アルミニウ
ム（以下ＡｌＮ）があり、したがってＡｌＮ薄膜を保護
層として用いても良い。
ザーアブレーション法を用いて保護層の酸化物または窒
化物からなる薄膜１５としてＳｉＯ2アモルファス薄膜
を連続形成する。ＫＮｂＯ3 のＫが水分と反応しやすく
経時変化を起こしやすいため、保護層があることが好ま
しい。また、ＳｉＯ2 は温度係数の符号がＫＮｂＯ3と
逆のため温度特性をコントロールする役割も果たす。Ｓ
ｉＯ2 と同様な役割を果たす材料として窒化アルミニウ
ム（以下ＡｌＮ）があり、したがってＡｌＮ薄膜を保護
層として用いても良い。
【００３２】最後に、ＳｉＯ2上にアルミニウム薄膜を
形成し、パターニングして電極１６を形成して表面弾性
波素子が作製される。
形成し、パターニングして電極１６を形成して表面弾性
波素子が作製される。
【００３３】以上のような方法で作製した表面弾性波素
子の特性を評価したところ、１０％以上のｋ2が再現性
よく得られた。ただし、ｋ2の値はＫＮｂＯ3薄膜１４の
品質および膜厚に依存するため、第１の酸化物薄膜層１
２および第２の酸化物薄膜層１３を含め高品質な膜を得
る成膜技術と膜厚の適正が必要である。尚、ここではＣ
ｅＯ2 を用いたが、ＺｒＯ2 やＹＳＺを用いても同様な
結果が得られる。
子の特性を評価したところ、１０％以上のｋ2が再現性
よく得られた。ただし、ｋ2の値はＫＮｂＯ3薄膜１４の
品質および膜厚に依存するため、第１の酸化物薄膜層１
２および第２の酸化物薄膜層１３を含め高品質な膜を得
る成膜技術と膜厚の適正が必要である。尚、ここではＣ
ｅＯ2 を用いたが、ＺｒＯ2 やＹＳＺを用いても同様な
結果が得られる。
【００３４】〔実施形態３〕図３は、本実施形態の周波
数フィルタの外観を示す斜視図である。図３に示した周
波数フィルタは基板４０を有する。この基板４０は、例
えば図１に示した（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化
物（ＳｒＯ又はＭｇＯ）層２、第２の酸化物層（ＳｒＴ
ｉＯ3 ）３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜４、及び保護層（Ｓｉ
Ｏ2 層又はＡｌＮ層）５を順に積層して形成した基板、
図２に示した（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物
（ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 又はＹＳＺ）層１２、第２の酸化
物層（ＳｒＴｉＯ3 層）１３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜１
４、及び保護層（ＳｉＯ2 層又はＡｌＮ層）１５を順に
積層して形成した基板である。
数フィルタの外観を示す斜視図である。図３に示した周
波数フィルタは基板４０を有する。この基板４０は、例
えば図１に示した（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化
物（ＳｒＯ又はＭｇＯ）層２、第２の酸化物層（ＳｒＴ
ｉＯ3 ）３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜４、及び保護層（Ｓｉ
Ｏ2 層又はＡｌＮ層）５を順に積層して形成した基板、
図２に示した（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物
（ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 又はＹＳＺ）層１２、第２の酸化
物層（ＳｒＴｉＯ3 層）１３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜１
４、及び保護層（ＳｉＯ2 層又はＡｌＮ層）１５を順に
積層して形成した基板である。
【００３５】この基板４０上面にはＩＤＴ電極（インタ
ーディジタル型電極：Ｉｎｔｅｒ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔ
ｒａｎｓｄｕｃｅｒ）４１及び４２が形成されている。
ＩＤＴ電極４１，４２は、例えばＡｌ又はＡｌ合金によ
り形成され、その厚みはＩＤＴ電極４１，４２のピッチ
の１００分の１程度に設定される。また、ＩＤＴ電極４
１，４２を挟むように、基板４０の上面には吸音部４
３，４４が形成されている。吸音部４３，４４は、基板
４０の表面を伝播する表面弾性波を吸収するものであ
る。基板４０上に形成されたＩＤＴ電極４１には高周波
信号源４５が接続されており、ＩＤＴ電極４２には信号
線が接続されている。尚、上記ＩＤＴ電極４１は本発明
にいう第１電極に相当し、ＩＤＴ電極４２は本発明にい
う第２電極に相当する。
ーディジタル型電極：Ｉｎｔｅｒ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔ
ｒａｎｓｄｕｃｅｒ）４１及び４２が形成されている。
ＩＤＴ電極４１，４２は、例えばＡｌ又はＡｌ合金によ
り形成され、その厚みはＩＤＴ電極４１，４２のピッチ
の１００分の１程度に設定される。また、ＩＤＴ電極４
１，４２を挟むように、基板４０の上面には吸音部４
３，４４が形成されている。吸音部４３，４４は、基板
４０の表面を伝播する表面弾性波を吸収するものであ
る。基板４０上に形成されたＩＤＴ電極４１には高周波
信号源４５が接続されており、ＩＤＴ電極４２には信号
線が接続されている。尚、上記ＩＤＴ電極４１は本発明
にいう第１電極に相当し、ＩＤＴ電極４２は本発明にい
う第２電極に相当する。
【００３６】上記構成において、高周波信号源４５から
高周波信号が出力されると、この高周波信号はＩＤＴ電
極４１に印加され、これによって基板４０の上面に表面
弾性波が発生する。この表面弾性波は約５０００ｍ／ｓ
程度の速度で基板４０上面を伝播する。ＩＤＴ電極４１
から吸音部４３側へ伝播した表面弾性波は吸音部４３で
吸収されるが、ＩＤＴ電極４２側へ伝播した表面弾性波
のうち、ＩＤＴ電極４２のピッチ等に応じて定まる特定
の周波数又は特定の帯域の周波数の表面弾性波は電気信
号に変換されて、信号線を介して端子４６ａ，４６ｂに
取り出される。尚、上記特定の周波数又は特定の帯域の
周波数以外の周波数成分は、大部分がＩＤＴ電極４２を
通過して吸音部４４に吸収される。このようにして、本
実施形態の周波数フィルタが備えるＩＤＴ電極４１に供
給した電気信号の内、特定の周波数又は特定の帯域の周
波数の表面弾性波のみを得る（フィルタリングする）こ
とができる。
高周波信号が出力されると、この高周波信号はＩＤＴ電
極４１に印加され、これによって基板４０の上面に表面
弾性波が発生する。この表面弾性波は約５０００ｍ／ｓ
程度の速度で基板４０上面を伝播する。ＩＤＴ電極４１
から吸音部４３側へ伝播した表面弾性波は吸音部４３で
吸収されるが、ＩＤＴ電極４２側へ伝播した表面弾性波
のうち、ＩＤＴ電極４２のピッチ等に応じて定まる特定
の周波数又は特定の帯域の周波数の表面弾性波は電気信
号に変換されて、信号線を介して端子４６ａ，４６ｂに
取り出される。尚、上記特定の周波数又は特定の帯域の
周波数以外の周波数成分は、大部分がＩＤＴ電極４２を
通過して吸音部４４に吸収される。このようにして、本
実施形態の周波数フィルタが備えるＩＤＴ電極４１に供
給した電気信号の内、特定の周波数又は特定の帯域の周
波数の表面弾性波のみを得る（フィルタリングする）こ
とができる。
【００３７】〔実施形態４〕図４は、本発明の一実施形
態の発振器の外観を示す斜視図である。図４に示した発
振器は基板５０を有する。この基板５０は、例えば図１
に示した（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化物（Ｓｒ
Ｏ又はＭｇＯ）層２、第２の酸化物層（ＳｒＴｉＯ3 ）
３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜４、及び保護層（ＳｉＯ2 層又
はＡｌＮ層）５を順に積層して形成した基板、図２に示
した（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物（ＣｅＯ
2 、ＺｒＯ2 又はＹＳＺ）層１２、第２の酸化物層（Ｓ
ｒＴｉＯ3 層）１３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜１４、及び保
護層（ＳｉＯ2 層又はＡｌＮ層）１５を順に積層して形
成した基板である。
態の発振器の外観を示す斜視図である。図４に示した発
振器は基板５０を有する。この基板５０は、例えば図１
に示した（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化物（Ｓｒ
Ｏ又はＭｇＯ）層２、第２の酸化物層（ＳｒＴｉＯ3 ）
３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜４、及び保護層（ＳｉＯ2 層又
はＡｌＮ層）５を順に積層して形成した基板、図２に示
した（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物（ＣｅＯ
2 、ＺｒＯ2 又はＹＳＺ）層１２、第２の酸化物層（Ｓ
ｒＴｉＯ3 層）１３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜１４、及び保
護層（ＳｉＯ2 層又はＡｌＮ層）１５を順に積層して形
成した基板である。
【００３８】この基板５０上面にはＩＤＴ電極５１が形
成されており、更にＩＤＴ電極５１を挟むように、ＩＤ
Ｔ電極５２，５３が形成されている。ＩＤＴ電極５１〜
５３は、例えばＡｌ又はＡｌ合金により形成され、それ
ぞれの厚みはＩＤＴ電極５１〜５３各々のピッチの１０
０分の１程度に設定される。ＩＤＴ電極５１を構成する
一方の櫛歯状電極５１ａには高周波信号源５４が接続さ
れており、他方の櫛歯状電極５１ｂには信号線が接続さ
れている。尚、ＩＤＴ電極５１は、本発明にいう電気信
号印加用電極に相当し、ＩＤＴ電極５２，５３はＩＤＴ
電極５１によって発生される表面弾性波の特定の周波数
成分又は特定の帯域の周波数成分を共振させる本発明に
いう共振用電極に相当する。
成されており、更にＩＤＴ電極５１を挟むように、ＩＤ
Ｔ電極５２，５３が形成されている。ＩＤＴ電極５１〜
５３は、例えばＡｌ又はＡｌ合金により形成され、それ
ぞれの厚みはＩＤＴ電極５１〜５３各々のピッチの１０
０分の１程度に設定される。ＩＤＴ電極５１を構成する
一方の櫛歯状電極５１ａには高周波信号源５４が接続さ
れており、他方の櫛歯状電極５１ｂには信号線が接続さ
れている。尚、ＩＤＴ電極５１は、本発明にいう電気信
号印加用電極に相当し、ＩＤＴ電極５２，５３はＩＤＴ
電極５１によって発生される表面弾性波の特定の周波数
成分又は特定の帯域の周波数成分を共振させる本発明に
いう共振用電極に相当する。
【００３９】上記構成において、高周波信号源５４から
高周波信号が出力されると、この高周波信号はＩＤＴ電
極５１の一方の櫛歯状電極５１ａに印加され、これによ
って基板５０の上面にＩＤＴ電極５２側に伝播する表面
弾性波及びＩＤＴ電極５３側に伝播する表面弾性波が発
生する。尚、この表面弾性波の速度は５０００ｍ／ｓ程
度である。これらの表面弾性波の内の特定の周波数成分
の表面弾性波はＩＤＴ電極５２及びＩＤＴ電極５３で反
射され、ＩＤＴ電極５２とＩＤＴ電極５３との間には定
在波が発生する。この特定の周波数成分の表面弾性波が
ＩＤＴ電極５２，５３で反射を繰り返すことにより、特
定の周波数成分又は特定の帯域の周波数成分が共振し
て、振幅が増大する。この特定の周波数成分又は特定の
帯域の周波数成分の表面弾性波の一部は、ＩＤＴ電極５
１の他方の櫛歯状電極５１ｂから取り出され、ＩＤＴ電
極５２とＩＤＴ電極５３との共振周波数に応じた周波数
（又はある程度の帯域を有する周波数）の電気信号が端
子５５ａと端子５５ｂに取り出すことができる。
高周波信号が出力されると、この高周波信号はＩＤＴ電
極５１の一方の櫛歯状電極５１ａに印加され、これによ
って基板５０の上面にＩＤＴ電極５２側に伝播する表面
弾性波及びＩＤＴ電極５３側に伝播する表面弾性波が発
生する。尚、この表面弾性波の速度は５０００ｍ／ｓ程
度である。これらの表面弾性波の内の特定の周波数成分
の表面弾性波はＩＤＴ電極５２及びＩＤＴ電極５３で反
射され、ＩＤＴ電極５２とＩＤＴ電極５３との間には定
在波が発生する。この特定の周波数成分の表面弾性波が
ＩＤＴ電極５２，５３で反射を繰り返すことにより、特
定の周波数成分又は特定の帯域の周波数成分が共振し
て、振幅が増大する。この特定の周波数成分又は特定の
帯域の周波数成分の表面弾性波の一部は、ＩＤＴ電極５
１の他方の櫛歯状電極５１ｂから取り出され、ＩＤＴ電
極５２とＩＤＴ電極５３との共振周波数に応じた周波数
（又はある程度の帯域を有する周波数）の電気信号が端
子５５ａと端子５５ｂに取り出すことができる。
【００４０】図５は、本発明の実施形態の表面弾性波素
子（発振器）をＶＣＳＯ（VoltageControlled SAW Osci
llator：電圧制御ＳＡＷ発振器）に応用した一例を示す
図であり、（ａ）は側面透視図であり、（ｂ）は上面透
視図である。ＶＣＳＯは金属製（アルミニウム又はステ
ンレス製）の筐体６０内部に実装される。６１は基板で
あり、この基板６１上にＩＣ（Integrated Circuit）６
２及び発振器６３が実装されている。ＩＣ６２は外部の
回路（図示せず）から入力される電圧値に応じて、発振
器６３に印加する周波数を制御するものである。
子（発振器）をＶＣＳＯ（VoltageControlled SAW Osci
llator：電圧制御ＳＡＷ発振器）に応用した一例を示す
図であり、（ａ）は側面透視図であり、（ｂ）は上面透
視図である。ＶＣＳＯは金属製（アルミニウム又はステ
ンレス製）の筐体６０内部に実装される。６１は基板で
あり、この基板６１上にＩＣ（Integrated Circuit）６
２及び発振器６３が実装されている。ＩＣ６２は外部の
回路（図示せず）から入力される電圧値に応じて、発振
器６３に印加する周波数を制御するものである。
【００４１】発振器６３は、基板６４上に、ＩＤＴ電極
６５ａ〜６５ｃが形成されており、その構成は図４に示
した発振器とほぼ同様である。尚、基板６４は、例えば
図１に示した（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化物
（ＳｒＯ又はＭｇＯ）層２、第２の酸化物層（ＳｒＴｉ
Ｏ3 ）３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜４、及び保護層（ＳｉＯ
2 層又はＡｌＮ層）５を順に積層して形成した基板、図
２に示した（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物
（ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 又はＹＳＺ）層１２、第２の酸化
物層（ＳｒＴｉＯ3 層）１３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜１
４、及び保護層（ＳｉＯ2 層又はＡｌＮ層）１５を順に
積層して形成した基板である。
６５ａ〜６５ｃが形成されており、その構成は図４に示
した発振器とほぼ同様である。尚、基板６４は、例えば
図１に示した（１１０）Ｓｉ基板１上に第１の酸化物
（ＳｒＯ又はＭｇＯ）層２、第２の酸化物層（ＳｒＴｉ
Ｏ3 ）３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜４、及び保護層（ＳｉＯ
2 層又はＡｌＮ層）５を順に積層して形成した基板、図
２に示した（１００）Ｓｉ基板１１上に第１の酸化物
（ＣｅＯ2 、ＺｒＯ2 又はＹＳＺ）層１２、第２の酸化
物層（ＳｒＴｉＯ3 層）１３、ＫＮｂＯ3 圧電薄膜１
４、及び保護層（ＳｉＯ2 層又はＡｌＮ層）１５を順に
積層して形成した基板である。
【００４２】また、基板６１上には、ＩＣ６２と発振器
６３とを電気的に接続するための配線６６がパターニン
グされている。ＩＣ６２及び配線６６が例えば金線等の
ワイヤー線６７によって接続され、発振器６３及び配線
６６が金線等のワイヤー線６８によって接続されること
により、ＩＣ６２と発振器６３とが配線６６を介して電
気的に接続されている。尚、ＩＣ６２と発振器６３を同
一Ｓｉ基板上に集積することも可能である。
６３とを電気的に接続するための配線６６がパターニン
グされている。ＩＣ６２及び配線６６が例えば金線等の
ワイヤー線６７によって接続され、発振器６３及び配線
６６が金線等のワイヤー線６８によって接続されること
により、ＩＣ６２と発振器６３とが配線６６を介して電
気的に接続されている。尚、ＩＣ６２と発振器６３を同
一Ｓｉ基板上に集積することも可能である。
【００４３】図５に示したＶＣＳＯは、例えば図６に示
すＰＬＬ回路のＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillato
r）として用いられる。ここで、ＰＬＬ回路について簡
単に説明する。図６は、ＰＬＬ回路の基本構成を示すブ
ロック図である。図６に示したように、ＰＬＬ回路は、
位相比較器７１、低域フィルタ７２、増幅器７３、及び
ＶＣＯ７４から構成される。
すＰＬＬ回路のＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillato
r）として用いられる。ここで、ＰＬＬ回路について簡
単に説明する。図６は、ＰＬＬ回路の基本構成を示すブ
ロック図である。図６に示したように、ＰＬＬ回路は、
位相比較器７１、低域フィルタ７２、増幅器７３、及び
ＶＣＯ７４から構成される。
【００４４】位相比較器７１は、入力端子７０から入力
される信号の位相（又は周波数）とＶＣＯ７４から出力
される信号の位相（又は周波数）とを比較し、その差に
応じて値が設定される誤差電圧信号を出力する。低域フ
ィルタ７２は位相比較器７１から出力される誤差電圧信
号の位置の低周波成分のみを通過させ、増幅器７３は低
域フィルタ７２から出力される信号を増幅する。ＶＣＯ
７４は、入力される電圧値に応じて発振する周波数があ
る範囲で連続的に変化する発振回路である。かかるＰＬ
Ｌ回路は、入力端子７０から入力される位相（又は周波
数）とＶＣＯ７４から出力される信号の位相（又は周波
数）との差が減少するように動作し、ＶＣＯ７４から出
力される信号の周波数を入力端子７０から入力される信
号の周波数に同期させる。ＶＣＯ７４から出力される信
号の周波数が入力端子７０から入力される信号の周波数
に同期すると、その後は一定の位相差を除いて入力端子
７０から入力される信号に一致し、また、入力信号の変
化に追従するような信号を出力する。
される信号の位相（又は周波数）とＶＣＯ７４から出力
される信号の位相（又は周波数）とを比較し、その差に
応じて値が設定される誤差電圧信号を出力する。低域フ
ィルタ７２は位相比較器７１から出力される誤差電圧信
号の位置の低周波成分のみを通過させ、増幅器７３は低
域フィルタ７２から出力される信号を増幅する。ＶＣＯ
７４は、入力される電圧値に応じて発振する周波数があ
る範囲で連続的に変化する発振回路である。かかるＰＬ
Ｌ回路は、入力端子７０から入力される位相（又は周波
数）とＶＣＯ７４から出力される信号の位相（又は周波
数）との差が減少するように動作し、ＶＣＯ７４から出
力される信号の周波数を入力端子７０から入力される信
号の周波数に同期させる。ＶＣＯ７４から出力される信
号の周波数が入力端子７０から入力される信号の周波数
に同期すると、その後は一定の位相差を除いて入力端子
７０から入力される信号に一致し、また、入力信号の変
化に追従するような信号を出力する。
【００４５】〔実施形態５〕図７は、本発明の一実施形
態の電子回路の電気的構成を示すブロック図である。
尚、図７に示した電子回路は、例えば図８に示す携帯電
話機１００の内部に設けられる回路である。図８は、本
発明の一実施形態による電子機器の１つとしての携帯電
話機の外観の一例を示す斜視図である。図８に示した携
帯電話機１００は、アンテナ１０１、受話器１０２、送
話器１０３、液晶表示部１０４、及び操作釦部１０５等
を備えて構成されている。
態の電子回路の電気的構成を示すブロック図である。
尚、図７に示した電子回路は、例えば図８に示す携帯電
話機１００の内部に設けられる回路である。図８は、本
発明の一実施形態による電子機器の１つとしての携帯電
話機の外観の一例を示す斜視図である。図８に示した携
帯電話機１００は、アンテナ１０１、受話器１０２、送
話器１０３、液晶表示部１０４、及び操作釦部１０５等
を備えて構成されている。
【００４６】図７に示した電子回路は、図８に示す携帯
電話機１００内に設けられる電子回路の基本構成を示
し、送話器８０、送信信号処理回路８１、送信ミキサ８
２、送信フィルタ８３、送信電力増幅器８４、送受分波
器８５、アンテナ８６ａ，８６ｂ、低雑音増幅器８７、
受信フィルタ８８、受信ミキサ８９、受信信号処理回路
９０、受話器９１、周波数シンセサイザ９２、制御回路
９３、及び入力／表示回路９４を含んで構成される。
尚、現在実用化されている携帯電話機は、周波数変換処
理を複数回行っているため、その回路構成はより複雑と
なっている。
電話機１００内に設けられる電子回路の基本構成を示
し、送話器８０、送信信号処理回路８１、送信ミキサ８
２、送信フィルタ８３、送信電力増幅器８４、送受分波
器８５、アンテナ８６ａ，８６ｂ、低雑音増幅器８７、
受信フィルタ８８、受信ミキサ８９、受信信号処理回路
９０、受話器９１、周波数シンセサイザ９２、制御回路
９３、及び入力／表示回路９４を含んで構成される。
尚、現在実用化されている携帯電話機は、周波数変換処
理を複数回行っているため、その回路構成はより複雑と
なっている。
【００４７】送話器８０は、例えば音波信号を電気信号
に変換するマイクロフォン等で実現され、図８に示す携
帯電話機１００中の送話器１０３に相当するものであ
る。送信信号処理回路８１は、送話器８０から出力され
る電気信号に対して、例えばＤ／Ａ変換処理、変調処理
等の処理を施す回路である。送信ミキサ８２は、周波数
シンセサイザ９２から出力される信号を用いて送信信号
処理回路８１から出力される信号をミキシングする。
尚、送信ミキサ８２に供給される信号の周波数は、例え
ば３８０ＭＨｚ程度である。送信フィルタ８３は、中間
周波数（ＩＦ）の必要となる周波数の信号のみを通過さ
せ、不要となる周波数の信号をカットする。尚、送信フ
ィルタ８３から出力される信号は図示していない変換回
路によりＲＦ信号に変換される。このＲＦ信号の周波数
は、例えば１．９ＧＨｚ程度である。送信電力増幅器８
４は、送信フィルタ８３から出力されるＲＦ信号の電力
を増幅し、送受分波器８５へ出力する。
に変換するマイクロフォン等で実現され、図８に示す携
帯電話機１００中の送話器１０３に相当するものであ
る。送信信号処理回路８１は、送話器８０から出力され
る電気信号に対して、例えばＤ／Ａ変換処理、変調処理
等の処理を施す回路である。送信ミキサ８２は、周波数
シンセサイザ９２から出力される信号を用いて送信信号
処理回路８１から出力される信号をミキシングする。
尚、送信ミキサ８２に供給される信号の周波数は、例え
ば３８０ＭＨｚ程度である。送信フィルタ８３は、中間
周波数（ＩＦ）の必要となる周波数の信号のみを通過さ
せ、不要となる周波数の信号をカットする。尚、送信フ
ィルタ８３から出力される信号は図示していない変換回
路によりＲＦ信号に変換される。このＲＦ信号の周波数
は、例えば１．９ＧＨｚ程度である。送信電力増幅器８
４は、送信フィルタ８３から出力されるＲＦ信号の電力
を増幅し、送受分波器８５へ出力する。
【００４８】送受分波器８５は、送信電力増幅器８４か
ら出力されるＲＦ信号をアンテナ８６ａ，８６ｂへ出力
し、アンテナ８６ａ，８６ｂから電波の形で送信する。
また、送受分波器８５はアンテナ８６ａ，８６ｂで受信
した受信信号を分波して、低雑音増幅器８７へ出力す
る。尚、送受信分波器８５から出力される受信信号の周
波数は、例えば２．１ＧＨｚ程度である。低雑音増幅器
８７は送受分波器８５からの受信信号を増幅する。尚、
低雑音増幅器８７から出力される信号は、図示していな
い変換回路により中間信号（ＩＦ）に変換される。
ら出力されるＲＦ信号をアンテナ８６ａ，８６ｂへ出力
し、アンテナ８６ａ，８６ｂから電波の形で送信する。
また、送受分波器８５はアンテナ８６ａ，８６ｂで受信
した受信信号を分波して、低雑音増幅器８７へ出力す
る。尚、送受信分波器８５から出力される受信信号の周
波数は、例えば２．１ＧＨｚ程度である。低雑音増幅器
８７は送受分波器８５からの受信信号を増幅する。尚、
低雑音増幅器８７から出力される信号は、図示していな
い変換回路により中間信号（ＩＦ）に変換される。
【００４９】受信フィルタ８８は図示していない変換回
路により変換された中間周波数（ＩＦ）の必要となる周
波数の信号のみを通過させ、不要となる周波数の信号を
カットする。受信ミキサ８９は、周波数シンセサイザ９
２から出力される信号を用いて送信信号処理回路８１か
ら出力される信号をミキシングする。尚、受信ミキサ８
９に供給される中間周波数は、例えば１９０ＭＨｚ程度
である。受信信号処理回路９０は受信ミキサ８９から出
力される信号に対して、例えばＡ／Ｄ変換処理、復調処
理等の処理を施す回路である。受話器９１は、例えば電
気信号を音波に変換する小型スピーカ等で実現され、図
８に示す携帯電話機１００中の受話器１０２に相当する
ものである。
路により変換された中間周波数（ＩＦ）の必要となる周
波数の信号のみを通過させ、不要となる周波数の信号を
カットする。受信ミキサ８９は、周波数シンセサイザ９
２から出力される信号を用いて送信信号処理回路８１か
ら出力される信号をミキシングする。尚、受信ミキサ８
９に供給される中間周波数は、例えば１９０ＭＨｚ程度
である。受信信号処理回路９０は受信ミキサ８９から出
力される信号に対して、例えばＡ／Ｄ変換処理、復調処
理等の処理を施す回路である。受話器９１は、例えば電
気信号を音波に変換する小型スピーカ等で実現され、図
８に示す携帯電話機１００中の受話器１０２に相当する
ものである。
【００５０】周波数シンセサイザ９２は送信ミキサ８２
へ供給する信号（例えば、周波数３８０ＭＨｚ程度）及
び受信ミキサ８９へ供給する信号（例えば、周波数１９
０ＭＨｚ）を生成する回路である。尚、周波数シンセサ
イザ９２は、例えば７６０ＭＨｚの発振周波数で発信す
るＰＬＬ回路を備え、このＰＬＬ回路から出力される信
号を分周して周波数が３８０ＭＨｚの信号を生成し、更
に分周して周波数が１９０ＭＨｚの信号を生成する。制
御回路９３は、送信信号処理回路８１、受信信号処理回
路９０、周波数シンセサイザ９２、及び入力／表示回路
９４を制御することにより携帯電話機の全体動作を制御
する。入力／表示回路９４は、図８に示す携帯電話機１
００の使用者に対して機器の状態を表示したり、操作者
の指示を入力するためのものであり、例えば図８に示す
携帯電話機１００の液晶表示部１０４及び操作釦部１０
５に相当する。
へ供給する信号（例えば、周波数３８０ＭＨｚ程度）及
び受信ミキサ８９へ供給する信号（例えば、周波数１９
０ＭＨｚ）を生成する回路である。尚、周波数シンセサ
イザ９２は、例えば７６０ＭＨｚの発振周波数で発信す
るＰＬＬ回路を備え、このＰＬＬ回路から出力される信
号を分周して周波数が３８０ＭＨｚの信号を生成し、更
に分周して周波数が１９０ＭＨｚの信号を生成する。制
御回路９３は、送信信号処理回路８１、受信信号処理回
路９０、周波数シンセサイザ９２、及び入力／表示回路
９４を制御することにより携帯電話機の全体動作を制御
する。入力／表示回路９４は、図８に示す携帯電話機１
００の使用者に対して機器の状態を表示したり、操作者
の指示を入力するためのものであり、例えば図８に示す
携帯電話機１００の液晶表示部１０４及び操作釦部１０
５に相当する。
【００５１】以上の構成の電子回路において、送信フィ
ルタ８３及び受信フィルタ８８として図３に示した周波
数フィルタが用いられている。フィルタリングする周波
数（通過させる周波数）は、送信ミキサ８２から出力さ
れる信号の内の必要となる周波数、及び、受信ミキサ８
９で必要となる周波数に応じて送信フィルタ８３及び受
信フィルタ８８で個別に設定されている。また、周波数
シンセサイザ９２内に設けられるＰＬＬ回路は、図６に
示したＰＬＬ回路のＶＣＯ７４として、図４に示した発
振器又は図５に示した発振器（ＶＣＳＯ）を設けたもの
である。
ルタ８３及び受信フィルタ８８として図３に示した周波
数フィルタが用いられている。フィルタリングする周波
数（通過させる周波数）は、送信ミキサ８２から出力さ
れる信号の内の必要となる周波数、及び、受信ミキサ８
９で必要となる周波数に応じて送信フィルタ８３及び受
信フィルタ８８で個別に設定されている。また、周波数
シンセサイザ９２内に設けられるＰＬＬ回路は、図６に
示したＰＬＬ回路のＶＣＯ７４として、図４に示した発
振器又は図５に示した発振器（ＶＣＳＯ）を設けたもの
である。
【００５２】〔実施形態６〕図８は、本発明の一実施形
態の携帯電話機の斜視図である。この図において、１０
０は携帯電話、１０１はアンテナ、１０２は受話器、１
０３は送話器、１０４は液晶表示部、１０５は操作釦部
である。
態の携帯電話機の斜視図である。この図において、１０
０は携帯電話、１０１はアンテナ、１０２は受話器、１
０３は送話器、１０４は液晶表示部、１０５は操作釦部
である。
【００５３】以上、本発明の実施形態による表面弾性波
素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機
器について説明したが、本発明は上記実施形態に制限さ
れず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例え
ば上記実施形態においては電子機器として携帯電話機
を、電子回路として携帯電話機内に設けられる電子回路
を一例に挙げて説明した。しかしながら、本発明は携帯
電話機に限定される訳ではなく、種々の移動体通信機器
及びその内部に設けられる電子回路に適用することがで
きる。
素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機
器について説明したが、本発明は上記実施形態に制限さ
れず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例え
ば上記実施形態においては電子機器として携帯電話機
を、電子回路として携帯電話機内に設けられる電子回路
を一例に挙げて説明した。しかしながら、本発明は携帯
電話機に限定される訳ではなく、種々の移動体通信機器
及びその内部に設けられる電子回路に適用することがで
きる。
【００５４】更に、移動体通信機器のみならずＢＳ及び
ＣＳ放送を受信するチューナ等の据置状態で使用される
通信機器及びその内部に設けられる電子回路にも適用す
ることができる。更には、通信キャリアとして空中を伝
播する電波を使用する通信機器のみならず、同軸ケーブ
ル中を伝播する高周波信号又は光ケーブル中を伝播する
光信号を用いるＨＵＢ等の電子機器及びその内部に設け
られる電子回路にも適用することができる。
ＣＳ放送を受信するチューナ等の据置状態で使用される
通信機器及びその内部に設けられる電子回路にも適用す
ることができる。更には、通信キャリアとして空中を伝
播する電波を使用する通信機器のみならず、同軸ケーブ
ル中を伝播する高周波信号又は光ケーブル中を伝播する
光信号を用いるＨＵＢ等の電子機器及びその内部に設け
られる電子回路にも適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、（１
１０）シリコン基板又は（１００）シリコン基板とＫＮ
ｂＯ3 圧電薄膜を用いた表面弾性波素子であって、前記
シリコン基板上に第１の酸化物薄膜層を形成し、該第１
の酸化物薄膜層上に第２の酸化物薄膜層を形成し、該第
２の酸化物薄膜層上に前記ＫＮｂＯ3 圧電薄膜を形成
し、さらに該ＫＮｂＯ3 圧電薄膜上に酸化物または窒化
物からなる薄膜を形成することにより、Ｓｉ基板上に第
１の酸化物薄膜層および第２の酸化物薄膜層を順にエピ
タキシャル成長させることが可能であり、さらにその上
に高品質なＫＮｂＯ 3 エピタキシャル薄膜も作製可能と
なり、量産性およびコスト面で有利な、安定で高いk2を
有する表面弾性波素子を提供することができる。更に、
この表面弾性波素子を用いて、省エネルギーに優れた周
波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器を提供
することができる。
１０）シリコン基板又は（１００）シリコン基板とＫＮ
ｂＯ3 圧電薄膜を用いた表面弾性波素子であって、前記
シリコン基板上に第１の酸化物薄膜層を形成し、該第１
の酸化物薄膜層上に第２の酸化物薄膜層を形成し、該第
２の酸化物薄膜層上に前記ＫＮｂＯ3 圧電薄膜を形成
し、さらに該ＫＮｂＯ3 圧電薄膜上に酸化物または窒化
物からなる薄膜を形成することにより、Ｓｉ基板上に第
１の酸化物薄膜層および第２の酸化物薄膜層を順にエピ
タキシャル成長させることが可能であり、さらにその上
に高品質なＫＮｂＯ 3 エピタキシャル薄膜も作製可能と
なり、量産性およびコスト面で有利な、安定で高いk2を
有する表面弾性波素子を提供することができる。更に、
この表面弾性波素子を用いて、省エネルギーに優れた周
波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器を提供
することができる。
【図１】 本発明の実施形態１の表面弾性波素子の断面
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図２】 本発明の実施形態２の表面弾性波素子の断面
構造を示す図である。
構造を示す図である。
【図３】 本発明の実施形態３の周波数フィルタの外観
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図４】 本発明の一実施形態による発振器の外観を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図５】 本発明の実施形態の表面弾性波素子（発振
器）をＶＣＳＯ（Voltage Controlled SAW Oscillato
r：電圧制御ＳＡＷ発振器）に応用した一例を示す図で
あり、（ａ）は側面透視図であり、（ｂ）は上面図透視
図である。
器）をＶＣＳＯ（Voltage Controlled SAW Oscillato
r：電圧制御ＳＡＷ発振器）に応用した一例を示す図で
あり、（ａ）は側面透視図であり、（ｂ）は上面図透視
図である。
【図６】 ＰＬＬ回路の基本構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】 本発明の一実施形態による電子回路の電気的
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図８】 本発明の一実施形態による電子機器の１つと
しての携帯電話機の外観の一例を示す斜視図である。
しての携帯電話機の外観の一例を示す斜視図である。
１ シリコン基板
２ 第１の酸化物薄膜層
３ 第２の酸化物薄膜層
４ ニオブ酸カリウム圧電薄膜（ＫＮｂＯ3薄膜）
５ 保護層（酸化物または窒化物からなる薄膜）
６ 電極
１０、２０ 表面弾性波素子
４１ 周波数フィルタにおける第１の電極
４２ 周波数フィルタにおける第２の電極
５１ 発振器における電気信号印加用電極
５２、５３ 発振器における強震用電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 41/18 Ｈ０３Ｈ 9/72
Ｈ０３Ｂ 5/30 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｄ
Ｈ０３Ｈ 9/145 41/18 １０１Ｚ
9/72 41/08 Ｃ
(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） 4G048 AA04 AC01 AD02 AD06
4G077 AA03 BC31 DA03 EA02 ED05
ED06 EF01 EF02 HA11 SA04
5J079 AA06 BA43 BA44 HA05 HA06
HA16 HA22 HA25
5J097 AA06 AA31 AA32 BB01 BB15
DD28 EE08 FF02 FF03 FF08
HA03 KK08 KK09 KK10
Claims (12)
- 【請求項１】 （１１０）シリコン基板とニオブ酸カリ
ウム圧電薄膜を有する表面弾性波素子であって、前記シ
リコン基板、その上に形成された第１の酸化物薄膜層、
該第１の酸化物薄膜層の上に形成された第２の酸化物薄
膜層、該第２の酸化物薄膜層の上に形成された前記ニオ
ブ酸カリウム圧電薄膜、及びその上に形成された酸化物
または窒化物からなる保護薄膜を有することを特徴とす
る表面弾性波素子。 - 【請求項２】 前記ニオブ酸カリウム圧電薄膜が（０１
０）配向をしていることを特徴とする請求項１に記載の
表面弾性波素子。 - 【請求項３】 前記第１の酸化物薄膜層が酸化ストロン
チウム、または酸化マグネシウムから形成されているこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の表面弾性波素
子。 - 【請求項４】 第２の酸化物薄膜層がチタン酸ストロン
チウムから形成されていることを特徴とする請求項１〜
３の何れか１項に記載の表面弾性波素子。 - 【請求項５】 （１００）シリコン基板とニオブ酸カリ
ウム圧電薄膜を有する表面弾性波素子であって、前記シ
リコン基板、その上に形成された第１の酸化物薄膜層、
該第１の酸化物薄膜層の上に形成された第２の酸化物薄
膜層、該第２の酸化物薄膜層の上に形成された前記ニオ
ブ酸カリウム圧電薄膜、及び該ニオブ酸カリウム圧電薄
膜の上に形成された酸化物または窒化物からなる保護薄
膜を有することを特徴とする表面弾性波素子。 - 【請求項６】 前記ニオブ酸カリウム圧電薄膜が（０１
０）配向をしていることを特徴とする請求項５に記載の
表面弾性波素子。 - 【請求項７】 前記第１の酸化物薄膜層が酸化セリウ
ム、酸化ジルコニウム、又はイットリウム安定化酸化ジ
ルコニウムから形成されていることを特徴とする請求項
５又は６に記載の表面弾性波素子。 - 【請求項８】 第２の酸化物薄膜層がチタン酸ストロン
チウムから形成されていることを特徴とする請求項５〜
７の何れか１項に記載の表面弾性波素子。 - 【請求項９】 請求項１〜８の何れか１項に記載の表面
弾性波素子が備える前記保護膜又は前記圧電薄膜の上に
形成された第１の電極と、 前記保護膜又は前記圧電薄膜の上に形成され、前記第１
の電極に印加される電気信号によって前記圧電体層に生
ずる表面弾性波の特定の周波数又は特定の帯域の周波数
に共振して電気信号に変換する第２の電極とを備えるこ
とを特徴とする周波数フィルタ。 - 【請求項１０】 請求項１〜８の何れか１項に記載の表
面弾性波素子が備える前記保護膜又は前記圧電薄膜の上
に形成され、印加される電気信号によって前記圧電薄膜
に表面弾性波を発生させる電気信号印加用電極と、 前記保護膜又は前記圧電薄膜の上に形成され、前記電気
信号印加用電極によって発生される表面弾性波の特定の
周波数成分又は特定の帯域の周波数成分を共振させる共
振用電極とを備えることを特徴とする発振器。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の発振器と、 前記発振器に設けられている前記電気信号印加用電極に
対して前記電気信号を印加する電気信号供給素子とを備
えてなり、 前記電気信号の周波数成分から特定の周波数成分を選択
し若しくは特定の周波数成分に変換し、又は、前記電気
信号に対して所定の変調を与え、所定の復調を行い、若
しくは所定の検波を行う機能を有することを特徴とする
電子回路。 - 【請求項１２】 請求項９に記載の周波数フィルタ、請
求項１０に記載の発振器、及び請求項１１に記載の電子
回路の少なくとも１つを有することを特徴とする電子機
器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002073090A JP4058970B2 (ja) | 2001-03-21 | 2002-03-15 | ニオブ酸カリウム圧電薄膜を有する表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器 |
| US10/102,181 US6720846B2 (en) | 2001-03-21 | 2002-03-20 | Surface acoustic wave device with KNb03 piezoelectric thin film, frequency filter, oscillator, electronic circuit, and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001081349 | 2001-03-21 | ||
| JP2001-81350 | 2001-03-21 | ||
| JP2001-81349 | 2001-03-21 | ||
| JP2001081350 | 2001-03-21 | ||
| JP2002073090A JP4058970B2 (ja) | 2001-03-21 | 2002-03-15 | ニオブ酸カリウム圧電薄膜を有する表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017981A true JP2003017981A (ja) | 2003-01-17 |
| JP4058970B2 JP4058970B2 (ja) | 2008-03-12 |
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ID=27346310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002073090A Expired - Fee Related JP4058970B2 (ja) | 2001-03-21 | 2002-03-15 | ニオブ酸カリウム圧電薄膜を有する表面弾性波素子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、及び電子機器 |
Country Status (2)
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|---|---|
| US (1) | US6720846B2 (ja) |
| JP (1) | JP4058970B2 (ja) |
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| JP2009084151A (ja) * | 2008-12-15 | 2009-04-23 | Seiko Epson Corp | ニオブ酸カリウム薄膜の製造方法、表面弾性波素子、周波数フィルタ、周波数発振器、電子機器、及びＫｘＮａ１−ｘＮｂ１−ｙＴａｙＯ３薄膜の製造方法 |
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