JP2003209455A

JP2003209455A - 電子部品素子

Info

Publication number: JP2003209455A
Application number: JP2002006621A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Omote; 良一表; Kenji Sakaguchi; 坂口　　健二
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】耐電力性を改善できる電子部品素子を提供す
る。【解決手段】圧電基板１上に、Ａｌよりも弾性定数が
大きいＴｉ膜６を有する、櫛型電極等の素子部２、３、
４を設ける。Ｔｉ膜６上又はＴｉ膜６中に、Ａｌ合金膜
５を少なくとも一層形成する。Ａｌ合金膜５とＴｉ膜６
とを備えた多層膜の比抵抗が１０μΩ・ｃｍ以下であ
る。Ｔｉ膜６の少なくとも一部に酸素含有金属膜７を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車電
話、携帯電話等の移動体通信機器に使用される弾性表面
波フィルタ等の、電極構造の素子部を有する電子部品素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話等の通信機器は急速に小
形化が進んでおり、弾性表面波を用いたフィルタや共振
子など弾性表面波フィルタ（電子部品素子）が広く用い
られるようになってきている。さらに、従来、誘電体フ
ィルタが使用されてきたアンテナデュプレクサにおいて
も、小型化の要求が強く、サイズメリットのある弾性表
面波フィルタを用いることが望まれている。

【０００３】しかしながら、圧電基板上に通常のＡｌに
よって櫛型電極を形成して構成される弾性表面波フィル
タには、半導体ＩＣにおいて従来から問題とされてきた
エレクトロマイグレーションやサーマルストレスマイグ
レーションと同様のストレスマイグレーションの問題が
存在し、大電力が印加されるアンテナデュプレクサとし
て用いることは困難であった。

【０００４】エレクトロマイグレーションは、電流を印
加した際に電子の移動によって配線材料であるＡｌ原子
が移動する現象である。サーマルストレスマイグレーシ
ョンは、配線材料であるＡｌと保護膜の熱膨張係数の違
いによる応力でＡｌ原子の移動が起こる現象である。

【０００５】これらに対し、弾性表面波フィルタで主に
発生するストレスマイグレーションは弾性表面波の励振
によって、Ａｌ電極中の結晶粒界に繰り返し応力を受
け、応力緩和の為にＡｌ原子の拡散が生じる現象であ
る。

【０００６】発生要因が互いに異なるため厳密には相異
なる現象と考えるべきだが、どのマイグレーションでも
電極表面及び側面にＡｌ原子の拡散に起因するヒロック
（凸部）やボイド（凹部）が発生し、配線抵抗の増大、
更には断線又はショートにいたる現象であるという点で
よく似ており、上記現象の抑制対策については、半導体
製造で検討されてきた方法が参考になる。

【０００７】上記現象に関しては、従来から微細電極パ
ターンを用いる半導体製造等の分野で盛んに研究されて
きたが、近年は弾性表面波フィルタの分野でも耐電力性
の向上を目的として上記マイグレーションを抑制する様
々な方法が考案されてきている。

【０００８】例えば、最も一般的な方法として、特公昭
６１−４７０１０号公報に記載されているように、電極
材料としてＣｕを添加したＡｌ合金膜を用いることが行
われ、Ａｌ単独膜に比べて大きな電力印加に耐えるもの
が作製されている。

【０００９】上記方法は、半導体ＩＣにおけるエレクト
ロマイグレーション対策として用いられてきた方法であ
り、Ａｌの結晶粒界にＣｕＡｌ₂が析出することにより
Ａｌ原子の移動を妨げる効果を有している。また、Ｃｕ
以外にも、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｄ等を添加して電極膜の強化
を図ることも行われている。

【００１０】しかしながら、アンテナデュプレクサとし
て使用する場合、およそ１．５Ｗもの大電力に耐えねば
ならず、上記方法だけでは不十分であった。そのため、
新たな耐電力性向上の方法が考案され、単独又は上記方
法との組み合わせの形で用いられてきた。

【００１１】特開平３−１４３０５号公報ではＡｌ膜の
下地としてＴｉ又はＣｒからなる薄膜を設けて、成膜速
度を制御することによりＡｌ膜を結晶方位的に一定方向
に配向させたエピタキシャル膜にすることによって、耐
電力性を向上している。

【００１２】また、第２７回ＥＭシンポジウム予稿集
Ｐ．１３５〜Ｐ．１４０には６４°Ｙ−ＸＬｉＮｂＯ₃
基板にＴｉ下地膜を敷くことにより、Ａｌがエピタキシ
ャル成長し、耐電力性がＡｌ合金合金膜の約７００倍に
向上したと記載されている。

【００１３】特開平９−６９７４８号公報に記載されて
いるように、Ａｌ膜とＴｉ、ＣｕのようなＡｌ膜より大
きな弾性定数を有する薄い導電体材料を、交互に各々２
層以上積層して、Ａｌ電極にかかる応力を軽減すること
により、耐電力性を向上させるという方法が開示されて
いる。３層構造ではＡｌ合金一層の１０倍程度の寿命で
あるが、７層〜１１層でＡｌ合金一層の１０⁵ 倍の寿命
となっており、積層数が多いほど耐電力性が向上すると
上記公報において報告されている。

【００１４】特開平９−９８０４３号公報には、比抵抗
が小さく耐マイグレーション性に優れるＣｕ又はＣｕ合
金を電極材料とすることにより、耐電力性が向上し、電
極膜の比抵抗が低減できるため弾性表面波フィルタの内
部損失を低減できたと報告されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術で、Ｔ
ｉ下地膜によるエピタキシャルＡｌは通常のＡｌに比べ
て耐電力性は向上しているものの、完全なエピタキシャ
ルＡｌの作製は困難であり、量産性が厳しい上、ＬｉＴ
ａＯ₃ 基板上ではＡｌのエピタキシャル成長がまだ確認
されていないように、用いる基板が限定される欠点もあ
る。

【００１６】前記の７層〜１０層の多層構造は各層の膜
厚管理が困難であり、全体の膜厚が一定であっても、各
層の膜厚ばらつきにより周波数ばらつきが生じ、歩留ま
りの悪化を招くと共に耐電力性のばらつきも大きくなる
という問題があり、量産には不向きである。

【００１７】また、耐マイグレーション性に優れ比抵抗
が小さいＣｕを電極材料として使用することについて
は、Ｃｕは非常に酸化しやすく扱いにくいため量産が困
難であり、更にＣｕは密度がＡｌの３倍以上もあるため
膜厚を薄くせねばならず、結果的に膜抵抗が大きくなり
挿大損失が増大するという問題があった。挿入損失の増
大は電力投入時の発熱を大きくし、結果的に耐電力性の
悪化にもつながる。

【００１８】本発明は大電力印加に耐え、かつ挿入損失
の増加も防止できる櫛型電極等の電極からなる素子部を
有する弾性表面波フィルタといった電子部品素子を提供
することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品素子
は、上記目的を達成するために、素子基板と、素子基板
上に設けた、Ａｌよりも弾性定数が大きい金属又は合金
からなる金属薄膜を有する素子部と、金属薄膜上又は金
属薄膜中に少なくとも一層形成された、Ａｌ膜又はＡｌ
合金膜とを有し、金属薄膜と、Ａｌ膜又はＡｌ合金膜と
を備えた多層膜の比抵抗が１０μΩ・ｃｍ以下であり、
金属薄膜の少なくとも一部は酸素含有金属膜となってい
ることを特徴としている。

【００２０】上記電子部品素子では、酸素含有金属膜
は、素子基板に当接していることが好ましい。

【００２１】上記電子部品素子においては、Ａｌよりも
弾性定数が大きい金属はＴｉであり、Ａｌ膜又はＡｌ合
金膜の比率を膜厚比で全体の４０％以上としたことが望
ましい。

【００２２】上記電子部品素子では、Ａｌ膜又はＡｌ合
金膜の膜厚を膜厚比で全体の５０％〜９０％としたこと
が好ましい。

【００２３】上記電子部品素子においては、素子基板
が、酸化物基板であることが望ましい。上記電子部品素
子では、酸素含有金属膜は、加熱により金属薄膜から形
成されていることが好ましい。

【００２４】上記電子部品素子においては、素子部は、
金属薄膜を備えた櫛型電極により構成される弾性表面波
フィルタであってもよい。

【００２５】本発明では、素子部の電極材料としてＡｌ
よりも弾性定数が大きく耐マイグレーション性に優れる
金属を用いる構成とした。従来、弾性表面波フィルタ等
の電子部品素子における素子部の電極材料としては主に
Ａｌ又はＡｌ合金が用いられてきた。それは、Ａｌ又は
Ａｌ合金は比抵抗が小さい上、密度が小さいため電極材
量として非常に適しているためである。

【００２６】しかしながら、前述のようにＡｌ又はＡｌ
合金は大電流印加によるエレクトロマイグレーションや
弾性表面波の励振によるストレスマイグレーションが生
じ易いという欠点がある。Ａｌよりも弾性定数が大きい
金属、例えばＴｉで電極を構成することにより耐電力性
は大幅に向上できる。

【００２７】また、ＴｉのようにＡｌよりも弾性定数が
大きい金属の比抵抗が、Ａｌに比べて非常に大きい場合
に電極抵抗の増加によって弾性表面波フィルタの挿入損
失が増大することが考えられるが、前記Ａｌよりも弾性
定数が大きい金属の金属薄膜の上面又は金属薄膜中に比
抵抗の小さいＡｌ膜又はＡｌ合金膜を設けた構成とする
ことにより前記問題を解決できる。

【００２８】本発明では、Ａｌより弾性定数が大きく耐
マイグレーション性に優れる金属を電極材料として使用
しているため、多結晶であっても高い耐電力性が得られ
る。したがって、Ａｌを基板上にてエピタキシャル成長
させる場合のように、下地となる基板が限定されること
も回避される。

【００２９】本発明ではＡｌより弾性定数が大きい金属
より比抵抗が小さい金属は、膜全体の比抵抗を下げる為
に少なくとも１層設けられていればよいため、構造が単
純であり比較的、管理も簡単である。

【００３０】また、従来例にあるＣｕもＡｌより弾性定
数が大きい金属として耐電力性が向上できる上に比抵抗
が小さいという利点があるが、Ｃｕは非常に酸化しやす
く酸化することにより電極抵抗は急速に増加するため、
製造時の扱いが非常に困難である。

【００３１】また、密度がＡｌに比べて３倍以上も大き
いため、電極膜厚を薄くせねばならず、膜厚が薄くなり
過ぎることによる抵抗増加の問題がある。このようなＣ
ｕ電極を用いる際の問題も上面に、例えば比抵抗も小さ
くＣｕよりも密度が小さいＡｌ膜又はＡｌ合金膜を設け
ることにより、全体の比抵抗を小さく抑えると共に全体
としての電極膜厚を厚くし製造を容易にする、すなわち
歩留まりを向上することが可能となる。

【００３２】さらに、上記構成では、金属薄膜の少なく
とも一部に酸素含有金属膜を形成したので、Ａｌ膜又は
Ａｌ合金膜を形成するときや、パッケージの封止時とい
った高温処理時においても、素子基板から酸素が金属薄
膜やＡｌ膜又はＡｌ合金膜に移行することが上記酸素含
有金属膜により抑制される。よって、上記高温時おいて
も素子基板の結晶形におけるみだれの発生を軽減でき
て、耐電力性の劣化を回避でき、耐電力性を向上でき
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の各形態に係る電子
部品素子としての弾性表面波フィルタについて、図１な
いし図１５に基づいて説明すると以下の通りである。

【００３４】（実施の第一形態）上記実施の第一形態に
係る弾性表面波フィルタとしては、例えば図２及び図３
に示すように、中心周波数８３６．５ＭＨｚのラダー型
の弾性表面波フィルタが挙げられる。上記弾性表面波フ
ィルタは、例えば３６°Ｙ−ＸＬｉＴａＯ₃ や４２°Ｙ
−ＸＬｉＴａＯ₃ からなる圧電基板（素子基板）１を有
している。

【００３５】上記圧電基板１上には、弾性表面波を発生
し、伝搬してきた弾性表面波を検出するための櫛型電極
２と、伝搬してきた弾性表面波を伝搬して来た方向に反
射する反射器電極３とワイヤボンディングによりパッケ
ージの電極端子と電気的に接続するためのワイヤボンデ
ィングパッド４とを形成した金属電極膜（素子部）が設
けられている。

【００３６】本発明は電極材料に耐マイグレーション性
に優れた金属を使用し、上記金属の酸素含有金属膜を圧
電基板１に当接して形成することにより耐電力性を向上
するものであり、基板は酸化物基板であればよく、特に
圧電基板に限定されない。従って、圧電基板１はＬｉＴ
ａＯ₃ に限定されるものではなく、ＬｉＮｂＯ₃ 、水晶
でもよく、また、積層インダクタのように必要に応じて
チタン酸バリウム系基板のように誘電体基板であっても
よい。

【００３７】次に、本実施の第一形態における弾性表面
波フィルタを、その製造方法に基づいて説明する。ま
ず、圧電基板１上に、図５に示すように、Ａｌよりも弾
性定数（１１６×１０⁹ Ｎ／ｍ）の大きい金属、例えば
ＴｉからなるＴｉ膜６を真空蒸着法により例えば膜厚１
２５ｎｍにて蒸着する。

【００３８】続いて、上記Ｔｉ膜６上に、金属電極膜全
体の比抵抗を下げるためＴｉ膜６の比抵抗（７５μΩ・
ｃｍ）よりも比抵抗（４μΩ・ｃｍ）の小さい金属、例
えばＡｌにＣｕを１ｗｔ％含有したＡｌ合金からなるＡ
ｌ合金膜５を例えば膜厚２５５ｎｍにて蒸着する。な
お、上記Ａｌ合金膜５に代えて、ＡｌのみからなるＡｌ
膜としてもよい。

【００３９】このときＡｌ合金膜５が全体に占める割合
は膜厚比で６７％である（以下、単に％と記した場合は
膜厚比を示す）。Ｔｉ膜６及びＡｌ合金膜５の膜厚は密
度計算により決定される。一方、比較例として、図４に
示すように、Ａｌ合金の単層膜の電極構造を有する弾性
表面波フィルタを作製した。本実施の第一形態における
全体の膜厚をＡｌ合金が単層の場合の膜厚に換算すると
およそ４２０ｎｍに相当する。

【００４０】続いて、前記圧電基板１上に蒸着されたＴ
ｉ膜６及びＡｌ合金膜５を、リフトオフ法による電極パ
ターンによりパターニングし、図２に示すように、前記
櫛型電極２と前記反射器電極３と前記ワイヤボンディン
グパッド４とを形成した。また、比較例の電極構造のも
のも同様にパターニングした。電極パターンは、リフト
オフ法に代えてドライエッチング法、ウェットエッチン
グ法により形成されてもよい。

【００４１】このようにＴｉ膜６及びＡｌ合金膜５によ
る二層構造の電極パターンを形成したとき、図１及び図
５に示すように、Ｔｉ膜６の少なくとも一部には、酸素
含有金属膜７が、圧電基板１に当接して形成されてい
る。上記酸素含有金属膜７は、Ｔｉ膜６及びＡｌ合金膜
５の形成時や、リフトオフ時の熱が印加される際に、加
熱されることによりＴｉ膜６が圧電基板１の酸素を奪っ
て形成される。このとき、酸素含有金属膜７は、Ｔｉ中
に酸素を取り込んだ状態であってもよいし、また、Ｔｉ
酸化物の形態となっていてもよい。

【００４２】このような酸素含有金属膜７の形成によっ
て、Ａｌ合金膜５を形成するときや、後述するパッケー
ジの封止時といった高温処理時においても、圧電基板１
から酸素がＴｉ膜６やＡｌ合金膜５に移行することが上
記酸素含有金属膜７により抑制される。よって、上記高
温時おいても圧電基板１の結晶形におけるみだれの発生
を軽減できて、耐電力性の劣化を回避でき、耐電力性を
向上できる。

【００４３】次に、膜全体中のＡｌ合金膜５と、酸素含
有金属膜７を少なくとも一部に有するＴｉ膜６との割合
の変化による膜全体の比抵抗の変化を調べた。その結果
を図７のグラフに示した。Ａｌ合金膜５を厚くしていく
と膜全体の比抵抗はＡｌ合金膜５の膜厚が膜全体の２０
％程度までは急激に減少していき、それ以降は緩やかに
減少した。

【００４４】図２で示した中心周波数８３６．５ＭＨｚ
のラダー型とした弾性表面波フィルタの構成を、図８に
示すように表すこともできる。上記弾性表面波フィルタ
では、直列共振子を入力側から順にＳ１、Ｓ２、Ｓ３、
Ｓ４、Ｓ５で表し、並列共振子をＰ１、Ｐ２で表してい
る。耐電力性を高めるため、直列共振子の段数を大きく
し電力を分散するように設計している。本実施の形態で
用いた設計のパラメータを下記の表１に記す。

【００４５】

【表１】

【００４６】上記設計の弾性表面波フィルタにおいて膜
全体中のＡｌ合金膜５の割合を変化させていった場合の
通過帯域（８２４ＭＨｚ〜８４９ＭＨｚ）における挿入
損失の最小値（以下、最小挿入損失）の変化を調べた。
それら結果を図９のグラフに示した。

【００４７】上記結果では、例えばＡｌ合金膜５が無
い、すなわちＴｉ膜６が単層の電極の場合では、その比
抵抗はＡｌ合金膜５が１００％の場合の４μΩ・ｃｍに
比べて約１９倍の７５μΩ・ｃｍであり、かつ最小挿入
損失は約１．５ｄＢ程度も増加する。それに対し、Ａｌ
合金膜５を２０％とした場合では、比抵抗はＡｌ合金膜
５が１００％の場合と比べて約４倍の１７μΩ・ｃｍ、
最小挿入損失の増加は約０．５ｄＢであり、４０％とし
た場合では比抵抗はＡｌ合金膜５が１００％の場合と比
べて約２．５倍の１０μΩ・ｃｍとなり、最小挿入損失
の増加は約０．３ｄＢ程度と非常に小さくなる。

【００４８】Ｔｉ膜６の上にわずかでもＡｌ合金膜５を
設けることにより、弾性表面波フィルタとしての挿入損
失の増加はＴｉ膜単独の場合に比べて非常に小さく抑え
られることが分かる。

【００４９】一方、Ａｌ合金膜５の割合が大きくなると
膜全体の比抵抗は小さくなるが、Ｔｉ膜６が薄くなりＡ
ｌ合金膜５が厚くなるため、Ａｌ合金膜５にマイグレー
ションが生じやすくなり、耐電力性は悪化する。

【００５０】逆にＡｌ合金膜５が無い場合、すなわちＴ
ｉ膜６が単層の電極の場合では、電極膜にマイグレーシ
ョンによるヒロック、ボイドの発生は防止されるが、配
線抵抗の増大によってジュール熱による断線に至るた
め、結果的に耐電力性が悪化する。

【００５１】また、圧電基板１をＬｉＴａＯ₃ に限定す
るとＡｌ合金膜５とＴｉ膜６との比率によって、通過帯
域の高域側に存在するスプリアスの相対的な周波数が、
図１０に示すように変化した。電極膜中のＡｌ合金膜５
の割合とスプリアスの相対的周波数の関係を調べた。そ
の結果を、上記関係をプロットした図１１のグラフに示
した。図１１に記載したｆｓはスプリアスの周波数を示
し、ｆｃは中心周波数を示す。

【００５２】上記結果から、Ａｌ合金膜５の割合が小さ
く、すなわちＴｉ膜６の割合が大きくなるほどスプリア
スの相対的周波数は低くなり、通過帯域内に移動してく
るため、帯域内特性は変化する。

【００５３】続いて、挿入損失が２．５ｄＢとなる帯域
幅のＡｌ合金膜５の膜厚に対する依存性を調べた。その
結果を図１２に示した。また、比較の為に、最小挿入損
失も同時に図１２にプロットした。

【００５４】上記結果によれば、Ａｌ合金膜５の膜厚の
割合が小さくなるにつれ、配線抵抗の増大により挿入損
失は大きくなっていくが、膜全体におけるＡｌ合金膜５
の膜厚が７０％付近までは２．５ｄＢの帯域幅は大きく
なる傾向にある。しかし、それ以下になると挿入損失の
増加に伴い、帯域幅も小さくなる。

【００５５】また、スプリアスの移動は電気的特性のみ
ならず、耐電力性にも影響を及ぼす。図１３に電力印加
時の破壊領域を示した。Ａｌ合金膜５が単層の電極やＡ
ｌ合金膜５の割合が大きい電極の場合は、図１３（ａ）
に示すように、（Ａ）の領域で櫛型電極２の全体にマイ
グレーションによるヒロック、ボイドが生じ、破壊に至
る。

【００５６】しかし、Ａｌ合金膜５の割合が小さくなる
と、電力を投入する帯域内に存在するスプリアスが破壊
の原因となり、図１３（ｂ）に示すように、（Ｂ）の領
域、つまり櫛型電極２の電極指と配線電極（バスバー
部）のギャップ部（境界部分）で破壊されるようにな
る。投入電力を一定時間毎に大きくする試験において電
極が破壊に至る電力を調査した結果を図１４に示した。

【００５７】上記結果から、膜全体の膜厚に占めるＡｌ
合金膜５の割合が９０％を超える範囲では、（Ａ）の領
域で破壊し、上記範囲ではＡｌ合金膜５の割合が小さく
なるほど破壊電力（耐電力性）は大きくなる。一方、Ａ
ｌ合金膜５が５０％未満の領域では（Ｂ）の領域での破
壊が支配的となり、Ａｌ合金膜５の割合が小さくなるほ
ど破壊電力（耐電力性）は小さくなる。最も破壊電力が
大きくなるのは破壊領域が変わる５０％〜９０％（５０
％以上、９０％以下）の範囲であり両方の領域での破壊
が同時に発生している。

【００５８】次に、本実施の第一形態に関する弾性表面
波フィルタの寿命を加速試験にて測定した結果を図１５
に示した。試験は２５℃の環境下で、電力を通過域（中
心周波数：８３６．５ＭＨｚ）の最弱点（高域側２．５
ｄＢ点）に投入して行ない、挿入損失０・３ｄＢ劣化を
寿命とした。各測定点における寿命はチップ温度を測定
し、１．５Ｗ投入時の温度を基準として温度加速分を補
正した値である。１．５Ｗにおける推定寿命を比較した
場合、Ａｌ合金膜が単層の電極と比べると、Ａｌ合金膜
５の割合が９０％の場合で約２００倍、Ａｌ合金膜５の
割合が７０％で約２０００倍、Ａｌ合金膜５の割合が６
３％の場合で約１０００倍の寿命であった。

【００５９】本実施の第一形態では設計面でも高耐電力
化を図っているが、実用には少なくとも通常のＡｌ合金
膜５が単層の電極を有する弾性表面波フィルタに対し、
２桁程度の耐電力性向上が必要である。従って、本実施
の第一形態のようにＬｉＴａＯ₃ 基板を用いた場合、図
１３、図１４の結果から電極中のＡｌ合金膜５の割合が
全体の５０％〜９０％、より好ましくは７０％〜８０％
の場合が特に適していることが分かる。

【００６０】このように本実施の第一形態では、従来Ａ
ｌ又はＡｌ合金を使用していた電極材料にＡｌよりも弾
性定数が大きく耐マイグレーション性に極めて優れる金
属であるＴｉを使用することによりマイグレーションの
発生が大幅に抑制される。また、Ｔｉは比抵抗が大きく
バルクの値でＡｌの１５．６倍、薄膜の比抵抗としては
約１９倍となるが、Ｔｉより比抵抗の小さい金属である
Ａｌ膜又はＡｌ合金膜５をＴｉ膜６上に形成することに
より、膜全体としての比抵抗がＴｉ単独の場合に比べ小
さく抑えられ、特性劣化を抑えることが可能である。

【００６１】このように実施の第一形態では、弾性定数
が大きいＴｉを電極主材料とすることによりマイグレー
ションを抑制し、Ｔｉ膜６上にＴｉに比べて比抵抗の小
さいＡｌ合金膜５を設け、Ｔｉ膜６の少なくとも一部に
酸素含有金属膜７を形成することにより、膜全体（多層
膜）としての比抵抗を小さく、すなわち１０μΩ・ｃｍ
以下と小さく、抑えることができ、比抵抗の大きなＴｉ
膜６を用いることによる挿入損失の増大を抑制すること
ができる。

【００６２】また、Ｔｉ膜６とＡｌ合金膜５の膜厚を最
適化することにより通過帯域の高域側に存在するスプリ
アスを制御し、耐電力性を向上すると共に電気的特性を
改善することができる。

【００６３】その上、上記構成では、酸素含有金属膜７
を形成したことにより、高温処理によっても特性劣化を
抑制できると共に、耐電力性も向上できる（実施の第二形態）次に、本発明の実施の第二形態につ
いて説明する。実施の第二形態の電極構造である。本実
施の第二形態では、図６に示すように、実施の第一形態
と同様に電極主材料としてＴｉからなるＴｉ膜６を用
い、比抵抗を下げる為の金属としてＡｌ合金膜５が上記
Ｔｉ膜６中に一層形成されている。

【００６４】作製手順は圧電基板１上に真空蒸着により
Ｔｉ膜６を例えば膜厚１２５ｎｍにて蒸着した後、上記
Ｔｉ膜６上にＡｌ合金膜５を２２５ｎｍ蒸着し、続い
て、上記Ａｌ合金膜５上に更にＴｉ膜６を１０ｎｍ蒸着
して金属電極膜を形成した。得られた金属電極膜は実施
の第一形態の場合と同様、リフトオフ法によりパターニ
ングした。実施の第一形態の場合と同様、金属電極膜の
膜厚は特性と耐電力性から最適値を選べばよい。

【００６５】このとき、実施の第二形態においても、実
施の第一形態と同様に、Ｔｉ膜６の少なくとも一部に酸
素含有金属膜７が、圧電基板１に当接して形成されてい
る。

【００６６】このような本実施の第二形態の電極構造で
は、実施の第二形態においてＴｉ膜６の上に設けていた
Ａｌ合金膜５をＴｉ膜６内部に挟んで設ける事により、
実施の第一形態の場合と同様に膜全体としての比抵抗が
小さく抑えられると共に、ヒロックが生じ易いＡｌ合金
膜５の表面がＴｉ膜６によって補強されるため、Ａｌ合
金膜５からのマイグレーションの発生が抑制される。

【００６７】このように実施の第二形態においては、弾
性定数が大きく耐マイグレーション性に優れたＴｉを電
極主材料とすることにより、大幅に耐電力性を向上で
き、Ｔｉに比べて比抵抗の小さいＡｌ合金膜５をＴｉ膜
６中に設けることにより、膜全体としての比抵抗を小さ
く抑え、比抵抗の大きなＴｉ膜６を用いることによる挿
入損失の増大を抑制することができる。

【００６８】また、マイグレーションが生じ易いＡｌ合
金膜５をＴｉ膜６の中に設けることにより、Ａｌ合金膜
５の表面からのヒロックを抑制する効果があり、Ｔｉ膜
６上面にＡｌ合金膜５を設けた場合より更に耐電力性が
向上する。

【００６９】本発明では圧電基板としてＬｉＴａＯ₃を
用いたが、他の基板であっても同様の効果を期待でき
る。又、本発明は、ラダー型の構造に限定される作用で
はなく二重モード型等の構造であっても、また、積層イ
ンダクタや積層コンダクタにも適用可能である。

【００７０】また、本発明の弾性表面波フィルタをパッ
ケージに収納し、ワイヤボンディングした後、はんだ等
により封止して弾性表面波装置（電子制御装置）とする
ことができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明の電子部品素子は、以上のよう
に、素子基板上に設けた、Ａｌよりも弾性定数が大きい
金属又は合金からなる金属薄膜を有する素子部と、金属
薄膜上又は金属薄膜中に少なくとも一層形成された、Ａ
ｌ膜又はＡｌ合金膜とを有し、金属薄膜と、Ａｌ膜又は
Ａｌ合金膜とを備えた多層膜の比抵抗が１０μΩ・ｃｍ
以下であり、金属薄膜の少なくとも一部は酸素含有金属
膜となっている構成である。

【００７２】それゆえ、上記構成は、素子部をＡｌより
も弾性定数が大きい金属又は合金からなる金属薄膜とＡ
ｌ膜又はＡｌ合金膜とを有する多層とし、金属薄膜と、
Ａｌ膜又はＡｌ合金膜とを備えた多層膜の比抵抗が１０
μΩ・ｃｍ以下であり、金属薄膜の少なくとも一部を酸
素含有金属膜とすることで、高温処理によっても特性劣
化を抑制できると共に、耐電力性も向上できるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の各形態に係る電子部品素子とし
てのラダー型とした弾性表面波フィルタの櫛型電極の断
面図である。

【図２】上記弾性表面波フィルタの電極パターンを示す
概略斜視図である。

【図３】上記櫛型電極の拡大平面図である。

【図４】従来の電極構造の断面図である。

【図５】本発明の実施の第一形態における電極構造の断
面図である。

【図６】本発明の実施の第二形態における電極構造の断
面図である。

【図７】上記実施の第一形態における、Ａｌ合金膜厚と
比抵抗との関係を示すグラフである。

【図８】本実施の各形態に係るラダー型の弾性表面波フ
ィルタの構造を表す概略構成図であり、（ａ）は、回路
ブロック図であり、（ｂ）は、弾性表面波フィルタに対
応する一回路ブロックを示し、（ｃ）は上記一回路ブロ
ックに対応した櫛型電極の概略平面図である。

【図９】上記実施の第一形態における、Ａｌ合金膜厚と
最小挿入損失との関係を示すグラフである。

【図１０】上記実施の第一形態における、通過帯域内の
スプリアス特性を示すグラフである。

【図１１】上記実施の第一形態における、Ａｌ合金膜厚
とスプリアス周波数との関係を示すグラフである。

【図１２】上記実施の第一形態における、Ａｌ合金膜厚
と２．５ｄＢＢＷとの関係を示すグラフである。

【図１３】上記櫛型電極中の破壊領域を示す概略構成図
であり、（ａ）は、Ａｌ合金膜が単層の電極やＡｌ合金
膜の割合が大きい電極の場合の破壊領域を示し、（ｂ）
は、Ａｌ合金膜の割合が小さい電極の場合の破壊領域を
示す。

【図１４】上記実施の第一形態における、Ａｌ合金膜厚
と破壊電力との関係を示すグラフである。

【図１５】上記実施の第一形態における、Ａｌ合金膜／
Ｔｉ膜を有する弾性表面波フィルタの寿命測定結果を示
すグラフである。

【符号の説明】

１圧電基板２櫛型電極３反射器４ワイヤボンデイングパツド５Ａｌ合金膜６Ｔｉ膜（金属薄膜）７酸素含有金属膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】素子基板と、素子基板上に設けた、Ａｌよりも弾性定数が大きい金属
又は合金からなる金属薄膜を有する素子部と、金属薄膜上又は金属薄膜中に少なくとも一層形成され
た、Ａｌ膜又はＡｌ合金膜とを有し、金属薄膜と、Ａｌ膜又はＡｌ合金膜とを備えた多層膜の
比抵抗が１０μΩ・ｃｍ以下であり、金属薄膜の少なくとも一部は酸素含有金属膜となってい
ることを特徴とする電子部品素子。
【請求項２】酸素含有金属膜は、素子基板に当接してい
ることを特徴とする請求項１記載の電子部品素子。
【請求項３】Ａｌよりも弾性定数が大きい金属はＴｉで
あり、Ａｌ膜又はＡｌ合金膜の比率を膜厚比で全体の４
０％以上としたことを特徴とする請求項１又は２記載の
電子部品素子。
【請求項４】Ａｌ膜又はＡｌ合金膜の膜厚を膜厚比で全
体の５０％〜９０％としたことを特徴とする請求項１乃
至３の何れか１項に記載の電子部品素子。
【請求項５】素子基板が、酸化物基板であることを特徴
とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電子部品素
子。
【請求項６】酸素含有金属膜は、加熱により金属薄膜か
ら形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何
れか１項に記載の電子部品素子。
【請求項７】素子部は、金属薄膜を備えた櫛型電極によ
り構成される弾性表面波フィルタであることを特徴とす
る請求項１乃至６の何れか１項に記載の電子部品素子。