JP2003209457A - 弾性表面波装置及びその製造方法 - Google Patents
弾性表面波装置及びその製造方法Info
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Abstract
を形成することができないという課題があった。 【解決手段】 LiTaO3基板の+C面に金属膜若し
くは該金属の酸化物膜を形成した後、空気又は酸素を含
むガス雰囲気下で金属膜若しくは酸化物膜側が正電圧と
なるように、該膜とLiTaO3基板の−C面との間に
電圧を印加しながらLiTaO3基板を加熱する。所望
の加熱時間が経過したら、印加した電圧を落とし、Li
TaO3基板を冷却する。これによって、LiTaO3
基板の+C表面に分極反転層を形成することができる。
Description
iTaO3基板の表層部に金属拡散層を形成してなる弾
性表面波装置及びその製造方法に関するものである。
公報に開示されるLiTaO3基板の−C表面に分極反
転領域を有する従来の弾性表面波装置を示す断面図であ
る。図において、100はLiTaO3基板であって、
その自発分極に関するマイナス面である−C表面に分極
反転領域101を有する。この分極反転領域101は、
該弾性表面波装置の反射器として機能するようにインタ
ーディジタル電極102の両側に配置されている。10
2はインターディジタル電極であって、アルミニウム
(Al)合金などで形成される。
の形成方法について説明する。先ず、LiTaO3基板
100の−C表面に分極反転領域101を形成すべき部
分のみ開口した保護膜を付着する。このあと、保護膜を
付着したLiTaO3基板100を酸(例えば、安息香
酸)中に浸漬する。
0内の上記保護膜が付着されていない領域のLi+がH
+に交換される。Li+がH+に交換された領域は、L
iTaO3基板100の自発分極に関して逆極の分極反
転領域101となる。該方法は、いわゆるプロトン置換
法と呼ばれるものである。
TaO3基板100の+C表面に対して施しても、Li
+がH+に交換されることがなく、分極反転領域101
を形成することができない。
される弾性表面波装置は、LiNbO3基板の+C表面
に分極反転領域を設けたものである。この製造方法を説
明すると、先ず、LiNbO3基板の+C表面に部分的
にTi薄膜を付着する。次に、該Ti薄膜を+C表面に
形成したLiNbO3基板を、不活性ガス雰囲気でその
キュリー点温度より低く1030℃以上の温度で熱処理
をする。
LiNbO3基板に拡散してTi拡散領域が形成され
る。該Ti拡散領域は、LiNbO3基板の自発分極に
関して逆極の分極反転領域となる。
3基板に適用したところ、同様の現象は生じなかったこ
とも同時に示されている。この原因としてTiはLiT
aO 3基板には熱拡散しにくいことが挙げられている。
の製造方法では、LiTaO3基板の+C表面に分極反
転領域を形成することができないという課題があった。
めになされたもので、LiTaO3基板の+C表面に分
極反転層を形成することで、その損失特性を向上させる
ことができる弾性表面波装置及びその製造方法を得るこ
とを目的とする。
波装置は、LiTaO3基板の+C面側にその自発分極
と逆極となる分極反転層を備えるものである。
aO3基板の+C面に形成した電極膜の下部において、
分極反転層の層厚を他の部分より厚くするものである。
aO3基板の+C面に形成した電極膜の下部のみに分極
反転層を設けたものである。
転層が、クロム(Cr)、銅(Cu)若しくはこれらの
酸化物を+C面側からLiTaO3基板内に拡散させた
拡散層からなるものである。
は、LiTaO3基板の+C面に金属膜若しくは該金属
の酸化物膜を形成する表面膜形成ステップと、空気又は
酸素を含むガス雰囲気下で、金属膜若しくは酸化物膜側
が正電圧となるように、該膜とLiTaO3基板の−C
面との間に電圧を印加しながら、LiTaO3基板を加
熱する拡散層形成ステップとを備えるものである。
は、表面膜形成ステップにて、電極パターンに合わせて
金属膜若しくは該金属の酸化物膜を形成するものであ
る。
は、電極パターンの形成にリフトオフ法を用いるもので
ある。
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による弾
性表面波装置の断面図である。図において、1はLiT
aO3基板であって、+C面側に金属拡散層2を有す
る。2は金属拡散層(分極反転層)で、LiTaO3基
板1の自発分極(図中、Psで示す)とは反対方向の分
極(図中、−Psで示す)を有する。この金属拡散層2
の構成材としては、LiTaO3基板1への拡散が容易
なクロム(Cr)や銅(Cu)、これらの酸化物が挙げ
られる。3はAlやAl合金からなるインターディジタ
ル電極(電極膜)である。
明する。インターディジタル電極3に高周波信号を印加
すると、LiTaO3基板1表面に弾性表面波が励振さ
れる。このとき、金属拡散層2が無いと、その音波の一
部は基板1の内側に洩れて、弾性表面波の伝搬の損失と
なる。
在すると、弾性表面波のエネルギーは、その分極反転層
2の領域に押し留まるように作用する。この結果、弾性
表面波の伝搬損失は減少する。
ドパスフィルタとして構成すると、帯域内損失が小さい
フィルタを実現できることを意味している。
いて説明する。図2は実施の形態1による弾性表面波装
置を製造する際の構成を示す断面図である。図におい
て、4は金属薄膜(若しくは、該金属の酸化物薄膜)で
あって、具体的にはCrやCu若しくはこれらの酸化物
が用いられる。5はLiTaO3基板1の裏面電極で、
LiTaO3基板1の−C面に設けられる。また、この
裏面電極5としては、Al(若しくはAl合金)を裏面
にスパッタ成膜して形成するか、導体板の上にただ単に
LiTaO3基板を置くだけでも良い。6は直流電源で
あって、金属薄膜(若しくは、該金属の酸化物薄膜)4
側が正電圧となるように、該膜4と裏面電極5との間に
電圧を印加する。
に金属薄膜4を成膜する(表面膜形成ステップ)。具体
的には、例えばスパッタ装置などで成膜する。次に、L
iTaO3基板1の裏面に例えばスパッタ装置などでA
l合金を成膜し、裏面電極5を形成する。
直流電源6を金属薄膜4と裏面電極5とに接続する。こ
のあと、該LiTaO3基板1を高温条件に温度調節が
可能なオーブンに入れる。このとき、該オーブンは、空
気又は酸素を含むガス雰囲気とする。また、オーブンの
代わりにホットプレートを用いても良い。
ーブンによって徐々に所定の温度まで昇温させる。この
温度としては、直流電源6で印加する電圧と加熱時間と
の兼ね合いで決めるが、通常200〜400℃程度の範
囲の中から選定される。
て金属薄膜4と裏面電極5との間に電圧をゆっくりと印
加してその状態を保持する。所望の加熱時間が経過した
ら、再び直流電源6を制御して金属薄膜4と裏面電極5
との間に印加した電圧を落とし、直流電源6の接続を切
り離し、LiTaO3基板1が割れないようにゆっくり
と冷却する。これによって、LiTaO3基板1の+C
表面に金属薄膜4を構成する金属の金属拡散層2が形成
される。ここまでの処理が拡散層形成ステップに相当す
る。
グ液で除去した上で、リフトオフ用のレジストマスクを
形成する。続いて、該LiTaO3基板1上にAl(若
しくはAl合金)膜を成膜してリフトオフすることで、
インターディジタル電極3を作成する。
ば、LiTaO3基板1の+C面に金属薄膜4を形成
し、空気又は酸素を含むガス雰囲気下で金属薄膜4側が
正電圧となるように、該膜4とLiTaO3基板1の−
C面との間に電圧を印加しながら加熱することで、Li
TaO3基板1の+C表面に金属拡散層2、即ち自発分
極に関して逆極となる分極反転層を形成することができ
る。
ィジタル電極3の形成にリフトオフ法を用いる例を示し
たが、リフトオフの代わりにドライエッチングによりイ
ンターディジタル電極3のパターン形成を行なっても良
い。しかしながら、プラズマによる基板ダメージがない
リフトオフと併用する方が、弾性表面波装置の損失特性
を向上させる上でも望ましい。
についてのみ説明したが、該金属の酸化物薄膜を用いて
もよく同様の効果を奏する。
態2による弾性表面波装置を製造する際の構成を示す断
面図である。図において、4aはインターディジタル電
極3の下地膜となってパターニングされた金属薄膜であ
る。この金属薄膜4aの構成材としては、LiTaO3
基板1への拡散が容易なクロム(Cr)や銅(Cu)、
これらの酸化物が挙げられる。なお、図1及び図2と同
一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略す
る。
弾性表面波装置において、LiTaO3基板1の+C表
面に形成された所望のインターディジタル電極3の下側
に位置する金属拡散層2の層厚が厚く形成されている。
具体的には、例えば共振器型の弾性表面波装置の反射器
となる電極の下側のみに金属拡散層2を形成すること
で、反射器の反射率が向上する。これにより、弾性表面
波装置の損失特性を向上させることができる。
性表面波装置の製造方法について説明する。先ず、上記
実施の形態1と同様にして、金属拡散層2をLiTaO
3基板1の+C面全体に形成する。このとき、例えばL
iTaO3基板1の+C面の全面にCrを拡散させ、イ
ンターディジタル電極3の下側にはCuを拡散させるよ
うにしても良い(このCrとCuの関係を逆にしても良
い)。
面にリフトオフ用のレジストパターンを形成する。続い
て、上記レジストパターンを形成した基板1表面上に、
金属薄膜4a及びAl(若しくはAl合金)膜を重ねて
成膜する。このあと、リフトオフすることによってイン
ターディジタル電極3が作成される。
例えば反射器となる電極3の下側に位置する金属薄膜4
a側が正電圧となるように、該電極3及び裏面電極5
(不図示)に直流電源6を接続して電圧を印加する。こ
の電圧印加を継続しながら、試料を200〜400℃程
度の温度範囲で加熱する。
ィジタル電極3の下側において、金属薄膜4aを構成す
る金属が著しくLiTaO3基板1側に電界拡散する。
この結果として、図3に示すように、電圧を印加した特
定のインターディジタル電極3の下側に位置する金属拡
散層2の層厚が厚くなる。
ば、金属拡散層2を所望のインターディタル電極3の下
側のみ厚く形成するので、上記実施の形態1と比較して
より低損失の弾性表面波装置を提供することができる。
2がLiTaO3基板1の+C全面とインターディジタ
ル電極3の下側とに設ける例を示したが、LiTaO3
基板1の+C全面に形成せずに所望のインターディジタ
ル電極3の下側のみに形成するようにしてもよい。
TaO3基板の+C表面に金属薄膜若しくは該金属の酸
化物膜(例えば、クロム(Cr)、銅(Cu)若しくは
これらの酸化物)を形成した後、空気又は酸素を含むガ
ス雰囲気下で金属膜若しくは酸化物膜側が正電圧となる
ように該膜とLiTaO3基板の−C面との間に電圧を
印加しながら、LiTaO3基板を加熱することによ
り、LiTaO3基板の+C表面に分極反転層を形成す
ることができ、ひいては低損失の弾性表面波装置を提供
することができるという効果がある。
極膜の下側のみ厚く形成するか、若しくは、分極反転層
を所望の電極膜の下側のみに形成するので、さらに低損
失の弾性表面波装置を提供することができるという効果
がある。
リフトオフ法を用いるので、LiTaO3基板にダメー
ジを与えることがないという効果がある。
置の断面図である。
る際の構成を示す断面図である。
置を製造する際の構成を示す断面図である。
層)、3 インターディジタル電極(電極膜)、4,4
a 金属薄膜(若しくは、該金属の酸化物薄膜)、5
裏面電極、6 直流電源。
Claims (7)
- 【請求項1】 LiTaO3基板の+C面側にその自発
分極と逆極となる分極反転層を備えた弾性表面波装置。 - 【請求項2】 LiTaO3基板の+C面に形成した電
極膜の下部において、分極反転層の層厚を他の部分より
厚くすることを特徴とする請求項1記載の弾性表面波装
置。 - 【請求項3】 LiTaO3基板の+C面に形成した電
極膜の下部のみに分極反転層を設けたことを特徴とする
請求項1記載の弾性表面波装置。 - 【請求項4】 分極反転層は、クロム(Cr)、銅(C
u)若しくはこれらの酸化物を+C面側からLiTaO
3基板内に拡散させた拡散層からなることを特徴とする
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の弾性
表面波装置。 - 【請求項5】 LiTaO3基板の+C面に金属膜若し
くは該金属の酸化物膜を形成する表面膜形成ステップ
と、 空気又は酸素を含むガス雰囲気下で、上記金属膜若しく
は上記酸化物膜側が正電圧となるように、該膜と上記L
iTaO3基板の−C面との間に電圧を印加しながら、
上記LiTaO3基板を加熱する拡散層形成ステップと
を備えた弾性表面波装置の製造方法。 - 【請求項6】 表面膜形成ステップにて、電極パターン
に合わせて金属膜若しくは該金属の酸化物膜を形成する
ことを特徴とする請求項5記載の弾性表面波装置の製造
方法。 - 【請求項7】 電極パターンの形成にリフトオフ法を用
いることを特徴とする請求項6記載の弾性表面波装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002006409A JP2003209457A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002006409A JP2003209457A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003209457A true JP2003209457A (ja) | 2003-07-25 |
Family
ID=27645190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002006409A Pending JP2003209457A (ja) | 2002-01-15 | 2002-01-15 | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003209457A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013545353A (ja) * | 2010-10-15 | 2013-12-19 | コミシリア ア レネルジ アトミック エ オ エナジーズ オルタネティヴズ | 均質な材料から形成された不均質な音響構造 |
WO2021125013A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
-
2002
- 2002-01-15 JP JP2002006409A patent/JP2003209457A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013545353A (ja) * | 2010-10-15 | 2013-12-19 | コミシリア ア レネルジ アトミック エ オ エナジーズ オルタネティヴズ | 均質な材料から形成された不均質な音響構造 |
US9209779B2 (en) | 2010-10-15 | 2015-12-08 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Heterogenous acoustic structure formed from a homogeneous material |
WO2021125013A1 (ja) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
JP7464062B2 (ja) | 2019-12-19 | 2024-04-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波装置 |
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