JP2003298375A - 弾性表面波装置の周波数調整方法 - Google Patents
弾性表面波装置の周波数調整方法Info
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- JP2003298375A JP2003298375A JP2002094277A JP2002094277A JP2003298375A JP 2003298375 A JP2003298375 A JP 2003298375A JP 2002094277 A JP2002094277 A JP 2002094277A JP 2002094277 A JP2002094277 A JP 2002094277A JP 2003298375 A JP2003298375 A JP 2003298375A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イオンビームエッチングにより周波数調整を
行うにあたり、より一層高精度に周波数調整を行うこと
ができる弾性表面波装置の周波数調整方法を提供する。 【解決手段】 圧電性基板２上に少なくとも１つのイン
ターデジタル電極３が形成されている弾性表面波フィル
タ１にイオンビームエッチングにより周波数調整を行う
にあたり、弾性表面波フィルタ１に照射されるイオンビ
ームのイオン源として、Ａｒ、Ｎ2、Ｈｅ及びＮｅから
なる群から選択された少なくとも２種のガスを用い、こ
れらのガスの流量比率を調整することによりエッチング
速度を制御し、周波数を調整する、周波数調整方法。
行うにあたり、より一層高精度に周波数調整を行うこと
ができる弾性表面波装置の周波数調整方法を提供する。 【解決手段】 圧電性基板２上に少なくとも１つのイン
ターデジタル電極３が形成されている弾性表面波フィル
タ１にイオンビームエッチングにより周波数調整を行う
にあたり、弾性表面波フィルタ１に照射されるイオンビ
ームのイオン源として、Ａｒ、Ｎ2、Ｈｅ及びＮｅから
なる群から選択された少なくとも２種のガスを用い、こ
れらのガスの流量比率を調整することによりエッチング
速度を制御し、周波数を調整する、周波数調整方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波装置の
周波数調整方法に関し、より詳細には、イオンビームエ
ッチングにより周波数を調整する方法に関する。
周波数調整方法に関し、より詳細には、イオンビームエ
ッチングにより周波数を調整する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、弾性表面波フィルタなどの弾性表
面波装置の周波数を調整するために、イオンビームエッ
チング法が用いられている。例えば、特開２００１−２
６７８７０号公報には、圧電基板と、圧電基板上に形成
されており、かつ圧電基板よりも密度の大きい金属から
なるインターデジタル電極とを有する弾性表面波装置
に、イオンビームエッチングによりインターデジタル電
極の膜厚または圧電基板の厚みを減少させることによ
り、周波数調整を行う方法が開示されている。ここで
は、イオンビームエッチングのイオン源として、アルゴ
ンガスが用いられている。また、周波数調整を行うため
に、イオンビームエッチングに際しての放電電流が３０
０ｍＡ以上、引出電圧が２００Ｖ以上に設定されてお
り、それによって周波数を十分に変化させ得る旨が示さ
れている。
面波装置の周波数を調整するために、イオンビームエッ
チング法が用いられている。例えば、特開２００１−２
６７８７０号公報には、圧電基板と、圧電基板上に形成
されており、かつ圧電基板よりも密度の大きい金属から
なるインターデジタル電極とを有する弾性表面波装置
に、イオンビームエッチングによりインターデジタル電
極の膜厚または圧電基板の厚みを減少させることによ
り、周波数調整を行う方法が開示されている。ここで
は、イオンビームエッチングのイオン源として、アルゴ
ンガスが用いられている。また、周波数調整を行うため
に、イオンビームエッチングに際しての放電電流が３０
０ｍＡ以上、引出電圧が２００Ｖ以上に設定されてお
り、それによって周波数を十分に変化させ得る旨が示さ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性表
面波装置の表面にイオンビームエッチングを施した場
合、電極材料や圧電性基板材料によっては、エッチング
速度が極端に高くなりすぎ、調整後の周波数ばらつきが
大きくなり、十分な周波数精度を得ることができないと
いう問題があった。
面波装置の表面にイオンビームエッチングを施した場
合、電極材料や圧電性基板材料によっては、エッチング
速度が極端に高くなりすぎ、調整後の周波数ばらつきが
大きくなり、十分な周波数精度を得ることができないと
いう問題があった。
【０００４】エッチング速度を低下させる方法として
は、イオンの引出電圧を低下させればよい。しかしなが
ら、この方法では、周波数ばらつきを十分に小さくし、
かつ十分な周波数精度を得ることができなかった。
は、イオンの引出電圧を低下させればよい。しかしなが
ら、この方法では、周波数ばらつきを十分に小さくし、
かつ十分な周波数精度を得ることができなかった。
【０００５】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、イオンビームエッチングにより周波数調整を
行うに際し、エッチング速度を適度な大きさとすること
ができ、従って高精度に周波数を調整し得る方法を提供
することにある。
を解消し、イオンビームエッチングにより周波数調整を
行うに際し、エッチング速度を適度な大きさとすること
ができ、従って高精度に周波数を調整し得る方法を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る弾性表面波
装置の周波数調整方法は、圧電性基板上に少なくとも１
つのインターデジタル電極が形成されている弾性表面波
装置にイオンビームエッチングにより周波数調整を行う
方法であって、弾性表面波装置に照射されるイオンビー
ムのイオン種として、Ａｒ、Ｎ2、Ｈｅ及びＮｅからな
る群から選択された少なくとも２種のガスを用い、これ
らのガスの流量比率を調整することによりエッチング速
度を制御することを特徴とする。
装置の周波数調整方法は、圧電性基板上に少なくとも１
つのインターデジタル電極が形成されている弾性表面波
装置にイオンビームエッチングにより周波数調整を行う
方法であって、弾性表面波装置に照射されるイオンビー
ムのイオン種として、Ａｒ、Ｎ2、Ｈｅ及びＮｅからな
る群から選択された少なくとも２種のガスを用い、これ
らのガスの流量比率を調整することによりエッチング速
度を制御することを特徴とする。
【０００７】本発明の周波数調整方法では、好ましく
は、上記電極の材料として、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、
Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ、Ｍｎまたはこれらの合金からなるものが用いられて
いる。
は、上記電極の材料として、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、
Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ、Ｍｎまたはこれらの合金からなるものが用いられて
いる。
【０００８】本発明に係る周波数調整方法は、好ましく
は、上記圧電性基板として、水晶、タンタル酸リチウ
ム、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、四ほう酸リチウムま
たはランガサイトからなる圧電性基板を用いた弾性表面
波装置に好適に適用される。
は、上記圧電性基板として、水晶、タンタル酸リチウ
ム、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、四ほう酸リチウムま
たはランガサイトからなる圧電性基板を用いた弾性表面
波装置に好適に適用される。
【０００９】本発明に係る周波数調整方法が適用される
弾性表面波装置は、圧電性基板上に少なくとも１つのイ
ンターデジタル電極を有するものであれば特に限定され
ず、さらにインターデジタル電極を被覆するように絶縁
層が形成されているものであってもよい。このような絶
縁層としては、ＳｉＯ2層などが挙げられる。
弾性表面波装置は、圧電性基板上に少なくとも１つのイ
ンターデジタル電極を有するものであれば特に限定され
ず、さらにインターデジタル電極を被覆するように絶縁
層が形成されているものであってもよい。このような絶
縁層としては、ＳｉＯ2層などが挙げられる。
【００１０】本発明に係る周波数調整方法のある特定の
局面では、前記弾性表面波装置を構成する圧電性基板が
水晶基板であり、前記インターデジタル電極がα−Ｔａ
膜からなり、前記イオン源としてアルゴン及び窒素ガス
が導入され、窒素ガスの割合を２０体積％以上とされ
る。
局面では、前記弾性表面波装置を構成する圧電性基板が
水晶基板であり、前記インターデジタル電極がα−Ｔａ
膜からなり、前記イオン源としてアルゴン及び窒素ガス
が導入され、窒素ガスの割合を２０体積％以上とされ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
説明することにより、本発明を明らかにする。
説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１２】図１は、本発明の一実施例に係る弾性表面
波装置の周波数調整方法を説明するための概略構成図で
ある。本発明では、下方に示されている弾性表面波フィ
ルタ１にイオンビームエッチングにより周波数調整が施
される。
波装置の周波数調整方法を説明するための概略構成図で
ある。本発明では、下方に示されている弾性表面波フィ
ルタ１にイオンビームエッチングにより周波数調整が施
される。
【００１３】弾性表面波フィルタ１は、圧電性基板２
と、圧電性基板２の上面に形成された複数のインターデ
ジタル電極３とを有する。インターデジタル電極３は、
弾性表面波フィルタ１の仕様に応じて適宜形成される。
また、必要に応じて、インターデジタル電極３以外に、
反射器が圧電性基板２上に形成されていてもよい。
と、圧電性基板２の上面に形成された複数のインターデ
ジタル電極３とを有する。インターデジタル電極３は、
弾性表面波フィルタ１の仕様に応じて適宜形成される。
また、必要に応じて、インターデジタル電極３以外に、
反射器が圧電性基板２上に形成されていてもよい。
【００１４】本実施例では、圧電性基板２は、水晶から
なる基板上に、α−Ｔａからなるインターデジタル電極
３が形成されている。もっとも、圧電性基板を構成する
材料はこれに限らず、他の圧電単結晶または圧電セラミ
ックスからなるもの、あるいは絶縁性基板もしくは圧電
基板上に圧電薄膜を形成したものであってもよい。好ま
しくは、上記圧電性基板２は、水晶、タンタル酸リチウ
ム、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、四ほう酸リチウムま
たはランガサイトからなる群から選ばれた１種により構
成される。
なる基板上に、α−Ｔａからなるインターデジタル電極
３が形成されている。もっとも、圧電性基板を構成する
材料はこれに限らず、他の圧電単結晶または圧電セラミ
ックスからなるもの、あるいは絶縁性基板もしくは圧電
基板上に圧電薄膜を形成したものであってもよい。好ま
しくは、上記圧電性基板２は、水晶、タンタル酸リチウ
ム、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、四ほう酸リチウムま
たはランガサイトからなる群から選ばれた１種により構
成される。
【００１５】弾性表面波フィルタ１の周波数調整に際し
ては、図１の上方に示されているイオンスパッタ加工装
置４が用いられる。イオンスパッタ加工装置４は、イオ
ンガン４ａ、スパッタに用いられるガスを導入するため
のガス導入口４ｂ及びイオン引出電圧を印加し、かつイ
オンビームを排出するためのグリッド４ｃとを有する。
ガス導入口４ｂには、ガス供給源６ａ，６ｂが、流量調
整器５ａ，５ｂを介して接続されている。流量調整器５
ａ，５ｂは、例えば流量調整弁などにより構成されてい
る。
ては、図１の上方に示されているイオンスパッタ加工装
置４が用いられる。イオンスパッタ加工装置４は、イオ
ンガン４ａ、スパッタに用いられるガスを導入するため
のガス導入口４ｂ及びイオン引出電圧を印加し、かつイ
オンビームを排出するためのグリッド４ｃとを有する。
ガス導入口４ｂには、ガス供給源６ａ，６ｂが、流量調
整器５ａ，５ｂを介して接続されている。流量調整器５
ａ，５ｂは、例えば流量調整弁などにより構成されてい
る。
【００１６】流量調整器５ａ，５ｂによりガス供給源６
ａ，６ｂからガス導入口４ｂに導入されるガス流量を制
御することにより、イオンガン４ａに供給されるガス流
量比を制御することができる。
ａ，６ｂからガス導入口４ｂに導入されるガス流量を制
御することにより、イオンガン４ａに供給されるガス流
量比を制御することができる。
【００１７】ガス供給源６ａ，６ｂは、ガス供給タンク
あるいはガスボンベなどにより構成される。本実施例で
は、ガス供給源６ａからＡｒガスが、ガス供給源６ｂか
らＮ2ガスが供給されるように構成されている。
あるいはガスボンベなどにより構成される。本実施例で
は、ガス供給源６ａからＡｒガスが、ガス供給源６ｂか
らＮ2ガスが供給されるように構成されている。
【００１８】（実験例１）本実験例においては、イオン
ガン４ａにおけるイオン引出電圧を１０８０Ｖとし、流
量調整器５ａ，５ｂを調整してＡｒガスとＮ2ガスの流
量比率を種々変化させ、イオンビームスパッタリングを
行った。そして、イオンビームエッチングの速度（ｐｐ
ｍ／秒）とガス流量比との関係を求めた。結果を図３に
示す。
ガン４ａにおけるイオン引出電圧を１０８０Ｖとし、流
量調整器５ａ，５ｂを調整してＡｒガスとＮ2ガスの流
量比率を種々変化させ、イオンビームスパッタリングを
行った。そして、イオンビームエッチングの速度（ｐｐ
ｍ／秒）とガス流量比との関係を求めた。結果を図３に
示す。
【００１９】図３から明らかなように、ＡｒガスとＮ2
ガス中のＮ2ガスの流量比率を変化させることにより、
イオンビームエッチングの速度を変化させ得ることがわ
かる。すなわち、Ｎ2ガスの割合を高めることにより、
エッチングの速度を低め得ることがわかる。
ガス中のＮ2ガスの流量比率を変化させることにより、
イオンビームエッチングの速度を変化させ得ることがわ
かる。すなわち、Ｎ2ガスの割合を高めることにより、
エッチングの速度を低め得ることがわかる。
【００２０】従って、図３から明らかなように、Ａｒガ
スとＮ2ガスの流量比率を変えることにより、イオンビ
ームエッチングの速度を広い範囲に渡り容易に調整し得
ることがわかる。
スとＮ2ガスの流量比率を変えることにより、イオンビ
ームエッチングの速度を広い範囲に渡り容易に調整し得
ることがわかる。
【００２１】イオンビームエッチングでは、各ガスイオ
ン毎に被スパッタ材料に対する固有のスパッタ率が定ま
っており、ＡｒガスのみあるいはＮ2ガスのみを用いて
イオンビームエッチングした場合には１つのガスにより
１つの種類のイオンビームエッチング速度しか設定する
ことができない。これに対して、本実験例では、Ａｒガ
ス及びＮ2ガスを混合することにより、Ａｒガス及びＮ2
ガスのみを用いた場合の間のエッチング速度を任意に設
定し得ることがわかる。
ン毎に被スパッタ材料に対する固有のスパッタ率が定ま
っており、ＡｒガスのみあるいはＮ2ガスのみを用いて
イオンビームエッチングした場合には１つのガスにより
１つの種類のイオンビームエッチング速度しか設定する
ことができない。これに対して、本実験例では、Ａｒガ
ス及びＮ2ガスを混合することにより、Ａｒガス及びＮ2
ガスのみを用いた場合の間のエッチング速度を任意に設
定し得ることがわかる。
【００２２】（実験例２）実験例１と同様にして、Ａｒ
ガスとＮ2ガスの流量比率を調整してイオンビームエッ
チングを施し、弾性表面波フィルタ１の周波数調整を行
った。その場合の弾性表面波フィルタの中心周波数ｆ0
のばらつきを求めたところ、図４に示す結果が得られ
た。
ガスとＮ2ガスの流量比率を調整してイオンビームエッ
チングを施し、弾性表面波フィルタ１の周波数調整を行
った。その場合の弾性表面波フィルタの中心周波数ｆ0
のばらつきを求めたところ、図４に示す結果が得られ
た。
【００２３】図４においては、ＡｒガスとＮ2ガスを体
積比で１：１とした実施例の結果と、Ａｒガスのみを用
いた比較例の結果を合わせて示す。なお、Ａｒガスのみ
を用いた比較例では、イオン引出電圧は１０２０Ｖ以上
とし、Ａｒ：Ｎ2＝１：１（体積比）の実施例の場合に
は、１０８０Ｖに設定した。
積比で１：１とした実施例の結果と、Ａｒガスのみを用
いた比較例の結果を合わせて示す。なお、Ａｒガスのみ
を用いた比較例では、イオン引出電圧は１０２０Ｖ以上
とし、Ａｒ：Ｎ2＝１：１（体積比）の実施例の場合に
は、１０８０Ｖに設定した。
【００２４】また、図４の横軸は、設定中心周波数＝２
４３．９ＭＨｚからのずれの大きさを、縦軸はこのよう
なずれ量の弾性表面波フィルタの数量を示す。図４から
明らかなように、Ａｒガス及びＮ2ガスを１：１の割合
で用いた実施例では、設定エッチング速度１０７０ｐｐ
ｍ／秒に対し、中心周波数ｆ0のばらつき６σは１７３
ｐｐｍであった。これに対して、比較例では、エッチン
グ速度は１８６０ｐｐｍ／秒であり、中心周波数ｆ0の
ばらつき６σは２６６ｐｐｍであった。但しσは標準偏
差の値である。
４３．９ＭＨｚからのずれの大きさを、縦軸はこのよう
なずれ量の弾性表面波フィルタの数量を示す。図４から
明らかなように、Ａｒガス及びＮ2ガスを１：１の割合
で用いた実施例では、設定エッチング速度１０７０ｐｐ
ｍ／秒に対し、中心周波数ｆ0のばらつき６σは１７３
ｐｐｍであった。これに対して、比較例では、エッチン
グ速度は１８６０ｐｐｍ／秒であり、中心周波数ｆ0の
ばらつき６σは２６６ｐｐｍであった。但しσは標準偏
差の値である。
【００２５】従って、図４より、エッチング速度を低め
れば、中心周波数ｆ0のばらつきが小さくなることがわ
かる。すなわち、Ａｒ１００％の比較例に比べて、Ａｒ
ガス及びＮ2ガスを用いた実施例では、エッチング速度
が低められるため、中心周波数のばらつきを低減し得る
ことがわかる。
れば、中心周波数ｆ0のばらつきが小さくなることがわ
かる。すなわち、Ａｒ１００％の比較例に比べて、Ａｒ
ガス及びＮ2ガスを用いた実施例では、エッチング速度
が低められるため、中心周波数のばらつきを低減し得る
ことがわかる。
【００２６】（実験例３）弾性表面波フィルタを、Ｌｉ
ＴａＯ3からなる圧電単結晶基板上にＡｕからなる複数
のインターデジタル電極が形成された構造としてること
を除いては、実験例１と同様にイオンビームエッチング
を施した。この場合のＡｒ及びＮ2混合ガス中のＮ2ガス
の比率（体積％）と、エッチング速度の関係を図５に示
す。
ＴａＯ3からなる圧電単結晶基板上にＡｕからなる複数
のインターデジタル電極が形成された構造としてること
を除いては、実験例１と同様にイオンビームエッチング
を施した。この場合のＡｒ及びＮ2混合ガス中のＮ2ガス
の比率（体積％）と、エッチング速度の関係を図５に示
す。
【００２７】図５から明らかなように、ＡｒガスにＮ2
ガスを混合することにより、高すぎるエッチング速度を
実験例１と同様に低下させ、適切なエッチング速度に設
定し得ることがわかる。
ガスを混合することにより、高すぎるエッチング速度を
実験例１と同様に低下させ、適切なエッチング速度に設
定し得ることがわかる。
【００２８】（実験例４）本発明の周波数調整方法で
は、エッチング速度の調整により周波数調整を行え得る
だけでなく、弾性表面波装置の特性値の変化量を低減す
ることも可能である。これを示す実験例につき説明す
る。
は、エッチング速度の調整により周波数調整を行え得る
だけでなく、弾性表面波装置の特性値の変化量を低減す
ることも可能である。これを示す実験例につき説明す
る。
【００２９】実験例１と同様にして、水晶基板上にα−
Ｔａからなるインターデジタル電極が形成された弾性表
面波フィルタに、実験例１と同様にしてイオンビームエ
ッチングを施した。ＡｒガスとＮ2ガス中のＮ2ガスの比
率を５０体積％とし、多数の上記弾性表面波フィルタに
イオンビームエッチングを施した。イオンビームエッチ
ングを施した後の弾性表面波フィルタの中心周波数変化
量と、挿入損失変化量及び群遅延時間特性上のリップル
の大きさを測定した。結果を図６及び図７に示す。
Ｔａからなるインターデジタル電極が形成された弾性表
面波フィルタに、実験例１と同様にしてイオンビームエ
ッチングを施した。ＡｒガスとＮ2ガス中のＮ2ガスの比
率を５０体積％とし、多数の上記弾性表面波フィルタに
イオンビームエッチングを施した。イオンビームエッチ
ングを施した後の弾性表面波フィルタの中心周波数変化
量と、挿入損失変化量及び群遅延時間特性上のリップル
の大きさを測定した。結果を図６及び図７に示す。
【００３０】なお、群遅延時間特性上のリップルの大き
さは、ネットワークアナライザから測定した通過帯域内
のＧＤＴ特性の凹凸の数値により求めた値である。ま
た、比較のためにＡｒガスのみを用いて、同様に多数の
弾性表面波装置にイオンビームエッチングを施した。比
較のためにイオンビームエッチングを施された多数の弾
性表面波フィルタについても、同様に中心周波数変化量
と、挿入損失変化量及び群遅延時間変化量を測定した。
結果を図６及び図７に合わせて示す。
さは、ネットワークアナライザから測定した通過帯域内
のＧＤＴ特性の凹凸の数値により求めた値である。ま
た、比較のためにＡｒガスのみを用いて、同様に多数の
弾性表面波装置にイオンビームエッチングを施した。比
較のためにイオンビームエッチングを施された多数の弾
性表面波フィルタについても、同様に中心周波数変化量
と、挿入損失変化量及び群遅延時間変化量を測定した。
結果を図６及び図７に合わせて示す。
【００３１】なお、図６及び図７では、●がＡｒ１００
％の比較例の結果を、□の記号が、Ｎ2ガスの混合比率
が５０体積％である実施例の場合の結果を示す。図６及
び図７から明らかなように、複数の弾性表面波フィルタ
において、中心周波数ｆ0を変化させるように、イオン
引出電圧などを変化させ、但しガス流量は一定としてイ
オンビームエッチングを施した場合、実施例では、中心
周波数変化量が異なる場合であっても、挿入損失変化量
及び群遅延時間特性上に現れるリップルの大きさが比較
例に比べて小さいことがわかる。特に、比較例では、中
心周波数の変化量が大きくなると、挿入損失の変化量が
非常に大きくなるのに対し、実施例では、中心周波数の
変化量が大きい場合、すなわち周波数調整量が大きい場
合であっても、挿入損失変化量が大きくならないことが
わかる。
％の比較例の結果を、□の記号が、Ｎ2ガスの混合比率
が５０体積％である実施例の場合の結果を示す。図６及
び図７から明らかなように、複数の弾性表面波フィルタ
において、中心周波数ｆ0を変化させるように、イオン
引出電圧などを変化させ、但しガス流量は一定としてイ
オンビームエッチングを施した場合、実施例では、中心
周波数変化量が異なる場合であっても、挿入損失変化量
及び群遅延時間特性上に現れるリップルの大きさが比較
例に比べて小さいことがわかる。特に、比較例では、中
心周波数の変化量が大きくなると、挿入損失の変化量が
非常に大きくなるのに対し、実施例では、中心周波数の
変化量が大きい場合、すなわち周波数調整量が大きい場
合であっても、挿入損失変化量が大きくならないことが
わかる。
【００３２】（実験例５）次に、実験例４と同様にし
て、但し、Ａｒガス及びＮ2ガスの混合ガス中における
Ｎ2ガスの比率を種々変化させ、多数の弾性表面波フィ
ルタにイオンビームエッチングを施し、得られた弾性表
面波装置における挿入損失変化度を測定した。挿入損失
変化度とは、イオンビームエッチングを施す前の弾性表
面波フィルタの挿入損失に対し、イオンビームエッチン
グにより変化した挿入損失変化量の割合を示す（単位は
ｄＢ／２０００ｐｐｍ）。
て、但し、Ａｒガス及びＮ2ガスの混合ガス中における
Ｎ2ガスの比率を種々変化させ、多数の弾性表面波フィ
ルタにイオンビームエッチングを施し、得られた弾性表
面波装置における挿入損失変化度を測定した。挿入損失
変化度とは、イオンビームエッチングを施す前の弾性表
面波フィルタの挿入損失に対し、イオンビームエッチン
グにより変化した挿入損失変化量の割合を示す（単位は
ｄＢ／２０００ｐｐｍ）。
【００３３】図８から明らかなように、Ｎ2ガスの混合
ガス中の比率が２０％以上であれば、挿入損失変化量を
低減する効果を有することがわかる。従って、好ましく
は、水晶基板上にα−Ｔａからなるインターデジタル電
極が形成されている弾性表面波フィルタでは、イオン源
として、Ａｒガス及び窒素ガスを導入し、窒素ガスの割
合を２０％以上としてイオンビームエッチングを行うこ
とにより、挿入損失などの特性変化を抑制しつつ、周波
数を効果的に調整することができる。言い換えれば、特
性値変化の許容範囲に対しては、周波数調整範囲を広め
ることも可能となる。
ガス中の比率が２０％以上であれば、挿入損失変化量を
低減する効果を有することがわかる。従って、好ましく
は、水晶基板上にα−Ｔａからなるインターデジタル電
極が形成されている弾性表面波フィルタでは、イオン源
として、Ａｒガス及び窒素ガスを導入し、窒素ガスの割
合を２０％以上としてイオンビームエッチングを行うこ
とにより、挿入損失などの特性変化を抑制しつつ、周波
数を効果的に調整することができる。言い換えれば、特
性値変化の許容範囲に対しては、周波数調整範囲を広め
ることも可能となる。
【００３４】上記実験例１〜４では、Ａｒガス及びＮ2
ガスの混合ガスを用いた場合を例に取り説明したが、Ａ
ｒ、Ｎ2、Ｈｅ及びＮｅからなる群から選択された少な
くとも２種のガスを任意に組み合わせることにより、実
験例１〜４と同様の効果が得られる。
ガスの混合ガスを用いた場合を例に取り説明したが、Ａ
ｒ、Ｎ2、Ｈｅ及びＮｅからなる群から選択された少な
くとも２種のガスを任意に組み合わせることにより、実
験例１〜４と同様の効果が得られる。
【００３５】また、本発明により周波数が調整される弾
性表面波装置は、弾性表面波フィルタに限らず、弾性表
面波共振子などの様々な弾性表面波装置を用いることが
できる。
性表面波装置は、弾性表面波フィルタに限らず、弾性表
面波共振子などの様々な弾性表面波装置を用いることが
できる。
【００３６】さらに、上記実施例では、電極材料とし
て、α−Ｔａを用いた場合につき説明したが、インター
デジタル電極については、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、β
−Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ、Ｍｎなどの様々な電極材料により構成され得る。
て、α−Ｔａを用いた場合につき説明したが、インター
デジタル電極については、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、β
−Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ、Ｍｎなどの様々な電極材料により構成され得る。
【００３７】さらに、本発明では、図２に示すように、
インターデジタル電極３を被覆するように、ＳｉＯ2層
などの絶縁膜１１が積層された弾性表面波装置の周波数
調整にも用いることができる。
インターデジタル電極３を被覆するように、ＳｉＯ2層
などの絶縁膜１１が積層された弾性表面波装置の周波数
調整にも用いることができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明に係る弾性表面波装置の周波数調
整方法では、イオンビームエッチングにより周波数調整
を行うにあたり、イオン源として、Ａｒ、Ｎ2、Ｈｅ及
びＮｅからなる群から選択された少なくとも２種のガス
が用られ、これらのガスの流量比率を調整することによ
り、エッチング速度が制御される。従って、Ａｒガスや
Ｎ2ガスのみを用いた場合に比べて、エッチング速度を
適度な値に制御することができ、周波数をより高精度に
調整することが可能となる。
整方法では、イオンビームエッチングにより周波数調整
を行うにあたり、イオン源として、Ａｒ、Ｎ2、Ｈｅ及
びＮｅからなる群から選択された少なくとも２種のガス
が用られ、これらのガスの流量比率を調整することによ
り、エッチング速度が制御される。従って、Ａｒガスや
Ｎ2ガスのみを用いた場合に比べて、エッチング速度を
適度な値に制御することができ、周波数をより高精度に
調整することが可能となる。
【００３９】また、本発明の周波数調整方法では、酸素
を用いないため、特殊なイオンガンを必要とせずにイオ
ンビームエッチングによる周波数調整を行うことができ
る。また、酸化により特性が劣化する材料を有する弾性
表面波装置の周波数調整にも適用することができる。
を用いないため、特殊なイオンガンを必要とせずにイオ
ンビームエッチングによる周波数調整を行うことができ
る。また、酸化により特性が劣化する材料を有する弾性
表面波装置の周波数調整にも適用することができる。
【００４０】本発明に係る弾性表面波装置の製造方法に
おいて、圧電性基板が水晶基板からなり、電極がα−Ｔ
ａからなる場合には、イオン源としてのアルゴン及び窒
素ガスからなる混合ガス中の窒素ガスの割合を２０体積
％以上とすることにより、本発明に従って周波数調整を
高精度に行え得るだけでなく、挿入損失などの特性値の
変化を低減することができる。
おいて、圧電性基板が水晶基板からなり、電極がα−Ｔ
ａからなる場合には、イオン源としてのアルゴン及び窒
素ガスからなる混合ガス中の窒素ガスの割合を２０体積
％以上とすることにより、本発明に従って周波数調整を
高精度に行え得るだけでなく、挿入損失などの特性値の
変化を低減することができる。
【図１】本発明の一実施例の周波数調整方法の概略構成
を示す図。
を示す図。
【図２】本発明により周波数調整される弾性表面波装置
の他の例を示すための略図的断面図。
の他の例を示すための略図的断面図。
【図３】実験例１において、アルゴン及び窒素混合ガス
中の窒素ガス比率と、エッチング速度との関係を示す
図。
中の窒素ガス比率と、エッチング速度との関係を示す
図。
【図４】実験例２において得られた結果を示し、周波数
調整された中心周波数のずれ量と、弾性表面波装置の数
量との関係を示す図。
調整された中心周波数のずれ量と、弾性表面波装置の数
量との関係を示す図。
【図５】実験例３の結果を示し、アルゴン及び窒素混合
ガス中の窒素ガス比率と、エッチング速度との関係を示
す図。
ガス中の窒素ガス比率と、エッチング速度との関係を示
す図。
【図６】実験例４の結果を示し、中心周波数変化量と、
挿入損失変化量との関係を示す図。
挿入損失変化量との関係を示す図。
【図７】実験例４の結果を示し、中心周波数変化量と、
群遅延時間特性上に現れるリップルの大きさとの関係を
示す図。
群遅延時間特性上に現れるリップルの大きさとの関係を
示す図。
【図８】実験例５の結果を示し、アルゴン及び窒素混合
ガス中の窒素ガス比率と、挿入損失変化度との関係を示
す図。
ガス中の窒素ガス比率と、挿入損失変化度との関係を示
す図。
１…弾性表面波フィルタ
２…圧電性基板
３…インターデジタル電極
４…イオンスパッタ加工装置
４ａ…イオンガン
４ｂ…ガス導入口
４ｃ…グリッド
５ａ，５ｂ…流量調整器
６ａ，６ｂ…ガス供給源
１１…絶縁層
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5F004 AA03 BA11 BD05 CA02 CB15
CB20 DA22 DA23 DA25 DA30
DB00 DB13
5J097 AA01 AA28 DD29 FF01 FF03
GG02 GG03 GG04 HA02 HA03
HB03 KK01 KK09
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電性基板上に少なくとも１つのインタ
ーデジタル電極が形成されている弾性表面波装置にイオ
ンビームエッチングにより周波数調整を行う方法であっ
て、 弾性表面波装置に照射されるイオンビームのイオン源と
して、Ａｒ、Ｎ2、Ｈｅ及びＮｅからなる群から選択さ
れた少なくとも２種のガスを用い、これらのガスの流量
比率を調整することによりエッチング速度を制御するこ
とを特徴とする、弾性表面波装置の周波数調整方法。 - 【請求項２】 前記インターデジタル電極が、Ａｌ、Ａ
ｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｍｎまたはこれらの合金を用いて構
成されている、請求項１に記載の弾性表面波装置の周波
数調整方法。 - 【請求項３】 前記圧電性基板が、水晶、タンタル酸リ
チウム、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、四ほう酸リチウ
ムまたはランガサイトからなる、請求項１または２に記
載の弾性表面波装置の周波数調整方法。 - 【請求項４】 前記インターデジタル電極を被覆するよ
うに前記圧電性基板上に形成された絶縁層をさらに備え
る、請求項１〜３のいずれかに記載の弾性表面波装置の
周波数調整方法。 - 【請求項５】 前記弾性表面波装置を構成する圧電性基
板が水晶基板であり、前記インターデジタル電極がα−
Ｔａ膜からなり、前記イオン源としてアルゴン及び窒素
ガスを導入し、窒素ガスの割合を２０体積％以上とする
ことを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波装置の
周波数調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002094277A JP2003298375A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 弾性表面波装置の周波数調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002094277A JP2003298375A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 弾性表面波装置の周波数調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003298375A true JP2003298375A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29386940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002094277A Pending JP2003298375A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 弾性表面波装置の周波数調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003298375A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006109287A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Alps Electric Co Ltd | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
| JP2010045533A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Fujitsu Ltd | 弾性波デバイスの製造方法 |
| JP2013524710A (ja) * | 2010-04-14 | 2013-06-17 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | デバイスの上に誘電性層を製作する方法 |
| CN110190827A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种基于声表面波的离子束调频方法 |
| WO2020145080A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 酸化物半導体膜のエッチング方法 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002094277A patent/JP2003298375A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9394163B2 (en) | 2010-04-14 | 2016-07-19 | Epcos Ag | Method for producing a dielectric layer on a component |
| WO2020145080A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 酸化物半導体膜のエッチング方法 |
| JPWO2020145080A1 (ja) * | 2019-01-11 | 2021-11-25 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 酸化物半導体膜のエッチング方法 |
| JP7366936B2 (ja) | 2019-01-11 | 2023-10-23 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 酸化物半導体膜のエッチング方法 |
| US12062548B2 (en) | 2019-01-11 | 2024-08-13 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Etching method for oxide semiconductor film |
| CN110190827A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-30 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种基于声表面波的离子束调频方法 |
| CN110190827B (zh) * | 2019-05-30 | 2024-05-28 | 中电科技集团重庆声光电有限公司 | 一种基于声表面波的离子束调频方法 |
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