JP2005039343A - Method for designing surface acoustic wave device - Google Patents

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誠 古畑
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for designing a surface acoustic wave device that can make shorter and lower the time and cost needed for device designing in a simple method and also predict device characteristics with high precision. <P>SOLUTION: The method for designing the surface acoustic wave device has a virtual value calculation step for calculating a virtual value of a specified device characteristic of the surface acoustic wave device, a measured value measurement step for measuring a measured value of the specified device characteristic, a specified material constant calculation step for finding a correction value for the specified material constant obtained by equalizing the virtual value to the measured value or an approximate value obtained based upon the measured value by varying the specified material constant among material constants of thin films used to calculate the virtual value, and a device designing step for designing the surface acoustic wave device by using the correction value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は弾性表面波デバイスの設計方法に係り、特に、弾性表面波デバイスの所望のデバイス特性を精度良く得るための設計方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、基板上に形成された薄膜を機能層として用いた数多くの電子デバイスが作成され、このような電子デバイスを用いた種々の製品が市販されている。例えば、圧電体を用いた弾性表面波デバイスは、TVフィルタなどの高周波素子として電子機器や通信機器などにおいて多く用いられている。この弾性表面波デバイスにおいては、圧電体の表面に弾性表面波を発生させ、この弾性表面波を介して種々の特性を得るようになっている。特に、近年ではデバイスの高性能化を図るために基板上に形成された圧電体薄膜を備えたものが数多く提案され、例えば、薄膜の品位を向上させたり、基板に硬質材料を用いたり、層構造に工夫をこらしたりするなどの方法でデバイス特性の改善が図られている。
【0003】
従来から各種電子デバイスの設計に用いることのできる種々の設計ツールが知られているが、近年のデバイスの高性能化の進展により、いずれの設計ツールを用いるにしても構成材料の評価を精度良く行うことが強く要求されている。材料の評価方法としては、従来、主として、基板上に薄膜を成膜してなる数多くのサンプルを作成し、このサンプルの薄膜に対してX線回折法、原子吸光分析法、示差熱分析法などの種々の分析手法を用いた評価が行われてきた。これらの分析手法はいずれも材料の結晶性や組成比などを特定するためのものである。
【0004】
一方、上記のように材料構成を直接的に同定する方法ではなく、材料の諸特性に基づいて所定の理論式によって材料特性を推定したり、数値計算によって算出したりする方法も知られている(例えば、以下の特許文献1及び非特許文献1参照)。ところが、バルク材料とは異なり、基板上に形成された薄膜の特性は、単に薄膜を構成する物質の種類や構造だけでなく、下地基板との組合せ、成膜条件、膜厚、デバイスの使用条件などの多くの要因によって大きく影響を受ける。より具体的には、基板との格子不整合による内部応力、熱応力、結晶欠陥、応力による反りなどによって薄膜の特性が大きく変化する。このため、バルク材料に較べて材料特性が大きく変化することから、あくまでも基板上に形成された薄膜としての評価を行う必要がある。このように薄膜を評価する方法としては、例えば、レーザ光を用いて弾性表面波の速度を求めることによって薄膜の弾性定数を求める方法が知られている(例えば、以下の非特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−267640号公報
【非特許文献1】
IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS, FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL, VOL.49, NO.7, JULY 2002, p.893
【非特許文献2】
第50回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集NO.2 p.919 29p−ZG−8 「表面弾性波を用いたLOW−k膜のヤング率の決定」
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の弾性表面波デバイスの設計方法においては、薄膜のサンプルを多種作成して測定を繰り返す必要があるため、デバイス設計の基礎段階においてかなりの手間がかかり、時間及びコストの面で負担が大きいという問題点がある。また、デバイス設計には薄膜自体の特性そのものを測定する必要まではないため、上記の基礎段階の作業はデバイス特性に直接結びつかない場合もあり無駄が多い。
【0007】
一方、数値計算やモデル化に基づくシミュレーションなどによる弾性表面波デバイスの設計方法は、現実に作成された弾性表面波デバイスのデバイス特性に直接関連し得る薄膜効果を反映したり、デバイス構造に起因する付加効果まで考慮したりする計算はきわめて困難であり、デバイス特性を高精度に予想することができないことから、結局、上述のような時間及びコストのかかる地道な評価手法の代用にはならないという問題点がある。特に、圧電体薄膜の内部応力や反りなどがデバイス特性には大きく影響するが、このような薄膜の状況を反映した計算はきわめて複雑なものになるとともに、高精度にデバイス特性を算出することはほとんど不可能である。
【0008】
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、簡易な方法によりデバイス設計に必要な時間及びコストを低減することができるとともに、デバイス特性を高精度に予想することのできる弾性表面波デバイスの設計方法を提供することにある。
【0009】
【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の弾性表面波デバイスの設計方法は、基板上に形成された圧電体の薄膜を備えた弾性表面波デバイスの設計方法において、前記弾性表面波デバイスの特定デバイス特性の仮想値を算出する仮想値算出ステップと、前記特定デバイス特性の測定値を計測する測定値計測ステップと、前記仮想値を算出するために用いる前記薄膜の材料定数のうちの特定材料定数を変化させて前記仮想値を前記測定値若しくは前記測定値に基づいて得られた近似値に合わせることにより得られた前記特定材料定数の修正値を求める特定材料定数算出ステップと、前記修正値を用いて前記弾性表面波デバイスの設計を行うデバイス設計ステップと、を有することを特徴とする。
【0010】
この発明によれば、特定材料定数を変化させることによって、特定デバイス特性の仮想値を、測定値計測ステップにおいて計測した特定デバイス特性の測定値若しくはこの測定値に基づいて得られた近似値に合わせ込む。そして、この合わせ込みに必要な特定材料定数の変化量によって特性材料定数の修正値を算出する。これは、特定デバイス特性の仮想値と測定値若しくは近似値との偏差が特定材料定数の仮定値の誤差のみに起因するものと仮定して特定材料定数の修正値を求めることに等しい。このようにすると、得られた特定材料定数の修正値は薄膜の特定材料定数そのものとは異なるが、その中に薄膜の状態やデバイス構造による影響が含まれることとなるため、この修正値を用いることによって、より高精度にデバイス特性を予想することが可能になる。また、デバイス構成を有しない単なる薄膜サンプルを作成する必要がなくなるので、デバイス設計の基礎段階における時間とコストの無駄を回避することができる。
【0011】
本発明において、前記特定材料定数算出ステップでは、前記特定材料定数の変化に対する前記特定デバイス特性の変化率と、前記測定値若しくは前記近似値に対する前記仮想値の偏差とを求め、前記変化率と前記偏差とを用いて前記修正値を算出することが好ましい。これによれば、測定値若しくは近似値に対する仮想値の偏差を解消するための特定材料定数の変化量を、特定材料定数の特定デバイス特性の変化率を用いることによりきわめて容易に導出することができるので、これに対応する修正値を簡単に導出できる。
【0012】
本発明において、前記デバイス設計ステップでは、前記修正値を用いてデバイス特性を予想し、その結果に基づいてデバイス設計を行うことが好ましい。このように修正値に基づいてデバイス特性を予想すると、要求されるデバイス特性との一致/不一致や相違度合を知ることができるため、この結果に基づいてデバイス設計を行うことができる。例えば、予想したデバイス特性と、要求されるデバイス特性との比較を行い、これに基づいてデバイス構造を修正するなどによって所望のデバイス特性を有する弾性表面波デバイスを設計できる。上記デバイス特性を予想する方法としては、後述する等価回路法を用いることができる。すなわち、弾性表面波デバイスにおいては、IDTなどのような電気信号により弾性表面波を発生させるための励振構造、弾性表面波を電気的に検出するための検出構造などのように、電気機械結合特性に基づく構造部分を有するので、当該構造部分を等価回路で表現することができる。そして、上記修正値を用いて等価回路定数を決定し、等価回路の特性を求めることによりデバイス特性を算出できる。
【0013】
本発明において、前記測定値計測ステップでは、前記特定デバイス特性は電極を備えたデバイス構造に対して計測されることが好ましい。上記の特定デバイス特性の計測方法は、あくまでも弾性表面波デバイスの特定デバイス特性に相当する測定値が得られる方法であればよいので、必ずしも弾性表面波デバイスを完成させて計測を行う必要はない。しかしながら、実際に弾性表面波デバイスの電極を備えたデバイス構造に対して計測を行うことにより、電極構造(電極のパターン形状など)による影響をも含めた測定値が得られるため、より高精度のデバイス設計が可能になる。
【0014】
本発明において、前記特定デバイス特性は、弾性表面波の伝播速度であることが好ましい。弾性表面波の伝播速度は、弾性表面波デバイスのデバイス特性の中でも計測が容易であり、しかも薄膜の材料定数に対して強い相関を有するため、特定材料定数の修正値を適切に得ることができることから、高精度のデバイス設計が可能になる。
【0015】
本発明において、前記測定値計測ステップでは、前記薄膜にレーザ光を照射することによって前記弾性表面波を発生させるとともに、レーザ干渉法により前記弾性表面波を観測することによって前記伝播速度を測定することが好ましい。これによれば、電極構造を設けなくても弾性表面波を発生させることができ、任意の位置において高い精度で、しかも、非接触状態で計測を行うことができる。また、電極構造に依存せずに適宜の波長を有する弾性表面波を励振することも可能であるため、弾性表面波の波長を変えて計測できるなど、デバイス設計においてより有用で情報量の多い測定値を得ることが可能になる。
【0016】
本発明において、前記仮想値を算出するための前記特定材料定数の仮定値としてバルク材料の材料定数を用いることが好ましい。バルク材料の材料定数は一般に容易に知ることができるとともに、薄膜状態による影響を包含しない理想値であるため、特定材料定数の仮定値、すなわち特定デバイス特性の仮想値を算出するためのパラメータ、として用いるのに最も適している。
【0017】
本発明において、前記特定材料定数は、前記薄膜の弾性定数であることが好ましい。弾性定数は、薄膜の組成、結晶状態、内部応力などに直接影響を及ぼす材料定数であるため、弾性表面波が伝播する薄膜の状態を反映させるのに適切なパラメータである。特に、弾性表面波の伝播速度に対して大きな相関を有するため、特定デバイス特性を弾性表面波の伝播速度としたときには最も好ましい。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る弾性表面波デバイスの設計方法の実施形態について詳細に説明する。図1は、実施形態の設計対象である薄膜を備えた弾性表面波デバイス構造を模式的に示す概略構成図である。このデバイス構造は、基板101の表面上に厚さTpの薄膜102が成膜されたものである。この薄膜102は圧電体で構成される。薄膜102の表面上にはAlなどの金属で構成される電極104S、104Tが交互に形成されている。電極104S、104Tは例えばすだれ状電極(Interdigital Transducer; IDT)として構成される。ここで、これらの電極104Sと104Tとの間に所定電圧を印加することによって薄膜102の表面に電極ピッチに対応した波長λの弾性表面波を発生させることができる。また、薄膜102の表面を弾性表面波が伝播してくると、電極104Sと104Tとの間に弾性表面波による表面変位量に対応した変動電圧が発生する。
【0019】
基板101と薄膜102とは、種々の組合せのものとすることができる。例えば、基板101としては、パイレックス(登録商標)などのガラス、石英、Si、水晶、サファイア、ダイヤモンドなどが挙げられる。また、圧電体の薄膜102としては、ZnO、PZT、KNbO、LiTaO、LiNbOなどが挙げられる。
【0020】
図2は、基板上の薄膜特性と、バルク材料及び薄膜の材料定数との関係を示す。基板上の薄膜特性は、薄膜を構成する材料の組成、結晶構造、結晶状態などに大きく依存するが、当該薄膜は、同じ組成、結晶構造、結晶状態などを有するバルク材料と必ずしも同様の特性を示すわけではない。これは、薄膜が下地基板の構造や自身の膜厚などによって大きな影響を受けるためである。より具体的には、薄膜と下地基板との間の格子定数の差や結晶構造の相違、下地基板の硬度、薄膜内の結晶欠陥や内部応力、反りなどによって薄膜特性は大きく影響される。したがって、薄膜の特性を評価するためには、上記のバルク材料の材料定数とは別に、薄膜の特性に対応した薄膜の材料定数を求める必要がある。
【0021】
図3は、本実施形態の弾性表面波デバイスの設計手順を示す概念図である。基板101上の薄膜102の特性の変動は、薄膜102の材料定数に変動があることを意味する。薄膜102の材料定数の変動があると、この薄膜102を備えたデバイスのデバイス特性にも変動が生ずることになる。
【0022】
通常、弾性表面波デバイスには複数のデバイス特性、例えば、弾性表面波の伝播速度、電気機械結合係数、伝播損失など、を見いだすことができ、これらの複数のデバイス特性は、相互に薄膜102の材料定数に対する依存性が異なる。ここで、デバイス特性のうちの或るデバイス特性を特定デバイス特性とする。この特定デバイス特性と、薄膜102の材料定数との間には、種々の理論的な相関が考えられる。このため、薄膜102の材料定数として適宜の値を仮定値として設定することによって、適宜の算出方法に基づいて薄膜102の材料定数及び必要に応じて薄膜以外のパラメータとを用いて特定デバイス特性の仮想値を算出することができる。また、この特定デバイス特性は、実際に上記薄膜102を備えたデバイスを作成し、計測を行うことによって、実際に測定することができる。
【0023】
上記の特定デバイス特性は、通常、薄膜102の複数の材料定数に関係しているため、その相関態様は複雑である。そこで、本実施形態では、特定デバイス特性の変動が薄膜102の複数の材料定数のうちの一部の変動によって生じているものと仮定する。そして、この一部を特定材料定数とする。特定材料定数としては、特定デバイス特性に最も強く影響を及ぼすものと考えられるものを一つ選定することが望ましいが、2つ以上であってもよい。
【0024】
また、上記仮想値を算出したときの算出方法、或いは、それとは異なる適宜の算出方法に基づいて、上記のようにして選定した特定材料定数を変化させたときに特定デバイス特性にどの程度影響を与えるかを算出することができる。例えば、特定デバイス特性の変動量と、これに対応する特定材料定数の変動量との比を変化率として求めることができる。ここで、典型的には特定材料定数以外の他の材料定数は一定とする。ただし、特定材料定数の変動に合わせて他の材料定数を所定の変化態様で変化させるように設定してもよい。
【0025】
上記のようにして求めた変化率を用いて、特定デバイス特性の仮想値を測定値或いは近似値(測定値に基づいて最小二乗法などの適宜のフィッティング法などで求めた近似曲線など)に合わせ込んだときの特定材料定数の変化量を算出することができる。例えば、特定デバイス特性の仮想値と測定値或いは近似値との間の偏差を求め、この偏差と、上記変化率とから、上記の合わせ込みに必要な特定材料定数の変化量を求めることができる。すなわち、特定材料定数の変化量×変化率=偏差の関係を用いる。これによって、修正値=仮定+変化量によって特定材料定数の修正値を得ることができる。また、上記偏差及び変化率並びに特定材料定数の上記仮定値とから、上記の合わせ込みによって修正された特定材料定数を直接求めることもできる。すなわち、(修正値−仮定値)×変化率=偏差の関係を用いる。
【0026】
上記の修正値は、薄膜の特定材料定数の値そのものではなく、あくまでも、特定デバイス特性の影響を仮想的に特定材料定数に反映させたものである。したがって、この修正値には、薄膜の特性に起因する影響に加えて、特定材料定数以外の材料定数の影響やデバイス構造に起因する影響などが含まれたものとなる。なお、上記の変化量や修正値を用いることによって弾性表面波デバイスの構成要素としての薄膜102を評価することもできる。
【0027】
最後に、上記の特定材料定数の修正値を用いてデバイス設計を行う。このデバイス設計では、上記修正値を用いて適宜の方法によってデバイス特性を導出(予測)し、基準となる特性との比較を行ったり、デバイス設定の修正を行ったりして、必要なデバイス特性を有するデバイス構造を設計する。このとき、修正値を用いてデバイス特性を導出する方法としては、後述する等価回路法が挙げられる。なお、この段階では、予測するデバイス特性としては上記特定デバイス特性であっても、これ以外のデバイス特性であってもよい。ただし、特定デバイス特性については、実測した上記の弾性表面波デバイス100とは異なるデバイス構造について予測することに意味がある。
【0028】
【実施例】
次に、より具体的な実施例の構成について図4乃至図12を参照して説明する。図4は、本実施例による弾性表面波デバイスの設計手順の概略を示すフローチャートである。最初に、デバイス構造の仮設定を行う。本実施例の設計対象は、同一の基板101上に形成された薄膜102を有する弾性表面波デバイスである。ここで、この弾性表面波デバイスの特定デバイス特性を設定し、この特定デバイス特性の或るパラメータに対する依存性を見る。この場合に、薄膜102以外の構成は全て同一であることが好ましく、また、薄膜102についても、一つの上記パラメータ以外は全て同一であることが望ましい。例えば、以下に説明する実施例では、薄膜102以外の構成は全て同一であることを前提とし、薄膜102の組成も製法も同一であるが、薄膜102の膜厚のみを変更した場合について考える。
【0029】
本実施例の弾性表面波デバイスはフィルタであり、図13に示すように、この弾性表面波デバイス100は薄膜102上に一対のIDT構成部110,120を備えている。IDT構成部110,120には、電極104Sを備えた電極パターン110S,120Sと、電極104Tを備えた電極パターン110T,120Tとが設けられ、それぞれのIDT構成部110,120には電極104Sと104Tとが薄膜102上において交互に形成されている。また、IDT構成部110,120の両側、すなわち、電極104Sと104Tとが交互に配列されている配列方向の両側、には吸音材130がそれぞれ形成されている。
【0030】
本実施例の弾性表面波デバイス100は、基板101がシリコン基板、薄膜102がZnO薄膜(c軸配向)、電極はAl薄膜によって構成される。ここで、電極ピッチに対応した弾性表面波の波長λは16〜24μmに設定される。薄膜102は、スパッタリング法、例えば高周波マグネトロンスパッタリング装置によって形成することができる。本実施例では、成膜条件として、スパッタリングパワーを200〜600W、ターゲットをZnO、基板温度を約300℃、真空度を5Pa以下、Ar流量を50SCCM、O2流量を50SCCMとした。成膜された薄膜102は数MΩ・cm以上のシート抵抗値を備えていた。
【0031】
次に、上記のデバイス構造の設定に基づいて特定デバイス特性の仮想値を算出する。この特定デバイス特性として、本実施例では、弾性表面波デバイスにおいて発生する弾性表面波の伝播速度vを用いる。この弾性表面波の伝播速度vの仮想値は、所定の計算式に従って求めることができる。一般に、非等方性圧電媒体を伝播する音波を記述するテンソル表式は、次のようになる。ここで、(1)は運動方程式、(2)は線形歪の定義式、(3)は準静的仮定を示す式、(4)は線形圧電基本法定式である。また、各式において、Tは応力、ρは密度、uは変位、Sは歪、Dは電気変位、Eは電界、Cは弾性定数、φは電気ポテンシャルである。
【0032】
δTij/δx=ρ・δ/δt …(1)
km=1/2(δu/δx+δu/δx) …(2)
δD/δx=0, E=−δφ/δx …(3)
ij=Cij・S−eij・E, D=e・S+ε・E …(4)
【0033】
この式に基づいてx方向、すなわち薄膜102の表面に沿って位相速度vで伝播し、x方向、すなわち厚さ方向にexp[−αωx/v]という減衰係数を有する表面進行波を仮定し、つまりu=β−αωx3/v・ejω(t−x1/v)(i=1,2,3)とし、これに境界条件を代入すると超越方程式が得られ、これに基づいてコンピュータによる繰り返し計算を行うことによって弾性表面波の伝播速度vの仮想値を求めることができる。ここで用いる各材料定数は、薄膜102のバルク材料の値を用いることができる。なお、本実施例では材料定数のうち弾性定数Cを特定材料定数とした。なお、ここで用いる算出方法は、ニューセラミックス(1993) No.7 P.61 「弾性表面波工学入門−IDTの簡単な等価回路−」 児島 俊裕 著(以下、単に「文献1」という。)に説明されている。
【0034】
図5には、上述のようにして得られた弾性表面波の伝播速度vの仮想値と、規格化された薄膜102の膜厚kh(=2πTp/λ;ここで、Tpは薄膜102の厚さ、λは弾性表面波の波長)との関係を実線Aにて示す。
【0035】
一方、図13に示すような弾性表面波デバイス100の実際の弾性表面波の伝播速度vを計測する。この測定値は、図5に三角点で示してある。伝播速度vの計測方法としては、図13に示すような弾性表面波デバイス100のIDT構成部110に入力信号を印加し、薄膜102の表面に波長λの弾性表面波を発生させ、IDT構成部120にて検出されるまでの時間を計測する。また、図13のもの(フィルタ)とは異なり、弾性表面波デバイスが入出力用の一つのIDTと、その両側に配置された一対の反射器とを備えた構造を有する場合(例えば共振器を構成する場合)には、入出力用のIDTに信号を入力してから波長λの弾性表面波が検出されるまでの伝播時間を計測することにより伝播速度vを求めることができる。
【0036】
また、図14に示すように、レーザ光を薄膜102の表面に照射することによって波長λの弾性表面波を生じさせてから、この弾性表面波をレーザ干渉計などによって適宜の位置で弾性表面波が検出されるまでの時間を計測することによって求めることも可能である。なお、図14において、10はレーザ発振器、11は偏向ミラー、12は集光器、13はレーザ干渉計、14はオシロスコープである。このように、本発明においては、必ずしも弾性表面波デバイス100を完成させた状態としなくても、例えば電極パターンを形成しなくても、弾性表面波デバイス100を形成したときを想定して所定の波長λの弾性表面波の伝播速度を測定すればよい。ただし、この計測方法で電極パターンを備えた構造に対して測定を行っても構わない。ここで、励振する弾性表面波の波長λはレーザ光のパルス幅によって制御できる。なお、レーザ光を用いた弾性表面波の励振方法としては位相速度走査法を用いることもできる。
【0037】
本実施例では、上記のような計測によって得られた伝播速度vの測定値に基づいて、最小二乗法などを用いて図5に示す近似曲線Bを求める。例えば、v=a・exp[−b・kh+c]に対して各測定点に対して最小二乗法を適用し、a,b,cの各係数を求める。この場合、3つの係数のうち一つ若しくは二つを適宜に固定した値とし、残りの係数を最小二乗法などにより求めるようにしてもよい。以下、本実施例では、測定値の代わりに上記近似曲線B上の近似値を用いることとする。このようにすれば、薄膜102の膜厚khを変えた多数のデバイス(弾性表面波デバイス100)を試作しなくても、種々のパラメータ値(本実施例では膜厚kh=2πTp/λ)を備えた薄膜の特性を容易に評価することができる。
【0038】
次に、上記の弾性表面波の伝播速度vの仮想値を求めた方法で、薄膜102の特定材料定数である弾性定数Cijを変化させたときの特定デバイス特性である伝播速度vの仮想値の変化率δvcij=δv/δCijを算出する。六方晶系の圧電体ZnOの弾性定数のテンソル表示[Cij]は6行6列の行列で表されるが、図6には、その行列要素のうちの独立な4つ(C12=C21、C66は速度に影響しない)の弾性係数C11(=C22)、C13(=C23)、C33、C44(=C55)の仮定値(例えば上記のバルク材料の値、これらの値は上記の仮想値を求めるために用いている。)を0.9倍した値を用いた場合の伝播速度と、1.1倍した値を用いた場合の伝播速度との差、すなわち伝播速度の変化量dvを示す。ここで、弾性係数C11及びC13は伝播速度vに大きく影響を与えることがわかる。また、弾性係数C11及びC13については、膜厚hkの値に対してその変化率δvcij=δv/δCijが比較的大きな依存性を示している。
【0039】
一方、弾性表面波の伝播速度vについて仮想値と近似値との偏差Δvを求める。図7には、この偏差Δvと薄膜102の膜厚khとの関係を示す。そして、この偏差Δvと、上記変化率δvcij=δv/δCijとを用いて、伝播速度vの仮想値を近似値に合わせ込む(フィッティングする)ために必要な弾性定数の変化量を求めることができる。この算出過程は、概略以下のようになる。まず、偏差Δvに対応する弾性定数Cijの変化量をΔCijとすると、

Figure 2005039343
が成立する。これをm組のΔvを適用したm行の行列式にて表現すると、
Y[m]=F[mn]・X[n] …(6)
となる。ここで、Yはm組の偏差Δvを示すm行のベクトル、Fはn列の伝播速度vの変化率δvcij=δv/δCijのm組を示すm行n列の行列、Xはn列の弾性係数の変化量ΔCijを示すベクトルである。ここで、mは計算に用いる測定値(近似値)の数であり、nは弾性定数Cijのうち独立な弾性係数の数(すなわち未知数の数)である。m≧nとすれば、最小二乗法などによって弾性係数の変化量を求めることができる。
【0040】
例えば、六方晶系の圧電体ZnOの弾性定数のテンソル表示は6行6列の行列で表されるが、行列要素のうちの図6に示す独立な4つの弾性係数C11、C13、C33、C44の変化量ΔC11、ΔC13、ΔC33、ΔC44を求める場合には、上記(6)式のnが4となるため、mを4以上とすることによって算出することが可能になる。例えば、m=4としたときには、4種の膜厚kh=d,e,f,gにおける偏差Y[Δv,Δv,Δv,Δv]、並びに、各弾性係数及び各膜厚khに対応する変化率F[δvc11−d(=δv/δC11)、δvc11−e(=δv/δC11)、δvc11−f(=δv/δC11)、δvc11−g(=δv/δC11);δvc13−d(=δv/δC13)、δvc13−e(=δv/δC13)、δvc13−f(=δv/δC13)、δvc13−g(=δv/δC13);δvc33−d(=δv/δC33)、δvc33−e(=δv/δC33)、δvc33−f(=δv/δC33)、δvc33−g(=δv/δC33);δvc44−d(=δv/δC44)、δvc44−e(=δv/δC44)、δvc44−f(=δv/δC44)、δvc44−g(=δv/δC44)]を用いる。これにより最小二乗法によって弾性係数の変化量X[ΔC11、ΔC13、ΔC33、ΔC44]を求めることができる。すなわち、弾性表面波の伝播速度の仮想値を測定値(近似値)に合わせ込むために必要な弾性定数の変化量は、上記のようにして求めた弾性係数の変化量X[ΔC11、ΔC13、ΔC33、ΔC44]によって表される。
【0041】
最後に、上記伝播速度vの仮想値を求めるのに用いた弾性係数の仮定値をCij と、上記のようにして求めた弾性表面波の伝播速度の変化量ΔCijを用いて、弾性係数の修正値Cij +ΔCijを求める。
【0042】
上記のようにして、弾性表面波の伝播速度vの仮想値を測定値或いは近似値に合わせ込んだときの弾性定数若しくはその変化量を求めたが、このように仮想値を測定値或いは近似値に合わせ込んだときの伝播速度vの膜厚kh依存性を図8に示す。この図に示すように、仮想値を示す曲線Aに較べて測定値に近い曲線Cとなっていることがわかる。
【0043】
図9には、上記のようにして得た、仮想値を測定値若しくは近似値に合わせ込むために必要な弾性係数の変化量ΔCijの膜厚kh依存性を示す。ここで、各膜厚khにおける変化量ΔCijの算出には、その膜厚khの近傍のm=4組の異なる膜厚khにおける上記変化率δvcij及び偏差Δvの値を用いている。この図によれば、膜厚khが1.0を下回り、さらに低下していくと急激に各弾性係数の変化量が大きくなることがわかる。これは、薄膜102の内部応力に対して強い相関を示しているものと思われる。通常、薄膜102の内部応力は、基板101との間の格子定数や結晶構造の相違に起因して膜厚が小さくなるほど大きくなる。そして、薄膜102の膜厚が小さいと薄膜の表面が基板101との界面に近づくため、薄膜102の表面を伝播する弾性表面波の伝播速度vは薄膜102と基板101との間の界面部分の影響を受けやすくなることから、薄膜102の弾性定数はバルク材料の弾性定数の値から大きく離れることになる。逆に、薄膜102の膜厚が大きくなると薄膜102の表面は上記界面から離れていくとともに、表面近傍の内部応力も小さくなっていくものと考えられるので、薄膜102の表面を伝播する弾性表面波の伝播速度vは薄膜102と基板101との間の界面の影響を受けにくくなることから、薄膜の弾性定数はバルク材料の弾性定数に近づくものと考えられる。したがって、図9に示す本実施例の結果は、このような薄膜の内部応力に起因する特性を正しく反映しているものと思われる。また、この実施例では、各弾性係数の変化量ΔCijの大きさによって、薄膜102の内部応力がどの方向に生じているかを知ることができる。
【0044】
図10には、本実施例の薄膜102の各材料定数の値を10%変化させたときの弾性表面波デバイスの伝播速度vの変化量Δvを示す。ここで、弾性定数、圧電定数、誘電率は全ての係数を一律に10%変化させてある。この図に示すように、圧電定数や弾性定数を変化させたときにはいずれも伝播速度vが大きく変化している。また、圧電定数や弾性定数の伝播速度vへの影響度合は、薄膜102の膜厚khによって変化することがわかる。したがって、上記方法において、弾性定数の代わりに特定材料定数として圧電定数を用いても、上記と同様に有用な材料定数の修正値を得ることができる。
【0045】
また、上記特定デバイス特性としては、上記の弾性表面波の伝播速度v以外に、弾性表面波の電気機械結合係数k、弾性表面波の伝播損失などを用いることも可能である。また、これらの特定デバイス特性のパラメータとしては、上記の薄膜の膜厚だけでなく、たとえば、弾性表面波の周波数などを用いることができる。
【0046】
次に、上記のようにして算出した弾性定数の修正値を用いて、弾性表面波の上記伝播速度以外のデバイス特性を予測する。この特性予測は、本実施例では弾性表面波デバイス100のフィルタ特性(挿入損失の周波数特性)について行い、この特性を予測するために等価回路法を用いる。等価回路法は、薄膜102上に電極104S,104Tが形成されている構造の等価回路を設定し、この等価回路からデバイス特性を導出する方法である。
【0047】
まず、上記等価回路としては、例えば、図11に示すスミスの等価回路と呼ばれているものを用いる。この等価回路は、上記の文献1にも記載されており、IDT構成部110,120の基本構成(一対の電極104S,104Tの配列構造)に対応するものである。ここで、等価回路は音響入力端子1、音響出力端子2及び電気端子3を備えている。1対を越える数の電極が設けられる場合には、上記等価回路における一つの電極に対応する部分を、音響端子を縦続に、電気端子は並列に接続する態様で、1対を越える電極数に応じて付加すればよい。そして、この等価回路の回路定数Z、Z、C変成比γなどを求めることによって特性予測が可能になる。これらの回路定数は、有限要素法(FEM)を用いて決定することができる。この決定方法は、ニューセラミックス(1995) No.10 P.67 「弾性表面波デバイスの等価回路定数の理論的決定法[1]−基本的な考え方−」、No.11 P.47 「弾性表面波デバイスの等価回路定数の理論的決定法[2]−有限要素法の導入−」、No.12 P.60 「弾性表面波デバイスの等価回路定数の理論的決定法[3]−等価回路定数の実際−」、以上すべて小柴 正則 著に詳細に説明されている。
【0048】
なお、上記の等価回路定数の決定において、弾性定数については上記修正値を用い、その他の材料定数については仮想値を算出したときに用いた値(バルク材料の値)を用いた。
【0049】
次に、上記のようにして決定された等価回路定数に基づいて弾性表面波デバイス100の挿入損失の周波数特性を求めた。挿入損失は、フィルタである弾性表面波デバイス100の入力信号と出力信号の振幅比に相当する。その結果を図12に示す。上記弾性定数について仮想値を求める際に用いた仮定値を用いて求めた挿入損失の周波数特性を図中一点鎖線の仮想値曲線PAで示し、弾性表面波デバイス100に対して実際に測定した挿入損失の周波数特性を図中破線の測定値曲線PBで示し、本実施例の上記修正値を用いて求めた挿入損失の周波数特性を図中実線の修正値曲線PCで示す。この図に示されるように、仮想値曲線PAは測定値曲線PBと大きく異なる周波数帯域にピーク位置を有するが、修正値曲線PCは測定値曲線PBとほぼ一致したピーク位置を有し、しかも、測定値曲線PBとほぼ同様の曲線形状を有している。
【0050】
上記のように、本実施形態のデバイス設計方法では、特定デバイス特性の仮想値と測定値との相違を特定材料定数に反映させることによって特性材料定数の修正値を求め、この修正値を用いて特性予測を行うことができる。そして、この特性予測によって得られた特性は、上記実施例で示したように実際の弾性表面波デバイスのデバイス特性の測定値にほぼ一致する。したがって、上記のような特性予測によって弾性表面波デバイスの種々の特性を予想し、これを望まれる特性に合わせるようにデバイス構造を設定したり、或いは、特定デバイス特性を計測するために既に形成したデバイス構造を修正したりすることが可能になる。
【0051】
なお、上記実施形態では、基板101上に単層の圧電体の薄膜102が形成された層構造を有するものについて説明したが、本発明はこのような層構造を備えたものに限らず、基板上に硬質薄膜を形成した後に圧電体薄膜を形成したもの、基板上の圧電体薄膜上にさらに誘電体薄膜を形成し、その上に電極を形成したもの、基板上に電極を形成し、その上に圧電体薄膜を形成したものなど、種々の層構造を有するものに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】基板上に薄膜を備えた弾性表面波デバイスの概略構成を示す断面図。
【図2】基板上の薄膜の特性、バルク材料の材料定数及び薄膜の材料定数の関係を示す説明図。
【図3】実施形態の弾性表面波デバイスの設計方法を示す説明図。
【図4】実施例のデバイス設計手順を示す概略フローチャート。
【図5】弾性表面波の伝播速度vの仮想値、測定値及び近似値を示すグラフ。
【図6】各弾性係数を変化させたときの伝播速度の変化量dvを示すグラフ。
【図7】伝播速度vの仮想値と近似値の偏差Δvを示すグラフ。
【図8】伝播速度vの仮想値、測定値及びフィッティング値を示すグラフ。
【図9】フィッティングによって得られた弾性係数の変化量ΔCijを示すグラフ。
【図10】各材料定数を変化させたときの伝播速度vの変化量dvを示すグラフ。
【図11】弾性表面波デバイスの基本単位の等価回路図。
【図12】弾性表面波デバイスの挿入損失の周波数特性について、特定材料定数の仮定値を用いて予測した仮想値、計測した測定値、特定材料定数の修正値を用いて予測した修正値をそれぞれ比較して示すグラフ。
【図13】弾性表面波デバイスの構成を模式的に示す概略斜視図。
【図14】弾性表面波デバイスの伝播速度を計測する方法を示す説明図。
【符号の説明】
100…弾性表面波デバイス、101…基板、102…薄膜、104S,104T…電極、110,120…IDT構成部、110S,110T…電極パターン、v…伝播速度、Δv…偏差、C…弾性定数、Cij…弾性係数、ΔCij…変化量、δvcij…変化率、kh…膜厚[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for designing a surface acoustic wave device, and more particularly to a design method for accurately obtaining desired device characteristics of a surface acoustic wave device.
[0002]
[Prior art]
In general, many electronic devices using a thin film formed on a substrate as a functional layer are created, and various products using such electronic devices are commercially available. For example, surface acoustic wave devices using a piezoelectric body are often used in high-frequency elements such as TV filters in electronic devices and communication devices. In this surface acoustic wave device, a surface acoustic wave is generated on the surface of a piezoelectric body, and various characteristics are obtained through the surface acoustic wave. In particular, in recent years, many devices with a piezoelectric thin film formed on a substrate have been proposed in order to improve the performance of the device. For example, the quality of the thin film is improved, a hard material is used for the substrate, Device characteristics have been improved by devising the structure.
[0003]
Various design tools that can be used for the design of various electronic devices have been known. However, due to the recent progress in device performance enhancement, it is possible to accurately evaluate constituent materials regardless of which design tool is used. There is a strong demand to do. Conventionally, as a material evaluation method, a large number of samples are mainly prepared by forming a thin film on a substrate, and X-ray diffraction, atomic absorption analysis, differential thermal analysis, etc. are performed on the thin film of this sample. Evaluation using various analysis methods has been performed. These analysis methods are all for specifying the crystallinity and composition ratio of the material.
[0004]
On the other hand, not the method of directly identifying the material configuration as described above, but also a method of estimating a material property by a predetermined theoretical formula based on various properties of the material or calculating by a numerical calculation is also known. (For example, refer to Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 below). However, unlike bulk materials, the characteristics of the thin film formed on the substrate are not only the type and structure of the substances that make up the thin film, but also the combination with the underlying substrate, film formation conditions, film thickness, and device usage conditions. It is greatly influenced by many factors such as. More specifically, the characteristics of the thin film greatly change due to internal stress due to lattice mismatch with the substrate, thermal stress, crystal defects, warpage due to stress, and the like. For this reason, since the material characteristics greatly change as compared with the bulk material, it is necessary to evaluate the thin film formed on the substrate. As a method for evaluating the thin film in this way, for example, a method is known in which the elastic constant of the thin film is obtained by obtaining the velocity of the surface acoustic wave using laser light (for example, see Non-Patent Document 2 below). .
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-267640 A [Non-Patent Document 1]
IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS, FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL, VOL. 49, NO. 7, JULY 2002, p. 893
[Non-Patent Document 2]
50th Applied Physics Related Conference Lecture Proceedings NO. 2 p. 919 29p-ZG-8 “Determination of Young's modulus of LOW-k film using surface acoustic wave”
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional surface acoustic wave device design method, since it is necessary to repeatedly prepare and measure a variety of thin film samples, it takes a lot of time and effort in the basic stage of device design, and the burden is great in terms of time and cost. There is a problem. In addition, since it is not necessary to measure the characteristics of the thin film itself for device design, the above-described basic stage work may not be directly linked to the device characteristics and is wasteful.
[0007]
On the other hand, surface acoustic wave device design methods such as numerical simulations and simulations based on modeling reflect thin film effects that can be directly related to the device characteristics of actually created surface acoustic wave devices, or are caused by device structures. Calculations that take into account additional effects are extremely difficult, and the device characteristics cannot be predicted with high accuracy, and as a result, it is not a substitute for the above-mentioned steady and costly evaluation method as described above. There is a point. In particular, the internal stress and warpage of the piezoelectric thin film have a significant effect on the device characteristics. However, the calculation that reflects the state of such a thin film is extremely complicated, and it is not possible to calculate the device characteristics with high accuracy. Almost impossible.
[0008]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and the problem is that it is possible to reduce the time and cost required for device design by a simple method and to be able to predict device characteristics with high accuracy. The object is to provide a method for designing a surface acoustic wave device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a surface acoustic wave device design method according to the present invention is a surface acoustic wave device design method including a piezoelectric thin film formed on a substrate. A virtual value calculating step for calculating a virtual value of the measured value, a measured value measuring step for measuring the measured value of the specific device characteristic, and a specific material constant among the material constants of the thin film used for calculating the virtual value is changed. A specific material constant calculating step for obtaining a correction value of the specific material constant obtained by adjusting the virtual value to the measurement value or an approximate value obtained based on the measurement value, and using the correction value And a device design step for designing the surface acoustic wave device.
[0010]
According to this invention, by changing the specific material constant, the virtual value of the specific device characteristic is matched with the measured value of the specific device characteristic measured in the measurement value measurement step or the approximate value obtained based on the measured value. Include. Then, the correction value of the characteristic material constant is calculated based on the amount of change in the specific material constant necessary for this adjustment. This is equivalent to obtaining the corrected value of the specific material constant on the assumption that the deviation between the virtual value of the specific device characteristic and the measured value or approximate value is caused only by the error of the assumed value of the specific material constant. In this way, the correction value of the specific material constant obtained is different from the specific material constant of the thin film itself, but it includes the influence of the state of the thin film and the device structure, so this correction value is used. This makes it possible to predict device characteristics with higher accuracy. Further, since it is not necessary to create a simple thin film sample having no device configuration, it is possible to avoid waste of time and cost in the basic stage of device design.
[0011]
In the present invention, in the specific material constant calculation step, a change rate of the specific device characteristic with respect to a change in the specific material constant and a deviation of the virtual value with respect to the measured value or the approximate value are obtained, and the change rate and the It is preferable to calculate the correction value using a deviation. According to this, the change amount of the specific material constant for eliminating the deviation of the virtual value from the measured value or the approximate value can be derived very easily by using the change rate of the specific device characteristic of the specific material constant. Therefore, the correction value corresponding to this can be derived easily.
[0012]
In the present invention, it is preferable that in the device design step, device characteristics are predicted using the correction value, and device design is performed based on the result. When the device characteristics are predicted based on the correction value as described above, it is possible to know the coincidence / non-coincidence and the degree of difference with the required device characteristics, so that the device design can be performed based on the result. For example, a surface acoustic wave device having desired device characteristics can be designed by comparing expected device characteristics with required device characteristics and modifying the device structure based on the comparison. As a method for predicting the device characteristics, an equivalent circuit method described later can be used. That is, in a surface acoustic wave device, electromechanical coupling characteristics such as an excitation structure for generating a surface acoustic wave by an electrical signal such as IDT, a detection structure for electrically detecting a surface acoustic wave, etc. Therefore, the structure portion can be expressed by an equivalent circuit. Then, the device characteristics can be calculated by determining the equivalent circuit constant using the correction value and obtaining the characteristics of the equivalent circuit.
[0013]
In the present invention, in the measurement value measurement step, the specific device characteristic is preferably measured with respect to a device structure including an electrode. Since the measurement method of the specific device characteristic described above may be a method that can obtain a measurement value corresponding to the specific device characteristic of the surface acoustic wave device, it is not always necessary to complete the surface acoustic wave device and perform measurement. However, by actually measuring the device structure including the electrodes of the surface acoustic wave device, it is possible to obtain measurement values including the effects of the electrode structure (electrode pattern shape, etc.) Device design becomes possible.
[0014]
In the present invention, the specific device characteristic is preferably a propagation speed of a surface acoustic wave. The propagation speed of surface acoustic waves is easy to measure among the device characteristics of surface acoustic wave devices, and has a strong correlation with the material constants of thin films, so that a correction value for specific material constants can be obtained appropriately. Therefore, highly accurate device design is possible.
[0015]
In the present invention, in the measurement value measurement step, the surface acoustic wave is generated by irradiating the thin film with laser light, and the propagation velocity is measured by observing the surface acoustic wave by laser interferometry. Is preferred. According to this, surface acoustic waves can be generated without providing an electrode structure, and measurement can be performed in a non-contact state with high accuracy at an arbitrary position. In addition, since it is possible to excite surface acoustic waves with an appropriate wavelength without depending on the electrode structure, it is possible to measure by changing the surface acoustic wave wavelength, making it more useful and more informational in device design. A value can be obtained.
[0016]
In the present invention, it is preferable to use a material constant of a bulk material as an assumed value of the specific material constant for calculating the virtual value. The material constant of the bulk material can be easily known in general and is an ideal value that does not include the influence of the thin film state. Therefore, as an assumed value of a specific material constant, that is, a parameter for calculating a virtual value of a specific device characteristic Most suitable to use.
[0017]
In the present invention, the specific material constant is preferably an elastic constant of the thin film. The elastic constant is a material constant that directly affects the composition, crystal state, internal stress, and the like of the thin film, and is therefore an appropriate parameter for reflecting the state of the thin film through which the surface acoustic wave propagates. In particular, since it has a large correlation with the propagation speed of the surface acoustic wave, it is most preferable when the specific device characteristic is the propagation speed of the surface acoustic wave.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a method for designing a surface acoustic wave device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing a surface acoustic wave device structure including a thin film which is a design target of the embodiment. In this device structure, a thin film 102 having a thickness Tp is formed on the surface of a substrate 101. The thin film 102 is composed of a piezoelectric body. On the surface of the thin film 102, electrodes 104S and 104T made of a metal such as Al are alternately formed. The electrodes 104S and 104T are configured as interdigital electrodes (IDT), for example. Here, a surface acoustic wave having a wavelength λ corresponding to the electrode pitch can be generated on the surface of the thin film 102 by applying a predetermined voltage between the electrodes 104S and 104T. Further, when a surface acoustic wave propagates through the surface of the thin film 102, a fluctuating voltage corresponding to the amount of surface displacement due to the surface acoustic wave is generated between the electrodes 104S and 104T.
[0019]
The substrate 101 and the thin film 102 can have various combinations. For example, examples of the substrate 101 include glass such as Pyrex (registered trademark), quartz, Si, quartz, sapphire, and diamond. Examples of the piezoelectric thin film 102 include ZnO, PZT, KNbO 3 , LiTaO 3 , and LiNbO 3 .
[0020]
FIG. 2 shows the relationship between the thin film properties on the substrate and the material constants of the bulk material and the thin film. The thin film characteristics on the substrate largely depend on the composition, crystal structure, crystal state, etc. of the material constituting the thin film, but the thin film does not necessarily have the same characteristics as the bulk material having the same composition, crystal structure, crystal state, etc. It does not show. This is because the thin film is greatly influenced by the structure of the base substrate and the film thickness of the substrate. More specifically, thin film characteristics are greatly affected by differences in lattice constants and crystal structures between the thin film and the base substrate, hardness of the base substrate, crystal defects, internal stress, warpage, etc. in the thin film. Therefore, in order to evaluate the characteristics of the thin film, it is necessary to obtain the material constant of the thin film corresponding to the characteristics of the thin film, in addition to the material constant of the bulk material.
[0021]
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a design procedure of the surface acoustic wave device of the present embodiment. A change in the characteristics of the thin film 102 on the substrate 101 means that there is a change in the material constant of the thin film 102. When the material constant of the thin film 102 varies, the device characteristics of the device including the thin film 102 also vary.
[0022]
In general, surface acoustic wave devices can find a plurality of device characteristics, such as surface acoustic wave propagation velocity, electromechanical coupling coefficient, propagation loss, etc., and these device characteristics are mutually related to the thin film 102. The dependence on material constants is different. Here, a certain device characteristic among the device characteristics is set as a specific device characteristic. Various theoretical correlations are conceivable between the specific device characteristics and the material constant of the thin film 102. For this reason, by setting an appropriate value as a material constant of the thin film 102 as an assumed value, the material constant of the thin film 102 and parameters other than the thin film as necessary can be set based on an appropriate calculation method. A virtual value can be calculated. The specific device characteristics can be actually measured by actually creating a device including the thin film 102 and performing measurement.
[0023]
Since the specific device characteristics described above are usually related to a plurality of material constants of the thin film 102, the correlation mode is complicated. Therefore, in the present embodiment, it is assumed that the variation in the specific device characteristics is caused by a variation in some of the plurality of material constants of the thin film 102. And let this part be a specific material constant. As the specific material constant, it is desirable to select one that is considered to have the strongest influence on the specific device characteristics, but it may be two or more.
[0024]
In addition, based on the calculation method when the virtual value is calculated, or an appropriate calculation method different from that, how much the specific device characteristics are affected when the specific material constant selected as described above is changed. You can calculate what to give. For example, the ratio between the fluctuation amount of the specific device characteristic and the fluctuation amount of the specific material constant corresponding thereto can be obtained as the change rate. Here, the material constants other than the specific material constant are typically constant. However, other material constants may be set so as to change in a predetermined change mode in accordance with the fluctuation of the specific material constant.
[0025]
Using the rate of change obtained as described above, the virtual value of a specific device characteristic is matched with the measured value or approximate value (approximate curve obtained by an appropriate fitting method such as the least squares method based on the measured value). It is possible to calculate the amount of change in the specific material constant when it is included. For example, a deviation between a virtual value of a specific device characteristic and a measured value or an approximate value is obtained, and a change amount of a specific material constant necessary for the adjustment can be obtained from the deviation and the change rate. . That is, the relationship of change amount of specific material constant × change rate = deviation is used. Thereby, the correction value of the specific material constant can be obtained by the correction value = assuming + change amount. Further, the specific material constant corrected by the above fitting can be directly obtained from the deviation and the change rate and the assumed value of the specific material constant. That is, the relationship of (corrected value−assumed value) × change rate = deviation is used.
[0026]
The above correction value is not the value of the specific material constant of the thin film itself, but merely reflects the influence of the specific device characteristics on the specific material constant. Therefore, in addition to the influence due to the characteristics of the thin film, this correction value includes the influence of material constants other than the specific material constant, the influence due to the device structure, and the like. In addition, the thin film 102 as a component of a surface acoustic wave device can also be evaluated by using the above-described change amount and correction value.
[0027]
Finally, device design is performed using the correction values of the specific material constants. In this device design, device characteristics are derived (predicted) by an appropriate method using the correction values described above, compared with the reference characteristics, or device settings are corrected to obtain the required device characteristics. Design the device structure you have. At this time, as a method of deriving device characteristics using the correction value, an equivalent circuit method described later can be cited. At this stage, the device characteristics to be predicted may be the specific device characteristics or other device characteristics. However, for the specific device characteristics, it is meaningful to predict a device structure different from the actually measured surface acoustic wave device 100.
[0028]
【Example】
Next, a more specific configuration of the embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing an outline of the design procedure of the surface acoustic wave device according to this embodiment. First, the device structure is provisionally set. The design object of this embodiment is a surface acoustic wave device having a thin film 102 formed on the same substrate 101. Here, a specific device characteristic of the surface acoustic wave device is set, and the dependence of the specific device characteristic on a certain parameter is observed. In this case, it is preferable that all the components other than the thin film 102 are the same, and it is also preferable that the thin film 102 is the same except for one parameter. For example, in the embodiments described below, it is assumed that all the components other than the thin film 102 are the same, and the composition and manufacturing method of the thin film 102 are the same, but the case where only the film thickness of the thin film 102 is changed is considered.
[0029]
The surface acoustic wave device of the present embodiment is a filter, and the surface acoustic wave device 100 includes a pair of IDT components 110 and 120 on a thin film 102 as shown in FIG. The IDT components 110 and 120 are provided with electrode patterns 110S and 120S having an electrode 104S and electrode patterns 110T and 120T having an electrode 104T. The IDT components 110 and 120 have electrodes 104S and 104T, respectively. Are alternately formed on the thin film 102. In addition, sound absorbing materials 130 are formed on both sides of the IDT components 110 and 120, that is, on both sides in the arrangement direction in which the electrodes 104S and 104T are alternately arranged.
[0030]
In the surface acoustic wave device 100 of this embodiment, the substrate 101 is a silicon substrate, the thin film 102 is a ZnO thin film (c-axis orientation), and the electrode is an Al thin film. Here, the wavelength λ of the surface acoustic wave corresponding to the electrode pitch is set to 16 to 24 μm. The thin film 102 can be formed by a sputtering method, for example, a high frequency magnetron sputtering apparatus. In this example, the sputtering power was 200 to 600 W, the target was ZnO, the substrate temperature was about 300 ° C., the degree of vacuum was 5 Pa or less, the Ar flow rate was 50 SCCM, and the O 2 flow rate was 50 SCCM. The formed thin film 102 had a sheet resistance value of several MΩ · cm or more.
[0031]
Next, a virtual value of the specific device characteristic is calculated based on the setting of the device structure. As this specific device characteristic, in this embodiment, the propagation velocity v of the surface acoustic wave generated in the surface acoustic wave device is used. The virtual value of the propagation velocity v of the surface acoustic wave can be obtained according to a predetermined calculation formula. In general, a tensor expression describing a sound wave propagating through an anisotropic piezoelectric medium is as follows. Here, (1) is an equation of motion, (2) is a definition equation of linear strain, (3) is an equation indicating a quasi-static assumption, and (4) is a linear piezoelectric basic formula. In each equation, T is stress, ρ is density, u is displacement, S is strain, D is electrical displacement, E is an electric field, C is an elastic constant, and φ is an electric potential.
[0032]
δT ij / δx i = ρ · δ 2 u j / δt 2 (1)
S km = 1/2 (δu k / δx m + δu m / δx k ) (2)
δD i / δx i = 0, E i = −δφ / δx i (3)
T ij = C ij · S−e ij · E, D = e · S + ε · E (4)
[0033]
Based on this equation, a surface traveling wave that propagates at the phase velocity v along the x 1 direction, that is, along the surface of the thin film 102, and has an attenuation coefficient exp [−αωx 3 / v] in the x 3 direction, that is, the thickness direction. Assuming that u i = β i e −αωx3 / v · e jω (t−x1 / v) (i = 1,2,3) and substituting boundary conditions into this, a transcendental equation is obtained, A virtual value of the propagation velocity v of the surface acoustic wave can be obtained by repeatedly performing calculation based on the computer. For each material constant used here, the value of the bulk material of the thin film 102 can be used. In the present embodiment, the elastic constant C among the material constants is a specific material constant. In addition, the calculation method used here is New Ceramics (1993) No. 7 p. 61 “Introduction to Surface Acoustic Wave Engineering-A Simple Equivalent Circuit of IDT” Toshihiro Kojima (hereinafter simply referred to as “Document 1”).
[0034]
FIG. 5 shows a hypothetical value of the propagation velocity v of the surface acoustic wave obtained as described above and the normalized film thickness kh (= 2πTp / λ; where Tp is the thickness of the thin film 102. The solid line A indicates the relationship between λ and the wavelength of the surface acoustic wave.
[0035]
On the other hand, the actual propagation velocity v of the surface acoustic wave of the surface acoustic wave device 100 as shown in FIG. 13 is measured. This measured value is indicated by a triangular point in FIG. As a method of measuring the propagation velocity v, an input signal is applied to the IDT component 110 of the surface acoustic wave device 100 as shown in FIG. 13 to generate a surface acoustic wave having a wavelength λ on the surface of the thin film 102, and the IDT component The time until it is detected at 120 is measured. Unlike the case of FIG. 13 (filter), the surface acoustic wave device has a structure including one input / output IDT and a pair of reflectors arranged on both sides thereof (for example, a resonator). In the case of configuration), the propagation velocity v can be obtained by measuring the propagation time from the input of the signal to the input / output IDT until the detection of the surface acoustic wave of wavelength λ.
[0036]
Further, as shown in FIG. 14, a surface acoustic wave having a wavelength λ is generated by irradiating the surface of the thin film 102 with laser light, and then the surface acoustic wave is generated at an appropriate position by a laser interferometer or the like. It is also possible to obtain it by measuring the time until it is detected. In FIG. 14, 10 is a laser oscillator, 11 is a deflection mirror, 12 is a condenser, 13 is a laser interferometer, and 14 is an oscilloscope. As described above, in the present invention, even when the surface acoustic wave device 100 is not necessarily in a completed state, for example, without forming an electrode pattern, it is assumed that the surface acoustic wave device 100 is formed. What is necessary is just to measure the propagation speed of the surface acoustic wave of wavelength (lambda). However, the measurement may be performed on a structure provided with an electrode pattern. Here, the wavelength λ of the surface acoustic wave to be excited can be controlled by the pulse width of the laser light. Note that a phase velocity scanning method can also be used as a surface acoustic wave excitation method using laser light.
[0037]
In the present embodiment, an approximate curve B shown in FIG. 5 is obtained by using the least square method or the like based on the measured value of the propagation velocity v obtained by the above measurement. For example, the least square method is applied to each measurement point for v = a · exp [−b · kh + c], and the coefficients a, b, and c are obtained. In this case, one or two of the three coefficients may be appropriately fixed, and the remaining coefficients may be obtained by a least square method or the like. Hereinafter, in this embodiment, an approximate value on the approximate curve B is used instead of the measured value. In this way, various parameter values (thickness kh = 2πTp / λ in this embodiment) can be obtained without trial manufacture of a large number of devices (surface acoustic wave device 100) with different thicknesses kh of the thin film 102. The characteristics of the provided thin film can be easily evaluated.
[0038]
Next, the virtual value of the propagation velocity v that is the specific device characteristic when the elastic constant C ij that is the specific material constant of the thin film 102 is changed by the method for obtaining the virtual value of the propagation velocity v of the surface acoustic wave. Change rate δvc ij = δv / δC ij is calculated. The tensor representation [C ij ] of the elastic constant of the hexagonal piezoelectric material ZnO is represented by a matrix of 6 rows and 6 columns. FIG. 6 shows four independent matrix elements (C 12 = C 12). 21 , C 66 do not affect the velocity) assumed elastic modulus C 11 (= C 22 ), C 13 (= C 23 ), C 33 , C 44 (= C 55 ) (for example, the value of the above bulk material) These values are used to obtain the above imaginary value.) The difference between the propagation speed when the value obtained by multiplying 0.9 is used and the propagation speed when the value obtained by multiplying 1.1 is used. That is, the change rate dv of the propagation speed is shown. Here, it can be seen that the elastic coefficients C 11 and C 13 greatly affect the propagation velocity v. Further, regarding the elastic coefficients C 11 and C 13 , the rate of change δvc ij = δv / δC ij shows a relatively large dependence on the value of the film thickness hk.
[0039]
On the other hand, the deviation Δv between the virtual value and the approximate value is obtained for the propagation velocity v of the surface acoustic wave. FIG. 7 shows the relationship between the deviation Δv and the film thickness kh of the thin film 102. Then, using this deviation Δv and the change rate δvc ij = δv / δC ij , the amount of change in the elastic constant necessary for fitting (fitting) the virtual value of the propagation velocity v to the approximate value is obtained. Can do. This calculation process is roughly as follows. First, assuming that the change amount of the elastic constant C ij corresponding to the deviation Δv is ΔC ij ,
Figure 2005039343
Is established. When this is expressed by a determinant of m rows to which m sets of Δv are applied,
Y [m] = F [mn] · X [n] (6)
It becomes. Here, Y is an m-row vector indicating m sets of deviations Δv, F is an m-row n-column matrix indicating m sets of propagation rates v of δ columns δvc ij = δv / δC ij , and X is n It is a vector which shows the variation | change_quantity (DELTA) Cij of the elasticity coefficient of a row | line | column. Here, m is the number of measured values (approximate values) used in the calculation, and n is the number of independent elastic coefficients (that is, the number of unknowns) among the elastic constants C ij . If m ≧ n, the change amount of the elastic coefficient can be obtained by the least square method or the like.
[0040]
For example, the tensor display of the elastic constant of a hexagonal piezoelectric material ZnO is represented by a matrix of 6 rows and 6 columns, but four independent elastic coefficients C 11 , C 13 , C shown in FIG. 33, the change amount [Delta] C 11 of C 44, [Delta] C 13, [Delta] C 33, when obtaining the [Delta] C 44, since n of the equation (6) is 4, can be calculated by a 4 or more m become. For example, when the m = 4, the four thickness kh = d, e, f, deviation in g Y [Δv d, Δv e , Δv f, Δv g], as well as the elastic modulus and the respective film thickness kh the rate of change F [δvc 11-d corresponding to (= δv d / δC 11) , δvc 11-e (= δv e / δC 11), δvc 11-f (= δv f / δC 11), δvc 11-g (= Δv g / δC 11 ); δvc 13-d (= δv d / δC 13 ), δvc 13-e (= δv e / δC 13 ), δvc 13-f (= δv f / δC 13 ), δvc 13 −g (= δv g / δC 13 ); δvc 33-d (= δv d / δC 33 ), δvc 33-e (= δv e / δC 33 ), δvc 33-f (= δv f / δC 33 ), δvc 33-g (= δv g / δC 33 ); δvc 44-d (= δv d / δC 44), δvc 44 -e (= δv e / δC 44), δvc 44-f (= δv f / δC 44), δvc 44-g (= δv g / δC 44)] is used. Accordingly, the elastic coefficient change amount X [ΔC 11 , ΔC 13 , ΔC 33 , ΔC 44 ] can be obtained by the method of least squares. That is, the amount of change in the elastic constant required to match the virtual value of the propagation velocity of the surface acoustic wave to the measured value (approximate value) is the amount of change X [ΔC 11 , ΔC of the elastic coefficient obtained as described above. 13 , ΔC 33 , ΔC 44 ].
[0041]
Finally, the assumed elastic modulus value used to determine the virtual value of the propagation velocity v is C ij 0 and the surface acoustic wave propagation velocity variation ΔC ij determined as described above is used to determine the elasticity. The coefficient correction value C ij 0 + ΔC ij is obtained.
[0042]
As described above, the elastic constant or the amount of change when the virtual value of the propagation velocity v of the surface acoustic wave is matched with the measured value or the approximate value is obtained. In this way, the virtual value is measured or approximated. FIG. 8 shows the dependence of the propagation velocity v on the film thickness kh when adjusted to. As shown in this figure, it can be seen that the curve C is closer to the measured value than the curve A indicating the virtual value.
[0043]
FIG. 9 shows the film thickness kh dependence of the change amount ΔC ij of the elastic coefficient necessary for fitting the virtual value to the measured value or approximate value obtained as described above. Here, in calculating the change amount ΔC ij at each film thickness kh, the values of the change rate δvc ij and the deviation Δv at m = 4 different film thicknesses kh in the vicinity of the film thickness kh are used. According to this figure, it can be seen that as the film thickness kh falls below 1.0 and further decreases, the amount of change in each elastic coefficient increases rapidly. This seems to show a strong correlation with the internal stress of the thin film 102. Usually, the internal stress of the thin film 102 increases as the film thickness decreases due to a difference in lattice constant and crystal structure with the substrate 101. When the thickness of the thin film 102 is small, the surface of the thin film approaches the interface with the substrate 101. Therefore, the propagation velocity v of the surface acoustic wave propagating through the surface of the thin film 102 is that of the interface portion between the thin film 102 and the substrate 101. Since the film is easily affected, the elastic constant of the thin film 102 is greatly different from the value of the elastic constant of the bulk material. Conversely, when the thickness of the thin film 102 increases, the surface of the thin film 102 moves away from the interface and the internal stress in the vicinity of the surface also decreases. Is less susceptible to the influence of the interface between the thin film 102 and the substrate 101, the elastic constant of the thin film is considered to approach the elastic constant of the bulk material. Therefore, the result of the present embodiment shown in FIG. 9 seems to correctly reflect the characteristics resulting from the internal stress of such a thin film. Further, in this embodiment, it is possible to know in which direction the internal stress of the thin film 102 is generated according to the magnitude of the change amount ΔC ij of each elastic coefficient.
[0044]
FIG. 10 shows the amount of change Δv of the propagation velocity v of the surface acoustic wave device when the value of each material constant of the thin film 102 of this example is changed by 10%. Here, the elastic constant, piezoelectric constant, and dielectric constant are all changed by 10% uniformly. As shown in this figure, when the piezoelectric constant and the elastic constant are changed, the propagation velocity v changes greatly. Further, it can be seen that the degree of influence of the piezoelectric constant and the elastic constant on the propagation speed v changes depending on the film thickness kh of the thin film 102. Therefore, in the above method, even if the piezoelectric constant is used as the specific material constant instead of the elastic constant, a useful correction value of the material constant can be obtained similarly to the above.
[0045]
In addition to the surface acoustic wave propagation velocity v, the surface acoustic wave electromechanical coupling coefficient k 2 , surface acoustic wave propagation loss, and the like can be used as the specific device characteristics. Further, as the parameters of the specific device characteristics, not only the film thickness of the thin film but also, for example, the frequency of the surface acoustic wave can be used.
[0046]
Next, device characteristics other than the propagation velocity of the surface acoustic wave are predicted using the correction value of the elastic constant calculated as described above. In the present embodiment, this characteristic prediction is performed for the filter characteristic (frequency characteristic of insertion loss) of the surface acoustic wave device 100, and an equivalent circuit method is used to predict this characteristic. The equivalent circuit method is a method of setting an equivalent circuit having a structure in which the electrodes 104S and 104T are formed on the thin film 102 and deriving device characteristics from the equivalent circuit.
[0047]
First, as the equivalent circuit, for example, a so-called equivalent circuit of Smith shown in FIG. 11 is used. This equivalent circuit is also described in the above-mentioned document 1, and corresponds to the basic configuration of the IDT components 110 and 120 (the arrangement structure of the pair of electrodes 104S and 104T). Here, the equivalent circuit includes an acoustic input terminal 1, an acoustic output terminal 2, and an electrical terminal 3. When more than one pair of electrodes is provided, the portion corresponding to one electrode in the above-mentioned equivalent circuit is connected in a manner that the acoustic terminals are connected in cascade and the electrical terminals are connected in parallel. What is necessary is just to add according to. Then, it is possible to characteristics predicted by obtaining such circuit constants Z 1, Z 2, C S transformation ratio gamma p of the equivalent circuit. These circuit constants can be determined using the finite element method (FEM). This determination method is described in New Ceramics (1995) No. 10 P.M. 67 “Theoretical Determination Method of Equivalent Circuit Constant of Surface Acoustic Wave Device [1] —Basic Concept” —No. 11 P.M. 47 “Theoretical Determination Method of Equivalent Circuit Constant of Surface Acoustic Wave Device [2] —Introduction of Finite Element Method” —No. 12 P.M. 60 “Theoretical determination of equivalent circuit constants of surface acoustic wave devices [3] —Estimation of equivalent circuit constants” is described in detail by Masanori Koshiba.
[0048]
In the determination of the equivalent circuit constants, the modified values were used for the elastic constants, and the values (bulk material values) used when calculating the virtual values were used for the other material constants.
[0049]
Next, the frequency characteristic of the insertion loss of the surface acoustic wave device 100 was obtained based on the equivalent circuit constant determined as described above. The insertion loss corresponds to the amplitude ratio between the input signal and the output signal of the surface acoustic wave device 100 that is a filter. The result is shown in FIG. The insertion loss actually measured with respect to the surface acoustic wave device 100 is shown by the phantom value curve PA of the dashed line in the figure showing the frequency characteristic of the insertion loss obtained by using the assumed value used when obtaining the virtual value for the elastic constant. The frequency characteristic of the loss is indicated by a measured value curve PB indicated by a broken line in the figure, and the frequency characteristic of the insertion loss obtained using the correction value of the present embodiment is indicated by a corrected value curve PC indicated by a solid line in the figure. As shown in this figure, the virtual value curve PA has a peak position in a frequency band that is greatly different from the measurement value curve PB, but the correction value curve PC has a peak position that substantially matches the measurement value curve PB, and It has a curve shape substantially similar to the measured value curve PB.
[0050]
As described above, in the device design method of the present embodiment, the correction value of the characteristic material constant is obtained by reflecting the difference between the virtual value of the specific device characteristic and the measurement value in the specific material constant, and this correction value is used. Characteristic prediction can be performed. And the characteristic obtained by this characteristic prediction substantially corresponds to the measured value of the device characteristic of the actual surface acoustic wave device as shown in the above-mentioned embodiment. Therefore, various characteristics of the surface acoustic wave device are predicted by the characteristic prediction as described above, and the device structure is set so as to match the desired characteristic, or already formed to measure a specific device characteristic. It becomes possible to modify the device structure.
[0051]
In the above-described embodiment, the single-layer piezoelectric thin film 102 is formed on the substrate 101. However, the present invention is not limited to such a layer structure. A piezoelectric thin film formed after a hard thin film is formed thereon, a dielectric thin film is further formed on the piezoelectric thin film on the substrate, an electrode is formed thereon, and an electrode is formed on the substrate. The present invention can be applied to those having various layer structures such as a piezoelectric thin film formed thereon.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a surface acoustic wave device including a thin film on a substrate.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship among characteristics of a thin film on a substrate, a material constant of a bulk material, and a material constant of a thin film.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for designing a surface acoustic wave device according to an embodiment.
FIG. 4 is a schematic flowchart showing a device design procedure of the embodiment.
FIG. 5 is a graph showing virtual values, measured values, and approximate values of the propagation velocity v of surface acoustic waves.
FIG. 6 is a graph showing a change rate dv of the propagation velocity when each elastic coefficient is changed.
FIG. 7 is a graph showing a deviation Δv between a virtual value of propagation velocity v and an approximate value.
FIG. 8 is a graph showing a virtual value, a measured value, and a fitting value of the propagation velocity v.
FIG. 9 is a graph showing a change amount ΔC ij of an elastic coefficient obtained by fitting.
FIG. 10 is a graph showing a change amount dv of the propagation velocity v when each material constant is changed.
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of a basic unit of a surface acoustic wave device.
FIG. 12 shows the hypothetical value predicted using the assumed value of the specific material constant, the measured value measured using the assumed value of the specific material constant, and the corrected value predicted using the corrected value of the specific material constant for the frequency characteristics of the insertion loss of the surface acoustic wave device. The graph shown in comparison.
FIG. 13 is a schematic perspective view schematically showing a configuration of a surface acoustic wave device.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a method for measuring the propagation velocity of a surface acoustic wave device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Surface acoustic wave device, 101 ... Substrate, 102 ... Thin film, 104S, 104T ... Electrode, 110, 120 ... IDT component, 110S, 110T ... Electrode pattern, v ... Propagation velocity, [Delta] v ... Deviation, C ... Elastic constant, C ij ... elastic coefficient, ΔC ij ... change amount, δvc ij ... change rate, kh ... film thickness

Claims (8)

基板上に形成された圧電体の薄膜を備えた弾性表面波デバイスの設計方法において、
前記弾性表面波デバイスの特定デバイス特性の仮想値を算出する仮想値算出ステップと、
前記特定デバイス特性の測定値を計測する測定値計測ステップと、
前記仮想値を算出するために用いる前記薄膜の材料定数のうちの特定材料定数を変化させて前記仮想値を前記測定値若しくは前記測定値に基づいて得られた近似値に合わせることにより得られた前記特定材料定数の修正値を求める特定材料定数算出ステップと、
前記修正値を用いて前記弾性表面波デバイスの設計を行うデバイス設計ステップと、
を有することを特徴とする弾性表面波デバイスの設計方法。
In a method for designing a surface acoustic wave device including a piezoelectric thin film formed on a substrate,
A virtual value calculating step of calculating a virtual value of a specific device characteristic of the surface acoustic wave device;
A measurement value measuring step for measuring a measurement value of the specific device characteristic;
It was obtained by changing a specific material constant of the material constants of the thin film used for calculating the virtual value and adjusting the virtual value to the measured value or an approximate value obtained based on the measured value. A specific material constant calculating step for obtaining a correction value of the specific material constant;
A device design step of designing the surface acoustic wave device using the correction value;
A method for designing a surface acoustic wave device, comprising:
前記特定材料定数算出ステップでは、前記特定材料定数の変化に対する前記特定デバイス特性の変化率と、前記測定値若しくは前記近似値に対する前記仮想値の偏差とを求め、前記変化率と前記偏差とを用いて前記修正値を算出することを特徴とする請求項1に記載の弾性表面波デバイスの設計方法。In the specific material constant calculation step, a change rate of the specific device characteristic with respect to a change in the specific material constant and a deviation of the virtual value with respect to the measured value or the approximate value are obtained, and the change rate and the deviation are used. The surface acoustic wave device design method according to claim 1, wherein the correction value is calculated. 前記デバイス設計ステップでは、前記修正値を用いてデバイス特性を予想し、その結果に基づいてデバイス設計を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の弾性表面波デバイスの設計方法。3. The surface acoustic wave device design method according to claim 1, wherein in the device design step, device characteristics are predicted using the correction value, and device design is performed based on the result. 前記測定値計測ステップでは、前記特定デバイス特性は電極を備えたデバイス構造に対して計測されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの設計方法。4. The surface acoustic wave device design method according to claim 1, wherein in the measurement value measurement step, the specific device characteristic is measured for a device structure including an electrode. 5. 前記特定デバイス特性は、弾性表面波の伝播速度であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの設計方法。The surface acoustic wave device design method according to claim 1, wherein the specific device characteristic is a surface acoustic wave propagation velocity. 前記測定値計測ステップでは、前記薄膜にレーザ光を照射することによって前記弾性表面波を発生させるとともに、レーザ干渉法により前記弾性表面波を観測することによって前記伝播速度を測定することを特徴とする請求項5に記載の弾性表面波デバイスの設計方法。In the measurement value measuring step, the surface acoustic wave is generated by irradiating the thin film with laser light, and the propagation velocity is measured by observing the surface acoustic wave by laser interferometry. A method for designing a surface acoustic wave device according to claim 5. 前記仮想値を算出するための前記特定材料定数の仮定値としてバルク材料の材料定数を用いることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの設計方法。The method for designing a surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 6, wherein a material constant of a bulk material is used as an assumed value of the specific material constant for calculating the virtual value. 前記特定材料定数は、前記薄膜の弾性定数であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の弾性表面波デバイスの設計方法。The method for designing a surface acoustic wave device according to any one of claims 1 to 7, wherein the specific material constant is an elastic constant of the thin film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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