JP2005142629A - Surface acoustic wave element and manufacturing method thereof - Google Patents

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秀逸 河野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave element for increasing reliability and frequency accuracy with respect to an environment temperature change and attaining an improvement in yield, and to provide a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: In the surface acoustic wave element wherein interdigital electrodes 12 each stimulating a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate 11 and an insulation protection film for protecting the interdigital electrodes 12 are arranged, the insulation protection film is configured of a plurality of layers of insulation films 13, 14 with different densities. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、携帯電話などの通信分野におけるキーデバイスのひとつである弾性表面波素子(SAWデバイス)およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a surface acoustic wave element (SAW device), which is one of key devices in the communication field such as a mobile phone, and a manufacturing method thereof.

弾性表面波素子(SAWデバイス)は、圧電材料を利用し、高周波信号を弾性表面波に変換し、再度弾性表面波を高周波信号に変換する過程で、特定の周波数が選び出される現象を利用した素子であり、あらゆる通信機器に必須のデバイスである。このような弾性表面波素子の一般的な構成は、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極(Inter−Digital Transducer:IDT)を配置し、さらにその櫛歯型電極および圧電基板の上に絶縁性を有する膜を単層膜で配置する構造となっている。この構造により櫛歯型電極を微細なゴミや湿気などから保護し、電極間短絡を防止することが可能であり、デバイスの信頼性を確保するうえで重要な役割を果たす。
また、携帯電話などの移動体通信機器にあっては、高周波化、多機能化に伴い、弾性表面波素子の周波数特性、温度特性に対する要求がますます厳しくなってきている。
A surface acoustic wave element (SAW device) uses a phenomenon in which a specific frequency is selected in the process of converting a high-frequency signal into a surface acoustic wave and converting the surface acoustic wave into a high-frequency signal again using a piezoelectric material. It is an element and an essential device for all communication devices. A general configuration of such a surface acoustic wave element is that a comb-shaped electrode (Inter-Digital Transducer: IDT) for exciting a surface acoustic wave is disposed on a piezoelectric substrate, and the comb-shaped electrode and piezoelectric element are arranged. In this structure, an insulating film is arranged as a single layer film on a substrate. This structure protects the comb-shaped electrode from fine dust, moisture, and the like, can prevent a short circuit between the electrodes, and plays an important role in ensuring device reliability.
In mobile communication devices such as mobile phones, demands for the frequency characteristics and temperature characteristics of surface acoustic wave elements have become more and more stringent with the increase in frequency and functionality.

絶縁性を有する膜の膜質としては高密度であることが望ましく、例えば多孔質な膜では膜中に水分子やその他の物質を吸着する現象があり、これらは絶縁性を低下させる要因となる。また、質量増加による効果により発振周波数を変動させる要因となる。さらには原子空孔などの微細な欠陥がある場合には、製造工程における処理中に様々な原子や分子と接するために空孔内にこれらを取り込み、同様に周波数変動を生じる。これらは信頼性および製造上の歩留まりを低下させるため対策が必要な問題となる。   The film quality of the insulating film is desirably high density. For example, a porous film has a phenomenon in which water molecules and other substances are adsorbed in the film, which causes a decrease in insulating properties. Moreover, it becomes a factor which fluctuates an oscillation frequency by the effect by mass increase. Further, when there are minute defects such as atomic vacancies, these are taken into the vacancies in order to come into contact with various atoms and molecules during the processing in the manufacturing process, and the frequency variation is similarly generated. These are problems that require measures to reduce reliability and manufacturing yield.

一方、ある温度特性をもつ圧電材料上に、適当な温度特性をもつ膜を配置することでデバイス全体の温度特性を改善する、いわゆる温度補償を行うことが可能であり、これも周知の事実となっている。ここでいう温度特性とは、環境温度変化に対して材料の持つヤング率などの材料定数が変動することに連動して、発振周波数が変動することを意味している。一般的には、環境温度変化に対して発振周波数変動の少ない、言い換えれば周波数精度の高い素子が求められている。
以上に述べた2つの機能を同一の膜で実現することは可能であり、絶縁性を有する膜の温度特性を適当に設定することにより、歩留まりおよび信頼性を確保し、かつ、周波数精度を確保することが可能である。
On the other hand, it is possible to perform so-called temperature compensation, which improves the temperature characteristics of the entire device by placing a film having an appropriate temperature characteristic on a piezoelectric material having a certain temperature characteristic. It has become. The temperature characteristic here means that the oscillation frequency fluctuates in conjunction with the fluctuation of the material constant such as the Young's modulus of the material with respect to the environmental temperature change. In general, there is a demand for an element having a small oscillation frequency fluctuation with respect to a change in environmental temperature, in other words, a high frequency accuracy.
The two functions described above can be realized with the same film. By appropriately setting the temperature characteristics of the insulating film, the yield and reliability are ensured, and the frequency accuracy is ensured. Is possible.

しかしながら、材料は高密度化することによって、温度変化に対する発振周波数変動量が大きくなる傾向があり、櫛歯型電極上に配置される絶縁膜の密度をいたずらに高めると、温度補償性を失うことになり、周波数精度を悪化させることとなる。   However, increasing the density of the material tends to increase the amount of fluctuation of the oscillation frequency with respect to the temperature change. If the density of the insulating film disposed on the comb-shaped electrode is increased excessively, the temperature compensation property is lost. Therefore, the frequency accuracy is deteriorated.

一方、弾性表面波素子の従来例として、櫛歯型電極上に配置される絶縁膜を圧電基板より線膨張係数の小さい絶縁保護膜とその上に配置される周波数調整膜の2層構造としたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、同文献には絶縁膜の膜厚については記載されているが、絶縁膜の密度については何ら記載するところはない。また、上層の周波数調整膜は膜厚を調整することによって規格周波数に合わせ込むために設けられたものである。さらに一般的に、絶縁体の線膨張係数と密度との間には相関はない。
特開2001−44787号公報
On the other hand, as a conventional example of a surface acoustic wave element, an insulating film disposed on a comb-shaped electrode has a two-layer structure of an insulating protective film having a smaller linear expansion coefficient than a piezoelectric substrate and a frequency adjusting film disposed thereon. The thing is proposed (for example, refer patent document 1).
However, although the document describes the thickness of the insulating film, there is no description about the density of the insulating film. The upper frequency adjustment film is provided to adjust to the standard frequency by adjusting the film thickness. More generally, there is no correlation between insulator linear expansion coefficient and density.
JP 2001-44787 A

本発明は、絶縁膜の密度に着目し、環境温度変化に対する信頼性および周波数精度の向上、ならびに歩留まりの向上を実現する弾性表面波素子およびその製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device and a method for manufacturing the same that achieves an improvement in reliability and frequency accuracy with respect to environmental temperature changes and an improvement in yield, focusing on the density of an insulating film.

本発明の弾性表面波素子は、請求項1に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、前記絶縁保護膜を密度の異なる複数層の絶縁膜で構成することを特徴とする。   According to the surface acoustic wave device of the present invention, a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate and an insulating protective film for protecting the comb-shaped electrode are provided on a piezoelectric substrate. In the surface acoustic wave element to be arranged, the insulating protective film is formed of a plurality of insulating films having different densities.

請求項1の発明では、絶縁膜の密度に着目し、下層絶縁膜と上層絶縁膜(表層絶縁膜の意、以下同じ。)との間に密度差を設けることによって、絶縁膜の単層構造では実現不可能な、信頼性と周波数精度(すなわち、温度特性と周波数特性)の両方の要求を同時に満たすことが可能となる。したがって、チップ間の周波数ずれも少なくなり、製造上の歩留まりが向上する。   In the first aspect of the present invention, focusing on the density of the insulating film, a single-layer structure of the insulating film is provided by providing a density difference between the lower insulating film and the upper insulating film (the meaning of the surface insulating film, the same shall apply hereinafter). Thus, it is possible to simultaneously satisfy both requirements of reliability and frequency accuracy (that is, temperature characteristics and frequency characteristics) that cannot be realized. Therefore, frequency deviation between chips is reduced, and manufacturing yield is improved.

また、本発明の弾性表面波素子は、請求項2に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、前記絶縁保護膜を密度および膜厚の異なる複数層の絶縁膜で構成するとともに、上層絶縁膜が下層絶縁膜より高密度かつ薄膜であることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, a surface acoustic wave device includes a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate and an insulating protective film for protecting the comb-shaped electrode. The insulating protective film is formed of a plurality of insulating films having different densities and thicknesses, and the upper insulating film is denser and thinner than the lower insulating film. .

請求項2の発明によれば、下層絶縁膜と上層絶縁膜との間に密度差だけでなく、同時に膜厚差も設け、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜とすることにより、請求項1の発明と同様の効果が得られる。   According to the invention of claim 2, not only the density difference between the lower insulating film and the upper insulating film, but also a film thickness difference is provided at the same time, and the upper insulating film is made denser and thinner than the lower insulating film, The same effect as that of the invention of claim 1 can be obtained.

また、本発明の弾性表面波素子においては、前記絶縁保護膜を構成する下層絶縁膜は温度補償膜であり、上層絶縁膜は前記温度補償膜より高密度である。すなわち、下層絶縁膜により温度補償を行うものである。上層絶縁膜は下層絶縁膜の温度補償性を失わさせない程度に高密度であればよい。   In the surface acoustic wave device of the present invention, the lower insulating film constituting the insulating protective film is a temperature compensating film, and the upper insulating film has a higher density than the temperature compensating film. That is, temperature compensation is performed by the lower insulating film. The upper insulating film only needs to have a high density so as not to lose the temperature compensation of the lower insulating film.

絶縁膜の密度については、前記下層絶縁膜の密度は0.1〜30g/cm3とすることが好ましい。
密度が0.1g/cm3未満では、下層絶縁膜の機械的強度が大きく低下し、絶縁性や温度補償性の低下が大きくなるからであり、30g/cm3を超えると、下層絶縁膜と上層絶縁膜との密度差が小さくなるため、質量効果により温度補償性が失われ周波数変動が大きくなるからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。
As for the density of the insulating film, the density of the lower insulating film is preferably 0.1 to 30 g / cm 3 .
If the density is less than 0.1 g / cm 3 , the mechanical strength of the lower insulating film is greatly reduced, and the deterioration of the insulation and temperature compensation is increased. If the density exceeds 30 g / cm 3 , This is because the density difference from the upper insulating film is reduced, so that the temperature compensation is lost due to the mass effect and the frequency fluctuation is increased. Further, the frequency shift between chips becomes large, and the yield deteriorates.

上層絶縁膜の密度については、0.5〜40g/cm3とすることが好ましい。密度が0.5g/cm3未満では、上層絶縁膜の機械的強度が大きく低下するためであり、40g/cm3を超えると、質量効果により周波数変動が大きくなり周波数精度が低下するからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。 The density of the upper insulating film is preferably 0.5 to 40 g / cm 3 . This is because if the density is less than 0.5 g / cm 3 , the mechanical strength of the upper insulating film is greatly reduced, and if it exceeds 40 g / cm 3 , the frequency fluctuation increases due to the mass effect and the frequency accuracy decreases. . Further, the frequency shift between chips becomes large, and the yield deteriorates.

絶縁膜の膜厚については、下層絶縁膜は温度補償の機能を有する膜厚とする必要があり、そのためには膜厚を30nm以上とすることが好ましい。   Regarding the film thickness of the insulating film, it is necessary that the lower insulating film has a temperature compensation function. For this purpose, the film thickness is preferably 30 nm or more.

上層絶縁膜の膜厚については、上層絶縁膜は絶縁性を失わない程度の膜厚でよく、そのためには膜厚を5nm以上とすることが好ましい。   Regarding the film thickness of the upper insulating film, the upper insulating film may be of a thickness that does not lose the insulating property. For this purpose, the film thickness is preferably 5 nm or more.

絶縁膜の材料については、下層絶縁膜および上層絶縁膜は、一酸化シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、タンタル酸カリウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた1種または2種以上の材料からなるものである。
下層絶縁膜および上層絶縁膜の材料としては、これらの材料中から選ばれた同種または異種の材料とすることができる。
Regarding the material of the insulating film, the lower insulating film and the upper insulating film are silicon monoxide, silicon dioxide, silicon nitride, titanium oxide, tantalum oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, strontium oxide, zinc oxide, tungsten oxide, chromium oxide, It is made of one or more materials selected from potassium tantalate, lithium tantalate, and potassium niobate.
The material of the lower insulating film and the upper insulating film can be the same or different materials selected from these materials.

圧電基板は、バルク材または基板の上に圧電性を有する圧電薄膜を成膜したものからなる。
ここに、バルク材または基板は、シリコン、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、水晶、ダイヤモンドの中から選ばれた1種または2種以上の材料からなる。
また、圧電薄膜は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた1種または2種以上の材料からなる。
The piezoelectric substrate is made of a bulk material or a substrate in which a piezoelectric thin film having piezoelectricity is formed on a substrate.
Here, the bulk material or the substrate is made of one or more materials selected from silicon, lithium tantalate, lithium niobate, potassium niobate, crystal, and diamond.
The piezoelectric thin film is made of one or more materials selected from zinc oxide, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, and potassium niobate.

本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項12に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする。
この製造方法により、温度特性および周波数特性に優れた弾性表面波素子を効率よく製造することができる。
According to a surface acoustic wave device manufacturing method of the present invention, a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave is formed on a piezoelectric substrate and the comb-shaped electrode is protected. When the insulating film is disposed, the insulating film is laminated in a plurality of layers, and the upper insulating film is formed at a higher density than the lower insulating film.
By this manufacturing method, a surface acoustic wave device having excellent temperature characteristics and frequency characteristics can be efficiently manufactured.

また、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項13に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする。
この製造方法により、請求項13の発明と同様に、温度特性および周波数特性に優れた弾性表面波素子を効率よく製造することができる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a surface acoustic wave device, wherein a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave is formed on a piezoelectric substrate, and the comb-shaped electrode is protected. When the insulating film is arranged, the insulating film is laminated in a plurality of layers, and the upper insulating film is formed in a thin film with a higher density than the lower insulating film.
According to this manufacturing method, a surface acoustic wave device excellent in temperature characteristics and frequency characteristics can be efficiently manufactured as in the invention of claim 13.

また、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項14に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a surface acoustic wave device, wherein a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave is formed on a piezoelectric substrate and the comb-shaped electrode is protected. When the insulating film made of the same material is formed by sputtering, the insulating film is continuously formed into a plurality of layers while changing the flow rate ratio between the sputtering gas and the introduced gas containing one of the constituent components of the insulating film. In addition, the upper insulating film is formed at a higher density than the lower insulating film.

この製造方法によれば、下層および上層の絶縁膜に同じ絶縁材料を用いてスパッタ法により連続的に成膜するので、さらに効率のよい製造が可能である。   According to this manufacturing method, since the same insulating material is continuously used for the lower and upper insulating films by the sputtering method, more efficient manufacturing is possible.

また、本発明の弾性表面波素子の製造方法は、請求項15に記載するように、圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする。
この製造方法でも請求項14に記載の発明と同様の効果がある。
According to the surface acoustic wave device manufacturing method of the present invention, a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave is formed on a piezoelectric substrate, and the comb-shaped electrode is protected. When the insulating film made of the same material is formed by sputtering, the insulating film is continuously formed into a plurality of layers while changing the flow rate ratio between the sputtering gas and the introduced gas containing one of the constituent components of the insulating film. The upper insulating film is formed in a thin film with a higher density and a lower density than the lower insulating film.
This manufacturing method has the same effect as that of the invention described in claim 14.

特に、請求項14または請求項15に記載の製造方法においては、スパッタガスをアルゴン、導入ガスを酸素とするとき、アルゴンと酸素の流量比を50:50〜70:30の範囲とすることが好ましい。この流量比の範囲内であれば、周波数精度を高精度に確保することができる。   In particular, in the manufacturing method according to claim 14 or claim 15, when the sputtering gas is argon and the introduction gas is oxygen, the flow ratio of argon to oxygen may be in the range of 50:50 to 70:30. preferable. If it is in the range of this flow ratio, the frequency accuracy can be ensured with high accuracy.

また、前記の各製造方法においては、上層絶縁膜の膜厚を反応性イオンエッチングにより減少させて規格周波数に調整する。これにより、チップ間の周波数ずれを極力減少させて、弾性表面波素子の周波数を規格周波数に合わせこむことができる。   In each of the above manufacturing methods, the film thickness of the upper insulating film is decreased by reactive ion etching and adjusted to the standard frequency. Thereby, the frequency shift between chips can be reduced as much as possible, and the frequency of the surface acoustic wave element can be adjusted to the standard frequency.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の弾性表面波素子の基本構造を示す模式的断面図である。
本発明の弾性表面波素子10は、圧電基板11上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極(IDT)12を配置し、この櫛歯型電極12および圧電基板11上に絶縁性を有する膜13、14を2層に積層した構造である。下層の絶縁膜13は、温度補償を目的とした膜であり、温度補償膜である絶縁膜13のみの単層で構成される素子よりも周波数精度に優れた素子とすることができる。また、上層(表層)の絶縁膜14は、下層絶縁膜13よりも高密度の膜であり、高密度膜である絶縁膜14のみの単層で構成される素子よりも信頼性および歩留まりに優れた素子とすることができる。つまり、絶縁膜の単層構造では実現困難な要求を密度を異ならせた膜で2層化することにより補完し合うものである。なお、絶縁膜は別々の機能を有する膜が複数層に積層されていればよく、層数は特に限定されない。また、各層の膜厚についても特に限定はない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the basic structure of a surface acoustic wave device according to the present invention.
In the surface acoustic wave element 10 of the present invention, a comb-teeth electrode (IDT) 12 for exciting a surface acoustic wave is disposed on a piezoelectric substrate 11, and insulation is provided on the comb-teeth electrode 12 and the piezoelectric substrate 11. In this structure, the films 13 and 14 are stacked in two layers. The lower insulating film 13 is a film for the purpose of temperature compensation, and can be an element having better frequency accuracy than an element constituted by a single layer of only the insulating film 13 that is a temperature compensating film. Further, the upper layer (surface layer) insulating film 14 is a film having a higher density than the lower layer insulating film 13, and is superior in reliability and yield to an element constituted by a single layer of only the insulating film 14 being a high density film. Element. In other words, requirements that are difficult to realize with a single-layer structure of an insulating film are complemented by forming two layers with films having different densities. Note that the insulating film is not particularly limited as long as films having different functions are stacked in a plurality of layers. Moreover, there is no limitation in particular also about the film thickness of each layer.

ここで、絶縁膜の密度について説明する。絶縁膜は主にアモルファス構造を有しており、シリコン酸化膜を例にとると、Si原子には4つの結合手がありこれに酸素原子が結合している。このSi−O−Si結合を介してネットワークを形成し、秩序のない状態になっている。このネットワーク間には隙間があり、この隙間の少ないものが高密度な膜ということができる。また、Siの結合手に酸素原子が必ずしも4つ結合しているわけではなく、どの原子にも結合していない結合手(ダングリングボンド)が存在し、これが少ないものも高密度な膜ということができる。したがって、絶縁膜の密度が高密度であるかどうかは、上記のような隙間(例えば、多孔質の程度)もしくはダングリングボンドの多少によって左右される。   Here, the density of the insulating film will be described. The insulating film mainly has an amorphous structure. When a silicon oxide film is taken as an example, there are four bonds in Si atoms, and oxygen atoms are bonded thereto. A network is formed through this Si—O—Si bond, and the state is not ordered. There is a gap between the networks, and a film having a small gap can be called a high-density film. Also, four oxygen atoms are not necessarily bonded to Si bonds, but there are bonds (dangling bonds) that are not bonded to any atom, and those with few bonds are high-density films. Can do. Accordingly, whether or not the density of the insulating film is high depends on the gap (for example, the degree of porosity) or the number of dangling bonds.

本発明において、下層絶縁膜(温度補償膜)13は上層絶縁膜(高密度膜)14に対して低密度な膜であり、下層絶縁膜13の密度は0.1〜30g/cm3が適している。密度が0.1g/cm3未満では膜の機械的強度が弱く、櫛歯型電極12の保護機能(絶縁機能)および温度補償機能を果たせなくなるからである。一方、30g/cm3を超えると上層絶縁膜(高密度膜)14との密度差が小さくなり、質量効果により温度補償性を失い、周波数精度が悪化するからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。 In the present invention, the lower insulating film (temperature compensation film) 13 is a film having a lower density than the upper insulating film (high density film) 14, and the density of the lower insulating film 13 is suitably 0.1 to 30 g / cm 3. ing. This is because if the density is less than 0.1 g / cm 3 , the mechanical strength of the film is weak, and the protection function (insulation function) and temperature compensation function of the comb-shaped electrode 12 cannot be performed. On the other hand, if it exceeds 30 g / cm 3 , the density difference from the upper insulating film (high-density film) 14 becomes small, the temperature compensation is lost due to the mass effect, and the frequency accuracy deteriorates. Further, the frequency shift between chips becomes large, and the yield deteriorates.

上層絶縁膜(高密度膜)14は、下層絶縁膜(温度補償膜)13よりも高密度な膜である。この場合、上層絶縁膜14の密度は0.5〜40g/cm3が適当である。密度が0.5g/cm3未満では膜の機械的強度が低下し、40g/cm3を超えると、質量効果により発振周波数変動量が大きくなって周波数精度が低下するからである。また、チップ間の周波数ずれが大きくなり、歩留まりが悪くなる。 The upper insulating film (high-density film) 14 is a film having a higher density than the lower insulating film (temperature compensation film) 13. In this case, the density of the upper insulating film 14 is suitably 0.5 to 40 g / cm 3 . This is because when the density is less than 0.5 g / cm 3 , the mechanical strength of the film decreases, and when it exceeds 40 g / cm 3 , the amount of oscillation frequency fluctuation increases due to the mass effect and the frequency accuracy decreases. Further, the frequency shift between chips becomes large, and the yield deteriorates.

下層および上層の絶縁膜13、14には通常、同じ材料を用いるが、異種材料を用いてもよい。同じ材料を用いても異なる密度の膜に形成することができる。例えば、スパッタ成膜法の場合、主に酸素とアルゴンの流量比を変えることで密度を異ならせることができる。
適用される絶縁材料としては、通常用いられる材料を使用することができる。具体的には、二酸化シリコン、一酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、タンタル酸カリウム、ニオブ酸カリウムが挙げられる。本発明では、これらの材料の中から選ばれた1種または2種の材料を使用するものとする。
Usually, the same material is used for the lower and upper insulating films 13 and 14, but different materials may be used. Even if the same material is used, films having different densities can be formed. For example, in the case of a sputtering film forming method, the density can be varied mainly by changing the flow ratio of oxygen and argon.
As the insulating material to be applied, a commonly used material can be used. Specific examples include silicon dioxide, silicon monoxide, silicon nitride, titanium oxide, tantalum oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, strontium oxide, zinc oxide, tungsten oxide, chromium oxide, potassium tantalate, and potassium niobate. In the present invention, one or two materials selected from these materials are used.

膜厚については、下層絶縁膜13は温度補償の機能を有する膜厚とするため、少なくとも30nm以上の膜厚とするのがよい。上層絶縁膜14は絶縁性を失わないようにするため、少なくとも5nm以上の膜厚とするのがよい。
また、絶縁膜13、14の成膜方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、CVD法等を利用することができる。
Regarding the film thickness, the lower insulating film 13 should have a film thickness of at least 30 nm in order to have a temperature compensation function. The upper insulating film 14 is preferably at least 5 nm thick so as not to lose the insulating property.
Further, as a method for forming the insulating films 13 and 14, a sputtering method, a vacuum evaporation method, a CVD method, or the like can be used.

圧電基板11は、バルク材、あるいは基板上に圧電薄膜を形成したもののいずれでもよい。バルク材料または基板材料としては、具体的には、シリコン、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、水晶、ダイヤモンドが挙げられ、そのうちの1種または2種以上を用いる。
圧電薄膜の材料としては、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムが挙げられ、そのうちの1種または2種以上を用いる。半導体技術を駆使して、例えばSAWフィルタを多層化することも可能である。
また、圧電薄膜の成膜方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、CVD法、ゾル−ゲル法等を利用することができる。
The piezoelectric substrate 11 may be a bulk material or a substrate in which a piezoelectric thin film is formed. Specific examples of the bulk material or the substrate material include silicon, lithium tantalate, lithium niobate, potassium niobate, crystal, and diamond, and one or more of them are used.
Examples of the material for the piezoelectric thin film include zinc oxide, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, and potassium niobate, and one or more of them are used. By making full use of semiconductor technology, for example, SAW filters can be multilayered.
Further, as a method for forming the piezoelectric thin film, a sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD method, a sol-gel method, or the like can be used.

次に、本発明の実施例を説明する。図2は実施例における弾性表面波素子の平面図、図3はその電極部の一部を示す拡大断面図である。
この弾性表面波素子10は、トランスバーサル型のSAWフィルタとして構成されている。それぞれ1組の対向状態に配置された櫛歯型電極からなる入力側IDT121と出力側IDT122をもっている。また、各IDT121、122にはそれぞれ電極端子123、124がリード部を介して接続される。これらの電極端子123、124等を含むIDT121、122は、例えば、アルミニウムの薄膜からなり、シリコン基板111上に形成された酸化亜鉛の圧電薄膜112上にスパッタ法により形成されている。そして、下層絶縁膜13として、例えば、酸化シリコン膜をスパッタ法により成膜し、その上に同じ酸化シリコン膜を上層絶縁膜14としてスパッタ法により成膜している。絶縁膜13、14の密度の違いはスパッタリングの際におけるアルゴンと酸素の流量比を変更することで実現している。
Next, examples of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view of the surface acoustic wave element according to the embodiment, and FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a part of the electrode portion.
The surface acoustic wave element 10 is configured as a transversal SAW filter. Each has an input-side IDT 121 and an output-side IDT 122 made of comb-shaped electrodes arranged in a pair of opposed states. Further, electrode terminals 123 and 124 are connected to the IDTs 121 and 122, respectively, via lead portions. The IDTs 121 and 122 including the electrode terminals 123 and 124 are made of, for example, an aluminum thin film, and are formed on the zinc oxide piezoelectric thin film 112 formed on the silicon substrate 111 by sputtering. As the lower insulating film 13, for example, a silicon oxide film is formed by a sputtering method, and the same silicon oxide film is formed thereon as an upper insulating film 14 by a sputtering method. The difference in density between the insulating films 13 and 14 is realized by changing the flow ratio of argon and oxygen during sputtering.

さらに、図2、図3を参照して本実施例の製造方法を具体的に説明する。
(1)シリコン基板111上に圧電性を有する酸化亜鉛膜112を500nmの膜厚でRFマグネトロンスパッタ法により成膜する。
Furthermore, the manufacturing method of the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
(1) A zinc oxide film 112 having piezoelectricity is formed on a silicon substrate 111 with a film thickness of 500 nm by RF magnetron sputtering.

(2)上記酸化亜鉛膜112上にアルミニウム膜を100nmの膜厚でDCマグネトロンスパッタ法(もちろん、RFマグネトロンスパッタ法でもよい。)により成膜し、ついでフォトリソグラフィーにより櫛歯型形状をもつ電極をパターニングする。電極指の線幅および電極指間のスペースはともに2μmとしている。さらに、そのフォトレジストパターンが施されたアルミニウム膜を四フッ化炭素ガスを用いた反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching:RIE)法によりエッチングして上記のIDT121、122を作製する。 (2) An aluminum film having a thickness of 100 nm is formed on the zinc oxide film 112 by DC magnetron sputtering (of course, RF magnetron sputtering may be used), and then an electrode having a comb-teeth shape is formed by photolithography. Pattern. Both the line width of the electrode fingers and the space between the electrode fingers are 2 μm. Further, the above-described IDTs 121 and 122 are manufactured by etching the aluminum film provided with the photoresist pattern by a reactive ion etching (RIE) method using carbon tetrafluoride gas.

(3)ついで、酸化亜鉛膜112およびIDT121、122上に酸化シリコン膜を300nmの膜厚でRFマグネトロンスパッタ法により成膜する。このとき、まず下層絶縁膜13に当たる酸化シリコンを250nm、次に上層絶縁膜14に当たる酸化シリコンを50nmの膜厚で連続的に成膜する。
また、酸化シリコンを成膜するときに、スパッタガスであるアルゴンと絶縁膜構成成分である酸素の混合ガスを真空チャンバ内に導入し、下層絶縁膜13に当たる酸化シリコンはアルゴンと酸素の流量比を90:10、上層絶縁膜14に当たる酸化シリコンは60:40とする。これにより下層絶縁膜13に当たる酸化シリコンは、上層絶縁膜14に当たる酸化シリコンより高密度な膜となる。
図4に、アルゴン/(アルゴン+酸素)の流量比と周波数変動量(ppm)の関係を示す。このグラフより、アルゴンと酸素の流量比が60:40のときに、周波数変動量は極小値となっていることがわかる。また、アルゴンと酸素の流量比は、50:50〜70:30の範囲が好ましい。
(3) Next, a silicon oxide film having a thickness of 300 nm is formed on the zinc oxide film 112 and the IDTs 121 and 122 by RF magnetron sputtering. At this time, first, silicon oxide corresponding to the lower insulating film 13 is continuously formed to a thickness of 250 nm, and then silicon oxide corresponding to the upper insulating film 14 is continuously formed to a thickness of 50 nm.
In addition, when forming silicon oxide, a mixed gas of argon as a sputtering gas and oxygen as an insulating film component is introduced into the vacuum chamber, and silicon oxide that hits the lower insulating film 13 has a flow ratio of argon and oxygen. 90:10, and the silicon oxide corresponding to the upper insulating film 14 is 60:40. Thus, the silicon oxide that hits the lower insulating film 13 becomes a film having a higher density than the silicon oxide that hits the upper insulating film 14.
FIG. 4 shows the relationship between the flow rate ratio of argon / (argon + oxygen) and the frequency variation (ppm). From this graph, it can be seen that when the flow ratio of argon to oxygen is 60:40, the amount of frequency fluctuation is a minimum value. The flow rate ratio between argon and oxygen is preferably in the range of 50:50 to 70:30.

(4)酸化シリコン膜(下層絶縁膜13および上層絶縁膜14)をフォトリソグラフィー法およびRIE法を用いて電極端子窓の部分だけ除去する。このときに用いるガスは四フッ化炭素である。 (4) The silicon oxide film (the lower insulating film 13 and the upper insulating film 14) is removed only at the electrode terminal window using the photolithography method and the RIE method. The gas used at this time is carbon tetrafluoride.

(5)ついで、アルミニウムを300nmの膜厚でDCマグネトロンスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法およびRIE法により電極端子部分だけ残して除去する。このときに用いる主なガスは塩素である。 (5) Next, aluminum is formed by DC magnetron sputtering with a film thickness of 300 nm, and only the electrode terminal portion is removed by photolithography and RIE. The main gas used at this time is chlorine.

(6)ダイシングによりウェハをチップに切り分ける。
(7)周波数調整として、RIE法により上層絶縁膜14に当たる酸化シリコンを数nm程度除去し、規格周波数に合わせこむ。このときに用いるガスは四フッ化炭素である。なお、周波数調整は規格周波数より低いチップについて行い、周波数差に合った厚み分を除去する。このとき同時にネットワークアナライザにより周波数をモニタリングする。
(8)最後に、チップのダイボンディング、ワイヤボンディングを行い、パッケージにて封止する。
以上により、所望の性能(温度特性および周波数特性)を有する弾性表面波素子10が得られる。
(6) The wafer is cut into chips by dicing.
(7) As frequency adjustment, silicon oxide corresponding to the upper insulating film 14 is removed by about several nanometers by RIE method, and adjusted to the standard frequency. The gas used at this time is carbon tetrafluoride. Note that the frequency adjustment is performed on a chip having a frequency lower than the standard frequency, and a thickness corresponding to the frequency difference is removed. At the same time, the frequency is monitored by a network analyzer.
(8) Finally, die bonding and wire bonding of the chip are performed, and sealing is performed with a package.
As described above, the surface acoustic wave element 10 having desired performance (temperature characteristics and frequency characteristics) can be obtained.

(9)耐久性試験
本実施例の性能を比較、評価するために、温度150℃にて5mW印加する条件で耐久性試験を行った。その結果を、図5、図6に示す。図5は耐久性試験の結果を時間(H)と周波数変動量(ppm)の関係で示したグラフ、図6は素子の温度特性を温度(℃)と周波数変動量(ppm)の関係で示したグラフである。また、図5においては、比較例として、下層絶縁層(温度補償膜)13のみの単層構造とした素子を作製し、本発明による実施例の素子と比較した。図6においては、比較例として、上層絶縁膜(高密度膜)14のみの単層構造とした素子を作製し、本発明による実施例の素子と比較した。また、絶縁膜13、14の材料は同じSiO2であり、密度は、比較例および実施例ともに、下層絶縁層13は1.5g/cm3、上層絶縁膜14は5g/cm3であった。
(9) Durability test In order to compare and evaluate the performance of this example, a durability test was performed under the condition of applying 5 mW at a temperature of 150 ° C. The results are shown in FIGS. Fig. 5 is a graph showing the results of the durability test as a relationship between time (H) and frequency variation (ppm), and Fig. 6 shows the temperature characteristics of the device as a relationship between temperature (° C) and frequency variation (ppm). It is a graph. In FIG. 5, as a comparative example, an element having a single-layer structure including only the lower insulating layer (temperature compensation film) 13 was manufactured and compared with the element of the example according to the present invention. In FIG. 6, as a comparative example, an element having a single layer structure including only the upper insulating film (high-density film) 14 was manufactured and compared with the element of the example according to the present invention. The material of the insulating films 13 and 14 are the same SiO 2, the density, in both Comparative Examples and Examples, the lower insulating layer 13 is 1.5 g / cm 3, the upper insulating film 14 was 5 g / cm 3 .

図5に示すように、比較例の下層絶縁層13のみで構成された単層構造の素子の場合、試験開始後100時間で10ppm以上の周波数変動を生じ、信頼性で劣ることがわかる。これに対して、実施例の2層構造(上下の膜に密度差を設けた構造、以下同じ。)の素子では2000時間経過しても変動幅は10ppm以内に収まっている。
これは、比較例の場合、下層絶縁膜13が上記(4)〜(8)の処理工程の間に相当量の水分や異種分子等を膜内部に吸着しており、耐久試験時の高温により吸着物が脱離するためであると考察される。一方、実施例の場合は、上層の高密度膜14により水分や異種分子等の侵入を極力防いでおり膜内部の吸着物が少ないため、試験中における周波数変動が小さく抑えられている。
As shown in FIG. 5, in the case of an element having a single layer structure composed only of the lower insulating layer 13 of the comparative example, it can be seen that a frequency variation of 10 ppm or more occurs in 100 hours after the start of the test, and the reliability is inferior. On the other hand, in the element of the two-layer structure of the example (structure in which the upper and lower films are provided with a density difference, the same applies hereinafter), the fluctuation range is within 10 ppm even after 2000 hours.
This is because, in the case of the comparative example, the lower insulating film 13 adsorbs a considerable amount of moisture, foreign molecules, etc. inside the film during the processing steps (4) to (8) above, due to the high temperature during the durability test. It is considered that the adsorbate is desorbed. On the other hand, in the case of the example, since the upper layer high-density film 14 prevents moisture and different molecules from entering as much as possible and there are few adsorbed substances inside the film, the frequency fluctuation during the test is suppressed to a small level.

温度特性については、図6に示すように、比較例の上層絶縁膜14のみの単層構造の素子の場合、SiO2による絶縁層14が高密度であるため、温度変化に対する周波数変動が大きくなり、周波数精度に欠けることがわかる。これに対して、実施例の2層構造の素子では温度変化に対する周波数変動はおおよそ0〜−100ppm以内に収まり小さくなっており、高い周波数精度を有することがわかる。 With respect to the temperature characteristics, as shown in FIG. 6, in the case of a single layer structure element composed of only the upper insulating film 14 of the comparative example, the insulating layer 14 made of SiO 2 has a high density, so that the frequency variation with respect to the temperature change increases. It can be seen that the frequency accuracy is lacking. On the other hand, in the element of the two-layer structure of the example, the frequency variation with respect to the temperature change is within about 0 to −100 ppm and is small, and it can be seen that it has high frequency accuracy.

次に、絶縁材料を変更した別の実施例を示す。この実施例では下層絶縁膜(温度補償膜)13にSiO2(二酸化シリコン)を、上層絶縁膜(高密度膜)14にAl23(酸化アルミニウム)を用いた。表1にその構成を示す。 Next, another embodiment in which the insulating material is changed will be described. In this embodiment, SiO 2 (silicon dioxide) is used for the lower insulating film (temperature compensation film) 13 and Al 2 O 3 (aluminum oxide) is used for the upper insulating film (high density film) 14. Table 1 shows the configuration.

Figure 2005142629
Figure 2005142629

図7は耐久性試験の結果を示したグラフである。この実施例でも、比較例(SiO2単層構造の素子)に比べるとはるかに周波数変動が小さく信頼性が高いことがわかる。 FIG. 7 is a graph showing the results of the durability test. This example also shows that the frequency fluctuation is much smaller and the reliability is higher than that of the comparative example (element having a SiO 2 single layer structure).

以上に述べた説明はトランスバーサル型のSAWフィルタについてのものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ラダー型や共振型の弾性表面波素子にも同様に本発明を適用できるものである。共振型弾性表面波素子の適用例を図8に示す。
この例は、1ポート型のSAW共振器であり、中央部の入力側IDT121、出力側122を挟んで左右に共振器125、126を配置する構成となっている。
このようなSAW共振器においても、電極端子123、124の部分を除いて、下層絶縁膜13(温度補償膜)および上層絶縁膜(高密度膜)14をほぼ圧電基板11全面に2層構造で配置することにより、前述したとおりの効果が得られる。
The above description is about a transversal SAW filter, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be similarly applied to a ladder-type or resonant-type surface acoustic wave element. An application example of the resonance type surface acoustic wave element is shown in FIG.
This example is a 1-port SAW resonator, and has a configuration in which resonators 125 and 126 are arranged on the left and right with the input side IDT 121 and the output side 122 in the center.
In such a SAW resonator, the lower insulating film 13 (temperature compensation film) and the upper insulating film (high-density film) 14 are formed on the entire surface of the piezoelectric substrate 11 except for the electrode terminals 123 and 124 in a two-layer structure. By arranging, the effects as described above can be obtained.

本発明の弾性表面波素子の基本構造を示す模式的断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a basic structure of a surface acoustic wave element of the present invention. 実施例における弾性表面波素子の平面図。The top view of the surface acoustic wave element in an Example. 実施例の電極部の一部を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows a part of electrode part of an Example. アルゴン/(アルゴン+酸素)の流量比と周波数変動量の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the flow rate ratio of argon / (argon + oxygen), and the amount of frequency fluctuations. 実施例の耐久性試験結果を示すグラフ。The graph which shows the durability test result of an Example. 温度特性測定結果のグラフ。Graph of temperature characteristic measurement results. 別の実施例の耐久性試験結果を示すグラフ。The graph which shows the durability test result of another Example. 本発明の他の実施形態を示す概略平面図。The schematic plan view which shows other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 弾性表面波素子、11 圧電基板、12 櫛歯型電極、13 下層絶縁膜(温度補償膜)、14 上層絶縁膜(高密度膜)、111 シリコン基板、112 圧電薄膜(酸化亜鉛膜)、121 入力側IDT、122 出力側IDT、123 電極端子、124 電極端子、125 共振器、126 共振器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Surface acoustic wave element, 11 Piezoelectric substrate, 12 Comb-shaped electrode, 13 Lower insulating film (temperature compensation film), 14 Upper insulating film (high-density film), 111 Silicon substrate, 112 Piezoelectric thin film (zinc oxide film), 121 Input side IDT, 122 Output side IDT, 123 Electrode terminal, 124 Electrode terminal, 125 Resonator, 126 Resonator

Claims (17)

圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、
前記絶縁保護膜を密度の異なる複数層の絶縁膜で構成することを特徴とする弾性表面波素子。
In a surface acoustic wave element in which a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate and an insulating protective film for protecting the comb-shaped electrode are arranged,
A surface acoustic wave device, wherein the insulating protective film is composed of a plurality of insulating films having different densities.
圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極と該櫛歯型電極を保護するための絶縁保護膜とを配置する弾性表面波素子において、
前記絶縁保護膜を密度および膜厚の異なる複数層の絶縁膜で構成するとともに、上層絶縁膜が下層絶縁膜より高密度かつ薄膜であることを特徴とする弾性表面波素子。
In a surface acoustic wave element in which a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave on a piezoelectric substrate and an insulating protective film for protecting the comb-shaped electrode are arranged,
A surface acoustic wave device comprising: a plurality of insulating films having different densities and film thicknesses; and an upper insulating film having a higher density and a lower thickness than a lower insulating film.
前記絶縁保護膜を構成する下層絶縁膜は温度補償膜であり、上層絶縁膜は前記温度補償膜より高密度であることを特徴とする請求項1または2記載の弾性表面波素子。   3. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the lower insulating film constituting the insulating protective film is a temperature compensating film, and the upper insulating film has a higher density than the temperature compensating film. 前記下層絶縁膜の密度は0.1〜30g/cm3であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の弾性表面波素子。 4. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the density of the lower insulating film is 0.1 to 30 g / cm < 3 >. 前記上層絶縁膜の密度は0.5〜40g/cm3であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の弾性表面波素子。 5. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein a density of the upper insulating film is 0.5 to 40 g / cm 3 . 前記下層絶縁膜の膜厚は30nm以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の弾性表面波素子。   6. The surface acoustic wave element according to claim 1, wherein the lower insulating film has a thickness of 30 nm or more. 前記上層絶縁膜の膜厚は5nm以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の弾性表面波素子。   The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the upper insulating film has a thickness of 5 nm or more. 前記下層絶縁膜および上層絶縁膜は、一酸化シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化クロム、タンタル酸カリウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた1種または2種以上の材料からなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の弾性表面波素子。   The lower insulating film and the upper insulating film are silicon monoxide, silicon dioxide, silicon nitride, titanium oxide, tantalum oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, strontium oxide, zinc oxide, tungsten oxide, chromium oxide, potassium tantalate, tantalate 8. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the surface acoustic wave device is made of one or more materials selected from lithium and potassium niobate. 前記圧電基板は、バルク材または基板の上に圧電性を有する圧電薄膜を成膜したものからなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の弾性表面波素子。   9. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the piezoelectric substrate is made of a bulk material or a piezoelectric thin film formed on a substrate. 前記バルク材または基板は、シリコン、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、水晶、ダイヤモンドの中から選ばれた1種または2種以上の材料からなることを特徴とする請求項9記載の弾性表面波素子。   10. The bulk material or the substrate is made of one or more materials selected from silicon, lithium tantalate, lithium niobate, potassium niobate, crystal, and diamond. Surface acoustic wave device. 前記圧電薄膜は、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウムの中から選ばれた1種または2種以上の材料からなることを特徴とする請求項9または10記載の弾性表面波素子。   The piezoelectric thin film is made of one or more materials selected from zinc oxide, aluminum nitride, lithium tantalate, lithium niobate, and potassium niobate. Surface acoustic wave device. 圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。   When a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave is formed on a piezoelectric substrate and an insulating film for protecting the comb-shaped electrode is disposed, the insulating film is laminated in a plurality of layers and an upper layer insulating layer is formed. A method of manufacturing a surface acoustic wave device, wherein a film is formed at a higher density than a lower insulating film. 圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための絶縁膜を配置するに際して、前記絶縁膜を複数層に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。   When a comb-shaped electrode for exciting a surface acoustic wave is formed on a piezoelectric substrate and an insulating film for protecting the comb-shaped electrode is disposed, the insulating film is laminated in a plurality of layers and an upper layer insulating layer is formed. A method of manufacturing a surface acoustic wave device, wherein a film is formed in a thin film with a higher density than a lower insulating film. 圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。   When a comb-shaped electrode for exciting surface acoustic waves is formed on a piezoelectric substrate and an insulating film made of the same material for protecting the comb-shaped electrode is formed by sputtering, the sputtering gas and the insulation are The insulating film is continuously laminated in a plurality of layers while changing the flow rate ratio with the introduced gas containing one of the constituent components of the film, and the upper insulating film is formed at a higher density than the lower insulating film. A method of manufacturing a surface acoustic wave device. 圧電基板上に弾性表面波を励振するための櫛歯型電極を形成し、該櫛歯型電極を保護するための同一材料からなる絶縁膜をスパッタ法により成膜するに際して、スパッタガスと前記絶縁膜の構成成分の一を含む導入ガスとの流量比を変えながら前記絶縁膜を複数層に連続的に積層するとともに、上層絶縁膜を下層絶縁膜より高密度かつ薄膜に成膜することを特徴とする弾性表面波素子の製造方法。   When a comb-shaped electrode for exciting surface acoustic waves is formed on a piezoelectric substrate and an insulating film made of the same material for protecting the comb-shaped electrode is formed by sputtering, the sputtering gas and the insulation are The insulating film is continuously laminated in a plurality of layers while changing the flow rate ratio with the introduced gas containing one of the constituent components of the film, and the upper insulating film is formed in a thin film with a higher density than the lower insulating film. A method for manufacturing a surface acoustic wave device. スパッタガスをアルゴン、導入ガスを酸素とするとき、アルゴンと酸素の流量比を50:50〜70:30の範囲とすることを特徴とする請求項14または15記載の弾性表面波素子の製造方法。   16. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 14, wherein when the sputtering gas is argon and the introduction gas is oxygen, the flow ratio of argon to oxygen is in the range of 50:50 to 70:30. . 前記上層絶縁膜の膜厚を反応性イオンエッチングにより減少させて規格周波数に調整することを特徴とする請求項12乃至16のいずれかに記載の弾性表面波素子の製造方法。
17. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 12, wherein the thickness of the upper insulating film is adjusted to a standard frequency by reducing the thickness by reactive ion etching.
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