JP2015032889A - 弾性表面波素子、発振器及び電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電基板上に櫛歯状の電極を設けた弾性表面波素子において、当該弾性表面波素子に良好な温度特性を持たせること。【解決手段】オイラー角が（０?，１７?〜２２?，０?）の面上を弾性表面波（ＳＡＷ）が伝搬するように構成（切断）された水晶基板１０上に、ＩＤＴ電極２及び反射器３を備えた共振子１を配置する。そして、この水晶基板１０における共振子１が形成された表面側に、酸化シリコン膜を形成する。補償膜２０の具体的な形成位置の一例としては、ＩＤＴ電極２において互いに隣接する電極指６、６間のスペース領域１５が挙げられる。【選択図】図７

Description

本発明は、弾性表面波素子、この弾性表面波素子を備えた発振器及び電子部品に関する。

弾性表面波デバイスとして、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）やタンタル酸ニオブ（ＬｉＮｂＯ3）、あるいは水晶（ＳｉＯ2）などの圧電基板上に櫛歯状の電極（ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極）を配置した構成が知られている。前記デバイスとして、具体的には、ＩＤＴ電極を入力電極及び出力電極として配置したＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）フィルタや、ＩＤＴ電極の両側に反射器を形成したＳＡＷ共振子などが挙げられる。

このデバイスでは、ＩＤＴ電極における電極指の周期長に応じて圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長が変わるので、当該デバイスが使用される周波数帯に基づいて前記周期長が設定される。そして、例えば圧電基板のカット角、ＩＤＴ電極の膜厚（詳しくは波長比膜厚）あるいは電極指のライン占有率などのパラメータを介して、当該デバイスの特性が調整される。

しかしながら、前記デバイスの周波数帯を例えば５００ＭＨｚ以上もの高周波域に設定しようとすると、良好な特性が得られにくい。具体的には、電極指の膜厚寸法や幅寸法には現実的に製造可能な下限値があり、一方前記高周波域ではこの下限値を下回る範囲に前記パラメータの最適値が収束しやすい。そのため、このような高周波域にて弾性表面波が伝搬するように実際のデバイスを構成しようとすると、前記下限値を越えるようにパラメータを設計する必要があるので、それ程良好な特性は得られない。

特許文献１には、ＹカットＸ伝搬水晶基板や、弾性表面波の伝搬路に絶縁膜を形成する技術について記載されており、特許文献２には水晶基板表面を誘電体膜により被覆した素子について記載されている。特許文献３には、水晶ウエハのＳＴカットについて記載されている。しかしながら、これら特許文献１〜３には、既述の高周波帯において、周波数特性のみならず伝搬損失についても良好な特性が得られる技術については記載されていない。

特開２００５−５１５７４ 特開昭６１−１９９３１５ 特表２００６−５１３６４９

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧電基板上に櫛歯状の電極を設けた弾性表面波素子において、当該弾性表面波素子に良好な温度特性を持たせることのできる技術を提供することにある。

本発明の弾性表面波素子は、
オイラー角が（０°，１７°〜２２°，０°）の面上を弾性表面波が伝搬するように構成された水晶基板と、
この水晶基板上に配置され、弾性表面波が伝搬する方向と交差する方向に伸びる電極を当該伝搬方向に沿って互いに平行に複数本並べると共に、これら電極同士を互いに電気的に接続するようにバスバーを形成した、アルミニウムを主体として設けられた周期構造部と、
前記水晶基板の表面のうち前記周期構造部側の表面における少なくとも一部に形成され、温度特性を補償するための絶縁体からなる補償膜と、を備えたことを特徴とする。

前記弾性表面波素子としては、以下のように構成しても良い。
前記補償膜は、前記水晶基板と前記周期構造部との間における当該水晶基板の表面、及び互いに隣接する前記電極間の領域における前記水晶基板の表面の少なくとも一方に形成されている構成。
前記補償膜は、前記電極の露出面及び互いに隣接する前記電極間の領域における前記水晶基板の表面を覆うように形成されている構成。
弾性表面波の伝搬方向における前記電極の幅寸法をＤ、弾性表面波の伝搬方向における前記電極間の離間寸法をＳとすると、前記幅寸法Ｄと前記離間寸法Ｓとの合計値に対する前記幅寸法Ｄの割合である前記電極のライン占有率は、０．５よりも小さい構成。
前記補償膜の膜厚寸法は、前記電極の膜厚寸法よりも薄くなるように形成されている構成。
前記電極は、前記水晶基板の表面において５００ＭＨｚ以上の周波数に対応する波長の弾性表面波が伝搬するように配置されている構成。
本発明の発振器は、既述の弾性表面波素子を備えたことを特徴とする。
本発明の電子部品は、既述の弾性表面波素子を備えたことを特徴とする。

本発明は、オイラー角が（０°，１７°〜２２°，０°）の面上を弾性表面波が伝搬するように水晶基板を構成すると共に、この弾性表面波の波長に対応するように電極を周期的に水晶基板上に並べている。そして、水晶基板の表面のうち前記電極側の表面における少なくとも一部に、温度特性を補償するための絶縁膜からなる補償膜を形成している。そのため、弾性表面波素子の周波数温度特性に対して、伝搬損失の温度特性を独立して調整できる。従って、温度特性に優れた弾性表面波素子を得ることができる。

本発明の弾性表面波素子の一例を示す平面図である。 前記弾性表面波素子を示す縦断面図である。 前記弾性表面波素子を示す縦断面図である。 従来の弾性表面波素子について得られた特性図である。 従来の弾性表面波素子について得られた特性図である。 本発明の弾性表面波素子について得られた特性図である。 本発明の弾性表面波素子について得られた特性図である。 本発明の他の例における弾性表面波素子を示す縦断面図である。 本発明の別の例における弾性表面波素子を示す縦断面図である。 前記別の例について得られた特性図である。 前記別の例について得られた特性図である。 前記弾性表面波素子が適用される電子部品の一例を示す電気回路図である。

［弾性表面波素子の概観］
本発明の弾性表面波素子の実施の形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。この弾性表面波素子は、図１に示すように、オイラー角が（０°，１７°〜２２°，０°）の面上を弾性表面波（ＳＡＷ）が伝搬するように切断された水晶基板１０上に共振子１を配置して構成されている。共振子１は、アルミニウム（Ａｌ）を主体とした導電膜（導電膜に含まれるアルミニウムが９０重量％以上）により形成されている。弾性表面波は、図１中前後方向に伝搬するように構成されている。また、この例では、前記オイラー角は、（０°，１８．９°，０°）となっている。図１中４１はトランジスタなどを含むＩＣチップであり、４０はこのＩＣチップ４１及び水晶基板１０が搭載されるベース基板である。また、図２中４３はこのベース基板４０の上方領域を気密に塞ぐカバー体である。尚、弾性表面波素子が適用される電気回路については後で説明する。

共振子１は、ＩＤＴ電極２と、弾性表面波の伝搬方向においてこのＩＤＴ電極２の一方側及び他方側に各々形成された反射器３、３とを備えている。ＩＤＴ電極２は、弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に互いに平行となるように配置された一対のバスバー５、５と、これらバスバー５、５間において互いに交差するように櫛歯状に形成された複数本の電極指６と、を備えている。この例では、ＩＤＴ電極２は、一対のバスバー５、５のうち一方側のバスバー５から伸びる電極指６と、当該電極指６に隣接して他方側のバスバー５から伸びる電極指６と、が弾性表面波の伝搬方向に沿って交互に配置されて正規型電極をなしている。図１中、７は反射器バスバー、８は反射器電極指である。また、図１中４はベース基板４０上を引き回された引き回し電極であり、４２はこの引き回し電極４とバスバー５やＩＣチップ４１とを接続するためのワイヤなどからなる電極部である。

そして、各々の電極指６は、図３に示すように、互いに隣接する２本の電極指６、６の各々の幅寸法Ｄと、これら電極指６、６間の離間寸法Ｓと、からなる周期長λが水晶基板１０上を伝搬する弾性表面波（リーキーＳＡＷ）の周波数に対応するように構成されている。具体的には、前記周期長λは、共振周波数ｆが５００ＭＨｚ以上の弾性表面波が伝搬するように構成されており、例えば１．９４５μｍとなっている。共振子１を構成する導電膜（アルミニウム膜）の膜厚寸法ｈ１は、周期長λで規定すると０．０２２３λであり、具体的には４３．４ｎｍである。また、前記幅寸法Ｄ及びライン占有率ｒ（ｒ＝Ｄ÷（Ｄ＋Ｓ））は、夫々０．４８６２μｍ及び０．５となっている。尚、図３は水晶基板１０を図１のＡ−Ａ線で切断した縦断面図を示しており、水晶基板１０やＩＤＴ電極２などの厚さ寸法については模式的に示している。

ここで、水晶基板１０の表面において共振子１などの電極膜が形成されていないスペース領域１５には、図３に示すように、酸化シリコン膜（アモルファスＳｉＯ2）膜からなる絶縁膜が弾性表面波素子の温度特性を補償するための補償膜２０として形成されている。言い換えると、補償膜２０は、互いに隣接する電極指６、６間の領域、互いに隣接する反射器電極指８、８間の領域及び互いに隣接する電極指６と反射器電極指８との間の領域に形成されている。補償膜２０の膜厚寸法ｈ２は、この例では電極指６の膜厚寸法ｈ１よりも小さくなっており、具体的には０．００７λ（１３．６ｎｍ）となっている。

以上の共振子１や補償膜２０を水晶基板１０上に形成する手法の一例について簡単に説明すると、初めに共振子１や各ポート１１〜１３を構成する導電膜と、レジスト膜とを下側からこの順番で水晶基板１０の表面に積層する。次いで、レジスト膜にパターンを形成し、例えばドライエッチングにより前記導電膜に共振子１、各ポート１１〜１３及び引き回し電極４をパターニングする。続いて、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを用いて、パターニングされた導電膜やレジスト膜を覆うように、補償膜２０を構成する絶縁膜を積層する。従って、この絶縁膜は、前記スペース領域１５と、レジスト膜の上層側とに形成される。その後、前記絶縁膜や共振子１、更にはレジスト膜が形成された水晶基板１０について、例えば有機溶剤やアルカリ水溶液などの薬液に浸漬する。この薬液によってレジスト膜が除去されるので、このレジスト膜の上層側に形成された絶縁膜は、下層側の共振子１から遊離して除去される。こうして既述の図３に示す構造体が得られる。

［従来の弾性表面波素子について］
ここで、以上の弾性表面波素子を構成した理由について、初めに従来の弾性表面波素子の構成及び特性を説明した上で詳述する。図４及び図５は、以下の条件１にて従来の弾性表面波素子の無限周期構造について解析（シミュレーション）して得られた特性を示しており、本発明の補償膜２０については形成していない。即ち、図４は、リーキーＳＡＷの共振周波数（１９８７ＭＨｚ）が温度変化に応じてどの程度変動するかを示した特性（周波数温度偏差）を示しており、下に凸の２次曲線となっている。図５は、バルク放射による伝搬損失が温度変化に応じてどの程度変動するかを示した特性（伝搬損失特性）であり、右上がりの曲線となっている。

（条件１）
オイラー角：（０°，１８°，０°）
周期長λ：１．９４６μｍ
電極指６の膜厚ｈ１：０．０１８λ（＝３５ｎｍ）
ライン占有率ｒ：０．４
電極指８の幅寸法Ｄ：０．３８９２μｍ
この条件１は、フォトリソグラフィの解像度などについて、特に実際に弾性表面波素子を製造する上で困難なものではない。

図４に示す周波数温度偏差は、弾性表面波素子の使用温度範囲においてできるだけ小さいことが好ましい。そのため、既述の条件１は、前記使用温度範囲を−１０℃〜８５℃と想定して最適化を行っており、この温度範囲の中央（３７．５℃）付近に２次曲線の頂点が位置するように設定されている。図４では、前記温度範囲では、周波数温度偏差は２０ｐｐｍ以内に収まっている。
一方、図５の伝搬損失特性についても、広い温度範囲に亘って小さいことが好ましいが、既述のように温度が高くなる程増加している。

以上の図４及び図５の結果は、電極指６の数量が有限の既述の共振子１についてもほとんど同じである。具体的には、開口長（バスバー５、５間の寸法）が２０λの標準的な共振子１を構成した時、共振点におけるＱは、２５℃では３９９０になり、一方８５℃では２２３０に低下する。尚、この計算には、電極指６の抵抗によるオーミック損失や１９００ＭＨｚ帯における水晶基板１０自身の粘性損失を考慮している。

ここで、図５の伝搬損失特性は、図４における周波数温度偏差と同様に、実際には下に凸の２次曲線となっているが、図５では頂点よりも右側の部分だけが現れている。そのため、伝搬損失特性についても弾性表面波素子の使用温度範囲においてできるだけ小さくするためには、この使用温度範囲における中央付近に前記頂点が位置することが好ましい。言い換えると、図５に現れている２次曲線が右側（プラス側）にシフトするように、パラメータを調整することが好ましい。

一方、パラメータを調整することによって図４の周波数温度偏差の曲線の頂点を右側あるいは左側に移動させると、図５の２次曲線の頂点についても図４の周波数温度偏差の２次曲線の頂点と同様に移動する。即ち、図４における２次曲線の頂点が右側（プラス側）に移動するようにパラメータを調整すると、図５における２次曲線の頂点についても同様に右側に移動する。また、図４における２次曲線の頂点が左側に移動するようにパラメータを調整すると、図５における２次曲線の頂点についても左側に移動する。従って、従来の弾性表面波素子では、周波数温度偏差と、伝搬損失特性と、のいずれについても当該弾性表面波素子の使用温度範囲にてできるだけ小さくなるように（２次曲線の頂点がこの使用温度範囲の中央付近に位置するように）設定することは極めて困難である。そのため、図４及び図５に示す温度特性を持つ従来の弾性表面波素子は、使用温度範囲において周波数温度偏差ができるだけ小さくなるように設定した場合には、低いＱを許容できる（使用温度範囲における高温側では伝搬損失特性が高い）用途にしか適用できない。

［本発明の弾性表面波素子について］
そこで、本発明では、既述のように温度特性を補償するための補償膜２０を水晶基板１０上に形成している。各パラメータについては既に記載済みであるが、既述の従来例との比較のために、条件２として再度記載しておく。尚、この条件２における共振周波数は、従来例と同じ１９８７ＭＨｚである。

（条件２）
オイラー角：（０°，１８．９°，０°）
周期長λ：１．９４５μｍ
電極指６の膜厚ｈ１：０．０２２３λ（＝４３．４ｎｍ）
ライン占有率ｒ：０．５
電極指８の幅寸法Ｄ：０．４８６２μｍ
補償膜２０の膜厚寸法ｈ２：０．００７λ（＝１３．６ｎｍ）

図６及び図７は、この条件２の本発明（本発明１）にて得られた周波数温度偏差及び伝搬損失特性を夫々示しており、既述の図４及び図５に示した従来例についても併せて実線で描画している。図６の周波数温度偏差において、本発明では、周波数温度偏差が１５ｐｐｍ以下になっており、従来よりも減少している。また、図７の伝搬損失特性は、２次曲線の頂点が弾性表面波素子の使用温度範囲内に収まるように移動しており、０．００１２ｄＢ／λ程度もの低い水準に改善されている。即ち、本発明では、従来例と比べて、使用温度範囲内における高温側の伝搬損失を大きく低減できると共に、周波数温度偏差についても抑えることができる。そして、弾性表面波素子の使用温度範囲において伝搬損失特性がなるべく小さくなるようにパラメータを調整しても、周波数温度偏差の曲線の頂点位置についてはほとんど変化していない。従って、補償膜２０を設けることにより、周波数温度偏差に対して伝搬損失特性を独立して調整できると言える。また、電極指６の数量を有限に設定して共振子１を構成した場合のＱを計算すると、２５℃では５６３０、８５℃では４６００となり、従来例と比べて大幅に改善する。

ここで、条件１と条件２とを比べて分かるように、共振周波数を互いに同じ値に調整しながら、本発明ではライン占有率ｒを０．５に設定しており、従来例の０．４よりも大きい。従って、条件２よりも更に電極指６の幅寸法Ｄを狭めることができるので、より一層の高周波数化を図ることができると言える。具体的には、他のパラメータを維持しながら、幅寸法Ｄだけを条件１と同じ０．３８９２μｍに設定すると、周期長λが１．５５７μｍとなり、共振周波数は２４８１ＭＨｚとなる。膜厚寸法ｈ１、ｈ２は夫々３４．８ｎｍ及び１０．９ｎｍになるので、現実的に製造可能なレベルである。

上述の実施の形態によれば、オイラー角が（０°，１７°〜２２°，０°）の水晶基板１０上に共振子１を配置すると共に、共振子１が配置されていないスペース領域１５に補償膜２０を形成している。そのため、詳述したように、周波数温度偏差に対して伝搬損失特性を独立して調整できる。言い換えると、周波数温度偏差及び伝搬損失特性のいずれについても弾性表面波素子の使用温度範囲において良好な値となるようにパラメータを調整できる。従って、使用温度範囲において良好な（高い）Ｑを維持できる。また、従来の構成と比べて電極指６の幅寸法Ｄの調整幅を広く確保できるため、５００ＭＨｚ以上もの高周波数帯であっても良好な特性を持つ弾性表面波素子を得ることができると。

即ち、伝搬損失をできるだけ小さくするためには、電極指６の波長比膜厚（膜厚寸法ｈ１÷弾性表面波の波長）をなるべく小さくすることが好ましい。しかしながら、弾性表面波素子の高周波化が進むにつれて、前記波長比膜厚を小さくしにくくなる。即ち、既述のように、電極指６の膜厚寸法ｈ１については、現実的な製法上、成膜出来る膜厚寸法には下限がある。具体的には、前記下限は３０ｎｍレベルとなる。従って、弾性表面波素子を高周波化しようとする程、波長比膜厚の計算式における分母が小さくなるので、見かけ上の波長比膜厚が大きくなり、そのため伝搬損失特性が劣化する。一方、ライン占有率ｒについても小さくすることによって伝搬損失特性を改善できるが、弾性表面波素子の高周波化に伴って電極指６の幅寸法Ｄをある程度小さく設定する必要があり、またフォトリソグラフィの解像度についても限界があるので、それ程良好な伝搬損失特性が得られない。

以上纏めると、伝搬損失特性を改善するにあたって、波長比膜厚及びライン占有率ｒをパラメータとして調整できるが、弾性表面波素子の高周波化が進む程、パラメータは、現実的に製造可能な下限に近くなり、あるいは前記下限を下回りやすくなる。そのため、これらパラメータの調整自由度が小さくなり、従って伝搬損失特性が劣化しやすくなる。一方、本発明の手法を採ることにより、現実的に製造可能レベルのパラメータに設定しつつ、周波数温度偏差及び伝搬損失特性を改善できる。しかも、ライン占有率ｒには更に小さくできる自由度を残しているので、より一層の高周波化を図ることができる。

オイラー角が（０°，１７°〜２２°，０°）となるように切断した水晶基板１０は、一般的に、伝搬損失特性については良好な値を取らないカット角として知られており、従って弾性表面波素子に使用する基板として適していないが、本発明の手法によって良好な特性を持つ弾性表面波素子用の基板として使用できる。

ここで、補償膜２０について、既述のように電極指６の膜厚寸法ｈ１よりも薄い薄膜としていることから、言い換えると膜厚寸法ｈ１よりも厚く形成しなくても温度特性を改善させる効果が得られることから、当該補償膜２０を容易に形成できる。

続いて、本発明の他の例について説明する。図８は、補償膜２０をスペース領域１５に設けることに代えて、水晶基板１０と共振子１との間に介在させた例を示している。即ち、この例では、水晶基板１０の表面の全面に亘って補償膜２０を成膜した後、共振子１の形成及びパターニングを行っている。具体的なパラメータの一例を以下に条件３として挙げておく。尚、図８では、弾性表面波素子を概略的に示している。後述の図９についても同様である。

（条件３）
オイラー角：（０°，１９°，０°）
周期長λ：１．９４４μｍ
電極指６の膜厚ｈ１：０．０１６１λ（＝３１．３ｎｍ）
ライン占有率ｒ：０．５
電極指８の幅寸法Ｄ：０．４８６０μｍ
補償膜２０の膜厚寸法ｈ２：０．００５λ（＝９．７ｎｍ）
この構成について得られた特性を既述の図６及び図７に「本発明２」として表すと、既述の本発明１と同様に良好な特性が得られている。

また、図９は、補償膜２０について、スペース領域１５に設けること（図３）に代えて、更には水晶基板１０と共振子１との間に設けること（図８）に代えて、共振子１の露出面及びスペース領域１５における水晶基板１０の表面を覆うように形成した例を示している。即ち、水晶基板１０の表面に共振子１や各ポート１１〜１３などを形成した後、当該水晶基板１０の表面に補償膜２０を積層する。具体的なパラメータとしては、以下の条件４の通りである。

（条件４）
オイラー角：（０°，１９．４５２°，０°）
周期長λ：１．９４８μｍ
電極指６の膜厚ｈ１：０．０２１３６λ（＝４１．６ｎｍ）
ライン占有率ｒ：０．３
補償膜２０の膜厚寸法ｈ２：０．００７７λ（＝１５．０ｎｍ）

この条件４にて得られた周波数温度偏差及び伝搬損失特性について、図１０及び図１１に「本発明３」として示す。尚、図１０及び図１１には、補償膜２０を設けない従来例についても併せて示しており、この従来例の具体的なパラメータは以下の条件５の通りである。また、図１１では、水晶基板１０自身の粘性損失も含めて評価しているため、曲線の頂点においても損失がゼロになっていない。

（条件５）
オイラー角：（０°，１７．８°，０°）
周期長λ：１．９４８μｍ
電極指６の膜厚ｈ１：０．０１９３λ（＝３７．６ｎｍ）
ライン占有率ｒ：０．３

この例では弾性表面波素子の使用温度範囲を−４０℃〜８５℃に設定したところ、本発明では、周波数温度偏差が３８ｐｐｍ以下もの小さい値となっており、また伝搬損失特性については最大でも０．００３ｄＢ／λに改善していた。即ち、本発明では、従来例と比べて、使用温度範囲における高温側の伝搬損失特性を改善できると共に、周波数温度偏差についても改善できる。

また、このように共振子１を覆うように補償膜２０を設けることにより、図３の例と比べて、補償膜２０を部分的に除去する工程が不要になるので、当該補償膜２０の形成プロセスを簡略化できる。更に、図９では、既述の図３の構成と比べて、平面で見た時の補償膜２０の形成面積が大きくなる分、当該補償膜２０の膜厚寸法ｈ２については少なくて済む。即ち、弾性表面波素子の温度特性を改善するにあたって、補償膜２０の重量や体積がある任意の量だけ必要な場合、図９では、図３と比べて、スペース領域１５以外の領域においても補償膜２０を形成しているため、このスペース領域１５における補償膜２０の量については少なくなる。従って、互いに隣接する電極指６、６同士の間の領域における比誘電率は、図９では図３よりも小さい。そのため、図９では、図３と比べて、互いに隣接する電極指６、６同士の間で電界が形成される時、補償膜２０によって当該電界の形成が阻害されにくくなるので、容量比の増大（結合係数の減少）を避けやすくなる。更にまた、電極指６などの共振子１全体を補償膜２０により覆っているので、例えば金属などの導電体により構成された異物が弾性表面波素子の表面に付着しても、ショート不良などの発生を抑制できる。

以上の各例において、補償膜２０の膜厚寸法ｈ２としては、水晶基板１０上を伝搬する弾性表面波の波長（周期長λ）の１．５％以下、好ましくは０．５％以下であり、別の言い方をすると電極指６の膜厚寸法ｈ１以下である。また、弾性表面波素子の適用周波数帯としては、５００ＭＨｚ以上、好ましくは６００ＭＨｚ以上である。

ここで、本発明の弾性表面波素子を電圧制御発振器（ＶＣＯ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）に適用した電気回路について、図１２に示す。このＶＣＯ（電子部品）は、コンデンサ３０、インダクタ２１、抵抗２２、トランジスタ２３及びダイオード２４を組み合わせたコルピッツ回路を用いた構成を採っており、トランジスタ２３（ＩＣチップ４１）のベース端子と入力端子２５との間には既述の共振子１が介在している。図１２中２６はトランジスタ２３を駆動するために電圧が印加されるポートであり、２７は出力ポートである。
本発明の弾性表面波素子をＶＣＯに組み込むことにより、ＧＨｚ帯もの高い周波数域において、温度特性が安定で且つ、良好な位相雑音を持つデバイスの実現に寄与できる。

以上説明した補償膜２０としては、酸化シリコン膜に代えて、リン酸アルミニウム（ＡｌＰＯ4）や、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などを用いても良い。また、図３の構成、図８の構成及び図９の構成のうち少なくとも２種類を組み合わせても良い。このような構成の一例について具体的に挙げると、スペース領域１５に補償膜２０を形成すると共に、ＩＤＴ電極２や反射器３と水晶基板１０との間に補償膜２０を介在させても良い。

また、以上の各例における補償膜２０としては、共振子１を構成するＩＤＴ電極２及び反射器３のいずれについても同様に形成したが、ＩＤＴ電極２及び反射器３のうち一方だけに既述の各例にて説明した補償膜２０を設けても良い。従って、本発明における「周期構造部」とは、ＩＤＴ電極２及び反射器３のうち少なくとも一方を表している。

技術文献１：清水，田中，電子通信学会論文誌 Vol.J68-C. No.8,613-619, 1985／日本音響学会誌 43巻12号，921-927，1987
技術文献２：Y.Yamamoto,Proc.IEEE 1993 Ultrasonics Symposium, pp.95-103.
技術文献３：C.S. Lam, D.E. Holt, and K. Hashimoto, Proc. IEEE 1989 Ultrasonics Symposium, pp.275-279
技術文献４：M.Murota, T.Hirano, Y. Shimizu, C.S.Lam, and D.E. Holt, Proc. IEEE 1990 Ultrasonics Symposium, pp.497-500
技術文献５：Takahiro Sato, Yukio Ohkubo, and Hidenori Abe, "Propagation of Longitudinal Leaky Surface Waves under Periodic SiO₂/Al Structure on Li₂B₄O₇ Substrate", IEEE Trans. Ultrason. Ferroellect., Freq. Contr., Vol.46,pp.383-391, 1999

ｈ 膜厚
ｒ ライン占有率
１ 共振子
２ ＩＤＴ電極
６ 電極指
１０ 水晶基板
２０ 補償膜

Claims (8)

1. オイラー角が（０°，１７°〜２２°，０°）の面上を弾性表面波が伝搬するように構成された水晶基板と、
   この水晶基板上に配置され、弾性表面波が伝搬する方向と交差する方向に伸びる電極を当該伝搬方向に沿って互いに平行に複数本並べると共に、これら電極同士を互いに電気的に接続するようにバスバーを形成した、アルミニウムを主体として設けられた周期構造部と、
   前記水晶基板の表面のうち前記周期構造部側の表面における少なくとも一部に形成され、温度特性を補償するための絶縁体からなる補償膜と、を備えたことを特徴とする弾性表面波素子。
2. 前記補償膜は、前記水晶基板と前記周期構造部との間における当該水晶基板の表面、及び互いに隣接する前記電極間の領域における前記水晶基板の表面の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波素子。
3. 前記補償膜は、前記電極の露出面及び互いに隣接する前記電極間の領域における前記水晶基板の表面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性表面波素子。
4. 弾性表面波の伝搬方向における前記電極の幅寸法をＤ、弾性表面波の伝搬方向における前記電極間の離間寸法をＳとすると、前記幅寸法Ｄと前記離間寸法Ｓとの合計値に対する前記幅寸法Ｄの割合である前記電極のライン占有率は、０．５よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の弾性表面波素子。
5. 前記補償膜の膜厚寸法は、前記電極の膜厚寸法よりも薄くなるように形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の弾性表面波素子。
6. 前記電極は、前記水晶基板の表面において５００ＭＨｚ以上の周波数に対応する波長の弾性表面波が伝搬するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の弾性表面波素子。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の弾性表面波素子を備えたことを特徴とする発振器。
8. 請求項１ないし６のいずれか一つに記載の弾性表面波素子を備えたことを特徴とする電子部品。