JP2020043403A - 弾性波共振器、フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents
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Abstract
Description
図3(a)から図3(e)は、実施例1に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図である。図3(a)に示すように、圧電基板12上に中間層13を成膜する。中間層13の成膜には、例えばスパッタリング法、真空蒸着法またはCVD(Chemical Vapor Deposition)法を用いる。
比較例1における実験1を行った。図5は、比較例1に係る弾性波共振器の断面図である。支持基板10の上面に圧電基板12の下面が接合されている。支持基板10の上面にアモルファス層10aが形成され、圧電基板12の下面にアモルファス層12aが形成されている。アモルファス層10a、12aおよび圧電基板12の厚さをそれぞれT1a、T2aおよびT2とする。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
比較例1に係る弾性波共振器の作製条件は以下である。
支持基板10:単結晶サファイア基板
圧電基板12:T2=3.5μmの42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板
アモルファス層10a:T1a=1.0nm〜1.8nm
圧電基板12の下面に照射するArイオンの電流および時間を変えることにより、アモルファス層12aの厚さT2aを変化させた。
ラダー型フィルタ:LTE(Long Term Evolution)バンド26(受信帯域:814から849MHz)の送信フィルタ、6段(直列共振器が6個および並列共振器が5個)
電極指15のデュティ比:50%
実施例1において、厚さT2および厚さT3を変えて弾性波共振器の損失を測定した。弾性波共振器の作製条件は以下である。
支持基板10:単結晶サファイア基板
圧電基板12:42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板
中間層13:CVD法を用い成膜した酸化シリコン膜
アモルファス層10aの厚さT1a:1.0nm〜1.8nm
電極指ピッチλ:約5.0μm
共振周波数fr:約800MHz
TEM法ではアモルファス層13aを観察できなかった。
図3(a)において圧電基板12に中間層13を形成したときの圧電基板12の反りを測定した。圧電基板12の反りが大きいと、図3(d)において、支持基板10に圧電基板12を接合することが難しくなる。実験条件は以下である。
圧電基板12:42°回転YカットX伝搬タンタル酸リチウム基板
圧電基板12の厚さT1:500μm
圧電基板12のウエハの大きさ:4インチ
中間層13:CVD法を用い成膜した酸化シリコン膜
反り量は、圧電基板12のウエハの外周に対する中心の凹み量であり、中心が凹んでいる場合を正とした。
図9は、実施例1の変形例1に係る弾性波共振器の断面図である。図9に示すように、支持基板10と中間層13との間に中間層13bが設けられている。中間層13bとアモルファス層13aとの間にアモルファス層13cが設けられている。アモルファス層13cは中間層13bの構成元素を主成分とする。中間層13bの厚さT3bは例えば10nmから1μmである。アモルファス層13cの厚さT3cは例えば各々0.1nmから10nmであり例えばT3b<T3cである。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
図10(b)は、実施例2の変形例1に係るデュプレクサの回路図である。図10(b)に示すように、共通端子Antと送信端子Txとの間に送信フィルタ40が接続されている。共通端子Antと受信端子Rxとの間に受信フィルタ42が接続されている。送信フィルタ40は、送信端子Txから入力された高周波信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Antに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ42は、共通端子Antから入力された高周波信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Rxに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ40および受信フィルタ42の少なくとも一方を実施例2のフィルタとすることができる。
10a、11、12a、13a、13c アモルファス層
12 圧電基板
13、13b 中間層
15 電極指
18 櫛型電極
20 弾性波共振器
22 IDT
Claims (12)
- 圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、複数の電極指を各々備える一対の櫛型電極と、
前記圧電基板の前記一対の櫛型電極が設けられた面と反対の面に接して設けられ、前記圧電基板と異なる材料を主成分とする第1層と、
前記第1層の前記圧電基板と反対の面に設けられ、前記圧電基板と異なる材料を主成分とする第2層と、
前記第1層と前記第2層との間に前記第2層と接して設けられ、前記第2層の構成元素を主成分とする第1アモルファス層と、
を備える弾性波共振器。 - 前記第1層と前記第1アモルファス層との間に前記第1層および前記第1アモルファス層と接して設けられ、前記第1層の構成元素を主成分とする第2アモルファス層を備える請求項1に記載の弾性波共振器。
- 前記第1層と前記第1アモルファス層との間に前記第1層の構成元素以外の層を主成分とする層は設けられていない請求項1に記載の弾性波共振器。
- 前記圧電基板と前記第1層との間にはアモルファス層が実質的に設けられていない請求項1から3のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記圧電基板の厚さは、前記一対の櫛型電極の一方の櫛型電極の電極指の平均ピッチより小さい請求項1から4のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記第1層は、前記圧電基板より薄い請求項1から5のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記第2層は支持基板であり、前記支持基板の前記複数の電極指の配列方向の線膨張係数は前記圧電基板の前記配列方向の線膨張係数より低い請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 前記第2層の前記第1層と反対の面に設けられた支持基板を備え、
前記支持基板の前記複数の電極指の配列方向の線膨張係数は前記圧電基板の前記配列方向の線膨張係数より低い請求項1から6のいずれか一項に記載の弾性波共振器。 - 前記第1層と前記第2層の主成分は同じである請求項8に記載の弾性波共振器。
- 前記圧電基板は、タンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板であり、前記第1層は酸化シリコン層、シリコン層、酸化アルミニウム層または窒化アルミニウム層である請求項1から9のいずれか一項に記載の弾性波共振器。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の弾性波共振器を含むフィルタ。
- 請求項11に記載のフィルタを含むマルチプレクサ。
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