JP3132065B2 - 弾性表面波素子及びその製造方法 - Google Patents
弾性表面波素子及びその製造方法Info
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- JP3132065B2 JP3132065B2 JP03199052A JP19905291A JP3132065B2 JP 3132065 B2 JP3132065 B2 JP 3132065B2 JP 03199052 A JP03199052 A JP 03199052A JP 19905291 A JP19905291 A JP 19905291A JP 3132065 B2 JP3132065 B2 JP 3132065B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電体を用いた弾性表
面波素子の製造方法に関し、特に圧電体上に伝搬速度の
大きい誘電体を形成した弾性表面波素子の製造方法に関
する。
面波素子の製造方法に関し、特に圧電体上に伝搬速度の
大きい誘電体を形成した弾性表面波素子の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】固体表面にエネルギーが集中して伝搬す
る弾性表面波を利用した弾性表面波素子は、小型で作製
しやすく温度特性等が安定である為、ＴＶ受信用フィル
ター等として利用されている。一般に弾性表面波素子
は、圧電体の表面に櫛形の電極を形成して構成されてい
る。圧電体材料には、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、水晶
等のバルク単結晶の他、ガラスの上にＺｎＯ薄膜を形成
したものやサファイア基板上にＺｎＯ薄膜を形成したも
の等が実用化されている。その１例を図６に示す。
る弾性表面波を利用した弾性表面波素子は、小型で作製
しやすく温度特性等が安定である為、ＴＶ受信用フィル
ター等として利用されている。一般に弾性表面波素子
は、圧電体の表面に櫛形の電極を形成して構成されてい
る。圧電体材料には、ＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3、水晶
等のバルク単結晶の他、ガラスの上にＺｎＯ薄膜を形成
したものやサファイア基板上にＺｎＯ薄膜を形成したも
の等が実用化されている。その１例を図６に示す。
【０００３】一般に弾性表面波素子の動作周波数は表面
弾性波の伝搬速度及び波長で決定され、波長は図５に示
すような櫛形電極の周期長で決定される。近年、伝送情
報量が増大し、伝送信号がマイクロ波領域に拡大しつつ
あり、ＧＨｚ帯で使用できる素子の需要が高まってい
る。同じ電極を用いた場合、即ち同じ波長で弾性表面波
素子を使用する場合、弾性表面波素子の伝搬速度が大き
い方が、高い周波数まで扱える。しかし、櫛形の電極
は、半導体におけるパターン形成技術と同様にフォトリ
ソグラフィー法により形成されるが、微細加工技術に限
界があり、現在サブミクロンまで加工可能であるが、歩
留まりが悪く大量生産は難しい。従って伝搬速度が大き
い弾性表面波素子が必要となる。
弾性波の伝搬速度及び波長で決定され、波長は図５に示
すような櫛形電極の周期長で決定される。近年、伝送情
報量が増大し、伝送信号がマイクロ波領域に拡大しつつ
あり、ＧＨｚ帯で使用できる素子の需要が高まってい
る。同じ電極を用いた場合、即ち同じ波長で弾性表面波
素子を使用する場合、弾性表面波素子の伝搬速度が大き
い方が、高い周波数まで扱える。しかし、櫛形の電極
は、半導体におけるパターン形成技術と同様にフォトリ
ソグラフィー法により形成されるが、微細加工技術に限
界があり、現在サブミクロンまで加工可能であるが、歩
留まりが悪く大量生産は難しい。従って伝搬速度が大き
い弾性表面波素子が必要となる。
【０００４】単結晶圧電体であるＬｉＮｂＯ3を用いた
場合、伝搬速度は３５００〜４０００［ｍ／ｓ］、Ｌｉ
ＴａＯ3では３３００〜３５００［ｍ／ｓ］程度であ
る。また誘電体基板上に圧電体薄膜を作製した弾性表面
波素子の例として、ガラス基板上にＺｎＯ圧電膜を成膜
したものでは最大３０００［ｍ／ｓ］である。これらを
弾性表面波素子として使用すると、周波数帯域が９００
ＭＨｚまでしか使用できない。
場合、伝搬速度は３５００〜４０００［ｍ／ｓ］、Ｌｉ
ＴａＯ3では３３００〜３５００［ｍ／ｓ］程度であ
る。また誘電体基板上に圧電体薄膜を作製した弾性表面
波素子の例として、ガラス基板上にＺｎＯ圧電膜を成膜
したものでは最大３０００［ｍ／ｓ］である。これらを
弾性表面波素子として使用すると、周波数帯域が９００
ＭＨｚまでしか使用できない。
【０００５】一般に、誘電体基板上に成長させた圧電体
薄膜を弾性表面波素子に使用する場合、誘電体基板材料
の音速が圧電体の音速より大きいときには、伝搬速度の
異なる複数の弾性表面波が生じる。弾性表面波の伝搬速
度は、圧電体、及び誘電体の膜厚により異なり、これら
の膜厚を制御することにより、動作周波数を特定でき
る。
薄膜を弾性表面波素子に使用する場合、誘電体基板材料
の音速が圧電体の音速より大きいときには、伝搬速度の
異なる複数の弾性表面波が生じる。弾性表面波の伝搬速
度は、圧電体、及び誘電体の膜厚により異なり、これら
の膜厚を制御することにより、動作周波数を特定でき
る。
【０００６】上記理由により、音速の大きい単結晶サフ
ァイア（横波の速度：６０００ｍ／ｓ、縦波の速度：１
２０００ｍ／ｓ）を基板とし、圧電体薄膜をそれらの上
に形成した弾性表面波素子が試作されている。また例え
ば特公昭６４ー６２９１１号公報に示されるように、物
質中最高の音速を持つダイヤモンド（横波の速度：１３
０００ｍ／ｓ、縦波の速度：１６０００ｍ／ｓ）を基材
として用いる方法が考案されている。
ァイア（横波の速度：６０００ｍ／ｓ、縦波の速度：１
２０００ｍ／ｓ）を基板とし、圧電体薄膜をそれらの上
に形成した弾性表面波素子が試作されている。また例え
ば特公昭６４ー６２９１１号公報に示されるように、物
質中最高の音速を持つダイヤモンド（横波の速度：１３
０００ｍ／ｓ、縦波の速度：１６０００ｍ／ｓ）を基材
として用いる方法が考案されている。
【０００７】しかし、誘電体上に圧電体を形成する場
合、誘電体及び圧電体の膜厚により弾性表面波の伝搬速
度が異なる。誘電体の膜厚を固定すると、圧電体の膜厚
は薄い方が伝搬速度は大きい。
合、誘電体及び圧電体の膜厚により弾性表面波の伝搬速
度が異なる。誘電体の膜厚を固定すると、圧電体の膜厚
は薄い方が伝搬速度は大きい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ダイヤモンド、Ａｌ2
Ｏ3等の誘電体基板基材は高温で作製される。また基材
作製が容易な多結晶を用いる場合が多く、表面の荒れや
凹凸が問題である。このような基材上に直接圧電体薄膜
を形成すると、弾性表面波の散乱の原因や、圧電体の膜
厚変化、電極の形状変化等、弾性表面波素子作製上、悪
影響を与える。従って、圧電体薄膜を形成する前に誘電
体基板表面を研磨しなければならなかった。
Ｏ3等の誘電体基板基材は高温で作製される。また基材
作製が容易な多結晶を用いる場合が多く、表面の荒れや
凹凸が問題である。このような基材上に直接圧電体薄膜
を形成すると、弾性表面波の散乱の原因や、圧電体の膜
厚変化、電極の形状変化等、弾性表面波素子作製上、悪
影響を与える。従って、圧電体薄膜を形成する前に誘電
体基板表面を研磨しなければならなかった。
【０００９】しかしながら高い音速を持つ材料は非常に
硬いため鏡面研磨が困難である。例えばダイヤモンドを
基板として使用する場合、高温水素ガス中でダイヤモン
ド表面を研磨する方法等があるが、Ｓｉ単結晶と同程度
に研磨するのは非常に困難であり、また多くの時間を要
し実用的でない。またダイヤモンド、Ａｌ2Ｏ3等を成膜
する為に、Ｓｉ等の成膜用基材上に形成する必要があっ
た。
硬いため鏡面研磨が困難である。例えばダイヤモンドを
基板として使用する場合、高温水素ガス中でダイヤモン
ド表面を研磨する方法等があるが、Ｓｉ単結晶と同程度
に研磨するのは非常に困難であり、また多くの時間を要
し実用的でない。またダイヤモンド、Ａｌ2Ｏ3等を成膜
する為に、Ｓｉ等の成膜用基材上に形成する必要があっ
た。
【００１０】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
技術の問題点を解決し、数百ＭＨｚから数ＧＨｚでの高
周波領域で使用可能な弾性表面波素子を開発すべく鋭意
検討を重ねた結果、本発明を達成したものである。
技術の問題点を解決し、数百ＭＨｚから数ＧＨｚでの高
周波領域で使用可能な弾性表面波素子を開発すべく鋭意
検討を重ねた結果、本発明を達成したものである。
【００１１】本発明に従うと、音速の速い誘電体薄膜を
成膜用基材を用いることなしに、圧電体上に形成でき、
誘電体表面の研磨を必要としない弾性表面波素子が供給
される。本願の最大の特徴は、圧電体と櫛形電極と誘電
体とからなる弾性表面波素子であって、誘電体薄膜の成
長完了面が弾性表面波素子の外面を形成してなるもので
ある。さらに、これに表面短絡用電極を適宜設けること
ができる。本願で用いる圧電体基板や誘電体薄膜は、単
結晶または多結晶いずれでも適用できる。誘電体薄膜と
しては、ダイヤモンド，Ａｌ2Ｏ3，ＢＮ等の材料を使用
することができる。なかでもダイヤモンドは伝播速度が
速いことから、本願に適した材料ということができる。
成膜用基材を用いることなしに、圧電体上に形成でき、
誘電体表面の研磨を必要としない弾性表面波素子が供給
される。本願の最大の特徴は、圧電体と櫛形電極と誘電
体とからなる弾性表面波素子であって、誘電体薄膜の成
長完了面が弾性表面波素子の外面を形成してなるもので
ある。さらに、これに表面短絡用電極を適宜設けること
ができる。本願で用いる圧電体基板や誘電体薄膜は、単
結晶または多結晶いずれでも適用できる。誘電体薄膜と
しては、ダイヤモンド，Ａｌ2Ｏ3，ＢＮ等の材料を使用
することができる。なかでもダイヤモンドは伝播速度が
速いことから、本願に適した材料ということができる。
【００１２】本発明による弾性表面波素子は圧電体、音
速が圧電体より速い誘電体、及び櫛形電極と表面短絡用
電極を有する構造の弾性表面波素子を提供する。以下に
４種類の異なる構造について説明する。図２および図３
に本発明の弾性表面波素子の断面図を、また図１および
図４に参考例の断面図を、それぞれ示す。
速が圧電体より速い誘電体、及び櫛形電極と表面短絡用
電極を有する構造の弾性表面波素子を提供する。以下に
４種類の異なる構造について説明する。図２および図３
に本発明の弾性表面波素子の断面図を、また図１および
図４に参考例の断面図を、それぞれ示す。
【００１３】図１は、圧電体１の表面に櫛形電極３を形
成し、その上に圧電体の音速より速い音速を持つ誘電体
２を形成した弾性表面波素子である。
成し、その上に圧電体の音速より速い音速を持つ誘電体
２を形成した弾性表面波素子である。
【００１４】図２は、圧電体１を誘電体薄膜用の基材と
し、圧電体１の表面に誘電体２を形成し、圧電体基板１
において誘電体を形成しない側に櫛形電極３を形成した
弾性表面波素子である。
し、圧電体１の表面に誘電体２を形成し、圧電体基板１
において誘電体を形成しない側に櫛形電極３を形成した
弾性表面波素子である。
【００１５】図３は、圧電体１の表面に表面短絡用電極
４を形成し、表面短絡用電極４を形成していない圧電体
１の表面に、櫛形電極３を形成し、表面短絡用電極４の
上に誘電体２を形成した弾性表面波素子である。
４を形成し、表面短絡用電極４を形成していない圧電体
１の表面に、櫛形電極３を形成し、表面短絡用電極４の
上に誘電体２を形成した弾性表面波素子である。
【００１６】図４は、圧電体１の表面に櫛形電極３を形
成し、櫛形電極３を形成していない圧電体１の表面に、
表面短絡用電極４を形成し、櫛形電極３の上に誘電体２
を形成した弾性表面波素子である。
成し、櫛形電極３を形成していない圧電体１の表面に、
表面短絡用電極４を形成し、櫛形電極３の上に誘電体２
を形成した弾性表面波素子である。
【００１７】また第６図に従来の弾性表面波素子の一例
について示す。従来の誘電体薄膜を用いた弾性表面波素
子は、Ｓｉ等５の上にダイヤモンド等の誘電体２を形成
した後、誘電体を表面研磨し、誘電体表面に櫛形電極３
を形成、さらにその上に、圧電体１を形成していた。
について示す。従来の誘電体薄膜を用いた弾性表面波素
子は、Ｓｉ等５の上にダイヤモンド等の誘電体２を形成
した後、誘電体を表面研磨し、誘電体表面に櫛形電極３
を形成、さらにその上に、圧電体１を形成していた。
【００１８】本発明による弾性表面波素子は圧電体上に
誘電体を形成するため、圧電体と誘電体の境界面は平滑
であり研磨する必要がなくなり、Ｓｉ等の基材を必要と
しない利点がある。圧電体としてはＬｉＮｂＯ3、Ｌｉ
ＴａＯ3、ＳｉＯ2等の酸化物圧電体、あるいはＡｌＮ等
の窒化物圧電体、ＰＬＺＴ等のセラミックス圧電体、そ
のほか、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ等の単結晶、及び多
結晶基材を使用できる。
誘電体を形成するため、圧電体と誘電体の境界面は平滑
であり研磨する必要がなくなり、Ｓｉ等の基材を必要と
しない利点がある。圧電体としてはＬｉＮｂＯ3、Ｌｉ
ＴａＯ3、ＳｉＯ2等の酸化物圧電体、あるいはＡｌＮ等
の窒化物圧電体、ＰＬＺＴ等のセラミックス圧電体、そ
のほか、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳ等の単結晶、及び多
結晶基材を使用できる。
【００１９】櫛形電極及び表面短絡用電極用材料として
はエッチングによる電極の作製が可能で、抵抗率が小さ
い金属であり、特に、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の低温で蒸着
可能な金属、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属、また例え
ば、Ｔｉの上にＡｌを形成するように２種類以上組み合
わせた金属等を使用することが出来る。
はエッチングによる電極の作製が可能で、抵抗率が小さ
い金属であり、特に、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の低温で蒸着
可能な金属、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属、また例え
ば、Ｔｉの上にＡｌを形成するように２種類以上組み合
わせた金属等を使用することが出来る。
【００２０】特に、電極の作製の容易さよりＡｌ、Ｔｉ
が、またダイヤモンド薄膜を誘電体とするときの密着性
より、Ｗ、Ｍｏが好ましい。櫛形電極の作製方法は、電
極用金属成膜後、レジストを電極用金属表面に均一に塗
布し、ガラス等の透明平板に櫛形電極パターンを有する
マスクをのせた後、水銀ランプ等を用いて露光、あるい
は電子ビームにより電極を直接形成することも可能であ
る。その後現像してレジストによる櫛形電極を形成す
る。
が、またダイヤモンド薄膜を誘電体とするときの密着性
より、Ｗ、Ｍｏが好ましい。櫛形電極の作製方法は、電
極用金属成膜後、レジストを電極用金属表面に均一に塗
布し、ガラス等の透明平板に櫛形電極パターンを有する
マスクをのせた後、水銀ランプ等を用いて露光、あるい
は電子ビームにより電極を直接形成することも可能であ
る。その後現像してレジストによる櫛形電極を形成す
る。
【００２１】電極のエッチング方法は、例えば、Ａｌ等
の低融点金属としては水酸化ナトリウム溶液等のアルカ
リ性溶液、硝酸等の酸性溶液によるウェットエッチング
法でエッチング可能である。高融点金属もフッ酸と硝酸
の混合溶液を用いてエッチング可能である。またＢＣｌ
3等のガスを用いて、反応性イオンエッチング法により
電極を作製することも可能である。
の低融点金属としては水酸化ナトリウム溶液等のアルカ
リ性溶液、硝酸等の酸性溶液によるウェットエッチング
法でエッチング可能である。高融点金属もフッ酸と硝酸
の混合溶液を用いてエッチング可能である。またＢＣｌ
3等のガスを用いて、反応性イオンエッチング法により
電極を作製することも可能である。
【００２２】誘電体材料の一つでダイヤモンド薄膜の形
成方法はＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ＰＶＤ法、熱フ
ィラメント法等、公知の方法で行うことができる。反応
室内のガスをプラズマ化するための方法としては、高周
波、低周波等による、グロー放電法、アーク放電法等の
各種放電法等を用いることができる。
成方法はＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ＰＶＤ法、熱フ
ィラメント法等、公知の方法で行うことができる。反応
室内のガスをプラズマ化するための方法としては、高周
波、低周波等による、グロー放電法、アーク放電法等の
各種放電法等を用いることができる。
【００２３】本発明においては圧電体上あるいは電極上
に誘電体を形成するため、低温、及び高温で形成可能で
なければならない。Ａｌ電極表面等、低温でダイヤモン
ドを形成する方法としては、ハロゲン原子を供給し得る
ガスと水素原子を含む化合物を用いたダイヤモンドの成
膜がある。また高融点金属については、水素原子を含む
化合物を用いてダイヤモンドを成膜出来る。
に誘電体を形成するため、低温、及び高温で形成可能で
なければならない。Ａｌ電極表面等、低温でダイヤモン
ドを形成する方法としては、ハロゲン原子を供給し得る
ガスと水素原子を含む化合物を用いたダイヤモンドの成
膜がある。また高融点金属については、水素原子を含む
化合物を用いてダイヤモンドを成膜出来る。
【００２４】ハロゲン原子を供給し得るガスとは、ハロ
ゲン分子はもちろん、ハロゲン化有機化合物、ハロゲン
化無機化合物等のハロゲン原子を分子内に含む化合物を
全て含有する。例えば、フッ化メタン、フッ化エタン、
トリフッ化メタン、フッ化エチレン等のパラフィン系、
オレフィン系、脂環式、芳香族等の有機化合物、ハロゲ
ン化シランの様な無機化合物等である。
ゲン分子はもちろん、ハロゲン化有機化合物、ハロゲン
化無機化合物等のハロゲン原子を分子内に含む化合物を
全て含有する。例えば、フッ化メタン、フッ化エタン、
トリフッ化メタン、フッ化エチレン等のパラフィン系、
オレフィン系、脂環式、芳香族等の有機化合物、ハロゲ
ン化シランの様な無機化合物等である。
【００２５】ハロゲンガスを成膜室内に導入することに
より基板温度を下げることができ、２００℃〜９００℃
でダイヤモンドが成膜できる。ハロゲンガスは水素元素
との結合力が大きく原子半径の小さい方が好ましい。特
に低圧で安定な膜を成膜するためには、フッ素化合物が
好ましい。
より基板温度を下げることができ、２００℃〜９００℃
でダイヤモンドが成膜できる。ハロゲンガスは水素元素
との結合力が大きく原子半径の小さい方が好ましい。特
に低圧で安定な膜を成膜するためには、フッ素化合物が
好ましい。
【００２６】また水素原子を含む化合物としては、例え
ばメタン、エタン、プロパン等の脂肪族炭化水素、ベン
ゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素の他、エチレン、
プロピレン等の不飽和炭化水素、アンモニア、ビドラジ
ン等のヘテロ原子を有する有機化合物などである。Ａｌ
2Ｏ3、Ｓｉについてはたとえば電子ビーム蒸着により形
成できる。
ばメタン、エタン、プロパン等の脂肪族炭化水素、ベン
ゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素の他、エチレン、
プロピレン等の不飽和炭化水素、アンモニア、ビドラジ
ン等のヘテロ原子を有する有機化合物などである。Ａｌ
2Ｏ3、Ｓｉについてはたとえば電子ビーム蒸着により形
成できる。
【００２７】またエピタキシャル法による単結晶誘電体
薄膜基材も使用できる。圧電体としては単結晶をウェハ
ー状に加工したものやあるいは他の基板上に薄膜を気相
成長させたものが利用できる。後者の場合には圧電体薄
膜成長後あるいはさらに電極層やダイヤモンド層等を形
成後に基板を除去する場合もある。気相合成する圧電体
層は単結晶膜の場合と多結晶膜の場合がある。
薄膜基材も使用できる。圧電体としては単結晶をウェハ
ー状に加工したものやあるいは他の基板上に薄膜を気相
成長させたものが利用できる。後者の場合には圧電体薄
膜成長後あるいはさらに電極層やダイヤモンド層等を形
成後に基板を除去する場合もある。気相合成する圧電体
層は単結晶膜の場合と多結晶膜の場合がある。
【００２８】
【実施例】（実施例１） １０ｍｍ×１０ｍｍ×０．３
ｍｍのＬｉＮｂＯ3表面上に、抵抗加熱法によりＡｌを
５００Ａ蒸着し、フォトリソグラフィー法を用いて電極
幅及び電極間幅が２μｍの櫛形電極を作製した。電極の
作製はウェットエッチング法を用いた。つづいて櫛形電
極を形成していないＬｉＮｂＯ 3 上に誘電体としてダイ
ヤモンド薄膜を成膜した。条件は以下のようである。反
応室にＳｉＦ4とＣＨ4が約８：１の混合ガスを、ＳｉＦ
4とＣＨ4の全流量を約２０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ
Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕ
ｔｅ）として導入し、反応室内の圧力を約１５０ミリＴ
ｏｒｒに維持し、電力密度０．８Ｗ／ｃｍ2で放電して
ブラズマ状態とし、基材温度は約３００℃であった。
ｍｍのＬｉＮｂＯ3表面上に、抵抗加熱法によりＡｌを
５００Ａ蒸着し、フォトリソグラフィー法を用いて電極
幅及び電極間幅が２μｍの櫛形電極を作製した。電極の
作製はウェットエッチング法を用いた。つづいて櫛形電
極を形成していないＬｉＮｂＯ 3 上に誘電体としてダイ
ヤモンド薄膜を成膜した。条件は以下のようである。反
応室にＳｉＦ4とＣＨ4が約８：１の混合ガスを、ＳｉＦ
4とＣＨ4の全流量を約２０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ
Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕ
ｔｅ）として導入し、反応室内の圧力を約１５０ミリＴ
ｏｒｒに維持し、電力密度０．８Ｗ／ｃｍ2で放電して
ブラズマ状態とし、基材温度は約３００℃であった。
【００２９】ダイヤモンドの膜厚は１５μｍである。結
果はＬｉＮｂＯ3の膜厚が大きいため伝搬速度は４２０
０［ｍ／Ｓ］であり大きな改善はない。ダイヤモンド膜
を成膜していないＬｉＮｂＯ3表面をコロイド状ＳｉＯ2
研磨液を用いて研磨し、５μｍの膜厚にすると、高い伝
搬速度を持つ複数のモードが現れ、最高９０００［ｍ／
ｓ］の伝搬速度が得られた。その結果、動作周波数１．
２ＧＨｚが得られた。
果はＬｉＮｂＯ3の膜厚が大きいため伝搬速度は４２０
０［ｍ／Ｓ］であり大きな改善はない。ダイヤモンド膜
を成膜していないＬｉＮｂＯ3表面をコロイド状ＳｉＯ2
研磨液を用いて研磨し、５μｍの膜厚にすると、高い伝
搬速度を持つ複数のモードが現れ、最高９０００［ｍ／
ｓ］の伝搬速度が得られた。その結果、動作周波数１．
２ＧＨｚが得られた。
【００３０】（実施例２） 単結晶ＬｉＴａＯ3基板上
にＭｏを電子ビーム蒸着で３００Ａ形成し、フォトリソ
グラフィーを用いて電極幅４μｍ、電極間幅４μｍの櫛
形電極のバターンを作製したのち、エッチング液として
硝酸を用いて櫛形電極を作製した。その後ＬｉＴａＯ 3
基板の櫛形電極を形成していない側の面上にダイヤモン
ドを平行平板型のプラズマＣＶＤ法によりＣＨ4ガスを
原料として作製した。結果、５μｍの膜厚にすると、８
７００［ｍ／ｓ］の伝搬速度が得られた。
にＭｏを電子ビーム蒸着で３００Ａ形成し、フォトリソ
グラフィーを用いて電極幅４μｍ、電極間幅４μｍの櫛
形電極のバターンを作製したのち、エッチング液として
硝酸を用いて櫛形電極を作製した。その後ＬｉＴａＯ 3
基板の櫛形電極を形成していない側の面上にダイヤモン
ドを平行平板型のプラズマＣＶＤ法によりＣＨ4ガスを
原料として作製した。結果、５μｍの膜厚にすると、８
７００［ｍ／ｓ］の伝搬速度が得られた。
【００３１】（実施例３） Ｆｅ基板上にＳｉＯ2 圧電
体を２μｍ成膜後、ＳｉＯ 2 圧電体上にＭｏにより櫛形
電極を形成し、続いて希塩酸によりＦｅ基板を溶解した
後、ＳｉＯ 2 圧電体の櫛形電極を形成していない側の面
上に実施例１と同じ条件でダイヤモンド薄膜を形成し
た。結果、９２００［ｍ／ｓ］の伝搬速度が得られた。
体を２μｍ成膜後、ＳｉＯ 2 圧電体上にＭｏにより櫛形
電極を形成し、続いて希塩酸によりＦｅ基板を溶解した
後、ＳｉＯ 2 圧電体の櫛形電極を形成していない側の面
上に実施例１と同じ条件でダイヤモンド薄膜を形成し
た。結果、９２００［ｍ／ｓ］の伝搬速度が得られた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明の通り、本発明に従い圧電体を
基板として電極あるいは、ダイヤモンド等の、音速が圧
電体のそれより大きい誘電体薄膜を形成することによ
り、研磨が困難な高い音速を持つ誘電体を研磨せず、ま
た誘電体薄膜を成膜するための成膜用基材を使用するこ
となしに、数１００ＭＨｚから数ＧＨｚ帯の高周波領域
で動作する弾性表面波素子を供給することが出来る。弾
性表面波素子の例としては帯域通過フィルター、共振
器、発振器、コンボルバー等が挙げられる。
基板として電極あるいは、ダイヤモンド等の、音速が圧
電体のそれより大きい誘電体薄膜を形成することによ
り、研磨が困難な高い音速を持つ誘電体を研磨せず、ま
た誘電体薄膜を成膜するための成膜用基材を使用するこ
となしに、数１００ＭＨｚから数ＧＨｚ帯の高周波領域
で動作する弾性表面波素子を供給することが出来る。弾
性表面波素子の例としては帯域通過フィルター、共振
器、発振器、コンボルバー等が挙げられる。
【図１】弾性表面波素子の参考例を示す断面図である。
【図２】本発明の弾性表面波素子の１例を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】木発明の弾性表面波素子で表面短絡用電極を有
する１例を示す断面図である。
する１例を示す断面図である。
【図４】表面短絡用電極を有する弾性表面波素子の参考
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図５】１つの電極片が交互に並ぶ様にした櫛形電極の
例を示す平面図。
例を示す平面図。
【図６】従来作製あるいは考案されている圧電体薄膜及
ぴ誘電体薄膜を用いた弾性表面波素子の例を示す断面図
である
ぴ誘電体薄膜を用いた弾性表面波素子の例を示す断面図
である
フロントページの続き (72)発明者 中幡 英章 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住 友電気工業株式会社伊丹製作所内 (56)参考文献 特開 昭64−20714（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−239715（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−103011（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−124918（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4243960（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 9/25 H03H 3/08 H03H 9/145
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電体の上に誘電体が形成され、誘電体
を形成していない圧電体層上に櫛形電極を形成してなる
ことを特長とする弾性表面波素子。 - 【請求項２】 圧電体の上に表面短絡用電極が形成さ
れ、その上に誘電体層が形成され、表面短絡用電極を形
成していない圧電体面上に櫛形電極を形成してなること
を特長とする弾性表面波素子。 - 【請求項３】 圧電体の上に誘電体を形成したのち、誘
電体を形成していない圧電体上に櫛形電極を形成、ある
いは圧電体層の上に櫛形電極を形成したのち、櫛形電極
を形成していない圧電体上に誘電体を形成することを特
長とする弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項４】 圧電体の上に表面短格用電極を形成し、
その上に誘電体を形成した素子に於て、表面短絡用電極
を形成していない圧電体上に櫛形電極を形成、あるいは
圧電体の上に櫛形電極を形成し、櫛形電極を形成してい
ない圧電体上に表面短絡用電極を形成した後、その上に
誘電体を積層、あるいは圧電体上に表面短絡用電極を形
成し、表面短絡用電極を形成していない圧電体上に櫛形
電極を形成した後、表面短絡用電極の上に誘電体を積層
することを特長とする弾性表面波素子の製造方法。 - 【請求項５】 基板上に圧電体薄膜を形成した後、上記
請求項３または請求項４記載の工程により形成される弾
性表面波素子において、工程の最初あるいは途中あるい
は最後に基板を除去することを特長とする弾性表面波素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03199052A JP3132065B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03199052A JP3132065B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548383A JPH0548383A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3132065B2 true JP3132065B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=16401313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03199052A Expired - Lifetime JP3132065B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132065B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0920129B1 (en) * | 1997-05-08 | 2006-12-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Elastic boundary wave device and method of its manufacture |
| JP4894861B2 (ja) | 2006-12-25 | 2012-03-14 | 株式会社村田製作所 | 弾性境界波装置 |
| US20220021368A1 (en) * | 2018-09-25 | 2022-01-20 | Kyocera Corporation | Composite substrate, piezoelectric device, and method for manufacturing composite substrate |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP03199052A patent/JP3132065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0548383A (ja) | 1993-02-26 |
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