JP3293408B2 - Ｓａｗデバイスおよびその製造方法 - Google Patents
Ｓａｗデバイスおよびその製造方法Info
- Publication number
- JP3293408B2 JP3293408B2 JP13492895A JP13492895A JP3293408B2 JP 3293408 B2 JP3293408 B2 JP 3293408B2 JP 13492895 A JP13492895 A JP 13492895A JP 13492895 A JP13492895 A JP 13492895A JP 3293408 B2 JP3293408 B2 JP 3293408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric substrate
- electrode
- saw device
- film
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通信機器や電子機器など
に用いられるＳＡＷデバイスおよびその製造方法に関す
るものである。
に用いられるＳＡＷデバイスおよびその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にＳＡＷデバイスは圧電基板の表面
上にＡｌよりなる櫛形形状の電極を設けたトランスデュ
ーサ部からなり、この電極部は通常露出した状態でパッ
ケージに気密封止して使用されている。
上にＡｌよりなる櫛形形状の電極を設けたトランスデュ
ーサ部からなり、この電極部は通常露出した状態でパッ
ケージに気密封止して使用されている。
【０００３】通信機器需要の増大につれて使用する周波
数が高周波帯になってきているが、この高周波用のＳＡ
Ｗデバイスはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）やニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）のような電気機械結合
係数の大きな圧電基板を用い、かつ微細な櫛形電極を形
成して構成されている。
数が高周波帯になってきているが、この高周波用のＳＡ
Ｗデバイスはタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）やニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）のような電気機械結合
係数の大きな圧電基板を用い、かつ微細な櫛形電極を形
成して構成されている。
【０００４】図３に共振器構造のＳＡＷデバイスの基本
構成を示す。１１は圧電基板で高周波用ＳＡＷデバイス
では先述のＬｉＴａＯ3またはＬｉＮｂＯ3が用いられて
いる。１２は入力電極、１３は出力電極、１４，１５は
反射器であり、これら入力電極１２、出力電極１３及び
反射器１４，１５でトランスデューサ部が構成されてい
る。
構成を示す。１１は圧電基板で高周波用ＳＡＷデバイス
では先述のＬｉＴａＯ3またはＬｉＮｂＯ3が用いられて
いる。１２は入力電極、１３は出力電極、１４，１５は
反射器であり、これら入力電極１２、出力電極１３及び
反射器１４，１５でトランスデューサ部が構成されてい
る。
【０００５】図示したトランスデューサ部の構成は１ポ
ートタイプであるが、ＳＡＷデバイス構成は２ポートタ
イプや横モードあるいは縦モード等共振器構成でも種々
あり、またトランスバーサルタイプ等の構成もあるが、
従来の技術の課題については図１で説明できる。なお、
図１においては説明上特に必要がないために、パッケー
ジやワイヤリード線等は図示していない。
ートタイプであるが、ＳＡＷデバイス構成は２ポートタ
イプや横モードあるいは縦モード等共振器構成でも種々
あり、またトランスバーサルタイプ等の構成もあるが、
従来の技術の課題については図１で説明できる。なお、
図１においては説明上特に必要がないために、パッケー
ジやワイヤリード線等は図示していない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＬｉＴａＯ3やＬｉＮ
ｂＯ3のような圧電基板１１は焦電性が大きいことか
ら、組立時の加熱やプリント基板への実装時の加熱によ
る焦電効果により電位差が入力電極１２と出力電極１３
あるいは入力電極１２と反射電極１４あるいは出力電極
１３と反射電極１５との間で発生し、この電位差が電極
間の放電耐圧以上になった場合放電が起こり、このエネ
ルギーでＡｌ電極が焼損してしまいＳＡＷデバイスとし
て使用できなくなる。
ｂＯ3のような圧電基板１１は焦電性が大きいことか
ら、組立時の加熱やプリント基板への実装時の加熱によ
る焦電効果により電位差が入力電極１２と出力電極１３
あるいは入力電極１２と反射電極１４あるいは出力電極
１３と反射電極１５との間で発生し、この電位差が電極
間の放電耐圧以上になった場合放電が起こり、このエネ
ルギーでＡｌ電極が焼損してしまいＳＡＷデバイスとし
て使用できなくなる。
【０００７】焼損は櫛形電極の電極間隔が短くなればよ
り低い電圧で生じるし、また急激な加熱冷却が加われば
生じやすくなる。従って、サブミクロンのパターン形状
を必要とする１．５ＧHzや１．９ＧHzのＳＡＷデバイス
ではこの焦電効果による電極の焼損の問題が大きな課題
であった。
り低い電圧で生じるし、また急激な加熱冷却が加われば
生じやすくなる。従って、サブミクロンのパターン形状
を必要とする１．５ＧHzや１．９ＧHzのＳＡＷデバイス
ではこの焦電効果による電極の焼損の問題が大きな課題
であった。
【０００８】また、トランスデューサ部は通常露出した
ままでパッケージに気密封止されて使用されるが、パッ
ケージ中に存在する微小な金属屑がトランスデューサ部
に付着してショート不良を生じさせるという問題もあっ
た。
ままでパッケージに気密封止されて使用されるが、パッ
ケージ中に存在する微小な金属屑がトランスデューサ部
に付着してショート不良を生じさせるという問題もあっ
た。
【０００９】本発明はこの焦電効果による電極の焼損と
金属屑の付着によるショート不良を防止したＳＡＷデバ
イスを提供することを目的とするものである。
金属屑の付着によるショート不良を防止したＳＡＷデバ
イスを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、圧電基板と、この圧電基板の表面上に設け
た櫛形形状の電極層よりなるトランスデューサ部と、少
なくともこのトランスデューサ部上に形成したシリコン
カーバイドの保護膜とを備えた構成としたものである。
に本発明は、圧電基板と、この圧電基板の表面上に設け
た櫛形形状の電極層よりなるトランスデューサ部と、少
なくともこのトランスデューサ部上に形成したシリコン
カーバイドの保護膜とを備えた構成としたものである。
【００１１】
【作用】以上の構成により作成したＳＡＷデバイスは、
ＳｉＣ膜が半導体特性を有しているため圧電基板が加熱
または冷却時に焦電効果による電位差が発生してもＳｉ
Ｃ膜を通して放電されてしまい、焼損を生じることはな
くなる。又、ＳｉＣ膜は水素を適量混合して成膜するこ
とによりその比抵抗を任意に制御可能であることを見い
だしたことから、櫛形電極の電極間距離に応じて添加す
る水素量を可変してやることで金属屑によるショートに
対しては十分な絶縁効果があり、かつ焦電効果を防止す
るＳＡＷデバイスを実現したものである。さらに、Ｓｉ
Ｃはスパッタ成膜時に酸化性のガスが発生しないために
トランスデューサ電極であるＡｌを酸化させることもな
い。
ＳｉＣ膜が半導体特性を有しているため圧電基板が加熱
または冷却時に焦電効果による電位差が発生してもＳｉ
Ｃ膜を通して放電されてしまい、焼損を生じることはな
くなる。又、ＳｉＣ膜は水素を適量混合して成膜するこ
とによりその比抵抗を任意に制御可能であることを見い
だしたことから、櫛形電極の電極間距離に応じて添加す
る水素量を可変してやることで金属屑によるショートに
対しては十分な絶縁効果があり、かつ焦電効果を防止す
るＳＡＷデバイスを実現したものである。さらに、Ｓｉ
Ｃはスパッタ成膜時に酸化性のガスが発生しないために
トランスデューサ電極であるＡｌを酸化させることもな
い。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を用い
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１に本発明の一実施例によるＳＡＷデバ
イスの断面構造図を示す。本実施例のＳＡＷデバイスは
以下のようにして作成されている。圧電基板１として３
６°Ｙ−Ｘタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）を用
い、この圧電基板１上にＡｌ膜をスパッタリングにより
１５４ｎｍの厚さに形成した後フォトリソグラフィー技
術とドライエッチング技術により電極線幅及び電極線間
隔が約０．７μｍのパターンを形成して入力電極２、出
力電極３、反射電極を形成し１．５ＧHz帯のラダータイ
プＳＡＷフィルタを作成した。
イスの断面構造図を示す。本実施例のＳＡＷデバイスは
以下のようにして作成されている。圧電基板１として３
６°Ｙ−Ｘタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）を用
い、この圧電基板１上にＡｌ膜をスパッタリングにより
１５４ｎｍの厚さに形成した後フォトリソグラフィー技
術とドライエッチング技術により電極線幅及び電極線間
隔が約０．７μｍのパターンを形成して入力電極２、出
力電極３、反射電極を形成し１．５ＧHz帯のラダータイ
プＳＡＷフィルタを作成した。
【００１４】さらに外部との接続電極部に通常のフォト
レジストを所定のパターン形状に作成した後にウエハを
高周波スパッタリング装置にセットし、水素ガスを１５
％含むアルゴンガス雰囲気、基板温度を８０℃として電
極を含む圧電基板１上に約５０ｎｍのシリコンカーバイ
ド膜（以下ＳｉＣ膜と称す）４を作成した。この後、フ
ォトレジストを除去するとともにフォトレジスト上に形
成されたＳｉＣ膜を同時に除去して外部との接続電極を
露出させた。
レジストを所定のパターン形状に作成した後にウエハを
高周波スパッタリング装置にセットし、水素ガスを１５
％含むアルゴンガス雰囲気、基板温度を８０℃として電
極を含む圧電基板１上に約５０ｎｍのシリコンカーバイ
ド膜（以下ＳｉＣ膜と称す）４を作成した。この後、フ
ォトレジストを除去するとともにフォトレジスト上に形
成されたＳｉＣ膜を同時に除去して外部との接続電極を
露出させた。
【００１５】次に、ウエハをダイシングし、パッケージ
にマウントして１５０℃から室温まで急冷する試験を行
い、焦電効果による電極破壊を調べた。比較のために何
もコートしていない試料とＳｉＯ2膜をスパッタリング
で約５０ｎｍ形成した試料も同時に試験を行った。この
結果を（表１）に示す。
にマウントして１５０℃から室温まで急冷する試験を行
い、焦電効果による電極破壊を調べた。比較のために何
もコートしていない試料とＳｉＯ2膜をスパッタリング
で約５０ｎｍ形成した試料も同時に試験を行った。この
結果を（表１）に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】（表１）から分かるように何もコートして
いない試料及びＳｉＯ2膜を形成した試料では１６個の
サンプルの全てで焦電効果による破壊が発生したが、Ｓ
ｉＣ膜４を形成した試料では破壊は発生しなかった。
いない試料及びＳｉＯ2膜を形成した試料では１６個の
サンプルの全てで焦電効果による破壊が発生したが、Ｓ
ｉＣ膜４を形成した試料では破壊は発生しなかった。
【００１８】また、トランスデューサ部にパッケージか
ら発生するＮｉの微小な金属屑をふりかけて入力電極２
と出力電極３間で絶縁性を測定した。ＳｉＣ膜４を形成
した試料では約１００Ｖ程度までは絶縁性があったが、
何もコートしていない試料では数Ｖの電圧印加でショー
ト状態となり、保護膜を形成することでショート防止に
対しても効果のあることが判明した。
ら発生するＮｉの微小な金属屑をふりかけて入力電極２
と出力電極３間で絶縁性を測定した。ＳｉＣ膜４を形成
した試料では約１００Ｖ程度までは絶縁性があったが、
何もコートしていない試料では数Ｖの電圧印加でショー
ト状態となり、保護膜を形成することでショート防止に
対しても効果のあることが判明した。
【００１９】図２にスパッタリング時の水素ガス添加量
によるＳｉＣ膜４の抵抗値の変動を示すが、水素ガスを
添加することで３桁以上にわたって抵抗値を変化させる
ことができた。又、温度の上昇に伴いＳｉＣ膜４の抵抗
値は減少し、室温から１５０℃までの変化で約１桁減少
することが見いだされた。
によるＳｉＣ膜４の抵抗値の変動を示すが、水素ガスを
添加することで３桁以上にわたって抵抗値を変化させる
ことができた。又、温度の上昇に伴いＳｉＣ膜４の抵抗
値は減少し、室温から１５０℃までの変化で約１桁減少
することが見いだされた。
【００２０】これは焦電効果で発生する電位差を高温に
なるほど逃がしやすくなる点で有利である。この結果、
電極間隔や櫛形電極の対数、長さ等の設計値に合わせて
最適な抵抗値を選択することが可能であることが見いだ
された。
なるほど逃がしやすくなる点で有利である。この結果、
電極間隔や櫛形電極の対数、長さ等の設計値に合わせて
最適な抵抗値を選択することが可能であることが見いだ
された。
【００２１】また、スパッタリング時にはアルゴンまた
は水素を混合したアルゴンガス雰囲気であるために電極
のＡｌ膜を酸化させることもなく、電極抵抗増加も全く
生じなかった。さらに、ＳｉＣ膜４の密度は約２１４０
ｋｇ／ｍ3であり、Ａｌに比べても軽いことから５０ｎ
ｍの膜厚では挿入損失の増大は無視できる程度であっ
た。
は水素を混合したアルゴンガス雰囲気であるために電極
のＡｌ膜を酸化させることもなく、電極抵抗増加も全く
生じなかった。さらに、ＳｉＣ膜４の密度は約２１４０
ｋｇ／ｍ3であり、Ａｌに比べても軽いことから５０ｎ
ｍの膜厚では挿入損失の増大は無視できる程度であっ
た。
【００２２】なお、本実施例ではＬｉＴａＯ3の圧電基
板でＳＡＷデバイスを作成したが、ＬｉＮｂＯ3の圧電
基板でも同様な効果があることは当然である。但し、圧
電基板により最適な膜厚が異なることは述べるまでもな
い。又、電極材料としてＡｌを用いたが、本発明はＡｌ
に限定されるものでなく、一般に使用されているＡｌ合
金電極などでも同じ効果が得られる。
板でＳＡＷデバイスを作成したが、ＬｉＮｂＯ3の圧電
基板でも同様な効果があることは当然である。但し、圧
電基板により最適な膜厚が異なることは述べるまでもな
い。又、電極材料としてＡｌを用いたが、本発明はＡｌ
に限定されるものでなく、一般に使用されているＡｌ合
金電極などでも同じ効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明は、圧電基板と、こ
の圧電基板の表面上に設けた櫛形形状の電極層よりなる
トランスデューサ部と、少なくともこのトランスデュー
サ部上に形成したＳｉＣ膜とを備えた構成としたもので
あり、ＳｉＣ膜はシリコンカーバイドのターゲットを用
いアルゴン又はアルゴンと水素の混合ガス中でスパッタ
リングにより形成することで達成するものである。以上
の構成とすれば、焦電効果の大きな圧電基板を用いても
焦電効果により発生した焦電気はＳｉＣ膜を通して放電
し、電極の焼損が生じないし、又パッケージからの金属
屑によるショートを防止でき、高品質のＳＡＷデバイス
を提供できる。
の圧電基板の表面上に設けた櫛形形状の電極層よりなる
トランスデューサ部と、少なくともこのトランスデュー
サ部上に形成したＳｉＣ膜とを備えた構成としたもので
あり、ＳｉＣ膜はシリコンカーバイドのターゲットを用
いアルゴン又はアルゴンと水素の混合ガス中でスパッタ
リングにより形成することで達成するものである。以上
の構成とすれば、焦電効果の大きな圧電基板を用いても
焦電効果により発生した焦電気はＳｉＣ膜を通して放電
し、電極の焼損が生じないし、又パッケージからの金属
屑によるショートを防止でき、高品質のＳＡＷデバイス
を提供できる。
【図１】本発明の一実施例のＳＡＷデバイスのトランス
デューサ部の断面図
デューサ部の断面図
【図２】本発明のＳｉＣ膜を作成するときの水素添加量
によるＳｉＣ膜の抵抗値変化を示す図
によるＳｉＣ膜の抵抗値変化を示す図
【図３】共振器型ＳＡＷデバイスの基本構成を示す斜視
図
図
１ 圧電基板 ２ 入力電極 ３ 出力電極 ４ ＳｉＣ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−150512（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−115211（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−63553（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03H 3/08 H03H 9/25
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電基板と、この圧電基板の表面上に設
けた櫛形形状の電極層よりなるトランスデューサ部と、
少なくともこのトランスデューサ部上に設けた保護膜と
からなり、 前記保護膜は、水素を添加して成膜したシリコンカーバ
イドからなる ＳＡＷデバイス。 - 【請求項２】 圧電基板の表面上に櫛形形状の電極層よ
りなるトランスデューサ部を形成した後に、この圧電基
板を真空装置内に配置してシリコンカーバイドをターゲ
ットとしてアルゴンと水素の混合ガス中でスパッタリン
グを行うことにより水素を添加して成膜したシリコンカ
ーバイド膜を形成するＳＡＷデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13492895A JP3293408B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | Ｓａｗデバイスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13492895A JP3293408B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | Ｓａｗデバイスおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08330881A JPH08330881A (ja) | 1996-12-13 |
| JP3293408B2 true JP3293408B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=15139836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13492895A Expired - Fee Related JP3293408B2 (ja) | 1995-06-01 | 1995-06-01 | Ｓａｗデバイスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293408B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101669285B (zh) * | 2007-05-25 | 2013-01-02 | 松下电器产业株式会社 | 弹性波元件 |
-
1995
- 1995-06-01 JP JP13492895A patent/JP3293408B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08330881A (ja) | 1996-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3317274B2 (ja) | 弾性表面波装置及び弾性表面波装置の製造方法 | |
| JP3470031B2 (ja) | 弾性表面波装置の製造方法 | |
| US6787048B2 (en) | Method for producing thin bulk acoustic resonators (FBARs) with different frequencies on the same substrate by subtracting method and apparatus embodying the method | |
| US6483229B2 (en) | Method of providing differential frequency adjusts in a thin film bulk acoustic resonator (FBAR) filter and apparatus embodying the method | |
| US6874211B2 (en) | Method for producing thin film bulk acoustic resonators (FBARs) with different frequencies on the same substrate by subtracting method and apparatus embodying the method | |
| US6617249B2 (en) | Method for making thin film bulk acoustic resonators (FBARS) with different frequencies on a single substrate and apparatus embodying the method | |
| US6566979B2 (en) | Method of providing differential frequency adjusts in a thin film bulk acoustic resonator (FBAR) filter and apparatus embodying the method | |
| CN100563100C (zh) | 表面声波装置 | |
| CN1741378B (zh) | 声表面波元件及其制造方法以及通信机器 | |
| US7205700B2 (en) | Method of producing surface acoustic wave device and the surface acoustic wave device | |
| JP3293408B2 (ja) | Ｓａｗデバイスおよびその製造方法 | |
| JP2000138553A (ja) | 弾性表面波フィルタ及びその製造方法 | |
| JP4741309B2 (ja) | 弾性表面波素子およびその製造方法 | |
| JP3624535B2 (ja) | Ｓａｗデバイスおよびその製造方法 | |
| JP4417747B2 (ja) | 弾性表面波装置およびその製造方法 | |
| JP2001156588A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH05206776A (ja) | 弾性表面波素子とその製造方法 | |
| KR20020074484A (ko) | 탄성파 장치 | |
| JPH10107573A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2001345667A (ja) | 弾性表面波素子 | |
| JPH10126207A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JPH10163802A (ja) | 弾性表面波装置 | |
| JP2001345657A (ja) | 弾性表面波装置およびその製造方法 | |
| JPH09172349A (ja) | 表面弾性波素子およびその製造方法 | |
| JPH11251860A (ja) | 弾性表面波装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |