JP3445971B2 - 弾性表面波素子 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
-
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-
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- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02929—Means for compensation or elimination of undesirable effects of ageing changes of characteristics, e.g. electro-acousto-migration
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波（ＳＡ
Ｗ）素子に関する。更に詳しくは、本発明は、耐電力性
を向上させたＳＡＷ素子に関する。本発明のＳＡＷ素子
は、例えば、自動車電話、携帯電話等の移動通信端末の
ＳＡＷ素子（共振子、段間フィルタ、デュプレクサ等）
に好適に使用できる。
Ｗ）素子に関する。更に詳しくは、本発明は、耐電力性
を向上させたＳＡＷ素子に関する。本発明のＳＡＷ素子
は、例えば、自動車電話、携帯電話等の移動通信端末の
ＳＡＷ素子（共振子、段間フィルタ、デュプレクサ等）
に好適に使用できる。
【０００２】
【従来の技術】近年、小型で軽量な自動車電話、携帯電
話等の移動通信端末の開発が急速に進められている。こ
の開発に伴い、移動通信端末に使用される部品の小型
化、高性能化が求められている。そのため、移動通信端
末の高周波（ＲＦ）部の小型化に寄与するＳＡＷ素子
（共振子、段間フィルタ、デュプレクサ等）の需要も急
速に伸びている。
話等の移動通信端末の開発が急速に進められている。こ
の開発に伴い、移動通信端末に使用される部品の小型
化、高性能化が求められている。そのため、移動通信端
末の高周波（ＲＦ）部の小型化に寄与するＳＡＷ素子
（共振子、段間フィルタ、デュプレクサ等）の需要も急
速に伸びている。
【０００３】上記デュプレクサの内、アンテナデュプレ
クサは、通常ＲＦ部のフロントエンド部に位置し、高い
耐電力性を必要とする。しかしながら、従来のＳＡＷ素
子は、耐電力性が十分でなかったので、誘電体素子が使
用されていた。ところが、誘電体素子は大きいので、Ｒ
Ｆ部の小型化の妨げとなっていた。
クサは、通常ＲＦ部のフロントエンド部に位置し、高い
耐電力性を必要とする。しかしながら、従来のＳＡＷ素
子は、耐電力性が十分でなかったので、誘電体素子が使
用されていた。ところが、誘電体素子は大きいので、Ｒ
Ｆ部の小型化の妨げとなっていた。
【０００４】一般に、ＳＡＷ素子は、ＬｉＮｂＯ3、Ｌ
ｉＴａＯ3、水晶等の圧電単結晶基板上に、櫛形電極が
形成された構造を有している。この櫛形電極には、低抵
抗、軽量、良好な微細加工性という優れた特徴を有する
Ａｌ（アルミニウム）又はＡｌ合金が広く使用されてい
る。このＳＡＷ素子に、高い電力の高周波信号が印加さ
れると、櫛形電極を構成するＡｌには、高周波電流によ
る電気的なマイグレーションと、ＳＡＷの変位による機
械的なマイグレーションが生じやすくなる。こうして櫛
型電極が劣化する結果、ＳＡＷ素子の特性も劣化してし
まうことが知られていた。
ｉＴａＯ3、水晶等の圧電単結晶基板上に、櫛形電極が
形成された構造を有している。この櫛形電極には、低抵
抗、軽量、良好な微細加工性という優れた特徴を有する
Ａｌ（アルミニウム）又はＡｌ合金が広く使用されてい
る。このＳＡＷ素子に、高い電力の高周波信号が印加さ
れると、櫛形電極を構成するＡｌには、高周波電流によ
る電気的なマイグレーションと、ＳＡＷの変位による機
械的なマイグレーションが生じやすくなる。こうして櫛
型電極が劣化する結果、ＳＡＷ素子の特性も劣化してし
まうことが知られていた。
【０００５】かかるＳＡＷ素子の耐電力性を向上させる
ために、電極の構成について種々の検討がなされてい
る。その中でも、最下層にＴｉ層を用いる技術が注目さ
れている（例えば、特開平５−９０２６８号公報、特開
平１０−９３３６８号公報、国際特許公開番号ＷＯ９９
／１６１６８号公報等）。この技術によれば、Ａｌ又は
Ａｌ合金層の配向性を高め、Ａｌの粒界拡散を抑制でき
るので、マイグレーション耐性が向上し、その結果電極
膜の耐電力性を向上させることができるとされている。
ために、電極の構成について種々の検討がなされてい
る。その中でも、最下層にＴｉ層を用いる技術が注目さ
れている（例えば、特開平５−９０２６８号公報、特開
平１０−９３３６８号公報、国際特許公開番号ＷＯ９９
／１６１６８号公報等）。この技術によれば、Ａｌ又は
Ａｌ合金層の配向性を高め、Ａｌの粒界拡散を抑制でき
るので、マイグレーション耐性が向上し、その結果電極
膜の耐電力性を向上させることができるとされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術では、Ａｌ又はＡｌ合金層の配向性が部分的に乱れ、
ＳＡＷ素子で耐電力性にばらつきが生じやすいという問
題があった。配向性が乱れた部分では、粒界拡散が起き
やすく、この部分を起点としてマイグレーションが発生
する。一旦、マイグレーションが発生すると、発生した
部分の抵抗が増大すると共に、その部分にジュール熱が
発生し、最終的に電極膜が熔断する恐れがあった。
術では、Ａｌ又はＡｌ合金層の配向性が部分的に乱れ、
ＳＡＷ素子で耐電力性にばらつきが生じやすいという問
題があった。配向性が乱れた部分では、粒界拡散が起き
やすく、この部分を起点としてマイグレーションが発生
する。一旦、マイグレーションが発生すると、発生した
部分の抵抗が増大すると共に、その部分にジュール熱が
発生し、最終的に電極膜が熔断する恐れがあった。
【０００７】そこで、本発明は、最下層にＴｉ層を用い
た場合の部分的な配向性の乱れによる耐電力性のばらつ
きを抑え、電極膜の信頼性を向上させることを目的とす
る。
た場合の部分的な配向性の乱れによる耐電力性のばらつ
きを抑え、電極膜の信頼性を向上させることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、表面が圧電機能を有する基板上に、下層から、Ｔｉ
からなる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層、金
属間化合物層からなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合金からな
る第４層の順に形成された４層構造の電極膜を有してな
り、第３層が、融点１５００℃以上の高融点金属とＡｌ
を主成分とする金属間化合物層であることを特徴とする
弾性表面波素子が提供される。また、本発明によれば、
表面が圧電機能を有する基板上に、下層から、Ｔｉから
なる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層、シリサ
イド層からなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第４
層の順に形成された４層構造の電極膜を有してなり、第
３層が、融点１５００℃以上の高融点金属とＳｉを主成
分とするシリサイドであることを特徴とする弾性表面波
素子が提供される。更に、本発明によれば、表面が圧電
機能を有する基板上に、下層から、Ｔｉからなる第１
層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層、ＣｕＡｌ 2 層か
らなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第４層の順に
形成された４層構造の電極膜を有してなり、第１層が、
電極膜の総膜厚に対して、５０％以下の膜厚を有し、第
３層が、４０％以下の膜厚を有することを特徴とする弾
性表面波素子が提供される。
ば、表面が圧電機能を有する基板上に、下層から、Ｔｉ
からなる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層、金
属間化合物層からなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合金からな
る第４層の順に形成された４層構造の電極膜を有してな
り、第３層が、融点１５００℃以上の高融点金属とＡｌ
を主成分とする金属間化合物層であることを特徴とする
弾性表面波素子が提供される。また、本発明によれば、
表面が圧電機能を有する基板上に、下層から、Ｔｉから
なる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層、シリサ
イド層からなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第４
層の順に形成された４層構造の電極膜を有してなり、第
３層が、融点１５００℃以上の高融点金属とＳｉを主成
分とするシリサイドであることを特徴とする弾性表面波
素子が提供される。更に、本発明によれば、表面が圧電
機能を有する基板上に、下層から、Ｔｉからなる第１
層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層、ＣｕＡｌ 2 層か
らなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第４層の順に
形成された４層構造の電極膜を有してなり、第１層が、
電極膜の総膜厚に対して、５０％以下の膜厚を有し、第
３層が、４０％以下の膜厚を有することを特徴とする弾
性表面波素子が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。まず、本発明のＳＡＷ素子は、少なくとも表面が圧
電機能を有する基板と、その上に形成された電極膜とか
らなる。
る。まず、本発明のＳＡＷ素子は、少なくとも表面が圧
電機能を有する基板と、その上に形成された電極膜とか
らなる。
【００１０】本発明に使用できる基板としては、ＳＡＷ
素子に使用できるものであれば特に限定されず、例え
ば、ＬｉＮｂＯ3基板、ＬｉＴａＯ3基板、水晶基板等の
圧電単結晶基板が挙げられる。これら基板以外にも、サ
ファイア基板、ダイヤモンド膜が形成されたＳｉ基板等
の高音速基板上に、ＺｎＯ、ＡｌＮ等の圧電薄膜を設け
た構成も含まれる。
素子に使用できるものであれば特に限定されず、例え
ば、ＬｉＮｂＯ3基板、ＬｉＴａＯ3基板、水晶基板等の
圧電単結晶基板が挙げられる。これら基板以外にも、サ
ファイア基板、ダイヤモンド膜が形成されたＳｉ基板等
の高音速基板上に、ＺｎＯ、ＡｌＮ等の圧電薄膜を設け
た構成も含まれる。
【００１１】次に、基板上に電極膜が形成されている。
電極膜は、下層から、Ｔｉからなる第１層、Ａｌ又はＡ
ｌ合金からなる第２層、第３層、Ａｌ又はＡｌ合金から
なる第４層の順に形成された４層構造を有している。こ
こで、第２層及び第４層を構成するＡｌ合金としては、
Ａｌに少なくともＣｕ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｔｉ又はＳｉを添
加した合金が挙げられる。Ａｌ合金中の添加物の割合
は、添加物の種類に応じて適宜設定することができる
が、５重量％以下であることが好ましい。５重量％より
多い場合、電極膜の抵抗が増加し、ＳＡＷ素子の損失増
加の原因となるので好ましくない。なお、電極膜中の添
加物の量は、例えばＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ
発光分光法）により定量分析することができる。
電極膜は、下層から、Ｔｉからなる第１層、Ａｌ又はＡ
ｌ合金からなる第２層、第３層、Ａｌ又はＡｌ合金から
なる第４層の順に形成された４層構造を有している。こ
こで、第２層及び第４層を構成するＡｌ合金としては、
Ａｌに少なくともＣｕ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｔｉ又はＳｉを添
加した合金が挙げられる。Ａｌ合金中の添加物の割合
は、添加物の種類に応じて適宜設定することができる
が、５重量％以下であることが好ましい。５重量％より
多い場合、電極膜の抵抗が増加し、ＳＡＷ素子の損失増
加の原因となるので好ましくない。なお、電極膜中の添
加物の量は、例えばＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合プラズマ
発光分光法）により定量分析することができる。
【００１２】次に、第３層は、金属間化合物層、シリサ
イド層又はＣｕＡｌ2層からなる。本発明の発明者は、
これら第３層は、Ａｌ単層膜よりも硬いため、第３層
を、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層と第４層との間に
挟むことにより、もし第２層又は第４層に部分的な配向
性の乱れがあったとしても、第３層でＡｌの粒界拡散を
抑止することができる、その結果マイグレーション耐性
を高めることができることを見いだしている。以下、第
３層の種類ごとに本発明を説明する。
イド層又はＣｕＡｌ2層からなる。本発明の発明者は、
これら第３層は、Ａｌ単層膜よりも硬いため、第３層
を、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第２層と第４層との間に
挟むことにより、もし第２層又は第４層に部分的な配向
性の乱れがあったとしても、第３層でＡｌの粒界拡散を
抑止することができる、その結果マイグレーション耐性
を高めることができることを見いだしている。以下、第
３層の種類ごとに本発明を説明する。
【００１３】（金属間化合物層の場合）金属間化合物層
としては、例えば、Ａｌとそれ以外の金属とを主成分と
して含む金属間化合物の層が使用できる。なお、ここで
主成分とは、層に占めるＡｌとそれ以外の金属との量の
合計が、５０重量％以上を意味する。Ａｌ以外の金属に
は、融点１５００℃以上の高融点金属を使用することが
好ましい。高融点金属としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ等が挙
げられる。より具体的には、ＴｉＡｌ3、ＴｉＡｌ、Ｔ
ｉ3Ａｌ、Ａｌ12Ｗ、Ａｌ3Ｔａ等が挙げられる。
としては、例えば、Ａｌとそれ以外の金属とを主成分と
して含む金属間化合物の層が使用できる。なお、ここで
主成分とは、層に占めるＡｌとそれ以外の金属との量の
合計が、５０重量％以上を意味する。Ａｌ以外の金属に
は、融点１５００℃以上の高融点金属を使用することが
好ましい。高融点金属としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ等が挙
げられる。より具体的には、ＴｉＡｌ3、ＴｉＡｌ、Ｔ
ｉ3Ａｌ、Ａｌ12Ｗ、Ａｌ3Ｔａ等が挙げられる。
【００１４】ＳＡＷ素子では、質量付加効果により周波
数シフトが起こるため、電極の質量を所定の値にする必
要がある。ここで、Ｔｉ及び金属間化合物は、Ａｌ又は
Ａｌ合金よりも密度が大きい。また、Ｔｉ及び金属間化
合物は、Ａｌ又はＡｌ合金よりも比抵抗が高い。そのた
め、この性質を考慮して電極膜を構成する各層の厚さを
設定することが好ましい。
数シフトが起こるため、電極の質量を所定の値にする必
要がある。ここで、Ｔｉ及び金属間化合物は、Ａｌ又は
Ａｌ合金よりも密度が大きい。また、Ｔｉ及び金属間化
合物は、Ａｌ又はＡｌ合金よりも比抵抗が高い。そのた
め、この性質を考慮して電極膜を構成する各層の厚さを
設定することが好ましい。
【００１５】具体的には、Ｔｉからなる第１層は、電極
膜の総膜厚に対して、０％より大きく、５０％以下の膜
厚を有することが好ましい。より好ましくは、５〜３０
％の範囲である。
膜の総膜厚に対して、０％より大きく、５０％以下の膜
厚を有することが好ましい。より好ましくは、５〜３０
％の範囲である。
【００１６】また、第３層が、ＴｉＡｌ3、ＴｉＡｌ及
びＡｌ12Ｗからなる場合、電極膜の総膜厚に対して、０
％より大きく、４０％以下の膜厚を有することが好まし
い。より好ましくは、５〜２５％の範囲である。第３層
が、Ｔｉ3Ａｌからなる場合、電極膜の総膜厚に対し
て、０％より大きく、３０％以下の膜厚を有することが
好ましい。より好ましくは、５〜２０％の範囲である。
第３層が、Ａｌ3Ｔａからなる場合、電極膜の総膜厚に
対して、０％より大きく、２０％以下の膜厚を有するこ
とが好ましい。より好ましくは、５〜１５％の範囲であ
る。
びＡｌ12Ｗからなる場合、電極膜の総膜厚に対して、０
％より大きく、４０％以下の膜厚を有することが好まし
い。より好ましくは、５〜２５％の範囲である。第３層
が、Ｔｉ3Ａｌからなる場合、電極膜の総膜厚に対し
て、０％より大きく、３０％以下の膜厚を有することが
好ましい。より好ましくは、５〜２０％の範囲である。
第３層が、Ａｌ3Ｔａからなる場合、電極膜の総膜厚に
対して、０％より大きく、２０％以下の膜厚を有するこ
とが好ましい。より好ましくは、５〜１５％の範囲であ
る。
【００１７】第１層及び第３層の膜厚が上記範囲より厚
い場合、電極膜の抵抗が増加して、それによりＳＡＷ素
子の挿入損失が増加する恐れがあるため好ましくない。
い場合、電極膜の抵抗が増加して、それによりＳＡＷ素
子の挿入損失が増加する恐れがあるため好ましくない。
【００１８】（シリサイド層の場合）シリサイド層とし
ては、例えば、融点１５００℃以上の高融点金属とＳｉ
とを主成分として含むシリサイドの層が使用できる。な
お、ここで主成分とは、層に占める高融点金属とＳｉと
の量の合計が、５０重量％以上を意味する。高融点金属
としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ等が挙げられる。より
具体的には、ＴａＳｉ 2、ＷＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＭｏＳ
ｉ2等が挙げられる。
ては、例えば、融点１５００℃以上の高融点金属とＳｉ
とを主成分として含むシリサイドの層が使用できる。な
お、ここで主成分とは、層に占める高融点金属とＳｉと
の量の合計が、５０重量％以上を意味する。高融点金属
としては、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ等が挙げられる。より
具体的には、ＴａＳｉ 2、ＷＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＭｏＳ
ｉ2等が挙げられる。
【００１９】シリサイド層の場合も、上記金属間化合物
層と同様にして、電極膜を構成する各層の厚さを設定す
ることが好ましい。
層と同様にして、電極膜を構成する各層の厚さを設定す
ることが好ましい。
【００２０】具体的には、Ｔｉからなる第１層は、電極
膜の総膜厚に対して、０％より大きく、５０％以下の膜
厚を有することが好ましい。より好ましくは、５〜３０
％の範囲である。
膜の総膜厚に対して、０％より大きく、５０％以下の膜
厚を有することが好ましい。より好ましくは、５〜３０
％の範囲である。
【００２１】また、第３層が、ＴｉＳｉ2からなる場
合、電極膜の総膜厚に対して、０％より大きく、４０％
以下の膜厚を有することが好ましい。より好ましくは、
５〜２５％の範囲である。第３層が、ＭｏＳｉ2からな
る場合、電極膜の総膜厚に対して、０％より大きく、３
０％以下の膜厚を有することが好ましい。より好ましく
は、５〜２０％の範囲である。第３層が、ＴａＳｉ2及
びＷＳｉ2からなる場合、電極膜の総膜厚に対して、０
％より大きく、２０％以下の膜厚を有することが好まし
い。より好ましくは、５〜１５％の範囲である。
合、電極膜の総膜厚に対して、０％より大きく、４０％
以下の膜厚を有することが好ましい。より好ましくは、
５〜２５％の範囲である。第３層が、ＭｏＳｉ2からな
る場合、電極膜の総膜厚に対して、０％より大きく、３
０％以下の膜厚を有することが好ましい。より好ましく
は、５〜２０％の範囲である。第３層が、ＴａＳｉ2及
びＷＳｉ2からなる場合、電極膜の総膜厚に対して、０
％より大きく、２０％以下の膜厚を有することが好まし
い。より好ましくは、５〜１５％の範囲である。
【００２２】第１層及び第３層の膜厚が上記範囲より厚
い場合、電極膜の抵抗が増加して、それによりＳＡＷ素
子の挿入損失が増加する恐れがあるため好ましくない。
い場合、電極膜の抵抗が増加して、それによりＳＡＷ素
子の挿入損失が増加する恐れがあるため好ましくない。
【００２３】（ＣｕＡｌ2層の場合）ＣｕＡｌ2層の場合
も、上記金属間化合物層と同様にして、電極膜を構成す
る各層の厚さを設定することが好ましい。なお、ＣｕＡ
ｌ2層は５４．１重量％のＣｕと４５．９重量％のＡｌ
との金属間化合物である。具体的には、Ｔｉからなる第
１層は、電極膜の総膜厚に対して、０％より大きく、５
０％以下の膜厚を有することが好ましい。より好ましく
は、５〜３０％の範囲である。また、ＣｕＡｌ2層から
なる第３層は、電極膜の総膜厚に対して、０％より大き
く、４０％以下の膜厚を有することが好ましい。より好
ましくは、５〜２５％の範囲である。第１層及び第３層
の膜厚が上記範囲より厚い場合、電極膜の抵抗が増加し
て、それによりＳＡＷ素子の挿入損失が増加する恐れが
あるため好ましくない。
も、上記金属間化合物層と同様にして、電極膜を構成す
る各層の厚さを設定することが好ましい。なお、ＣｕＡ
ｌ2層は５４．１重量％のＣｕと４５．９重量％のＡｌ
との金属間化合物である。具体的には、Ｔｉからなる第
１層は、電極膜の総膜厚に対して、０％より大きく、５
０％以下の膜厚を有することが好ましい。より好ましく
は、５〜３０％の範囲である。また、ＣｕＡｌ2層から
なる第３層は、電極膜の総膜厚に対して、０％より大き
く、４０％以下の膜厚を有することが好ましい。より好
ましくは、５〜２５％の範囲である。第１層及び第３層
の膜厚が上記範囲より厚い場合、電極膜の抵抗が増加し
て、それによりＳＡＷ素子の挿入損失が増加する恐れが
あるため好ましくない。
【００２４】第１層、第２層、第３層及び第４層は、特
に限定されず、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＥＢ蒸着
法等の公知の方法により形成することができる。ここで
各層の成膜は真空中で行うことが好ましい。更に、第１
層、第２層、第３層及び第４層を連続して真空中で形成
することがより好ましい。真空中で形成することによ
り、各層の界面に形成された酸化膜を原因とする、電極
膜の抵抗増大を防ぐことができる。
に限定されず、ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＥＢ蒸着
法等の公知の方法により形成することができる。ここで
各層の成膜は真空中で行うことが好ましい。更に、第１
層、第２層、第３層及び第４層を連続して真空中で形成
することがより好ましい。真空中で形成することによ
り、各層の界面に形成された酸化膜を原因とする、電極
膜の抵抗増大を防ぐことができる。
【００２５】ここで、第３層にＣｕＡｌ2層を使用した
場合、ＣｕＡｌ2層を直接形成する方法以外に、ＣｕＡ
ｌ2層の代わりにＣｕ層を形成し、第４層まで形成した
後に、電極膜を１５０〜３５０℃で熱処理することによ
り、第２層及び第４層から第３層にＡｌを拡散させるこ
とで、ＣｕＡｌ2層を形成することも可能である。熱処
理は、全層の形成後であればどの段階で行ってもよく、
ＳＡＷ素子のパッケージング終了時までの何らかの製造
工程（例えば、素子の封止工程）を兼ねさせてもよく、
製造工程中の熱履歴で代替してもよい。
場合、ＣｕＡｌ2層を直接形成する方法以外に、ＣｕＡ
ｌ2層の代わりにＣｕ層を形成し、第４層まで形成した
後に、電極膜を１５０〜３５０℃で熱処理することによ
り、第２層及び第４層から第３層にＡｌを拡散させるこ
とで、ＣｕＡｌ2層を形成することも可能である。熱処
理は、全層の形成後であればどの段階で行ってもよく、
ＳＡＷ素子のパッケージング終了時までの何らかの製造
工程（例えば、素子の封止工程）を兼ねさせてもよく、
製造工程中の熱履歴で代替してもよい。
【００２６】熱処理は、不活性ガス雰囲気中又は真空中
で行うことが好ましい。これは、熱処理中に膜表面が酸
化されることを防ぐためである。
で行うことが好ましい。これは、熱処理中に膜表面が酸
化されることを防ぐためである。
【００２７】更に、電極膜は、通常所望の形状にパター
ニングされる。パターニングの方法としては、特に限定
されず公知のエッチング法をいずれも使用することがで
きる。具体的には、所望の形状に対応するレジストパタ
ーンを形成し、このパターンをマスクとして反応性イオ
ンエッチングのようなドライエッチング法によりパター
ニングし、レジストパターンをアッシングする方法が挙
げられる。
ニングされる。パターニングの方法としては、特に限定
されず公知のエッチング法をいずれも使用することがで
きる。具体的には、所望の形状に対応するレジストパタ
ーンを形成し、このパターンをマスクとして反応性イオ
ンエッチングのようなドライエッチング法によりパター
ニングし、レジストパターンをアッシングする方法が挙
げられる。
【００２８】電極膜は、ＳｉＯ2膜、ＳｉＮ膜等の絶縁
膜で覆われていることが好ましい。絶縁膜により、電気
的に良好な絶縁特性を得ることができ、カッティング時
の化学的な腐食を防止することができる。絶縁膜は、ス
パッタ法、ＣＶＤ法等の公知の方法により形成すること
ができる。
膜で覆われていることが好ましい。絶縁膜により、電気
的に良好な絶縁特性を得ることができ、カッティング時
の化学的な腐食を防止することができる。絶縁膜は、ス
パッタ法、ＣＶＤ法等の公知の方法により形成すること
ができる。
【００２９】ＳＡＷ素子をフィルタ（以下、ＳＡＷフィ
ルタ）として使用する場合、以下のような構成を採用す
ることができる。
ルタ）として使用する場合、以下のような構成を採用す
ることができる。
【００３０】ＳＡＷフィルタは、例えば、ラダー型、ト
ランスバーサル型、モード結合型等の手法により設計す
ることができる。この内、電極対数が多く、電極指１本
当たりの電流密度が低く、耐電力性に優れるラダー型Ｓ
ＡＷフィルタが好ましい。
ランスバーサル型、モード結合型等の手法により設計す
ることができる。この内、電極対数が多く、電極指１本
当たりの電流密度が低く、耐電力性に優れるラダー型Ｓ
ＡＷフィルタが好ましい。
【００３１】ラダー型ＳＡＷフィルタの基本構成要素で
ある１端子対ＳＡＷ共振器の構成の概略平面図を図１に
示す。この図から分かるように、ＳＡＷ共振器は、一般
に２つの反射器（Ｃ、Ｄ）と１組の櫛型電極（Ａ、Ｂ）
とから構成される。
ある１端子対ＳＡＷ共振器の構成の概略平面図を図１に
示す。この図から分かるように、ＳＡＷ共振器は、一般
に２つの反射器（Ｃ、Ｄ）と１組の櫛型電極（Ａ、Ｂ）
とから構成される。
【００３２】図１のＳＡＷ共振器は、ラダー型ＳＡＷフ
ィルタでは、隣接するＳＡＷ共振器と並列及び／又は直
列に接続されている。即ち、所定の共振周波数を有する
第１の一端子対弾性表面波共振器（例えば、図２のＰ
１、Ｐ２）が並列腕に、該第１の一端子対弾性表面波共
振器の反共振周波数に略一致する共振周波数をもつ第２
の一端子対弾性表面波共振器（例えば、図２のＳ１〜Ｓ
４）が直列腕にそれぞれ複数個配置されてなる。ここで
並列腕に配置されているＳＡＷ共振器（以下、並列腕Ｓ
ＡＷ共振器）と、直列腕に配置されているＳＡＷ共振器
（以下、直列腕ＳＡＷ共振器）の櫛型電極の周期λは、
共振周波数を異ならせるために、互いに異なることが好
ましい。
ィルタでは、隣接するＳＡＷ共振器と並列及び／又は直
列に接続されている。即ち、所定の共振周波数を有する
第１の一端子対弾性表面波共振器（例えば、図２のＰ
１、Ｐ２）が並列腕に、該第１の一端子対弾性表面波共
振器の反共振周波数に略一致する共振周波数をもつ第２
の一端子対弾性表面波共振器（例えば、図２のＳ１〜Ｓ
４）が直列腕にそれぞれ複数個配置されてなる。ここで
並列腕に配置されているＳＡＷ共振器（以下、並列腕Ｓ
ＡＷ共振器）と、直列腕に配置されているＳＡＷ共振器
（以下、直列腕ＳＡＷ共振器）の櫛型電極の周期λは、
共振周波数を異ならせるために、互いに異なることが好
ましい。
【００３３】より具体的には、８００ＭＨｚ帯フィルタ
において、４２°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3基板を
使用した場合、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Sy
stem）用送信フィルタとしては、並列腕ＳＡＷ共振器の
λは４．６８〜４．９２μｍ、直列腕ＳＡＷ共振器のλ
は４．５８〜４．７２μｍであることが好ましい。一
方、ＡＭＰＳ用受信フィルタとして使用される場合、並
列腕ＳＡＷ共振器のλは４．４０〜４．６４μｍ、直列
腕ＳＡＷ共振器のλは４．２０〜４．４４μｍであるこ
とが好ましい。なお、櫛型電極の幅Ｘは、通常λの１／
４倍である。
において、４２°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3基板を
使用した場合、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Sy
stem）用送信フィルタとしては、並列腕ＳＡＷ共振器の
λは４．６８〜４．９２μｍ、直列腕ＳＡＷ共振器のλ
は４．５８〜４．７２μｍであることが好ましい。一
方、ＡＭＰＳ用受信フィルタとして使用される場合、並
列腕ＳＡＷ共振器のλは４．４０〜４．６４μｍ、直列
腕ＳＡＷ共振器のλは４．２０〜４．４４μｍであるこ
とが好ましい。なお、櫛型電極の幅Ｘは、通常λの１／
４倍である。
【００３４】また、ＳＡＷ共振器の開口長Ｙは、８００
ＭＨｚ帯フィルタとして使用される場合、並列腕ＳＡＷ
共振器は６０〜１２０μｍ、直列腕ＳＡＷ共振器は４０
〜８０μｍであることが好ましい。
ＭＨｚ帯フィルタとして使用される場合、並列腕ＳＡＷ
共振器は６０〜１２０μｍ、直列腕ＳＡＷ共振器は４０
〜８０μｍであることが好ましい。
【００３５】更に、櫛型電極の対数Ｚは、８００ＭＨｚ
帯フィルタとして使用される場合、並列腕ＳＡＷ共振器
は４０〜１２０対、直列腕ＳＡＷ共振器は６０〜１３０
対であることが好ましい。
帯フィルタとして使用される場合、並列腕ＳＡＷ共振器
は４０〜１２０対、直列腕ＳＡＷ共振器は６０〜１３０
対であることが好ましい。
【００３６】なお、図１のＳＡＷ共振器の電極構成は、
単に説明のための例示であり、本発明はこの図に限定さ
れない。
単に説明のための例示であり、本発明はこの図に限定さ
れない。
【００３７】上記本発明のＳＡＷ素子は、フィルタの
他、共振器、遅延線、発振器、マッチドフィルタ、音響
光学装置、コンボルバー等に使用することができる。
他、共振器、遅延線、発振器、マッチドフィルタ、音響
光学装置、コンボルバー等に使用することができる。
【００３８】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３９】実施例で使用したＳＡＷ素子の電極の具体
的な設計条件を説明する。ＳＡＷ素子は、ＡＭＰＳ向け
のアンデナデュプレクサである。このデュプレクサは、
送信用フィルタ（帯域：８２４〜８４９ＭＨｚ）と受信
用フィルタ（帯域：８６９〜８９４ＭＨｚ）から構成さ
れる。実施例では、より高い電力が印加される送信用フ
ィルタについて耐電力評価を行った。
的な設計条件を説明する。ＳＡＷ素子は、ＡＭＰＳ向け
のアンデナデュプレクサである。このデュプレクサは、
送信用フィルタ（帯域：８２４〜８４９ＭＨｚ）と受信
用フィルタ（帯域：８６９〜８９４ＭＨｚ）から構成さ
れる。実施例では、より高い電力が印加される送信用フ
ィルタについて耐電力評価を行った。
【００４０】電極設計は、一般にラダー型フィルタと呼
ばれる仕様とした。これは、図２に示すように、櫛型電
極とその両端に設けられた反射器からなる１端子対ＳＡ
Ｗ共振器を、直列腕と並列腕に、それぞれ複数個配置し
たものである。具体的には、直列共振器（Ｓ１〜Ｓ４）
と並列共振器（Ｐ１及びＰ２）を、入力側から、Ｓ１−
Ｐ１−Ｓ２−Ｓ３−Ｐ２−Ｓ４のように配置した。ここ
で、Ｓ１は開口長５０μｍ、対数９５対、周期４．６０
μｍ、Ｓ２〜Ｓ４は開口長１００μｍ、対数９５対、周
期４．６０μｍ、Ｐ１及びＰ２は開口長１２０μｍ、対
数９５対、周期４．８０μｍとした。なお、櫛型電極の
幅は周期の１／４とした。
ばれる仕様とした。これは、図２に示すように、櫛型電
極とその両端に設けられた反射器からなる１端子対ＳＡ
Ｗ共振器を、直列腕と並列腕に、それぞれ複数個配置し
たものである。具体的には、直列共振器（Ｓ１〜Ｓ４）
と並列共振器（Ｐ１及びＰ２）を、入力側から、Ｓ１−
Ｐ１−Ｓ２−Ｓ３−Ｐ２−Ｓ４のように配置した。ここ
で、Ｓ１は開口長５０μｍ、対数９５対、周期４．６０
μｍ、Ｓ２〜Ｓ４は開口長１００μｍ、対数９５対、周
期４．６０μｍ、Ｐ１及びＰ２は開口長１２０μｍ、対
数９５対、周期４．８０μｍとした。なお、櫛型電極の
幅は周期の１／４とした。
【００４１】圧電基板には、４２°Ｙカット−Ｘ伝播の
ＬｉＴａＯ3圧電単結晶基板を使用した。また、電極膜
の膜厚は、Ａｌ単層膜の場合を４４０ｎｍとして、各層
を構成する材料の比重を考慮して、膜厚を増減させた。
表１に、各種金属間化合物、シリサイド等の本発明の電
極膜を構成しうる材料のＡｌに対する比重を記載する。
表１の値を用いて、電極膜の各層の必要膜厚を設定し
た。なお、電極膜を構成しうる材料の比重が１より大き
いと電極膜の総厚が、Ａｌ単層膜に比べて薄くなり、比
重が１より小さいと厚くなる。
ＬｉＴａＯ3圧電単結晶基板を使用した。また、電極膜
の膜厚は、Ａｌ単層膜の場合を４４０ｎｍとして、各層
を構成する材料の比重を考慮して、膜厚を増減させた。
表１に、各種金属間化合物、シリサイド等の本発明の電
極膜を構成しうる材料のＡｌに対する比重を記載する。
表１の値を用いて、電極膜の各層の必要膜厚を設定し
た。なお、電極膜を構成しうる材料の比重が１より大き
いと電極膜の総厚が、Ａｌ単層膜に比べて薄くなり、比
重が１より小さいと厚くなる。
【００４２】
【表１】
【００４３】実施例１
まず、基板側から、Ｔｉ層／Ａｌ−１％Ｃｕ層の２層構
成の電極膜において、Ｔｉ層の膜厚を変化させた場合の
送信用フィルタの最小挿入損失を測定した。結果を図３
に示す。送信用フィルタとしての使用を満たすために
は、１．２ｄＢ以下の損失に抑える必要がある。図３か
ら、１．２ｄＢ以下とするには、電極膜の総膜厚を１０
０％とした場合、Ｔｉ層の膜厚を５０％以下にすること
が好ましいことがわかる。
成の電極膜において、Ｔｉ層の膜厚を変化させた場合の
送信用フィルタの最小挿入損失を測定した。結果を図３
に示す。送信用フィルタとしての使用を満たすために
は、１．２ｄＢ以下の損失に抑える必要がある。図３か
ら、１．２ｄＢ以下とするには、電極膜の総膜厚を１０
０％とした場合、Ｔｉ層の膜厚を５０％以下にすること
が好ましいことがわかる。
【００４４】次に、基板側から、Ａｌ−１％Ｃｕ層／
（金属間化合物層、シリサイド層、ＣｕＡｌ2層）／Ａ
ｌ−１％Ｃｕ層の３層構成の電極膜において、（金属間
化合物層、シリサイド層、ＣｕＡｌ2層）の膜厚を変化
させた場合の送信用フィルタの最小挿入損失を測定し
た。結果を図４〜６に示す。送信用フィルタとしての使
用を満たすためには、１．２ｄＢ以下の損失に抑える必
要がある。図４〜６から、１．２ｄＢ以下とするには、
電極膜の総膜厚を１００％とした場合、ＴｉＡｌ3、Ｔ
ｉＡｌ、Ａｌ12Ｗ、ＴｉＳｉ2及びＣｕＡｌ2からなる層
は、膜厚を４０％以下にすることが好ましいことがわか
る。Ｔｉ3Ａｌ及びＭｏＳｉ2からなる層は、膜厚を３０
％以下にすることが好ましいことがわかる。Ａｌ3Ｔ
ａ、ＴａＳｉ2及びＷＳｉ2からなる層は、膜厚を２０％
以下にすることが好ましいことがわかる。
（金属間化合物層、シリサイド層、ＣｕＡｌ2層）／Ａ
ｌ−１％Ｃｕ層の３層構成の電極膜において、（金属間
化合物層、シリサイド層、ＣｕＡｌ2層）の膜厚を変化
させた場合の送信用フィルタの最小挿入損失を測定し
た。結果を図４〜６に示す。送信用フィルタとしての使
用を満たすためには、１．２ｄＢ以下の損失に抑える必
要がある。図４〜６から、１．２ｄＢ以下とするには、
電極膜の総膜厚を１００％とした場合、ＴｉＡｌ3、Ｔ
ｉＡｌ、Ａｌ12Ｗ、ＴｉＳｉ2及びＣｕＡｌ2からなる層
は、膜厚を４０％以下にすることが好ましいことがわか
る。Ｔｉ3Ａｌ及びＭｏＳｉ2からなる層は、膜厚を３０
％以下にすることが好ましいことがわかる。Ａｌ3Ｔ
ａ、ＴａＳｉ2及びＷＳｉ2からなる層は、膜厚を２０％
以下にすることが好ましいことがわかる。
【００４５】実施例２
図７に示す構成で、表２に示す組成及び膜厚の電極膜を
ＤＣマグネトロンスパッタ法により形成することで送信
用フィルタを形成し、その寿命を測定した。ここで、寿
命とは、送信用フィルタの特性が劣化するまでの時間を
表し、具体的には帯域幅が初期値から２ＭＨｚ以上小さ
くなるときの時間を意味する。測定条件は、環境温度を
８５℃とし、印加周波数を送信用フィルタの帯域の中で
最弱部である８４９ＭＨｚとし、印加電力を１．２Ｗと
した。測定した寿命を表２に示す。なお、図７中、１は
基板、２は第１層、３は第２層、４は第３層、５は第４
層を意味する。なお、ＳＡＷ素子の耐電力性は、素子に
任意の電力を印加したときの寿命を測定することによっ
て評価することができる。発明が解決しようとする課題
の欄にも記載したように、ＳＡＷ素子に一定以上の電力
を印加すると、Ａｌ又はその合金の櫛型電極部にマイグ
レーションが発生し、このマイグレーションが更に進行
すると、電極が熔断することとなる。つまり、マイグレ
ーションの進行に伴って、ＳＡＷ素子の帯域幅が減少し
ていくため、減少する帯域幅をモニターすることで、Ｓ
ＡＷ素子の寿命、すなわち耐電力性を評価することがで
きる。
ＤＣマグネトロンスパッタ法により形成することで送信
用フィルタを形成し、その寿命を測定した。ここで、寿
命とは、送信用フィルタの特性が劣化するまでの時間を
表し、具体的には帯域幅が初期値から２ＭＨｚ以上小さ
くなるときの時間を意味する。測定条件は、環境温度を
８５℃とし、印加周波数を送信用フィルタの帯域の中で
最弱部である８４９ＭＨｚとし、印加電力を１．２Ｗと
した。測定した寿命を表２に示す。なお、図７中、１は
基板、２は第１層、３は第２層、４は第３層、５は第４
層を意味する。なお、ＳＡＷ素子の耐電力性は、素子に
任意の電力を印加したときの寿命を測定することによっ
て評価することができる。発明が解決しようとする課題
の欄にも記載したように、ＳＡＷ素子に一定以上の電力
を印加すると、Ａｌ又はその合金の櫛型電極部にマイグ
レーションが発生し、このマイグレーションが更に進行
すると、電極が熔断することとなる。つまり、マイグレ
ーションの進行に伴って、ＳＡＷ素子の帯域幅が減少し
ていくため、減少する帯域幅をモニターすることで、Ｓ
ＡＷ素子の寿命、すなわち耐電力性を評価することがで
きる。
【００４６】
【表２】
【００４７】表２中、従来の電極構成は１及び１２の電
極である。更に詳しくは、１の電極は一般的に使用され
ている構成であり、１２の電極は１の電極の耐電力性を
向上させるために提案された構成である。本発明の構成
は、従来の構成である１の電極に対してはもちろん、１
２の電極に対しても優れた耐電力性を有している。更
に、本発明の構成は、２〜６及び１１の第３層に金属間
化合物層を用いた構成、７〜１０の第３層にシリサイド
層を用いた構成に分けられる。第３層を一定にしたここ
での評価では、前者の金属間化合物層の方が寿命が長
い。ただし、次の実施例３に示すようにシリサイド層を
用いた構成にも利点がある。
極である。更に詳しくは、１の電極は一般的に使用され
ている構成であり、１２の電極は１の電極の耐電力性を
向上させるために提案された構成である。本発明の構成
は、従来の構成である１の電極に対してはもちろん、１
２の電極に対しても優れた耐電力性を有している。更
に、本発明の構成は、２〜６及び１１の第３層に金属間
化合物層を用いた構成、７〜１０の第３層にシリサイド
層を用いた構成に分けられる。第３層を一定にしたここ
での評価では、前者の金属間化合物層の方が寿命が長
い。ただし、次の実施例３に示すようにシリサイド層を
用いた構成にも利点がある。
【００４８】実施例３
Ｔｉ／Ａｌ−１％Ｃｕ／ＴｉＡｌ3／Ａｌ−１％Ｃｕ
（電極膜Ａ）とＴｉ／Ａｌ−１％Ｃｕ／ＴｉＳｉ2／Ａ
ｌ−１％Ｃｕ（電極膜Ｂ）の２種類の４層構造の電極膜
において、ＴｉＡｌ3とＴｉＳｉ2の膜厚を表３に示すよ
うに変化させたときの寿命を測定した。但し、送信用フ
ィルタの中心周波数を一定に保つために、Ａｌ−１％Ｃ
ｕの膜厚を調製して、電極膜の全重さを一定にした。な
お、電極膜の形成方法及び寿命の測定方法は、実施例２
と同様にした。得られた結果を図８に示した。
（電極膜Ａ）とＴｉ／Ａｌ−１％Ｃｕ／ＴｉＳｉ2／Ａ
ｌ−１％Ｃｕ（電極膜Ｂ）の２種類の４層構造の電極膜
において、ＴｉＡｌ3とＴｉＳｉ2の膜厚を表３に示すよ
うに変化させたときの寿命を測定した。但し、送信用フ
ィルタの中心周波数を一定に保つために、Ａｌ−１％Ｃ
ｕの膜厚を調製して、電極膜の全重さを一定にした。な
お、電極膜の形成方法及び寿命の測定方法は、実施例２
と同様にした。得られた結果を図８に示した。
【００４９】
【表３】
【００５０】なお、図８において、横軸の膜厚が０の場
合が、表３の従来の構成に相当する。図８からわかるよ
うに、従来の構成の場合、寿命が２４００時間であるの
に対して、電極膜Ａ及びＢの最大の寿命は、それぞれ５
８１００時間（６０ｎｍの場合）及び３９１００時間
（３０ｎｍの場合）であり、大幅に伸びている。また、
電極膜Ａの場合、膜厚が６０ｎｍの場合に寿命が最大に
なるのに対して、電極膜Ｂの場合、膜厚が３０ｎｍの場
合に寿命が最大になった。膜厚が増加すると、送信用フ
ィルタの挿入損失は増加するが、挿入損失を抑えなが
ら、耐電力性も確保したい場合に、電極膜Ｂを使用する
ことができる。
合が、表３の従来の構成に相当する。図８からわかるよ
うに、従来の構成の場合、寿命が２４００時間であるの
に対して、電極膜Ａ及びＢの最大の寿命は、それぞれ５
８１００時間（６０ｎｍの場合）及び３９１００時間
（３０ｎｍの場合）であり、大幅に伸びている。また、
電極膜Ａの場合、膜厚が６０ｎｍの場合に寿命が最大に
なるのに対して、電極膜Ｂの場合、膜厚が３０ｎｍの場
合に寿命が最大になった。膜厚が増加すると、送信用フ
ィルタの挿入損失は増加するが、挿入損失を抑えなが
ら、耐電力性も確保したい場合に、電極膜Ｂを使用する
ことができる。
【００５１】
【発明の効果】本発明のＳＡＷ素子によれば、従来のＳ
ＡＷ素子に比べ、飛躍的に耐電力性を向上させることが
できる。これによって、ＳＡＷ素子のアンテナデュプレ
クサへの応用が進むと共に、準マイクロ波帯への適用に
対しても信頼性を高めることができる。 （付記１）表面が圧電機能を有する基板上に、下層か
ら、Ｔｉからなる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第
２層、金属間化合物層又はシリサイド層からなる第３
層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第４層の順に形成された
４層構造の電極膜を有してなることを特徴とする弾性表
面波素子。 （付記２）第３層が、融点１５００℃以上の高融点金属
とＡｌを主成分とする金属間化合物層である付記１に記
載の弾性表面波素子。 （付記３）高融点金属が、Ｔｉ、Ｗ又はＴａである付記
２に記載の弾性表面波素子。 （付記４）第３層が、ＴｉＡｌ3、ＴｉＡｌ、Ｔｉ3Ａ
ｌ、Ａｌ12Ｗ又はＡｌ3Ｔａからなる金属間化合物層で
ある付記３に記載の弾性表面波素子。 （付記５）第１層が、電極膜の総膜厚に対して、５０％
以下の膜厚を有し、第３層が、（１）ＴｉＡｌ3又はＴ
ｉＡｌからなる金属間化合物層の場合、４０％以下の膜
厚を有し、（２）Ｔｉ3Ａｌからなる金属間化合物層の
場合、３０％以下の膜厚を有し、（３）Ａｌ12Ｗからな
る金属間化合物層の場合、４０％以下の膜厚を有し、
（４）Ａｌ3Ｔａからなる金属間化合物層の場合、２０
％以下の膜厚を有する付記４に記載の弾性表面波素子。 （付記６）第３層が、融点１５００℃以上の高融点金属
とＳｉを主成分とするシリサイドである付記１に記載の
弾性表面波素子。 （付記７）高融点金属が、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ又はＭｏであ
る付記６に記載の弾性表面波素子。 （付記８）第３層が、ＴａＳｉ2、ＷＳｉ2、ＴｉＳｉ2
又はＭｏＳｉ2からなるシリサイド層である付記７に記
載の弾性表面波素子。 （付記９） 第１層が、電極膜の総膜厚に対して、５０
％以下の膜厚を有し、第３層が、（１）ＴａＳｉ2又は
ＷＳｉ2からなるシリサイド層の場合、２０％以下の膜
厚を有し、（２）ＴｉＳｉ2からなるシリサイド層の場
合、４０％以下の膜厚を有し、（３）ＭｏＳｉ2からな
るシリサイド層の場合、３０％以下の膜厚を有する付記
８に記載の弾性表面波素子。 （付記１０）第１層が、電極膜の総膜厚に対して、５０
％以下の膜厚を有し、第３層が、ＣｕＡｌ2層からな
り、かつ４０％以下の膜厚を有する付記１に記載の弾性
表面波素子。 （付記１１）第２層、第４層又は両層が、Ａｌ合金の層
からなり、Ａｌ合金が、Ａｌに少なくともＣｕ、Ｍｇ、
Ｐｄ、Ｔｉ又はＳｉを添加した合金である付記１〜１０
のいずれかに記載の弾性表面波素子。
ＡＷ素子に比べ、飛躍的に耐電力性を向上させることが
できる。これによって、ＳＡＷ素子のアンテナデュプレ
クサへの応用が進むと共に、準マイクロ波帯への適用に
対しても信頼性を高めることができる。 （付記１）表面が圧電機能を有する基板上に、下層か
ら、Ｔｉからなる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第
２層、金属間化合物層又はシリサイド層からなる第３
層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる第４層の順に形成された
４層構造の電極膜を有してなることを特徴とする弾性表
面波素子。 （付記２）第３層が、融点１５００℃以上の高融点金属
とＡｌを主成分とする金属間化合物層である付記１に記
載の弾性表面波素子。 （付記３）高融点金属が、Ｔｉ、Ｗ又はＴａである付記
２に記載の弾性表面波素子。 （付記４）第３層が、ＴｉＡｌ3、ＴｉＡｌ、Ｔｉ3Ａ
ｌ、Ａｌ12Ｗ又はＡｌ3Ｔａからなる金属間化合物層で
ある付記３に記載の弾性表面波素子。 （付記５）第１層が、電極膜の総膜厚に対して、５０％
以下の膜厚を有し、第３層が、（１）ＴｉＡｌ3又はＴ
ｉＡｌからなる金属間化合物層の場合、４０％以下の膜
厚を有し、（２）Ｔｉ3Ａｌからなる金属間化合物層の
場合、３０％以下の膜厚を有し、（３）Ａｌ12Ｗからな
る金属間化合物層の場合、４０％以下の膜厚を有し、
（４）Ａｌ3Ｔａからなる金属間化合物層の場合、２０
％以下の膜厚を有する付記４に記載の弾性表面波素子。 （付記６）第３層が、融点１５００℃以上の高融点金属
とＳｉを主成分とするシリサイドである付記１に記載の
弾性表面波素子。 （付記７）高融点金属が、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ又はＭｏであ
る付記６に記載の弾性表面波素子。 （付記８）第３層が、ＴａＳｉ2、ＷＳｉ2、ＴｉＳｉ2
又はＭｏＳｉ2からなるシリサイド層である付記７に記
載の弾性表面波素子。 （付記９） 第１層が、電極膜の総膜厚に対して、５０
％以下の膜厚を有し、第３層が、（１）ＴａＳｉ2又は
ＷＳｉ2からなるシリサイド層の場合、２０％以下の膜
厚を有し、（２）ＴｉＳｉ2からなるシリサイド層の場
合、４０％以下の膜厚を有し、（３）ＭｏＳｉ2からな
るシリサイド層の場合、３０％以下の膜厚を有する付記
８に記載の弾性表面波素子。 （付記１０）第１層が、電極膜の総膜厚に対して、５０
％以下の膜厚を有し、第３層が、ＣｕＡｌ2層からな
り、かつ４０％以下の膜厚を有する付記１に記載の弾性
表面波素子。 （付記１１）第２層、第４層又は両層が、Ａｌ合金の層
からなり、Ａｌ合金が、Ａｌに少なくともＣｕ、Ｍｇ、
Ｐｄ、Ｔｉ又はＳｉを添加した合金である付記１〜１０
のいずれかに記載の弾性表面波素子。
【図1】本発明のＳＡＷ素子の電極の概略平面図であ
る。
る。
【図２】本発明のＳＡＷ素子を備えたラダー型フィルタ
の概略平面図である。
の概略平面図である。
【図３】Ｔｉ層の総膜厚に占める割合と挿入損失との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】金属間化合物層の総膜厚に占める割合と挿入損
失との関係を示すグラフである。
失との関係を示すグラフである。
【図５】金属間化合物層の総膜厚に占める割合と挿入損
失との関係を示すグラフである。
失との関係を示すグラフである。
【図６】シリサイド層の総膜厚に占める割合と挿入損失
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図７】本発明のＳＡＷ素子の電極の概略断面図であ
る。
る。
【図８】ＴｉＡｌ3及びＴｉＳｉ2の膜厚と寿命との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
Ａ、Ｂ １組の櫛型電極
Ｃ、Ｄ 反射器
λ 櫛型電極の周期
Ｘ 電極の幅
Ｙ 開口長
Ｚ 櫛型電極の対数
１ 基板
２ 第１層
３ 第２層
４ 第３層
５ 第４層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03H 9/145
H03H 9/25
H03H 9/64
Claims (5)
- 【請求項１】 表面が圧電機能を有する基板上に、下層
から、Ｔｉからなる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる
第２層、金属間化合物層からなる第３層、Ａｌ又はＡｌ
合金からなる第４層の順に形成された４層構造の電極膜
を有してなり、第３層が、融点１５００℃以上の高融点
金属とＡｌを主成分とする金属間化合物層であることを
特徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項２】 高融点金属が、Ｔｉ、Ｗ又はＴａである
請求項１に記載の弾性表面波素子。 - 【請求項３】 表面が圧電機能を有する基板上に、下層
から、Ｔｉからなる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる
第２層、シリサイド層からなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合
金からなる第４層の順に形成された４層構造の電極膜を
有してなり、第３層が、融点１５００℃以上の高融点金
属とＳｉを主成分とするシリサイドであることを特徴と
する弾性表面波素子。 - 【請求項４】 高融点金属が、Ｔｉ、Ｗ、Ｔａ又はＭｏ
である請求項３に記載の弾性表面波素子。 - 【請求項５】 表面が圧電機能を有する基板上に、下層
から、Ｔｉからなる第１層、Ａｌ又はＡｌ合金からなる
第２層、ＣｕＡｌ 2 層からなる第３層、Ａｌ又はＡｌ合
金からなる第４層の順に形成された４層構造の電極膜を
有してなり、第１層が、電極膜の総膜厚に対して、５０
％以下の膜厚を有し、第３層が、４０％以下の膜厚を有
することを特徴とする弾性表面波素子。
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| US7148610B2 (en) * | 2002-02-01 | 2006-12-12 | Oc Oerlikon Balzers Ag | Surface acoustic wave device having improved performance and method of making the device |
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| DE10206369B4 (de) * | 2002-02-15 | 2012-12-27 | Epcos Ag | Elektrodenstruktur mit verbesserter Leistungsverträglichkeit und Verfahren zur Herstellung |
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| US7141909B2 (en) * | 2003-06-17 | 2006-11-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device |
| JP2005269606A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 弾性表面波素子及びこれを具えた弾性表面波フィルター |
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| CN110800213B (zh) * | 2017-07-06 | 2023-11-07 | 京瓷株式会社 | 弹性波元件、滤波器元件及通信装置 |
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