JP4174661B2 - 弾性表面波装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号と弾性表面波との間の変換を行うすだれ状電極を有する弾性表面波装置及びその製造方法に係り、特に、低周波数に対応した小型な弾性表面波装置に関するものである。
【０００２】
近年、携帯電話やテレビ受像機等の電子部品や通信部品において、共振子や帯域フィルタ等として弾性表面波装置（以下、「ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）デバイスという」）が使用されている。
【０００３】
図１５は、従来のＳＡＷデバイスの一例を示す平面図である。
このＳＡＷデバイス１は、１ポート型ＳＡＷ共振子であり、圧電基板２とすだれ状電極である櫛形電極（ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ））３及び反射器４を備えている。
【０００４】
圧電基板２は、例えば水晶で矩形板状に形成されている。ＩＤＴ３及び反射器４は、圧電基板２の表面に導体金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に形成した上で、フォトリソグラフィ等によりすだれ状となるように形成されている。
【０００５】
具体的には、ＩＤＴ３は、複数の電極指３ａが所定のピッチで並設されて長手方向の各端部が交互に短絡されるように形成されている。即ち、２つの櫛形状の電極の各櫛歯部分が、所定距離隔てて互い違いに入り込むように形成されている。このＩＤＴ３は、電気的に接続されている外部端子５を介して電気信号と弾性表面波（ＳＡＷ）との間の変換を行う機能を有する。
【０００６】
反射器４は、複数の導体ストリップ４ａが所定のピッチで並設されて長手方向の各両端部が短絡されるように形成されている。そして、例えば、同一構成の２つの反射器４が、導体ストリップ４ａがＩＤＴ３の電極指３ａと平行になるように、かつＩＤＴ３を弾性表面波の伝播方向、即ちＩＤＴ３の電極指３ａの長手方向に直交する方向に所定距離隔てて挟み込むように形成されている。この反射器４は、ＩＤＴ３から伝搬してくる弾性表面波を反射して、弾性表面波のエネルギーを内部に閉じこめる機能を有する。
【０００７】
このような構成において、電気信号が、外部端子５を介してＩＤＴ３に入力されると、圧電効果により弾性表面波に変換される。この弾性表面波は、ＩＤＴ３の電極指３ａの長手方向に対して直交方向に伝搬され、ＩＤＴ３の両側から反射器４に放射される。このとき、圧電基板２の材質、電極の厚みや電極の幅等で決定される伝搬速度とＩＤＴ３の電極指３ａの電極周期ｄ０に等しい波長を持つ弾性表面波が、最も強く励振される。この弾性表面波は、反射器４により多段反射されてＩＤＴ３に戻され、共振周波数付近の周波数（動作周波数）の電気信号に変換されてＩＤＴ３から外部端子５を介して出力される。
【０００８】
ところで、以上に説明した従来技術においては、以下のような問題がある。
近年、ＳＡＷデバイスが搭載される各種情報機器類等は、きわめて小型化されていく傾向にあり、搭載機器の目的に応じて、高周波数対応のＳＡＷデバイスや、低周波数対応のＳＡＷデバイス等の各種ＳＡＷデバイスも小型化される必要がある。
【０００９】
ここで、ＳＡＷデバイスに利用される弾性表面波の種類として、レイリー波と呼ばれるものと、ＳＨ波（Ｓｈａｒｅ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｗａｖｅ）と呼ばれるものがある。
【００１０】
これらの表面弾性波は、例えばその伝搬速度がレイリー波の場合、ＳＴカット水晶Ｘ伝搬波において３１５０ｍ毎秒，ＳＨ波の場合、３６度回転Ｙカット水晶Ｙ伝搬波において５０００ｍ毎秒である。
【００１１】
ＳＡＷデバイスの周波数はｆ＝ｖ／λ（ｖ＝圧電基板の音速、λ＝振動波の波長）であることから、周波数ｆが低いと波長は長くなり、ＩＤＴの間隔は大きくなってしまう。このため、低周波数に対応したＳＡＷデバイスを小型化する上では、速度の遅いレイリー波を用いる必要性が高くなる。
また、このレイリー波とＳＨ波は、さらに次のような特性上の違いを有している。
【００１２】
図１６は、圧電基板２におけるレイリー波の変位成分を説明する図であり、レイリー波は、伝搬方向Ａに進行しながら、圧電基板２の深さ方向への変位成分Ｕ３とこれに直交する方向で圧電基板２の表面における変位成分Ｕ１を有しており、全体として、水面に立つ波と似ている。
【００１３】
これに対して、図１７は、圧電基板２におけるＳＨ波の変位成分を説明する図であり、ＳＨ波は、伝搬方向Ａに進行しながら、これと直交する方向の変位成分Ｕ２がほとんどを占めており、これを上から見ると図１８のようである。
【００１４】
また、ＳＨ波とレイリー波を伝搬する圧電基板は、例えば、同じ水晶を用いることができるが、図１９に示すように、後述するカット角方位と伝搬方向に違いがある。そして、図１９の圧電基板のカット角方位（φ，θ，ψ）が（０，１２６，９０）のＳＨ波を伝搬する水晶基板の場合、図２０に示す座標に対応するＳＨ波のＵ１，Ｕ２，Ｕ３の相対変位成分は、横軸に図２０のＺ方向を波長で規格化して示し、縦軸に相対変位をとると図２１に示される。
【００１５】
また、図２２は、レイリー波を伝搬する圧電材料として、図１９の圧電基板のカット角方位（φ，θ，ψ）が（０，１２３，０）の場合の相対変位Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３を各変位成分毎に同様に示した図である。
このように、レイリー波の場合には、ＳＨ波と比べて、圧電材料の深さ方向Ｚの変位Ｕ３の変位が次第に少なくなっている。
【００１６】
さらに、ＳＨ波は、横波であることから、圧電基板２の弾性表面波の進行方向の垂直端面にて反射できることがわかっているが、レイリー波は圧電基板２の弾性表面波の進行方向の端面でバルク波に変換され、もどってこない。
【００１７】
以上の点を考慮すると、低周波数に対応した小型のＳＡＷデバイスをつくる場合には、レイリー波を伝搬する圧電材料を使用する必要があるが、その弾性表面波は、基板端面で反射できないために、エネルギーを閉じこめるためには、必ず反射器を必要とする。
【００１８】
しかも、この反射器にて十分な効率で弾性表面波を反射する必要があるから、多くの本数の導体ストリップで反射器を形成する必要があり、その分十分な面積を持つ圧電基板を用いなければならず、小型化に限界があるという問題がある。
【発明の開示】
【００１９】
本発明の目的は、上記問題を解消して、レイリー波を圧電基板の端面で反射できるようにして、反射器を形成するための導体ストリップの本数を減らすことにより、小型に形成することができる、低周波数に対応した弾性表面波装置およびその製造方法を提供することである。
【００２０】
上記目的は、請求項１の発明によれば、レイリー波を伝搬する矩形板状の圧電基板と、この圧電基板にすだれ状電極を形成して設けた櫛形電極及び反射器とを備えており、前記圧電基板の少なくとも表面側の短辺の端面が、前記反射器の端部の導体ストリップから出る応力波の仮想の節の位置にて、前記導体ストリップに略平行で、垂直な平滑面とすることで、前記応力波を反射する反射端面とされており、前記反射端面は、反射器の端部の導体ストリップにおける内側基端部から前記反射端面までの距離Ｂが、
Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）
（ただし、ｎ＝整数、ＰＲ＝λ／２、λ＝レイリー波の波長とする）
により規定されることを特徴とする弾性表面波装置により、達成される。
【００２１】
請求項１の構成によれば、レイリー波を伝搬する矩形板状の圧電基板には、櫛形電極と反射器とが形成されている。この場合、圧電基板の少なくとも表面側の短辺の端面が所定形状の端面とされることで、圧電基板を伝搬する弾性表面波をこの端面にて反射させることができる。そして、圧電基板の端面で弾性表面波を反射させることで、全ての弾性表面波を反射器の機能だけによって反射させなくてすむから、その分反射器の導体ストリップの数を減らすことができ、圧電基板を小型にすることが可能となる。
【００２２】
ここで、レイリー波の弾性表面波が圧電基板端面にて反射されるための条件は、本発明者等の研究によれば、次の通りである。
通常、レイリー波を伝搬するＳＡＷデバイスにおいて、弾性表面波は、その進行方向の端面でバルク波に変換されて、もどってこない。しかしながら、圧電基板上に櫛形電極と反射器とが設けられている場合に、所定の条件の下では、櫛形電極から出て進行する弾性表面波が、反射器にて反射される反射波と出会うと、圧電基板の深さ方向への単純な単振動の波としての応力波となって、反射器から圧電基板端面へ向かって反射されることを見いだした。
【００２３】
このような現象を実現するためには、第１に圧電基板の端面の位置が反射器の端部の導体ストリップから出る応力波の仮想の節の位置になっていることである。この場合には、圧電基板の端面において、端面自由の境界条件を満足し、反射波は圧電基板の振動を妨げないので、振動エネルギーの散逸となる錯乱バルク波を発生しないと考えられる。また、圧電基板の端面が適切に反射波を戻すためには、その端面が櫛形電極及び反射器の導体ストリップに略平行である必要がある。これにより、反射波は正しい方向へ反射される。また、圧電基板の端面は、垂直な平滑面とされる必要がある。これにより、反射波は、乱反射されることがない。
【００２４】
このようにして、請求項１のＳＡＷデバイスでは、圧電基板を伝搬する弾性表面波を端面にて反射させることができるので、全ての弾性表面波を反射器の機能だけによって反射させなくてすむから、その分反射器の導体ストリップの数を減らすことが可能となり、圧電基板を小型に形成することができる。
【００２５】
また、特に本発明では、反射器の端部の導体ストリップの基端部から前記反射端面までの距離Ｂが、Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）（ただし、ｎ＝整数、ＰＲ＝λ／２、λ＝レイリー波の波長とする）という条件を満たす位置を求めることにより、反射端面の位置を前記応力波の仮想の節の箇所に適切に定めることができる。
【００２６】
この構成によれば、レイリー波を伝搬する矩形板状の圧電基板には、櫛形電極と反射器とが形成されている。この場合、圧電基板の少なくとも表面側の短辺の端面が所定形状の端面とされることで、圧電基板を伝搬する弾性表面波をこの端面にて反射させることができる。そして、圧電基板の端面で弾性表面波を反射させることで、全ての弾性表面波を反射器の機能だけによって反射させなくてすむから、その分反射器の導体ストリップの数を減らすことができ、圧電基板を小型にすることが可能となる。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、前記反射端面は、前記応力波の仮想の節の位置にて、前記圧電基板の表面から一定の距離の深さまで設けられており、反射端面の下端には段部を設けた形状であることを特徴とする。
請求項２の構成によれば、厳しい位置精度が求められる反射端面の形成が、圧電基板の表面の一定の深さまでに限定されるから、それ以外の箇所である段部の切断により形成する場合に、切断工程が容易となる。
【００２８】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、前記反射端面は、前記圧電基板の表面側において、前記反射器の外側に前記反射器に沿って形成された溝部の、内側側面によって構成されていることを特徴としている。
請求項４の構成によれば、圧電基板表面の外周縁に平坦部分を確保することができる。これにより、圧電基板表面の外周縁部に接合されるキャップ部材との気密性を確保することが可能となる。従って、ＳＡＷ伝搬面を気密に保持することができる。
【００２９】
請求項４の発明は、圧電基板上の櫛形電極から放射され前記圧電基板の表面を進行するレイリー波を、反射器により反射して前記櫛形電極に戻すための前記圧電基板の反射端面を、エッチングにより前記反射器の端部の導体ストリップにおける内側基端部から前記反射端面までの距離Ｂが、Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）（ただし、ｎ＝整数、ＰＲ＝λ／２、λ＝レイリー波の波長とする）により規定された位置に形成することを特徴とする弾性表面波装置の製造方法である。
【００３０】
請求項４の構成によれば、厳しい位置精度が求められる反射端面の形成を、例えばブレードによるダイシング等と比較して、容易に精度よく行うことができる。また、ブレードによるダイシングに伴うチッピングの発生を回避することができるので、反射端面を平滑面に形成することができる。
さらに、ウエハ上に複数のＳＡＷデバイスを形成する場合でも、エッチングにより一括して反射端面を形成することが可能である。従って、例えばダイシングにより順次反射端面を形成する場合と比較して、製造時間を短縮することができるとともに、製造コストを削減することができる。
【００３１】
また、圧電基板上の櫛形電極から放射され前記圧電基板の表面を進行するレイリー波を、反射器により反射して前記櫛形電極に戻すための前記圧電基板の反射端面を、エッチングにより前記反射器の端部の導体ストリップにおける内側基端部から前記反射端面までの距離Ｂが、Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）（ただし、ｎ＝整数、ＰＲ＝λ／２、λ＝レイリー波の波長とする）により規定された位置に形成するようにしている。
【００３２】
この構成によれば、厳しい位置精度が求められる反射端面の形成を、例えばブレードによるダイシング等と比較して、容易に精度よく行うことができる。また、ブレードによるダイシングに伴うチッピングの発生を回避することができるので、反射端面を平滑面に形成することができる。
【００３３】
請求項５の発明は、請求項４構成において、前記圧電基板の表面に電極材料被膜を形成する工程と、前記電極材料被膜に第１のパターニングを行って反射端面形成用マスクを形成する工程と、前記反射端面形成用マスクを使用してエッチングにより前記反射端面を形成する工程と、前記電極材料被膜に第２のパターニングを行って電極を形成する工程と、を有することを特徴としている。
請求項５の構成によれば、電極を形成するための電極材料被膜を流用して反射端面形成用マスクを作成し、圧電基板をエッチングして反射端面を形成する。これにより、反射端面形成用マスクを作成するためのマスク材料被膜を別途形成する必要がなく、またマスク材料被膜を除去する必要がない。従って、製造時間を短縮することができるとともに、製造コストを削減することができる。
【００３４】
請求項６の発明は、請求項４または５に記載の構成において、前記エッチングは、ドライエッチングであることを特徴としている。
請求項６の構成によれば、異方性エッチングが可能となる。従って、厳しい位置精度が求められる反射端面の形成を、精度よく行うことができる。
【００３５】
請求項７の発明は、請求項５の構成において、前記第１のパターニング工程は、リソグラフィ工程と、そのリソグラフィ工程で形成したマスクを使用して前記電極材料被膜をエッチングする工程とにより構成されることを特徴としている。
請求項８の発明は、請求項５の構成において、前記第２のパターニング工程は、リソグラフィ工程と、そのリソグラフィ工程で形成したマスクを使用して前記電極材料被膜をエッチングする工程とにより構成されることを特徴としている。
請求項８の構成によれば、厳しい位置精度が求められる反射端面の形成を、精度よく行うことができる。
【００３６】
請求項９の発明は、請求項８の構成において、前記第２のパターニング工程におけるリソグラフィ工程は、前記第１のパターニング工程において前記電極材料被膜に形成したアライメントマークを用いて、レジスト露光用マスクを前記反射端面に対して相対的に位置決めした上で行うことを特徴としている。
請求項９の構成によれば、反射器の最も外側の導体ストリップにおける基端部と、反射端面との相対的な位置関係を、正確に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のＳＡＷデバイスの第１の実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＳＡＷデバイスの概略平面図である。
【図３】図１のＳＡＷデバイスの一部を拡大して示した拡大断面図である。
【図４】図１のＳＡＷデバイスの反射端面位置を求めるための手法を説明する図である。
【図５】図１のＳＡＷデバイスに対応する圧電基板の端部を拡大して示す概略断面図である。
【図６】図１のＳＡＷデバイスの反射端面位置を変化させた場合のＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を説明するための図である。
【図７】図１のＳＡＷデバイスの反射器の電極数の変化に対応して、ＳＡＷデバイスの反射端面位置に関する許容値δの範囲の変化を計測したグラフである。
【図８】図１のＳＡＷデバイスの圧電基板の両端辺に、弾性材料を塗布して、ＳＡＷデバイスのＣＩ値を計測したグラフである。
【図９】図１のＳＡＷデバイスの圧電基板を形成するウエハを個別のＳＡＷデバイスを形成する個々の圧電基板に切断する工程を示す図である。
【図１０】図９の一部を拡大して示す正面図である。
【図１１】図１０の切断作業において、横軸にダイシングブレード刃の厚みをＥをとり、縦軸に導体ストリップの各基端から、形成されるべき端面までの距離Ｃ３を示したグラフである。
【図１２】横軸にＳＡＷデバイスの設計周波数をとり、縦軸に各周波数に対応させたＩＤＴ及び反射器に必要な導体ストリップ本数を形成した場合の圧電基板の大きさの変化を示したグラフである。
【図１３】本発明のＳＡＷデバイスの第２の実施形態を示す概略平面図である。
【図１４】本発明のＳＡＷデバイスの第３の実施形態を示す概略平面図である。
【図１５】従来のＳＡＷデバイスを示す概略平面図である。
【図１６】圧電材料を伝搬するレイリー波を説明するための概念図である。
【図１７】圧電材料を伝搬するＳＨ波を説明するための概念図である。
【図１８】圧電材料を伝搬するＳＨ波を説明するための概略斜視図である。
【図１９】レイリー波を伝搬する圧電材料とＳＨ波を伝搬する圧電材料の結晶方位の違いを示す図である。
【図２０】圧電材料を伝搬する弾性表面波の伝搬方向を示す図である。
【図２１】ＳＨ波の変位成分の相対変位を示した図である。
【図２２】レイリー波の変位成分の相対変位を示した図である。
【図２３】図５のＳＡＷデバイスの全体図であり、（１）は平面図であり、（２）はＣ−Ｃ線における側面断面図である。
【図２４】ウエハ上でエッチングにより図２３に示すＳＡＷデバイスを形成する方法の説明図である。
【図２５】反射器の外側にエッチングにより溝部を形成したＳＡＷデバイスの説明図でり、（１）は平面図であり、（２）はＡ−Ａ線における側面断面図である。
【図２６】ウエハ上でエッチングにより図２５に示すＳＡＷデバイスを形成する方法の説明図である。
【図２７】ＩＣＰドライエッチング装置の説明図である。
【図２８】図２５に示すＳＡＷデバイスの製造工程のフローチャートである。
【図２９】図２５に示すＳＡＷデバイスの製造工程の第１説明図である。
【図３０】図２５に示すＳＡＷデバイスの製造工程の第２説明図である。
【図３１】図２５に示すＳＡＷデバイスの製造工程の第３説明図である。
【図３２】ウエハ上にパターニングするアライメントマークの平面図である。
【図３３】第２フォトマスクに描画するアライメントマークの平面図である。
【図３４】図３２に示すアライメントマークと、図３３に示すアライメントマークとを、重ね合わせた状態の平面図である。
【図３５】図２５に示すＳＡＷデバイスにキャップ部材を装着した状態の側面断面図である。
【図３６】ＳＡＷ発振器の平面図である。
【図３７】反射端面をエッチングで形成した場合の、反射端面位置のばらつきを計測した結果のグラフである。
【図３８】複数のＳＡＷデバイスにおけるＣＩ値の測定結果のグラフであり、（１）は反射端面をエッチングで形成したＳＡＷデバイスにおけるＣＩ値の測定結果であり、（２）は反射端面をエッチングで形成していないＳＡＷデバイスにおけるＣＩ値の測定結果である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のＳＡＷデバイスの第１の実施形態の概略構成を示す斜視図である。また、図２は、図１と同じＳＡＷデバイス１０の平面図であり、説明のポイントを理解しやすくするため、櫛形電極（ＩＤＴ）１３及び反射器１４の導体ストリップの数を変えて示している。
【００３９】
このＳＡＷデバイス１０は、圧電基板１２と、すだれ状電極である櫛形電極１３及び反射器１４を備えている。
圧電基板１２は、圧電材料として、例えば、水晶，リチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３），リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ３）等の単結晶基板やＳｉ基板へＺｎＯ成膜した基板等の多層膜基板等でなり、図１９で説明したように、レイリー波を伝搬する結晶方位となるように形成されている。圧電基板１２の形状は、例えば、図示されているように、矩形板状とされており、その各短辺の端面１５，１６は後で詳しく説明する位置に定められている。
【００４０】
櫛形電極（ＩＤＴ）１３及び反射器１４は、圧電基板１２の表面に、アルミニウムやチタン等の導体金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に形成した上で、フォトリソグラフィ等により、すだれ状となるように形成されている。
【００４１】
具体的には、ＩＤＴ１３は、複数の電極指１３ａがスペースＳでなる所定のピッチＰＴの２倍で並設されて長手方向の各端部が短絡するように形成されている。即ち、２つの櫛形状の電極の各櫛歯部分が、所定距離隔てて互い違いに入り込むように形成されている。このＩＤＴ３１は、電気的に接続されている図１５に示す外部端子５を介して電気信号と弾性表面波（ＳＡＷ）との間の変換を行う機能を有する。
【００４２】
ＩＤＴ１３の両側には、それぞれギャップＧを隔てて、反射器１４，１４が設けられている。反射器１４は、複数の導体ストリップ１４ａが、ＩＤＴ１３と同じように、スペースＳでなる所定のピッチで並設されて長手方向の各両端部が短絡されるように形成されている。
【００４３】
そして、例えば、同一構成の２つの反射器１４，１４が、導体ストリップ１４ａがＩＤＴ１３の電極指１３ａと平行になるように、かつＩＤＴ１３を弾性表面波の伝搬方向、即ちＩＤＴ１３の電極指１３ａの長手方向に直交する方向に所定距離隔てて挟み込むように形成されている。この反射器１４，１４は、ＩＤＴ１３から伝搬してくる弾性表面波を反射して、弾性表面波のエネルギーを内部に閉じこめる機能を有する。
【００４４】
ここで、本実施形態では、ＳＡＷデバイス１０は、例えば１０６メガヘルツ程度の低周波数に対応するように形成され、ＩＤＴ１３の対数（対となる電極指１３ａの対の数）６０対、反射器１４の導体ストリップの数１０５本程度の小サイズチップを用いている。
【００４５】
図３は、ＳＡＷデバイス１０の反射器１４と圧電基板端面を含む一部を拡大して示した断面である。
図３は反射器１４の寸法の一部を示したものであるが、反射器１４ａの幅Ｐは１４ｂと同じで１４ａと１４ｂはともにスペースＳと同じ幅である。また反射器１４ａの幅Ｐ（図２に示す電極指１３ａもほぼ同じ）とスペースＳとを合わせたＰＲはλ／２（λは表面弾性波の波長）に設定されている。したがってスペースＳと反射器１４ａの幅Ｐは、それぞれλ／４に設定されている。
【００４６】
したがって、ピッチＰと電極指１３ａの幅（導体ストリップ１４ａも同じ）は、それぞれλ／４に設定されている。また、電極指１３ａの高さＨは、およそＨ／λ＝０．０２ないし０．０４とされている。
【００４７】
そして、本実施形態では、圧電基板１２の少なくとも表面側の短辺の端面１５，１６が、前記反射器の端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃから出るそれぞれの応力波の各仮想の節の位置に定めることで、この応力波を反射する反射端面とされている。
【００４８】
この反射端面１５，１６について、以下に詳しく説明する。
本実施形態では、上述したように、低周波数（例えば、１０６メガヘルツ程度）対応のＳＡＷデバイス１０を小型に形成するに当たり、圧電基板１２としてレイリー波を伝搬するものを採用している。
【００４９】
このようなレイリー波を伝搬するＳＡＷデバイスにおいは、既に述べたように、通常、弾性表面波は、その進行方向の端面でバルク波に変換されて、もどってこないとされていた。しかしながら、圧電基板１２上にＩＤＴ１３と反射器１４とが設けられている場合に、所定の条件の下では、櫛形電極から出て進行する弾性表面波が、反射器にて反射される反射波と出会うと、圧電基板１２の深さ方向への単純な単振動の波としての応力波Ｔとなって、反射器１４から圧電基板端面１５，１６へ向かって出射されることを見いだした。
【００５０】
このような反射端面を形成する条件のひとつとして、図５に示す圧電基板１２の端面の位置１５（１６）が、反射器１４の端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃから出る、図４に示す応力波Ｔの仮想の節Ｊの位置になっていることが必要である。
【００５１】
図４はこのような端面位置を求めるための手法を説明する図である。
図４は、このような単振動の波である応力波Ｔの波形を仮想して示した図である。図において、このような応力波Ｔは、表面弾性波と同じ周期λを持ち、λ／２で、応力波Ｔの節Ｊと腹Ｖが交代している。
【００５２】
したがって、反射端面とすることができる圧電基板１２の端面位置は、反射器１４の端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの内端部を基端とすると半波長ずつの位置で繰り返し応力波Ｔの節Ｊの位置がくるから、
反射端面位置＝ｎ×ＰＲ・・・・・式（１）
となる。
【００５３】
図５は、図１のＳＡＷデバイス１０に対応する圧電基板１２の端部を拡大して示す概略断面図であり、すなわち、この図において、圧電基板１２の端面を設けるべき位置は、反射器１４の最も外側の端部に位置する導体ストリップ１４ｂもしくは１４ｃの基端部から、外側に向かってＢの距離隔てられた箇所である。
この距離Ｂは、上記式（１）に基づいて、
反射端面位置Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）±（ＰＲ／２）×δ・・・式（２）
（ただし、ｎは整数で、δは、後述する許容値）
となる。
【００５４】
また、図１及び図２において、距離Ｂに対応するＢ１とＢ２の大きさの違いは、上記ｎの数に違いに起因するものであり、上記式（２）を満たす場合には、Ｂ１とＢ２は同じでもよい。
【００５５】
このような反射器１４の最も外側の端部に位置する導体ストリップ１４ｂもしくは１４ｃの基端部から、外側に向かってＢの距離隔てられた箇所に端面１５，１６を設けることにより、圧電基板１２の端面において、端面自由の境界条件を満足し、反射波は圧電基板１２の振動を妨げないので、振動エネルギーの散逸となる散乱バルク波（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｂｕｌｋ ｗａｖｅ）を発生せずに、弾性表面波を反射することができると考えられる。
【００５６】
さらに、圧電基板１２の端面１５，１６が適切に反射波を戻すためには、その端面がＩＤＴ１３及び反射器１４の各電極指１３ａ，導体ストリップ１４ａに略平行である必要がある。これにより、反射波は正しい方向へ反射される。
また、圧電基板１２の端面１５，１６は、垂直な平滑面とされる必要がある。これにより、反射波は、乱反射されることがない。
【００５７】
さらに、図５に示されているように、圧電基板１２の反射端面１５，１６は、その厚み全体に設ける必要はなく、例えば、段部２１を残して、この段部２１の内側の垂直面として設けてもよい。この場合、反射端面１５，１６の深さｔは、弾性表面波の伝搬に関与する圧電基板１２の圧電材料の厚みに対応し、この深さｔは好ましくは、λ／２と同等か、それ以上に設定される。
【００５８】
また、図１のＳＡＷデバイス１０の反射端面を図５で説明したような段部１２を残すように形成することで、後述する製造方法を採用することができ、製造上の利点がある。
【００５９】
図６は、圧電基板１２の反射端面１５，１６を上述の（２）式に基づいて、そのｎの値を変化させて形成した場合のＳＡＷデバイス１０のＣＩ（クリスタルインピーダンス）値を求めたものである。
図６（ａ）は、上記ｎの値をいくつかの整数４、５、６について設けた位置について示し、図６（ｂ）は、その各位置に反射端面１５，１６を設けた場合のＣＩ値をグラフにまとめたもので、横軸が反射端面１５，１６の位置の変化に対応しており、縦軸はＣＩ値となっている。
【００６０】
図６（ｂ）に示されているように、上記式（２）の各ｎの値に対応して、ＣＩ値は周期的に変化している。そして、例えば、図示された４０Ωの箇所を許容ラインＬとして設定すると各ｎの値毎に、それぞれ（ＰＲ／２）・δで示す範囲で許容ラインＬを満たす許容値があることがわかる。
【００６１】
図７は、この許容値（ＰＲ／２）・δの範囲をシュミレーションした結果であり、横軸にプラスマイナス（ＰＲ／２）・δに相当する相対公差をとり、縦軸にＣＩ値をとった図である。すなわち、横軸の相対公差が０の場合が（ＰＲ／２）の位置であり、その位置よりはずれた左右の位置がプラスマイナス（ＰＲ／２）・δに相当する。
【００６２】
この場合、ＩＤＴ１３の電極指１３ａの数を８０対（Ｍ＝８０）に固定し、反射器１４の導体ストリップ１４ａの本数（Ｎ）を８０本とした場合が示されている。ＣＩ値の許容ラインＬを４０Ωとして設定した場合の切断位置公差はおよそ０．６程度となる。
【００６３】
図８は、図１で説明したＳＡＷデバイス１０と同一の構成で、その端面１５，１６を上記のように反射端面を構成する位置に設け、試みに圧電基板１２の両端辺（反射端面１５，１６の領域）に、弾性材料，例えばシリコーンを塗布して、ＳＡＷデバイス１０のＣＩ値を計測したものである。なお図８には、同じ条件で複数回の実験を行った結果を示している。
【００６４】
図示されるように塗布前において小さかったＣＩ値は、シリコーンを塗布すると増大している。すなわち、反射端面１５，１６に到達した弾性表面波は、弾性材料により吸収されてしまい、反射されずにＩＤＴ１３に戻されない結果、エネルギーの閉じこめ作用が発揮されず、ＣＩ値が増大していると考えられる。
かくして、本実施形態のＳＡＷデバイス１０においては、圧電基板１２を伝搬するレイリー波に基づく弾性表面波を反射端面１５，１６にて反射させることができるので、全ての弾性表面波を反射器１４の機能だけによって反射させなくてすむから、その分反射器１４の導体ストリップ１４ａの数を減らすことが可能となり、低周波数に対応したＳＡＷデバイス１０を構成する圧電基板１２を小型に形成することができる。
【００６５】
図９及び図１０は、本実施形態のＳＡＷデバイス１０の製造工程の一部を示す図である。
本実施形態のＳＡＷデバイス１０は、圧電材料としての例えば水晶等でなるウエハ２０を、上述したレイリー波を伝搬させるために必要な結晶方位を有する構成に形成し、このウエハ２０に対して、マトリクス状に、複数のＩＤＴ１３と反射器１４，１４の複数の電極指及び導体ストリップを形成することにより設ける工程までは従来と同じである。
そして、この複数のＩＤＴ１３と反射器１４，１４をマトリクス状に形成したウエハ２０の底面を、例えば、ガラス板上にホットメルトワックス等を用いて張りつける。次いで、切断工程を行う。
【００６６】
図９には、ウエハ２０を個別のＳＡＷデバイス１０を形成する個々の圧電基板１２に切断する工程が示されている。すなわち、ウエハ２０は、各ＳＡＷデバイス１０の長辺方向に平行な複数の切断線Ｃ１と、これと直交する方向に沿った複数の切断線Ｃ２により切断される。
【００６７】
ここで、切断線Ｃ１に沿った切断工程は、上述した圧電基板１２の反射端面１５，１６と関係ないので、その機能と関連する程度にきびしい精度は不要であるから、従来の工程と同様に、例えば、所定のブレード等により適宜切断できる。
これに対して、切断線Ｃ２に沿った切断工程は、各圧電基板１２の切断線Ｃ２に沿った切断により形成される端面が反射端面１５，１６として機能するように切断する必要があり、より精密な加工が必要となる。
【００６８】
図１０は、この切断線Ｃ２による切断箇所を図９の手前から見た拡大図である。
図１０のウエハ２０において、長さ方向に隣接する圧電基板１２，１２の上に形成されている反射器１４，１４の各端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端間の距離をＤとし、各端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端から、形成されるべき端面までの距離をＣとし、切断に使用されるダイシングブレード２３の刃の厚みをＥとし、実際の切断幅をＦとして表されている。
【００６９】
そして、上記距離Ｄの中心に切断中心Ｃ４を位置させると仮定すると、各端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端から、形成されるべき端面までの距離Ｃ３は、上述した式（１）及び図１０の関係より、
Ｃ３＝ｎ×ＰＲ＝（Ｄ−Ｅ）／２・・・式（３）
となる。
【００７０】
したがって、ダイシングブレード２３の刃の厚みＥを切断幅Ｆとほぼ同じとすれば、各端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端間の距離Ｄと、切断に使用されるダイシングブレード２３の刃の厚みＥとの関係で、導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端から、形成されるべき端面までの距離Ｃ３が、ｎ・ＰＲを満たすように工夫する必要がある。
【００７１】
そこで、周波数が１０６．２５メガヘルツのＳＡＷデバイス１０を作るにあたり、上記のような方法を実行するために、例えば、図１０の各端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端間の距離Ｄを、例えば３１２μｍとし、ダイシングブレード２３の刃の厚みＥが１５０μｍのものを用いて切断してみた。
しかしながら、この場合の各数値を、上記式（３）に当てはめると、
Ｃ３＝（Ｄ−Ｅ）／２
＝（３１２．６−１５０）／２
＝８１．３（μｍ）
【００７２】
各端部の導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端から、形成されるべき端面までの距離Ｃ３は、８１．３（μｍ）という結果となる。
このＣ３が８１．３（μｍ）という結果について、応力波との関係から反射端面として機能するかどうかを検討すると、製造すべきＳＡＷデバイス１０の周波数が１０６．２５メガヘルツであるから、波長λは、２９．６５μｍとなる。ＰＲ＝λ／２であるから、ＰＲ＝２９．６５／２で、ＰＲは１４．８２（μｍ）となる。
【００７３】
これにより、図１１を作成してみると、図１１は、横軸にダイシングブレード２３の刃の厚みＥをとり、縦軸に導体ストリップ１４ｂ，１４ｃの各基端から、形成されるべき端面までの距離Ｃ３をとったグラフである。図１１において、縦軸８１．３（μｍ）は、ｎ＝５とｎ＝６のほぼ中間となり応力波Ｔの腹Ｖにあたり、ＣＩ値が高くなってしまうことがわかる。
したがって、距離Ｃ３を応力波Ｔの節Ｊに合わせるためには、グラフより、ダイシングブレード２３の刃の厚みＥは、例えば、より薄い１３８μｍ（Ｃ３＝８７．３μｍ、ｎ＝６）か、より厚い１６７μｍ（Ｃ３＝７２．８μｍ、ｎ＝５）とする必要がある。
【００７４】
このようにして、図１０に示した切断をダイシングブレード２３を用いる場合にも、その刃の厚みＥと切断幅Ｆとの関係を正確に求めることで、本実施形態の反射端面１５，１６を形成することができる。
そして、図５を参照してわかるように、このような正確なダイシングは、圧電基板１２の表面から、深さｔまで行えばよく、深さｔまで図１０に示すＵ字状の溝２５を形成してしまえば、残りの部分を、より刃の厚みの薄いダイシングブレードにより、切断中心Ｃ４のおおよその位置を迅速に切り離せば、図５で説明した端面形状のＳＡＷデバイス１０が得られる。
【００７５】
さらに、上述のように、最初ダイシングブレード２３を用いることなく、例えば所定のウエットエッチングまたはドライエッチングにより、上述したＵ字状の溝２５を形成すれば、より正確な端面位置を設けることができる。そして、この場合も、Ｕ字状の溝２５を形成してしまえば、残りの部分を、刃の厚みの薄いダイシングブレードにより、切断中心Ｃ４のおおよその位置を迅速に切り離せば、図５で説明した端面形状のＳＡＷデバイス１０が得られる。
【００７６】
図２３は、図５のＳＡＷデバイス１０の全体図である。同図（１）は平面図であり、同図（２）はＣ−Ｃ線における側面断面図である。一方、図２４は、ウエハ上で複数のＳＡＷデバイス１０をエッチングにより形成する方法の説明図である。図２４においてハッチングで示したように、切断線Ｃ２を中心線として、上記の切断幅Ｆまたはダイシングブレードの刃厚Ｅと同じ幅に、ウエハのエッチングを行えばよい。
【００７７】
図１のＳＡＷデバイス１０をこのように製造すると、その反射端面を図５で説明したような段部１２を残すような形状とすることができる。この場合、上述したように、圧電基板１２の表面から深さｔまで精密に加工すれば、後は比較的精密度を要しない方法で切断できるので、製造が容易となる。
【００７８】
図２５は、反射器の外側にエッチングにより溝部を形成したＳＡＷデバイスの説明図である。同図（１）は平面図であり、同図（２）はＡ−Ａ線における側面断面図である。
図２５のＳＡＷデバイス５０では、反射器１４の外側に反射器１４に沿って溝部５２が形成され、その溝部５２の内側側面によって反射端面１５，１６が形成されている。反射端面１５，１６の形成位置Ｂは、図５と同じ位置とする。
【００７９】
なお、溝部５２の長さｓは、櫛形電極１３および反射器１４の幅ｗ以上の長さに形成する。櫛形電極１３ではその幅全体からレイリー波を放射するので、溝部５２の長さｓを櫛形電極１３の幅ｗ以上に形成することにより、反射端面１５，１６においてレイリー波を全て反射することができる。
また、溝部５２の深さｔは、図５と同様にλ／２以上に形成する。レイリー波は、圧電基板１２の表面から深さλ／２の範囲内で伝搬されるので、溝部５２の深さｔをλ／２以上とすることにより、反射端面１５，１６においてレイリー波を全て反射することができる。
さらに、溝部５２の幅ｒは、ｎ×ＰＲとなる幅に形成する。これにより、仮に溝部５２の内側側面により構成される反射端面１５，１６をレイリー波が通過したとしても、その通過したレイリー波は溝部５２の外側側面で反射されることになる。従って、レイリー波を確実に反射することができる。
【００８０】
図２６は、ウエハ上で複数のＳＡＷデバイス５０をエッチングにより形成する方法の説明図である。図２６においてハッチングで示した、ウエハ上の各ＳＡＷデバイス５０の各溝部５２は、エッチングにより全て同時に形成する。
溝部５２のエッチングは、ドライエッチングにより行う。ドライエッチングには、Ｃ４Ｆ８等のＣＦ系ガスや、ＳＦ６等のＳＦ系ガスなどの、フッ素を含むガスをエッチングガスとして使用する。このエッチングガスをプラズマ化してフッ素ラジカルを生成し、このフッ素ラジカルで圧電基板を処理することによりエッチングを行う。
【００８１】
なお、エッチングガスに酸素ガスを添加すれば、フッ素ラジカルの生成量が増加してプラズマ濃度が高くなり、エッチングレートを上げることができる。また、ＨｅやＡｒなど分子量の小さい希ガスを添加すれば、低エネルギーでプラズマを発生させることができるとともに、発生したプラズマを維持することができる。
【００８２】
圧電基板のドライエッチングには、以下に説明するＩＣＰドライエッチング装置を使用することができる。図２７にＩＣＰドライエッチング装置の説明図を示す。ＩＣＰ（誘導結合型プラズマ）ドライエッチング装置１００として、まずチャンバ１０２を設ける。また、チャンバ１０２内にはウエハ２０を載置するテーブル１０４を設ける。さらに、チャンバ１０２内を真空引きする真空ポンプ１０６を設ける。
【００８３】
また、チャンバ１０２内にエッチングガスを供給するエッチングガス供給手段１１２、不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段１１４、および酸素ガスを供給する酸素ガス供給手段１１６を設ける。一方、チャンバ１０２内の使用済みガスを排出する排気配管１１８を設ける。なお、排気配管１１８は図示しない排気ポンプに接続し、さらに図示しない除害装置に接続して、前記使用済みガスを外部に排出可能とする。
【００８４】
チャンバ１０２の上部外側には、チャンバ１０２を取り巻くように誘導コイル１２２を設ける。なお、誘導コイル１２２は第１高周波電源１２４に接続する。一方、ステージ１０４は第２高周波電源１２６に接続する。
そして、誘導コイル１２２がチャンバ１０２内に発生させる磁界により、エッチングガスがプラズマ化されてフッ素ラジカルを生成する。さらに、第２高周波電源１２６がチャンバ１００内に発生させるバイアス電界により、フッ素ラジカルが垂直上方からウエハ２０に作用して、異方性エッチングが施される。なお、上記のＩＣＰドライエッチング装置１００を使用すれば、例えば１〜２μｍ／ｍｉｎのエッチングレートが得られ、１５〜３０分程度で溝部のエッチングが完了する。
【００８５】
図２８は、図２５に示すＳＡＷデバイス５０の製造工程のフローチャートである。また、図２９、図３０および図３１は、ＳＡＷデバイス５０の製造工程の説明図である。なお以下の各工程は、同一のウエハに形成する複数のＳＡＷデバイス５０について、同時に行う。
【００８６】
まず、図２９（１）に示すように、圧電基板１２の表面に、電極材料となるＡｌ等の被膜５４を形成する（ステップ７０）。電極材料被膜５４の形成は、蒸着法やスパッタ法などによって行う。
次に、電極材料被膜５４に第１のパターニングを行って、反射端面形成用マスクを形成する（ステップ７２）。第１のパターニング工程は、リソグラフィ工程（ステップ７４）と、電極材料被膜のエッチング工程（ステップ８０）とにより構成する。リソグラフィ工程には、光によってレジストを露光するフォトリソグラフィを採用することができる。まず、図２９（２）に示すように、電極材料被膜５４の表面にレジスト５６を塗布する（ステップ７６）。次に、図示しない第１フォトマスクを介してレジスト５６を露光し、現像する（ステップ７８）。なお、第１フォトマスクには圧電基板１２をエッチングする部分の形状が描画されている。以上により、図２９（３）に示すように、電極材料被膜５４をエッチングする部分のレジストが除去される。
【００８７】
次に、図３０（１）に示すように、このレジスト５６をマスクとして、電極材料被膜５４をエッチングする（ステップ８０）。電極材料被膜５４のエッチングにも、図２７に示したＩＣＰドライエッチング装置１００を使用することができる。なお、電極材料被膜５４がＡｌ膜の場合には、エッチングガスとして四塩化炭素（ＣＣｌ４）や三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）などの塩素を含むガスを使用する。これらをプラズマ化して生成した塩素ラジカルを、Ａｌ膜と反応させることにより、ＡｌＣｌ４となってＡｌ膜が除去される。以上により、電極材料被膜５４がパターニングされ、反射端面形成用マスク５５が形成される。
【００８８】
次に、図３０（２）に示すように、レジスト５６を除去する（ステップ８２）。レジストの除去は、オゾン水で処理する方法などによって行う。なお、次述する反射端面形成工程において、圧電基板１２のエッチングを比較的長時間行うことにより、同時にレジスト５６の除去を行うこともできる。
【００８９】
次に、図３０（３）に示すように、反射端面形成用マスク５５を使用して、圧電基板１２をエッチングする（ステップ８４）。圧電基板１２のエッチングには、図２７に示したＩＣＰドライエッチング装置１００を使用することができる。具体的なエッチングの手順は以下の通りである。
まず、チャンバ１０２内のステージ１０４上に、ステップ８２までの処理を終えた圧電基板１２（ウエハ２０）を載置する。次に、真空ポンプ１０６を運転して、チャンバ１０２内を０．０２Ｔｏｒｒ（２．６７Ｐａ）程度にまで減圧する。次に、チャンバ１０２内に各ガスを供給する。すなわち、エッチングガス供給手段１１２からＣ４Ｆ８ガスを流量３０ｓｃｃｍで供給し、希ガス供給手段１１４からＡｒガスを流量１０ｓｃｃｍで供給し、酸素ガス供給手段１１６から酸素ガスを流量２ｓｃｃｍで供給する。
【００９０】
次に、第１高周波電源１２４の出力を１２００Ｗ程度に設定し、誘導コイル１２２に通電して、チャンバ１０２内に磁界を発生させる。すると、まずチャンバ内のＡｒ分子が活性化され、さらに活性化されたＡｒ分子がＣ４Ｆ８分子と衝突して、Ｃ４Ｆ８分子が活性化される。そして、活性化されたＣ４Ｆ８分子からフッ素ラジカルが生成される。なお、活性化されたＣ４Ｆ８分子が酸素分子と反応することにより、さらに多くのフッ素ラジカルが生成される。
【００９１】
次に、第２高周波電源１２６の出力を３００Ｗ程度に設定し、ステージ１０４を介して、チャンバ１０２内にバイアス電界を発生させる。これにより、生成されたフッ素ラジカルが力を受けて、垂直上方から圧電基板１２に作用する。そして、圧電基板１２が水晶材料の場合には、ＳｉＦ４となって水晶材料が除去される。以上により、圧電基板１２の垂直方向に、異方性エッチングが施される。なお、反射端面形成用マスク５５を使用しているので、反射端面１５，１６を形成する部分のみにエッチングが施される。
【００９２】
次に、電極材料被膜５４に第２のパターニングを行って、櫛形電極および反射器等を形成する（ステップ８６）。第２のパターニング工程も、第１のパターニング工程と同様に、リソグラフィ工程（ステップ８８）と、電極材料被膜のエッチング工程（ステップ９６）とにより構成する。リソグラフィ工程には、光によってレジストを露光するフォトリソグラフィを採用することができる。まず、図３１（１）に示すように、電極材料被膜５４の表面にレジスト５７を塗布する（ステップ９０）。
【００９３】
次に、圧電基板１２に対する第２フォトマスクの位置決めを行う（ステップ９２）。その前提として、第１パターニング工程において、ウエハ表面のいずれかの位置に、アライメントマークをパターニングしておく。なお、ウエハに対する第２フォトマスクの回転方向の位置決めを可能とするため、２個以上のアライメントマークをパターニングしておくのが好ましい。アライメントマークとして、例えば図３２に示すマーク５８を形成しておく。すなわち、濃色の電極材料被膜５４をエッチングすることにより、淡色のウエハ２０の表面を十字型に露出させる。なお、十字型は４個の正方形を等間隔に配置することによって構成されるが、それぞれの正方形の配置される間隔を例えば５０μｍとする。
【００９４】
一方、ウエハのマーク５８に対応して、第２フォトマスクにもアライメントマークを描画しておく。アライメントマークとして、例えば図３３に示すマーク５９を形成しておく。すなわち、第２フォトマスクの透光部分に、マーク５８の十字型と同形状の十字型５９を濃色により描画する。十字型５９は２個の長方形を中央で重ね合わせて構成されるが、十字型５９を構成する２個の長方形の四隅には、それぞれの長方形における長辺から所定幅に、切り欠き５９ａを設ける。その所定幅は、図５に示す反射端面の形成位置の許容値である、（ＰＲ／２）・δに一致させる。例えば、周波数が１０６．２５ＭＨｚのＳＡＷデバイスにおいて、櫛形電極の電極指の数および反射器の導体ストリップの数をそれぞれ８０本とした上で、ＣＩ値を４０Ω以下とする場合の反射端面形成位置の許容値は、約５μｍとなる。
【００９５】
そして、図３４に示すように、ウエハにおけるマーク５８の十字型に対して、第２フォトマスクにおけるマーク５９の十字型を重ね合わせる。ここで、マーク５９の全ての切り欠き５９ａを通して、ウエハ２０の淡色を視認できる位置に、第２フォトマスクを固定する。このように固定した第２フォトマスクを使用して、第２パターニング工程を行うことにより、第１パターニング工程で形成した反射端面の位置は、第２パターニング工程で形成する電極の位置に対して、許容値内の位置となる。
【００９６】
次に、図示しない第２フォトマスクを介してレジスト５７を露光し、現像する（ステップ９４）。なお、第２フォトマスクには、上述したマーク５９とともに、形成する電極パターンの形状が描画されている。以上により、図３１（２）に示すように、電極材料被膜５４をエッチングする部分のレジストが除去される。
次に、図３１（３）に示すように、このレジスト５７をマスクとして、電極材料被膜５４をエッチングする（ステップ９６）。その具体的な方法は、第１パターニング工程におけるステップ８０と同様である。以上により、電極材料被膜５４がパターニングされ、櫛形電極および反射器等が形成される。
【００９７】
最後に、図３１（４）に示すように、レジスト５７を除去する（ステップ９８）。以上により、ＳＡＷデバイス５０が完成する。
以上には、電極を形成するための電極材料被膜を流用して反射端面形成用マスクを作成し、圧電基板をエッチングする方法について説明した。しかし、反射端面形成用マスクを作成する方法はこれに限られるものではなく、電極材料被膜以外のマスク材料被膜を形成して、反射端面形成用マスクを作成してもよい。マスク材料には、Ｃｒ、Ａｇ、タングステン等を使用することができる。
【００９８】
この場合、ステップ７０でマスク材料被膜を形成し、ステップ７２の第１パターニング工程を行って、反射端面形成用マスクを作成する。そして、ステップ８４で圧電基板のエッチングが終了した後、マスク材料被膜で形成した反射端面形成用マスクを除去する。次に、電極材料被膜を形成し、ステップ８６の第２パターニング工程を行って、電極を作成する。この方法によっても、上記と同様にＳＡＷデバイス５０を形成することができる。
【００９９】
図３５は、キャップ部材を装着したＳＡＷデバイス５０の側面断面図である。上記のように形成したＳＡＷデバイス５０は、櫛形電極１３等の酸化による周波数変化を防止するため、ＳＡＷ伝搬面を気密に保持するキャップ部材６０を装着して使用する。キャップ部材６０はガラス基板等により形成する。キャップ部材６０の中央部にはキャビティ６２を設けて、櫛形電極１３等を窒素雰囲気に保持する。また、圧電基板１２表面の周縁部には、電極形成材料により封止電極６４を形成する。そして、この封止電極６４とキャップ部材６０とを陽極接合することにより、圧電基板１２のＳＡＷ伝搬面を気密に保持する。
【０１００】
一方、外部から櫛形電極１３に通電するため、キャップ部材６０の表面には外部電極６６を設ける。また、櫛形電極の電極パッド６８の上方に、キャップ部材６０を貫通するスルーホール６７を形成する。そして、このスルーホール６７に導電性材料を封入することにより、櫛形電極の電極パッド６８と上記外部電極６６とを導通させて、外部から櫛形電極１３への通電を可能とする。
【０１０１】
図３６は、ＳＡＷデバイス５０を使用して形成したＳＡＷ発振器の平面図である。ＳＡＷ発振器２００は、セラミック等のパッケージ２０２の表面に配線パターン２０４を形成し、上記のように形成したＳＡＷデバイス５０および集積回路素子（ＩＣ）２０６を実装して、発振回路を形成したものである。ＳＡＷデバイス５０および集積回路素子２０６と、配線パターン２０４との間は、ワイヤボンディング等により接続する。一方、ＳＡＷデバイス５０の櫛形電極等の酸化を防止するため、また異物の混入を防止するため、パッケージ２０２の表面には、上記と同様にキャップ部材を装着する。
【０１０２】
図３７は、反射端面をエッチングで形成した場合の、反射端面位置のばらつきを計測した結果のグラフである。上記の方法により反射端面をエッチングで形成し、反射器の最も外側の導体ストリップにおける基端部から、反射端面までの距離Ｂを計測した。なお、１枚のウエハにおいて１００個以上のＳＡＷデバイスが同時に形成されるので、その中からランダムに３０個を抽出して反射端面位置を計測した。図３７のグラフの縦軸は距離Ｂの計測値であり、平均値を○で示すとともに、平均値±３σ（σは標準偏差）の値をエラーバーで示している。なお、７．３６μｍが設計値である。また、５枚のウエハにおいてＳＡＷデバイスを作成し、同様に計測を行った。図３７のグラフの横軸は、ＳＡＷデバイスを形成したウエハ番号である。
【０１０３】
反射端面位置を計測したＳＡＷデバイスの周波数は、１０６．２５ＭＨｚである。よって、図５に示すように、距離Ｂの許容値は以下の式で表される。
Ｂ＝設計値±（ＰＲ／２）・δ
＝設計値±（１４．８２／２）・０．６８
＝設計値±５．０４ （μｍ）
図３７では、各ウエハにおいて、ほとんどのＳＡＷデバイスが、この許容値の範囲内に形成されていることがわかる。エッチングで反射端面を形成することにより、上記のように寸法精度を確保できることが確認された。
【０１０４】
図３８は、複数のＳＡＷデバイスにおけるＣＩ値の測定結果のグラフである。同図（１）は、反射端面をエッチングで形成したＳＡＷデバイスにおけるＣＩ値の測定結果であり、同図（２）は、反射端面を上記に従って形成していないＳＡＷデバイスにおけるＣＩ値の測定結果である。
同図（２）では、ＣＩ値の高いＳＡＷデバイスも存在するのに対して、同図（１）では、ＣＩ値が２０〜２５Ωの低い値に集中している。エッチングで反射端面を形成することにより寸法精度を確保できるので、上記のようにＣＩ値を低く抑えることができる。そして、ＣＩ値を低減したＳＡＷデバイスを使用することにより、ＳＡＷ発振器等において、集積回路素子（ＩＣ）の発振余裕度を確保することができる。
【０１０５】
図１２は、従来のＳＡＷデバイス１に関して、横軸に設計周波数をとり、縦軸に必要な導体ストリップ本数を形成した場合の、電極（反射器／ＩＤＴ／反射器）の大きさの変化を、各周波数に対応させて、曲線Ｐにより示したものである。
曲線Ｐ上で、例えば、従来の設計パラメータでは周波数１０６メガヘルツのＳＡＷデバイスをつくる場合には、ＩＤＴの対数が１２０対、反射器の導体ストリップ本数１２０本であり、圧電基板の大きさ，すなわちチップの大きさ（長さ）は約７．１ｍｍとなる。
【０１０６】
しかしながら、本実施形態のＳＡＷデバイス１０では、点Ｉで示すように、そのＩＤＴの対数が６０対、反射器の導体ストリップ本数１０５本となり、圧電基板の大きさ，すなわちチップの大きさ（長さ）は約４．９ｍｍとなり、著しく小型化することができる。
【０１０７】
図１３は、本発明の第２の実施形態にかかるＳＡＷデバイス３０を示す概略平面図である。
図１３において、図１及び図２と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから重複する説明は省略する。
このＳＡＷデバイス３０は、ふたつのＩＤＴ１３，１３を一列に並べて、両外側に反射器１４，１４をそれぞれ配置し、ＩＤＴ１３，１３の間にも反射器１４を設けたもので、入出力端子が２つずつ設けられた２ポート式のものである。
このＳＡＷデバイス３０においても、上述したＳＡＷデバイス１０と同様にして反射端面１５，１６を形成することができ、同様の作用効果を発揮する。
【０１０８】
図１４は、本発明の第３の実施形態にかかるＳＡＷデバイス４０を示す概略平面図である。
図１４において、図１及び図２と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから重複する説明は省略する。
このＳＡＷデバイス４０は、フィルタ機能を果たすもので、２個のＩＤＴ１３，１３を並列に並べて、それぞれ両外側に反射器１４，１４を配置したもので、入出力端子が２つずつ設けられた２重モード式のものである。
【０１０９】
このＳＡＷデバイス４０においても、上述したＳＡＷデバイス１０と同様にして反射端面１５，１６を形成することができ、同様の作用効果を発揮する。
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の発明の趣旨を逸脱しない範囲であらゆる形態のＳＡＷデバイスに適用される。
特に、上述の各実施形態の個々の構成は、必要により省略したり、これらと異なる他の構成と、あるいは個々の構成同志任意に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
以上述べたように、本発明によれば、レイリー波を圧電基板の端面で反射できるようにして、反射器の導体ストリップの本数を減らすことにより、反射器を小型に形成することができる、低周波数に対応した弾性表面波装置を提供することができる。

Claims (9)

1. レイリー波を伝搬する矩形板状の圧電基板と、
   この圧電基板にすだれ状電極を形成して設けた櫛形電極及び反射器と
   を備えており、
   前記圧電基板の少なくとも表面側の短辺の端面が、前記反射器の端部の導体ストリップから出る応力波の仮想の節の位置にて、前記導体ストリップに略平行で、垂直な平滑面とすることで、前記応力波を反射する反射端面とされており、
   前記反射端面は、反射器の端部の導体ストリップにおける内側基端部から前記反射端面までの距離Ｂが、
   Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）
   （ただし、ｎ＝整数、ＰＲ＝λ／２、λ＝レイリー波の波長とする）
   により規定されることを特徴とする弾性表面波装置。
2. 前記反射端面は、前記応力波の仮想の節の位置にて、前記圧電基板の表面から一定の距離の深さまで設けられており、反射端面の下端には段部を設けた形状であることを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波装置。
3. 前記反射端面は、前記圧電基板の表面側において、前記反射器の外側に前記反射器に沿って形成された溝部の、内側側面によって構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装置。
4. 圧電基板上の櫛形電極から放射され前記圧電基板の表面を進行するレイリー波を、反射器により反射して前記櫛形電極に戻すための前記圧電基板の反射端面を、エッチングにより前記反射器の端部の導体ストリップにおける内側基端部から前記反射端面までの距離Ｂが、
   Ｂ＝（ｎ×ＰＲ）
   （ただし、ｎ＝整数、ＰＲ＝λ／２、λ＝レイリー波の波長とする）
   により規定された位置に形成することを特徴とする弾性表面波装置の製造方法。
5. 前記圧電基板の表面に電極材料被膜を形成する工程と、前記電極材料被膜に第１のパターニングを行って反射端面形成用マスクを形成する工程と、前記反射端面形成用マスクを使用してエッチングにより前記反射端面を形成する工程と、前記電極材料被膜に第２のパターニングを行って電極を形成する工程と、を有することを特徴とする、請求項４に記載の弾性表面波装置の製造方法。
6. 前記エッチングは、ドライエッチングであることを特徴とする、請求項４または５に記載の弾性表面波装置の製造方法。
7. 前記第１のパターニング工程は、リソグラフィ工程と、そのリソグラフィ工程で形成したマスクを使用して前記電極材料被膜をエッチングする工程とにより構成されることを特徴とする、請求項５に記載の弾性表面波装置の製造方法。
8. 前記第２のパターニング工程は、リソグラフィ工程と、そのリソグラフィ工程で形成したマスクを使用して前記電極材料被膜をエッチングする工程とにより構成されることを特徴とする、請求項５に記載の弾性表面波装置の製造方法。
9. 前記第２のパターニング工程におけるリソグラフィ工程は、前記第１のパターニング工程において前記電極材料被膜に形成したアライメントマークを用いて、レジスト露光用マスクを前記反射端面に対して相対的に位置決めした上で行うことを特徴とする請求項８に記載の弾性表面波装置の製造方法。

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