JP4609096B2 - 弾性表面波素子 - Google Patents

Description

本発明は、弾性表面波素子の構造に関する。

従来、半導体基板と、半導体基板表面側に設けられた圧電膜と、圧電膜に接して形成されたＩＤＴ（トランスデユーサー）と、半導体基板の裏面側に形成され圧電膜とＩＤＴとを含む弾性表面波素子を駆動するための周辺回路素子と、から形成された弾性表面波素子というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開平３−２４７１９号公報（図３）

このような特許文献１では、半導体基板の表面に圧電膜が成膜されており、一般に半導体基板の材料としてＳｉ（シリコン）で形成され、圧電膜としての材料がＺｎＯ（酸化亜鉛）で形成されるが、ＳｉとＺｎＯとは熱膨張係数が異なり、成膜時に加熱され、常温に戻す際に、熱膨張係数の差から弾性表面波素子が反ってしまうことがある。弾性表面波素子が反ると、ＩＤＴの電極間距離が変化し、または、音波の伝播距離が変化することから所望の弾性表面波の音速が得られず、また所望の周波数が得られないというような課題がある。

本発明の目的は、弾性表面波素子の反りをなくし、所望のＩＤＴ電極間距離と弾性表面波の伝播距離を保持し、且つ、所望の弾性表面波の音速を得ることができ、このことによって所望の周波数を得ることができる弾性表面波素子を提供することである。

本発明の弾性表面波素子は、基板の表面に圧電体層を形成し、前記圧電体層の表面にＩＤＴを形成する弾性表面波素子であって、前記基板と前記圧電体層の熱膨張係数が異なるとき、前記基板と前記圧電体層との間に中間層を設け、前記基板の熱膨張係数＜前記中間層の熱膨張係数＜前記圧電体層の熱膨張係数、となる条件を満たしていることを特徴とする。

基板と圧電体層の熱膨張係数が異なるとき、弾性表面波素子の製造過程で加熱処理された際に、弾性表面波素子に反りが発生することが考えられる。本発明によれば、基板と圧電体層との間に、それぞれの熱膨張係数の中間の熱膨張係数を有する中間層を設けることにより、反りを抑制し、反りによって生じるＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）の電極間距離の変化、弾性表面波の伝播距離の変化を低減し、所望の周波数を得ることができる。

また、前記圧電体層に、前記基板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するダミー
領域が設けられ、前記基板と前記圧電体層とが、等価的な熱膨張・収縮を振舞うよう構成
されていることが好ましい。また、他の態様では、基板の表面側に圧電体層を形成し、前記圧電体層の表面に櫛歯状電極と該櫛歯状電極を接続するバスバーとを有するＩＤＴを形成した弾性表面波素子であって、前記基板と前記圧電体層との間に中間層を設け、前記基板の熱膨張係数＜前記中間層の熱膨張係数＜前記圧電体層の熱膨張係数、となる条件を満たし、前記圧電体層または前記中間層には、前記基板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するダミー領域が設けられ、前記ダミー領域は、前記櫛歯状電極の形成領域の外側に形成され、且つ、前記圧電体層または前記中間層に埋め込まれて形成されたことを特徴とする。また、他の態様では、前記ダミー領域は、前記圧電体層に設けられ、前記基板の熱膨張係数をＡ（／℃）、前記中間層の熱膨張係数をＢ（／℃）、前記ダミー領域の熱膨張係数をＣ（／℃）とし、前記基板の厚みをＴ１（μｍ）、前記圧電体層の厚みをＴ２（μｍ）としたとき、前記圧電体層の表面積に対する前記ダミー領域の表面積の総和の割合Ｘ（％）は、Ｘ＝（Ｔ２×（Ａ―Ｂ））／（Ｔ１×（Ｃ−Ｂ））であることを特徴とする。また、他の態様では、前記ダミー領域は、平面視で、前記基板の第１方向および該第１方向と直交する第２方向の両方に対し線対称に形成されたことを特徴とする。

このようにすれば、基板の熱膨張係数よりも小さい材料でダミー領域を圧電体層に設けているため、あたかも圧電体層と基板とが等価的な熱膨張・収縮を振舞うので、弾性表面波素子の反りを抑制することができる。

また、本発明の弾性表面波素子は、基板の表裏両面に圧電体層が形成され、前記圧電体層の一方の表面にＩＤＴが形成され、前記基板の表裏両面において、等価的な熱膨張・収縮を振舞うよう構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、基板の表裏両面に、熱膨張係数がほぼ同じ圧電体層を形成するため、基板の表裏両面において、等価的な熱膨張・収縮を振舞い、弾性表面波素子の反りを抑制することができる。このことによって、ＩＤＴの電極間距離の変化、弾性表面波の伝播距離の変化を低減し、所望の周波数を得ることができる。

また、本発明の弾性表面波素子は、基板の表裏両面に中間層を形成し、前記中間層の表面にさらに圧電体層を形成し、一方の圧電体層の表面にＩＤＴが形成され、前記基板の熱膨張係数＜前記中間層の熱膨張係数＜前記圧電体層の熱膨張係数、となる条件を満たし、前記基板の表裏両面において、等価的な熱膨張・収縮を振舞うよう構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、基板の表裏両面に中間層と圧電体層が形成されるので、基板両面において、等価的な熱膨張・収縮を振舞い、また、中間層を設けることによって熱膨張、収縮を緩和し、弾性表面波素子の反りをより一層抑制し、ＩＤＴの電極間距離の変化、弾性表面波の伝播距離の変化を低減し、このことにより、所望の周波数を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の実施形態１の弾性表面波素子が示され、図４には実施形態２、図５には実施形態３、図６，７には実施形態４が示され、図８には従来技術による弾性表面波素子が示されている。
（従来技術の課題）

まず、前述した特許文献１による従来技術と課題について図面を参照して説明する。図８は、従来技術による弾性表面波素子の構造と反り方向を模式的に示す断面図である。図８において、弾性表面波素子１００は、基板１１０の表面に圧電体層１２０が形成され、圧電体層１２０の表面にＩＤＴ（トランスデユーサー電極）１３０，１４０が形成されている。さらに、基板１１０の裏面には、弾性表面波素子を駆動するための周辺回路素子１５０が設けられている。

ここで、一般的な材質として、基板１１０をＳｉ（シリコン）、圧電体層１２０をＺｎＯ（酸化亜鉛）とすると、Ｓｉの熱膨張係数は３．５５×１０^-6／℃、ＺｎＯの熱膨張係数は４．０×１０^-6／℃であるため、ＺｎＯの成膜時、あるいはＩＤＴの電極形成時に加熱工程があるため、加熱したときには、ＺｎＯの方がＳｉより大きく膨張し、初期状態Ｅ（反り発生前）から、Ｃ方向に反り、逆に常温に戻した時にはＺｎＯがＳｉより大きく収縮して、Ｄ方向に反ることが知られている。
なお、以降、熱膨張係数としては体膨張係数を示している。

前述したように、弾性表面波素子１００が反っている場合、ＩＤＴ１３０，１４０の電極間距離が狙いの距離よりも短くなる、あるいは、弾性表面波の音波の伝播距離が短くなることにより、所望の音速が得られない、即ち、所望の周波数を得ることができないというような課題がある。

また、このような弾性表面波素子１００は、ウエハ上に複数一度に形成されるが、前述したように個々の弾性表面波素子１００に反りが発生することにより、ウエハ自体も反り、ウエハ状態における特性検査の際に、プローブを外周部に合わせると、中心部の検査ができないというような課題もある。
（実施形態１）

図１は、ウエハ上に形成される本発明に係る弾性表面波素子の配置を示す平面図、図２、図３は、実施形態１に係る弾性表面波素子の平面図、及び断面図である。
図１において、弾性表面波素子１０は、ウエハ１に図１に例示したように複数同時に形成される。この状態から、スクライブして単体の弾性表面波素子１０が得られる。

続いて、弾性表面波素子１０の構成について図面を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係る弾性表面波素子１０の構成の１例を示す平面図、図３は、図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。まず図３において、断面構成を説明する。弾性表面波素子１０は、Ｓｉからなる基板２０の表面にＺｎＯからなる中間層６０が形成されている。また、この中間層６０の表面にはＬｉＮｂＯ₃（ニオブ酸リチウム）からなる圧電体層３０が積層形成されている。
さらに、圧電体層の表面には、アルミニウム（Ａｌ）からなるＩＤＴ４０及び反射器５０，５１が形成されている。

ここで、構成するそれぞれの熱膨張係数は、基板２０のＳｉが３．５５×１０^-6／℃、中間層６０のＺｎＯが４．０×１０^-6／℃、圧電体層３０のＬｉＮｂＯ₃が１５．４×１０^-6／℃である。圧電体層３０の熱膨張係数は、基板２０の熱膨張係数の約４倍と大きく、圧電体層３０を基板２０表面に直接積層する従来技術によれば、圧電体層３０をＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によって成膜する際、３００℃程度の熱が加えられるために、熱膨張係数差によって、弾性表面波素子１０が反ってしまう。

そこで、本実施形態では、基板２０と圧電体層３０との間に中間層６０を設けている。中間層６０のＺｎＯの熱膨張係数は４．０×１０^-6／℃であり、三者の熱膨張係数の大きさの関係は、基板２０＜中間層６０＜圧電体層３０の関係にある。

なお、この基板２０＜中間層６０＜圧電体層３０の関係を満たす中間層６０の材質としては、ＺｎＯの他に、Ｂａ₂ＮａＮｂ₅Ｏ₁₅、Ｂａ₂Ｇｅ₂ＴｉＯ₈、Ｂａ₂Ｓｉ₂ＴｉＯ₈、Ｐｂ₅ＧｅＯ₁₁、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＺｎＳ、ＡｌＮ、ＧａＡＳ、ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓ、ＴｉＯ₂、ＰｂＭｏＯ４、Ｇｄ₃Ｇａ₅Ｏ₁₂、Ｙ₃Ａ₁₅Ｏ₁₂、Ｃｒ等を採用することができる。

なお、圧電体層３０の表面には、ＩＤＴ４０及び反射器５０，５１が形成されるが、これらの電極は櫛歯状に形成されるため反りに対する影響は少ないが、中間層６０は、圧電体層３０と基板２０の熱膨張係数差、及びＩＤＴ４０と反射器５０，５１の影響を加味して材質と厚みを、反り量が最小化すべく選択されることが好ましい。

続いて、弾性表面波素子１０の平面構成について、図２を参照して説明する。図２において、圧電体層３０の表面には、ＩＤＴ４０が形成され、ＩＤＴ４０の両側、即ち弾性表面波が（以降、単に音波と呼称することがある）伝播する方向（図中、Ｘ’方向）に反射器５０，５１が形成されている。

ＩＤＴ４０は、左右に二つのブロックから構成され、一方が入力側ＩＤＴ、他方が出力側ＩＤＴである。ＩＤＴ４０は、櫛歯状電極４１と、櫛歯状電極４１を接続するバスバー４２とから構成されている。また、バスバー４２は、図示しない接続用パッドに接続されている。

なお、反射器５０，５１は必ずしも必要ではなく、省略することができる。この場合、圧電体層３０の音波の伝播方向両端の側面が反射壁となる。

従って、前述の実施形態１によれば、基板２０と圧電体層３０の熱膨張係数が異なるとき、弾性表面波素子１０の製造過程で加熱処理され、再び常温に戻された際に、基板２０と圧電体層３０の間に、それぞれの熱膨張係数の中間の熱膨張係数を有する中間層６０を設けることにより、弾性表面波素子１０の反り量を抑制し、反りによって生じるＩＤＴ４０の櫛歯状電極４１の電極間距離、及びＩＤＴ４０と反射器５０，５１との電極間距離の変化、音波の伝播距離の変化を抑制し、所望の周波数を得ることができる。

また、弾性表面波素子１０は、ウエハ１上に複数個同時に形成されるが、前述したように弾性表面波素子１０の反りが抑えられているために、ウエハ状態で特性検査等を行う際、ウエハ１の外周部にも、また中心部にも検査用プローブを確実に接続でき、確実に検査を行うことができるというような効果がある。
（実施形態２）

続いて、本発明に係る実施形態２について図面を参照して説明する。
図４は、実施形態２に係る弾性表面波素子１０を示す断面図である。ＩＤＴ４０及び反射器５０，５１の平面構成は、前述した実施形態１と同じであるため説明を省略する。図４において、弾性表面波素子１０は、Ｓｉからなる基板２０の表面側に圧電体層３０、裏面側に圧電体層３１が形成され、表面側の圧電体層３０の表面に、実施形態１（図２、参照）で示した平面形状を有するＩＤＴ４０と反射器５０，５１が形成されている。

本実施形態では、圧電体層３０，３１は、ＬｉＮｂＯ₃からなり、ほぼ同じ厚みで成膜されている。圧電体層３０，３１はＣＶＤ法等の成膜技術によって形成される。この際、約３００℃程度の加熱処理がなされる。

なお、圧電体層３０，３１の厚みは、ほぼ同じ厚みでも良いが、ＩＤＴ４０及び反射器５０，５１の熱膨張及び収縮の影響を配慮し、音波の伝播に影響のない圧電体層３１の厚みを調整する。

また、圧電体層３１は、圧電体層３０と同じ材質にすることが好ましいが、圧電体層３０の熱膨張係数とほぼ同じで、基板２０の表裏において、等価的な熱膨張・収縮を振舞う条件を満たせば、特に限定されることはない。

従って、前述した実施形態２によれば、基板２０の表裏両面に、熱膨張係数がほぼ同じ圧電体層３０，３１を形成するため、基板２０の両面において、等価的な熱膨張・収縮を振舞い、弾性表面波素子１０の反りを抑制することができる。このことによって、ＩＤＴ４０の電極間距離の変化、及びＩＤＴ４０と反射器５０，５１との電極間距離の変化、弾性表面波の伝播距離の変化を低減し、所望の周波数を得ることができる。
（実施形態３）

次に、本発明の実施形態３に係る弾性表面波素子の構成について図面を参照して説明する。実施形態３は、前述した実施形態１（図３、参照）における基板２０の表面に中間層６０と圧電体層３０とを積層した構造を、基板２０の裏面側にも形成したところに特徴を有している。

図５は、実施形態３に係る弾性表面波素子１０の構成を示す断面図である。図５において、Ｓｉからなる基板２０の表裏両面には、それぞれ中間層６０，６１が形成され、中間層６０，６１の表面には、それぞれ圧電体層３０，３１が形成されている。本実施形態においては、中間層６０，６１はＺｎＯからなり、また圧電体層３０，３１はＬｉＮｂＯ₃からなる。

一方の圧電体層３０の表面には、ＩＤＴ４０及び反射器５０，５１が形成されている。ＩＤＴ４０及び反射器５０，５１は、実施形態１（図２、参照）と同じ構成であるので説明を省略する。

実施形態１でも説明したが、基板２０のＳｉの熱膨張係数が３．５５×１０^-6／℃、中間層６０，６１のＺｎＯが４．０×１０^-6／℃、圧電体層３０，３１のＬｉＮｂＯ₃が１５．４×１０^-6／℃であり、中間層６０，６１の材質は、基板２０の熱膨張係数＜中間層６０，６１の熱膨張係数＜圧電体層３０，３１の熱膨張係数、という条件を満たす範囲で選択されるとなお好ましい。

本実施形態では、圧電体層３０，３１は、ほぼ同じ厚みで成膜され、また、中間層６０，６１も同様にほぼ同じ厚みで、両者ともＣＶＤ法等の成膜技術によって形成される。この際、約３００℃程度の加熱処理がなされる。

なお、圧電体層３０，３１の厚みは、ほぼ同じ厚みでも良いが、ＩＤＴ４０及び反射器５０，５１の熱膨張及び収縮の影響を配慮し、音波の伝播に影響のない圧電体層３１の厚みを調整する。

また、圧電体層３１は、圧電体層３０と同じ材質にすることが好ましいが、圧電体層３０の熱膨張係数がほぼ同じで、基板２０の表裏において、等価的な熱膨張・収縮を振舞う条件を満たせば、特に限定されることはない。

また、中間層６０，６１は、圧電体層３０と基板２０の熱膨張係数差、及びＩＤＴ４０と反射器５０，５１の影響を加味して材質と厚みを、反り量を最小化すべく選択されることが好ましい。

従って、前述した実施形態３によれば、基板２０の表裏両面に中間層６０，６１と圧電体層３０，３１が形成されるので、基板２０の表裏両面において、等価的な熱膨張・収縮を振舞い、また、中間層６０，６１を設けることによって熱膨張、収縮を緩和し、弾性表面波素子１０の反りをより一層抑制し、ＩＤＴ４０の電極間距離の変化、及びＩＤＴ４０と反射器５０，５１との電極間距離の変化、音波の伝播距離の変化を低減し、このことにより、所望の周波数を得ることができる。
（実施形態４）

続いて、本発明に係る実施形態４について図面を参照して説明する。実施形態４は、前述した実施形態１の技術思想を基本に、圧電体層３０に基板２０の熱膨張係数よりも小さい材料のダミー領域を形成したところに特徴を有している。
図６、図７は、本実施形態に係る弾性表面波素子１０を示し、図６には平面図、図７には図６のＡ−Ａ断面を示す断面図が示されている。

まず図７において、断面構成を説明する。弾性表面波素子１０は、Ｓｉからなる基板２０の表面にＺｎＯからなる中間層６０、この中間層６０の表面にＬｉＮｂＯ₃からなる圧電体層３０が形成されている。また、この圧電体層３０の表面には櫛歯状電極を有するＡｌからなるＩＤＴ４０と反射器５０，５１とが形成されている。

圧電体層３０には、圧電体層３０を貫通して複数のダミー領域７０が形成されている。ダミー領域７０は、本実施形態では、ＳｉＯ₂（酸化シリコン）で形成されている。

ここで、弾性表面波素子１０を構成するそれぞれの熱膨張係数は、基板２０のＳｉが３．５５×１０^-6／℃、中間層６０のＺｎＯが４．０×１０^-6／℃、圧電体層３０のＬｉＮｂＯ₃が１５．４×１０^-6／℃、ダミー領域７０のＳｉＯ₂が０．５５×１０^-6／℃である。ダミー領域７０の熱膨張係数は、基板２０の熱膨張係数の約１／８と小さい。

続いて、弾性表面波素子１０の平面構成について、図６を参照して説明する。図６において、圧電体層３０の表面には、ＩＤＴ４０が形成され、ＩＤＴ４０の両側、即ち音波が伝播する方向（図中、Ｘ’方向）に反射器５０，５１が形成されている。

ＩＤＴ４０は、左右に二つのブロックから構成され、一方が入力側ＩＤＴ、他方が出力側ＩＤＴである。ＩＤＴ４０は、櫛歯状電極４１と、櫛歯状電極を接続するバスバー４２とから構成されている。また、バスバー４２は、図示しない接続用パッドに接続されている。

圧電体層３０には所定位置に、図６に示すように複数のダミー領域７０が形成されている。ダミー領域７０は、圧電体層３０に円柱形状に形成され、ＩＤＴ４０及び反射器５０，５１の外側に配置されている。なお、ダミー領域７０は、バスバー４２、図示しない接続用パッドにも交差して形成してもよいが、ＩＤＴ４０と反射器５０，５１の音波伝播範囲には形成されない。

ダミー領域７０は、幅方向（Ｙ’方向）は、Ａ−Ａを結んだ直線に対して対称、長手方向（Ｘ’方向）は、中心線Ｂに対して対称に配置される。
（実施形態４の実施例）

続いて、本実施形態の実施例を例示する。基板２０と圧電体層３０との熱膨張係数差を等価的関係にするために、それぞれの熱膨張係数、厚み、面積について具体例をあげて説明する。ダミー領域７０をＳｉＯ₂とし、この面積割合を算出する。

まず、熱膨張係数の関係から以下のように、ＳｉＯ₂の弾性表面波素子１０の中の面積割合をα、ＺｎＯの弾性表面波素子１０の中の面積割合をβとし、それぞれの割合を決める。
α×ＳｉＯ₂の熱膨張係数＋β×ＺｎＯの熱膨張係数＝Ｓｉの熱膨張係数 （式１）。
これをα＋β＝１となるように設定する。

次に、基板（Ｓｉ）２０と圧電体層（ＬｉＮｂＯ₃）３０それぞれの厚みに関する係数γから反り補正係数を求める。
γ＝ＬｉＮｂＯ₃の厚み／Ｓｉの厚み （式２）。
これらのことから、（式１）と（式２）から得られるαとγの積α×γがダミー領域７０の面積である。

実施形態１における各要素の熱膨張係数を、ＳｉＯ₂は０．５５×１０^-6／℃、ＬｉＮｂＯ₃が１５．４×１０^-6／℃、Ｓｉは３．５５×１０^-6／℃とし、（式１）にこの値を代入する。
α×０．５５×１０^-6＋（１−α）×１５．４×１０^-6＝３．５５×１０^-6の計算式が得られる。
この計算式からα＝０．８が求められる。

ここで、基板２０の厚みを３００μｍ、圧電体層３０の厚みを３μｍに設定すると、γ＝３／３００＝１／１００となる。
従って、α×γ＝０．８／１００＝０．８％となり、ＳｉＯ₂の弾性表面波素子１０の中の面積割合αは、０．８％に設定することで、基板２０と圧電体層３０との熱膨張係数差の等価的関係が得られる。

このことから、図６において示したダミー領域７０の面積総和が、弾性表面波素子１０
のＩＤＴ４０が形成される表面の面積の０．８％となるように、個々のダミー領域の面積
と数が設定される。言い換えれば、基板の熱膨張係数をＡ（／℃）、中間層の熱膨張係数をＢ（／℃）、ダミー領域の熱膨張係数をＣ（／℃）とし、基板の厚みをＴ１（μｍ）、圧電体層の厚みをＴ２（μｍ）としたとき、圧電体層の表面積（ＩＤＴ形成面）に対するダミー領域の表面積の総和の割合Ｘ（％）は、Ｘ＝（Ｔ２×（Ａ―Ｂ））／（Ｔ１×（Ｃ−Ｂ））で表される。

なお、前述の実施形態４では、ダミー領域７０にＳｉＯ₂を採用しているが、ＳｉＯ₂に限らず基板２０の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する材料から選択することができる。

また、前述の実施形態４では、圧電体層３０にダミー領域７０を設けたが、中間層６０、または圧電体層３０と中間層６０との両方に設けることができる。このような場合においても、前述した計算式から、熱膨張・収縮が等価的になるような面積を求め、音波の伝播に影響を与えない範囲に設けることができる。

なお、ダミー領域７０は、図６に示すように平面形状を円形にするほか、三角形、矩形等任意に選択することができる。また、個々のダミー領域７０を連続して溝形状にすることもできる。

従って、前述した実施形態４によれば、圧電体層３０に、この圧電体層３０と基板２０とが等価的な熱膨張・収縮を振舞うように、基板２０の熱膨張係数よりも熱膨張係数が小さい材料でダミー領域７０を圧電体層３０に設けているため、製造工程中に加熱され、再び常温に戻したときに弾性表面波素子が反ることがなく、所望のＩＤＴ電極間距離と、弾性表面波の伝播距離を保持することから、所望の弾性表面波の音速を得ることができ、このことから所定の周波数を得ることができるという効果がある。

また、圧電体層３０と基板２０との間に、中間層を設けているため、熱膨張・収縮による反り量をさらに低減することができる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前述の実施形態３では、基板２０の表裏両面に中間層６０，６１を設けているが、中間層６０，６１は、どちらか一方だけ設けることができる。

さらに、実施形態４によるダミー領域７０を設ける構造の考え方を、実施形態２及び実施形態３にも適用することができ、このようにすれば、より一層、弾性表面波素子１０の反りを抑制することができる。

従って、前述の実施形態１〜４によれば、弾性表面波素子１０の反りをなくし、所望のＩＤＴ電極間距離と弾性表面波の伝播距離を保持し、且つ、所望の音波の音速を得ることができ、このことによって所望の周波数を得ることができる弾性表面波素子１０を提供することができる。

本発明に係るウエハ上に形成される弾性表面波素子の配置を示す平面図。 本発明の実施形態１に係る弾性表面波素子の構成を示す平面図。 本発明の実施形態１に係る弾性表面波素子の構成を示す断面図。 本発明の実施形態２に係る弾性表面波素子の構成を示す断面図。 本発明の実施形態３に係る弾性表面波素子の構成を示す断面図。 本発明の実施形態４に係る弾性表面波素子の構成を示す平面図。 本発明の実施形態４に係る弾性表面波素子の構成を示す断面図。 従来技術による弾性表面波素子の断面形状を示す説明図。

符号の説明

１…ウエハ、１０…弾性表面波素子、２０…基板、３０…圧電体層、４０…ＩＤＴ、６０…中間層。

Claims (3)

1. 基板の表面側に圧電体層を形成し、前記圧電体層の表面に櫛歯状電極と該櫛歯状電極を接続するバスバーとを有するＩＤＴを形成した弾性表面波素子であって、
   前記基板と前記圧電体層との間に中間層を設け、
   前記基板の熱膨張係数＜前記中間層の熱膨張係数＜前記圧電体層の熱膨張係数、となる条件を満たし、
   前記圧電体層または前記中間層には、前記基板の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有するダミー領域が設けられ、
   前記ダミー領域は、前記櫛歯状電極の形成領域の外側に形成され、且つ、前記圧電体層または前記中間層に埋め込まれて形成されたことを特徴とする弾性表面波素子。
2. 請求項１に記載の弾性表面波素子であって、
   前記ダミー領域は、前記圧電体層に設けられ、
   前記基板の熱膨張係数をＡ（／℃）、前記中間層の熱膨張係数をＢ（／℃）、前記ダミー領域の熱膨張係数をＣ（／℃）とし、前記基板の厚みをＴ１（μｍ）、前記圧電体層の厚みをＴ２（μｍ）としたとき、前記圧電体層の表面積に対する前記ダミー領域の表面積の総和の割合Ｘ（％）は、
   Ｘ＝（Ｔ２×（Ａ―Ｂ））／（Ｔ１×（Ｃ−Ｂ））
   であることを特徴とする弾性表面波素子。
3. 請求項１または２に記載の弾性表面波素子であって、
   前記ダミー領域は、平面視で、前記基板の第１方向および該第１方向と直交する第２方向の両方に対し線対称に形成されたことを特徴とする弾性表面波素子。

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