JP5341006B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents
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圧電性単結晶基板と、
上記圧電性単結晶基板上に形成された導電性材料からなる下地電極層と、この下地電極層上にエピタキシャル成長により形成されたアルミニウムを含有する主電極層と、により構成された交差指状の電極と、を備える。
そして、上記電極は、上記主電極層上に形成された、当該主電極層及び上記下地電極層とは異なりアルミニウムよりも比重の大きい導電性材料からなる上部層を有する、
という構成をとる。
圧電性単結晶基板上に導電性部材からなる下地電極層を形成し、この下地電極層上にエピタキシャル成長によりアルミニウムを含有する主電極層を形成し、この主電極層上に当該主電極層及び上記下地電極層とは異なりアルミニウムよりも比重の大きい導電性材料からなる上部層を形成して、上記圧電性単結晶基板上に、上記下地電極層と上記主電極層と上記上部層とによる交差指状の電極を形成する、という構成をとる。
本発明の第1の実施形態を、図1乃至図14Bを参照して説明する。図1は、携帯電話機の構成の概略を示すブロック図であり、図2A及び図2Bは、弾性表面波装置の構成を示す図である。図3は、実施形態1における弾性表面波装置の構成の一例を示す図であり、図4乃至図5は、弾性表面波装置の製造方法を示す図である。図6は、弾性表面波装置の特性評価を行うための回路を示す図であり、図7A乃至図14Bは、本発明における弾性表面波装置とその比較例との構成及び特性評価結果を示す図である。
次に、各実施例にて、本発明における弾性表面波デュプレクサ1の種々の構成例を説明すると共に、その特性評価を行う。この際に、比較対象となる比較対象弾性表面波デュプレクサの構成及び特性評価も併せて説明し、本発明における弾性表面波デュプレクサ1と比較する。
まず、本発明の実施例1における弾性表面波デュプレクサの製造方法及び構成を、図7Aを参照して説明する。実施例1における弾性表面波デュプレクサは、圧電性単結晶基板10として、カット角39°のタンタル酸リチウム(39°LiTaO3)を用いている。そして、この圧電性単結晶基板10上に、スパッタ装置にてチタン(Ti)をターゲットとして、N2+Arガスを添加して窒化チタン(TiN)層21を堆積する。その後、圧電性単結晶基板10を大気開放せずに連続して、窒化チタン層21上に、アルミニウム(Al)をスパッタ装置にてエピタキシャル成長させ、アルミニウム層22を形成する。なお、エピタキシャル成長によるアルミニウム層22を、図7Aでは「Ep Al」と示しており、また、以下では、エピタキシャル成長させたアルミニウム層22をエピタキシャルアルミニウム層22と呼ぶこととする。そして、さらに大気開放せずに連続して、上述したエピタキシャルアルミニウム層22上に、タングステン(W)層23をスパッタ装置にて堆積させる。
次に、本発明の実施例2における弾性表面波デュプレクサの製造方法及び構成を、図9A及び図10Aを参照して説明する。実施例2における弾性表面波デュプレクサは、上述した実施例1におけるものとほぼ同様の構成をとっているが、いくつかの点で異なり、以下のように製造する。
次に、本発明の実施例3における弾性表面波デュプレクサの製造方法及び構成を、図13Aを参照して説明する。実施例3における弾性表面波デュプレクサは、上述した実施例2におけるものとほぼ同様の構成をとっているが、窒化チタン(TiN)層とエピタキシャルアルミニウム層との間に、チタン(Ti)層を有している点で異なる。以下、製造方法について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、上述した実施形態1で説明した弾性表面波デュプレクサを構成する弾性表面波装置の構成及び製造方法の概略を説明する。
圧電性単結晶基板と、
上記圧電性単結晶基板上に形成された導電性材料からなる下地電極層と、この下地電極層上にエピタキシャル成長により形成されたアルミニウムを含有する主電極層と、により構成された交差指状の電極と、を備える。
そして、上記電極は、上記主電極層上に形成された、当該主電極層及び上記下地電極層とは異なる他の導電性材料からなる上部層を有する、
という構成をとる。
上記上部層は、アルミニウムよりも比重の大きい導電性材料にて形成されている、
という構成とる。
上記上部層は、第6周期元素のうちのいずれかの材料にて形成されている、という構成とる。特に、上部層は、タングステン(W)やタンタル(Ta)にて形成されている、と望ましい。
上記上部層の厚みは、上記主電極層の厚みよりも薄い、という構成をとる。
例えば、上記上部層の厚みは、伝搬する弾性表面波の波長に対して0.25%〜0.90%の範囲である、と望ましい。
上記下地電極層は、上記圧電性単結晶基板上に形成された窒化チタン層と、この窒化チタン層上に形成されたチタン層と、を備えて構成されており、
上記主電極層は、上記チタン層上にエピタキシャル成長により形成されている、
という構成をとる。
上記電極の周囲を、二酸化ケイ素で覆って形成した、という構成をとる。
つまり、本実施形態における弾性表面波装置の製造方法は、
圧電性単結晶基板上に導電性部材からなる下地電極層を形成し、この下地電極層上にエピタキシャル成長によりアルミニウムを含有する主電極層を形成し、この主電極層上に当該主電極層及び上記下地電極層とは異なる他の導電性材料からなる上部層を形成して、上記圧電性単結晶基板上に、上記下地電極層と上記主電極層と上記上部層とによる交差指状の電極を形成する、
という構成をとる。
10 圧電性単結晶基板
20 電極
21 窒化チタン層(下地電極層)
21’ チタン層(下地電極層)
22 エピタキシャルアルミニウム層(主電極層)
23 タングステン層(上部層)
30 レフレクター
40 二酸化ケイ素層
100 弾性表面波デュプレクサ
101 オーブン
102 電力計
103 ネットワークアナライザー
104 パワーアンプ
105 シンセサイザー
110 圧電性単結晶基板
120 電極
121 窒化チタン層
140 二酸化ケイ素層
Claims (6)
- 任意のカット角の圧電性単結晶基板と、
前記圧電性単結晶基板上に形成された導電性材料からなる下地電極層と、この下地電極層上にエピタキシャル成長により形成されたアルミニウムを含有する主電極層と、により構成された交差指状の電極と、を備え、
前記電極は、前記主電極層上に形成された、当該主電極層及び前記下地電極層とは異なりアルミニウムよりも比重の大きい導電性材料からなる上部層を有し、
前記上部層は、タングステン、又は、タンタルにて形成されており、
前記電極の周囲を、二酸化ケイ素で覆って形成した、
弾性表面波装置。 - 請求項1に記載の弾性表面波装置であって、
前記上部層の厚みは、前記主電極層の厚みよりも薄い、
弾性表面波装置。 - 請求項1又は2に記載の弾性表面波装置であって、
前記上部層の厚みは、伝搬する弾性表面波の波長に対して0.25%〜0.90%の範囲である、
弾性表面波装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の弾性表面波装置であって、
前記下地電極層は、前記圧電性単結晶基板上に形成された窒化チタン層と、この窒化チタン層上に形成されたチタン層と、を有して構成されており、
前記主電極層は、前記チタン層上にエピタキシャル成長により形成されている、
弾性表面波装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の弾性表面波装置を備えて構成されたデュプレクサ。
- 任意のカット角の圧電性単結晶基板上に導電性部材からなる下地電極層を形成し、この下地電極層上にエピタキシャル成長によりアルミニウムを含有する主電極層を形成し、この主電極層上に当該主電極層及び前記下地電極層とは異なりアルミニウムよりも比重の大きい導電性材料からなるタングステン、又は、タンタルにて形成された上部層を形成して、前記圧電性単結晶基板上に、前記下地電極層と前記主電極層と前記上部層とによる交差指状の電極を形成し、当該電極の周囲を、二酸化ケイ素で覆う、
弾性表面波装置の製造方法。
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