JPH0218614B2 - - Google Patents
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- JPH0218614B2 JPH0218614B2 JP57175203A JP17520382A JPH0218614B2 JP H0218614 B2 JPH0218614 B2 JP H0218614B2 JP 57175203 A JP57175203 A JP 57175203A JP 17520382 A JP17520382 A JP 17520382A JP H0218614 B2 JPH0218614 B2 JP H0218614B2
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- acoustic wave
- aluminum nitride
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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
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02834—Means for compensation or elimination of undesirable effects of temperature influence
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02543—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles
- H03H9/02574—Characteristics of substrate, e.g. cutting angles of combined substrates, multilayered substrates, piezoelectrical layers on not-piezoelectrical substrate
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特性的に優れた新しい構造の弾性表
面波素子に関するものである。
面波素子に関するものである。
弾性表面波（Surface Acoustic Wave）を利
用することにより各種の電気的信号を扱うための
弾性表面波素子を構成する構造（基板）としては
従来、 １ 圧電体基板のみの構造（圧電体単結晶基板、
圧電セラミツクス基板等）、 ２ 非圧電体基板上に圧電膜を形成した構造 ３ 半導体基板上に圧電膜を形成した構造、等が
知られている。
用することにより各種の電気的信号を扱うための
弾性表面波素子を構成する構造（基板）としては
従来、 １ 圧電体基板のみの構造（圧電体単結晶基板、
圧電セラミツクス基板等）、 ２ 非圧電体基板上に圧電膜を形成した構造 ３ 半導体基板上に圧電膜を形成した構造、等が
知られている。
ところで上述の２の多層構造としては、現在の
ところサフアイヤ基板上もしくはガラス基板上に
スパツタリング法等により酸化亜鉛（ZnO）を形
成した構造が知られているが、このZnO膜は以下
のような欠点が存在するため問題がある。
ところサフアイヤ基板上もしくはガラス基板上に
スパツタリング法等により酸化亜鉛（ZnO）を形
成した構造が知られているが、このZnO膜は以下
のような欠点が存在するため問題がある。
１ 良質な膜が形成しにくいため圧電性等の点で
十分再現性のあるものが得られない。
十分再現性のあるものが得られない。
２ 高周波領域において弾性表面波の伝播損失が
多い。
多い。
３ 弾性表面波伝播特性の分散が大きい。
４ 弾性表面波の遅延時間τの温度変化率（１／
τ）・（∂τ／∂T）の制御が困難である。（Ｔ：
周囲温度） 本発明はこれらの問題点に対処してなされたも
のであり、弾性表面波に対する遅延時間温度係数
が正である弾性体基板上に二酸化シリコン膜を形
成し、さらにその上に窒化アルミニウム膜を形成
した弾性体構造（基板）を用いることを根本的特
徴とするもので、特にシリコン単結晶基板を用い
た弾性表面波素子を提供することを目的とするも
のである。以下図面を参照して本発明実施例を説
明する。
τ）・（∂τ／∂T）の制御が困難である。（Ｔ：
周囲温度） 本発明はこれらの問題点に対処してなされたも
のであり、弾性表面波に対する遅延時間温度係数
が正である弾性体基板上に二酸化シリコン膜を形
成し、さらにその上に窒化アルミニウム膜を形成
した弾性体構造（基板）を用いることを根本的特
徴とするもので、特にシリコン単結晶基板を用い
た弾性表面波素子を提供することを目的とするも
のである。以下図面を参照して本発明実施例を説
明する。
第１図は本発明実施例による弾性表面波素子を
示す断面図で、１はシリコン単結晶基板で（111）
結晶面、（110）結晶面あるいは（100）結晶面と
等価な面でカツトされたものから成り、２はこの
シリコン単結晶基板１に形成された二酸化シリコ
ン膜（SiO2）、３はこの二酸化シリコン膜２
（SiO2）上に形成された窒化アルミニウム膜でそ
の圧電軸（Ｃ軸もしくは〔0001〕軸）は上記シリ
コン単結晶基板１に垂直もしくは平行になるよう
に形成される。４，５は上記窒化アルミニウム膜
３表面に形成されたくし型状から成る弾性表面波
発生用電極および検出用電極で、Ｄは二酸化シリ
コン膜２の膜厚、Ｈは窒化アルミニウム膜３の膜
厚である。
示す断面図で、１はシリコン単結晶基板で（111）
結晶面、（110）結晶面あるいは（100）結晶面と
等価な面でカツトされたものから成り、２はこの
シリコン単結晶基板１に形成された二酸化シリコ
ン膜（SiO2）、３はこの二酸化シリコン膜２
（SiO2）上に形成された窒化アルミニウム膜でそ
の圧電軸（Ｃ軸もしくは〔0001〕軸）は上記シリ
コン単結晶基板１に垂直もしくは平行になるよう
に形成される。４，５は上記窒化アルミニウム膜
３表面に形成されたくし型状から成る弾性表面波
発生用電極および検出用電極で、Ｄは二酸化シリ
コン膜２の膜厚、Ｈは窒化アルミニウム膜３の膜
厚である。
以上の構造の弾性表面波素子に対して、窒化ア
ルミニウム膜３の圧電軸方向と垂直な方向に弾性
表面波を励振（伝播）させた時、第５図Ａ，Ｂ，
Ｃに示すような弾性表面波の速度分散特性が得ら
れた。同図において横軸は窒化アルミニウム膜３
の規格化された厚さを2πH／λ（ここでλは弾性
表面波の波長）で示し、縦軸は弾性表面波の位相
速度Vpを示し、二酸化シリコン膜２の規格化さ
れた厚さ2πD／λをパラメータにとつた場合を示
すものである。
ルミニウム膜３の圧電軸方向と垂直な方向に弾性
表面波を励振（伝播）させた時、第５図Ａ，Ｂ，
Ｃに示すような弾性表面波の速度分散特性が得ら
れた。同図において横軸は窒化アルミニウム膜３
の規格化された厚さを2πH／λ（ここでλは弾性
表面波の波長）で示し、縦軸は弾性表面波の位相
速度Vpを示し、二酸化シリコン膜２の規格化さ
れた厚さ2πD／λをパラメータにとつた場合を示
すものである。
これらのうち第５図Ａはシリコン単結晶基板１
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、第５図Ｂはシリコン
単結晶基板１の（110）面上で〔001〕軸方向と等
価な方向に弾性表面波を伝播させた時、第５図Ｃ
はシリコン単結晶基板１の（001）面上で〔110〕
軸方向と等価な方向に弾性表面波を伝播させた時
の各特性を示している。
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、第５図Ｂはシリコン
単結晶基板１の（110）面上で〔001〕軸方向と等
価な方向に弾性表面波を伝播させた時、第５図Ｃ
はシリコン単結晶基板１の（001）面上で〔110〕
軸方向と等価な方向に弾性表面波を伝播させた時
の各特性を示している。
第５図Ａ，Ｂ，Ｃの各特性から明らかなように
位相速度Vpの分散は少なく、しかも非常に大き
な値の位相速度Vpが得られる。
位相速度Vpの分散は少なく、しかも非常に大き
な値の位相速度Vpが得られる。
また第図Ａはそれによつて得られた電気機械結
合係数の特性曲線を示すもので、横軸は2πH／λ
で示し、縦軸は電気機械結合係数Ｋの二乗K2を
百分率で示すものである。同図はシリコン単結晶
基板１の（001）面上で〔110〕軸方向と等価な方
向に弾性表面波を伝播させた時の特性を示してい
る。同図において素子Ａが第１図の構造に対応し
た特性を示しており、通常弾性表面波を発生およ
び検出させるに充分なK2が得られ、圧電性に優
れていることを示している。
合係数の特性曲線を示すもので、横軸は2πH／λ
で示し、縦軸は電気機械結合係数Ｋの二乗K2を
百分率で示すものである。同図はシリコン単結晶
基板１の（001）面上で〔110〕軸方向と等価な方
向に弾性表面波を伝播させた時の特性を示してい
る。同図において素子Ａが第１図の構造に対応し
た特性を示しており、通常弾性表面波を発生およ
び検出させるに充分なK2が得られ、圧電性に優
れていることを示している。
さらに第７図Ａ，Ｂ，Ｃはそれによつて得られ
た弾性表面波に対する遅延時間温度係数（TCD）
の特性曲線を示すもので、横軸は2πH／λで示
し、縦軸は弾性表面波の遅延時間τの温度変化率
（１／τ）・（∂τ／∂T）をppm／℃単位で示すも
のである。
た弾性表面波に対する遅延時間温度係数（TCD）
の特性曲線を示すもので、横軸は2πH／λで示
し、縦軸は弾性表面波の遅延時間τの温度変化率
（１／τ）・（∂τ／∂T）をppm／℃単位で示すも
のである。
これらのうち第７図Ａはシリコン単結晶基板１
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、以下同様に第７図Ｂ
は（110）面上で〔001〕軸方向と等価な方向に伝
播させた時、第７図Ｃは（001）面上で〔110〕軸
方向と等価な方向に伝播させた時の各特性を示し
ている。ここでシリコン単結晶基板１は正の遅延
時間温度係数を有しているのに対し、二酸化シリ
コン膜２および窒化アルミニウム膜３は逆に負の
遅延時間温度係数を有しているために、各々の総
合特性は両者が補償し合つた値となり、二酸化シ
リコン膜２の膜厚Ｄおよび窒化アルミニウム膜３
の膜厚Ｈの変化に応じて変つてくる。膜厚Ｄおよ
びＨを適当に選ぶことにより遅延時間の温度変化
率を零に近ずけることができる。
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、以下同様に第７図Ｂ
は（110）面上で〔001〕軸方向と等価な方向に伝
播させた時、第７図Ｃは（001）面上で〔110〕軸
方向と等価な方向に伝播させた時の各特性を示し
ている。ここでシリコン単結晶基板１は正の遅延
時間温度係数を有しているのに対し、二酸化シリ
コン膜２および窒化アルミニウム膜３は逆に負の
遅延時間温度係数を有しているために、各々の総
合特性は両者が補償し合つた値となり、二酸化シ
リコン膜２の膜厚Ｄおよび窒化アルミニウム膜３
の膜厚Ｈの変化に応じて変つてくる。膜厚Ｄおよ
びＨを適当に選ぶことにより遅延時間の温度変化
率を零に近ずけることができる。
次に第１図の構造の弾性表面波素子に対して、
窒化アルミニウム膜３の圧電軸方向と水平な方向
に弾性表面波を伝播させた時は、第８図Ｄ，Ｅ，
Ｆに示すような弾性表面波の速度分散特性が得ら
れた。
窒化アルミニウム膜３の圧電軸方向と水平な方向
に弾性表面波を伝播させた時は、第８図Ｄ，Ｅ，
Ｆに示すような弾性表面波の速度分散特性が得ら
れた。
これらのうち第５図Ｄはシリコン単結晶基板１
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、同様に第５図Ｅは
（110）面上で〔001〕軸方向と等価な方向に伝播
させた時、第５図Ｆは（001）面上で〔100〕軸方
向と等価な方向に伝播させた時の各特性を示して
いる。
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、同様に第５図Ｅは
（110）面上で〔001〕軸方向と等価な方向に伝播
させた時、第５図Ｆは（001）面上で〔100〕軸方
向と等価な方向に伝播させた時の各特性を示して
いる。
第５図Ｄ，Ｅ，Ｆの各特性から明らかなように
位相速度Vpの分散は少なく、しかも非常に大き
な値の位相速度Vpが得られる。
位相速度Vpの分散は少なく、しかも非常に大き
な値の位相速度Vpが得られる。
また第６図Ｂはその時得られた電気機械結合係
数の特性曲線を示すもので、シリコン単結晶基板
１の（001）面上で〔100〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時の特性を示している。
素子Ａが第１図の構造に対応した特性を示してお
り、通常弾性表面波を発生および検出させるに充
分なK2が得られ、圧電性に優れていることを示
している。
数の特性曲線を示すもので、シリコン単結晶基板
１の（001）面上で〔100〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時の特性を示している。
素子Ａが第１図の構造に対応した特性を示してお
り、通常弾性表面波を発生および検出させるに充
分なK2が得られ、圧電性に優れていることを示
している。
さらに第７図Ｄ，Ｅ，Ｆはその時得られた弾性
表面波に対する遅延時間温度係数（TCD）の特
性曲線を示すものである。
表面波に対する遅延時間温度係数（TCD）の特
性曲線を示すものである。
これらのうち第７図Ｄはシリコン単結晶基板１
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、同様に第７図Ｅは
（110）面上で〔001〕軸方向と等価な方向に伝播
させた時第７図Ｆは（001）面上で〔100〕軸方向
と等価な方向に伝播さてた時の各特性を示してい
る。
の（111）面上で〔11２〕軸方向と等価な方向に
弾性表面波を伝播させた時、同様に第７図Ｅは
（110）面上で〔001〕軸方向と等価な方向に伝播
させた時第７図Ｆは（001）面上で〔100〕軸方向
と等価な方向に伝播さてた時の各特性を示してい
る。
第７図Ａ〜Ｆから明らかなように、二酸化シリ
コン膜２の膜厚Ｄを０＜2πD／λ＜1.0、窒化ア
ルミニウム膜３の膜厚Ｈを0.1＜2πH／λ＜3.0の
範囲各々選ぶことにより、遅延時間の温度変化率
を小さくすることができる。さらにシリコン単結
晶基板１の結晶面と二酸化シリコン膜２の膜厚Ｄ
および窒化アルミニウム膜３の膜厚Ｈを適当に選
んで組み合せることにより遅延時間温度係数を零
にすることができる。
コン膜２の膜厚Ｄを０＜2πD／λ＜1.0、窒化ア
ルミニウム膜３の膜厚Ｈを0.1＜2πH／λ＜3.0の
範囲各々選ぶことにより、遅延時間の温度変化率
を小さくすることができる。さらにシリコン単結
晶基板１の結晶面と二酸化シリコン膜２の膜厚Ｄ
および窒化アルミニウム膜３の膜厚Ｈを適当に選
んで組み合せることにより遅延時間温度係数を零
にすることができる。
第２図乃至第４図は本発明の他の実施例を示す
断面図で、第２図はシリコン単結晶基板１上に二
酸化シリコン膜２を形成してその表面部に弾性表
面波発生用電極４および検出用電極５を形成した
後、これらを覆うように窒化アルミニウム膜３を
形成した構造を示すものである。また第３図はシ
リコン単結晶基板１上に二酸化シリコン膜２を形
成し、その表面部に第２電極として一対のしやへ
い電極６を形成した後、これらを覆うように窒化
アルミニウム膜３を形成しこの表面に第１電極と
して弾性表面波発生用電極４および検出用電極５
を形成した構造を示すものである。
断面図で、第２図はシリコン単結晶基板１上に二
酸化シリコン膜２を形成してその表面部に弾性表
面波発生用電極４および検出用電極５を形成した
後、これらを覆うように窒化アルミニウム膜３を
形成した構造を示すものである。また第３図はシ
リコン単結晶基板１上に二酸化シリコン膜２を形
成し、その表面部に第２電極として一対のしやへ
い電極６を形成した後、これらを覆うように窒化
アルミニウム膜３を形成しこの表面に第１電極と
して弾性表面波発生用電極４および検出用電極５
を形成した構造を示すものである。
さらに第４図はシリコン単結晶基板１上に二酸
化シリコン膜２を形成しその表面部に第１電極と
して弾性表面波発生用電極４および検出用電極５
を形成した後、これらを覆うように窒化アルミニ
ウム膜３を形成しこの表面に部分的に第２電極と
して一対のしやへい電極６を形成した構造を示す
ものである。
化シリコン膜２を形成しその表面部に第１電極と
して弾性表面波発生用電極４および検出用電極５
を形成した後、これらを覆うように窒化アルミニ
ウム膜３を形成しこの表面に部分的に第２電極と
して一対のしやへい電極６を形成した構造を示す
ものである。
以上の各構造の弾性表面波素子に対して、窒化
アルミニウム膜３の圧電軸方向と垂直な方向に弾
性表面波を伝播させた時、第５図Ａ，Ｂ，Ｃに示
すような弾性表面波の速度分散特性が得られた。
これら各特性から明らかなように位相速度Vpの
分散は少なく、しかも非常に大きな値の位相速度
Vpが得られる。
アルミニウム膜３の圧電軸方向と垂直な方向に弾
性表面波を伝播させた時、第５図Ａ，Ｂ，Ｃに示
すような弾性表面波の速度分散特性が得られた。
これら各特性から明らかなように位相速度Vpの
分散は少なく、しかも非常に大きな値の位相速度
Vpが得られる。
またそれによつて第６図Ａに示すようなK2特
性が得られた。
性が得られた。
同図において素子Ｂは第２図の構造に対応した
特性を、素子Ｃは第３図の構造に対応した特性
を、素子Ｄは第４図の構造に対応した各特性を示
しており、通常弾性表面波を発生および検出させ
るに充分なK2が得られ、圧電性に優れているこ
とを示している。
特性を、素子Ｃは第３図の構造に対応した特性
を、素子Ｄは第４図の構造に対応した各特性を示
しており、通常弾性表面波を発生および検出させ
るに充分なK2が得られ、圧電性に優れているこ
とを示している。
さらにそれによつて第７図Ａ，Ｂ，Ｃに示すよ
うな弾性表面波に対する遅延時間温度係数
（TCD）の特性曲線が得られた。
うな弾性表面波に対する遅延時間温度係数
（TCD）の特性曲線が得られた。
各特性から明らかなように、二酸化シリコン膜
２の膜厚Ｄおよび窒化アルミニウム膜３の膜厚Ｈ
を適当に選ぶことにより、遅延時間の温度変化率
を零に近ずけることができる。
２の膜厚Ｄおよび窒化アルミニウム膜３の膜厚Ｈ
を適当に選ぶことにより、遅延時間の温度変化率
を零に近ずけることができる。
同様に第２図乃至第４図の各構造の弾性表面波
素子に対して、窒化アルミニウム膜３の圧電軸方
向と水平な方向に弾性表面波を伝播させた後、第
５図Ｄ，Ｅ，Ｆに示すような弾性表面波の速度分
散特性が得られた。これら各特性から明らかなよ
うに位相速度Vpの分散は少なく、しかも非常に
大きな値の位相速度Vpが得られる。
素子に対して、窒化アルミニウム膜３の圧電軸方
向と水平な方向に弾性表面波を伝播させた後、第
５図Ｄ，Ｅ，Ｆに示すような弾性表面波の速度分
散特性が得られた。これら各特性から明らかなよ
うに位相速度Vpの分散は少なく、しかも非常に
大きな値の位相速度Vpが得られる。
またそれによつて第６図Ｂに示すようなK2特
性が得られた。各特性から明らかなように、通常
弾性表面波を発生および検出させるに充分なK2
が得られ、圧電性に優れていることを示してい
る。
性が得られた。各特性から明らかなように、通常
弾性表面波を発生および検出させるに充分なK2
が得られ、圧電性に優れていることを示してい
る。
さらにそれによつて第７図Ｄ，E.Fに示すよう
な弾性表面波に対する遅延時間温度係数（TCD）
の特性曲線が得られた。各特性から明らかなよう
に、二酸化シリコン膜２の膜厚Ｄを０＜2πD／λ
＜1.0、窒化アルミニウム膜３の膜厚Ｈを0.1＜
2πH／λ＜3.0の範囲に各々選ぶことにより、遅
延時間の温度変化率を小さくすることができる。
さらにシリコン単結晶基板１の結晶面と二酸化シ
リコン膜２の膜厚Ｄおよび窒化アルミニウム膜３
の膜厚Ｈを適当に選んで組み合わせることにより
遅延時間温度変化率を零にすることができる。
な弾性表面波に対する遅延時間温度係数（TCD）
の特性曲線が得られた。各特性から明らかなよう
に、二酸化シリコン膜２の膜厚Ｄを０＜2πD／λ
＜1.0、窒化アルミニウム膜３の膜厚Ｈを0.1＜
2πH／λ＜3.0の範囲に各々選ぶことにより、遅
延時間の温度変化率を小さくすることができる。
さらにシリコン単結晶基板１の結晶面と二酸化シ
リコン膜２の膜厚Ｄおよび窒化アルミニウム膜３
の膜厚Ｈを適当に選んで組み合わせることにより
遅延時間温度変化率を零にすることができる。
各実施例で用いられた窒化アルミニウム膜３は
バンドギヤツプが約6.2eVと大きく、また比抵抗
が1016Ωcm以上のものが容易に得られるので良好
な絶縁性を示す。この窒化アルミニウム膜３は
MO−CVD法、スパツタリング法等の周知の技
術を用いて容易に形成することができる。また窒
化アルミニウム膜３は再現時に優れ、膜質が均一
なものが得られるので特に高周波における伝播損
失を小さく抑えることができる。
バンドギヤツプが約6.2eVと大きく、また比抵抗
が1016Ωcm以上のものが容易に得られるので良好
な絶縁性を示す。この窒化アルミニウム膜３は
MO−CVD法、スパツタリング法等の周知の技
術を用いて容易に形成することができる。また窒
化アルミニウム膜３は再現時に優れ、膜質が均一
なものが得られるので特に高周波における伝播損
失を小さく抑えることができる。
上記窒化アルミニウム膜および二酸化シリコン
膜は弾性表面波に対する遅延時間温度係数が負で
ある性質を有しているので、シリコン単結晶基板
のようにそれと逆に遅延時間温度係数が正である
性質を有している基板上に形成すれば遅延時間温
度係数は相互に補償されるために、温度変化に対
して安定な特性を得ることができる。特に温度変
化に対する素子の安定は共振器、発生器等の狭帯
域信号処理素子においても最も重要な性能である
が、上記各実施例構造によれば温度変化に対して
安定な動作を行わせることができる。
膜は弾性表面波に対する遅延時間温度係数が負で
ある性質を有しているので、シリコン単結晶基板
のようにそれと逆に遅延時間温度係数が正である
性質を有している基板上に形成すれば遅延時間温
度係数は相互に補償されるために、温度変化に対
して安定な特性を得ることができる。特に温度変
化に対する素子の安定は共振器、発生器等の狭帯
域信号処理素子においても最も重要な性能である
が、上記各実施例構造によれば温度変化に対して
安定な動作を行わせることができる。
さらに本発明の各実施例構造によれば大きな弾
性表面波速度が得られ、しかも弾性表面波速度の
周波数分散および膜厚変動による周波数変動率を
小さく抑えることができると共に良好な圧電性を
得ることができる。
性表面波速度が得られ、しかも弾性表面波速度の
周波数分散および膜厚変動による周波数変動率を
小さく抑えることができると共に良好な圧電性を
得ることができる。
上記二酸化シリコン膜および窒化アルミニウム
膜を形成すべき基板としてはシリコン単結晶に限
らず、遅延時間温度係数が負である材料であれば
任意のものを選択することができる。
膜を形成すべき基板としてはシリコン単結晶に限
らず、遅延時間温度係数が負である材料であれば
任意のものを選択することができる。
以上述べて明らかなように本発明によれば、弾
性表面波に対する遅延時間温度係数が正である弾
性体基板上に二酸化シリコン膜を形成し、さらに
その上に窒化シリコン膜を形成するようにした弾
性体構造を用いるものであるから、特性的に優れ
た弾性表面波素子を得ることができる。
性表面波に対する遅延時間温度係数が正である弾
性体基板上に二酸化シリコン膜を形成し、さらに
その上に窒化シリコン膜を形成するようにした弾
性体構造を用いるものであるから、特性的に優れ
た弾性表面波素子を得ることができる。
以上説明した本発明によれば次のような効果が
得られる。
得られる。
１ 弾性表面波速度が大きいため高周波での波長
が大きくなるので、くし型状電極等の製造が容
易になる。
が大きくなるので、くし型状電極等の製造が容
易になる。
２ 膜厚変動による周波数変動率が小さいので設
計した動作周波数に合わせた素子の製造が容易
となるため、歩留が向上しコストダウンを計る
ことができる。
計した動作周波数に合わせた素子の製造が容易
となるため、歩留が向上しコストダウンを計る
ことができる。
３ 弾性表面波素子の遅延時間の温度変化率を零
にすることができる。
にすることができる。
４ MO−CVD法等の技術を用ることにより絶
縁性に富んだ良質の二酸化シリコン膜および窒
化アルミニウム膜を容易に得ることができる。
縁性に富んだ良質の二酸化シリコン膜および窒
化アルミニウム膜を容易に得ることができる。
なお本文実施例中で示した基板および基板上に
形成された窒化アルミニウム膜の結晶面および弾
性表面波を伝播させる結晶方位は、実施例に限ら
ず適当な選択を行うことができる。また弾性表面
波発生用電極および検出用電極の構造についても
同様である。
形成された窒化アルミニウム膜の結晶面および弾
性表面波を伝播させる結晶方位は、実施例に限ら
ず適当な選択を行うことができる。また弾性表面
波発生用電極および検出用電極の構造についても
同様である。
第１図乃至第４図はいずれも本発明実施例を示
す断面図、第５図Ａ〜Ｆ、第６図Ａ，Ｂおよび第
７図Ａ〜Ｆはいずれも本発明により得られた結果
を示す特性図である。 １……シリコン単結晶基板、２……二酸化シリ
コン膜、３……窒化アルミニウム膜、４……弾性
表面波発生用電極、５……弾性表面波検出用電
極、６……しやへい電極。
す断面図、第５図Ａ〜Ｆ、第６図Ａ，Ｂおよび第
７図Ａ〜Ｆはいずれも本発明により得られた結果
を示す特性図である。 １……シリコン単結晶基板、２……二酸化シリ
コン膜、３……窒化アルミニウム膜、４……弾性
表面波発生用電極、５……弾性表面波検出用電
極、６……しやへい電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 弾性表面波に対する遅延時間温度係数が正で
あるシリコン単結晶を主たる構成要素とする弾性
体基板と、この弾性体基板上に形成された二酸化
シリコン膜と、この二酸化シリコン膜上に形成さ
れかつ圧電軸が配向した窒化アルミニウム膜と、
これら所定位置に形成された電極とを含むことを
特徴とする弾性表面波素子。 ２ 上記弾性体基板がシリコン単結晶から成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性
表面波素子。 ３ 上記シリコン単結晶が（111）結晶面と等価
な面から成り、窒化アルミニウム膜の圧電軸が上
記シリコン単結晶上に二酸化シリコン膜を形成し
た基板面に垂直あるいは水平になるように形成さ
れ、上記窒化アルミニウム膜の圧電軸方向と垂直
あるいは水平な方向に弾性表面波を伝播させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の弾性
表面波素子。 ４ 上記窒化アルミニウム膜の膜厚Ｈが、2πH／
λ＜3.0（ただし、λは弾性表面波の波長を示す）
の範囲に属することを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の弾性表面波素子。 ５ 上記シリコン単結晶が（110）結晶面と等価
な面から成り、窒化アルミニウム膜の圧電軸が上
記シリコン単結晶上に二酸化シリコン膜を形成し
た基板面に垂直あるいは水平になるように形成さ
れ、上記窒化アルミニウム膜の圧電軸方向と垂直
あるいは水平な方向に弾性表面波を伝播させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の弾性
表面波素子。 ６ 上記窒化アルミニウム膜の膜厚Ｈが、2πH／
λ＜6.0の範囲に属することを特徴とする特許請
求の範囲第５項記載の弾性表面波素子。 ７ 上記シリコン単結晶が（100）結晶面と等価
な面から成り、窒化アルミニウム膜の圧電軸の上
記シリコン単結晶上に二酸化シリコン膜を形成し
た基板面に垂直あるいは水平になるように形成さ
れ、上記窒化アルミニウム膜の圧電軸方向と垂直
あるいは水平な方向に弾性表面波を伝播させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の弾性
表面波素子。 ８ 上記窒化アルミニウム膜の膜厚Ｈが、2πH／
λ＜6.0の範囲に属することを特徴とする特許請
求の範囲第７項記載の弾性表面波素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175203A JPS5964908A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 弾性表面波素子 |
| US06/536,926 US4516049A (en) | 1982-10-05 | 1983-09-28 | Multi-layer acoustic surface wave device having minimal delay time temperature coefficient |
| GB08326084A GB2130452A (en) | 1982-10-05 | 1983-09-29 | Acoustic surface wave device |
| FR8315873A FR2534089B1 (fr) | 1982-10-05 | 1983-10-05 | Dispositif a onde acoustique de surface |
| DE3336281A DE3336281C2 (de) | 1982-10-05 | 1983-10-05 | SAW-Oberflächenwellenbauelement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175203A JPS5964908A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 弾性表面波素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5964908A JPS5964908A (ja) | 1984-04-13 |
| JPH0218614B2 true JPH0218614B2 (ja) | 1990-04-26 |
Family
ID=15992090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57175203A Granted JPS5964908A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 弾性表面波素子 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4516049A (ja) |
| JP (1) | JPS5964908A (ja) |
| DE (1) | DE3336281C2 (ja) |
| FR (1) | FR2534089B1 (ja) |
| GB (1) | GB2130452A (ja) |
Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2181918B (en) * | 1982-03-11 | 1987-11-18 | Nobuo Mikoshiba | Surface acoustic wave device |
| GB2181917B (en) * | 1982-03-11 | 1987-11-18 | Nobuo Mikoshiba | Surface acoustic wave device |
| JPS60119114A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Murata Mfg Co Ltd | 表面波装置 |
| US4695986A (en) * | 1985-03-28 | 1987-09-22 | Ultrasonic Arrays, Inc. | Ultrasonic transducer component and process for making the same and assembly |
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| JPH01233819A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-19 | Fujitsu Ltd | 弾性表面波ディバイス |
| JPH01236712A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-21 | Fujitsu Ltd | 弾性表面波ディバイス |
| US5235233A (en) * | 1988-03-17 | 1993-08-10 | Fanuc Ltd. | Surface acoustic wave device |
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| JPH0217707A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-22 | Clarion Co Ltd | 広帯域弾性表面波フィルタ |
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| JPH04343514A (ja) * | 1991-05-20 | 1992-11-30 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波素子 |
| US5453652A (en) * | 1992-12-17 | 1995-09-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave device with interdigital transducers formed on a holding substrate thereof and a method of producing the same |
| DE69413280T2 (de) * | 1993-03-15 | 1999-04-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Akustische Oberflächenwellenanordnung mit laminierter Struktur |
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| US8689426B2 (en) | 2008-12-17 | 2014-04-08 | Sand 9, Inc. | Method of manufacturing a resonating structure |
| JP2010187373A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-08-26 | Ngk Insulators Ltd | 複合基板及びそれを用いた弾性波デバイス |
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| US10800649B2 (en) | 2016-11-28 | 2020-10-13 | Analog Devices International Unlimited Company | Planar processing of suspended microelectromechanical systems (MEMS) devices |
| WO2018151147A1 (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 京セラ株式会社 | 弾性波素子 |
| US10843920B2 (en) | 2019-03-08 | 2020-11-24 | Analog Devices International Unlimited Company | Suspended microelectromechanical system (MEMS) devices |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1363519A (en) * | 1972-08-17 | 1974-08-14 | Standard Telephones Cables Ltd | Acoustic surface wave device |
| GB1440950A (en) * | 1973-10-12 | 1976-06-30 | Mullard Ltd | Acoustic surface-wave devices |
| US3965444A (en) * | 1975-01-03 | 1976-06-22 | Raytheon Company | Temperature compensated surface acoustic wave devices |
| DE2607837C2 (de) * | 1975-03-04 | 1984-09-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto | Mehrschichten-Interdigital-Wandler für akustische Oberflächenwellen |
| US4037176A (en) * | 1975-03-18 | 1977-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multi-layered substrate for a surface-acoustic-wave device |
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| JPS55158720A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-10 | Clarion Co Ltd | Surface elastic wave device |
| SU805918A1 (ru) * | 1979-09-28 | 1982-03-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср | Преобразователь поверхностных акустических волн |
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| US4358745A (en) * | 1981-03-16 | 1982-11-09 | International Business Machines Corporation | Semiconductor surface acoustic wave device |
| US4511816A (en) * | 1982-03-11 | 1985-04-16 | Nobuo Mikoshiba | Surface acoustic wave device using an elastic substrate and an aluminum nitride piezoelectric film |
-
1982
- 1982-10-05 JP JP57175203A patent/JPS5964908A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-28 US US06/536,926 patent/US4516049A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-29 GB GB08326084A patent/GB2130452A/en not_active Withdrawn
- 1983-10-05 FR FR8315873A patent/FR2534089B1/fr not_active Expired
- 1983-10-05 DE DE3336281A patent/DE3336281C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2130452A (en) | 1984-05-31 |
| US4516049A (en) | 1985-05-07 |
| FR2534089A1 (fr) | 1984-04-06 |
| JPS5964908A (ja) | 1984-04-13 |
| FR2534089B1 (fr) | 1988-11-04 |
| DE3336281C2 (de) | 1995-04-20 |
| DE3336281A1 (de) | 1984-04-05 |
| GB8326084D0 (en) | 1983-11-02 |
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