JPH03219716A - 電極指間ギャップ微小な弾性表面波変換器の構造及びその製造方法 - Google Patents

電極指間ギャップ微小な弾性表面波変換器の構造及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はIDT電極指(浮き電極、ミアンダライン或は
反射器ストリップ等を含む)間ギャップの小さい或は前
記各種電極指幅に比してギヤ・ンブ幅が小さい弾性表面
波変換器において、電極指間短絡を防l−するための構
造及びその製造方法に関する。
(従来技術) 周知の如く、圧電基板表面にインタディジタル・トラ〕
・スジューサ(IDT)電極を設け、当該電極に交番電
界を印加することによりii′i前記圧電基板表面に弾
性表面波(SAW)を励起する、或は伝播して来た弾性
表面波信号を受信しこれを電気信号に変換する所謂弾性
表面波変換器においては、当該変換器の中心周波数はI
DT電極指のピッチによって決定される。また、IDT
を用いる各種デバイスにおいては種々の理由から電極指
線幅と電極指間ギャップとをほぼ等しく設定するのが船
釣であった。
然るに、各種電子機器の高周波化が進行している昨今に
おいては、[DTを用いた各種デバイスの中心周波数も
高くならざるを得ないため、電極指間ピッチが狭くなり
、これに対応して電極指線幅も電極指間ギャップも小と
なることは自明である。
従って、フォトリソグラフィの手法を用いてIDT電極
を形成する以上、極めて幅の狭いスリットを有するフォ
トマスクを用いる必要があるが、その製作は極めて困難
であり、高価なものとなると云う問題があった。
このような問題を解決する一手段として本願発明者は電
極指線幅をギャップに比して充分大とする弾性表面波変
換器を殊に”一方向性弾性表面波フィルタ”の分野で提
案している(特願昭6322380号参照)。
しかしながら、このような電極指間ギャップ微小なID
T電極を用いる弾性表面波変換器はいずれにせよ電極間
短絡がその製造工程において発生し易いため、製造不能
或は製品歩留りが極めて低いという欠陥があった。
(発明の目的) 本発明は上述した如き電極指間ギャップ微小な弾性表面
波変換器の有する欠陥を除去すべくなされたものであっ
て、電極指間短絡を防正L、しかも製造の容易、従って
製造歩留りの良い弾性表面波変換器の構造及びその製造
方法を提供せんとするものである。
(発明の概要) 1述の目的を達成するため、本発明に係る弾性表面波変
換器は電極指側縁を誘電体たる金属酸化物を介して相隣
接せしめるものであって、当該金属酸化物の形成は弾性
表面波変換器の製造工程中で電極指側縁に対してのみ選
択的に行うものである。
(実施例) 以上、本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。
第1図(a)乃至(h+ は夫々本発明を適用した典型
的な4神の弾性表面波デバイスの構成を示す平面図及び
断面図である。
本図において(a) 、 [b)は通常一般の弾性表面
波共振器であって、圧電基板1表面に一対のID丁主電
極23の電極指4.4・・・及び5,5・・・並びにこ
れらが励起した弾性表面波(SAW)の伝搬方向に沿っ
て反射ストリップ6.6・・・をいずれも基本的にはλ
/4(λは励起したSAWの波長)の電極指幅及びギャ
ップを以て交互に配列したものである。
斯かる電極配列を有する共振器において共振周波数の高
いものを要求されれば電極指4,5及び反射ストリップ
6の線幅もこれら相互間のギャップも小さくなるから電
極指間短絡の発生する可能性が増大すること前述の通り
である。
この問題を解決するため1本発明に係る弾性表面波変換
器(この場合は共振器)は第1図(a)及び(bl に
示す如<1DT2の電極指4.4、・・・及び反射スト
リップ6.6、・・・の半数の側沿部に酸化或は陽極酸
化を施して金属酸化物7.7、・・・とするものである
又、同図(C) 、 (dl は共振器のQを高めるた
め、反射器ストリップの構成を少しく変更L、一般に線
幅λ/8のへβストリップ8と同じくλ/8幅のAuス
トリップ9とをλ/8のギャップを設けて交互に配列し
た所謂”正負反射型弾性表面波共振器”と称するもので
あるが、係る形式の反射器(こついて(ま+iij 3
己AI;!、ストリップ8,8、・・・の側縁のみを金
属酸化物7としてもよい。
史に、第1図(e)及び([)は本願発明者が従前既に
開示した浮き電極を有する内部反射型一方向性IDTで
あって、IDTl0及び11は互いに非対称な電極指1
2.12、・・・及び13.14を有L、その間に浮き
電極15.15、・・・を配列したもので、上述した如
き電極指配列の非対称性に起因して励起したSAWエネ
ルギーの大部分が一方向に伝搬するという性質を有する
。従って、このような変換器2個を互いに励起したSA
Wの伝搬する方向(これを順方向と称する)に対向せし
めれば、挿入損失と通過帯域内り・ンブルの少ないSA
Wフィルタを構成することができる。
掛かる弾性表面波変換器においても高い中心周波数を要
求されれば電極指線幅が減少L、フォトマスクの製造が
困難となることは自明である故、本廓発明者はこれを回
避すべく電極指線幅りを大としてその分電極指間ギャッ
プSを減少せしめた、即ちS/L< 1 、場合によっ
てはS/LCIとした変換器を提案しているが、このよ
うな変換器は電極指間短絡が生じやすいこと前述の通り
である。
この問題を解決するため、本発明に係る弾性表面波変換
器(この場合は一方向性I DT)は同図(e)  (
f)に示す如(−・方のIDTIIの各電極指外周に沿
った側縁を酸化或は陽極酸化によって金属酸化物7とし
たものである。
第1図[gl  (hl も又同様本発明を適用したグ
ルブ型一方向性IDTと称する変換器を示す平面図及び
断面図であって、−組のIDTl6及び17の間を縫っ
てミアンダライン18と称する導体ラインを配置L、こ
れを接地する如く構成L、前記−組のI DT 16及
び17に互いに90″位相の異なった信号を印加するこ
とにより励起したSAWがその前進側では同相に、後退
側では逆相となるため、SAWエネルギーが一方向に伝
搬するものである。
これについても上述したのと同様前記ミアンダライン1
8と対面する一対のIDT電極指外縁を酸化或は陽極酸
化して金属酸化物7とL、電極指とミアンダラインとの
間の短絡を防1トせんとするものである。
ところで以上述へた如き各種弾性表面波変換器は第2図
[al 乃至(gl に示す如き方法により製造するこ
とができる。
即ち、圧電基板1表面の所要面全面に金属膜19を付着
しくa)、更にその表面をフォトレジスト20で覆い(
b)、 これを所要幅のスリットを有するマスク21を
介して露光しくC)、現像した後前記金属膜19の表面
露出部をエツチングにより除去しくd)、然る後に残留
フォトレジスト20の下の金属膜19側端縁に対し酸化
或は陽極酸化を施し金属酸化物7とし[e)た後残留フ
ォトレジスト20をマスクとして全面的に金属膜22を
付着しく[)、最後に残留フォトレジスト20をその表
面に付着した金属膜22諸共除去すればよい。
尚、付着する金属膜19及び22はAI2.が−船釣で
あるが、他の金属でもよく、又、前述した第1図(cl
  (d)に示す如き異種金属を用いる反射型ストリッ
プを構成する場合には後から付着する金属膜22をAu
とすればよい。
又、Afiを酸化する場合には硫酸にて処理するのが一
般的であろうL、陽極酸化を施すためには周知の如く硫
酸の如き酸中で陽極を被酸化物たる例えばIDTに、陰
極を不溶性の電極(Pb、PL等)に接続して通電すれ
ばよい。
第3図は本発明を適用した他の一方向性変換器の断面を
示す図であるが、これも前述の第1図(al 、 (b
l ものと同様本願発明者が提案した変換器であって段
差を有する電極指23.23、・−・を同一ピッチにて
配列すれば必ずしもIDT電極指配列の非対称性を利用
せずども一方向性変換器を得ることができるというもの
である。
而して斯かる変換器を製造する際従来は各段差付電極指
のオーバーハングした空洞に5in2の如き誘電体24
をスパッタリングにより充填する手法を用いていたため
、S i O2を所望の位置にに確に付着することが困
難であり、殊に電極指間ギャップを微小なものにした場
合には相隣接する電極指間短絡が生じ易いという欠陥が
あって実用に供するには至っていなかった。
この問題を解決するには第4図(a)乃至fhl に示
す如き手法を用いればよい。
即ち、圧電基板1の所要面全面に金属膜19及びフォト
レジスト20を積層付着した上で所要のスリットを有す
るマスク21を介して前記フォトレジスト20を露光し
くa)、該部を現像除去しくす、次に圧電基板1表面に
対して斜め方向から前記金属膜19に対するエツチング
液ではエツチング不能或は困難な材質を薄膜25として
全面に付着しくC)、前記最初に付着した金属膜I9の
露出部をエツチングにより除去(d)シた上で更に後か
ら斜めに付着した薄膜25をエツチングにより除去(e
)シて残留フォトレジスト20側端より金属膜19が少
しく突出した状態とする。
然る後に金属膜19の露出部を酸化或は陽極酸化によっ
て金属酸化物7とした後残留フォトレジスト20をマス
クとして金属膜22を全面付着しくg)、最後に残留フ
ォトレジスト20をその表面に付着した金属膜22諸共
除去すれば第3図に示した如き一方向性弾性表面波変換
器を比較的容易に製造することができる。
尚、前述した圧電基板1に対し斜めに付着する薄膜25
の材質としては最初に付着する金属膜19がAI!、で
あればCrが最適であろう。又、これら金属膜の付着は
一般には蒸着により行うのが簡単であろう。
更に、前述したCrの如き残量の斜め蒸着の角度は残留
フォトレジスト20の高さと幅、残留フォトレジスト2
0側端より突出せしめる金属膜19の突出量に依存する
が概ね10°乃至80°といったところである。
(発明の効果) 本発明に係る電極指間ギャップ微小な弾性表面波変換器
は以上説明した如く構成するものであるから高い共振周
波数を要求される共振器或は故意に電極指幅を拡張し電
極指間ギャップを狭くして製造を容易にした一方向性変
換器を構成する上で電極指間短絡を防11する効果が著
しい。又、これらを製造する際本発明に係る製造方法を
用いれば、電極指等を形成する過程で電極指間に誘電体
隔壁作り込むことが可能となるのみならず、IDT電極
指は一体に連結している場合が大部分であるから、陽極
酸化法を用いれば一挙に所要部の誘電体化がiiJ能で
あり本発明に係る変換器を簡単安価に製造するトで著し
い効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図(alと(bl 、 (c)と(di 、 (e
)と([)及びfgl  と(hl は夫々本発明を適
用した弾性表面波変換器の異なった実施例を示す平面図
及び断面図、第2図(al乃至(gl は第1図に示し
た変換器の製造工程を示す工程図、第3図は本発明を適
用すべき一方向性弾性表面波変換器の他の例を示す断面
図、第4図[al乃至(hl は第3図に示した変換器
を製造する工程を示す工程図である。 及び17・・ 電体) 4゜ 指  15 ・ ・ イン、19、 トレジスト、

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) インタディジタル・トランスジューサ(IDT
    )の相隣接する電極指若しくはこれらの間に配置する浮
    き電極、ミアンダライン又は反射器ストリップ等(以下
    、電極指と称する)相互間のギャップが微小である弾性
    表面波変換器において、前記相隣接する電極指の少なく
    とも一方の側端縁に酸化或は陽極酸化を施して誘電体化
    することによって相隣接した電極指相互の短絡を防止す
    るようにしたことを特徴とする電極指間ギャップ微小な
    弾性表面波変換器の構造。
  2. (2) 相隣接するIDT電極指の少なくとも一側縁が
    、これを付着した圧電基板表面との間でほぼコ字状空洞
    を有する弾性表面波変換器において、前記空洞を金属酸
    化物によって充填したことを特徴とする電極指間ギャッ
    プ微小な弾性表面波変換器の構造。
  3. (3) 前記IDTの相隣接する電極指の幅員をL、こ
    れら相互間のギャップをSとした場合、S/L<1であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲(1)又は(2)記
    載の電極指間ギャップ微小な弾性表面波変換器の構造。
  4. (4) (a) 圧電基板上に金属膜を付着し、(b)
     更に上記金属膜表面にフォトレジストを付着し、 (c) 所要の間隔を設けて前記フォトレジストを露光
    、現像し、 (d) 残留したフォトレジスト間に表面が露出した前
    記金属膜をエッチングにより除去し、 (e) 前記残留フォトレジストの下に残留した金属膜
    の側端縁を酸化或は陽極酸化により誘電体化し、 (f) 前記残留フォトレジスト表面及び露出した圧電
    基板表面に金属膜を付着し、 (g) 最後に、前記残留フォトレジストをその上に付
    着した金属膜諸共除去する ことによって相隣接する電極指間ギャップ微小な弾性表
    面波変換器を製造する方法。
  5. (5) (a) 圧電基板表面に金属膜を付着し、(b
    ) 更に、上記金属膜表面にフォトレジストを付着し、 (c) 所要の間隔を設けて前記フォトレジストを露光
    、現像し、 (d) 前記金属膜のエッチング液ではエッチング不能
    或いは困難な材質の薄膜を前記圧電基板表面に対し斜め
    方向から前記残留フォトレジスト表面及び一側面に対し
    て付着し、 (e) 前記圧電基板表面に付着した金属膜の残留フォ
    トレジスト膜間露出部をエッチングにより除去し、 (f) 更に前記斜め付着した薄膜をエッチングによっ
    て除去することによって前記残留フォトレジストの下及
    び少なくともフォトレジストの一側端縁から少しく突出
    した金属膜を残留せしめ、 (g) 前記金属膜の露出部を酸化或は陽極酸化によっ
    て誘電体化し、 (h) 前記残留フォトレジスト表面、少なくともフォ
    トレジスト一側端縁に突出した前記誘電体部及び露出し
    た圧電基板表面に金属膜を付着し、(i) 最後に前記
    残留フォトレジストをその表面に付着した金属膜諸共除
    去する ことによって電極指の少なくとも一側縁がこれを付着し
    た圧電基板表面との間でほぼコ字状空洞を有し、当該空
    洞が誘電体にて満たされている電極指間ギャップ微小な
    弾性表面波変換器の製造方法。
  6. (6) 前記圧電基板表面に最初に付着する金属膜と後
    から付着する金属膜とが異なった材質であることを特徴
    とする請求項(1)(3)及び(4)記載の電極指間ギ
    ャップ微小な弾性表面波変換器の構造及びその製造方法
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