JPH0621755A - 弾性表面波装置 - Google Patents
弾性表面波装置Info
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- JPH0621755A JPH0621755A JP19493392A JP19493392A JPH0621755A JP H0621755 A JPH0621755 A JP H0621755A JP 19493392 A JP19493392 A JP 19493392A JP 19493392 A JP19493392 A JP 19493392A JP H0621755 A JPH0621755 A JP H0621755A
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- Japan
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- concentration impurity
- semiconductor substrate
- input
- epitaxial layer
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 弾性表面波装置において、素子特性を劣化さ
せる原因となる入出力電極間の電磁気的な直達波を素子
構造によって低減する。 【構成】 半導体基板１、その表面のエピタキシャル層
２、そのエピタキシャル層上にあって、離間して形成さ
れた高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂ、絶縁膜４、圧電薄
膜５、入力トランスデューサ６Ａ，６Ｂ、出力ゲート電
極８Ａ，８Ｂ、裏面電極９からなる弾性表面波コンボル
バの構成において、前記各高濃度不純物拡散層３Ａ，３
Ｂの一部を露出させ、その表面に接地用電極１０Ａ，１
０Ｂを設ける。 【効果】 上記構成によれば、トランスデューサ６Ａ，
６Ｂからの直達波は高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂから
アースへ流れ、出力ゲート電極７へ伝わる成分を抑圧す
ることができる。
せる原因となる入出力電極間の電磁気的な直達波を素子
構造によって低減する。 【構成】 半導体基板１、その表面のエピタキシャル層
２、そのエピタキシャル層上にあって、離間して形成さ
れた高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂ、絶縁膜４、圧電薄
膜５、入力トランスデューサ６Ａ，６Ｂ、出力ゲート電
極８Ａ，８Ｂ、裏面電極９からなる弾性表面波コンボル
バの構成において、前記各高濃度不純物拡散層３Ａ，３
Ｂの一部を露出させ、その表面に接地用電極１０Ａ，１
０Ｂを設ける。 【効果】 上記構成によれば、トランスデューサ６Ａ，
６Ｂからの直達波は高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂから
アースへ流れ、出力ゲート電極７へ伝わる成分を抑圧す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性表面波装置の改良
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、圧電性基板の表面を伝わる弾性表
面波（ＳＡＷ）を利用したＳＡＷ素子は、広い分野で実
用化あるいは研究開発がなされている。上記ＳＡＷ素子
は、基本的には、図３に示したＳＡＷフィルタのよう
に、単結晶または層状構造の圧電性基板１１と、その表
面に形成された複数の電気信号−ＳＡＷ変換トランスデ
ューサ１２，１３から構成され、ＳＡＷを介した信号処
理を行なうものであり、フィルタ、共振器、パルス伸
長、圧縮器、ＳＡＷコンボルバ等が知られている。いず
れの素子においても、信号入出力間が電磁気的に分離さ
れていることが望ましく、入力信号がＳＡＷを介さずに
直接電磁気的に出力端子に現われる（直達波）は、振幅
・位相・群遅延等さまざまな素子特性に悪影響を及ぼす
ことが知られている。直達波は主として入出力電極間に
存在する浮遊容量を介して伝わるものであるが、この直
達波による影響を低減するために、例えば図３のＳＡＷ
フィルタにおいては、最も単純に入出力電極間にシール
ド電極１４を設けている。
面波（ＳＡＷ）を利用したＳＡＷ素子は、広い分野で実
用化あるいは研究開発がなされている。上記ＳＡＷ素子
は、基本的には、図３に示したＳＡＷフィルタのよう
に、単結晶または層状構造の圧電性基板１１と、その表
面に形成された複数の電気信号−ＳＡＷ変換トランスデ
ューサ１２，１３から構成され、ＳＡＷを介した信号処
理を行なうものであり、フィルタ、共振器、パルス伸
長、圧縮器、ＳＡＷコンボルバ等が知られている。いず
れの素子においても、信号入出力間が電磁気的に分離さ
れていることが望ましく、入力信号がＳＡＷを介さずに
直接電磁気的に出力端子に現われる（直達波）は、振幅
・位相・群遅延等さまざまな素子特性に悪影響を及ぼす
ことが知られている。直達波は主として入出力電極間に
存在する浮遊容量を介して伝わるものであるが、この直
達波による影響を低減するために、例えば図３のＳＡＷ
フィルタにおいては、最も単純に入出力電極間にシール
ド電極１４を設けている。
【０００３】また、図４に示すように、入力トランスデ
ューサ電極１２ａ，１２ｂの一方の電極１２ａと、出力
トランスデューサの２つの電極１３ａ，１３ｂ間の浮遊
容量Ｃａａ，Ｃａｂが等しくなるようにし、出力トラン
スデューサの２つの電極に同相・同レベルの直達信号が
現われることにより、２つの電極間の電位差として取り
出される出力信号に直達波が重畳しないように構成する
ものがある。
ューサ電極１２ａ，１２ｂの一方の電極１２ａと、出力
トランスデューサの２つの電極１３ａ，１３ｂ間の浮遊
容量Ｃａａ，Ｃａｂが等しくなるようにし、出力トラン
スデューサの２つの電極に同相・同レベルの直達信号が
現われることにより、２つの電極間の電位差として取り
出される出力信号に直達波が重畳しないように構成する
ものがある。
【０００４】また、図５に示すように、入力トランスデ
ューサ１２の２つの電極に対して互いに逆相の信号が与
えられる、いわゆるバランス給電により、直達波が互い
に相殺し合うことを利用した駆動手段も考えられてい
る。
ューサ１２の２つの電極に対して互いに逆相の信号が与
えられる、いわゆるバランス給電により、直達波が互い
に相殺し合うことを利用した駆動手段も考えられてい
る。
【０００５】近年、新しいＳＳ通信方式の受信部に極め
て有用な素子として開発が行なわれている図６のモノリ
シック型ＳＡＷコンボルバにおいても、この直達波は特
性劣化の原因となるため、やはり低減対策は重要であ
る。
て有用な素子として開発が行なわれている図６のモノリ
シック型ＳＡＷコンボルバにおいても、この直達波は特
性劣化の原因となるため、やはり低減対策は重要であ
る。
【０００６】上記モノリシック型ＳＡＷコンボルバは、
半導体表面の空乏層容量の非線形性を利用するために、
図のように、低抵抗半導体基板１の表面にエピタキシャ
ル層２を形成し、さらにその上に絶縁層４を介して圧電
薄膜５を積層した構造を有している。またトランスデュ
ーサでのＳＡＷ励振効率を高めるために、通常トランス
デューサ直下の絶縁膜−圧電膜界面に金属などの導電膜
を設けたり、あるいはエピタキシャル層表面に高濃度不
純物拡散層３Ａ，３Ｂを形成している。ＳＡＷコンボル
バの場合は、２組のトランスデューサ６Ａ，６Ｂはいず
れも入力電極であり、問題となる直達波は２組のトラン
スデューサ各々と出力ゲート電極７との間で伝わるもの
である。ＳＡＷコンボルバでは出力信号周波数が入力信
号周波数の２倍となるため、単純な意味での直達波はフ
ィルタリングによって取り除くことができるが、出力ゲ
ート電極に現われた直達波が起因して発生する非線形出
力信号は、必要な出力信号と同じ周波数であるため、フ
ィルタを通過し、図７（ＳＡＷコンボルバによる自己相
関出力波形図であって、（ａ）は直達波による成分が重
畳した場合、（ｂ）は直達波がない場合）の（ｂ）に示
すように、不要波レベルを増大させてしまう結果とな
る。
半導体表面の空乏層容量の非線形性を利用するために、
図のように、低抵抗半導体基板１の表面にエピタキシャ
ル層２を形成し、さらにその上に絶縁層４を介して圧電
薄膜５を積層した構造を有している。またトランスデュ
ーサでのＳＡＷ励振効率を高めるために、通常トランス
デューサ直下の絶縁膜−圧電膜界面に金属などの導電膜
を設けたり、あるいはエピタキシャル層表面に高濃度不
純物拡散層３Ａ，３Ｂを形成している。ＳＡＷコンボル
バの場合は、２組のトランスデューサ６Ａ，６Ｂはいず
れも入力電極であり、問題となる直達波は２組のトラン
スデューサ各々と出力ゲート電極７との間で伝わるもの
である。ＳＡＷコンボルバでは出力信号周波数が入力信
号周波数の２倍となるため、単純な意味での直達波はフ
ィルタリングによって取り除くことができるが、出力ゲ
ート電極に現われた直達波が起因して発生する非線形出
力信号は、必要な出力信号と同じ周波数であるため、フ
ィルタを通過し、図７（ＳＡＷコンボルバによる自己相
関出力波形図であって、（ａ）は直達波による成分が重
畳した場合、（ｂ）は直達波がない場合）の（ｂ）に示
すように、不要波レベルを増大させてしまう結果とな
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記モノリシック型Ｓ
ＡＷコンボルバにおける直達波の主な伝播経路は、図８
（断面図）に示すように、入力トランスデューサを構成
する４つの電極６Ａａ，６Ａｂ，６Ｂａ，６Ｂｂそれぞ
れと高濃度不純物拡散層３との間の容量ＣＡａ，ＣＡ
ｂ，ＣＢａ，ＣＢｂ−エピタキシャル層の抵抗ｒＡ，ｒ
Ｂ−半導体表面と出力ゲート電極間容量ＣＡｇ，ＣＢｇ
を介したものである。このモノリシック型ＳＡＷコンボ
ルバにおいては、出力電極が１つであるため、従来より
直達波の低減策としては、バランス給電が採用されてい
るが、広い動作周波数帯全域にわたってバランスを維持
することは一般に容易ではなく、また浮遊容量の不均一
性等のため、入力トランスデューサ各々の２つの電極か
ら伝播する直達波を完全に相殺することは難しい。
ＡＷコンボルバにおける直達波の主な伝播経路は、図８
（断面図）に示すように、入力トランスデューサを構成
する４つの電極６Ａａ，６Ａｂ，６Ｂａ，６Ｂｂそれぞ
れと高濃度不純物拡散層３との間の容量ＣＡａ，ＣＡ
ｂ，ＣＢａ，ＣＢｂ−エピタキシャル層の抵抗ｒＡ，ｒ
Ｂ−半導体表面と出力ゲート電極間容量ＣＡｇ，ＣＢｇ
を介したものである。このモノリシック型ＳＡＷコンボ
ルバにおいては、出力電極が１つであるため、従来より
直達波の低減策としては、バランス給電が採用されてい
るが、広い動作周波数帯全域にわたってバランスを維持
することは一般に容易ではなく、また浮遊容量の不均一
性等のため、入力トランスデューサ各々の２つの電極か
ら伝播する直達波を完全に相殺することは難しい。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、モノリシック型ＳＡＷコンボ
ルバにおいて、素子特性を劣化させる原因となる入出力
電極間の電磁気的な直達波を素子構造によって低減する
ことのできる弾性表面波装置を提供することを目的とす
る。
ルバにおいて、素子特性を劣化させる原因となる入出力
電極間の電磁気的な直達波を素子構造によって低減する
ことのできる弾性表面波装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明による弾
性表面波装置は、半導体基板と、前記半導体基板主表面
側に離間して形成された高濃度不純物領域と、前記各高
濃度不純物領域上に部分的に形成された電極と、前記電
極部分を除く前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された圧電膜と、前記圧電膜上の前
記高濃度不純物領域上方にそれぞれ形成された入力トラ
ンスデューサおよび前記圧電膜上の前記入力トランスデ
ューサ間に形成された出力ゲート電極とを含み、前記高
濃度不純物領域上に形成された電極を接地する手段とを
備えていること要旨としている。本願の第２発明は、低
抵抗半導体基板と、前記低抵抗半導体基板主表面側に形
成されたエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層に
離間して形成され、前記低抵抗半導体基板に接する高濃
度不純物領域と、前記エピタキシャル層上に形成された
絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された圧電膜と、前記圧
電膜上の前記高濃度不純物領域上方にそれぞれ形成され
た入力トランスデューサおよび前記圧電膜上の前記入力
トランスデューサ間に形成された出力ゲート電極とより
成ることを要旨としている。
性表面波装置は、半導体基板と、前記半導体基板主表面
側に離間して形成された高濃度不純物領域と、前記各高
濃度不純物領域上に部分的に形成された電極と、前記電
極部分を除く前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上に形成された圧電膜と、前記圧電膜上の前
記高濃度不純物領域上方にそれぞれ形成された入力トラ
ンスデューサおよび前記圧電膜上の前記入力トランスデ
ューサ間に形成された出力ゲート電極とを含み、前記高
濃度不純物領域上に形成された電極を接地する手段とを
備えていること要旨としている。本願の第２発明は、低
抵抗半導体基板と、前記低抵抗半導体基板主表面側に形
成されたエピタキシャル層と、前記エピタキシャル層に
離間して形成され、前記低抵抗半導体基板に接する高濃
度不純物領域と、前記エピタキシャル層上に形成された
絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された圧電膜と、前記圧
電膜上の前記高濃度不純物領域上方にそれぞれ形成され
た入力トランスデューサおよび前記圧電膜上の前記入力
トランスデューサ間に形成された出力ゲート電極とより
成ることを要旨としている。
【００１０】
【作用】第１発明の構成によれば、入力トランスデュー
サからの直達波は高濃度不純物領域からアースへ流れ、
出力ゲート電極へ伝わる成分を抑圧することができる。
第２発明の構成によれば、入力トランスデューサからの
直達波は、入力トランスデューサ下部の高濃度不純物領
域よりエピタキシャル層下部の低抵抗半導体基板を経て
素子裏面のアースに落ちることにより、出力ゲート電極
への直達波の伝播を抑えることが可能となる。
サからの直達波は高濃度不純物領域からアースへ流れ、
出力ゲート電極へ伝わる成分を抑圧することができる。
第２発明の構成によれば、入力トランスデューサからの
直達波は、入力トランスデューサ下部の高濃度不純物領
域よりエピタキシャル層下部の低抵抗半導体基板を経て
素子裏面のアースに落ちることにより、出力ゲート電極
への直達波の伝播を抑えることが可能となる。
【００１１】
【実施例】図１に、本発明の一実施例によるモノリシッ
ク型ＳＡＷコンボルバの模式的構成図を示す。同図にお
いて、図６および図８と同一または類似する部材には、
同じ符号が付されている。
ク型ＳＡＷコンボルバの模式的構成図を示す。同図にお
いて、図６および図８と同一または類似する部材には、
同じ符号が付されている。
【００１２】図１において、１は半導体基板、２はその
表面側に形成されたエピタキシャル層、３Ａ，３Ｂはエ
ピタキシャル層上によって、離間して形成された高濃度
不純物拡散層、４は絶縁膜、５はその上に形成された圧
電薄膜、６Ａ，６Ｂはトランスデューサ、７は出力ゲー
ト電極、８Ａ，８Ｂはシールド電極、９は裏面電極であ
り、前記各高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂの一部が露出
され、その表面に拡散層を接地するための接地用電極１
０Ａ，１０Ｂがそれぞれ形成されている。
表面側に形成されたエピタキシャル層、３Ａ，３Ｂはエ
ピタキシャル層上によって、離間して形成された高濃度
不純物拡散層、４は絶縁膜、５はその上に形成された圧
電薄膜、６Ａ，６Ｂはトランスデューサ、７は出力ゲー
ト電極、８Ａ，８Ｂはシールド電極、９は裏面電極であ
り、前記各高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂの一部が露出
され、その表面に拡散層を接地するための接地用電極１
０Ａ，１０Ｂがそれぞれ形成されている。
【００１３】上記構成によれば、入力トランスデューサ
６Ａ，６Ｂからの直達波は高濃度不純物拡散層３Ａ，３
Ｂからアースへ流れ、出力ゲート電極７へ伝わる成分を
抑圧することができる。
６Ａ，６Ｂからの直達波は高濃度不純物拡散層３Ａ，３
Ｂからアースへ流れ、出力ゲート電極７へ伝わる成分を
抑圧することができる。
【００１４】図２に、本発明の他の実施例を示す。同図
において、１は低抵抗半導体基板、２はエピタキシャル
層、３Ａ，３Ｂは高濃度不純物拡散層、４は絶縁膜、５
は圧電薄膜、６Ａ，６Ｂは入力トランスデューサ、７は
出力ゲート電極、８Ａ，８Ｂはシールド電極、９は裏面
電極である。本実施例では、入力トランスデューサ６
Ａ，６Ｂ下部の高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂはエピタ
キシャル層２下部の低抵抗半導体基板１に接する厚みに
形成されている。
において、１は低抵抗半導体基板、２はエピタキシャル
層、３Ａ，３Ｂは高濃度不純物拡散層、４は絶縁膜、５
は圧電薄膜、６Ａ，６Ｂは入力トランスデューサ、７は
出力ゲート電極、８Ａ，８Ｂはシールド電極、９は裏面
電極である。本実施例では、入力トランスデューサ６
Ａ，６Ｂ下部の高濃度不純物拡散層３Ａ，３Ｂはエピタ
キシャル層２下部の低抵抗半導体基板１に接する厚みに
形成されている。
【００１５】上記構成によれば、トランスデューサの直
達波は直接素子裏面のアースに落ちることになり、前記
実施例と同様に、出力ゲート電極への直達波の伝播を抑
えることが可能となる。
達波は直接素子裏面のアースに落ちることになり、前記
実施例と同様に、出力ゲート電極への直達波の伝播を抑
えることが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、ＳＡＷ素子の入出力電
極間で電磁気的に伝わる直達波を効果的に抑圧すること
ができ、素子性能を向上させることが可能である。
極間で電磁気的に伝わる直達波を効果的に抑圧すること
ができ、素子性能を向上させることが可能である。
【図１】本発明の一実施例を示すモノリシック型ＳＡＷ
コンボルバの模式的断面図である。
コンボルバの模式的断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示すモノリシック型ＳＡ
Ｗコンボルバの模式的断面図である。
Ｗコンボルバの模式的断面図である。
【図３】従来のＳＡＷフィルタの基本構成を示す平面図
である。
である。
【図４】直達波を重畳しないようにした従来のＳＡＷフ
ィルタの構成を示す平面図である。
ィルタの構成を示す平面図である。
【図５】直達波を相殺するようにした従来のＳＡＷフィ
ルタの構成を示す平面図である。
ルタの構成を示す平面図である。
【図６】従来のモノリシック型ＳＡＷコンボルバの模式
的断面図である。
的断面図である。
【図７】ＳＡＷコンボルバによる自己相関出力波形図で
ある。
ある。
【図８】従来のモノリシック型ＳＡＷコンボルバの模式
的断面図である。
的断面図である。
１ 半導体基板 ２ エピタキシャル層 ３Ａ，３Ｂ 高濃度不純物拡散層 ４ 絶縁膜 ５ 圧電薄膜 ６Ａ，６Ｂ 入力トランスデューサ ７ 出力ゲート電極 ８Ａ，８Ｂ シールド電極 ９ 裏面電極 １０Ａ，１０Ｂ 接地用電極
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板と、前記半導体基板主表面側
に離間して形成された高濃度不純物領域と、前記各高濃
度不純物領域上に部分的に形成された電極と、前記電極
部分を除く前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、前
記絶縁膜上に形成された圧電膜と、前記圧電膜上の前記
高濃度不純物領域上方にそれぞれ形成された入力トラン
スデューサおよび前記圧電膜上の前記入力トランスデュ
ーサ間に形成された出力ゲート電極とを含み、前記高濃
度不純物領域上に形成された電極を接地する手段とを備
えていることを特徴とする弾性表面波装置。 - 【請求項２】 低抵抗半導体基板と、前記低抵抗半導体
基板主表面側に形成されたエピタキシャル層と、前記エ
ピタキシャル層に離間して形成され、前記低抵抗半導体
基板に接する高濃度不純物領域と、前記エピタキシャル
層上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された
圧電膜と、前記圧電膜上の前記高濃度不純物領域上方に
それぞれ形成された入力トランスデューサおよび前記圧
電膜上の前記入力トランスデューサ間に形成された出力
ゲート電極とより成ることを特徴とする弾性表面波装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19493392A JPH0621755A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 弾性表面波装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19493392A JPH0621755A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 弾性表面波装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621755A true JPH0621755A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16332760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19493392A Pending JPH0621755A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 弾性表面波装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621755A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872415A (en) * | 1996-08-16 | 1999-02-16 | Kobe Steel Usa Inc. | Microelectronic structures including semiconductor islands |
| US5907768A (en) * | 1996-08-16 | 1999-05-25 | Kobe Steel Usa Inc. | Methods for fabricating microelectronic structures including semiconductor islands |
| KR20030073843A (ko) * | 2002-03-13 | 2003-09-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 박막 용적 공진기 필터 및 그 제조방법 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP19493392A patent/JPH0621755A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872415A (en) * | 1996-08-16 | 1999-02-16 | Kobe Steel Usa Inc. | Microelectronic structures including semiconductor islands |
| US5907768A (en) * | 1996-08-16 | 1999-05-25 | Kobe Steel Usa Inc. | Methods for fabricating microelectronic structures including semiconductor islands |
| KR20030073843A (ko) * | 2002-03-13 | 2003-09-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 박막 용적 공진기 필터 및 그 제조방법 |
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