JPH09172351A - Surface acoustic wave device and its manufacture - Google Patents

Surface acoustic wave device and its manufacture

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JPH09172351A
JPH09172351A JP31803895A JP31803895A JPH09172351A JP H09172351 A JPH09172351 A JP H09172351A JP 31803895 A JP31803895 A JP 31803895A JP 31803895 A JP31803895 A JP 31803895A JP H09172351 A JPH09172351 A JP H09172351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface acoustic
acoustic wave
single crystal
wave device
piezoelectric substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP31803895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Yabe
貴幸 矢辺
Yukio Okubo
幸夫 大久保
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09172351A publication Critical patent/JPH09172351A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an interdigital electrode with a sufficient immunity against stress migration by adopting a single crystal aluminum film for an electrode formed on the surface of a piezoelectric substrate. SOLUTION: Three input IDTs 21, 22, 23 and four output IDTs 24, 25, 26, 27 are arranged alternately on the surface of a piezoelectric substrate 10 made of a lithium tetraborate single crystal (Li2 B4 O7 ) of a (110)-cut (45 deg. rotation cut) and an electrode structural array 20 is formed, in which the input IDTs 21, 22, 23 and the output IDTs 24, 25, 26, 27 are inserted between a couple of reflectors 28, 29. The three input IDTs 21, 22, 23 are connected in parallel with each other and the four output IDTs 24, 25, 26, 27 are connected in parallel with each other. The electrode structural array 20 including the IDTs as above is formed on a single crystal aluminum film 30 on the surface of the piezoelectric substrate 10 in a way that the direction in parallel with the surface is oriented to be the (111)-plane. The film thickness is nearly 100nm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、四ほう酸リチウム
単結晶からなる圧電基板を用いた弾性表面波装置及びそ
の製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a surface acoustic wave device using a piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】弾性表面波装置は、圧電体基板上に設け
られたIDT(すだれ状電極、くし型電極ともいう)に
より、電気信号と圧電体基板表面を伝搬する弾性表面波
とを相互に変換し、この弾性表面波を利用してフィル
タ、共振子、遅延線などの機能を発揮するデバイスであ
る。従来から、IDTを構成する電極材料としては、低
抵抗であり、微細加工がしやすく、信頼性に優れたアル
ミニウムが主に用いられている。
2. Description of the Related Art A surface acoustic wave device uses an IDT (also called a comb-shaped electrode or a comb-shaped electrode) provided on a piezoelectric substrate to mutually transmit an electric signal and a surface acoustic wave propagating on the surface of the piezoelectric substrate. It is a device that performs conversion and uses the surface acoustic waves to perform functions such as a filter, a resonator, and a delay line. Conventionally, aluminum, which has a low resistance, is easy to perform fine processing, and is excellent in reliability, has been mainly used as an electrode material forming the IDT.

【0003】近年、弾性表面波装置の利用範囲は、MH
z帯からGHz帯へと広がり、ますます高周波化してい
る。信号の高周波化と共に、より大電力の信号を処理す
る必要性も増してきている。このため、IDT電極に印
加される電流、振動はますます大きくなり、耐電力性に
優れた電極材料を使用する必要がある。弾性表面波装置
における機械的振動により、IDTを構成する電極が疲
労劣化する現象(ストレスマイグレーション)が知られ
ている。このストレスマイグレーションにより、使用中
に弾性表面波装置が劣化し、当初の特性を発揮できなく
なることがある。そのため、ストレスマイグレーション
に対する耐性を高めるように、アルミニウムにシリコ
ン、銅などを添加することが検討されている。
In recent years, the range of use of surface acoustic wave devices is MH.
It spreads from the z-band to the GHz band and is becoming more and more high frequency. As the frequency of signals increases, the need for processing higher power signals also increases. For this reason, the electric current and vibration applied to the IDT electrode are further increased, and it is necessary to use an electrode material having excellent power resistance. It is known that the electrodes constituting the IDT are fatigue-degraded (stress migration) due to mechanical vibrations in the surface acoustic wave device. Due to this stress migration, the surface acoustic wave device may deteriorate during use and the initial characteristics may not be exhibited. Therefore, addition of silicon, copper, or the like to aluminum has been studied so as to enhance resistance to stress migration.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の弾性表面波装置では、ストレスマイグレーショ
ン耐性が不十分であった。これは、蒸着法やマグネトロ
ンスパッタリング法等で形成されたアルミニウムは多結
晶構造であるため、粒界拡散によるストレスマイグレー
ション耐性の劣化が避けられないからである。
However, in the above-mentioned conventional surface acoustic wave device, the stress migration resistance is insufficient. This is because the aluminum formed by the vapor deposition method or the magnetron sputtering method has a polycrystalline structure, and thus deterioration of stress migration resistance due to grain boundary diffusion cannot be avoided.

【0005】本発明の目的は、ストレスマイグレーショ
ンに対して充分な耐性を有する弾性表面波装置及びその
製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device having sufficient resistance to stress migration and a method for manufacturing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による弾性表面波
装置は、四ほう酸リチウム単結晶からなる圧電基板と、
前記圧電基板の表面に形成され、弾性表面波を励起、受
信、反射、伝搬するための電極とを有し、前記電極が、
単結晶アルミニウム膜からなることを特徴とする。
A surface acoustic wave device according to the present invention comprises a piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal,
It is formed on the surface of the piezoelectric substrate, and has an electrode for exciting, receiving, reflecting and propagating a surface acoustic wave, and the electrode,
It is characterized by being formed of a single crystal aluminum film.

【0007】本発明によれば、電極が単結晶アルミニウ
ム膜であり、結晶粒界が存在しないので、電極に印加さ
れる電流、振動が大きくなっても、粒界拡散によるスト
レスマイグレーションが起こりにくく、電極の電気抵抗
が低く、かつ、結晶構造的に安定であり、弾性表面波装
置のストレスマイグレーション耐性を飛躍的に高めるこ
とができる。
According to the present invention, since the electrode is a single crystal aluminum film and there is no crystal grain boundary, stress migration due to grain boundary diffusion does not easily occur even if the current applied to the electrode and vibration increase. The electric resistance of the electrode is low and the crystal structure is stable, and the resistance to stress migration of the surface acoustic wave device can be dramatically improved.

【0008】上述した弾性表面波装置において、前記圧
電基板の表面の切り出し角および弾性表面波の伝搬方向
がオイラ角表示で(0°〜45°,30°〜90°,4
0°〜90°)およびそれと等価な範囲内であることが
望ましい。この場合、単結晶アルミニウム膜は、特に安
定であり、ストレスマイグレーションに対して特に優れ
た高い耐性を有する。
In the above-mentioned surface acoustic wave device, the cut-out angle of the surface of the piezoelectric substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave are indicated by an oiler angle (0 ° to 45 °, 30 ° to 90 °, 4).
0 ° to 90 °) and its equivalent range. In this case, the single crystal aluminum film is particularly stable and has a particularly high resistance to stress migration.

【0009】上述した弾性表面波装置において、前記電
極を形成する単結晶アルミニウム膜に、Si、Cu、C
o、Mo、Hf及びBからなる群から選ばれた少なくと
もひとつの物質が添加されていることが望ましい。この
場合、単結晶アルミニウム膜は、特に安定であり、スト
レスマイグレーションに対して特に優れた高い耐性を有
する。
In the surface acoustic wave device described above, Si, Cu, C are formed on the single crystal aluminum film forming the electrodes.
It is desirable to add at least one substance selected from the group consisting of o, Mo, Hf and B. In this case, the single crystal aluminum film is particularly stable and has a particularly high resistance to stress migration.

【0010】上述した弾性表面波装置において、前記電
極を形成する単結晶アルミニウム膜に、炭素が0.01
atom%以下、酸素が0.5atom%以下含まれて
いることが望ましい。この範囲から外れると、アルミニ
ウム膜は多結晶又はアモルファスの膜となり好ましくな
い。本発明による弾性表面波装置の製造方法は、四ほう
酸リチウム単結晶からなる圧電基板上に、イオンビーム
スパッタリング法により単結晶アルミニウム膜を形成
し、この単結晶アルミニウム膜をパターニングして、弾
性表面波を励起、受信、反射、伝搬するための電極を形
成するようにすることを特徴とする。
In the surface acoustic wave device described above, carbon is contained in the single crystal aluminum film forming the electrode in an amount of 0.01
It is desirable that the content of oxygen is 0.5 atom% or less and that of oxygen is 0.5 atom% or less. If it deviates from this range, the aluminum film becomes a polycrystalline or amorphous film, which is not preferable. A method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention comprises forming a single crystal aluminum film by an ion beam sputtering method on a piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal, and patterning the single crystal aluminum film to obtain a surface acoustic wave. Is formed so as to form electrodes for exciting, receiving, reflecting and propagating.

【0011】本発明によれば、イオンビームスパッタリ
ング法を用いることにより、四ほう酸リチウム単結晶か
らなる圧電基板上に結晶性のよい単結晶アルミニウム膜
を容易に形成することができる。上述した弾性表面波装
置の製造方法において、前記圧電基板の表面の切り出し
角がオイラ角表示で(0°〜45°,30°〜90°,
40°〜90°)およびそれと等価な範囲であることが
望ましい。
According to the present invention, by using the ion beam sputtering method, a single crystal aluminum film having good crystallinity can be easily formed on a piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal. In the method of manufacturing a surface acoustic wave device described above, the cut-out angle of the surface of the piezoelectric substrate is (0 ° to 45 °, 30 ° to 90 °,
40 ° to 90 °) and a range equivalent thereto.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態による弾性表
面波装置を図1を用いて説明する。本実施形態の弾性表
面波装置である弾性表面波フィルタは、(110)カッ
ト(45゜回転Xカット)の四ほう酸リチウム単結晶
(Li2 4 7 )からなる圧電基板10の表面上に、
3つの入力用IDT21、22、23と4つの出力用I
DT24、25、26、27とが交互に配置され、これ
ら入力用IDT21、22、23と出力用IDT24、
25、26、27が一対の反射器28、29により挟ま
れた電極構造列20が形成されている。3つの入力用I
DT21、22、23は並列接続され、4つの出力用I
DT24、25、26、27も並列接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A surface acoustic wave device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The surface acoustic wave filter, which is the surface acoustic wave device of the present embodiment, is provided on the surface of the piezoelectric substrate 10 made of (110) cut (45 ° rotation X cut) lithium tetraborate single crystal (Li 2 B 4 O 7 ). ,
Three input IDTs 21, 22, 23 and four output I
DTs 24, 25, 26, 27 are arranged alternately, and these input IDTs 21, 22, 23 and output IDTs 24,
An electrode structure row 20 is formed in which 25, 26 and 27 are sandwiched by a pair of reflectors 28 and 29. 3 inputs I
The DTs 21, 22 and 23 are connected in parallel and have four output I's.
The DTs 24, 25, 26, 27 are also connected in parallel.

【0013】これらIDTを含む電極構造列20は、圧
電基板10の表面に平行な方向が(111)面である配
向した単結晶アルミニウム膜30により構成されてい
る。電極の膜厚は約100nm、電極指の幅及びその間
隔は、フィルタの通過中心周波数に対応した弾性表面波
波長の1/4に相当する約500nmである。各IDT
21〜27の開口幅は120λであり、20.5対の電
極指により構成され、反射器28、29は120本の電
極により構成されている。IDT21〜27及び反射器
28、29は同一の周期構造であり、IDTとIDT間
及び反射器とIDT間も同じ周期で形成され、電極構造
列20全体として同一の周期構造をしている。
The electrode structure array 20 including these IDTs is composed of an oriented single crystal aluminum film 30 whose (111) plane is parallel to the surface of the piezoelectric substrate 10. The film thickness of the electrode is about 100 nm, and the width of the electrode finger and its interval are about 500 nm corresponding to ¼ of the surface acoustic wave wavelength corresponding to the pass center frequency of the filter. Each IDT
The aperture width of each of 21 to 27 is 120λ, and is composed of 20.5 pairs of electrode fingers, and the reflectors 28 and 29 are composed of 120 electrodes. The IDTs 21 to 27 and the reflectors 28 and 29 have the same periodic structure. The IDTs and the IDTs and the reflectors and the IDTs are also formed with the same period, and the electrode structure array 20 as a whole has the same periodic structure.

【0014】次に、本発明の一実施形態による弾性表面
波装置の製造方法を図2を用いて説明する。まず、(1
10)カットの四ほう酸リチウム単結晶(Li2 4
7 )からなる圧電基板10の表面を、超純水洗浄、及
び、アセトン、イソプロピルアルコールなどの有機溶剤
により超音波洗浄する(図2(a))。
Next, a method of manufacturing a surface acoustic wave device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, (1
10) Cut lithium tetraborate single crystal (Li 2 B 4 O
The surface of the piezoelectric substrate 10 made of 7 ) is cleaned with ultrapure water and ultrasonically with an organic solvent such as acetone or isopropyl alcohol (FIG. 2A).

【0015】なお、四ほう酸リチウム基板は、中性溶液
又は酸性溶液により容易にエッチングされ、洗浄方法や
洗浄時間によっては、基板表面のモフォロジが大きく変
化し、弾性表面波の伝搬に支障を生じる可能性がある。
そのように弾性表面波装置としての支障が生じない範囲
内であれば、どのような洗浄方法で圧電基板10を洗浄
しても、単結晶アルミニウム膜の成長への影響はほとん
どない。
The lithium tetraborate substrate is easily etched by a neutral solution or an acidic solution, and the morphology of the surface of the substrate may change significantly depending on the cleaning method and the cleaning time, which may interfere with the propagation of surface acoustic waves. There is a nature.
As long as the surface acoustic wave device does not cause any trouble, no matter what cleaning method is used to clean the piezoelectric substrate 10, the growth of the single crystal aluminum film is hardly affected.

【0016】次に、圧電基板10をイオンビームスパッ
タリング装置の成膜室内に装着し、成膜室を真空吸引す
る。スパッタリング前の成膜室の到達真空度が約0.1
mPa以下になるようにすることが望ましい。スパッタ
リング前の成膜室の到達真空度が低いと、成膜室内の残
留ガスによりアルミニウム粒子が汚染され、真空中にお
けるアルミニウム微粒子の形成や、圧電基板10表面に
おけるアルミニウム粒子の移動を妨げるので、単結晶成
長を起こさない可能性がある。このため、成膜室の到達
真空度が低い方が望ましく、例えば、約0.1mP以下
であることが望ましい。
Next, the piezoelectric substrate 10 is mounted in the film forming chamber of the ion beam sputtering apparatus, and the film forming chamber is vacuumed. The ultimate vacuum in the deposition chamber before sputtering is about 0.1
It is desirable to set it to mPa or less. If the ultimate vacuum in the film forming chamber before sputtering is low, the aluminum particles are contaminated by the residual gas in the film forming chamber, which hinders the formation of aluminum particles in a vacuum and the movement of the aluminum particles on the surface of the piezoelectric substrate 10. It may not cause crystal growth. Therefore, it is desirable that the ultimate vacuum of the film forming chamber is low, for example, about 0.1 mP or less.

【0017】続いて、イオンビームスパッタリング法に
より、圧電基板10の表面に単結晶アルミニウム膜30
を約100nm形成する(図2(b))。イオンビーム
スパッタリング法の成膜条件としては、成膜時の基板温
度を約150℃、膜の成長速度を約1nm/秒とする。
この単結晶アルミニウム膜30を二次イオン質量分析法
(SIMS)により分析したところ、アルミニウム膜3
0中の不純物は、炭素量が5×10-3atom%、水素
量が0.1atom%、酸素量が0.1atom%であ
った。なお、炭素量は0.01atom%以下、水素、
酸素量はそれぞれ0.5atom%以下が好ましく、ア
ルミニウム膜30中の炭素、水素、酸素量がこれより大
きいと、成長速度、基板温度等の成膜条件にかかわら
ず、アルミニウム膜30は多結晶またはアモルファスの
膜となり単結晶のアルミニウム膜とならない。
Subsequently, the single crystal aluminum film 30 is formed on the surface of the piezoelectric substrate 10 by the ion beam sputtering method.
Of about 100 nm is formed (FIG. 2B). As the film formation conditions for the ion beam sputtering method, the substrate temperature during film formation is about 150 ° C., and the film growth rate is about 1 nm / sec.
When this single crystal aluminum film 30 was analyzed by secondary ion mass spectrometry (SIMS), the aluminum film 3
The impurities in 0 had a carbon content of 5 × 10 −3 atom%, a hydrogen content of 0.1 atom%, and an oxygen content of 0.1 atom%. The carbon content is 0.01 atom% or less, hydrogen,
The amount of oxygen is preferably 0.5 atom% or less, and when the amount of carbon, hydrogen, and oxygen in the aluminum film 30 is larger than this, the aluminum film 30 is polycrystalline or is formed regardless of film forming conditions such as growth rate and substrate temperature. It becomes an amorphous film and does not become a single crystal aluminum film.

【0018】なお、イオンビームスパッタリング法の成
膜条件として、基板温度は室温〜300℃の範囲内であ
ることが望ましい。基板温度を300℃より高くする
と、単結晶アルミニウム膜30の結晶性が悪くなる。ま
た、基板温度を室温より低くすると、イオンビームスパ
ッタリング装置に冷却機構を取り付けなければならず好
ましくない。
The substrate temperature is preferably in the range of room temperature to 300 ° C. as a film forming condition for the ion beam sputtering method. When the substrate temperature is higher than 300 ° C., the crystallinity of the single crystal aluminum film 30 deteriorates. If the substrate temperature is lower than room temperature, a cooling mechanism must be attached to the ion beam sputtering apparatus, which is not preferable.

【0019】また、成膜速度は、0.1〜50nm/秒
の範囲内であることが望ましい。成長速度を50nm/
秒を越える速度にすると、単結晶アルミニウム膜30の
結晶性が悪くなる。また、成膜速度が0.1nm/秒未
満であると、電極形成に時間を要し、経済的に好ましく
ない。次に、アルミニウム膜30上にレジスト膜40を
塗布し、IDTを含む電極構造列20の形状にパターニ
ングする(図2(c))。IDTの電極指の幅およびそ
の間隔は、フィルタの通過中心周波数に対応した弾性表
面波波長の1/4に相当する約500nmである。
The film forming rate is preferably within the range of 0.1 to 50 nm / sec. Growth rate of 50 nm /
If the speed exceeds the second, the crystallinity of the single crystal aluminum film 30 deteriorates. If the film formation rate is less than 0.1 nm / sec, it takes a long time to form an electrode, which is not economically preferable. Next, a resist film 40 is applied on the aluminum film 30 and patterned into the shape of the electrode structure array 20 including the IDT (FIG. 2C). The width of the electrode fingers of the IDT and the distance between the electrode fingers are about 500 nm, which corresponds to 1/4 of the surface acoustic wave wavelength corresponding to the pass center frequency of the filter.

【0020】次に、レジスト層40に覆われていない部
分の単結晶アルミニウム膜30を主成分がTMAH(ト
リメチルアンモニウムハイドライド)のアルカリ性エッ
チング液によりエッチング除去し、IDTを含む電極構
造列20を作製する(図2(d))。最後に、レジスト
膜40を除去して、IDTを含む電極構造列20の加工
を終了する(図2(e)))。
Next, the portion of the single crystal aluminum film 30 which is not covered with the resist layer 40 is removed by etching with an alkaline etching solution whose main component is TMAH (trimethylammonium hydride), and the electrode structure array 20 including the IDT is manufactured. (FIG. 2 (d)). Finally, the resist film 40 is removed, and the processing of the electrode structure array 20 including the IDT is completed (FIG. 2 (e)).

【0021】このようにして成膜された本実施例による
単結晶アルミニウム膜の結晶性を調べるため、高速反射
電子線回折像を測定した。薄膜が単結晶であることを示
すスポットが観察され、四ほう酸リチウム基板上で単結
晶アルミニウム薄膜がエピタキシャル成長していること
がわかった。高速反射電子線回折像のスポットのパター
ンから、単結晶アルミニウム膜30の配向方位が(11
1)面であることがわかった。
In order to investigate the crystallinity of the single crystal aluminum film thus formed according to this example, a high-speed backscattered electron diffraction image was measured. A spot indicating that the thin film was a single crystal was observed, and it was found that the single crystal aluminum thin film was epitaxially grown on the lithium tetraborate substrate. The orientation pattern of the single crystal aluminum film 30 is (11
1) It turned out to be a surface.

【0022】通常、薄膜と基板間の吸着エネルギが小さ
い場合には、結晶の島と基板との接触面積が小さくな
り、薄膜の成長は三次元的なものになる。一方、結晶の
島全体の表面エネルギを最小にするために、fcc構造
であるアルミニウムの場合、表面エネルギが最も小さく
なる(111)面が優先的にあらわれる。本実施例によ
り形成した単結晶アルミニウム薄膜の電気抵抗を測定し
たところ、この単結晶アルミニウム膜の電気抵抗は3.
0μΩ・cmであった。この抵抗値はバルクのアルミニ
ウムと同程度の充分に低い値であり、結晶性のよい単結
晶アルミニウム薄膜が形成されていることがわかる。
Usually, when the adsorption energy between the thin film and the substrate is small, the contact area between the crystal islands and the substrate is small, and the growth of the thin film is three-dimensional. On the other hand, in order to minimize the surface energy of the entire crystal island, in the case of aluminum having the fcc structure, the (111) plane having the smallest surface energy appears preferentially. When the electric resistance of the single crystal aluminum thin film formed according to this example was measured, the electric resistance of this single crystal aluminum film was 3.
It was 0 μΩ · cm. This resistance value is sufficiently low as that of bulk aluminum, and it can be seen that a single crystal aluminum thin film having good crystallinity is formed.

【0023】次に、本実施例により製造された弾性表面
波装置の耐電力性について評価した。所定の電力を弾性
表面波装置に印加し、弾性表面波装置の電気的特性が劣
化するまでの時間(MTF)を測定することにより評価
した。弾性表面波装置の電気的特性として素子の中心周
波数を採用し、この変動量が±1000ppm以上にな
るまでの時間を測定した。
Next, the power resistance of the surface acoustic wave device manufactured according to this example was evaluated. It was evaluated by applying a predetermined electric power to the surface acoustic wave device and measuring the time (MTF) until the electrical characteristics of the surface acoustic wave device deteriorated. The center frequency of the element was adopted as the electrical characteristic of the surface acoustic wave device, and the time until the amount of fluctuation became ± 1000 ppm or more was measured.

【0024】本実施例による弾性表面波装置では、40
0mWの印加電力に対して上記電気的特性が劣化するま
での時間は5000時間であった。比較例として、四ほ
う酸リチウム単結晶基板上に、直流マグネトロンスパッ
タリング法により、多結晶構造のAl−2.5wt%C
u合金薄膜を100nm厚形成し、同じ電極構造にパタ
ーニングした弾性表面波装置に対して、同様にして耐電
力性を測定した。その結果、比較例による弾性表面波装
置では、同一の400mWの印加電力に対して、上記電
気的特性が劣化するまでの時間は2000時間であっ
た。
In the surface acoustic wave device according to this embodiment, 40
It took 5000 hours for the electrical characteristics to deteriorate with an applied power of 0 mW. As a comparative example, Al-2.5 wt% C having a polycrystalline structure was formed on a lithium tetraborate single crystal substrate by a DC magnetron sputtering method.
The power resistance was similarly measured for the surface acoustic wave device in which a u alloy thin film was formed to a thickness of 100 nm and patterned to the same electrode structure. As a result, in the surface acoustic wave device according to the comparative example, it took 2000 hours for the electrical characteristics to deteriorate with the same applied power of 400 mW.

【0025】したがって、本実施例による弾性表面波装
置は、比較例に対して耐電力性が2.5倍も改善でき
た。本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能で
ある。例えば、上記実施形態では、高純度アルミニウム
によりアルミニウム膜を構成しているが、高純度アルミ
ニウムに、Si、Cu、Co、Mo、Hf、B等の他の
金属を添加してもよい。
Therefore, the surface acoustic wave device according to this example was able to improve the power resistance by 2.5 times as compared with the comparative example. The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the aluminum film is made of high-purity aluminum, but other metals such as Si, Cu, Co, Mo, Hf, and B may be added to the high-purity aluminum.

【0026】また、上記実施形態では、四ほう酸リチウ
ム単結晶基板の切り出し面が(110)面であったが、
他の切り出し面としては、(011)、(345)、
(255)、(231)、(356)等を用いてもよ
い。すなわち、圧電基板の表面の切り出し角および弾性
表面波の伝搬方向がオイラ角表示で(0°〜45°、3
0°〜90°、40°〜90°)およびそれと等価な範
囲内に電極が形成されていることが望ましい。
In the above embodiment, the cut surface of the lithium tetraborate single crystal substrate is the (110) plane.
Other cutout surfaces are (011), (345),
You may use (255), (231), (356) etc. That is, the cut-out angle of the surface of the piezoelectric substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave are displayed in the Euler angle (0 ° to 45 °, 3 °
It is preferable that the electrodes are formed within the range of 0 ° to 90 °, 40 ° to 90 °) and the equivalent range.

【0027】特に、弾性表面波としてレイリー波を用い
る場合は、基板切り出し面として(110)面、弾性表
面波としてレイリー波及びリーキー波より高速な波を用
いる場合は(011)面及びそれらと等価な面内に電極
が形成されていることが望ましい。また、本発明は、ス
トレスマイグレーションによる影響を受けやすいIID
T構造を有する弾性表面波装置において有効であるが、
他のトランスバーサル型フィルタや共振器構造等の他の
構造の弾性表面波装置にも有効である。
Particularly, when the Rayleigh wave is used as the surface acoustic wave, the (110) plane is used as the substrate cut-out surface, and when the Rayleigh wave and the leaky wave which are faster than the Rayleigh wave are used as the surface acoustic wave, they are equivalent to the (011) plane. It is desirable that the electrode is formed in a plane. In addition, the present invention provides an IID that is susceptible to stress migration.
It is effective in a surface acoustic wave device having a T structure,
It is also effective for surface acoustic wave devices of other structures such as other transversal filters and resonator structures.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、四ほう酸
リチウム単結晶からなる圧電基板上に単結晶アルミニウ
ム膜を電極として用いているので、電極の電気抵抗が低
く、結晶構造的に安定でありストレスマイグレーション
に対して優れた耐性を有するインタデジタル電極が得ら
れ、耐電力性に優れた弾性表面波装置が実現できる。
As described above, according to the present invention, since the single crystal aluminum film is used as the electrode on the piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal, the electric resistance of the electrode is low and the crystal structure is stable. Therefore, an interdigital electrode having excellent resistance to stress migration can be obtained, and a surface acoustic wave device having excellent power resistance can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による弾性表面波装置を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a surface acoustic wave device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態による弾性表面波装置の製
造方法を示す工程断面図である。
FIG. 2 is a process sectional view showing the method of manufacturing the surface acoustic wave device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…水晶基板 20…電極構造列 21、22、23…入力用IDT 24、25、26、27…出力用IDT 28、29…反射器 30…単結晶アルミニウム膜 40…レジスト膜 10 ... Quartz substrate 20 ... Electrode structure sequence 21, 22, 23 ... Input IDT 24, 25, 26, 27 ... Output IDT 28, 29 ... Reflector 30 ... Single crystal aluminum film 40 ... Resist film

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年4月9日[Submission date] April 9, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】本発明によれば、イオンビームスパッタリ
ング法を用いることにより、四ほう酸リチウム単結晶か
らなる圧電基板上に結晶性のよい単結晶アルミニウム膜
を容易に形成することができる。上述した弾性表面波装
置の製造方法において、前記圧電基板の表面の切り出し
角がオイラ角表示で(0°〜45°,30°〜90°,
40°〜90°)およびそれと等価な範囲であることが
望ましい。上述した弾性表面波装置の製造方法におい
て、前記電極を形成する単結晶アルミニウム膜に、S
i、Cu、Co、Mo、Hf及びBからなる群から選ば
れた少なくともひとつの物質が添加されていることが望
ましい。上述した弾性表面波装置の製造方法において、
前記電極を形成する単結晶アルミニウム膜に、炭素が
0.01atom%以下、酸素が0.5atom%以下
含まれていることが望ましい。
According to the present invention, by using the ion beam sputtering method, a single crystal aluminum film having good crystallinity can be easily formed on a piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal. In the method of manufacturing a surface acoustic wave device described above, the cut-out angle of the surface of the piezoelectric substrate is (0 ° to 45 °, 30 ° to 90 °,
40 ° to 90 °) and a range equivalent thereto. In the manufacturing method of the surface acoustic wave device described above,
The single crystal aluminum film forming the electrode is
selected from the group consisting of i, Cu, Co, Mo, Hf and B
It is hoped that at least one substance
Good. In the method of manufacturing a surface acoustic wave device described above,
Carbon is contained in the single crystal aluminum film forming the electrode.
0.01 atom% or less, oxygen is 0.5 atom% or less
It is desirable to be included.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 四ほう酸リチウム単結晶からなる圧電基
板と、前記圧電基板の表面に形成され、弾性表面波を励
起、受信、反射、伝搬するための電極とを有する弾性表
面波装置において、 前記電極が、単結晶アルミニウム膜からなることを特徴
とする弾性表面波装置。
1. A surface acoustic wave device comprising: a piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal; and an electrode formed on the surface of the piezoelectric substrate for exciting, receiving, reflecting and propagating a surface acoustic wave. A surface acoustic wave device, wherein the electrodes are made of a single crystal aluminum film.
【請求項2】 請求項1記載の弾性表面波装置におい
て、 前記圧電基板の表面の切り出し角および弾性表面波の伝
搬方向がオイラ角表示で(0°〜45°,30°〜90
°,40°〜90°)およびそれと等価な範囲内である
ことを特徴とする弾性表面波装置。
2. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the cut-out angle of the surface of the piezoelectric substrate and the propagation direction of the surface acoustic wave are in the Euler angle display (0 ° to 45 °, 30 ° to 90 °).
, 40 ° to 90 °) and a range equivalent thereto.
【請求項3】 請求項1記載の弾性表面波装置におい
て、 前記電極を形成する単結晶アルミニウム膜に、Si、C
u、Co、Mo、Hf及びBからなる群から選ばれた少
なくともひとつの物質が添加されていることを特徴とす
る弾性表面波装置。
3. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the single crystal aluminum film forming the electrode has Si and C
A surface acoustic wave device, to which at least one substance selected from the group consisting of u, Co, Mo, Hf, and B is added.
【請求項4】 請求項1記載の弾性表面波装置におい
て、 前記電極を形成する単結晶アルミニウム膜に、炭素が
0.01atom%以下、酸素が0.5atom%以下
含まれていることを特徴とする弾性表面波装置。
4. The surface acoustic wave device according to claim 1, wherein the single crystal aluminum film forming the electrode contains 0.01 atom% or less of carbon and 0.5 atom% or less of oxygen. Surface acoustic wave device.
【請求項5】 四ほう酸リチウム単結晶からなる圧電基
板と、前記圧電基板の表面に形成され、弾性表面波を励
起、受信、反射、伝搬するための電極とを有する弾性表
面波装置の製造方法において、 前記圧電基板上に、イオンビームスパッタリング法によ
り単結晶アルミニウム膜を形成する工程と、 前記単結晶アルミニウム膜をパターニングして前記電極
を形成する工程とを有することを特徴とする弾性表面波
装置の製造方法。
5. A method for manufacturing a surface acoustic wave device, comprising: a piezoelectric substrate made of lithium tetraborate single crystal; and electrodes formed on the surface of the piezoelectric substrate for exciting, receiving, reflecting and propagating surface acoustic waves. The surface acoustic wave device according to claim 1, further comprising a step of forming a single crystal aluminum film on the piezoelectric substrate by an ion beam sputtering method, and a step of patterning the single crystal aluminum film to form the electrode. Manufacturing method.
【請求項6】 請求項5記載の弾性表面波装置の製造方
法において、 前記圧電基板の表面の切り出し角がオイラ角表示で(0
°〜45°,30°〜90°,40°〜90°)および
それと等価な範囲であることを特徴とする弾性表面波装
置の製造方法。
6. The method of manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 5, wherein the cutout angle of the surface of the piezoelectric substrate is (0
(° -45 °, 30 ° -90 °, 40 ° -90 °) and the equivalent range thereof.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6909341B2 (en) * 2000-10-23 2005-06-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Surface acoustic wave filter utilizing a layer for preventing grain boundary diffusion

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