JPH09270661A - 表面弾性波デバイス - Google Patents
表面弾性波デバイスInfo
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- JPH09270661A JPH09270661A JP7770396A JP7770396A JPH09270661A JP H09270661 A JPH09270661 A JP H09270661A JP 7770396 A JP7770396 A JP 7770396A JP 7770396 A JP7770396 A JP 7770396A JP H09270661 A JPH09270661 A JP H09270661A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電極構造の微細な調整をすることなしに、所望
の特性を有する表面弾性波デバイスを提供する。 【解決手段】４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板
上に櫛形電極を形成し、その電極の上にＳｉＯ2 膜を形
成する。
の特性を有する表面弾性波デバイスを提供する。 【解決手段】４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板
上に櫛形電極を形成し、その電極の上にＳｉＯ2 膜を形
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタ等に使用
される表面弾性波デバイスに関する。
される表面弾性波デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、櫛形電極（ＩＤＴ）を用いた
表面弾性波デバイスの特性を調整する方法の１つとし
て、櫛形電極の電極指間距離を調整する方法がある。櫛
形電極（ＩＤＴ）を用いた表面弾性波デバイスのうちで
も、特に多電極型ＩＤＴ（ＩＩＤＴ）フィルタでは、こ
の多電極型ＩＤＴフィルタを構成する櫛形電極の電極指
間距離を微妙に調整することによって、多電極型ＩＤＴ
フィルタの特性を著しく改善することができる。
表面弾性波デバイスの特性を調整する方法の１つとし
て、櫛形電極の電極指間距離を調整する方法がある。櫛
形電極（ＩＤＴ）を用いた表面弾性波デバイスのうちで
も、特に多電極型ＩＤＴ（ＩＩＤＴ）フィルタでは、こ
の多電極型ＩＤＴフィルタを構成する櫛形電極の電極指
間距離を微妙に調整することによって、多電極型ＩＤＴ
フィルタの特性を著しく改善することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、数百ＭＨｚで
使用される多電極型ＩＤＴフィルタでは、この多電極型
ＩＤＴフィルタを構成する櫛形電極に要求される寸法精
度がオングストロームオーダーとなり、櫛形電極パター
ンを形成する際に使用されるマスクの製造が非常に困難
になり、従って櫛形電極の電極指間距離の精度をオング
ストロームオーダーで調整することが極めて困難にな
り、所望の特性を有する多電極型ＩＤＴフィルタを得る
ことは難しいという問題がある。
使用される多電極型ＩＤＴフィルタでは、この多電極型
ＩＤＴフィルタを構成する櫛形電極に要求される寸法精
度がオングストロームオーダーとなり、櫛形電極パター
ンを形成する際に使用されるマスクの製造が非常に困難
になり、従って櫛形電極の電極指間距離の精度をオング
ストロームオーダーで調整することが極めて困難にな
り、所望の特性を有する多電極型ＩＤＴフィルタを得る
ことは難しいという問題がある。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、電極構造の微
細な調整をすることなしに、所望の特性に作り込まれた
表面弾性波デバイスを提供することを目的とする。
細な調整をすることなしに、所望の特性に作り込まれた
表面弾性波デバイスを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の表面弾性波デバイスは、少なくとも表面が圧電性材
料で形成された基板上に櫛形電極が形成されてなる表面
弾性波デバイスにおいて、上記基板上に、表面波の音速
調整用皮膜が、この基板上の各部分毎に膜厚ゼロを許容
した異なる厚膜に形成されてなることを特徴とするもの
である。
明の表面弾性波デバイスは、少なくとも表面が圧電性材
料で形成された基板上に櫛形電極が形成されてなる表面
弾性波デバイスにおいて、上記基板上に、表面波の音速
調整用皮膜が、この基板上の各部分毎に膜厚ゼロを許容
した異なる厚膜に形成されてなることを特徴とするもの
である。
【０００６】ここで、上記櫛形電極が上記基板上に複数
配列された多電極構造であって、少なくとも１つの櫛形
電極と重なる上記皮膜の厚さが、他の少なくとも１つの
櫛形電極と重なる上記皮膜の厚さと比べ、膜厚ゼロを許
容した異なる膜厚に形成されてなることが効果的であ
る。
配列された多電極構造であって、少なくとも１つの櫛形
電極と重なる上記皮膜の厚さが、他の少なくとも１つの
櫛形電極と重なる上記皮膜の厚さと比べ、膜厚ゼロを許
容した異なる膜厚に形成されてなることが効果的であ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の一実施形態の表面弾性波デ
バイスとしての多電極構成表面弾性波フィルタ（ＩＩＤ
Ｔフィルタ）の模式図である。図１に示す多電極構成表
面弾性波フィルタには、入力電極として、一端が互いに
接続されるとともに他端がグラウンドに接続された、正
規型の電極指数３０対の７個の櫛形電極（図の左側から
順にＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）が形
成されている。また出力電極として、一端が互いに接続
されるとともに他端がグラウンドに接続された、正規型
の電極指数３０対の６個の櫛形電極（図の左側から順に
Ｒ３，Ｒ２，Ｒ１，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）が形成されてい
る。これら入力側に形成された７個の櫛形電極と出力側
に形成された６個の櫛形電極は、交互に配置されてい
る。
説明する。図１は、本発明の一実施形態の表面弾性波デ
バイスとしての多電極構成表面弾性波フィルタ（ＩＩＤ
Ｔフィルタ）の模式図である。図１に示す多電極構成表
面弾性波フィルタには、入力電極として、一端が互いに
接続されるとともに他端がグラウンドに接続された、正
規型の電極指数３０対の７個の櫛形電極（図の左側から
順にＴ４，Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４）が形
成されている。また出力電極として、一端が互いに接続
されるとともに他端がグラウンドに接続された、正規型
の電極指数３０対の６個の櫛形電極（図の左側から順に
Ｒ３，Ｒ２，Ｒ１，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）が形成されてい
る。これら入力側に形成された７個の櫛形電極と出力側
に形成された６個の櫛形電極は、交互に配置されてい
る。
【０００８】図２は、図１に示す、多電極構成表面弾性
波フィルタを構成する各櫛形電極の模式図である。４５
°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウムの基板（以下、ＬＢＯ
基板と略記する）を用いた場合、その基板に、フィルタ
の中心周波数が２１４ＭＨｚの櫛形電極を形成するため
には、図２に示す、電極指間距離ｄp ，電極の幅ｄm ，
電極間の空隙ｄg の値をそれぞれ１６μｍ，４μｍ，４
μｍとすればよい。図１に示す多電極構成表面弾性波フ
ィルタでは、この多電極構成表面弾性波フィルタを構成
する各櫛形電極の中心周波数を別々に設計することが可
能であり、この中心周波数は多電極構成表面弾性波フィ
ルタの特性を調整するパラメータのひとつである。
波フィルタを構成する各櫛形電極の模式図である。４５
°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウムの基板（以下、ＬＢＯ
基板と略記する）を用いた場合、その基板に、フィルタ
の中心周波数が２１４ＭＨｚの櫛形電極を形成するため
には、図２に示す、電極指間距離ｄp ，電極の幅ｄm ，
電極間の空隙ｄg の値をそれぞれ１６μｍ，４μｍ，４
μｍとすればよい。図１に示す多電極構成表面弾性波フ
ィルタでは、この多電極構成表面弾性波フィルタを構成
する各櫛形電極の中心周波数を別々に設計することが可
能であり、この中心周波数は多電極構成表面弾性波フィ
ルタの特性を調整するパラメータのひとつである。
【０００９】図３は、図１に示す多電極構成表面弾性波
フィルタの、周波数に対する挿入損失特性の計算結果を
示したグラフである。ここでは、多電極構成表面弾性波
フィルタにはＬＢＯ基板が用いられており、グラフＡ
は、この多電極構成表面弾性波フィルタを構成する、入
力側に形成された７個の櫛形電極と出力側に形成された
６個の櫛形電極それぞれの櫛形電極で得られる中心周波
数を２１４ＭＨｚで設計した場合の多電極構成表面弾性
波フィルタの、周波数に対する挿入損失特性の計算結果
を示したグラフである。またグラフＢは、２１４Ｈｚを
基準周波数として、各櫛形電極の規格化中心周波数を、
櫛形電極Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝１．０、櫛形電極Ｒ１＝
０．９９５，Ｒ２＝０．９９０，Ｒ３＝０．９８５とし
た場合の多電極構成表面弾性波フィルタの、周波数に対
する挿入損失特性の計算結果を示したグラフである。
フィルタの、周波数に対する挿入損失特性の計算結果を
示したグラフである。ここでは、多電極構成表面弾性波
フィルタにはＬＢＯ基板が用いられており、グラフＡ
は、この多電極構成表面弾性波フィルタを構成する、入
力側に形成された７個の櫛形電極と出力側に形成された
６個の櫛形電極それぞれの櫛形電極で得られる中心周波
数を２１４ＭＨｚで設計した場合の多電極構成表面弾性
波フィルタの、周波数に対する挿入損失特性の計算結果
を示したグラフである。またグラフＢは、２１４Ｈｚを
基準周波数として、各櫛形電極の規格化中心周波数を、
櫛形電極Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝１．０、櫛形電極Ｒ１＝
０．９９５，Ｒ２＝０．９９０，Ｒ３＝０．９８５とし
た場合の多電極構成表面弾性波フィルタの、周波数に対
する挿入損失特性の計算結果を示したグラフである。
【００１０】グラフＡでは、中心周波数が２１４ＭＨｚ
付近にあり、その２１４ＭＨｚの周波数を中心とする周
波数の通過帯域幅は、およそ１５ＭＨｚであり、その通
過帯域幅より低周波側に挿入損失の値が−６．２１（ｄ
Ｂ）である鋭いピークを有し、また、その通過帯域幅よ
り高周波側に挿入損失の値が−１４．６５（ｄＢ）であ
る鋭いピークを有する。
付近にあり、その２１４ＭＨｚの周波数を中心とする周
波数の通過帯域幅は、およそ１５ＭＨｚであり、その通
過帯域幅より低周波側に挿入損失の値が−６．２１（ｄ
Ｂ）である鋭いピークを有し、また、その通過帯域幅よ
り高周波側に挿入損失の値が−１４．６５（ｄＢ）であ
る鋭いピークを有する。
【００１１】一方、グラフＢでは、グラフＡと同様に、
中心周波数が２１４ＭＨｚ付近にあり、また通過帯域幅
もおよそ１５ＭＨｚであるが、その通過帯域幅より低周
波側に挿入損失の値が−１６．５４（ｄＢ）であるピー
クを有する。この挿入損失の値−１６．５４（ｄＢ）
は、グラフＡに示す通過帯域幅より低周波側にみられる
挿入損失の値−６．２１（ｄＢ）よりも大きく減衰して
いる。さらに、グラフＢでは、通過帯域幅より高周波側
に挿入損失の値が−２０．６６（ｄＢ）であるピークを
有するが、この挿入損失の値−２０．６６（ｄＢ）は、
グラフＡに示す通過帯域幅より高周波側にみられる挿入
損失の値−１４．６５（ｄＢ）よりも大きく減衰してい
る。
中心周波数が２１４ＭＨｚ付近にあり、また通過帯域幅
もおよそ１５ＭＨｚであるが、その通過帯域幅より低周
波側に挿入損失の値が−１６．５４（ｄＢ）であるピー
クを有する。この挿入損失の値−１６．５４（ｄＢ）
は、グラフＡに示す通過帯域幅より低周波側にみられる
挿入損失の値−６．２１（ｄＢ）よりも大きく減衰して
いる。さらに、グラフＢでは、通過帯域幅より高周波側
に挿入損失の値が−２０．６６（ｄＢ）であるピークを
有するが、この挿入損失の値−２０．６６（ｄＢ）は、
グラフＡに示す通過帯域幅より高周波側にみられる挿入
損失の値−１４．６５（ｄＢ）よりも大きく減衰してい
る。
【００１２】このような、グラフＡに示す挿入損失の値
を、グラフＢに示す挿入損失の値に減衰させるために
は、グラフＡに示す周波数特性をもつ多電極構成表面弾
性波フィルタを構成する各櫛形電極の各中心周波数を、
グラフＢに示す周波数特性をもつ多電極構成表面弾性波
フィルタを構成する各櫛形電極の各中心周波数と一致す
るように調整すればよい。
を、グラフＢに示す挿入損失の値に減衰させるために
は、グラフＡに示す周波数特性をもつ多電極構成表面弾
性波フィルタを構成する各櫛形電極の各中心周波数を、
グラフＢに示す周波数特性をもつ多電極構成表面弾性波
フィルタを構成する各櫛形電極の各中心周波数と一致す
るように調整すればよい。
【００１３】多電極構成表面弾性波フィルタを構成する
各櫛形電極の中心周波数を変化させる方法として、図２
に示す電極指間距離ｄp を変えることにより、電極指間
隙幅ｄg 及び電極指幅ｄm を調整する方法がある。そこ
で、グラフＡ，グラフＢに示す周波数特性をもつ多電極
構成表面弾性波フィルタを構成する櫛形電極のｄg 及び
ｄm の値を求める。
各櫛形電極の中心周波数を変化させる方法として、図２
に示す電極指間距離ｄp を変えることにより、電極指間
隙幅ｄg 及び電極指幅ｄm を調整する方法がある。そこ
で、グラフＡ，グラフＢに示す周波数特性をもつ多電極
構成表面弾性波フィルタを構成する櫛形電極のｄg 及び
ｄm の値を求める。
【００１４】一般に、櫛形電極が形成されている基板を
伝搬する表面弾性波の伝搬速度は、その基板のカット面
と伝搬方向とによって決まる特有の値であり、この表面
弾性波の伝搬速度をｖ，その基板に形成される櫛形電極
の電極指間距離をｄ，その櫛形電極部分の中心周波数を
ｆとすれば、ｆ＝ｖ／ｄの関係式が成立する。この関係
式から電極指間距離ｄを求めることができる。
伝搬する表面弾性波の伝搬速度は、その基板のカット面
と伝搬方向とによって決まる特有の値であり、この表面
弾性波の伝搬速度をｖ，その基板に形成される櫛形電極
の電極指間距離をｄ，その櫛形電極部分の中心周波数を
ｆとすれば、ｆ＝ｖ／ｄの関係式が成立する。この関係
式から電極指間距離ｄを求めることができる。
【００１５】ここで、グラフＡに示す周波数特性をもつ
多電極構成表面弾性波フィルタでは、基板として４５°
Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウムを用いているので、その
多電極構成表面弾性波フィルタを構成する各櫛形電極そ
れぞれの中心周波数を２１４ＭＨｚとするためには、図
２に示す電極指間距離ｄP の値を１６μｍと設定すれば
よく、このときｄg 及びｄm の値は４μｍとなる。一
方、グラフＢに示す周波数特性をもつ多電極構成表面弾
性波フィルタの場合、その多電極構成表面弾性波フィル
タを構成する櫛形電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の規格化中心周
波数は、
多電極構成表面弾性波フィルタでは、基板として４５°
Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウムを用いているので、その
多電極構成表面弾性波フィルタを構成する各櫛形電極そ
れぞれの中心周波数を２１４ＭＨｚとするためには、図
２に示す電極指間距離ｄP の値を１６μｍと設定すれば
よく、このときｄg 及びｄm の値は４μｍとなる。一
方、グラフＢに示す周波数特性をもつ多電極構成表面弾
性波フィルタの場合、その多電極構成表面弾性波フィル
タを構成する櫛形電極Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の規格化中心周
波数は、
【００１６】
【表１】
【００１７】に示すようにそれぞれ、０．９９５，０．
９９０，０．９８５である。この規格化中心周波数を実
現するためには、表１に示すように櫛形電極Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３のｄg 及びｄm の値を、それぞれ、４．０２
０，４．０４０，４．０６１にすればよい。ところが、
現在のフォトリソグラフィー技術では、０．０１μｍオ
ーダーで微細加工することは不可能に近く、ｄg 及びｄ
m の値を調整することにより、中心周波数を調整する方
法を利用することは困難である。
９９０，０．９８５である。この規格化中心周波数を実
現するためには、表１に示すように櫛形電極Ｒ１，Ｒ
２，Ｒ３のｄg 及びｄm の値を、それぞれ、４．０２
０，４．０４０，４．０６１にすればよい。ところが、
現在のフォトリソグラフィー技術では、０．０１μｍオ
ーダーで微細加工することは不可能に近く、ｄg 及びｄ
m の値を調整することにより、中心周波数を調整する方
法を利用することは困難である。
【００１８】そこで、本実施形態の表面表面弾性波デバ
イスでは、多電極構成表面弾性波フィルタを構成する櫛
形電極の中心周波数を調整する方法として、櫛形電極が
形成された表面弾性波フィルタをＳｉＯ2 膜を用いた多
層構造にして、そのＳｉＯ2膜厚を調整する方法を用い
る。この方法の場合、ＳｉＯ2 膜厚を調整することによ
って、表面弾性波フィルタを伝搬する表面弾性波の伝搬
速度が変化することを利用しており、中心周波数を容易
に調整することができる。
イスでは、多電極構成表面弾性波フィルタを構成する櫛
形電極の中心周波数を調整する方法として、櫛形電極が
形成された表面弾性波フィルタをＳｉＯ2 膜を用いた多
層構造にして、そのＳｉＯ2膜厚を調整する方法を用い
る。この方法の場合、ＳｉＯ2 膜厚を調整することによ
って、表面弾性波フィルタを伝搬する表面弾性波の伝搬
速度が変化することを利用しており、中心周波数を容易
に調整することができる。
【００１９】図４は、図１に示す多電極構成表面弾性波
フィルタの製造方法を示したフローチャートである。先
ず、図４に示す洗浄工程１１において、４５°Ｘ−Ｚカ
ット四ほう酸リチウム基板を、有機溶剤で洗浄し、さら
に純水で洗浄する。次に、第１のスパッタリング工程１
２において、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム
に、目標膜厚２０００オングストロームとして、アルミ
ニウムを直流もしくは交流でスパッタリングする。次
に、第１のレジスト塗布工程１３において、その４５°
Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、東京応化ＯＦＰ
Ｒ−８６００のレジストをスピナー条件２０００回転で
５秒間塗布し、その後さらに東京応化ＯＦＰＲ−８６０
０のレジストをスピナー条件３５００回転で４０秒間塗
布する。次に、第１の露光工程１４において、その４５
°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、電極パターン
部分以外の部分が露光されるようにパターン設計されて
いる石英ガラスのフォトマスクをソフトコンタクトし
て、３秒間ｇ線で露光する。次に、第１のレジスト現像
工程１５において、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リ
チウム基板に、東京応化ＮＭＤ−３の現像液を用いて３
０秒間レジスト現像を行い、その後、純水で３０秒間リ
ンスする。次に、エッチング工程１６において、その４
５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、水酸化カリ
ウムフェリシアン化カリウム水溶液を用いて約３０秒間
エッチングを行ない、その後純水でリンスする。次に、
第１のレジスト剥離工程１７において、その４５°Ｘ−
Ｚカット四ほう酸リチウム基板を、東京応化１０４のレ
ジスト剥離液中に９０℃の温度でおよそ１０分間浸漬し
てレジスト剥離を行い、その後エタノールでリンスす
る。次に、第２のレジスト塗布工程１８において、その
４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、第１のレ
ジスト塗布工程１３と同一条件で、レジストを塗布す
る。次に、第２の露光工程１９において、その４５°Ｘ
−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、ＳｉＯ2 膜を最も
厚く付ける、櫛形電極Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が露光さ
れるようにパターン設計されている石英ガラスのフォト
マスクをソフトコンタクトさせ、３秒間ｇ線で露光す
る。次に、第２のレジスト現像工程２０において、その
４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、第１のレ
ジスト現像工程と同一条件で、レジスト現像を行い純水
でリンスする。次に、第２のスパッタリング工程２１に
おいて、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板
に、ＳｉＯ2 膜厚が、表１に示す、櫛形電極Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４に必要なＳｉＯ2 膜厚８２８．８ｎｍか
ら、表１に示す、櫛形電極Ｒ１に必要なＳｉＯ2 膜厚５
９８．９ｎｍを差し引いて得られる２２９．９ｎｍにな
るように、ＳｉＯ2 をスパッタレート毎分約１３ｎｍで
高周波でスパッタリングする。次に、第２のレジスト剥
離工程２２において、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸
リチウム基板に、第１のレジスト剥離工程１７と同一条
件で、リフトオフによるレジスト剥離を行いエタノール
でリンスする。以上の第２のレジスト塗布工程１８から
第２レジスト剥離工程２２までの一連のプロセスをさら
に２度繰返す。ただし、２度目の、第２のレジスト塗布
工程１８から第２レジスト剥離工程２２までの一連のプ
ロセスを実行する場合には、フォトマスクとして、櫛形
電極Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｒ１が露光されるように
パターン設計されている石英ガラスのフォトマスクを用
い、ＳｉＯ2 のスパッタリングを行うときには、ＳｉＯ
2 膜厚が、表１に示すように、櫛形電極Ｒ１に必要なＳ
ｉＯ2 膜厚５９８．９ｎｍから櫛形電極Ｒ２に必要なＳ
ｉＯ2 膜厚２４１．７ｎｍを差し引いて得られる３５
７．２ｎｍになるように、ＳｉＯ2 を高周波スパッタリ
ングする。また、３度目の、第２のレジスト塗布工程１
８から第２のレジスト剥離工程２２までの一連のプロセ
スを実行する場合には、フォトマスクとして、櫛形電極
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｒ１，Ｒ２が露光されるよう
にパターン設計されている石英ガラスのフォトマスクを
用い、ＳｉＯ2 のスパッタリングを行うときには、Ｓｉ
Ｏ2 膜厚が、表１に示すように、櫛形電極Ｒ２に必要な
ＳｉＯ2 膜厚である２４１．７ｎｍになるように、Ｓｉ
Ｏ2 を高周波でスパッタリングする。このような、第２
のレジスト塗布工程１８から第２のレジスト剥離工程２
２までの一連のプロセスを繰返すことによって、表１に
示される、ＬＢＯ基板の表面に櫛形電極を形成しその櫛
形電極上にＳｉＯ2 膜を形成した構造（ＳｉＯ2 ／ＩＤ
Ｔ／ＬＢＯ構造）を有する多電極構成表面弾性波フィル
タに要求されるＳｉＯ2 膜厚を実現することができる。
次に、ダイシング工程２３において、その４５°Ｘ−Ｚ
カット四ほう酸リチウム基板を、ダイシングソーを用い
て４×７ｍｍのチップサイズに切断する。次に、ワイヤ
ーボンディング工程２４において、切断された４５°Ｘ
−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に形成されているパッ
ドに、直径３０μｍのアルミニウムワイヤーをボンディ
ングする。
フィルタの製造方法を示したフローチャートである。先
ず、図４に示す洗浄工程１１において、４５°Ｘ−Ｚカ
ット四ほう酸リチウム基板を、有機溶剤で洗浄し、さら
に純水で洗浄する。次に、第１のスパッタリング工程１
２において、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム
に、目標膜厚２０００オングストロームとして、アルミ
ニウムを直流もしくは交流でスパッタリングする。次
に、第１のレジスト塗布工程１３において、その４５°
Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、東京応化ＯＦＰ
Ｒ−８６００のレジストをスピナー条件２０００回転で
５秒間塗布し、その後さらに東京応化ＯＦＰＲ−８６０
０のレジストをスピナー条件３５００回転で４０秒間塗
布する。次に、第１の露光工程１４において、その４５
°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、電極パターン
部分以外の部分が露光されるようにパターン設計されて
いる石英ガラスのフォトマスクをソフトコンタクトし
て、３秒間ｇ線で露光する。次に、第１のレジスト現像
工程１５において、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リ
チウム基板に、東京応化ＮＭＤ−３の現像液を用いて３
０秒間レジスト現像を行い、その後、純水で３０秒間リ
ンスする。次に、エッチング工程１６において、その４
５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、水酸化カリ
ウムフェリシアン化カリウム水溶液を用いて約３０秒間
エッチングを行ない、その後純水でリンスする。次に、
第１のレジスト剥離工程１７において、その４５°Ｘ−
Ｚカット四ほう酸リチウム基板を、東京応化１０４のレ
ジスト剥離液中に９０℃の温度でおよそ１０分間浸漬し
てレジスト剥離を行い、その後エタノールでリンスす
る。次に、第２のレジスト塗布工程１８において、その
４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、第１のレ
ジスト塗布工程１３と同一条件で、レジストを塗布す
る。次に、第２の露光工程１９において、その４５°Ｘ
−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、ＳｉＯ2 膜を最も
厚く付ける、櫛形電極Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が露光さ
れるようにパターン設計されている石英ガラスのフォト
マスクをソフトコンタクトさせ、３秒間ｇ線で露光す
る。次に、第２のレジスト現像工程２０において、その
４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に、第１のレ
ジスト現像工程と同一条件で、レジスト現像を行い純水
でリンスする。次に、第２のスパッタリング工程２１に
おいて、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸リチウム基板
に、ＳｉＯ2 膜厚が、表１に示す、櫛形電極Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４に必要なＳｉＯ2 膜厚８２８．８ｎｍか
ら、表１に示す、櫛形電極Ｒ１に必要なＳｉＯ2 膜厚５
９８．９ｎｍを差し引いて得られる２２９．９ｎｍにな
るように、ＳｉＯ2 をスパッタレート毎分約１３ｎｍで
高周波でスパッタリングする。次に、第２のレジスト剥
離工程２２において、その４５°Ｘ−Ｚカット四ほう酸
リチウム基板に、第１のレジスト剥離工程１７と同一条
件で、リフトオフによるレジスト剥離を行いエタノール
でリンスする。以上の第２のレジスト塗布工程１８から
第２レジスト剥離工程２２までの一連のプロセスをさら
に２度繰返す。ただし、２度目の、第２のレジスト塗布
工程１８から第２レジスト剥離工程２２までの一連のプ
ロセスを実行する場合には、フォトマスクとして、櫛形
電極Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｒ１が露光されるように
パターン設計されている石英ガラスのフォトマスクを用
い、ＳｉＯ2 のスパッタリングを行うときには、ＳｉＯ
2 膜厚が、表１に示すように、櫛形電極Ｒ１に必要なＳ
ｉＯ2 膜厚５９８．９ｎｍから櫛形電極Ｒ２に必要なＳ
ｉＯ2 膜厚２４１．７ｎｍを差し引いて得られる３５
７．２ｎｍになるように、ＳｉＯ2 を高周波スパッタリ
ングする。また、３度目の、第２のレジスト塗布工程１
８から第２のレジスト剥離工程２２までの一連のプロセ
スを実行する場合には、フォトマスクとして、櫛形電極
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｒ１，Ｒ２が露光されるよう
にパターン設計されている石英ガラスのフォトマスクを
用い、ＳｉＯ2 のスパッタリングを行うときには、Ｓｉ
Ｏ2 膜厚が、表１に示すように、櫛形電極Ｒ２に必要な
ＳｉＯ2 膜厚である２４１．７ｎｍになるように、Ｓｉ
Ｏ2 を高周波でスパッタリングする。このような、第２
のレジスト塗布工程１８から第２のレジスト剥離工程２
２までの一連のプロセスを繰返すことによって、表１に
示される、ＬＢＯ基板の表面に櫛形電極を形成しその櫛
形電極上にＳｉＯ2 膜を形成した構造（ＳｉＯ2 ／ＩＤ
Ｔ／ＬＢＯ構造）を有する多電極構成表面弾性波フィル
タに要求されるＳｉＯ2 膜厚を実現することができる。
次に、ダイシング工程２３において、その４５°Ｘ−Ｚ
カット四ほう酸リチウム基板を、ダイシングソーを用い
て４×７ｍｍのチップサイズに切断する。次に、ワイヤ
ーボンディング工程２４において、切断された４５°Ｘ
−Ｚカット四ほう酸リチウム基板に形成されているパッ
ドに、直径３０μｍのアルミニウムワイヤーをボンディ
ングする。
【００２０】尚、上述したＳｉＯ2 のスパッタリングに
おいて、スパッタレートは毎分約１３ｎｍであり、これ
は毎秒０．２２ｎｍに相当する。このため高精度に、Ｓ
ｉＯ 2 膜厚を制御して、かつ、櫛形電極の中心周波数を
制御することができる。このような方法を用いることに
よって、要求される特性を有する多電極構成表面弾性波
フィルタを製造することができる。
おいて、スパッタレートは毎分約１３ｎｍであり、これ
は毎秒０．２２ｎｍに相当する。このため高精度に、Ｓ
ｉＯ 2 膜厚を制御して、かつ、櫛形電極の中心周波数を
制御することができる。このような方法を用いることに
よって、要求される特性を有する多電極構成表面弾性波
フィルタを製造することができる。
【００２１】尚、ここではＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ構
造の多電極構成表面弾性波フィルタの製造方法について
説明したが、ＬＢＯ基板の表面にＳｉＯ2 膜を形成しそ
のＳｉＯ2 膜上に櫛形電極を形成した構造（ＩＤＴ／Ｓ
ｉＯ2 ／ＬＢＯ構造）を有する多電極構成表面弾性波フ
ィルタについても、上述した、第１のレジスト塗布工程
１８から第２のレジスト剥離工程２２までの一連の過程
を第１のスパッタリング工程１２の前に行なうことによ
って製造することができる。
造の多電極構成表面弾性波フィルタの製造方法について
説明したが、ＬＢＯ基板の表面にＳｉＯ2 膜を形成しそ
のＳｉＯ2 膜上に櫛形電極を形成した構造（ＩＤＴ／Ｓ
ｉＯ2 ／ＬＢＯ構造）を有する多電極構成表面弾性波フ
ィルタについても、上述した、第１のレジスト塗布工程
１８から第２のレジスト剥離工程２２までの一連の過程
を第１のスパッタリング工程１２の前に行なうことによ
って製造することができる。
【００２２】また、表面弾性波共振子，表面弾性波共振
子を使用したラダー型フィルタにおいても、櫛形電極と
反射器の中心周波数が微妙にずれることに起因する特性
の劣化が問題となるが、上述したＳｉＯ2 膜厚を変化さ
せ表面弾性波の伝搬速度を制御して、櫛形電極部分の中
心周波数を制御する方法を用いて、特性の劣化を防ぐこ
とができる。
子を使用したラダー型フィルタにおいても、櫛形電極と
反射器の中心周波数が微妙にずれることに起因する特性
の劣化が問題となるが、上述したＳｉＯ2 膜厚を変化さ
せ表面弾性波の伝搬速度を制御して、櫛形電極部分の中
心周波数を制御する方法を用いて、特性の劣化を防ぐこ
とができる。
【００２３】尚、本実施形態では、ＳｉＯ2 膜を四ほう
酸リチウム基板に形成した場合について説明したが、他
の無機膜や有機膜を、他の圧電結晶基板に形成した場合
についても同様の効果が期待できる。図５は、ＩＤＴ／
ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造をもつ表面弾性波共振子の、Ｓｉ
Ｏ2膜厚による共振周波数のシフト量の変化を示したグ
ラフＣと、ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ構造をもつ表面弾
性波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚による共振周波数のシフト
量の変化を示したグラフＤである。
酸リチウム基板に形成した場合について説明したが、他
の無機膜や有機膜を、他の圧電結晶基板に形成した場合
についても同様の効果が期待できる。図５は、ＩＤＴ／
ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造をもつ表面弾性波共振子の、Ｓｉ
Ｏ2膜厚による共振周波数のシフト量の変化を示したグ
ラフＣと、ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ構造をもつ表面弾
性波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚による共振周波数のシフト
量の変化を示したグラフＤである。
【００２４】グラフＣに示されている〇印は、ＩＤＴ／
ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の表面弾性波共振子の、ＳｉＯ2
膜厚による共振周波数のシフト量の実測値を示したもの
であり、グラフＤに示されている×印は、ＳｉＯ2 ／Ｉ
ＤＴ／ＬＢＯ構造の表面弾性波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚
による共振周波数のシフト量の実測値を示したものであ
る。図５に表わされているグラフの縦軸は、規格化中心
周波数も表わしており、共振周波数のシフト量が１のと
きの、規格化中心周波数を０．９８５とする。
ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の表面弾性波共振子の、ＳｉＯ2
膜厚による共振周波数のシフト量の実測値を示したもの
であり、グラフＤに示されている×印は、ＳｉＯ2 ／Ｉ
ＤＴ／ＬＢＯ構造の表面弾性波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚
による共振周波数のシフト量の実測値を示したものであ
る。図５に表わされているグラフの縦軸は、規格化中心
周波数も表わしており、共振周波数のシフト量が１のと
きの、規格化中心周波数を０．９８５とする。
【００２５】グラフＣ，グラフＤの曲線では、ＳｉＯ2
膜厚が増加すると共振周波数のシフト量も増加してお
り、ＳｉＯ2 膜厚がおよそ０ｎｍから５０ｎｍの範囲で
は、グラフＣに示す共振周波数のシフト量とグラフＤに
示す共振周波数のシフト量とはほぼ同じであるが、Ｓｉ
Ｏ2 膜厚が５０ｎｍよりも大きくなると、グラフＣに示
す共振周波数のシフト量がグラフＤに示す共振周波数の
シフト量よりも大きくなっている。グラフＣの曲線上に
示されている点ａ，ｂ，ｃは規格化中心周波数がそれぞ
れ、１．０００，０．９９５，０．９９０の値を示すと
きの点であり、ＳｉＯ2 膜厚の軸上に示されている点
ａ’，ｂ’，ｃ’は、それぞれ、規格化中心周波数が
１．０００，０．９９５，０．９９０，０．９８５の値
を示すときのＳｉＯ2 膜厚を示す点である。また、点ｄ
は規格化中心周波数が０．９８５の値を示すときの点で
あり、そのときのＳｉＯ2 膜厚はゼロである。グラフ
Ｃ，グラフＤの曲線は、ＳｉＯ2 膜厚の増加と共に共振
周波数のシフト量も増加しており、このことは、ＳｉＯ
2 膜厚の増加と共に、表面弾性波共振子を伝搬する表面
弾性波の伝搬速度も増すことを示している。この伝搬速
度の変化を利用して多電極構成表面弾性波フィルタに形
成される櫛形電極部分の中心周波数を変化させることが
できる。 図３のグラフＢに示す周波数特性を示すＩＤ
Ｔ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波フィ
ルタを実現するためには、図５から、このＩＤＴ／Ｓｉ
Ｏ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波フィルタに形
成される各櫛形電極部分の規格化中心周波数を実現する
ために必要なＳｉＯ2 膜厚の値を求めて、このＳｉＯ2
膜厚の値をとるＳｉＯ2 をＩＤＴ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構
造の多電極型ＩＤＴフィルタに成膜させることによって
実現できる。
膜厚が増加すると共振周波数のシフト量も増加してお
り、ＳｉＯ2 膜厚がおよそ０ｎｍから５０ｎｍの範囲で
は、グラフＣに示す共振周波数のシフト量とグラフＤに
示す共振周波数のシフト量とはほぼ同じであるが、Ｓｉ
Ｏ2 膜厚が５０ｎｍよりも大きくなると、グラフＣに示
す共振周波数のシフト量がグラフＤに示す共振周波数の
シフト量よりも大きくなっている。グラフＣの曲線上に
示されている点ａ，ｂ，ｃは規格化中心周波数がそれぞ
れ、１．０００，０．９９５，０．９９０の値を示すと
きの点であり、ＳｉＯ2 膜厚の軸上に示されている点
ａ’，ｂ’，ｃ’は、それぞれ、規格化中心周波数が
１．０００，０．９９５，０．９９０，０．９８５の値
を示すときのＳｉＯ2 膜厚を示す点である。また、点ｄ
は規格化中心周波数が０．９８５の値を示すときの点で
あり、そのときのＳｉＯ2 膜厚はゼロである。グラフ
Ｃ，グラフＤの曲線は、ＳｉＯ2 膜厚の増加と共に共振
周波数のシフト量も増加しており、このことは、ＳｉＯ
2 膜厚の増加と共に、表面弾性波共振子を伝搬する表面
弾性波の伝搬速度も増すことを示している。この伝搬速
度の変化を利用して多電極構成表面弾性波フィルタに形
成される櫛形電極部分の中心周波数を変化させることが
できる。 図３のグラフＢに示す周波数特性を示すＩＤ
Ｔ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波フィ
ルタを実現するためには、図５から、このＩＤＴ／Ｓｉ
Ｏ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波フィルタに形
成される各櫛形電極部分の規格化中心周波数を実現する
ために必要なＳｉＯ2 膜厚の値を求めて、このＳｉＯ2
膜厚の値をとるＳｉＯ2 をＩＤＴ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構
造の多電極型ＩＤＴフィルタに成膜させることによって
実現できる。
【００２６】表１より、図３のグラフＢの周波数特性を
示すＩＤＴ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾
性波フィルタに形成される櫛形電極Ｔ１，Ｒ１，Ｔ２，
Ｒ２，Ｔ３，Ｒ３，Ｔ４部分の規格化中心周波数はそれ
ぞれ、１．０００，０．９９５，１．０００，０．９９
０，１．０００，０．９８５，１．０００であるので、
櫛形電極Ｔ１，Ｒ１，Ｔ２，Ｒ２，Ｔ３，Ｒ３，Ｔ４に
形成されるＳｉＯ2 膜厚の値を、図５に示す点ａ，ｂ，
ｃ，ｄによって決定する。それらの点から、ＩＤＴ／Ｓ
ｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波フィルタに
形成される、櫛形電極Ｔ１，Ｒ１，Ｔ２，Ｒ２，Ｔ３，
Ｒ３，Ｔ４に必要なＳｉＯ2 膜厚の値はそれぞれ、２０
１．８，１６３．３，２０１．８，１１３．０，２０
１．８，０，２０１．８と決定する。
示すＩＤＴ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾
性波フィルタに形成される櫛形電極Ｔ１，Ｒ１，Ｔ２，
Ｒ２，Ｔ３，Ｒ３，Ｔ４部分の規格化中心周波数はそれ
ぞれ、１．０００，０．９９５，１．０００，０．９９
０，１．０００，０．９８５，１．０００であるので、
櫛形電極Ｔ１，Ｒ１，Ｔ２，Ｒ２，Ｔ３，Ｒ３，Ｔ４に
形成されるＳｉＯ2 膜厚の値を、図５に示す点ａ，ｂ，
ｃ，ｄによって決定する。それらの点から、ＩＤＴ／Ｓ
ｉＯ2 ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波フィルタに
形成される、櫛形電極Ｔ１，Ｒ１，Ｔ２，Ｒ２，Ｔ３，
Ｒ３，Ｔ４に必要なＳｉＯ2 膜厚の値はそれぞれ、２０
１．８，１６３．３，２０１．８，１１３．０，２０
１．８，０，２０１．８と決定する。
【００２７】このようにＩＤＴ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造
の多電極構成表面弾性波フィルタに成膜されるＳｉＯ2
膜厚の値が求められるが、ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ構
造の多電極構成表面弾性波フィルタについても、同様の
方法でＳｉＯ2 膜厚の値を決定することができる。この
ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波
フィルタに成膜されるＳｉＯ2 膜厚の値を表１に示す。
の多電極構成表面弾性波フィルタに成膜されるＳｉＯ2
膜厚の値が求められるが、ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ構
造の多電極構成表面弾性波フィルタについても、同様の
方法でＳｉＯ2 膜厚の値を決定することができる。この
ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ構造の多電極構成表面弾性波
フィルタに成膜されるＳｉＯ2 膜厚の値を表１に示す。
【００２８】以上説明したように、図５に示すようなグ
ラフを用いてＳｉＯ2 膜厚を決定し、図４に示すフロー
チャートに従って多電極構成表面弾性波フィルタ製造す
ることによって、要求される特性を有する多電極構成表
面弾性波フィルタを得ることができる。
ラフを用いてＳｉＯ2 膜厚を決定し、図４に示すフロー
チャートに従って多電極構成表面弾性波フィルタ製造す
ることによって、要求される特性を有する多電極構成表
面弾性波フィルタを得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、所望
の特性を有する表面弾性波デバイスを得ることができ
る。
の特性を有する表面弾性波デバイスを得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施形態の表面弾性波デバイスとし
ての多電極構成表面弾性波フィルタ（ＩＩＤＴフィル
タ）の模式図である。
ての多電極構成表面弾性波フィルタ（ＩＩＤＴフィル
タ）の模式図である。
【図２】図１に示す、多電極構成表面弾性波フィルタを
構成する櫛形電極の模式図である。
構成する櫛形電極の模式図である。
【図３】図１に示す多電極構成表面弾性波フィルタの、
周波数に対する挿入損失特性の計算結果を示したグラフ
である。
周波数に対する挿入損失特性の計算結果を示したグラフ
である。
【図４】図１に示す多電極構成表面弾性波フィルタの製
造方法を示したフローチャートである。
造方法を示したフローチャートである。
【図５】ＩＤＴ／ＳｉＯ2 ／ＬＢＯ構造をもつ表面弾性
波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚による共振周波数のシフト量
の変化を示したグラフＣと、ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ
構造をもつ表面弾性波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚による共
振周波数のシフト量の変化を示したグラフＤである。
波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚による共振周波数のシフト量
の変化を示したグラフＣと、ＳｉＯ2 ／ＩＤＴ／ＬＢＯ
構造をもつ表面弾性波共振子の、ＳｉＯ2 膜厚による共
振周波数のシフト量の変化を示したグラフＤである。
１１ 洗浄工程 １２，２１ スパッタリング工程 １３ レジスト塗布工程 １４，１９ 露光工程 １５，２０ レジスト現像工程 １６ エッチング工程 １７，２２ レジスト剥離工程 １８ レジスト塗布工程 ２３ ダイシング工程 ２４ ワイヤーボンディング工程
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも表面が圧電性材料で形成され
た基板上に櫛形電極が形成されてなる表面弾性波デバイ
スにおいて、 前記基板上に、表面波の音速調整用皮膜が、該基板上の
各部分毎に厚膜ゼロを許容した異なる膜厚に形成されて
なることを特徴とする表面弾性波デバイス。 - 【請求項２】 前記櫛形電極が前記基板上に複数配列さ
れた多電極構造であって、少なくとも１つの櫛形電極と
重なる前記皮膜の厚さが、他の少なくとも１つの櫛形電
極と重なる前記皮膜の厚さと比べ、膜厚ゼロを許容した
異なる膜厚に形成されてなることを特徴とする請求項１
記載の表面弾性波デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7770396A JPH09270661A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 表面弾性波デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7770396A JPH09270661A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 表面弾性波デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270661A true JPH09270661A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13641269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7770396A Pending JPH09270661A (ja) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | 表面弾性波デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09270661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI634319B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-09-01 | 穩懋半導體股份有限公司 | 熱感測器電路 |
| JPWO2020095586A1 (ja) * | 2018-11-05 | 2021-09-24 | 京セラ株式会社 | 弾性波装置、分波器および通信装置 |
-
1996
- 1996-03-29 JP JP7770396A patent/JPH09270661A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI634319B (zh) * | 2016-06-29 | 2018-09-01 | 穩懋半導體股份有限公司 | 熱感測器電路 |
| JPWO2020095586A1 (ja) * | 2018-11-05 | 2021-09-24 | 京セラ株式会社 | 弾性波装置、分波器および通信装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011225 |