JPH10242800A - 弾性表面波装置及びその製造方法 - Google Patents

弾性表面波装置及びその製造方法

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JPH10242800A
JPH10242800A JP4679697A JP4679697A JPH10242800A JP H10242800 A JPH10242800 A JP H10242800A JP 4679697 A JP4679697 A JP 4679697A JP 4679697 A JP4679697 A JP 4679697A JP H10242800 A JPH10242800 A JP H10242800A
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JP
Japan
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saw
piezoelectric substrate
acoustic wave
surface acoustic
pitch
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JP4679697A
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Miki Ito
幹 伊藤
Yoshihide Ikegami
佳秀 池上
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Kyocera Corp
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Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】IDT電極指のピッチの異なる複数種のSAW
素子を、フォトリソグラフィー工程を含む製法で作製す
る際に、各々の最適露光量を設定して同時露光し設計値
通りに作製可能とする。 【解決手段】ポジ型のレジスト膜を圧電基板3上に形成
する工程とフォトリソグラフィー工程とを含む製法によ
り、2種類のSAWフィルタを同一の圧電基板3上に形
成する場合、圧電基板3上のIDT電極4以外の領域
に、フィトマスクのネガパターンに相当する複数の非形
成部7を持った露光部構成用被膜6を形成するに際し
て、電極指のピッチが大きいSAWフィルタの周囲の非
形成部7の面積比率を、電極指のピッチが小さいSAW
フィルタの周囲の非形成部7の面積比率よりも大きくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話等の移動
体通信機器に用いられるデュアルモード弾性表面波フィ
ルタ等の弾性表面波装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のデュアルモードの弾性表面波(Su
rface Acoustic Wave 、以下、SAWと略す)フィルタ
1 は、図2に示すように、SAW共振子1,2の各々
から成る2種類のSAWフィルタが1個の圧電基板3上
に形成されて成る。2種類のSAWフィルタの周囲に
は、各SAW共振子1,2の結合用配線及び接地電極と
して、Al,Au等の金属又はAl合金等から成る金属
膜6が形成されている。尚、図2において、共振子1,
2の構成は一部省略して描いた。
【0003】前記SAW共振子1,2の基本構成は、例
えば図3に示すように、櫛歯状電極(Inter Digital Tr
ansducer、以下、IDT電極と略す)4及びIDT電極
4のSAW伝搬路の両端に設けられた反射器5から構成
される。SAW共振子1,2は中心周波数がそれぞれ異
なるため、図3の(a),(b)に示すように、IDT
電極4の電極指の線幅4a及びピッチ(周期)4bが各
々異なっている。
【0004】例えば、SAWの伝搬速度が約4200m
/sの圧電基板3を使用し、中心周波数が約900MH
zのSAW共振子1(図3の(a))と約1.9GHz
のSAW共振子2(図3の(b))とを形成する場合、
IDT電極指の線幅4aはそれぞれ約1μm,約0.5
μm、ピッチ4bは約2μm,約1μmとなる。ただ
し、各々のIDT電極膜厚は約0.2μmで、反射器5
の電極指の線幅及びピッチも同様に設定される。
【0005】また、従来、移動体通信、特にセルラー電
話、デジタルコードレス電話等の携帯電話には、種々の
システムが用いられているが、昨今2種類のシステムに
対応する併用機の開発が活発になってきている。そし
て、中心周波数、通過帯域幅の異なる2つのシステムに
対応するために、2つのフィルタ特性を有するSAWフ
ィルタ、すなわち上記のデュアルモードSAWフィルタ
が不可欠となってきている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、IDT
電極4及び反射器5の電極指の線幅及びピッチが異なる
2種類のSAW共振子1,2を、同一の圧電基板3上に
形成する場合に、両方のSAW共振子1,2を共に設計
値通りに形成できる最適条件を見出すのは困難である。
つまり、一方のSAW共振子の線幅に作製条件を合わせ
て、フォトリソグラフィー法等を適用して作製すると、
レジスト膜の露光時間,現像液,現像時間等の最適な作
製条件の違いにより、他方のSAW共振子の線幅が設計
値より太くなったり細くなったりする問題がある。ま
た、両方の中間の作製条件にするとどちらも設計値から
ずれてしまうという問題が生じる。
【0007】また、一つの圧電基板ウエハ上にフォトリ
ソグラフィー法により複数のSAW装置用の電極パター
ンを形成する際に、真空蒸着法により形成された導電性
膜の膜厚が周辺部に行くにしたがって薄くなるのを補償
するために、圧電基板ウエハの中央部で露光量を多くし
たり現像量を多くして、電極の線幅Wと電極ピッチPの
比D=W/Pを変化させる方法が提案されている(特開
平4−365212号参照)。これは、膜厚が厚い部分
では共振周波数が小さくなるのを、Dを変化させること
により補償しようとするものであるが、一般的に電極の
線幅は0.5〜1μmと微細で、フォトリソグラフィー
法による調整可能な最小線幅の精度が1μm程度である
ため、上記のような方法で精度良く線幅を調整するのは
実際上困難であった。
【0008】
【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、一対の櫛歯状電極を有し、前記櫛歯状電極の少
なくとも電極指のピッチがそれぞれ異なった複数種の弾
性表面波素子を同一の圧電基板上に設けて成る弾性表面
波装置であって、前記圧電基板上の櫛歯状電極以外の領
域に複数の非形成部を分布させた露光部構成用被膜が形
成されており、前記非形成部と露光部構成用被膜部との
面積比率を(非形成部の面積)/(非形成部の面積+露
光部構成用被膜部の面積)×100とした場合、ピッチ
が大きい電極指をもった弾性表面波素子の周囲に設けた
露光部構成用被膜部での前記面積比率を、ピッチが小さ
い電極指をもった弾性表面波素子の周囲に設けた露光部
構成用被膜部での前記面積比率より大きくしたことを特
徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を図1により説明する。図
1はSAW装置Sの平面図であり、SAW共振子1,2
をそれぞれ複数個づつ接続した2種類のSAWフィルタ
(SAW素子)を、同一の圧電基板3上に形成したもの
である。尚、同図において図2と同じ箇所には同一の符
号を付し、共振子1,2の構成は一部省略している。
【0010】前記2種類のSAWフィルタは、IDT電
極の電極指のピッチ(周期)及び線幅がそれぞれ異って
おり、反射器を有する場合は反射器も同様に電極指のピ
ッチ及び線幅がそれぞれ異なる。各々のSAWフィルタ
の周囲には、Al,Au等の金属、AlにCu,Ti,
Cr,Mo,Ni,Pd,Si等を添加した合金、金属
酸化物、樹脂、導電性樹脂、ガラスフリット等から成る
露光部構成用被膜(以下、被膜と略す)6が形成されて
いるが、フィルタ特性への影響を抑制、防止する点、及
びIDT電極と同時に形成できる点からして、前記金
属,合金から成る金属膜とするのが好適である。SAW
フィルタ及び被膜6は、ポジ型(露光により溶けるタイ
プ)のレジスト膜を圧電基板上に形成する工程、フォト
リソグラフィー工程、真空蒸着法,スパッタリング法,
CVD法,塗布法等による薄膜形成工程、及びエッチン
グ法,リフトオフ法等による不要レジスト膜除去工程を
含む製法により製造される。
【0011】そして、被膜6には、フォトマスクの非露
光部である陰影部(ネガパターン)に相当する非形成部
(開口部)7が分布しており、SAWフィルタの種類に
よって、非形成部7と被膜6部との面積比率(開口率)
R=S2×100/(S1+S2)%(S1:被膜6部
の面積、S2:非形成部7の面積)を変化させている。
例えば、圧電基板3が36°Yカット−X伝搬のLiT
aO3 の場合、ピッチが1.0μm(線幅0.5μm)
のSAWフィルタはR=38%、ピッチが2.0μm
(線幅1μm)のSAWフィルタはR=64%とする。
つまり、ピッチが小さいSAWフィルタの方は相対的に
露光量が大きく、ピッチが大きいSAWフィルタの方は
相対的に露光量が小さくなる。
【0012】従って、本発明において、IDT電極及び
反射器の電極指のピッチが露光量に主に影響を与えてお
り、少なくとも前記ピッチが異なる複数種のSAW素子
を形成する場合に、本発明を適用する。また、ピッチの
他に電極指の線幅、電極指の長さ、電極指の本数、電極
指の開口幅(交差幅)、SAW共振子自体の数等も、露
光量に多少の影響を与えるため、ピッチと共にこれらの
パラメータを変化させる場合にももちろん本発明は適用
できる。
【0013】本発明の被膜6における面積比率Rは、各
SAWフィルタ毎にそれを減少又は増加させることによ
り、フォトリソグラフィー工程で同時に露光する際に露
光量を大きくしたり又は小さくして、SAWフィルタ毎
の最適露光量を設定可能とするという作用効果を有す
る。つまり、従来、一回の露光で同一圧電基板上にピッ
チの異なるSAWフィルタを形成することは、各SAW
フィルタ毎の最適露光量が異なるため不可能であったの
を、前記面積比率R%を調整すること、すなわちフォト
マスクの面積比率100−R%(ポジ型のレジスト膜の
場合)又はR%(ネガ型のレジスト膜の場合)を調整す
ることにより、各SAWフィルタ毎の最適露光量を設定
して同時露光できる。この場合、フォトマスクの面積比
率が大きい方が露光量が大きい。
【0014】従って、ポジ型のレジスト膜の場合には、
最適露光量が大きい(ピッチが小さい)SAWフィルタ
に対しては面積比率Rを相対的に小さくし、最適露光量
が小さい(ピッチが大きい)SAWフィルタに対しては
面積比率Rを相対的に大きくする。これは、ピッチが小
さくなりパターンが細かくなると露光時の紫外線の回折
作用が大きくなり、回折作用によりパターン化に必要な
露光エネルギーが分散されるため、細線化パターンの方
が露光量が大きくなるものと推定されることによる。ま
た、ネガ型のレジスト膜を使用する場合にはポジ型の場
合と逆にすればよく、最適露光量が大きい(ピッチが小
さい)SAWフィルタに対しては面積比率Rを相対的に
大きくし、最適露光量が小さい(ピッチが大きい)SA
Wフィルタに対しては面積比率Rを相対的に小さくす
る。また、前記ポジ型のレジスト膜はネガ型に比較して
露光に対する解像度が高いため、より微細なパターンを
形成することができる。
【0015】本発明において、SAW装置は、所望の特
性を得るために、IDT電極を直列接続、並列接続、従
続接続等の方式で接続して構成してもよい。そして、I
DT電極の対数は50〜200程度、IDT電極の電極
指のピッチは0.2〜20.0μm程度、IDT電極の
電極指の線幅は0.1〜10.0μm程度、電極指の間
隔は0.1〜10.0μm程度、電極指の交差幅は10
〜100μm程度、IDT電極の厚みは0.2〜0.4
μm程度とすることが、SAW共振子あるいはSAWフ
ィルタとしての所期の特性を得るうえで好適である。ま
た、IDT電極のSAWの伝搬路の両端に、SAWを反
射し効率よく共振させるための反射器を設けてもよく、
更には、電極指間に酸化亜鉛,酸化アルミニウム等の圧
電材料を成膜すれば、SAWの共振効率が向上し好適で
ある。
【0016】SAW装置用の圧電基板としては、36°
Yカット−X伝搬のLiTaO3 結晶,64°Yカット
−X伝搬のLiNbO3 結晶,45°Xカット−Z伝搬
のLiB4 7 結晶等が、電気機械結合係数が大きく且
つ群遅延時間温度係数が小さいため好ましい。圧電基板
の厚みは0.3〜0.5mm程度がよく、0.3mm未
満では圧電基板が脆くなり、0.5mm超では材料コス
トが大きくなる。
【0017】かくして、本発明は、少なくともIDT電
極指のピッチの異なる複数種のSAW素子を、フォトリ
ソグラフィー工程を含む製法により作製する際に各々の
最適露光量を設定して同時に露光でき、その結果、露光
工程を簡略化して、各々の共振周波数等の特性が所望の
値となるように設計値通りに作製できるという作用効果
を有する。
【0018】尚、本発明は上記の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更は何等差し支えない。
【0019】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。圧電基板
として36°Yカット−X伝搬のLiTaO3 を用い、
図1のように、前記圧電基板の同一の主面に各々SAW
共振子1あるいはSAW共振子2から成る2種類のSA
Wフィルタを、ポジ型のレジスト膜を形成する工程、フ
ォトリソグラフィー工程、真空蒸着法による薄膜形成工
程、リフトオフ法による不要レジスト膜除去工程とによ
って作製した。
【0020】具体的には、以下のようにして作製した。
まず、洗浄した圧電基板3にポジ型のレジストを約0.
5μmの膜厚で塗布し、90°Cで乾燥させる。次に、
フォトマスクを用いて波長約225nmで25.2mW
/cm2 の紫外光により密着露光を行い、110°Cで
乾燥させ、現像液に浸漬して現像を90秒間行い、純水
でリンスする。被膜(Al膜)6部の面積をSl、方形
状の非形成部7の面積をS2として、面積比率R=S2
×100/(S1+S2)%は、電極指のピッチ約2.
0μm(線幅約1.0μm)のSAW共振子1から成る
SAWフィルタの周囲ではR=64%で、ピッチ約1.
0μm(線幅約0.5μm)のSAW共振子2から成る
SAWフィルタの周囲ではR=38%であった。この場
合、密着露光時の露光時間は約1.5秒で、線幅約1.
0μmのSAW共振子1から成るSAWフィルタに対す
る露光量は約37.8J/cm2 で、線幅約0.5μm
のSAW共振子2から成るSAWフィルタに対する露光
量は約154.2J/cm2 であった。
【0021】そして、IDT電極,反射器及び被膜6用
のAlを真空蒸着法により形成し、レジスト剥離液によ
りレジストとAlの不要部をリフトオフする。このよう
にして、電極指のピッチ約2.0μm(線幅約1.0μ
m)のSAW共振子1から成るSAWフィルタと、ピッ
チ約1.0μm(線幅約0.5μm)のSAW共振子2
から成るSAWフィルタとが、約±5%の線幅精度で作
製された。尚、非形成部7はフォトマスクのネガパター
ンにより形成され、レジストとAlの不要部をリフトオ
フする際に、同時に形成されるようにしている。
【0022】また、線幅Lと電極指間隔Sとの比率H=
L/(L+S)の値は、設計ではSAW共振子1,2共
にH=0.50であるが、上記のように構成することに
より、従来、一方のSAW共振子をH=0.50にする
と他方が0.3以下又は0.7以上になっていたもの
が、本実施例ではSAW共振子1,2共にH=0.50
±0.025になった。
【0023】本実施例では、2種類のSAWフィルタを
形成する場合について説明したが、同一の圧電基板上に
3種類以上のSAWフィルタを形成する場合も、同様に
本発明を適用できる。
【0024】
【発明の効果】本発明は、ピッチが大きい電極指をもっ
た弾性表面波素子の周囲に設けた被膜部での面積比率
を、ピッチが小さい電極指をもった弾性表面波素子の周
囲に設けた被膜部での面積比率より大きくすることによ
り、少なくともIDT電極指のピッチの異なる複数種の
SAW素子を、フォトリソグラフィー工程を含む製法に
より作製する際に、各々の最適露光量を設定して同時に
露光でき、その結果、露光工程を簡略化して、各々の共
振周波数等の特性が所望の値となるように設計値通りに
作製できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のSAW装置Sの平面図である。
【図2】従来のSAW装置S1 の平面図である。
【図3】(a)は電極指のピッチが2.0μmのIDT
電極及び反射器から成るSAW共振子の平面図、(b)
は電極指のピッチが1.0μmのIDT電極及び反射器
から成るSAW共振子の平面図である。
【符号の説明】
1:SAW共振子 2:SAW共振子 3:圧電基板 4:IDT電極 4a:電極指の線幅 4b:電極指のピッチ 5:反射器 6:露光部構成用被膜 7:非形成部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の櫛歯状電極を有し、前記櫛歯状電極
    の少なくとも電極指のピッチがそれぞれ異なった複数種
    の弾性表面波素子を同一の圧電基板上に設けて成る弾性
    表面波装置であって、前記圧電基板上の櫛歯状電極以外
    の領域に複数の非形成部を分布させた露光部構成用被膜
    が形成されており、前記非形成部と露光部構成用被膜部
    との面積比率を(非形成部の面積)/(非形成部の面積
    +露光部構成用被膜部の面積)×100とした場合、ピ
    ッチが大きい電極指をもった弾性表面波素子の周囲に設
    けた露光部構成用被膜部での前記面積比率を、ピッチが
    小さい電極指をもった弾性表面波素子の周囲に設けた露
    光部構成用被膜部での前記面積比率より大きくしたこと
    を特徴とする弾性表面波装置。
JP4679697A 1997-02-28 1997-02-28 弾性表面波装置及びその製造方法 Pending JPH10242800A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7479845B2 (en) 1998-06-09 2009-01-20 Oki Electric Industry Co., Ltd. Branching filter package
JP2010041096A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Fujitsu Ltd 弾性波デバイス

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