JPS6346605B2 - - Google Patents
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- JPS6346605B2 JPS6346605B2 JP54131323A JP13132379A JPS6346605B2 JP S6346605 B2 JPS6346605 B2 JP S6346605B2 JP 54131323 A JP54131323 A JP 54131323A JP 13132379 A JP13132379 A JP 13132379A JP S6346605 B2 JPS6346605 B2 JP S6346605B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は弾性表面波共振子に係り、特にその反
射器構造に関するものである。
射器構造に関するものである。
従来弾性表面波共振子としてインタデイジタル
トランスデユーサの両側に多数本のストライプ状
の反射器を設けて構成したものが知られている
(例えば特開昭51−244)。
トランスデユーサの両側に多数本のストライプ状
の反射器を設けて構成したものが知られている
(例えば特開昭51−244)。
このような弾性表面波共振子において良好な共
振子を得るには、結合係数k2の大きい基板上に反
射率が1に極めて近く反射ロスの極めて小さい反
射器が構成されることが必要となる。
振子を得るには、結合係数k2の大きい基板上に反
射率が1に極めて近く反射ロスの極めて小さい反
射器が構成されることが必要となる。
第1図および第2図に従来知られている反射器
の構造を示してある。図を追つて説明すると、第
1図は結合係数の大きい基板上でのみ有効な反射
器であるが薄い金属膜によつて表面波波長(λ)
の1/4の線幅でλ/2のくりかえしのストライプ
にて構成されている。表面に金属膜がある部分と
ない部分で表面波伝搬の音響インピーダンスが異
り反射を生ずる。この反射率は基板の結合係数k2
に比例しておりニオブ酸リチウムのようにk2の大
きい基板では広く使用されているが水晶などで
は、k2が小さいためこの方法では良好な反射器が
得られない。一方、ニオブ酸リチウム基板におい
ても、反射率は大きく製造プロセス上からも有利
な構造なのであるが、反射ロスが大きいので、Q
が大きい良好な共振子が得にくい欠点がある。こ
のことから、第2図のような構造の反射器が考え
られた。基板表面にλの1/100〜3/100程度の深さ
の溝を設けるもので反射率は基板の結合係数k2に
は依らないので、k2の小さい水晶、k2の大きいニ
オブ酸リチウムでも同様の反射率が得られ、しか
も反射ロスが小さいのでQの大きい共振子が得ら
れる。この反射器の製造プロセスとしては、イオ
ンエツチング装置などを使用し表面を選択的に削
つて行うことになり量産にはあまり向いていな
い。ただ水晶基板の場合には材質は酸化シリコン
なのでケミカルなエツチングが可能で特に最近の
プラズマエツチング装置で量産に向いたロセスが
使用可能である。しかしながら結合係数の大きい
ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムなどの基
板には上記プロセスは現在応用できていない。こ
のような事情から従来、結合係数の大きい基板上
に製造プロセスが量産に向き、Qの高い共振子が
構成できる反射器構造が強く望まれていた。
の構造を示してある。図を追つて説明すると、第
1図は結合係数の大きい基板上でのみ有効な反射
器であるが薄い金属膜によつて表面波波長(λ)
の1/4の線幅でλ/2のくりかえしのストライプ
にて構成されている。表面に金属膜がある部分と
ない部分で表面波伝搬の音響インピーダンスが異
り反射を生ずる。この反射率は基板の結合係数k2
に比例しておりニオブ酸リチウムのようにk2の大
きい基板では広く使用されているが水晶などで
は、k2が小さいためこの方法では良好な反射器が
得られない。一方、ニオブ酸リチウム基板におい
ても、反射率は大きく製造プロセス上からも有利
な構造なのであるが、反射ロスが大きいので、Q
が大きい良好な共振子が得にくい欠点がある。こ
のことから、第2図のような構造の反射器が考え
られた。基板表面にλの1/100〜3/100程度の深さ
の溝を設けるもので反射率は基板の結合係数k2に
は依らないので、k2の小さい水晶、k2の大きいニ
オブ酸リチウムでも同様の反射率が得られ、しか
も反射ロスが小さいのでQの大きい共振子が得ら
れる。この反射器の製造プロセスとしては、イオ
ンエツチング装置などを使用し表面を選択的に削
つて行うことになり量産にはあまり向いていな
い。ただ水晶基板の場合には材質は酸化シリコン
なのでケミカルなエツチングが可能で特に最近の
プラズマエツチング装置で量産に向いたロセスが
使用可能である。しかしながら結合係数の大きい
ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムなどの基
板には上記プロセスは現在応用できていない。こ
のような事情から従来、結合係数の大きい基板上
に製造プロセスが量産に向き、Qの高い共振子が
構成できる反射器構造が強く望まれていた。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、結
合係数の大きな基板上に、製造プロセスが量産に
向きかつ良好な特性の反射器を構成し、安価にQ
の高い弾性表面波共振子を提供することを目的と
している。
合係数の大きな基板上に、製造プロセスが量産に
向きかつ良好な特性の反射器を構成し、安価にQ
の高い弾性表面波共振子を提供することを目的と
している。
すなわち本発明では、結合係数の大きなニオブ
酸リチウムやタンタル酸リチウム基板上に酸化シ
リコン膜を形成し、その後この酸化シリコン膜を
エツチングにて削つてストライプ状の溝を設け、
弾性表面波の反射器とすることを特徴とする。
酸リチウムやタンタル酸リチウム基板上に酸化シ
リコン膜を形成し、その後この酸化シリコン膜を
エツチングにて削つてストライプ状の溝を設け、
弾性表面波の反射器とすることを特徴とする。
以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第3図乃至第5図は本発明の一実施例を製造工程
順に示すものである。まず第3図において5は、
タンタル酸リチウム基板のXカツト板である。こ
の基板上に約0.2μm厚のアルミニウム膜で形成さ
れた電極線巾8μmのインタデイジタル電極6を
エツチングにて作製する。なおこの電極6は表面
波がY軸に対し112゜方向に伝搬するように配置さ
れている。
第3図乃至第5図は本発明の一実施例を製造工程
順に示すものである。まず第3図において5は、
タンタル酸リチウム基板のXカツト板である。こ
の基板上に約0.2μm厚のアルミニウム膜で形成さ
れた電極線巾8μmのインタデイジタル電極6を
エツチングにて作製する。なおこの電極6は表面
波がY軸に対し112゜方向に伝搬するように配置さ
れている。
次に第4図に示すようにこの基板表面一面に酸
化シリコン膜(SiO2)7を形成する。この膜は、
例えば量産に有利でしかも現在IC技術で用いら
れているCVD法にて形成することができ、この
実施例ではSiO2に少量のリンがドープされた膜
を約3.6μm形成した。次に第5図に示すようにこ
のSiO2膜7表面を8μm幅のストライプ状に深さ
1μmの溝8をプラズマエツチングにて形成する。
この技術も現在のIC技術で使用されているもの
で特に困難なくできる。なおエツチング法として
必ずしもプラズマエツチングではなく従来のエツ
チング液(フツ化アンモンなど)につけるウエツ
トタイプでも可能である。この基板の様子を断面
図にてわかりやすく示したのが第6図である。こ
の共振子のQは約1万〜2万が得られしかも製造
プロセスはほとんど現在ICの量産ラインで使用
されている技術である。このように結合係数が大
きいタンタル酸リチウムにおいても量産に向く製
造プロセスで良好な共振子が得られることがわか
る。しかも本構成では非常に大きなもう一つの効
果がある。それは基板の温度係数(TCD)が
SiO2膜がない場合、20ppm/℃であるのに対し、
本実施例の構造の場合8ppm/℃と温度係数が半
分以下になり、かつ、結合係数はSiO2ないとき
0.8%であるのに対し、1.3%と1.7倍に上昇してい
ることである。これはSiO2膜がニオブ酸リチウ
ムやタンタル酸リチウムなどの通常の物質とは異
なり正の温度係数を有していることに起因するも
のと思われる。この2点は共振子にとつていずれ
も重要な特性でかつ本実施例では双方とも特性が
改善されている。この効果は、本実施例のように
基板がタンタル酸リチウムX板のみならず、Y
板、あるいはニオブ酸リチウムY板や回転128゜Y
板などでも実証されている。
化シリコン膜(SiO2)7を形成する。この膜は、
例えば量産に有利でしかも現在IC技術で用いら
れているCVD法にて形成することができ、この
実施例ではSiO2に少量のリンがドープされた膜
を約3.6μm形成した。次に第5図に示すようにこ
のSiO2膜7表面を8μm幅のストライプ状に深さ
1μmの溝8をプラズマエツチングにて形成する。
この技術も現在のIC技術で使用されているもの
で特に困難なくできる。なおエツチング法として
必ずしもプラズマエツチングではなく従来のエツ
チング液(フツ化アンモンなど)につけるウエツ
トタイプでも可能である。この基板の様子を断面
図にてわかりやすく示したのが第6図である。こ
の共振子のQは約1万〜2万が得られしかも製造
プロセスはほとんど現在ICの量産ラインで使用
されている技術である。このように結合係数が大
きいタンタル酸リチウムにおいても量産に向く製
造プロセスで良好な共振子が得られることがわか
る。しかも本構成では非常に大きなもう一つの効
果がある。それは基板の温度係数(TCD)が
SiO2膜がない場合、20ppm/℃であるのに対し、
本実施例の構造の場合8ppm/℃と温度係数が半
分以下になり、かつ、結合係数はSiO2ないとき
0.8%であるのに対し、1.3%と1.7倍に上昇してい
ることである。これはSiO2膜がニオブ酸リチウ
ムやタンタル酸リチウムなどの通常の物質とは異
なり正の温度係数を有していることに起因するも
のと思われる。この2点は共振子にとつていずれ
も重要な特性でかつ本実施例では双方とも特性が
改善されている。この効果は、本実施例のように
基板がタンタル酸リチウムX板のみならず、Y
板、あるいはニオブ酸リチウムY板や回転128゜Y
板などでも実証されている。
また溝をエツチングするに際し、第7図に示す
ように従来のフオトレジストではなくクロム膜9
などをエツチングの保護膜として使用しかつ素子
を動作させて特性をモニタしながらプラズマエツ
チングを行う。この方法によれば所望の特性が得
られるまでエツチングを行い所望の特性を示した
瞬間にエツチングを停止させることができる。こ
のことは、きわめて周波数精度の高い素子が得ら
れることを示す。
ように従来のフオトレジストではなくクロム膜9
などをエツチングの保護膜として使用しかつ素子
を動作させて特性をモニタしながらプラズマエツ
チングを行う。この方法によれば所望の特性が得
られるまでエツチングを行い所望の特性を示した
瞬間にエツチングを停止させることができる。こ
のことは、きわめて周波数精度の高い素子が得ら
れることを示す。
以上述べたように本発明によれば従来IC技術
で用いられている量産に向いた製造プロセスに
て、結合係数やその他良好な特性をもつた基板上
に反射率が高く、反射ロスの小さい表面波の反射
器が構成でき、しかも基板の性能をさらに向上さ
せることができる。
で用いられている量産に向いた製造プロセスに
て、結合係数やその他良好な特性をもつた基板上
に反射率が高く、反射ロスの小さい表面波の反射
器が構成でき、しかも基板の性能をさらに向上さ
せることができる。
第1図は結合係数の大きい基板上に構成された
従来の反射器の構造図、第2図は従来の溝型形状
の反射器の構造図、第3図乃至第5図は本発明の
一実施例を製造工程順に説明するための図、第6
図は同実施例による弾性表面波共振子の断面図、
第7図は溝型反射器を形成するための有利な方法
を説明するための図である。 1……圧電性基板、2……導電薄膜、3……圧
電性基板、4……溝型反射器、5……圧電性基
板、6……インタデイジタル電極、7……酸化シ
リコン膜、8……溝型反射器、9……保護用クロ
ム膜。
従来の反射器の構造図、第2図は従来の溝型形状
の反射器の構造図、第3図乃至第5図は本発明の
一実施例を製造工程順に説明するための図、第6
図は同実施例による弾性表面波共振子の断面図、
第7図は溝型反射器を形成するための有利な方法
を説明するための図である。 1……圧電性基板、2……導電薄膜、3……圧
電性基板、4……溝型反射器、5……圧電性基
板、6……インタデイジタル電極、7……酸化シ
リコン膜、8……溝型反射器、9……保護用クロ
ム膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 圧電性基板と、この基板上に形成された電気
信号を弾性表面波に変換する電極と、この電極上
を含み前記圧電性基板上に連続的に形成されたシ
リコン酸化膜と、前記電極によつて発生した弾性
表面波を反射し共振状態を生ぜしめるよう前記シ
リコン酸化膜に形成された多数本の溝からなる反
射器とを備えることを特徴とする弾性表面波共振
子。 2 圧電性基板は、ニオブ酸リチウムであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弾性表
面波共振子。 3 圧電性基板は、タンタル酸リチウムであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弾性
表面波共振子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13132379A JPS5656025A (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | Elastic surface wave resonator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13132379A JPS5656025A (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | Elastic surface wave resonator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5656025A JPS5656025A (en) | 1981-05-16 |
JPS6346605B2 true JPS6346605B2 (ja) | 1988-09-16 |
Family
ID=15055259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13132379A Granted JPS5656025A (en) | 1979-10-13 | 1979-10-13 | Elastic surface wave resonator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5656025A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63294008A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波装置 |
JPS63294010A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Clarion Co Ltd | 弾性表面波共振器 |
SG186222A1 (en) | 2010-08-31 | 2013-01-30 | Taiyo Yuden Kk | Acoustic wave device |
JP6418068B2 (ja) * | 2015-05-28 | 2018-11-07 | 株式会社デンソー | 弾性表面波素子およびそれを用いた物理量センサ |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5585121A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Surface acoustic wave element |
-
1979
- 1979-10-13 JP JP13132379A patent/JPS5656025A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5585121A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Surface acoustic wave element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5656025A (en) | 1981-05-16 |
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