KR100405931B1 - Saw장치 - Google Patents

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KR100405931B1
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료이치 다카야마
게이자부로 구라마스
도시오 스가와
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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 큰 인가 전력에 견디고, 삽입 손실의 증가도 방지할 수 있는 인터디지탈 변환기 전극을 이용한 SAW 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 SAW 장치는, 압전체 기판(1)의 표면에 알루미늄막(31 내지 45)과, 이 알루미늄막보다 큰 탄성 계수를 갖는 도전성 재료막으로 이루어진 막(51 내지 60)을 교대로 적층한 인터디지탈 변환기 전극(2)을 갖는 구성을 하고 있다.

Description

SAW 장치
본 발명은 SAW 장치에 관한 것으로, 특히 SAW 장치의 인터디지탈 변환기 전극(inter-digital transducer electrode)에 관한 것이다.
일반적으로, SAW 장치는 압전기판의 표면상에 알루미늄막으로 이루어진 전극을 빗모양으로 설치하여 인터디지탈 변환기부를 형성하고, 필터나 공진기를 구성하고 있다.
근래, 이동 통신의 고주파화에 따라 SAW 장치의 동작 주파수도 수백 MHz에서 수 GHz로 고주파화됨과 함께 고출력화가 요망되고 있다. 고주파화에 의해 인터디지탈 변환기 전극의 패턴 폭도 미세화될 필요가 생겨, 중심 주파수 1.5 GHz대의 필터에서는 전극선 폭을 약 0.7㎛로 형성할 필요가 있다.
이와 같이 미세한 선 폭을 형성한 SAW 장치에 큰 전력을 인가하면, 탄성 표면파에 의해 생긴 뒤틀림이 전극막에 응력을 발생시켜, 그 응력이 전극막의 한계 응력을 넘으면 전극 재료인 알루미늄 원자가 결정입계를 이동시키고, 그 결과 돌기[힐록(hillock)]와 공극(보이드)이 발생하여, 그 결과 전극이 파괴되고, SAW 장치의 특성이 나빠진다.
이러한 문제점에 대해, 일본 특허 공보 소61-47010호 공보에 기술되어 있는 바와 같이, 전극 재료로서 구리를 첨가한 알루미늄 합금막을 이용하여 알루미늄 단독막에 비해 큰 인가 전력에 견딜 수 있는 것이 제공되었다. 또, 게다가 티타늄, 니켈, 팔라듐 등을 첨가하여 전극막을 강화시키려는 시도도 있었다.
그러나, 이상과 같은 종래 기술에서는, 휴대용 전화의 송신단에 사용하기 위해 필요한 전력에 대해, 충분한 내전력성을 확보하고 삽입(揷入)손실을 낮추는 것이 가능하지 않았다. 예를 들면, 아날로그 휴대 전화에서는 1W 이상의 인가 전력에견디고, 또한 삽입 손실도 현재 널리 쓰여지고 있는 유전체 필터와 같은 정도의 값으로 낮출 필요가 있다. 큰 인가 전력에 견디도록 하기 위해서는 첨가하는 금속의 비율을 증가시키는 것이 바람직하지만, 그렇게 하면 동시에 합금막의 저항값도 증가되어 삽입 손실이 증가하게 된다.
따라서, 본 발명은 큰 인가 전력에 견디고, 또한 삽입 손실의 증가도 방지할 수 있는 인터디지탈 변환기 전극을 이용한 SAW 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 압전체 기판의 표면상에 설치된 인터디지탈 변환기 전극을, 알루미늄막과 이 알루미늄막보다 큰 탄성 상수를 갖는 도전성 재료로 이루어진 막을 교대로 적층하고 또한 상기 도전성 재료로 이루어진 막과 상기 알루미늄막의 각각의 적층수가 적어도 2층 이상이 되도록 구성하였다.
상기의 구성에 의해, 큰 전력이 인가될 때도 알루미늄 원자의 이동에 의한 공극이나 돌기의 발생을 억제하면서 삽입 손실의 증가도 방지할 수 있는 SAW 장치를 제공할 수 있다.
도 1A는 본 발명의 실시예에 따른 SAW 장치의 구성을 도시한 사시도,
도 1B는 도 1A에 도시된 SAW 장치의 등가 회로도,
도 2A, 도 2B 및 도 2C는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 단면 구성도,
도 3A 및 도 3B는 비교용으로 제작한 전극의 단면 구성도,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 단면 구성도,
도 5는 본 발명의 제 4 실시예를 도시한 단면 구성도,
도 6은 본 발명의 제 5 실시예를 도시한 단면 구성도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압전체 기판 2 : 인터디지탈 변환기 전극
3 : 반사기 전극
31∼33, 35∼38, 40∼45, 47, 70∼73, 74∼77, 90∼92 : 알루미늄막
51∼60, 61, 80∼82, 83∼86, 95∼97 : 도전성 재료막
이하 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명의 기본은 압전체 기판의 표면상에 설치된 인터디지탈 변환기 전극을, 알루미늄막과 이 알루미늄막보다 큰 탄성 상수를 갖는 도전성 재료로 이루어진 막을 교대로 적층하고 또한 상기 도전성 재료로이루어진 막과 상기 알루미늄막의 각각의 적층수가 적어도 2층 이상이 되도록 구성한 것이다.
게다가, 알루미늄막의 각 층이 150nm이하이며, 또한 이 알루미늄막보다 큰 탄성 상수를 갖는 도전성 재료로 이루어진 막의 각 층의 두께를 알루미늄막의 두께보다 얇게 형성한 것으로써, 배선 저항의 증가를 방지하고, 또한 전극의 기계적 강도의 증가를 도모하여, 돌기나 공극의 발생을 방지하고, 큰 인가 전력에 견딜 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 적층한 전극의 가장 바깥의 표면층이 알루미늄막이고, 또한 그 막 두께를 50nm 이하로 하거나 또는 적층한 전극의 가장 바깥의 표면층이 알루미늄막보다 큰 탄성 상수를 갖는 도전성 재료로 이루어진 막으로 함으로써, 가장 바깥의 표면층에 생기는 돌기나 공극의 발생을 방지하여, 큰 인가 전력에 강한 구조로 한 것이다.
표면 탄성파 소자를 여진(勵振)시켰을 때 압전체 기판에 일그러짐이 생겨, 이 일그러짐에 의해 인터디지탈 변환기 전극에 응력을 가하여, 이 응력이 막의 한계응력을 넘으면 전극중의 알루미늄 원자가 입계를 거쳐 표면으로 이동하여 돌기(힐록)를 발생시킨다. 알루미늄 원자가 표면으로 이동하면 막중에는 알루미늄 원자의 공극(보이드)이 발생한다. 이 돌기나 공극이 많이 발생하면 전극막은 파괴되고, 주파수의 변동이나 삽입 손실의 증대가 일어나 SAW 장치로서는 사용할 수 없게 된다.
이 알루미늄 원자의 이동에 의한 돌기나 공극의 발생은, 막의 기계적 강도가커질수록 생기기 어렵고, 또한 알루미늄막을 구성하는 입자 직경이 작을수록 생기기 어렵게 되며, 더우기 입계에 구리, 티타늄 등의 원자가 석출되면 억제된다는 것은 이미 알려져 있어서 각종 재료를 첨가하는 시도가 이루어져 왔다. 그러나, 첨가 재료의 농도를 증가시키면 막의 비저항이 커져, 삽입 손실의 대폭적인 증가로 이어지기 때문에 첨가량에는 제한이 있었다.
또한, 본 발명자들의 실험에 의하면, 첨가재료의 농도를 증가시켜도 단일 합금막의 경우, 압전 기판과 전극과의 계면으로부터 전극의 표면까지 결정 입자계는 연속적으로 존재하고, 또 그 입자 직경도 전극 표면정도로 커진다. 이 때문에 전극에 가하는 응력이 이 합금 전극의 한계 응력 이상이 되면, 알루미늄은 결정 입자계를 통하여 전극 표면까지의 원자 이동이 생겨, 돌기를 발생시킨다는 사실을 확인하였다.
본 발명은 이러한 사실에 기초하여, 알루미늄막을 이런 재료들보다 큰 탄성상수를 갖는 재료로 분할하여, 알루미늄막의 입자 직경의 확대를 방지함과 동시에, 알루미늄 원자가 입자계를 통하여 이동하는 것을 방지하는 것이다.
더우기, 알루미늄막의 사이에 이들에 비해 큰 탄성 상수를 갖는 재료를 적층하여 전극막 전체의 탄성적 강도를 크게 함으로써 큰 인가 응력에도 잘 파괴되지 않도록 한 것이다. 또한, 적층된 알루미늄막의 각 층의 두께가 두꺼운 경우에는 여진에 의한 응력으로 알루미늄 원자는 횡방향으로의 이동이 발생하여 사이드 힐록을 발생시킨다. 이 사이드 힐록은 전극의 특성을 악화시킴과 동시에 옆에 있는 인터디지탈 변환기 전극과 접촉하면 단락을 발생시킨다.
이런 현상을 방지하기 위해서는, 적층된 알루미늄막의 두께를 얇게 하는 것이 효과적이며, 본 발명자들의 실험에 의하면, 송신단에 사용하기 위해 1W 이상의 인가 전력에 견디려면 알루미늄막의 두께를 150nm 이하, 바람직하게는 100nm 이하로 하는 것이 바람직하다는 사실을 알게 되었다. 또한, 알루미늄막보다 큰 탄성상수를 갖는 도전성 재료는 일반적으로 알루미늄막보다 밀도가 큰 것이므로 가능한한 막 두께를 얇게 형성하는 것이 바람직하며, 적어도 알루미늄막보다 얇게 형성함으로써 배선 저항값이 커지는 것을 방지할 수 있다.
실시예
이하 도시된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
본 발명의 제 1 실시예를 도 1A 및 도 1B를 참조하여 설명한다. 도 1A는 본 실시예에서 제작한 872 MHz의 사다리 타입(ladder-type)의 필터의 구성을 도시한 사시도이다.
또한, 도 1B는 그 등가 회로도이다. 도면부호(1)는 압전체 기판이고, 본 실시예에서는 리튬산 탄탈(이하, LT 기판이라고 칭함)을 이용한다. 도면부호(2)는 인터디지탈 변환기 전극이고, 도면부호(3)는 반사기 전극이다.
도 2A 내지 도 2C는 본 발명의 적층 구성 전극의 적층수를 바꾼 경우의 개략단면도이다. 상기 도 2A 내지 도 2C에 도시한 단면은 인터디지탈 변환기 전극 한개만을 나타낸 것이다. 도 2A 내지 도 2C에 있어서, 도면부호(31 내지 33), (35 내지38), (40 내지 45)는 알루미늄막이고, 도면부호(51 및 52), (53 내지 55), (56 내지 60)는 알루미늄막보다 탄성 상수가 큰 도전성 재료막이며, 도 2A에서는 알루미늄막(31 내지 33)과, 도전성 재료막(51 및 52)을 포함하여 상기 인터디지탈 변환기 전극(2)을 구성하고, 도 2B에서는 알루미늄막(35 내지 38)과, 도전성 재료막(53 내지 55)을 포함하여 상기 인터디지탈 변환기 전극(2)을 형성하며, 도 2C에서는 알루미늄막(40 내지 45)과, 도전성 재료막(56 내지 60)을 포함하여 상기 인터디지탈 변환기 전극(2)을 구성하고 있다.
본 실시예에서는 다음과 같은 방법으로 형성하였다. 즉, 전극막은 스퍼터링법으로 형성하고 스퍼터링 장치로서는 카로셀형(carrousel type) 스퍼터 장치[니치덴 아네루바(日電 ANELVA)사의 SPC-530H]를 이용하였다. 이 스퍼터링 장치에 알루미늄과 티타늄 타겟을 부착하여, LT 기판(1)을 기판 홀더에 세팅한 후, 진공도를 5mTorr로 하고, 기판 온도는 실온으로 해서 각각의 막을 적층 형성하였다.
또한 비교를 위하여, 도 3A 및 도 3B에 도시한 구성을 하고 있는 전극도 동시에 제작하여 평가하였다. 도 3A 내지 도 3C에 있어서, 도면부호(1)는 압전체 기판이고, 도면부호(2)는 인터디지탈 변환기 전극이며, 도면부호(46)는 단일 재료로 이루어진 막이고 도면부호(47)는 알루미늄막이며, 도면부호(61)는 알루미늄보다 큰 탄성 상수를 갖는 도전성 재료막이다. 본 실시예에서는 도 3A의 단일 재료막으로서 알루미늄 단독막과 알루미늄 - 1wt% 티타늄 합금막 및 도 3B의 3층 구성의 전극막으로서 알루미늄/티타늄/알루미늄막 구성을 같은 장치로 만들었다. 이렇게 만든 전극 구성의 각각의 전극막 두께를 표 1에 나타낸다. SAW 필터의 중심 주파수는 전극의 질량 부하 효과에 의해 변동하기 때문에, 본 실시예에서는 알루미늄막에서 전극을 제작한 때의 전극의 질량과 동일한 질량이 되도록 막 두께를 조절하여 주파수의 변동을 방지하였다.
이들 시료 전극막에 사진석판술과 드라이 에칭 기술을 이용하여 소정의 패턴을 형성하고, 그 후 다이싱, 패키지용 기판에 다이 본딩을 하여 와이어 본드 접속을 하여, 872MHz의 필터를 만들었다.
시험 제작한 시료에 대하여, 100℃의 분위기에서 중심 주파수로 4W를 인가하여 내전력 시험을 실행하였다. 내전력 시험에서의 수명은 삽입 손실이 초기값으로부터 0.5 dB 열화하기까지의 시간을 알루미늄막에서의 수명에 대해 정규화하여 표시하였다. 이 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1] 제 1실시예의 전극 구성과 SAW 장치의 수명 평가
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 3B의 3층 구성의 경우에는 표면에 돌기와 전극의 측면부에 사이드 돌기의 발생이 관찰되고, SAW 장치의 수명도 티타늄 첨가 합금 막의 20배 정도였다.
한편, 티타늄막 및 알루미늄막을 각각 2층 이상 적층하고, 또한 알루미늄막의 각 층의 막 두께를 150nm 이하로 한 도 2A 내지 도 2C의 시료에서는 SAW 장치의 수명은 106이상으로 대폭적인 개선이 있었다. 다만, 도 2A 및 도 2B의 시료에서는 전극 표면에 일부 돌기의 발생이 관찰되었지만, 도 2C의 시료에서는 전혀 변화가 보이지 않았으며, SAW 장치의 수명도 시험한 시간 내에서는 수명까지 이르지 않았다.
이와 같이, 적층 전극 구성은 SAW 장치의 수명의 개선에 큰 효과가 있음이 확인되었다. 또한, 삽입 손실에 영향을 주는 전극막의 시트 저항은 알루미늄 전극막을 1로서 정규화하여 나타냈는데 적층막 구성 전극은 1.6 내지 1.9배 정도로 되어, 티타늄을 1wt% 첨가한 합금막에 비해 작은 값이 되었다. 그 결과, 삽입 손실도 알루미늄 - 1wt% 티타늄 합금막을 이용한 필터보다 작은 값이 얻어졌다.
본 실시예에서는, 티타늄의 막 두께를 15nm로 고정하여 만들었지만 본 발명의 효과를 얻기 위해서는 이 막 두께는 적어도 알루미늄막의 두께보다도 얇게 형성하면 좋다는 것이 실험적으로 확인된다. 또한, 알루미늄막의 각 층의 두께를 본 실시예에서는 일정하게 하여 만들었지만, 이것에 제한되지 않고 각 층의 두께가 달라도 특별한 문제는 없다.
또한 이 구성의 전극은 티타늄으로 한정되지 않고, 구리, 팔라듐, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈, 니오븀, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니켈, 은을 이용해도 마찬가지의 효과가 있음이 확인된다.
제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예에 대하여 제 1 실시예와 같은 도 1의 필터 구성으로서 도 2에 도시한 층 구성을 갖는 전극을 만들었다. 또한 비교용으로서, 도 3A에 도시한 단일층 전극으로서 알루미늄 단독막과 알루미늄-1wt% 구리 합금막 및 도 3B의 알루미늄/구리/알루미늄층 구성막을 만들었다. 본 실시예의 전극 구성은 알루미늄막과 구리막의 적층 구성으로 하여, 각각의 전극 두께를 표 2에 나타낸다. SAW 장치의 중심 주파수는, 전극 부하 효과에 의해 변하기 때문에, 본 실시예에 있어서는 알루미늄막으로 전극을 만들었을 때의 전극의 질량과 같게 되도록 막 두께를 조절하여 주파수 변동을 방지한다.
본 실시예에서는, 우선 LT 기판상에 전극막의 역패턴이 되도록 포토레지스트막의 패턴을 형성하고, 상기 기판상에 10-4Pa의 진공도에서 기판온도를 실온으로 하고, 전자빔 증착법에 의해 알루미늄막과 구리막을 소정의 두께로 적층 형성하였다. 그 후, 상기 포토레지스트막을 에칭 제거하고, 이 포토레지스트막상에 형성된 전극막을 동시에 제거하여 소정의 인터디지탈 변환기 전극을 만들었다.
이와 같이 형성한 시료를 다이싱한 후, 패키지용 기판에 다이본딩하고, 와이어 본딩 접속하여, 제 1 실시예와 마찬가지로 872MHz의 필터를 만들었다. SAW 장치의 수명 평가에 대해서도 제 1 실시예와 같은 방법으로 하였다. 그 결과를 표 2에나타낸다.
[표 2] 제 2 실시예의 전극 구성과 SAW 장치의 수명 평가
도 3B의 3층 구성 전극에서는, SAW 장치의 수명은 도 3A의 구리 첨가막 시료의 10배 정도의 결과가 얻어졌지만, 구리와 알루미늄을 각각 2층 이상 적층한 도 2A 내지 도 2C의 시료에서는 1x106정도이거나 그 이상의 수명이 얻어져, 도 3A의 알루미늄 - 1wt% 구리 합금 전극이나, 도 3B의 3층 구성 전극에 비해 크게 개선되었다. 또한, 도 2A 및 도 2B의 시료에서는 표면에서 일부의 돌기 발생이 관찰되었으나, 도 2C에서는 전혀 변화가 보이지 않았고, 시험한 범위에서는 수명에 이르지 않았다. 더우기, 전극막의 시트 저항은 도 3A의 알루미늄 - 1wt% 구리막과 큰 차이가 없어서 실용상 문제가 없었다.
본 실시예의 경우도, 적층하는 구리막의 두께는 15nm로 일정했지만 본 발명의 효과를 얻기 위해서는 상기 구리막 두께는 적어도 알루미늄막의 두께보다도 얇게 형성하면 무방하고, 또한 각 층의 두께를 일정하게 할 필요도 없다. 또한, 알루미늄막의 두께도 각 층에서 일정하게 했지만 특별히 제약되는 것은 아니며 각 층의 두께가 달라도 특별한 문제는 없다.
또한 이 구성의 전극은 구리로 한정되지 않고, 티타늄, 팔라듐, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈, 니오븀, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니켈, 은을 이용해도 마찬가지의 효과가 있음이 확인된다.
제 3 실시예
본 발명의 제 3 실시예를 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에 있어서, 도면부호(1)는 압전체 기판이고, 도면부호(70 내지 73)는 알루미늄막이고, 도면부호(80 내지 82)는 도전성 재료막으로서 본 실시예에서는 구리막으로 하였다. 본 실시예에서는 알루미늄과 구리막을 적층했지만, 가장 바깥의 표면층의 알루미늄막(73)의 막두께를 21nm로 하였다. 이 막두께 구성을 표 3에 나타낸다. 비교용으로서 동일한 7층 구성이지만 가장 바깥 표면의 막 두께가 66nm인 시료도 제작하였다.
이들의 전극 구성의 시료의 제작은 제 2 실시예와 같은 방법으로 수행하였다. 시험 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3] 제 3 실시예의 전극 구성과 SAW 장치의 수명 평가
표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 가장 바깥 표면의 알루미늄막을 얇게 함으로써, 표면에 돌기가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 수명도 개선되었다. 또한, 구리막은 산화되기 쉽지만, 가장 바깥의 표면에는 산화에 강한 알루미늄막을 설치했기 때문에 장기간에 걸친 산화에 의한 주파수 변동도 발생하지 않았다.
또한, 상기 구성의 전극으로는 구리에 한정되지 않으며, 티타늄, 바나듐, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈, 니오븀, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니켈, 은을 이용해도 마찬가지의 효과가 있음이 확인된다.
제 4 실시예
본 발명의 제 4 실시예를 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5에 있어서, 도면부호(1)는 압전체 기판이고, 도면부호(74 내지 77)는 알루미늄막이고, 도면부호(83 내지 86)는 도전성 재료막으로서 본 실시예에서는 티타늄 막을 이용하였다. 본 실시예에서는 알루미늄막을 4층, 티타늄막을 4층 적층하여 가장 바깥 표면층을 티타늄막(86)으로 하였다. 비교를 위하여, 7층 구성이고 가장 바깥의 표면의 막 두께가 75nm인 알루미늄막으로 된 시료도 만들었다. 각 막의 두께를 표 4에 나타낸다. 제작 방법은 제 1 실시예와 동일한 방법으로 하였다.
SAW 장치의 수명 평가 결과를 표 4에 나타낸다.
[표 4] 제 4 실시예의 전극 구성과 SAW 장치의 수명 평가
동일한 막 두께 구성을 한 도 2B의 시료에서는 시험후의 전극 표면에 일부 돌기가 관찰되지만, 본 실시예의 도 5의 시료에서는 변화가 전혀 없고, SAW 장치의 수명도 개선되었다. 또한, 본 실시예는 티타늄에 한정되지 않고, 안정된 산화막을 형성하는 재료라면 사용가능하며, 티타늄 외에 크롬, 니오븀, 지르코늄, 하프늄도 마찬가지의 효과가 있다.
제 5 실시예
본 발명의 제 5 실시예를 도 6을 참조하여 설명한다. 본 실시예에서는 도면부호(95)의 도전성 재료막을 티타늄막으로 하고, 도면부호(96 및 97)의 도전성 재료막을 질화 티타늄막으로 하였다. 또한, 도면부호(90, 91, 92)는 알루미늄막이며, 이것들을 모두 합쳐서 인터디지탈 변환기 전극(2)을 형성한다. 도면부호(1)는 압전체 기판이고, 본 실시예에서는 LT 기판을 이용하였다.
전극막의 제작은 진공 증착으로 실행하여, 10-4Pa의 진공도까지 배기한 후,기판 온도는 실온으로 하고, 전자빔에 의해 알루미늄과 티타늄을 증발시켜 막을 형성하였다. 이 막의 제작시에 압전체 기판(1)과 접촉하는 제 1 층을 티타늄 막(95)으로 하고, 도면부호(96 및 97)의 층은 증착시에 10-3Pa이 되도록 질소 가스를 주입하여 질화 티타늄막으로 만들었다. 알루미늄막 형성시에 질소 가스 주입을 멈추고 고진공 상태로 막을 형성하였다.
본 실시예의 전극 구성에서는, 압전체 기판(1)상에는 티타늄 층이 있어, 알루미늄보다도 밀착성을 개선할 수 있었다. 또한, 알루미늄과의 적층부는 질화 티타늄막으로 만들었기 때문에 알루미늄막과의 반응이 발생하기 어렵고, 에칭이나 조립 등의 공정에서 가열되더라도 확산이 쉽게 일어나지 않아서 보다 안정하게 되며, 300℃로 가열한 후에도 SAW 장치의 수명 특성은 107이고, 배선 저항도 알루미늄막의 1.6배 정도까지로서 작은 값이었다. 본 실시예에서는 티타늄을 이용하는 방법에 대하여 설명했지만, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 등과 같은 천이 금속(遷移 金屬)을 이용하면 같은 제작 방법에 의해 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
제 6 실시예
도 1에 나타낸 필터의 구성에서, 전극으로서 알루미늄막과 붕소화 티타늄 막의 적층 구성에서, 알루미늄막을 3층, 붕소화 티타늄 막을 2층으로 하여, 합계 5층 구성의 전극을 제작하였다. 막의 형성은 스퍼터링법으로 실행하고, 장치는 카로셀형 스퍼터 장치[니치덴 아네루바사의 SPC-530 H]를 이용하였다. 이 스퍼터링 장치에 알루미늄과 붕소화 티타늄의 타겟을 부착하여, LT 기판을 기판 홀더에 세팅한후 진공도를 5mTorr로 하고, 기판 온도는 실온으로 해서 각각의 막을 적층 형성하였다. 붕소화 티타늄 막의 1층의 두께를 10nm로 하였다.
적층 전극을 형성한 후, 사진석판술 공정을 실행하고, 전극막의 에칭은 이온 밀링으로 하여, 소정의 패턴을 형성하였다. 그 후의 공정은 제 1 실시예와 동일한 방법으로 수행하였다. 또한, 시험 방법도 제 1 실시예와 동일하게 실행하였다. 시험 결과, 본 실시예에서는 시험 후의 전극 표면에 얼마간의 돌기가 관찰되었지만, SAW 장치의 수명은 5x107이상이 되는 결과가 얻어졌다. 이것은 붕소화 티타늄막의 기계적 강도가 큰 점과 붕소화 티타늄막상에 형성한 알루미늄막의 입자 직경이 작아진 것에 의한 효과이다.
제 6 실시예에서는, 구리, 붕소화 티타늄, 질화 티타늄과 티타늄의 두가지 재료를 이용하는 구성에 대해 설명하였지만, 본 발명의 효과는 알루미늄막보다도 탄성 상수가 큰 재료를 알루미늄막의 사이에 적층함으로써 얻을 수 있고, 팔라듐, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈, 니오븀, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니켈, 은 등의 단일 금속이나, 탄화 티타늄, 니켈-크롬, 질화 티타늄 등과 같은 탄화물이나, 질화물의 합금으로도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
더우기, 알루미늄막보다도 탄성 상수가 큰 재료로 이루어진 층이 반드시 동일한 재료로 이루어질 필요는 없으며, 알루미늄막의 사이에 적층된 막이 알루미늄막보다도 탄성 상수가 큰 재료로 이루어져 있으면 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 LT 기판에 대해 실시한 것이지만, 본 발명은 LT 기판에 대하여 한정되지 않고, 니오븀산리튬 기판이나 4붕소산 리튬 기판 또는 수정 기판 등의 단결정 기판상에 형성한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 사파이어 기판상에 설치한 산화 아연 막을 이용한 압전체 기판으로도 같은 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 알루미늄막과 알루미늄막보다 탄성 상수가 큰 도전성 재료막을 형성함으로써 큰 인가 전압에 견디면서도 시드저항을 작게 유지하는 인터디지탈 변환기 전극을 만들 수 있고, 큰 인가 전력이 필요한 휴대 전화의 송신단 필터나 키없는 엔트리 시스템에 이용되는 발진자 등을 신뢰성있게 만들 수 있다는 데 큰 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 압전체 기판과, 상기 압전체 기판의 표면상에 제공된 인터디지탈 변환기 전극을 포함하는 SAW 장치에 있어서,
    상기 인터디지탈 변환기 전극은 제 1 재료 층과 제 2 재료 층을 포함하고,
    상기 제 1 재료는 알루미늄만을 포함하고,
    상기 제 2 재료는 상기 제 1 재료의 탄성 상수보다 큰 탄성 상수를 갖는 하나의 도전성 재료만을 포함하고,
    상기 인터디지탈 변환기 전극은 상기 제 1 재료 층 및 상기 제 2 재료 층의 반복적 층들을 포함하고,
    상기 제 1 재료의 각 막의 두께는 약 150nm 이하이며,
    상기 제 2 재료의 각 막의 두께는 상기 제 1 재료의 막의 두께보다 얇은 SAW 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터디지탈 전극은 상기 제 1 재료의 막중 하나에 의해 형성된 가장 바깥의 층을 포함하고, 상기 가장 바깥의 층의 두께는 약 50nm 이하인
    SAW 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터디지탈 전극은 상기 제 2 재료의 막중 하나에 의해 형성된 가장 바깥의 층을 포함하는
    SAW 장치 .
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압전체 기판과 상기 인터디지탈 전극 사이에 배치되며 도전성 재료로 이루어진 전이 금속층을 더 포함하는
    SAW 장치.
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Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9622654D0 (en) * 1996-10-31 1997-01-08 Flowers James E Filters
EP0936734A4 (en) * 1997-07-28 2000-10-25 Toshiba Kk SURFACE ACOUSTIC WAVE PROCESSING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JPH1174751A (ja) * 1997-08-28 1999-03-16 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置
WO1999054995A1 (fr) * 1998-04-21 1999-10-28 Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface et son procede de production, dispositif de communication mobile comprenant ce dernier
JP3266109B2 (ja) * 1998-08-05 2002-03-18 株式会社村田製作所 電子デバイスの作製方法
JP3317273B2 (ja) * 1998-08-25 2002-08-26 株式会社村田製作所 表面波共振子、フィルタ、共用器、通信機装置
JP3351402B2 (ja) * 1999-04-28 2002-11-25 株式会社村田製作所 電子素子、弾性表面波素子、それらの実装方法、電子部品または弾性表面波装置の製造方法、および、弾性表面波装置
JP4352572B2 (ja) * 2000-04-03 2009-10-28 パナソニック株式会社 アンテナ共用器
EP2458735A3 (en) * 2000-10-23 2012-08-29 Panasonic Corporation Surface acoustic wave filter
JP3521864B2 (ja) 2000-10-26 2004-04-26 株式会社村田製作所 弾性表面波素子
JP3445971B2 (ja) * 2000-12-14 2003-09-16 富士通株式会社 弾性表面波素子
US6424238B1 (en) * 2001-01-08 2002-07-23 Motorola, Inc. Acoustic wave filter and method of forming the same
DE10206480B4 (de) * 2001-02-16 2005-02-10 Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung e.V. Akustisches Oberflächenwellenbauelement
JP3926633B2 (ja) 2001-06-22 2007-06-06 沖電気工業株式会社 Ｓａｗデバイス及びその製造方法
US6965190B2 (en) * 2001-09-12 2005-11-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Surface acoustic wave device
JP3735550B2 (ja) 2001-09-21 2006-01-18 Ｔｄｋ株式会社 弾性表面波装置およびその製造方法
TW569530B (en) * 2001-10-03 2004-01-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Surface acoustic wave device and electronic components using the device
JP3979279B2 (ja) * 2001-12-28 2007-09-19 株式会社村田製作所 弾性表面波装置
JP3780947B2 (ja) * 2002-01-18 2006-05-31 株式会社村田製作所 弾性表面波装置
US7148610B2 (en) * 2002-02-01 2006-12-12 Oc Oerlikon Balzers Ag Surface acoustic wave device having improved performance and method of making the device
DE10206369B4 (de) * 2002-02-15 2012-12-27 Epcos Ag Elektrodenstruktur mit verbesserter Leistungsverträglichkeit und Verfahren zur Herstellung
JP3841053B2 (ja) * 2002-07-24 2006-11-01 株式会社村田製作所 弾性表面波装置及びその製造方法
DE10236003B4 (de) * 2002-08-06 2013-12-24 Epcos Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauelements mit leistungsverträglicher Elektrodenstruktur
JP3938147B2 (ja) * 2003-04-08 2007-06-27 住友金属鉱山株式会社 タンタル酸リチウム基板およびその製造方法
US7141909B2 (en) 2003-06-17 2006-11-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface acoustic wave device
US20040256949A1 (en) * 2003-06-17 2004-12-23 Takuo Hada Surface acoustic wave device
US7888842B2 (en) * 2004-02-13 2011-02-15 University Of Maine System Board Of Trustees Ultra-thin film electrodes and protective layer for high temperature device applications
JP2005269606A (ja) * 2004-02-18 2005-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 弾性表面波素子及びこれを具えた弾性表面波フィルター
DE102004058016B4 (de) * 2004-12-01 2014-10-09 Epcos Ag Mit akustischen Oberflächenwellen arbeitendes Bauelement mit hoher Bandbreite
US7737612B1 (en) 2005-05-25 2010-06-15 Maxim Integrated Products, Inc. BAW resonator bi-layer top electrode with zero etch undercut
US7600303B1 (en) * 2006-05-25 2009-10-13 Maxim Integrated Products, Inc. BAW resonator bi-layer top electrode with zero etch undercut
US7612488B1 (en) 2007-01-16 2009-11-03 Maxim Integrated Products, Inc. Method to control BAW resonator top electrode edge during patterning
JP4811516B2 (ja) * 2007-03-06 2011-11-09 株式会社村田製作所 弾性境界波装置
JP5252264B2 (ja) * 2007-10-12 2013-07-31 Ｓｍｃ株式会社 流体用積層構造体
JP2008125131A (ja) * 2008-02-08 2008-05-29 Murata Mfg Co Ltd 表面波装置及びその製造方法
CN101369599B (zh) * 2008-07-11 2011-02-16 北京大学 氮化镓基器件的欧姆接触及其制备方法
CN101382522B (zh) * 2008-08-26 2011-01-26 北京中科飞鸿科技有限公司 用于气体检测的声表面波传感器芯片的制备方法
US7944750B1 (en) 2008-10-22 2011-05-17 Maxim Integrated Products, Inc. Multi-programmable non-volatile memory cell
US8963241B1 (en) 2009-11-13 2015-02-24 Maxim Integrated Products, Inc. Integrated MOS power transistor with poly field plate extension for depletion assist
US20110115019A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Maxim Integrated Products, Inc. Cmos compatible low gate charge lateral mosfet
US8969958B1 (en) 2009-11-13 2015-03-03 Maxim Integrated Products, Inc. Integrated MOS power transistor with body extension region for poly field plate depletion assist
US20110115018A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Maxim Integrated Products, Inc. Mos power transistor
US8946851B1 (en) 2009-11-13 2015-02-03 Maxim Integrated Products, Inc. Integrated MOS power transistor with thin gate oxide and low gate charge
US8987818B1 (en) 2009-11-13 2015-03-24 Maxim Integrated Products, Inc. Integrated MOS power transistor with thin gate oxide and low gate charge
US8630137B1 (en) 2010-02-15 2014-01-14 Maxim Integrated Products, Inc. Dynamic trim method for non-volatile memory products
AT12768U1 (de) 2010-03-29 2012-11-15 Ctr Carinthian Tech Res Ag Hochtemperaturbeständige, elektrisch leitfähige dünnschichten
US10672748B1 (en) 2010-06-02 2020-06-02 Maxim Integrated Products, Inc. Use of device assembly for a generalization of three-dimensional heterogeneous technologies integration
US8349653B2 (en) 2010-06-02 2013-01-08 Maxim Integrated Products, Inc. Use of device assembly for a generalization of three-dimensional metal interconnect technologies
JP5664655B2 (ja) * 2010-09-17 2015-02-04 株式会社村田製作所 弾性波装置
CN108735825B (zh) * 2017-04-13 2020-04-17 神华集团有限责任公司 太阳能电池背电极和太阳能电池及其制备方法
US11761077B2 (en) * 2018-08-01 2023-09-19 Medtronic Minimed, Inc. Sputtering techniques for biosensors
US11082029B2 (en) 2018-09-28 2021-08-03 Skyworks Solutions, Inc. Acoustic wave device with multi-layer interdigital transducer electrode

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4445066A (en) * 1982-06-30 1984-04-24 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electrode structure for a zinc oxide thin film transducer
US4477952A (en) * 1983-04-04 1984-10-23 General Electric Company Piezoelectric crystal electrodes and method of manufacture
CA1281810C (en) * 1984-02-20 1991-03-19 Stephen P. Rogerson Mounting of saw devices
JPS62272610A (ja) * 1986-05-21 1987-11-26 Hitachi Ltd 弾性表面波素子
JP3039971B2 (ja) * 1989-09-19 2000-05-08 株式会社日立製作所 接合型圧電装置及び製造方法並びに接合型圧電素子
JPH04288718A (ja) * 1991-02-22 1992-10-13 Seiko Epson Corp 弾性表面波素子の電極構造
JP3379049B2 (ja) * 1993-10-27 2003-02-17 富士通株式会社 表面弾性波素子とその製造方法

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Publication number Publication date
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SG47173A1 (en) 1998-03-20
US5844347A (en) 1998-12-01
CN1157806C (zh) 2004-07-14
JPH0969748A (ja) 1997-03-11
DE69629080D1 (de) 2003-08-21

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