KR102217820B1 - 탄성파 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있는 탄성파 장치를 제공한다. 탄성파 장치(1)는, LiNbO3을 포함하는 압전 기판(2)과, 압전 기판(2) 상에 마련되어 있는 IDT 전극(3)과, IDT 전극(3)을 덮도록 압전 기판(2) 상에 마련되어 있고, 또한 산화규소를 포함하는 제1 유전체막(4)을 구비한다. IDT 전극(3)이, Pt, Cu, Mo, Au, W 및 Ta 중 1종의 금속을 포함하는 제1 금속막을 갖고, 압전 기판(2)의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(0°±5°, -90°≤θ≤-70°, 0°±5°)이고, IDT 전극(3)의 전극지 피치에 의하여 규정되는 파장을 λ라 하고, 파장 λ에 의하여 규격화된 제1 금속막의 막 두께를 hm/λ(%)라 했을 때, 제1 금속막의 금속 및 막 두께 hm/λ(%)가, 표 1에 나타내는 어느 조합이다.

Description

탄성파 장치
본 발명은 탄성파 장치에 관한 것이다.
종래, 탄성파 장치는 휴대 전화기의 필터 등에 널리 이용되고 있다. 하기 특허문헌 1에는 탄성파 장치의 일례가 개시되어 있다. 이 탄성파 장치는, LiNbO3을 포함하는 압전 기판을 갖는다. 압전 기판 상에, Al보다 밀도가 높은 금속을 주체로 하는 IDT 전극이 마련되어 있다. 압전 기판 상에, IDT 전극 상을 덮도록 유전체층이 마련되어 있다. 특허문헌 1에 있어서는, IDT 전극의 상기 금속의 막 두께, 및 압전 기판의 오일러각을 소정의 범위 내로 함으로써, 이용하는 탄성파의 전기 기계 결합 계수를 크게 하고 불요파의 전기 기계 결합 계수를 작게 하는 것이 도모되어 있다.
일본 특허 공개 제2006-295976호 공보
근년, 탄성파 장치의 한층 더한 소형화가 요구되고 있다. 그러나 특허문헌 1에 기재된 탄성파 장치에 있어서, 소형화를 진행시키고자 하면 전극막 두께를 두껍게 할 필요가 있는데, 한편, 막 두께를 두껍게 하면 불요파의 비대역이 커져 통과 특성이 악화된다. 따라서 불요파를 억제하여 통과 특성을 유지하면서 소형화를 달성하는 것은 곤란하였다.
본 발명의 목적은, 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있는 탄성파 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 탄성파 장치의 어느 넓은 국면에서는, LiNbO3을 포함하는 압전 기판과, 상기 압전 기판 상에 마련되어 있는 IDT 전극과, 상기 IDT 전극을 덮도록 상기 압전 기판 상에 마련되어 있고, 또한 산화규소를 포함하는 제1 유전체막을 구비하고, 상기 IDT 전극이, Pt, Cu, Mo, Au, W 및 Ta 중 1종의 금속을 포함하는 제1 금속막을 갖고, 상기 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(0°±5°, -90°≤θ≤-70°, 0°±5°)이고, 상기 IDT 전극의 전극지 피치에 의하여 규정되는 파장을 λ라 하고, 상기 파장 λ에 의하여 규격화된 상기 제1 금속막의 막 두께를 hm/λ(%)라 했을 때, 상기 제1 금속막의 금속 및 상기 막 두께 hm/λ(%)가, 하기 표 1에 나타내는 어느 조합이다.
Figure 112019048627562-pct00001
본 발명의 탄성파 장치의 다른 넓은 국면에서는, LiNbO3을 포함하는 압전 기판과, 상기 압전 기판 상에 마련되어 있는 IDT 전극과, 상기 IDT 전극을 덮도록 상기 압전 기판 상에 마련되어 있고, 또한 산화규소를 포함하는 제1 유전체막을 구비하고, 상기 IDT 전극이, Pt, Cu 및 Mo 중 1종의 금속을 포함하는 제1 금속막을 갖고, 상기 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(0°±5°, -90°≤θ≤-27.5°, 0°±5°)이고, 상기 IDT 전극의 전극지 피치에 의하여 규정되는 파장을 λ라 하고, 상기 파장 λ에 의하여 규격화된 상기 제1 금속막의 막 두께를 hm/λ(%)라 하고, 상기 파장 λ에 의하여 규격화된 상기 제1 유전체막의 막 두께를 hs/λ(%)라 했을 때, 상기 제1 금속막의 금속, 상기 막 두께 hm/λ(%), 상기 막 두께 hs/λ(%), 및 상기 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)에 있어서의 θ가, 하기 표 2 내지 표 9에 나타내는 어느 조합이다.
Figure 112019048627562-pct00002
Figure 112019048627562-pct00003
Figure 112019048627562-pct00004
Figure 112019048627562-pct00005
Figure 112019048627562-pct00006
Figure 112019048627562-pct00007
Figure 112019048627562-pct00008
Figure 112019048627562-pct00009
본 발명의 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 압전 기판과 상기 IDT 전극 사이에, 유전체를 포함하는 중간막이 마련되어 있다. 이 경우에는 불요파를 억제하면서 전기 기계 결합 계수를 조정할 수 있다. 이것에 의하여 탄성파 장치의 비대역을 조정할 수 있다.
본 발명의 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, 상기 IDT 전극이, 상기 제1 금속막보다 도전율이 높은 제2 금속막을 갖고, 상기 IDT 전극에 있어서, 상기 압전 기판측을 하층으로 하고 상기 압전 기판측과는 반대측을 상층으로 했을 때, 상기 제1 금속막이 상기 제2 금속막보다 상층에 적층되어 있다. 이 경우에는 불요파의 비대역에 대한 제1 유전체막의 막 두께의 영향을 한층 더 작게 할 수 있다.
본 발명의 탄성파 장치의 다른 특정 국면에서는, 상기 제1 유전체막 상에 제2 유전체막이 마련되어 있다. 이 경우에는 주파수의 조정을 용이하게 행할 수 있다.
본 발명의 탄성파 장치의 또 다른 특정 국면에서는, SH파를 이용하고 있다. 이 경우에는 본 발명을 특히 적절히 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있는 탄성파 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 전극지의 확대 정면 단면도이다.
도 3은 Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 제1 비교예에 있어서의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 Au를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 W를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 Ta를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11은 제1 비교예에 있어서의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 13은 제1 비교예에 있어서의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 15는 제1 비교예에 있어서의, Au를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Au를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 17은 제1 비교예에 있어서의, W를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, W를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 19는 제1 비교예에 있어서의, Ta를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Ta를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제1 실시 형태의 변형예 및 제2 비교예에 있어서의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 22.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 27.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 32.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 37.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 42.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 47.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 52.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 57.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 31은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 62.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 32는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 32.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 33은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 37.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 34는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 42.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 35는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 47.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 36은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 52.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 37은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 57.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 38은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 62.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 39는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 67.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 40은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 72.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 41은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 77.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 42는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 82.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 43은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 87.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 44는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 92.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 45는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 32.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 46은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 37.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 47은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 42.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 48은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 47.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 49는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 52.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 50은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 57.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 51은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 62.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 52는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 67.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 53은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 72.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 54는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 77.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 55는 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 82.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 56은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 87.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 57은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 92.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명함으로써 본 발명을 명확히 한다.
또한 본 명세서에 기재된 각 실시 형태는 예시적인 것이며, 다른 실시 형태 간에 있어서 구성의 부분적인 치환 또는 조합이 가능하다는 것을 지적해 둔다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다. 도 2는, 제1 실시 형태에 있어서의 IDT 전극의 전극지의 확대 정면 단면도이다.
도 1에 도시하는 탄성파 장치(1)는, SH파를 이용하고 있는 탄성파 장치이며, 레일리파를 불요파로 하고 있다. 탄성파 장치(1)는, LiNbO3을 포함하는 압전 기판(2)을 갖는다. 압전 기판(2)의 오일러각(φ, θ, ψ)은 오일러각(0°, -90°≤θ≤-70°, 0°)이다.
압전 기판(2) 상에는 IDT 전극(3)이 마련되어 있다. IDT 전극(3)은 복수의 전극지(3a)를 갖는다. 압전 기판(2) 상에는, IDT 전극(3)을 덮도록 제1 유전체막(4)이 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 유전체막(4)은 SiO2를 포함한다.
또한 제1 유전체막(4)의 재료로는 SiO2 이외의 산화규소를 이용할 수도 있다. 상기 산화규소는 SiO2에 한정되지 않으며, SiOx(x는 정수)로 표시된다.
제1 유전체막(4) 상에는 제2 유전체막(5)이 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 제2 유전체막(5)은 SiN을 포함한다. 제2 유전체막(5)을 가짐으로써 주파수의 조정을 용이하게 행할 수 있다. 또한 제2 유전체막(5)의 재료는 상기에 한정되지 않는다. 제2 유전체막(5)이 SiN 이외의 재료를 포함하는 경우에 있어서도, 예를 들어 탄성파 장치(1)의 내습성 등을 적절히 높일 수 있다. 단, 제2 유전체막(5)은 반드시 마련되어 있지는 않아도 된다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에서는, IDT 전극(3)은, 제1 내지 제5 전극층(3a1 내지 3a5)이 적층된 적층 금속막을 포함한다. 압전 기판(2)측으로부터 제1 내지 제5 전극층(3a1 내지 3a5)이 이 순서로 적층되어 있다.
여기서, 제4 전극층(3a4)이 본 발명에 있어서의 제1 금속막이다. IDT 전극(3)은 적어도 제1 금속막으로서의 제4 전극층(3a4)을 갖고 있으면 된다. 제1 금속막은 IDT 전극(3)에 있어서의 주 전극이다. 또한 본 명세서에 있어서 주 전극이란, 탄성파의 여진에 있어서 지배적인 전극층이다.
도 2에 도시하는 제1 전극층(3a1)은 NiCr을 포함한다. 제1 전극층(3a1)은 IDT 전극(3)에 있어서의 밀착층이다. 제1 전극층(3a1)을 가짐으로써 IDT 전극(3)과 압전 기판(2)의 밀착성을 높일 수 있다. 제2 전극층(3a2)은 Al를 포함한다. 제2 전극층(3a2)은, 상기 제1 금속막보다 도전성이 높은, 본 발명에 있어서의 제2 금속막이다. 제2 전극층(3a2)을 가짐으로써 IDT 전극(3)의 도전성을 높일 수 있다. 제3 전극층(3a3)은 Ti를 포함한다. 제3 전극층(3a3)은 IDT 전극(3)에 있어서의 확산 방지층이다. 제3 전극층(3a3)을 가짐으로써 제2 전극층(3a2)과 제4 전극층(3a4) 사이에 있어서의 상호 확산이 생기기 어렵기 때문에, IDT 전극(3)의 전기적 특성의 열화가 생기기 어렵다.
제4 전극층(3a4)은, Pt, Cu, Mo, Au, W 및 Ta 중 1종의 금속을 포함한다. 여기서, IDT 전극(3)의 전극지 피치에 의하여 규정되는 파장을 λ라 한다. 이때, 제4 전극층(3a4)의, 파장 λ에 의하여 규격화된 막 두께를 hm/λ(%)라 한다. 이때, 제4 전극층(3a4)의 금속 종류 및 막 두께 hm/λ(%)는, 하기 표 10에 나타내는 어느 조합이다. 즉, 제4 전극층(3a4)이 Pt를 포함하는 경우, 막 두께 hm/λ(%)는 6.5% 이상 25% 이하이다. 제4 전극층(3a4)이 Cu를 포함하는 경우, 막 두께 hm/λ(%)는 13% 이상 25% 이하이다. 제4 전극층(3a4)이 Mo를 포함하는 경우, 막 두께 hm/λ(%)는 15.5% 이상 25% 이하이다. 제4 전극층(3a4)이 Au를 포함하는 경우, 막 두께 hm/λ(%)는 6.5% 이상 25% 이하이다. 제4 전극층(3a4)이 W를 포함하는 경우, 막 두께 hm/λ(%)는 7.5% 이상 25% 이하이다. 제4 전극층(3a4)이 Ta를 포함하는 경우, 막 두께 hm/λ(%)는 7% 이상 25% 이하이다.
Figure 112019048627562-pct00010
제5 전극층(3a5)은 Ti를 포함한다. 제5 전극층(3a5)은 보호층이다. 제5 전극층(3a5)을 가짐으로써 IDT 전극(3)의 내습성 등을 높일 수 있다.
본 실시 형태의 특징은 이하의 구성에 있다. 1) 압전 기판(2)의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(0°, -90°≤θ≤-70°, 0°)이다. 2) IDT 전극(3)의 상기 제1 금속막의 금속 종류 및 막 두께 hm/λ(%)가, 표 10에 나타내는 어느 조합이다. 그것에 의하여 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다. 이를 이하에 있어서 설명한다. 또한 제1 금속막이 Pt를 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3은, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다. 도 3에 있어서, 마름모형의 플롯은 음속을 나타내고, 정사각형의 플롯은 기준 음속으로부터의 비율을 나타낸다. 또한 도 3의 우측에 있어서의 기준 음속이란, 제1 금속막의 막 두께가 3.5%인 경우의 음속이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 금속막의 막 두께가 두꺼워질수록 음속이 저속으로 됨을 알 수 있다. 여기서 음속을 V, 주파수를 f라 했을 때, V=fλ로 된다. 탄성파 장치에 있어서 이용하는 탄성파의 주파수 f를 상수로 했을 때, 제1 금속막의 막 두께가 두꺼워져 음속 V의 값이 작아지면 파장 λ의 값도 작아진다. 따라서 IDT 전극의 전극지 피치를 작게 할 수 있다. 제1 실시 형태에서는, 제1 금속막이 Pt를 포함하는 경우, 제1 금속막의 막 두께는 6.5% 이상이어서 음속은 저속으로 된다. 따라서 전극지 피치를 작게 하여 IDT 전극을 소형화할 수 있기 때문에, 탄성파 장치를 소형화할 수 있다.
예를 들어 종래, 제1 금속막의 막 두께로서 3.5% 정도의 막 두께로 되는 경우가 있었다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 금속막의 막 두께가 3.5%인 경우의 음속인 기준 음속으로부터의 비율은, 제1 금속막의 막 두께가 6.5%일 때 0.88이다. 따라서 종래의 탄성파 장치와 비교하여 12% 이상의 대폭적인 소형화를 행할 수 있다.
또한 제1 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께는 25% 이하이다. 이것에 의하여 생산성을 높일 수 있다.
한편, IDT 전극에 있어서의 금속막의 막 두께를 두껍게 하면 불요파의 비대역이 커지는 경우가 있다. 이를, 제1 비교예를 이용하여 설명한다. 제1 비교예는, 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(0°,- 10°, 0°)인 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 하기 도 4에서는, 제1 금속막이 Pt를 포함하는 경우의 제1 비교예의 결과를 나타낸다.
도 4는, 제1 비교예에 있어서의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 또한 도 4에 나타내는 불요파는 레일리파이다. 후술하는 도 5 이후의 도면에 있어서도 마찬가지이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 비교예에 있어서는, 제1 금속막의 막 두께가 약 3.5%보다 두꺼워지면 불요파의 비대역은 커지고 있다.
이에 비해 제1 실시 형태에서는, 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)은 오일러각(0°, -90°≤θ≤-70°, 0°)이다. 이것에 의하여 불요파의 비대역을 작게 할 수 있다. 이를, 하기 도 5에 있어서 제1 실시 형태와 제2 비교예를 비교함으로써 설명한다. 제2 비교예는, 제1 금속막이 Pt를 포함하는 경우, 제1 금속막의 막 두께는 6.5% 미만인 점에서 제1 실시 형태와 상이하다. 도 5에 나타내는 결과는, 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)을 오일러각(0°,- 85°, 0°)으로 한 경우의 결과이다. 또한 하기에 있어서는, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우에 있어서도 비교하고 있다.
도 5는, 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5에서는, 흑색 마름모형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 22.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 흑색 정사각형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 27.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 흑색 삼각형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 32.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 흑색 직사각형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 37.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 흑색 원형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 42.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 마름모형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 22.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 정사각형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 27.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 삼각형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 32.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 직사각형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 37.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 원형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 42.5%인 경우의 결과를 나타낸다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 비교예에서는, 제1 유전체막의 막 두께를 상 이하게 하더라도 불요파의 비대역이 크다는 것을 알 수 있다. 이에 비해 제1 실시 형태에서는, 제1 유전체막의 막 두께에 구애받지 않아 불요파의 비대역을 효과적으로 작게 할 수 있다.
그런데 제2 비교예에서는, 제1 금속막의 막 두께가 얇기 때문에 탄성파 장치의 대폭적인 소형화는 곤란하다. 도 4에 나타낸 제1 비교예도, 마찬가지로 탄성파 장치의 소형화는 곤란하다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 비교예에 있어서 불요파가 억제되는, 제1 금속막의 막 두께가 3.5% 정도인 경우에 비해, 제1 실시 형태에서는 12% 이상의 대폭적인 소형화를 행할 수 있다. 이와 같이 제1 실시 형태에 있어서는 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다.
제1 실시 형태에 있어서, 제1 금속막이 Pt 이외의, Cu, Mo, Au, W 및 Ta 중 1종의 금속을 포함하는 경우에 대하여 이하에 있어서 설명한다. 또한 하기 각 제1 비교예는, 도 4에 나타낸 제1 비교예와 제1 금속막 이외에는 마찬가지의 구성을 갖는다. 하기 각 제2 비교예는, 도 5에 나타낸 제2 비교예와 제1 금속막 이외에는 마찬가지의 구성을 갖는다.
도 6은, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다. 도 6의 우측의 기준 음속은, 제1 금속막의 막 두께가 5%일 때의 음속이다. 도 7은, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다. 도 7의 우측의 기준 음속은, 제1 금속막의 막 두께가 6%일 때의 음속이다. 도 8은, Au를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다. 도 8의 우측의 기준 음속은, 제1 금속막의 막 두께가 3.5%일 때의 음속이다. 도 9는, W를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다. 도 9의 우측의 기준 음속은, 제1 금속막의 막 두께가 3.5%일 때의 음속이다. 도 10은, Ta를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 음속의 관계를 나타내는 도면이다. 도 10의 우측의 기준 음속은, 제1 금속막의 막 두께가 4%일 때의 음속이다. 도 6 내지 도 10에 있어서, 마름모형의 플롯은 음속을 나타내고, 정사각형의 플롯은 기준 음속으로부터의 비율을 나타낸다.
도 6 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1 금속막이 Cu, Mo, Au, W 및 Ta 중 1종의 금속을 포함하는 경우에 있어서도, 제1 금속막의 막 두께가 두꺼워질수록 음속이 저속으로 되어 있음을 알 수 있다. 따라서 제1 금속막이 Pt를 포함하는 경우와 마찬가지로, 제1 금속막의 막 두께가 두꺼울수록 탄성파 장치를 소형으로 할 수 있다.
도 11은, 제1 비교예에 있어서의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 12는, 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 12에서는, 흑색 마름모형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 22.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 흑색 정사각형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 42.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 흑색 삼각형의 플롯은, 제1 실시 형태에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 82.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 마름모형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 22.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 정사각형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 42.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 백색 삼각형의 플롯은, 제2 비교예에 있어서 제1 유전체막의 막 두께가 82.5%인 경우의 결과를 나타낸다. 후술하는 도 14, 도 16, 도 18 및 도 20에 있어서도 마찬가지이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 제1 비교예에서는, 제1 금속막의 막 두께가 약 5%보다 두꺼워지면 불요파의 비대역이 커지고 있다. 그 때문에 제1 비교예에서는, 탄성파 장치의 소형화와 불요파의 억제의 양립은 곤란하다. 이에 비해 제1 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께가 13% 이상이기 때문에 대폭 소형화할 수 있다.
또한 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는 불요파의 비대역을 작게 할 수 있다. 한편, 제2 비교예에서는, 불요파의 비대역을 작게 하는 경우, 제1 금속막의 막 두께를 약 6% 이하로 할 필요가 있어 탄성파 장치를 소형화하는 것은 곤란하다. 이와 같이 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 금속막이 Cu를 포함하는 경우에 있어서도 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다.
도 13은, 제1 비교예에 있어서의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 14는, 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 제1 비교예에서는, 제1 금속막의 막 두께가 약 6%보다 두꺼워지면 불요파의 비대역이 커지고 있다. 그 때문에 제1 비교예에서는, 탄성파 장치의 소형화와 불요파의 억제의 양립은 곤란하다. 이에 비해 제1 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께가 15.5% 이상이기 때문에 대폭 소형화할 수 있다.
또한 도 14에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는 불요파의 비대역을 작게 할 수 있다. 한편, 제2 비교예에서는, 불요파의 비대역을 작게 하는 경우, 제1 금속막의 막 두께를 약 5.5% 이하로 할 필요가 있어 탄성파 장치를 소형화하는 것은 곤란하다. 이와 같이 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 금속막이 Mo를 포함하는 경우에 있어서도 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다.
도 15는, 제1 비교예에 있어서의, Au를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 16은, 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Au를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 15에 나타낸 바와 같이, 제1 비교예에서는, 제1 금속막의 막 두께가 약 3.5%보다 두꺼워지면 불요파의 비대역이 커지고 있다. 그 때문에 제1 비교예에서는, 탄성파 장치의 소형화와 불요파의 억제의 양립은 곤란하다. 이에 비해 제1 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께가 6.5% 이상이기 때문에 대폭 소형화할 수 있다.
또한 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는 제2 비교예에 비해 불요파의 비대역을 작게 할 수 있다. 이와 같이 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 금속막이 Au를 포함하는 경우에 있어서도 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다.
도 17은, 제1 비교예에 있어서의, W를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 18은, 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, W를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 17에 나타낸 바와 같이, 제1 비교예에서는, 제1 금속막의 막 두께가 약 3.5%보다 두꺼워지면 불요파의 비대역이 커지고 있다. 그 때문에 제1 비교예에서는, 탄성파 장치의 소형화와 불요파의 억제의 양립은 곤란하다. 이에 비해 제1 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께가 7.5% 이상이기 때문에 대폭 소형화할 수 있다.
또한 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는 제2 비교예에 비해 불요파의 비대역을 작게 할 수 있다. 이와 같이 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 금속막이 W를 포함하는 경우에 있어서도 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다.
도 19는, 제1 비교예에 있어서의, Ta를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 20은, 제1 실시 형태 및 제2 비교예에 있어서, 제1 유전체막의 막 두께를 상이하게 한 경우의, Ta를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 제1 비교예에서는, 제1 금속막의 막 두께가 약 4%보다 두꺼워지면 불요파의 비대역이 커지고 있다. 그 때문에 제1 비교예에서는, 탄성파 장치의 소형화와 불요파의 억제의 양립은 곤란하다. 이에 비해 제1 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께가 7% 이상이기 때문에 대폭 소형화할 수 있다.
또한 도 20에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태에 있어서는 제2 비교예에 비해 불요파의 비대역을 작게 할 수 있다. 이와 같이 제1 실시 형태에 있어서는, 제1 금속막이 Ta를 포함하는 경우에 있어서도 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다.
이상과 같이 제1 실시 형태에 있어서, 제1 금속막이 Pt 이외의, Cu, Mo, Au, W 및 Ta 중 1종의 금속을 포함하는 경우에 있어서도, 제1 금속막이 Pt를 포함하는 경우와 마찬가지로 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 억제할 수 있다.
또한 제1 금속막이 Pt 이외의, Cu, Mo, Au, W 및 Ta 중 1종의 금속을 포함하는 경우에 있어서도 제1 금속막의 막 두께는 25% 이하이기 때문에 생산성을 높일 수 있다.
또한 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(0°±5°,θ, 0°±5°)인 경우에 있어서도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 본 명세서에 있어서 0°±5°란, 0°±5°의 범위 내인 것을 나타낸다.
도 21은, 제1 실시 형태의 변형예에 따른 탄성파 장치의 정면 단면도이다.
제1 실시 형태의 변형예의 탄성파 장치에 있어서는, 압전 기판(2)과 IDT 전극(3) 사이에, 유전체를 포함하는 중간막(16)이 마련되어 있다. 본 변형예에 있어서는, 중간막(16)의 막 두께는 10㎚이다. 또한 중간막(16)의 막 두께는 상기에 한정되지 않는다.
도 22는, 제1 실시 형태의 변형예 및 제2 비교예에 있어서의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께와 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 22에 있어서, 흑색 마름모형의 플롯은 제1 실시 형태의 변형예 결과를 나타내고, 백색 마름모형의 플롯은 제2 비교예의 결과를 나타낸다.
도 22에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태의 변형예에 있어서도 불요파를 억제할 수 있다. 본 변형예에서는, 중간막(16)을 가짐으로써 불요파를 억제하면서 전기 기계 결합 계수를 조정할 수 있다. 이것에 의하여 탄성파 장치의 비대역을 조정할 수도 있다.
여기서, IDT 전극(3)에 있어서, 압전 기판(2)측을 하층으로 하고 압전 기판(2)측과는 반대측을 상층으로 한다. 도 2로 되돌아가, 제1 실시 형태와 같이, 제1 금속막으로서의 제4 전극층(3a4)은 상기 제2 금속막으로서의 제1 전극층(3a1)보다 상층에 적층되어 있는 것이 바람직하다. 그것에 의하여, 불요파의 비대역에 대한 제1 유전체막(4)의 막 두께의 영향을 한층 더 작게 할 수 있다.
이하에 있어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.
제2 실시 형태에 따른 탄성파 장치는, 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ), IDT 전극에 있어서의 제1 금속막의 금속 종류 및 막 두께, 그리고 제1 유전체막의 막 두께 조합이 제1 실시 형태와 상이하다. 상기 관점 이외에는, 제2 실시 형태의 탄성파 장치는, 도 1에 나타낸 제1 실시 형태의 탄성파 장치(1)와 마찬가지의 구성을 갖는다.
보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)은 오일러각(0°, -90°≤θ≤-27.5°, 0°)이다. IDT 전극의 제1 금속막은, Pt, Cu 및 Mo 중 1종의 금속을 포함한다.
여기서, 파장 λ에 의하여 규격화된 제1 유전체막의 막 두께를 hs/λ(%)라 한다. 이때, 제1 금속막의 금속 종류 및 막 두께 hm/λ(%), 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ(%), 그리고 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)에 있어서의 θ는, 하기 표 11 내지 표 18에 나타내는 어느 조합이다.
상기 제1 실시 형태에서는, 불요파의 비대역에 대한 제1 유전체막의 막 두께의 영향이 작다. 본 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께 및 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)의 각각의 범위가, 제1 실시 형태에 있어서의 범위 이외의 값을 포함하는데, 제1 유전체막의 막 두께를 하기 표 11 내지 표 18의 범위로 하고 있다. 그것에 의하여 탄성파 장치를 소형화할 수 있고, 또한 불요파를 저감시킬 수 있다.
Figure 112019048627562-pct00011
Figure 112019048627562-pct00012
Figure 112019048627562-pct00013
Figure 112019048627562-pct00014
Figure 112019048627562-pct00015
Figure 112019048627562-pct00016
Figure 112019048627562-pct00017
Figure 112019048627562-pct00018
도 3, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 금속막의 막 두께가 두꺼워질수록 음속은 저속으로 된다. 본 실시 형태에서는, 제1 금속막의 막 두께가 표 11 내지 표 18의 범위이기 때문에 제1 실시 형태와 마찬가지로 탄성파 장치를 한층 더 소형화할 수 있다.
하기 도 23 내지 도 57에 의하여, 본 실시 형태에 있어서 불요파를 효과적으로 저감시킬 수 있음을 구체적으로 나타낸다.
도 23은, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 22.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 마찬가지로 도 24 내지 도 31은, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 27.5% 내지 62.5%일 때의, Pt를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 23 내지 도 31에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 제1 금속막이 Pt를 포함하는 경우에 있어서 불요파의 비대역을 0.1% 이하로 할 수 있다. 이와 같이 불요파를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 32는, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 32.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 마찬가지로 도 33 내지 도 44는, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 37.5% 내지 92.5%일 때의, Cu를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 32 내지 도 44에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 제1 금속막이 Cu를 포함하는 경우에 있어서도 불요파의 비대역을 0.1% 이하로 할 수 있다. 이와 같이 불요파를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 45는, 제1 유전체막의 막 두께가 32.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다. 마찬가지로 도 46 내지 도 57은, 제1 유전체막의 막 두께 hs/λ가 37.5% 내지 92.5%일 때의, Mo를 포함하는 제1 금속막의 막 두께 및 오일러각(0°,θ, 0°)에 있어서의 θ와, 불요파의 비대역과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 45 내지 도 57에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 제1 금속막이 Mo를 포함하는 경우에 있어서도 불요파의 비대역을 0.1% 이하로 할 수 있다. 이와 같이 불요파를 효과적으로 억제할 수 있다.
또한 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(0°±5°,θ, 0°±5°)인 경우에 있어서도 상기와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
1: 탄성파 장치
2: 압전 기판
3: IDT 전극
3a: 전극지
3a1 내지 3a5: 제1 내지 제5 전극층
4, 5: 제1, 제2 유전체막
16: 중간막

Claims (6)

  1. LiNbO3을 포함하는 압전 기판과,
    상기 압전 기판 상에 마련되어 있는 IDT 전극과,
    상기 IDT 전극을 덮도록 상기 압전 기판 상에 마련되어 있고, 또한 산화규소를 포함하는 제1 유전체막
    을 구비하고,
    상기 IDT 전극이, 표 2 내지 표 9에 나타난 Pt, Cu 및 Mo 중 1종의 금속을 포함하는 제1 금속막을 갖고,
    상기 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)이 오일러각(-5°≤φ≤5°, -90°≤θ≤-27.5°, -5°≤ψ≤5°)이고,
    상기 IDT 전극의 전극지 피치에 의하여 규정되는 파장을 λ라 하고, 상기 파장 λ에 의하여 규격화된 상기 제1 금속막의 막 두께를 hm/λ(%)라 하고, 상기 파장 λ에 의하여 규격화된 상기 제1 유전체막의 막 두께를 hs/λ(%)라 했을 때, 상기 막 두께 hm/λ(%), 상기 막 두께 hs/λ(%), 및 상기 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)에 있어서의 θ가, 하기 표 2 내지 표 9에 나타난 상기 제1 금속막의 금속에 대응하는, 어느 하나의 행의 막 두께 hm/λ(%), 막 두께 hs/λ(%), 및 압전 기판의 오일러각(φ, θ, ψ)에 있어서의 θ인, 탄성파 장치.
    [표 2]
    Figure 112020097668451-pct00020

    [표 3]
    Figure 112020097668451-pct00021

    [표 4]
    Figure 112020097668451-pct00022

    [표 5]
    Figure 112020097668451-pct00023

    [표 6]
    Figure 112020097668451-pct00024

    [표 7]
    Figure 112020097668451-pct00025

    [표 8]
    Figure 112020097668451-pct00026

    [표 9]
    Figure 112020097668451-pct00027
  2. 제1항에 있어서,
    상기 IDT 전극이, 상기 제1 금속막보다 도전율이 높은 제2 금속막을 갖고,
    상기 IDT 전극에 있어서, 상기 압전 기판측을 하층으로 하고 상기 압전 기판측과는 반대측을 상층으로 했을 때, 상기 제1 금속막이 상기 제2 금속막보다 상층에 적층되어 있는, 탄성파 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유전체막 상에 제2 유전체막이 마련되어 있는, 탄성파 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    SH파를 이용하고 있는, 탄성파 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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