WO2021210551A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2021210551A1
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sin
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克也 大門
英樹 岩本
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • Patent Document 1 discloses an example of an elastic wave device.
  • a support substrate In this elastic wave device, a support substrate, a hypersonic film, a low sound velocity film, and a piezoelectric film are laminated in this order.
  • An IDT (Interdigital Transducer) electrode is provided on the piezoelectric film. Since the elastic wave device has the above-mentioned laminated structure, the Q value is increased.
  • silicon is mentioned as an example of the material of the support substrate.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of suppressing unnecessary waves such as a higher-order mode in a wide band.
  • the elastic wave device includes a silicon substrate, a first high sound velocity film provided on the silicon substrate, and a first low sound velocity film provided on the first high sound velocity film.
  • a piezoelectric film provided on the top and an IDT electrode provided on the piezoelectric film are provided to propagate the sound velocity of a bulk wave propagating through the first treble membrane and the sound velocity of the bulk wave propagating through the second treble membrane.
  • the sound velocity of the bulk wave is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric film, and the sound velocity of the bulk wave propagating in the first bass velocity film and the sound velocity of the bulk wave propagating in the second bass velocity film are high.
  • the material of the first bass velocity film and the material of the second bass velocity film are different from each other, which is lower than the sound velocity of the bulk wave propagating through the piezoelectric film.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a part of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the definition of the crystal axis of silicon.
  • FIG. 4 is a schematic view showing the (111) plane of silicon.
  • FIG. 5 is a view of the crystal axis of the (111) plane of silicon as viewed from the XY plane.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the (100) plane of silicon.
  • FIG. 7 is a schematic view showing the (110) plane of silicon.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the direction vector k 111.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a part of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the direction vector k 111.
  • FIG. 10 is a schematic view showing the [11-2] direction of silicon.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the angle ⁇ 111.
  • FIG. 12 is a front sectional view showing a partial layer structure of the elastic wave device of the comparative example.
  • FIG. 13 is a diagram showing the phase characteristics of the elastic wave device of the first embodiment and the comparative example of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram showing phase characteristics in Examples 1 and 2 of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing phase characteristics in Examples 3 and 4 of the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram showing phase characteristics in Examples 5 and 6 of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the cut angle of the LiTaO 3 film and the phase of the Rayleigh wave.
  • FIG. 18 is a diagram showing the phase characteristics of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a part of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the elastic wave device according to the first embodiment. Note that FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
  • the elastic wave device 1 includes a silicon substrate 2, a first treble film 3, a first bass film 4, a second bass film 5, and a second treble film. 6 and a piezoelectric film 7. More specifically, the first hypersonic film 3 is provided on the silicon substrate 2. A first low sound velocity film 4 is provided on the first high sound velocity film 3. A second bass velocity film 5 is provided on the first bass velocity film 4. A second hypersonic film 6 is provided on the second hypersonic film 5. A piezoelectric film 7 is provided on the second hypersonic film 6.
  • An IDT electrode 8 is provided on the piezoelectric film 7.
  • An elastic wave is excited by applying an AC voltage to the IDT electrode 8.
  • a pair of reflectors 9A and reflectors 9B are provided on both sides of the IDT electrode 8 in the elastic wave propagation direction on the piezoelectric film 7.
  • the elastic wave device 1 is an elastic surface wave resonator.
  • the elastic wave device according to the present invention is not limited to the elastic wave resonator, and may be a filter device or a multiplexer having an elastic wave resonator.
  • the IDT electrode 8 has a first bus bar 16, a second bus bar 17, a plurality of first electrode fingers 18, and a plurality of second electrode fingers 19.
  • the first bus bar 16 and the second bus bar 17 face each other.
  • One end of each of the plurality of first electrode fingers 18 is connected to the first bus bar 16.
  • One end of each of the plurality of second electrode fingers 19 is connected to the second bus bar 17.
  • the plurality of first electrode fingers 18 and the plurality of second electrode fingers 19 are interleaved with each other.
  • the elastic wave propagation direction is the X direction.
  • the direction in which the first electrode finger 18 and the second electrode finger 19 of the IDT electrode 8 extend is the Y direction.
  • the thickness direction of the IDT electrode 8, the piezoelectric film 7, the silicon substrate 2, and the like is the Z direction.
  • the IDT electrode 8, the reflector 9A and the reflector 9B are made of a laminated metal film. More specifically, in the laminated metal film, the Ti layer, the Al layer and the Ti layer are laminated in this order. However, the materials of the IDT electrode 8, the reflector 9A and the reflector 9B are not limited to the above. Alternatively, the IDT electrode 8, the reflector 9A and the reflector 9B may be made of a single-layer metal film.
  • the piezoelectric film 7 is a lithium tantalate film. More specifically, the piezoelectric film 7 is a LiTaO 3 film with a 40 ° Y-cut X propagation.
  • the material and cut angle of the piezoelectric film 7 are not limited to the above.
  • the material of the piezoelectric film 7 for example, lithium niobate may be used.
  • the lithium niobate for example, LiNbO 3 can be used.
  • the piezoelectric film 7 is a LiTaO 3 film, the Euler angles of the piezoelectric film 7 are (LT ⁇ , LT ⁇ , LT ⁇ ).
  • the piezoelectric film 7 has a crystal axis ( XP , Y P , Z P ).
  • the first hypersonic film 3 and the second hypersonic film 6 shown in FIG. 1 are relatively hypersonic films. More specifically, the sound velocity of the bulk wave propagating in the first hypersonic film 3 is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric film 7. Similarly, the sound velocity of the bulk wave propagating in the second hypersonic film 6 is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric film 7.
  • both the first hypersonic film 3 and the second hypersonic film 6 are silicon nitride films. More specifically, both the first hypersonic film 3 and the second hypersonic film 6 are SiN films.
  • the materials of the first treble speed film 3 and the second treble speed film 6 are not limited to the above, and for example, a medium containing a material such as hafnium oxide, tungsten oxide, or niobium pentoxide as a main component may be used. can.
  • the materials of the first hypersonic film 3 and the second hypersonic film 6 are the same. However, the material of the first hypersonic film 3 and the material of the second hypersonic film 6 may be different.
  • the first bass velocity film 4 and the second bass velocity film 5 are relatively low sound velocity films. More specifically, the sound velocity of the bulk wave propagating in the first bass velocity film 4 is lower than the sound velocity of the bulk wave propagating in the piezoelectric film 7. Similarly, the speed of sound of the bulk wave propagating in the second bass film 5 is lower than the speed of sound of the bulk wave propagating in the piezoelectric film 7.
  • the first bass velocity film 4 of the present embodiment is a silicon oxide film. Silicon oxide is represented by SiO a. a is an arbitrary positive number. The silicon oxide constituting the first bass velocity film 4 of the present embodiment is SiO 2 .
  • the second bass velocity film 5 is a tantalum pentoxide film.
  • the second bass velocity film 5 is a Ta 2 O 5 film.
  • the material of the first bass velocity film 4 and the material of the second bass velocity film 5 are different.
  • the materials of the first bass velocity film 4 and the second bass velocity film 5 are not limited to the above, and for example, glass, silicon nitride, lithium oxide, tantalum pentoxide, silicon oxide, or silicon oxide and fluorine.
  • a material containing a compound containing carbon or boron as a main component can be used.
  • the material of the first bass velocity film 4 and the material of the second bass velocity film 5 are different.
  • the first bass velocity film 4 or the second bass velocity film 5 is a SiO 2 film. In this case, the absolute value of the frequency temperature coefficient (TCF) of the elastic wave device 1 can be reduced, and the frequency temperature characteristic can be enhanced.
  • TCF frequency temperature coefficient
  • the feature of this embodiment is that the silicon substrate 2, the first treble film 3, the first bass film 4, the second bass film 5, the second treble film 6, and the piezoelectric film 7 are in this order. It is laminated, and the material of the first bass velocity film 4 and the material of the second bass velocity film 5 are different. As a result, unnecessary waves such as higher-order modes can be suppressed in a wide band. The details of this effect will be described below together with the definitions of the crystal axis and the plane orientation.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the definition of the crystal axis of silicon.
  • FIG. 4 is a schematic view showing the (111) plane of silicon.
  • FIG. 5 is a view of the crystal axis of the (111) plane of silicon as viewed from the XY plane.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the (100) plane of silicon.
  • FIG. 7 is a schematic view showing the (110) plane of silicon.
  • the silicon substrate 2 is a silicon single crystal substrate.
  • silicon has a diamond structure.
  • the crystal axis of silicon constituting the silicon substrate is [X Si , Y Si , Z Si ].
  • the X Si axis, the Y Si axis, and the Z Si axis are equivalent due to the symmetry of the crystal structure.
  • the (111) plane is in-plane symmetric three times, and an equivalent crystal structure is obtained by rotating at 120 °.
  • the plane orientation of the silicon substrate 2 of this embodiment is (111).
  • the plane orientation of (111) indicates that the substrate is cut in the (111) plane orthogonal to the crystal axis represented by the Miller index [111] in the crystal structure of silicon having a diamond structure.
  • the (111) plane is the plane shown in FIGS. 4 and 5. However, it also includes other crystallographically equivalent surfaces.
  • the plane orientation of the silicon substrate 2 is not limited to the above, and may be (100) or (110), for example.
  • the plane orientation of (100) indicates that the substrate is cut in the (100) plane orthogonal to the crystal axis represented by the Miller index [100] in the crystal structure of silicon having a diamond structure.
  • the (100) plane is in-plane symmetric four times, and an equivalent crystal structure is obtained by rotating 90 °.
  • the surface (100) is the surface shown in FIG.
  • the plane orientation of (110) indicates that the silicon crystal structure having a diamond structure is a substrate cut on the plane (110) orthogonal to the crystal axis represented by the Miller index [110]. ..
  • the (110) plane is in-plane symmetric twice and has an equivalent crystal structure when rotated by 180 °.
  • the surface (110) is the surface shown in FIG.
  • the angle ⁇ is one of three types of angles , ⁇ 111 , ⁇ 110, and ⁇ 100.
  • the direction vector k is one of k 111 , k 110 and k 100 .
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining the direction vector k 111.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the direction vector k 111.
  • the plane orientation of the silicon substrate 2 in FIG. 8 is (111).
  • the direction vector k 111 is parallel to the Y direction, which is the direction in which the electrode finger of the IDT electrode 8 extends.
  • FIG. 10 is a schematic view showing the [11-2] direction of silicon.
  • FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the angle ⁇ 111.
  • the [11-2] direction of silicon is -2 times the unit vector in the X Si direction, the unit vector in the Y Si direction, and the unit vector in the Z Si direction in the crystal structure of silicon. Shown as a composite vector with a vector.
  • the angle ⁇ 111 is an angle formed by the direction vector k 111 and the [11-2] direction of the silicon constituting the silicon substrate 2.
  • the [11-2] direction, the [1-21] direction, and the [-211] direction are equivalent due to the symmetry of the silicon crystal.
  • the silicon substrate is the surface orientation (110), the direction vector obtained by projecting the Z P axis (110) plane of the silicon substrate and k 110.
  • the angle ⁇ 110 is an angle formed by the direction vector k 110 and the [001] direction of the silicon constituting the silicon substrate. From the symmetry of the silicon crystal, the [001] direction, the [100] direction, and the [010] direction are equivalent.
  • the silicon substrate is the surface orientation (100), the direction vector obtained by projecting the Z P axis (100) plane of the silicon substrate and k 100.
  • the angle ⁇ 100 is an angle formed by the direction vector k 100 and the [001] direction of the silicon constituting the silicon substrate.
  • the definitions of the direction vector k and the angle ⁇ are the same regardless of whether the silicon substrate is directly laminated on the piezoelectric film or indirectly laminated via another layer.
  • the silicon substrate 2 and the piezoelectric film 7 are the first hypersonic film 3, the first hypersonic film 4, the second hypersonic film 5, and the second hypersonic film 6. It is indirectly laminated through.
  • the angle ⁇ 100 , the angle ⁇ 110, or the angle ⁇ 111 is defined based on the plane orientation of the silicon substrate 2.
  • the comparative example is different from the first embodiment in the laminated structure.
  • the silicon substrate 102, the hypersonic film 103, the low sound velocity film 104, and the piezoelectric film 107 are laminated in this order.
  • the phase characteristics of the elastic wave device having the configuration of the first embodiment and the comparative example were compared.
  • the design parameters of the elastic wave device having the configuration of the first embodiment are as follows.
  • the Euler angles of the silicon substrate 2 are (Si ⁇ , Si ⁇ , Si ⁇ ).
  • Silicon substrate 2 plane orientation ... (111), Si ⁇ ... 46 ° at Euler angles (Si ⁇ , Si ⁇ , Si ⁇ ) First hypersonic film 3; Material: SiN, thickness 300 nm First bass velocity film 4; Material: SiO 2 , Thickness: 100 nm Second bass velocity film 5; material ... Ta 2 O 5 , thickness ...
  • the design parameters of the elastic wave device in the comparative example are as follows.
  • Silicon substrate 102 plane orientation ... (111), Si ⁇ ... 73 ° at Euler angles (Si ⁇ , Si ⁇ , Si ⁇ ) Hypersonic film 103; Material: SiN, thickness 300 nm Bass velocity film 104; Material: SiO 2 , Thickness: 300 nm Piezoelectric film 107; Material: 55 ° Y-cut X propagation LiTaO 3 , Thickness: 400 nm Layer structure of IDT electrode 8; layer structure: Ti layer / Al layer / Ti layer from the piezoelectric film 107 side, thickness: 12 nm / 100 nm / 4 nm from the piezoelectric film 7 side
  • FIG. 13 is a diagram showing the phase characteristics of the elastic wave device of the first embodiment and the comparative example.
  • the higher-order mode occurs in the vicinity of 2.2 times the resonance frequency.
  • the higher-order mode near 2.2 times the resonance frequency is suppressed.
  • the higher-order mode near 1.5 times the resonance frequency can be suppressed.
  • unnecessary waves such as higher-order modes can be suppressed in a wider range of around 4000 to 5500 MHz than in the comparative example. As described above, in the first embodiment, unnecessary waves such as in the higher-order mode can be suppressed in a wide band.
  • the thickness of the first hypersonic film 3 is equal to or greater than the thickness of the second hypersonic film 6. In this case, the higher-order mode can be further suppressed. Details of this effect are shown below.
  • the thickness of the second treble speed film 6 was made constant, the thickness of the first treble speed film 3 was made different, and the phase characteristics were measured. Specifically, the thickness of the second hypersonic film 6 was set to 300 nm. The thickness of the first hypersonic film 3 was set to 100 nm or 500 nm. As a result, in one elastic wave device, the thickness of the first hypersonic film 3 is thinner than the thickness of the second hypersonic film 6. This is referred to as Example 1. In the other elastic wave device, the thickness of the first hypersonic film 3 is thicker than the thickness of the second hypersonic film 6. This is referred to as Example 2.
  • FIG. 14 is a diagram showing the phase characteristics in the first and second embodiments.
  • the higher-order mode near 2800 MHz is suppressed to less than -5 deg.
  • unnecessary waves are suppressed in a wide range of 2600 to 4000 MHz.
  • the higher-order mode near 2800 MHz is further suppressed as compared with the first embodiment.
  • the thickness of the first hypersonic film 3 is equal to or larger than the thickness of the second hypersonic film 6, the higher-order mode can be further suppressed.
  • the thickness of the first bass velocity film 4 is equal to or greater than the thickness of the second bass velocity film 5. In this case, the higher-order mode can be further suppressed. Details of this effect are shown below.
  • the thickness of the first bass velocity film 4 and the thickness of the second bass velocity film 5 were made different, and the phase characteristics were measured. Specifically, in one elastic wave device, the thickness of the first bass velocity film 4 was set to 100 nm, and the thickness of the second bass velocity film 5 was set to 300 nm. In the elastic wave device, the thickness of the first bass velocity film 4 is thinner than the thickness of the second bass velocity film 5. This is referred to as Example 3. In the other elastic wave device, the thickness of the first bass velocity film 4 was set to 300 nm, and the thickness of the second bass velocity film 5 was set to 100 nm. In the elastic wave device, the thickness of the first bass velocity film 4 is thicker than the thickness of the second bass velocity film 5. This is referred to as Example 4.
  • FIG. 15 is a diagram showing the phase characteristics in the third and fourth embodiments.
  • the higher-order mode near 3000 MHz is suppressed to less than ⁇ 55 deg.
  • unnecessary waves are suppressed in a wide range of 2600 to 4000 MHz.
  • the higher-order mode near 3000 MHz is further suppressed as compared with the third embodiment.
  • the thickness of the first bass velocity film 4 is equal to or larger than the thickness of the second bass velocity film 5, the higher-order mode can be further suppressed.
  • the thickness of the first hypersonic film 3 is equal to or greater than the thickness of the first hypersonic film 4.
  • the thickness of the first high-pitched sound film 3 and the thickness of the first low-sound velocity film 4 were made different, and the phase characteristics were measured. Specifically, in one elastic wave device, the thickness of the first hypersonic film 3 was set to 300 nm, and the thickness of the first low sound velocity film 4 was set to 100 nm. In the elastic wave device, the thickness of the first hypersonic film 3 is thicker than the thickness of the first hypersonic film 4. This is referred to as Example 5. In the other elastic wave device, the thickness of the first hypersonic film 3 was set to 100 nm, and the thickness of the first low sound velocity film 4 was set to 300 nm. In the elastic wave device, the thickness of the first hypersonic film 3 is thinner than the thickness of the first hypersonic film 4. This is referred to as Example 6.
  • FIG. 16 is a diagram showing the phase characteristics in the fifth and sixth embodiments.
  • the higher-order mode near 4400 MHz is suppressed to less than ⁇ 35 deg.
  • unnecessary waves are suppressed in a wide range of 2600 to 5000 MHz.
  • the higher-order mode near 4400 MHz is further suppressed as compared with the sixth embodiment.
  • the thickness of the first hypersonic film 3 is equal to or larger than the thickness of the first hypersonic film 4, the higher-order mode can be further suppressed.
  • the piezoelectric film 7 is a LiTaO 3 film and the cut angle is 40 ° Y. It is known that the same effect can be obtained when the cut angle is within the range of (40 ⁇ 5) ° Y. Therefore, when the piezoelectric film 7 is a LiTaO 3 film, the cut angle is preferably in the range of (40 ⁇ 5) ° Y. As a result, the Rayleigh wave can be suppressed.
  • a dielectric film may be provided on the piezoelectric film 7 so as to cover the IDT electrode 8, the reflector 9A, and the reflector 9B.
  • the material of the dielectric film for example, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or the like can be used.
  • the elastic wave device 1 does not have to have a dielectric film.
  • ⁇ be the wavelength defined by the electrode finger pitch of the IDT electrode 8.
  • the electrode finger pitch refers to the distance between the center of the electrode fingers in the adjacent electrode fingers. Specifically, it refers to the distance connecting the center points in the elastic wave propagation direction, that is, the X direction in each of the adjacent electrode fingers.
  • the electrode finger pitch is assumed to be the average value of the distances between the center of the electrode fingers.
  • the thickness of the first hypersonic film 3 is t_SiN-1 [ ⁇ ]
  • the thickness of the second hypersonic film 6 is t_SiN-2 [ ⁇ ].
  • the thickness of the first bass velocity film 4 is t_SiO2 [ ⁇ ]
  • the thickness of the second bass velocity film 5 is t_Ta2O5 [ ⁇ ].
  • the higher-order mode at a frequency 1.5 times the resonance frequency is defined as the first higher-order mode.
  • Equation 1 which is a relational expression between each parameter and the phase of the first higher-order mode was derived.
  • the phase derived by Equation 1 is preferably ⁇ 70 deg or less. More specifically, the phases of t_SiN-1 [ ⁇ ], t_SiN-2 [ ⁇ ], t_SiO2 [ ⁇ ], t_Ta2O5 [ ⁇ ], t_LT [ ⁇ ], LT ⁇ , and Si ⁇ are derived by Equation 1.
  • the thickness and angle are preferably within the range of 70 deg or less. Thereby, the phase of the first higher-order mode can be more reliably set to ⁇ 70 deg or less. Therefore, the first higher-order mode can be suppressed more reliably and effectively.
  • Equation 2 which is a relational expression between each parameter and the phase of the first higher-order mode and the second higher-order mode was derived.
  • the phase derived by Equation 2 is preferably ⁇ 70 deg or less. More specifically, the phases of t_SiN-1 [ ⁇ ], t_SiN-2 [ ⁇ ], t_SiO2 [ ⁇ ], t_Ta2O5 [ ⁇ ], t_LT [ ⁇ ], LT ⁇ , and Si ⁇ are derived by Equation 2.
  • the thickness and angle are preferably within the range of 70 deg or less.
  • Equation 1 The phases of the Rayleigh wave, the first higher-order mode, and the second higher-order mode were measured in the same manner as in the derivation of Equation 1.
  • the plane orientation of the silicon substrate 2 was (111).
  • equation 3 which is the relational expression between each parameter and the phase of the Rayleigh wave, the first higher order mode and the second higher order mode was derived.
  • the phase derived by Equation 3 is preferably ⁇ 70 deg or less. More specifically, the phases of t_SiN-1 [ ⁇ ], t_SiN-2 [ ⁇ ], t_SiO2 [ ⁇ ], t_Ta2O5 [ ⁇ ], t_LT [ ⁇ ], LT ⁇ , and Si ⁇ are derived by Equation 3.
  • the thickness and angle are preferably within the range of 70 deg or less.
  • Equation 4 which is a relational expression between each parameter and the phase of the first higher-order mode, was derived.
  • the phase derived by Equation 4 is preferably ⁇ 70 deg or less. More specifically, t_SiN-1 [ ⁇ ], t_SiN-2 [ ⁇ ], t_SiO2 [ ⁇ ], t_Ta2O5 [ ⁇ ], and Si ⁇ are within the range in which the phase derived by Equation 4 is ⁇ 70 deg or less. The thickness and angle are preferred. Thereby, the phase of the first higher-order mode can be more reliably set to ⁇ 70 deg or less. Therefore, the first higher-order mode can be suppressed more reliably and effectively.
  • the phase orientation of the silicon substrate 2 was set to (110), and the phases of the first higher-order mode and the second higher-order mode were measured in the same manner as in the derivation of Equation 1.
  • Equation 5 which is the relational expression between each parameter and the phase of the first higher order mode and the second higher order mode was derived.
  • the phase derived by Equation 5 is preferably ⁇ 70 deg or less. More specifically, t_SiN-1 [ ⁇ ], t_SiN-2 [ ⁇ ], t_SiO2 [ ⁇ ], t_Ta2O5 [ ⁇ ], and Si ⁇ are within the range in which the phase derived by Equation 5 is ⁇ 70 deg or less. The thickness and angle are preferred. Thereby, the phase of the first higher-order mode and the second higher-order mode can be more reliably set to ⁇ 70 deg or less. Therefore, the first higher-order mode and the second higher-order mode can be suppressed more reliably and effectively.
  • the cut angle of the piezoelectric film 7 is within the range of 28 ° Y or more and 48 ° Y or less. Is preferable.
  • Rayleigh waves can also be suppressed. Details of the effect of suppressing Rayleigh waves are shown below.
  • FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the cut angle of the LiTaO 3 film and the phase of the Rayleigh wave.
  • the piezoelectric film 7 is a LiTaO 3 film and the cut angle of the piezoelectric film 7 is within the range of 28 ° Y or more and 48 ° Y or less, the phase of the Rayleigh wave is less than ⁇ 72 deg. It can be seen that it is. In this way, the Rayleigh wave can be suppressed.
  • the phase derived by Equation 4 is ⁇ 70 deg or less and the cut angle of the LiTaO 3 film as the piezoelectric film 7 is within the range of 28 ° Y or more and 48 ° Y or less, the Rayleigh wave and at least the second The higher-order mode of 1 can be suppressed.
  • the phase derived by the formula 5 is ⁇ 70 deg or less and the cut angle of the LiTaO 3 film as the piezoelectric film 7 is within the range of 28 ° Y or more and 48 ° Y or less, the Rayleigh wave, the first Higher-order mode and second higher-order mode can be suppressed.
  • Equation 6 which is a relational expression between each parameter and the phase of the first higher-order mode was derived.
  • the phase derived by Equation 6 is preferably ⁇ 70 deg or less. More specifically, t_SiN-1 [ ⁇ ], t_SiN-2 [ ⁇ ], t_SiO2 [ ⁇ ], t_Ta2O5 [ ⁇ ], and Si ⁇ are within the range in which the phase derived by Equation 6 is ⁇ 70 deg or less. The thickness and angle are preferred. Thereby, the phase of the first higher-order mode can be more reliably set to ⁇ 70 deg or less. Therefore, the first higher-order mode can be suppressed more reliably and effectively.
  • the phase orientation of the silicon substrate 2 was set to (100), and the phases of the first higher-order mode and the second higher-order mode were measured in the same manner as in the derivation of Equation 1.
  • Equation 7 which is the relational expression between each parameter and the phase of the first higher order mode and the second higher order mode was derived.
  • the phase derived by Equation 7 is preferably ⁇ 70 deg or less. More specifically, t_SiN-1 [ ⁇ ], t_SiN-2 [ ⁇ ], t_SiO2 [ ⁇ ], t_Ta2O5 [ ⁇ ], and Si ⁇ are within the range in which the phase derived by Equation 7 is ⁇ 70 deg or less. The thickness and angle are preferred. Thereby, the phase of the first higher-order mode and the second higher-order mode can be more reliably set to ⁇ 70 deg or less. Therefore, the first higher-order mode and the second higher-order mode can be suppressed more reliably and effectively.
  • the cut angle of the piezoelectric film 7 is within the range of 28 ° Y or more and 48 ° Y or less. Is preferable.
  • the Rayleigh wave can be suppressed as in the case shown in FIG. More specifically, when the phase derived by Equation 6 is ⁇ 70 deg or less and the cut angle of the LiTaO 3 film as the piezoelectric film 7 is within the range of 28 ° Y or more and 48 ° Y or less, Rayleigh waves and at least the first higher order mode can be suppressed.
  • the phase derived by the formula 7 is ⁇ 70 deg or less and the cut angle of the LiTaO 3 film as the piezoelectric film 7 is within the range of 28 ° Y or more and 48 ° Y or less, the Rayleigh wave, the first Higher-order mode and second higher-order mode can be suppressed.
  • the piezoelectric film 7 is a LiTaO 3 film.
  • an example of the case where the piezoelectric film 7 is a LiNbO 3 film is shown with reference to FIG.
  • the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the piezoelectric film 7 is a LiNbO 3 film. Except for the above points, the elastic wave device of the second embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the first embodiment.
  • phase characteristics of the elastic wave device having the configuration of the second embodiment were measured.
  • the design parameters of the elastic wave device are as follows.
  • Silicon substrate 2 plane orientation ... (111), Si ⁇ ... 46 ° at Euler angles (Si ⁇ , Si ⁇ , Si ⁇ ) First hypersonic film 3; Material: SiN, thickness 500 nm First bass velocity film 4; Material: SiO 2 , Thickness: 100 nm Second bass velocity film 5; Material: Ta 2 O 5 , Thickness: 10 nm Second hypersonic film 6; Material: SiN, Thickness: 10 nm Piezoelectric film 7; Material: 30 ° Y-cut X propagation LiNbO 3 , Thickness: 400 nm Layer structure of IDT electrode 8; layer structure: Ti layer / Al layer / Ti layer from the piezoelectric film 7 side, thickness: 12 nm / 100 nm / 4 nm from the piezoelectric film 7 side
  • FIG. 18 is a diagram showing the phase characteristics of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • the phase of unnecessary waves such as in the higher-order mode is suppressed to less than ⁇ 75 deg in a wide band of 2200 to 6000 MHz or less.
  • the unnecessary wave such as the higher-order mode can be suppressed in a wide band as in the first embodiment.
  • the band of the main mode can be widened.

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Abstract

高次モードなどの不要波を広い帯域において抑制することができる、弾性波装置を提供する。　本発明の弾性波装置１は、シリコン基板２と、シリコン基板２上に設けられている第１の高音速膜３と、第１の高音速膜３上に設けられている第１の低音速膜４と、第１の低音速膜４上に設けられている第２の低音速膜５と、第２の低音速膜５上に設けられている第２の高音速膜６と、第２の高音速膜６上に設けられている圧電膜７と、圧電膜７上に設けられているＩＤＴ電極８とを備える。第１の高音速膜３を伝搬するバルク波の音速及び第２の高音速膜６を伝搬するバルク波の音速は、圧電膜７を伝搬する弾性波の音速よりも高い。第１の低音速膜４を伝搬するバルク波の音速及び第２の低音速膜５を伝搬するバルク波の音速は、圧電膜７を伝搬するバルク波の音速よりも低い。第１の低音速膜４の材料と第２の低音速膜５の材料とが異なる。

Description

弾性波装置
　本発明は、弾性波装置に関する。
　従来、弾性波装置は携帯電話機のフィルタなどに広く用いられている。下記の特許文献１には、弾性波装置の一例が開示されている。この弾性波装置においては、支持基板、高音速膜、低音速膜及び圧電膜がこの順序において積層されている。圧電膜上にＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極が設けられている。該弾性波装置が上記の積層構造を有することにより、Ｑ値が高められている。なお、支持基板の材料の一例として、シリコンが挙げられている。
国際公開第２０１２／０８６６３９号
　しかしながら、特許文献１に記載のような弾性波装置では、高次モードによるスプリアスが生じるおそれがある。
　本発明の目的は、高次モードなどの不要波を広い帯域において抑制することができる、弾性波装置を提供することにある。
　本発明に係る弾性波装置は、シリコン基板と、前記シリコン基板上に設けられている第１の高音速膜と、前記第１の高音速膜上に設けられている第１の低音速膜と、前記第１の低音速膜上に設けられている第２の低音速膜と、前記第２の低音速膜上に設けられている第２の高音速膜と、前記第２の高音速膜上に設けられている圧電膜と、前記圧電膜上に設けられているＩＤＴ電極とを備え、前記第１の高音速膜を伝搬するバルク波の音速及び前記第２の高音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも高く、前記第１の低音速膜を伝搬するバルク波の音速及び前記第２の低音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電膜を伝搬するバルク波の音速よりも低く、前記第１の低音速膜の材料と前記第２の低音速膜の材料とが異なる。
　本発明に係る弾性波装置によれば、高次モードなどの不要波を広い帯域において抑制することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の一部を示す正面断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。 図３は、シリコンの結晶軸の定義を示す模式図である。 図４は、シリコンの（１１１）面を示す模式図である。 図５は、シリコンの（１１１）面の結晶軸をＸＹ面から見た図である。 図６は、シリコンの（１００）面を示す模式図である。 図７は、シリコンの（１１０）面を示す模式図である。 図８は、方向ベクトルｋ１１１を説明するための模式的断面図である。 図９は、方向ベクトルｋ１１１を説明するための模式的平面図である。 図１０は、シリコンの［１１－２］方向を示す模式図である。 図１１は、角度α１１１を説明するための模式図である。 図１２は、比較例の弾性波装置の一部の層構成を示す正面断面図である。 図１３は、本発明の第１の実施形態及び比較例の弾性波装置における位相特性を示す図である。 図１４は、本発明の実施例１及び実施例２における位相特性を示す図である。 図１５は、本発明の実施例３及び実施例４における位相特性を示す図である。 図１６は、本発明の実施例５及び実施例６における位相特性を示す図である。 図１７は、ＬｉＴａＯ３膜のカット角と、レイリー波の位相との関係を示す図である。 図１８は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の位相特性を示す図である。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の一部を示す正面断面図である。図２は、第１の実施形態に係る弾性波装置の平面図である。なお、図１は、図２中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。
　図１に示すように、弾性波装置１はシリコン基板２と、第１の高音速膜３と、第１の低音速膜４と、第２の低音速膜５と、第２の高音速膜６と、圧電膜７とを有する。より具体的には、シリコン基板２上に第１の高音速膜３が設けられている。第１の高音速膜３上に第１の低音速膜４が設けられている。第１の低音速膜４上に第２の低音速膜５が設けられている。第２の低音速膜５上に第２の高音速膜６が設けられている。第２の高音速膜６上に圧電膜７が設けられている。
　圧電膜７上にはＩＤＴ電極８が設けられている。ＩＤＴ電極８に交流電圧を印加することにより、弾性波が励振される。図２に示すように、圧電膜７上における、ＩＤＴ電極８の弾性波伝搬方向両側に、一対の反射器９Ａ及び反射器９Ｂが設けられている。弾性波装置１は弾性表面波共振子である。もっとも、本発明に係る弾性波装置は弾性波共振子には限定されず、弾性波共振子を有するフィルタ装置やマルチプレクサであってもよい。
　図２に示すように、ＩＤＴ電極８は、第１のバスバー１６、第２のバスバー１７、複数の第１の電極指１８及び複数の第２の電極指１９を有する。第１のバスバー１６及び第２のバスバー１７は対向し合っている。複数の第１の電極指１８の一端は、それぞれ第１のバスバー１６に接続されている。複数の第２の電極指１９の一端は、それぞれ第２のバスバー１７に接続されている。複数の第１の電極指１８及び複数の第２の電極指１９は互いに間挿し合っている。なお、本明細書においては、弾性波伝搬方向をＸ方向とする。ＩＤＴ電極８の第１の電極指１８及び第２の電極指１９が延びる方向をＹ方向とする。ＩＤＴ電極８、圧電膜７及びシリコン基板２などの厚み方向をＺ方向とする。
　ＩＤＴ電極８、反射器９Ａ及び反射器９Ｂは積層金属膜からなる。より具体的には、該積層金属膜においては、Ｔｉ層、Ａｌ層及びＴｉ層がこの順序において積層されている。もっとも、ＩＤＴ電極８、反射器９Ａ及び反射器９Ｂの材料は上記に限定されない。あるいは、ＩＤＴ電極８、反射器９Ａ及び反射器９Ｂは、単層の金属膜からなっていてもよい。
　図１に戻り、圧電膜７はタンタル酸リチウム膜である。より具体的には、圧電膜７は、４０°ＹカットＸ伝搬のＬｉＴａＯ３膜である。なお、圧電膜７の材料及びカット角は上記に限定されない。圧電膜７の材料としては、例えば、ニオブ酸リチウムを用いてもよい。ニオブ酸リチウムとしては、例えば、ＬｉＮｂＯ３を用いることができる。圧電膜７がＬｉＴａＯ３膜である場合において、圧電膜７のオイラー角を（ＬＴφ，ＬＴθ，ＬＴψ）とする。なお、圧電膜７は結晶軸（ＸＰ，ＹＰ，ＺＰ）を有する。
　図１に示す第１の高音速膜３及び第２の高音速膜６は、相対的に高音速な膜である。より具体的には、第１の高音速膜３を伝搬するバルク波の音速は、圧電膜７を伝搬する弾性波の音速よりも高い。同様に、第２の高音速膜６を伝搬するバルク波の音速は、圧電膜７を伝搬する弾性波の音速よりも高い。本実施形態においては、第１の高音速膜３及び第２の高音速膜６の双方は窒化ケイ素膜である。より具体的には、第１の高音速膜３及び第２の高音速膜６の双方はＳｉＮ膜である。なお、第１の高音速膜３及び第２の高音速膜６の材料は上記に限定されず、例えば、酸化ハフニウム、酸化タングステンまたは五酸化ニオブなどの材料を主成分とする媒質を用いることもできる。
　本実施形態においては、第１の高音速膜３及び第２の高音速膜６の材料は同じである。もっとも、第１の高音速膜３の材料と第２の高音速膜６の材料とは異なっていてもよい。
　第１の低音速膜４及び第２の低音速膜５は、相対的に低音速な膜である。より具体的には、第１の低音速膜４を伝搬するバルク波の音速は、圧電膜７を伝搬するバルク波の音速よりも低い。同様に、第２の低音速膜５を伝搬するバルク波の音速は、圧電膜７を伝搬するバルク波の音速よりも低い。本実施形態の第１の低音速膜４は酸化ケイ素膜である。酸化ケイ素はＳｉＯａにより表される。ａは任意の正数である。本実施形態の第１の低音速膜４を構成する酸化ケイ素はＳｉＯ２である。他方、第２の低音速膜５は五酸化タンタル膜である。より具体的には、第２の低音速膜５はＴａ２Ｏ５膜である。このように、第１の低音速膜４の材料と、第２の低音速膜５の材料とは異なる。なお、第１の低音速膜４及び第２の低音速膜５の材料は上記に限定されず、例えば、ガラス、酸窒化ケイ素、酸化リチウム、五酸化タンタル、酸化ケイ素、または、酸化ケイ素にフッ素、炭素やホウ素を加えた化合物を主成分とする材料を用いることができる。
　第１の低音速膜４の材料と第２の低音速膜５の材料とが異なっていればよい。もっとも、第１の低音速膜４または第２の低音速膜５はＳｉＯ２膜であることが好ましい。この場合には、弾性波装置１の周波数温度係数（ＴＣＦ）の絶対値を小さくすることができ、周波数温度特性を高めることができる。
　本実施形態の特徴は、シリコン基板２、第１の高音速膜３、第１の低音速膜４、第２の低音速膜５、第２の高音速膜６及び圧電膜７がこの順序において積層されており、かつ第１の低音速膜４の材料と第２の低音速膜５の材料とが異なることにある。それによって、高次モードなどの不要波を広い帯域において抑制することができる。この効果の詳細を、結晶軸、面方位の定義などと共に、以下において説明する。
　図３は、シリコンの結晶軸の定義を示す模式図である。図４は、シリコンの（１１１）面を示す模式図である。図５は、シリコンの（１１１）面の結晶軸をＸＹ面から見た図である。図６は、シリコンの（１００）面を示す模式図である。図７は、シリコンの（１１０）面を示す模式図である。
　上記シリコン基板２はシリコン単結晶基板である。図３に示すように、シリコンはダイヤモンド構造を有する。本明細書において、シリコン基板を構成するシリコンの結晶軸は、［ＸＳｉ，ＹＳｉ，ＺＳｉ］とする。シリコンにおいては、結晶構造の対称性により、ＸＳｉ軸、ＹＳｉ軸及びＺＳｉ軸はそれぞれ等価である。図５に示すように、（１１１）面においては面内３回対称であり、１２０°回転で等価な結晶構造となる。
　本実施形態のシリコン基板２の面方位は（１１１）である。面方位が（１１１）であるとは、ダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１１１］で表される結晶軸に直交する（１１１）面においてカットした基板であることを示す。なお、（１１１）面は、図４及び図５に示す面である。もっとも、その他の結晶学的に等価な面も含む。
　なお、シリコン基板２の面方位は上記に限定されず、例えば、（１００）または（１１０）であってもよい。面方位が（１００）であるとは、ダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１００］で表される結晶軸に直交する（１００）面においてカットした基板であることを示す。（１００）面においては面内４回対称であり、９０°回転で等価な結晶構造となる。なお、（１００）面は図６に示す面である。
　他方、面方位が（１１０）であるとは、ダイヤモンド構造を有するシリコンの結晶構造において、ミラー指数［１１０］で表される結晶軸に直交する（１１０）面においてカットした基板であることを示す。（１１０）面においては面内２回対称であり、１８０°回転で等価な結晶構造となる。なお、（１１０）面は図７に示す面である。
　以下において、角度α及び後述する方向ベクトルｋの詳細を説明する。なお、角度αはα１１１、α１１０及びα１００の３種類の角度のうちのいずれかである。方向ベクトルｋはｋ１１１、ｋ１１０及びｋ１００のうちのいずれかである。
　図８は、方向ベクトルｋ１１１を説明するための模式的断面図である。図９は、方向ベクトルｋ１１１を説明するための模式的平面図である。なお、図８におけるシリコン基板２の面方位は（１１１）である。
　図８及び図９では、圧電膜７のオイラー角が（０°，－３５°，０°）の場合の例を示す。この例は、ＩＤＴ電極８が圧電膜７のプラス面上に設けられている例である。シリコン基板２の（１１１）面は圧電膜７に接している。
　ここで、図８に示すように、圧電膜７を構成する圧電体ＬｉＴａＯ３のＺＰ軸をシリコン基板２の（１１１）面に投影した方向ベクトルをｋ１１１とする。図８及び図９に示すように、方向ベクトルｋ１１１は、ＩＤＴ電極８の電極指が延びる方向である、Ｙ方向に平行である。
　図１０は、シリコンの［１１－２］方向を示す模式図である。図１１は、角度α１１１を説明するための模式図である。
　図１０に示すように、シリコンの［１１－２］方向は、シリコンの結晶構造において、ＸＳｉ方向の単位ベクトルと、ＹＳｉ方向の単位ベクトルと、ＺＳｉ方向の単位ベクトルの－２倍のベクトルとの合成ベクトルとして示される。図１１に示すように、角度α１１１は、方向ベクトルｋ１１１とシリコン基板２を構成するシリコンの［１１－２］方向とがなす角度である。なお、前述したとおり、シリコンの結晶の対称性から、［１１－２］方向、［１－２１］方向、［－２１１］方向は等価となる。
　他方、面方位が（１１０）であるシリコン基板において、ＺＰ軸を該シリコン基板の（１１０）面に投影した方向ベクトルをｋ１１０とする。角度α１１０は、方向ベクトルｋ１１０と該シリコン基板を構成するシリコンの［００１］方向とがなす角度である。なお、シリコンの結晶の対称性から、［００１］方向、［１００］方向、［０１０］方向は等価となる。
　面方位が（１００）であるシリコン基板において、ＺＰ軸を該シリコン基板の（１００）面に投影した方向ベクトルをｋ１００とする。角度α１００は、方向ベクトルｋ１００と該シリコン基板を構成するシリコンの［００１］方向とがなす角度である。
　なお、シリコン基板が圧電膜に直接的に積層されているか、他の層を介して間接的に積層されているかに関わらず、方向ベクトルｋ及び角度αの定義は同じである。図１に示す場合においては、シリコン基板２と圧電膜７とは、第１の高音速膜３、第１の低音速膜４、第２の低音速膜５及び第２の高音速膜６を介して間接的に積層されている。この場合においても、シリコン基板２の面方位に基づいて、上記角度α１００、角度α１１０または角度α１１１が規定される。
　弾性波装置１によれば高次モードを広い帯域において抑制できることを、本実施形態と、比較例とを比較することにより示す。
　比較例は、図１２に示すように、積層構造において第１の実施形態と異なる。比較例においては、シリコン基板１０２、高音速膜１０３、低音速膜１０４及び圧電膜１０７がこの順序において積層されている。
　第１の実施形態の構成を有する弾性波装置及び比較例の位相特性を比較した。第１の実施形態の構成を有する弾性波装置の設計パラメータは以下の通りである。なお、シリコン基板２のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）とする。
　シリコン基板２；面方位…（１１１）、オイラー角（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）におけるＳｉψ…４６°
　第１の高音速膜３；材料…ＳｉＮ、厚み３００ｎｍ
　第１の低音速膜４；材料…ＳｉＯ２、厚み…１００ｎｍ
　第２の低音速膜５；材料…Ｔａ２Ｏ５、厚み…７０ｎｍ
　第２の高音速膜６；材料…ＳｉＮ、厚み…７０ｎｍ
　圧電膜７；材料…４０°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３、厚み…３５０ｎｍ
　ＩＤＴ電極８の層構成；層構成…圧電膜７側からＴｉ層／Ａｌ層／Ｔｉ層、厚み…圧電膜７側から１２ｎｍ／１００ｎｍ／４ｎｍ
　比較例の弾性波装置の設計パラメータは以下の通りである。
　シリコン基板１０２；面方位…（１１１）、オイラー角（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）におけるＳｉψ…７３°
　高音速膜１０３；材料…ＳｉＮ、厚み３００ｎｍ
　低音速膜１０４；材料…ＳｉＯ２、厚み…３００ｎｍ
　圧電膜１０７；材料…５５°ＹカットＸ伝搬ＬｉＴａＯ３、厚み…４００ｎｍ
　ＩＤＴ電極８の層構成；層構成…圧電膜１０７側からＴｉ層／Ａｌ層／Ｔｉ層、厚み…圧電膜７側から１２ｎｍ／１００ｎｍ／４ｎｍ
　図１３は、第１の実施形態及び比較例の弾性波装置における位相特性を示す図である。
　図１３中の矢印Ａに示すように、比較例においては、共振周波数の２．２倍付近において高次モードが生じている。これに対して、第１の実施形態においては、共振周波数の２．２倍付近における高次モードが抑制されていることがわかる。加えて、矢印Ｂに示すように、第１の実施形態においては、共振周波数の１．５倍付近における高次モードを抑制することもできている。さらに、第１の実施形態においては、４０００～５５００ＭＨｚ付近の広い範囲において、比較例よりも高次モードなどの不要波を抑制することができている。このように、第１の実施形態においては、高次モードなどの不要波を広い帯域において抑制することができる。
　ここで、第１の高音速膜３の厚みが第２の高音速膜６の厚み以上であることが好ましい。この場合には、高次モードをより一層抑制することができる。この効果の詳細を以下において示す。
　本発明に係る弾性波装置において、第２の高音速膜６の厚みを一定とし、第１の高音速膜３の厚みを異ならせて、位相特性を測定した。具体的には、第２の高音速膜６の厚みを３００ｎｍとした。第１の高音速膜３の厚みを１００ｎｍまたは５００ｎｍとした。これにより、一方の弾性波装置においては、第１の高音速膜３の厚みは第２の高音速膜６の厚みよりも薄い。これを実施例１とする。他方の弾性波装置においては、第１の高音速膜３の厚みは第２の高音速膜６の厚みよりも厚い。これを実施例２とする。
　図１４は、実施例１及び実施例２における位相特性を示す図である。
　図１４に示すように、実施例１及び実施例２の双方において、２８００ＭＨｚ付近の高次モードは－５ｄｅｇ未満に抑制されている。加えて、実施例１及び実施例２の双方では、２６００～４０００ＭＨｚの広い範囲において、不要波は抑制されている。ここで、実施例２においては、実施例１よりもさらに、２８００ＭＨｚ付近の高次モードが抑制されていることがわかる。このように、第１の高音速膜３の厚みが第２の高音速膜６の厚み以上の場合には、高次モードをより一層抑制することができる。
　第１の低音速膜４の厚みが第２の低音速膜５の厚み以上であることが好ましい。この場合には、高次モードをより一層抑制することができる。この効果の詳細を以下において示す。
　本発明に係る弾性波装置において、第１の低音速膜４の厚み及び第２の低音速膜５の厚みをそれぞれ異ならせて、位相特性を測定した。具体的には、一方の弾性波装置においては、第１の低音速膜４の厚みを１００ｎｍとし、第２の低音速膜５の厚みを３００ｎｍとした。該弾性波装置においては、第１の低音速膜４の厚みは第２の低音速膜５の厚みよりも薄い。これを実施例３とする。他方の弾性波装置においては、第１の低音速膜４の厚みを３００ｎｍとし、第２の低音速膜５の厚みを１００ｎｍとした。該弾性波装置においては、第１の低音速膜４の厚みは第２の低音速膜５の厚みよりも厚い。これを実施例４とする。
　図１５は、実施例３及び実施例４における位相特性を示す図である。
　図１５に示すように、実施例３及び実施例４の双方において、３０００ＭＨｚ付近の高次モードは－５５ｄｅｇ未満に抑制されている。加えて、実施例３及び実施例４の双方では、２６００～４０００ＭＨｚの広い範囲において、不要波は抑制されている。ここで、実施例４においては、実施例３よりもさらに、３０００ＭＨｚ付近の高次モードが抑制されていることがわかる。このように、第１の低音速膜４の厚みが第２の低音速膜５の厚み以上の場合には、高次モードをより一層抑制することができる。
　第１の高音速膜３の厚みが第１の低音速膜４の厚み以上であることが好ましい。それによって、高次モードをより一層抑制することができる。この効果の詳細を以下において示す。
　本発明に係る弾性波装置において、第１の高音速膜３の厚み及び第１の低音速膜４の厚みをそれぞれ異ならせて、位相特性を測定した。具体的には、一方の弾性波装置においては、第１の高音速膜３の厚みを３００ｎｍとし、第１の低音速膜４の厚みを１００ｎｍとした。該弾性波装置においては、第１の高音速膜３の厚みは第１の低音速膜４の厚みよりも厚い。これを実施例５とする。他方の弾性波装置においては、第１の高音速膜３の厚みを１００ｎｍとし、第１の低音速膜４の厚みを３００ｎｍとした。該弾性波装置においては、第１の高音速膜３の厚みは第１の低音速膜４の厚みよりも薄い。これを実施例６とする。
　図１６は、実施例５及び実施例６における位相特性を示す図である。
　図１６に示すように、実施例５及び実施例６の双方において、４４００ＭＨｚ付近の高次モードは－３５ｄｅｇ未満に抑制されている。加えて、実施例５及び実施例６の双方では、２６００～５０００ＭＨｚの広い範囲において、不要波は抑制されている。ここで、実施例５においては、実施例６よりもさらに、４４００ＭＨｚ付近の高次モードが抑制されていることがわかる。このように、第１の高音速膜３の厚みが第１の低音速膜４の厚み以上の場合には、高次モードをより一層抑制することができる。
　ところで、図１３中の矢印Ｃに示すように、比較例においては、共振周波数の０．７倍付近の周波数において、不要波としてのレイリー波が生じている。これに対して、第１の実施形態においては、レイリー波が抑制されていることがわかる。これは、弾性波装置１においては圧電膜７がＬｉＴａＯ３膜であり、カット角が４０°Ｙであることによる。なお、カット角が（４０±５）°Ｙの範囲内である場合においては、同様の効果を得られることがわかっている。よって、圧電膜７がＬｉＴａＯ３膜である場合には、カット角は、（４０±５）°Ｙの範囲内であることが好ましい。これにより、レイリー波を抑制することができる。
　なお、圧電膜７上には、ＩＤＴ電極８、反射器９Ａ及び反射器９Ｂを覆うように、誘電体膜が設けられていてもよい。誘電体膜の材料としては、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素または酸窒化ケイ素などを用いることもできる。もっとも、弾性波装置１は誘電体膜を有していなくともよい。
　ここで、ＩＤＴ電極８の電極指ピッチにより規定される波長をλとする。なお、電極指ピッチとは、隣り合う電極指における、電極指中心間距離をいう。具体的には、隣り合う電極指のそれぞれにおいて、弾性波伝搬方向、すなわちＸ方向における中心点同士を結んだ距離をいう。電極指中心間距離が一定でない場合には、電極指ピッチは、電極指中心間距離の平均値であるとする。
　さらに、第１の高音速膜３の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、第２の高音速膜６の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とする。第１の低音速膜４の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、第２の低音速膜５の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とする。圧電膜７の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とする。共振周波数の１．５倍の周波数における高次モードを第１の高次モードとする。ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、ｔ＿ＬＴ［λ］、ＬＴθ及びＳｉψをそれぞれ変化させて、第１の高次モードの位相を測定した。なお、シリコン基板２の面方位は（１１１）とした。これにより、各パラメータと第１の高次モードの位相との関係式である式１を導出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　シリコン基板２の面方位が（１１１）である場合、式１により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であることが好ましい。より具体的には、ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、ｔ＿ＬＴ［λ］、ＬＴθ、及びＳｉψが、式１により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下となる範囲内の厚み及び角度であることが好ましい。それによって、第１の高次モードの位相をより確実に－７０ｄｅｇ以下とすることができる。従って、第１の高次モードをより確実に、かつ効果的に抑制することができる。
　共振周波数の２．２倍の周波数における高次モードを第２の高次モードとする。式１の導出の際と同様にして、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相を測定した。なお、シリコン基板２の面方位は（１１１）とした。これにより、各パラメータと、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相との関係式である式２を導出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　シリコン基板２の面方位が（１１１）である場合、式２により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であることが好ましい。より具体的には、ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、ｔ＿ＬＴ［λ］、ＬＴθ、及びＳｉψが、式２により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下となる範囲内の厚み及び角度であることが好ましい。それによって、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相をより確実に－７０ｄｅｇ以下とすることができる。従って、第１の高次モード及び第２の高次モードをより確実に、かつ効果的に抑制することができる。
　式１の導出の際と同様にして、レイリー波、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相を測定した。なお、シリコン基板２の面方位は（１１１）とした。これにより、各パラメータと、レイリー波、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相との関係式である式３を導出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　シリコン基板２の面方位が（１１１）である場合、式３により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であることが好ましい。より具体的には、ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、ｔ＿ＬＴ［λ］、ＬＴθ、及びＳｉψが、式３により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下となる範囲内の厚み及び角度であることが好ましい。それによって、レイリー波、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相をより確実に－７０ｄｅｇ以下とすることができる。従って、レイリー波、第１の高次モード及び第２の高次モードをより確実に、かつ効果的に抑制することができる。
　シリコン基板２の面方位を（１１０）として、式１の導出の際と同様にして、第１の高次モードの位相を測定した。これにより、各パラメータと第１の高次モードの位相との関係式である式４を導出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　シリコン基板２の面方位が（１１０）である場合、式４により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であることが好ましい。より具体的には、ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及びＳｉψが、式４により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下となる範囲内の厚み及び角度であることが好ましい。それによって、第１の高次モードの位相をより確実に－７０ｄｅｇ以下とすることができる。従って、第１の高次モードをより確実に、かつ効果的に抑制することができる。
　シリコン基板２の面方位を（１１０）として、式１の導出の際と同様にして、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相を測定した。これにより、各パラメータと、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相との関係式である式５を導出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　シリコン基板２の面方位が（１１０）である場合、式５により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であることが好ましい。より具体的には、ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及びＳｉψが、式５により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下となる範囲内の厚み及び角度であることが好ましい。それによって、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相をより確実に－７０ｄｅｇ以下とすることができる。従って、第１の高次モード及び第２の高次モードをより確実に、かつ効果的に抑制することができる。
　なお、シリコン基板２の面方位が（１１０）であり、圧電膜７がＬｉＴａＯ３膜である場合には、圧電膜７のカット角は、２８°Ｙ以上、４８°Ｙ以下の範囲内であることが好ましい。これにより、第１の高次モード及び第２の高次モードに加えて、レイリー波をも抑制することができる。レイリー波を抑制することができる効果の詳細を、以下において示す。
　図１７は、ＬｉＴａＯ３膜のカット角と、レイリー波の位相との関係を示す図である。
　図１７に示すように、圧電膜７がＬｉＴａＯ３膜であり、圧電膜７のカット角が２８°Ｙ以上、４８°Ｙ以下の範囲内である場合においては、レイリー波の位相が－７２ｄｅｇ未満となっていることがわかる。このように、レイリー波を抑制することができる。
　式４により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であり、かつ圧電膜７としてのＬｉＴａＯ３膜のカット角が２８°Ｙ以上、４８°Ｙ以下の範囲内である場合には、レイリー波及び少なくとも第１の高次モードを抑制することができる。式５により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であり、かつ圧電膜７としてのＬｉＴａＯ３膜のカット角が２８°Ｙ以上、４８°Ｙ以下の範囲内である場合には、レイリー波、第１の高次モード及び第２の高次モードを抑制することができる。
　シリコン基板２の面方位を（１００）として、式１の導出の際と同様にして、第１の高次モードの位相を測定した。これにより、各パラメータと第１の高次モードの位相との関係式である式６を導出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　シリコン基板２の面方位が（１００）である場合、式６により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であることが好ましい。より具体的には、ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及びＳｉψが、式６により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下となる範囲内の厚み及び角度であることが好ましい。それによって、第１の高次モードの位相をより確実に－７０ｄｅｇ以下とすることができる。従って、第１の高次モードをより確実に、かつ効果的に抑制することができる。
　シリコン基板２の面方位を（１００）として、式１の導出の際と同様にして、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相を測定した。これにより、各パラメータと、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相との関係式である式７を導出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　シリコン基板２の面方位が（１００）である場合、式７により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であることが好ましい。より具体的には、ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及びＳｉψが、式７により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下となる範囲内の厚み及び角度であることが好ましい。それによって、第１の高次モード及び第２の高次モードの位相をより確実に－７０ｄｅｇ以下とすることができる。従って、第１の高次モード及び第２の高次モードをより確実に、かつ効果的に抑制することができる。
　なお、シリコン基板２の面方位が（１００）であり、圧電膜７がＬｉＴａＯ３膜である場合には、圧電膜７のカット角は、２８°Ｙ以上、４８°Ｙ以下の範囲内であることが好ましい。これにより、図１７に示した場合と同様に、レイリー波をも抑制することができる。より詳細には、式６により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であり、かつ圧電膜７としてのＬｉＴａＯ３膜のカット角が２８°Ｙ以上、４８°Ｙ以下の範囲内である場合には、レイリー波及び少なくとも第１の高次モードを抑制することができる。式７により導出される位相が－７０ｄｅｇ以下であり、かつ圧電膜７としてのＬｉＴａＯ３膜のカット角が２８°Ｙ以上、４８°Ｙ以下の範囲内である場合には、レイリー波、第１の高次モード及び第２の高次モードを抑制することができる。
　上記においては、圧電膜７がＬｉＴａＯ３膜である場合の例を示した。以下においては、図１を援用して、圧電膜７がＬｉＮｂＯ３膜である場合の例を示す。
　本発明の第２の実施形態は、圧電膜７がＬｉＮｂＯ３膜である点において第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、第２の実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。
　ここで、第２の実施形態の構成を有する弾性波装置の位相特性を測定した。該弾性波装置の設計パラメータは、以下の通りである。
　シリコン基板２；面方位…（１１１）、オイラー角（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）におけるＳｉψ…４６°
　第１の高音速膜３；材料…ＳｉＮ、厚み５００ｎｍ
　第１の低音速膜４；材料…ＳｉＯ２、厚み…１００ｎｍ
　第２の低音速膜５；材料…Ｔａ２Ｏ５、厚み…１０ｎｍ
　第２の高音速膜６；材料…ＳｉＮ、厚み…１０ｎｍ
　圧電膜７；材料…３０°ＹカットＸ伝搬ＬｉＮｂＯ３、厚み…４００ｎｍ
　ＩＤＴ電極８の層構成；層構成…圧電膜７側からＴｉ層／Ａｌ層／Ｔｉ層、厚み…圧電膜７側から１２ｎｍ／１００ｎｍ／４ｎｍ
　図１８は、第２の実施形態に係る弾性波装置の位相特性を示す図である。
　図１８に示すように、第２の実施形態では、２２００～６０００ＭＨｚ以下の広い帯域において、高次モードなどの不要波の位相が－７５ｄｅｇ未満に抑制されていることがわかる。このように、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、高次モードなどの不要波を広い帯域において抑制することができる。加えて、図１８に示すように、メインモードの帯域を広くできることがわかる。
１…弾性波装置
２…シリコン基板
３…第１の高音速膜
４…第１の低音速膜
５…第２の低音速膜
６…第２の高音速膜
７…圧電膜
８…ＩＤＴ電極
９Ａ，９Ｂ…反射器
１６…第１のバスバー
１７…第２のバスバー
１８…第１の電極指
１９…第２の電極指
１０２…シリコン基板
１０３…高音速膜
１０４…低音速膜
１０７…圧電膜

Claims (13)

  1. 　シリコン基板と、
    　前記シリコン基板上に設けられている第１の高音速膜と、
    　前記第１の高音速膜上に設けられている第１の低音速膜と、
    　前記第１の低音速膜上に設けられている第２の低音速膜と、
    　前記第２の低音速膜上に設けられている第２の高音速膜と、
    　前記第２の高音速膜上に設けられている圧電膜と、
    　前記圧電膜上に設けられているＩＤＴ電極と、
    を備え、
    　前記第１の高音速膜を伝搬するバルク波の音速及び前記第２の高音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電膜を伝搬する弾性波の音速よりも高く、
    　前記第１の低音速膜を伝搬するバルク波の音速及び前記第２の低音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電膜を伝搬するバルク波の音速よりも低く、
    　前記第１の低音速膜の材料と前記第２の低音速膜の材料とが異なる、弾性波装置。
  2. 　前記第１の高音速膜の厚みが前記第２の高音速膜の厚み以上である、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第１の低音速膜の厚みが前記第２の低音速膜の厚み以上である、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記第１の高音速膜の厚みが前記第１の低音速膜の厚み以上である、請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記第１の低音速膜または前記第２の低音速膜がＳｉＯ２膜である、請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  6. 　前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜またはＬｉＮｂＯ３膜である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記シリコン基板の面方位が（１１１）であり、
    　前記第１の高音速膜及び前記第２の高音速膜の双方がＳｉＮ膜であり、前記第１の低音速膜がＳｉＯ２膜であり、前記第２の低音速膜がＴａ２Ｏ５膜であり、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜であり、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとし、前記第１の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、前記第２の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とし、前記第１の低音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、前記第２の低音速膜の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とし、前記圧電膜の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とし、前記圧電膜のオイラー角を（ＬＴφ，ＬＴθ，ＬＴψ）とし、前記シリコン基板のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）としたときに、前記ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、前記ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、前記ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、前記ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、前記ｔ＿ＬＴ［λ］、前記ＬＴθ、及び前記Ｓｉψが、下記の式１により導出される位相が－７０［ｄｅｇ］以下となる範囲内の厚み及び角度である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  8. 　前記シリコン基板の面方位が（１１１）であり、
    　前記第１の高音速膜及び前記第２の高音速膜の双方がＳｉＮ膜であり、前記第１の低音速膜がＳｉＯ２膜であり、前記第２の低音速膜がＴａ２Ｏ５膜であり、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜であり、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとし、前記第１の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、前記第２の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とし、前記第１の低音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、前記第２の低音速膜の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とし、前記圧電膜の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とし、前記圧電膜のオイラー角を（ＬＴφ，ＬＴθ，ＬＴψ）とし、前記シリコン基板のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）としたときに、前記ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、前記ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、前記ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、前記ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、前記ｔ＿ＬＴ［λ］、前記ＬＴθ、及び前記Ｓｉψが、下記の式２により導出される位相が－７０［ｄｅｇ］以下となる範囲内の厚み及び角度である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  9. 　前記シリコン基板の面方位が（１１１）であり、
    　前記第１の高音速膜及び前記第２の高音速膜の双方がＳｉＮ膜であり、前記第１の低音速膜がＳｉＯ２膜であり、前記第２の低音速膜がＴａ２Ｏ５膜であり、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜であり、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとし、前記第１の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、前記第２の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とし、前記第１の低音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、前記第２の低音速膜の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とし、前記圧電膜の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とし、前記圧電膜のオイラー角を（ＬＴφ，ＬＴθ，ＬＴψ）とし、前記シリコン基板のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）としたときに、前記ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、前記ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、前記ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、前記ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、前記ｔ＿ＬＴ［λ］、前記ＬＴθ、及び前記Ｓｉψが、下記の式３により導出される位相が－７０［ｄｅｇ］以下となる範囲内の厚み及び角度である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  10. 　前記シリコン基板の面方位が（１１０）であり、
    　前記第１の高音速膜及び前記第２の高音速膜の双方がＳｉＮ膜であり、前記第１の低音速膜がＳｉＯ２膜であり、前記第２の低音速膜がＴａ２Ｏ５膜であり、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜であり、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとし、前記第１の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、前記第２の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とし、前記第１の低音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、前記第２の低音速膜の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とし、前記圧電膜の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とし、前記シリコン基板のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）としたときに、前記ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、前記ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、前記ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、前記ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及び前記Ｓｉψが、下記の式４により導出される位相が－７０［ｄｅｇ］以下となる範囲内の厚み及び角度である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
  11. 　前記シリコン基板の面方位が（１１０）であり、
    　前記第１の高音速膜及び前記第２の高音速膜の双方がＳｉＮ膜であり、前記第１の低音速膜がＳｉＯ２膜であり、前記第２の低音速膜がＴａ２Ｏ５膜であり、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜であり、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとし、前記第１の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、前記第２の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とし、前記第１の低音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、前記第２の低音速膜の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とし、前記圧電膜の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とし、前記シリコン基板のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）としたときに、前記ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、前記ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、前記ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、前記ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及び前記Ｓｉψが、下記の式５により導出される位相が－７０［ｄｅｇ］以下となる範囲内の厚み及び角度である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  12. 　前記シリコン基板の面方位が（１００）であり、
    　前記第１の高音速膜及び前記第２の高音速膜の双方がＳｉＮ膜であり、前記第１の低音速膜がＳｉＯ２膜であり、前記第２の低音速膜がＴａ２Ｏ５膜であり、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜であり、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとし、前記第１の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、前記第２の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とし、前記第１の低音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、前記第２の低音速膜の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とし、前記圧電膜の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とし、前記シリコン基板のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）としたときに、前記ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、前記ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、前記ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、前記ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及び前記Ｓｉψが、下記の式６により導出される位相が－７０［ｄｅｇ］以下となる範囲内の厚み及び角度である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
  13. 　前記シリコン基板の面方位が（１００）であり、
    　前記第１の高音速膜及び前記第２の高音速膜の双方がＳｉＮ膜であり、前記第１の低音速膜がＳｉＯ２膜であり、前記第２の低音速膜がＴａ２Ｏ５膜であり、前記圧電膜がＬｉＴａＯ３膜であり、
    　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとし、前記第１の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－１［λ］とし、前記第２の高音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＮ－２［λ］とし、前記第１の低音速膜の厚みをｔ＿ＳｉＯ２［λ］とし、前記第２の低音速膜の厚みをｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］とし、前記圧電膜の厚みをｔ＿ＬＴ［λ］とし、前記シリコン基板のオイラー角を（Ｓｉφ，Ｓｉθ，Ｓｉψ）としたときに、前記ｔ＿ＳｉＮ－１［λ］、前記ｔ＿ＳｉＮ－２［λ］、前記ｔ＿ＳｉＯ２［λ］、前記ｔ＿Ｔａ２Ｏ５［λ］、及び前記Ｓｉψが、下記の式７により導出される位相が－７０［ｄｅｇ］以下となる範囲内の厚み及び角度である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
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