WO2022153948A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2022153948A1
WO2022153948A1 PCT/JP2022/000395 JP2022000395W WO2022153948A1 WO 2022153948 A1 WO2022153948 A1 WO 2022153948A1 JP 2022000395 W JP2022000395 W JP 2022000395W WO 2022153948 A1 WO2022153948 A1 WO 2022153948A1
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elastic wave
layer
wave device
piezoelectric layer
electrode
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翔 永友
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株式会社村田製作所
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    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to an elastic wave device.
  • Patent Document 1 discloses an example of an acoustic wave device as an elastic wave device that utilizes a piston mode.
  • an IDT electrode Inter Digital Transducer
  • a central region is arranged in the center in the direction in which the electrode finger extends, and a low sound velocity region and a high sound velocity region are arranged on both sides thereof in this order.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of suppressing transverse mode in an arbitrary frequency range.
  • the elastic wave device is provided on a piezoelectric substrate which is a laminate including a support member having a support substrate and a piezoelectric layer provided on the support member, and the piezoelectric layer.
  • An IDT electrode having a pair of bus bars and a plurality of electrode fingers is provided, and in the IDT electrode, a region where the adjacent electrode fingers overlap each other when viewed from the elastic wave propagation direction is a crossing region.
  • the region between the crossing region and the pair of bus bars is a pair of gap regions, and when the direction in which the plurality of electrode fingers extend is defined as the electrode finger extension direction, the pair of gap regions are respectively.
  • a through hole is provided in a portion of the piezoelectric layer that overlaps with at least one of the gap portions in a plan view, including a gap portion of the plurality of electrode fingers located on an extension line in the electrode finger extension direction.
  • a cavity is provided in a portion of the support member that overlaps the through hole in a plan view, and the cavity is closer to the center of the IDT electrode in the electrode finger extension direction than the portion in which the through hole is provided.
  • At least one layer other than the piezoelectric layer in the piezoelectric substrate is a restraining layer that constrains the piezoelectric layer in a portion that overlaps the crossing region when viewed in a plan view, and is the piezoelectric layer.
  • the layer has a protruding portion that protrudes in the direction of extending the electrode finger from at least one of the restraining layers.
  • the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range.
  • FIG. 1 is a plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a part of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to a portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device of the comparative example.
  • FIG. 5 is a diagram showing impedance frequency characteristics of the elastic wave device of the first embodiment and the comparative example of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the displacement distribution of the protruding portion of the piezoelectric layer in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing the displacement distribution of the crossover region in the first embodiment and the comparative example of the present invention.
  • 8 (a) to 8 (d) are cross-sectional views for explaining an example of a method for manufacturing an elastic wave device according to a first embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion corresponding to FIG. 2 of the elastic wave device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between Lt and Lg and the transverse mode level.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a part of the elastic wave device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view of the elastic wave device according to the first modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the width of the protrusion and the spurious level.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a part of an elastic wave device according to a second modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the thickness of the IDT electrode and the anisotropy coefficient.
  • FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the thickness of the IDT electrode and the spurious level.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to a portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view corresponding to a portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view corresponding to a portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the elastic wave device according to the seventh embodiment of the present invention along the electrode finger stretching direction and the stacking direction.
  • FIG. 1 is a plan view of an elastic wave device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a part of the elastic wave device according to the first embodiment. In FIG. 1, the through holes described later are shown by hatching.
  • the elastic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2.
  • the piezoelectric substrate 2 has a support substrate 4 as a support member and a piezoelectric layer 7.
  • a piezoelectric layer 7 is provided on the support substrate 4.
  • the IDT electrode 8 is provided on the piezoelectric layer 7. By applying an AC voltage to the IDT electrode 8, elastic waves are excited.
  • a pair of reflectors 9A and 9B are provided on both sides of the IDT electrode 8 in the elastic wave propagation direction on the piezoelectric layer 7.
  • the elastic wave device 1 of the present embodiment is an elastic surface wave resonator.
  • the elastic wave device of the present invention may be, for example, a filter device or a multiplexer having a plurality of elastic wave resonators.
  • the IDT electrode 8 has a first bus bar 16 and a second bus bar 17, and 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.
  • the other ends of the plurality of first electrode fingers 18 face each other with the second bus bar 17 across the gap portion g2.
  • one ends of the plurality of second electrode fingers 19 are connected to the second bus bar 17, respectively.
  • the other ends of the plurality of second electrode fingers 19 each face the first bus bar 16 with a gap portion g1 in between.
  • the plurality of first electrode fingers 18 and the plurality of second electrode fingers 19 are interleaved with each other.
  • the IDT electrode 8, the reflector 9A and the reflector 9B may be made of a single-layer metal film or may be made of a laminated metal film.
  • the direction in which the plurality of first electrode fingers 18 and the plurality of second electrode fingers 19 extend is defined as the electrode finger extension direction.
  • the electrode finger extension direction and the elastic wave propagation direction are orthogonal to each other.
  • the gap portion g2 is located on an extension line of the first electrode finger 18 in the electrode finger extension direction.
  • the gap portion g1 is located on an extension line of the second electrode finger 19 in the electrode finger extension direction.
  • the thickness of the piezoelectric layer 7 is preferably 1 ⁇ or less. In this case, elastic waves can be efficiently excited.
  • the electrode finger pitch is the distance between the centers of adjacent electrode fingers.
  • the crossover region A has a central region C, a first edge region E1 and a second edge region E2.
  • the central region C is a region located on the central side in the electrode finger extension direction in the crossover region A.
  • the first edge region E1 and the second edge region E2 are arranged so as to be sandwiched in the electrode finger extension direction of the central region C.
  • the first edge region E1 is located on the first bus bar 16 side.
  • the second edge region E2 is located on the second bus bar 17 side.
  • the IDT electrode 8 has a first gap region G1 and a second gap region G2.
  • the first gap region G1 is located between the first edge region E1 and the first bus bar 16.
  • the second gap region G2 is located between the second edge region E2 and the second bus bar 17.
  • the first gap region G1 is a region including a plurality of gap portions g1.
  • Each of the gap portions g2 is located between each of the first electrode fingers 18 and the second bus bar 17. Therefore, the second gap region G2 is a region including a plurality of gap portions g2.
  • a plurality of through holes 15 are provided in a part of the piezoelectric layer 7 that overlaps with the first gap region G1 in a plan view.
  • each through hole 15 is provided in a portion of the piezoelectric layer 7 located between the first electrode fingers 18. More specifically, the through hole 15 is provided in the piezoelectric layer 7 at a portion overlapping the gap portion g1 in a plan view. Similarly, each through hole 15 is also provided in a portion of the piezoelectric layer 7 that overlaps each gap portion g2 in a plan view.
  • the plan view refers to the direction seen from above in FIG. 2 and the like.
  • a hollow portion is provided in a portion of the support substrate 4 that overlaps with the through hole 15 in a plan view.
  • the cavity is a recess 3a.
  • the recess 3a is open to the piezoelectric layer 7 side.
  • the recess 3a extends toward the center of the IDT electrode 8 in the electrode finger extension direction from the portion where the through hole 15 is provided.
  • the recess 3a extends so as to overlap the first electrode finger 18 in a plan view.
  • the recess 3a extends over the entire first gap region G1 in the elastic wave propagation direction. Further, another recess 3a extends over the entire second gap region G2 in the elastic wave propagation direction.
  • the piezoelectric layer 7 is not supported by the support substrate 4 in the portion where the recess 3a is provided in the support substrate 4. Therefore, the piezoelectric layer 7 is not constrained by the support substrate 4 at this portion.
  • the piezoelectric layer 7 is supported by the support substrate 4 and is restrained by the support substrate 4.
  • the support substrate 4 is the restraint layer.
  • the restraint layer is a layer that restrains the piezoelectric layer 7 at a portion that overlaps with the crossover region A when viewed in a plan view.
  • the piezoelectric layer 7 has a protruding portion 7a. More specifically, the protruding portion 7a is a portion that protrudes in the electrode finger stretching direction from the support substrate 4 that is the restraining layer. As a result, the tip of the protruding portion 7a can be set as a free end, and the piston mode can be established. That is, the speed of sound of the central region C, the first edge region E1 and the second edge region E2, and the first gap region G1 and the second gap region G2, and the dimensions along the electrode finger extension direction of each of the above regions. And the piston mode can be established regardless of the frequency and the like. Therefore, the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range. In the following, the details of this effect will be shown by comparing the first embodiment and the comparative example.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to the portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device of the comparative example.
  • the comparative example is different from the first embodiment in that the support substrate 104 is not provided with a recess.
  • An elastic wave device having the configuration of the first embodiment and an elastic wave device of a comparative example were prepared.
  • the design parameters of the elastic wave device of the first embodiment and the comparative example are as follows.
  • Support substrate Material: Crystal, Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) ... (45 °, 90 °, 90 °) Piezoelectric layer; Material: 42 ° YX-LiTaO 3 , Thickness: 15% ⁇ IDT electrode; material ... Al, thickness ... 8% ⁇
  • FIG. 5 is a diagram showing the impedance frequency characteristics of the elastic wave device of the first embodiment and the comparative example.
  • the dimension of the protruding portion 7a along the electrode finger extension direction is Lt.
  • the dimension of the protruding portion 7a along the electrode finger stretching direction of the portion located at the gap portion g1 or the gap portion g2 is defined as Lg.
  • Lg is the distance between the tip of the first electrode finger 18 or the second electrode finger 19 and the tip of the protruding portion 7a.
  • Lt Lg.
  • the tip of the protruding portion 7a in the piezoelectric layer 7 is not supported by the support substrate 4 or the like, it becomes a free end under any conditions.
  • the base end of the protruding portion 7a is a boundary portion between a portion where the piezoelectric layer 7 is constrained by the restraining layer and a portion where the piezoelectric layer 7 is not restrained.
  • the portion of the piezoelectric layer 7 in contact with the edge portion of the recess 3a of the support substrate 4 is the base end. Since the base end can be a free end, the piston mode is established. Therefore, the transverse mode can be effectively suppressed.
  • Lt Lg.
  • the base end of the protruding portion 7a and the edge portion of the crossing region A in the electrode finger extension direction overlap. Therefore, the piston mode can be established at the edge portion of the crossover region A.
  • the base end of the protrusion 7a can be a free end.
  • FIG. 6 is a diagram showing the displacement distribution of the protruding portion of the piezoelectric layer in the first embodiment.
  • the horizontal axis of FIG. 6 indicates the position of the protruding portion 7a in the electrode finger extension direction. 0 on the horizontal axis is the position of the base end.
  • FIG. 7 is a diagram showing the displacement distribution of the crossover region in the first embodiment and the comparative example.
  • the horizontal axis of FIG. 7 indicates the position of the crossover region in the electrode finger extension direction. 0 on the horizontal axis is the central position in the electrode finger extension direction of the crossover region.
  • the displacement is maximum at the center of the crossover region, and the displacement becomes smaller toward the outside in the electrode finger extension direction.
  • the displacement is constant in a wide range in the electrode finger extension direction. That is, it can be seen that the piston mode state is established in the first embodiment.
  • a plurality of through holes 15 of the piezoelectric layer 7 are provided in portions overlapping with all the gap portions g1 and all the gap portions g2 in a plan view. ..
  • the support substrate 4 is provided with two recesses 3a, and one recess 3a overlaps all the gaps g1 in the elastic wave propagation direction.
  • the other recess 3a overlaps all the gaps g2 in the elastic wave propagation direction.
  • the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 can be arranged in all the gap portions g1 and all the gap portions g2. Therefore, the transverse mode can be effectively suppressed.
  • the through hole 15 may be provided in a portion of the plurality of gap portions g1 and the plurality of gap portions g2 that overlaps with at least one gap portion.
  • the piezoelectric layer 7 is made of 42 ° YX-LiTaO 3 .
  • the cut angle and material of the piezoelectric layer 7 are not limited to the above.
  • the material of the piezoelectric layer 7 for example, lithium niobate, zinc oxide, aluminum nitride, quartz, or PZT (lead zirconate titanate) can be used.
  • crystals having Euler angles were used for the support substrate 4, but the Euler angles and materials of the support substrate 4 are not limited to the above.
  • the material of the support substrate 4 include piezoelectric materials such as aluminum oxide, lithium tantalate, and lithium niobate, alumina, sapphire, magnesia, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mulite, and steatite.
  • Various ceramics such as forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors or resins such as silicon or gallium nitride can also be used.
  • 8 (a) to 8 (d) are cross-sectional views for explaining an example of a method for manufacturing an elastic wave device according to the first embodiment.
  • a recess 3a is formed in the support substrate 4.
  • the recess 3a can be formed, for example, by providing a resist pattern on the support substrate 4 and then etching the support substrate 4. After etching, the resist pattern is peeled off.
  • the sacrificial layer 5 is formed in the recess 3a.
  • any material having selectivity with the base material can be used, including, for example, polysilicon, magnesium oxide, copper, ZnO, PSG (Phosphosilicate Glass), and the like.
  • the support substrate 4 and the piezoelectric layer 7A are joined.
  • the thickness of the piezoelectric layer 7A is adjusted.
  • the thickness of the piezoelectric layer 7A can be adjusted by, for example, an ion slicing method or mechanical polishing.
  • a through hole 15 is provided in the piezoelectric layer 7A.
  • the through hole 15 can be formed, for example, by providing a resist pattern on the piezoelectric layer 7A and then etching the piezoelectric layer 7A. After etching, the resist pattern is peeled off.
  • the sacrificial layer 5 is removed using the through hole 15.
  • the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 is formed.
  • the IDT electrode 8, the reflector 9A and the reflector 9B shown in FIG. 1 are formed.
  • the IDT electrode 8, the reflector 9A and the reflector 9B can be formed by, for example, a photolithography method or the like. From the above, the elastic wave device 1 is obtained. However, the manufacturing method of the elastic wave device 1 is not limited to the above.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion corresponding to FIG. 2 of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the support member 23 has the support substrate 4 and the bass velocity film 25, and Lt and Lg are different. It is also different from the first embodiment in that a part of the recess 23a is flush with the through hole 15 of the piezoelectric layer 7. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the bass speed film 25 is a relatively low sound velocity film. More specifically, the sound velocity of the bulk wave propagating in the bass velocity film 25 is lower than the sound velocity of the bulk wave propagating in the piezoelectric layer 7.
  • the bass velocity film 25 is a silicon oxide film.
  • the material of the bass velocity film 25 is not limited to the above, and is, for example, a material containing glass, silicon nitride, lithium oxide, tantalum pentoxide, or a compound obtained by adding fluorine, carbon, or boron to silicon oxide as a main component. Can also be used.
  • the bass velocity film 25 is an intermediate layer in the present invention.
  • the intermediate layer is provided between the support substrate 4 and the piezoelectric layer 7.
  • a recess 23a is provided across the support substrate 4 and the bass velocity film 25.
  • the restraint layer is the bass velocity film 25 and the support substrate 4. Therefore, the base end of the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 is a portion that overlaps with the edge portion on the center side of the IDT electrode 8 in the electrode finger stretching direction of the recess 23a in a plan view.
  • the recess 23a reaches a portion that overlaps with the crossover region A in a plan view. Therefore, Lt> Lg. Also in this case, since the protruding portion 7a has a free end, the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range as in the first embodiment.
  • Lt ⁇ Lg may be used.
  • the edge portion on the center side of the IDT electrode 8 in the electrode finger extension direction of the recess 23a overlaps with the first gap region G1 or the second gap region G2 in a plan view.
  • the transverse mode level was measured by changing Lt and Lg.
  • the maximum amount of change [dB] of the S11 characteristic in the band of the elastic wave device was set to the transverse mode level.
  • the in-band means in the band from the resonance frequency to the anti-resonance frequency.
  • Support substrate 4 Material ... Si Piezoelectric layer 7; Material: 50 ° YX-LiTaO 3 , Thickness: 30% ⁇ Bass velocity film 25; Material: SiO 2 , Thickness: 33% ⁇ IDT electrode 8; material ... Al, thickness ... 8% ⁇
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between Lt and Lg and the transverse mode level. In FIG. 10, the closer to white, the more spurious is suppressed.
  • the region on the upper right from the broken line is the region of Lt + Lg ⁇ 0.5 ⁇ .
  • the region on the upper right from the alternate long and short dash line is the region of Lt + Lg ⁇ 0.75 ⁇ .
  • Lt + Lg ⁇ 0.75 ⁇ it can be seen that spurious is further suppressed.
  • Lt + Lg ⁇ 0.5 ⁇ that is, Lt + Lg ⁇ (1/2) ⁇
  • Lt + Lg ⁇ 0.75 ⁇ that is, Lt + Lg ⁇ (3/4) ⁇ .
  • the support substrate 4 is preferably a high sound velocity support substrate.
  • the high sound velocity support substrate is a substrate having a relatively high sound velocity.
  • the sound velocity of the bulk wave propagating on the high-sound velocity support substrate is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating on the piezoelectric layer 7.
  • Examples of the material of the high-pitched sound support substrate include silicon, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, zirconia, cordierite, mulite, steatite, etc.
  • a medium containing the above materials as a main component such as forsterite, magnesia, DLC (diamond-like carbon) film, or diamond, can be used.
  • the support substrate 4 is a high sound velocity support substrate
  • the high sound velocity support substrate, the low sound velocity film 25, and the piezoelectric layer 7 are laminated in this order in the piezoelectric substrate 22. Thereby, the energy of the elastic wave can be effectively confined on the piezoelectric layer 7 side.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a part of the elastic wave device according to the third embodiment.
  • This embodiment is different from the second embodiment in that the support substrate 34 does not have a recess. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the second embodiment.
  • the bass velocity film 25 is provided with a through hole 33a leading to the support substrate 34.
  • the hollow portion of the support member 33 in this embodiment is a through hole 33a. Also in this case, since the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 has a free end, the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range as in the second embodiment.
  • the bass velocity film 25 is provided with two through holes 33a.
  • One of the through holes 33a is provided over the entire first gap region G1 in the elastic wave propagation direction.
  • the other through hole 33a is provided over the entire second gap region G2 in the elastic wave propagation direction. Therefore, the width of the protruding portion 7a is equal to the width of the through hole 15.
  • the widths of the protrusions 7a and the through holes 15 are dimensions along the respective elastic wave propagation directions.
  • the protruding portion 7a located in the first gap region G1 is provided in the gap portion g1.
  • the protruding portion 7a located in the second gap region G2 is provided in the gap portion g2.
  • the width of the protruding portion 7a is equal to or less than the width of the gap portion g1 or the gap portion g2.
  • the width of the protruding portion 7a and the widths of the gap portion g1 and the gap portion g2 is not limited to the above.
  • the width of the protruding portion 47a is wider than the width of the gap portion g1 and the width of the gap portion g2. In this way, the protruding portion 47a may reach a portion other than the gap portion g1 between the adjacent first electrode fingers 18. Similarly, the protruding portion 47a may reach a portion other than the gap portion g2 between the adjacent second electrode fingers 19.
  • the relationship between the width of the protruding portion 7a and the spurious level was obtained by simulation.
  • the width of the through hole 15 of the piezoelectric layer 7 was made different.
  • the design parameters of the elastic wave device were the same as when the relationship shown in FIG. 10 was obtained.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the width of the protruding portion and the spurious level.
  • the width of the protruding portion 7a is 0.375 ⁇ , that is, (3/8) ⁇ or more, the spurious level can be set to -1dB or more. Therefore, the width of the protruding portion 7a is preferably (3/8) ⁇ or more. As a result, spurious due to the transverse mode can be further suppressed.
  • FIG. 13 also shows the result when the width of the protruding portion 7a is 0.5 ⁇ .
  • the first electrode finger 18 and the second electrode finger 19 are laminated on the piezoelectric layer 7. Therefore, it is difficult to manufacture an elastic wave device in which the width of the through hole 15 is 0.5 ⁇ and the width of the protruding portion 7a is 0.5 ⁇ .
  • the protruding portion 7a when the protruding portion 7a is 0.2 ⁇ or more, it is shown that the wider the width of the protruding portion 7a, the more the spurious can be suppressed. Therefore, it is preferable that the protrusions 7a are provided in the entire area between the first electrode fingers 18 and the entire area between the second electrode fingers 19. Thereby, spurious due to the transverse mode can be further suppressed.
  • one through hole 33a is provided in each of the portion overlapping the first gap region G1 and the portion overlapping the second gap region G2 in a plan view.
  • a plurality of recesses may be provided in a portion overlapping the first gap region G1 and a portion overlapping the second gap region G2 in a plan view.
  • a plurality of through holes 43a are provided in the bass velocity film 45.
  • Each through hole 43a is provided in a portion of the bass sound film 45 that overlaps each through hole 15 of the piezoelectric layer 7 in a plan view.
  • the width of the protruding portion 7a is defined by the width of the through hole 15 of the piezoelectric layer 7 and the width of the through hole 43a of the bass sound film 45, whichever is narrower.
  • the piston mode is set by making the sound velocities of the central region C, the first edge region E1 and the second edge region E2, and the first gap region G1 and the second gap region G2 different. It was established. In this case, it is necessary to accurately determine the width of each region and the difference in sound velocity in each region according to the anisotropy coefficient ⁇ .
  • the anisotropy coefficient ⁇ in the surface acoustic wave resonator means the following coefficient.
  • the wave number ⁇ ⁇ of the elastic wave propagating in the direction rotated by the angle ⁇ from the X direction to the Y direction can be paradoxically approximated to the angle ⁇ .
  • ⁇ x 2 + ⁇ y 2 ⁇ ⁇ 2 .
  • the coefficient ⁇ in this equation is the anisotropy coefficient ⁇ .
  • the anisotropy coefficient ⁇ and the spurious level were calculated using simulation models with different thicknesses of the IDT electrodes 8. As a result, the relationship between the thickness of the IDT electrode 8 and the anisotropy coefficient ⁇ and the spurious level was determined.
  • the design parameters of the elastic wave device were set to the following two types. The first design parameter is as follows.
  • Support substrate 4 Material ... Si Piezoelectric layer 7; Material: 50 ° YX-LiTaO 3 , Thickness: 20% ⁇ Bass velocity film 45; Material: SiO 2 , Thickness: 20% ⁇ IDT electrode 8; Material: Al, Thickness: 6% ⁇ or more and 18% ⁇ or less, changed in 2% ⁇ increments.
  • the second design parameter is as follows.
  • Support substrate 4 Material ... Si Piezoelectric layer 7; Material: 50 ° YX-LiTaO 3 , Thickness: 30% ⁇ Bass velocity film 45; Material: SiO 2 , Thickness: 30% ⁇ IDT electrode 8; material: Al, thickness: changed in 2% ⁇ increments in the range of 2% ⁇ or more and 12% ⁇ or less.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the thickness of the IDT electrode and the anisotropy coefficient.
  • the anisotropy coefficient ⁇ changes depending on the thickness of the piezoelectric layer 7 and the thickness of the IDT electrode 8. Further, as the second design parameter, the behavior of the spurious level when the anisotropy coefficient ⁇ is changed by changing the thickness of the IDT electrode 8 is shown. The thickness of the IDT electrode 8 was changed in 2% ⁇ increments in the range of 6% ⁇ or more and 18% ⁇ or less.
  • FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the thickness of the IDT electrode and the spurious level.
  • the spurious level is higher than ⁇ 0.4 dB in a wide range of the thickness of the IDT electrode 8 of 6% ⁇ or more and 12% ⁇ or less, and spurious is effectively suppressed. .. Therefore, as is clear from FIG. 15, spurious can be effectively suppressed in a wide range in which the anisotropy coefficient ⁇ is 0.17 or more and 0.79 or less. Further, as shown in FIG. 16, it can be seen that the spurious level can be suppressed to be -1 dB or more in a wide range in which the thickness of the IDT electrode 8 is 6% ⁇ or more and 15% ⁇ or less.
  • the bass velocity film 25 and the support substrate 4 are the restraint layers.
  • the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 may project more than at least one of the restraint layers in the electrode finger stretching direction. Therefore, the cavity portion may be provided only on the support substrate 4, which is one of the restraint layers.
  • the bass sound film 25 does not have to be provided with a through hole or the like. Even in this case, the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 has a free end. Therefore, the piston mode is established, and spurious due to the transverse mode can be suppressed.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to a portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device according to the fourth embodiment.
  • This embodiment is different from the second embodiment in that the intermediate layer includes the high sound velocity film 56. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the second embodiment.
  • the high sound velocity film 56 is provided between the support substrate 4 and the low sound velocity film 25.
  • the high sound velocity film 56 is a relatively high sound velocity film. More specifically, the sound velocity of the bulk wave propagating in the high-pitched sound film 56 is higher than the sound velocity of the elastic wave propagating in the piezoelectric layer 7.
  • Examples of the material of the treble speed film 56 include silicon, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, sapphire, lithium tantalate, lithium niobate, crystal, alumina, zirconia, cordierite, mulite, steatite, and the like.
  • a medium containing the above materials as a main component, such as forsterite, magnesia, DLC (diamond-like carbon) film, or diamond, can be used.
  • the high sound velocity film 56, the low sound velocity film 25, and the piezoelectric layer 7 are laminated in this order. Thereby, the energy of the elastic wave can be effectively confined on the piezoelectric layer 7 side.
  • the thickness of the high sound velocity film 56 is preferably 1 ⁇ or more. Thereby, the Q value can be further increased.
  • a recess 53a is provided over the support substrate 4, the high-pitched sound film 56, and the low-sound velocity film 25.
  • the piezoelectric layer 7 has a protruding portion 7a. Since the protruding portion 7a has a free end, the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range as in the second embodiment.
  • recess 53a may be provided only in the bass velocity film 25, as in the case shown in FIG.
  • the intermediate layer may consist only of the high sound velocity film 56. Even in this case, since the treble velocity film 56 and the piezoelectric layer 7 are laminated in this order, the energy of the elastic wave can be confined on the piezoelectric layer 7 side.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view corresponding to a portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device according to the fifth embodiment.
  • This embodiment is different from the third embodiment in that the intermediate layer is the acoustic reflection film 68.
  • the acoustic reflection film 68 is provided between the support substrate 34 and the piezoelectric layer 7. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device of the third embodiment.
  • the acoustic reflection film 68 is a laminate of a plurality of acoustic impedance layers. More specifically, the acoustic reflection film 68 has a plurality of low acoustic impedance layers and a plurality of high acoustic impedance layers.
  • the low acoustic impedance layer is a layer having a relatively low acoustic impedance.
  • the plurality of low acoustic impedance layers of the acoustic reflection film 68 are a low acoustic impedance layer 65a and a low acoustic impedance layer 65b.
  • the high acoustic impedance layer is a layer having a relatively high acoustic impedance.
  • the plurality of high acoustic impedance layers of the acoustic reflection film 68 are a high acoustic impedance layer 66a and a high acoustic impedance layer 66b.
  • the low acoustic impedance layer and the high acoustic impedance layer are alternately laminated.
  • the low acoustic impedance layer 65a is the layer located closest to the piezoelectric layer 7 in the acoustic reflection film 68.
  • the acoustic reflection film 68 has two layers each of a low acoustic impedance layer and a high acoustic impedance layer. However, the acoustic reflection film 68 may have at least one low acoustic impedance layer and one high acoustic impedance layer.
  • the material of the low acoustic impedance layer for example, silicon oxide or aluminum can be used.
  • the material of the high acoustic impedance layer for example, a metal such as platinum or tungsten or a dielectric material such as aluminum nitride or silicon nitride can be used. Since the acoustic reflection film 68 is provided, the energy of the elastic wave can be effectively confined on the piezoelectric layer 7 side.
  • the recess 63a is provided only in the acoustic reflection film 68.
  • the hollow portion of the support member 63 is a recess 63a.
  • the restraint layer is an acoustic reflection film 68 and a support substrate 34. Since the acoustic reflection film 68 is provided with the recess 63a, the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 has a free end. Therefore, as in the third embodiment, the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view corresponding to a portion shown in FIG. 2 of the elastic wave device according to the sixth embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the low acoustic impedance member 75 is provided in the recess 3a of the support substrate 4.
  • the low acoustic impedance member 75 is a member having a lower acoustic impedance than the piezoelectric layer 7. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the material of the low acoustic impedance member 75 for example, silicon oxide or the like can be used.
  • the restraint layer is the support substrate 4. Therefore, the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 is arranged in the same manner as in the first embodiment.
  • the low acoustic impedance member 75 is less likely to constrain the piezoelectric layer 7 and is less likely to inhibit the vibration of the piezoelectric layer 7. Therefore, the protruding portion 7a has a free end. Therefore, the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the elastic wave device according to the seventh embodiment along the electrode finger stretching direction and the stacking direction.
  • the configuration of the support member 83 is different from that of the first embodiment. Except for the above points, the elastic wave device of the present embodiment has the same configuration as the elastic wave device 1 of the first embodiment.
  • the recess 83a of the support substrate 84 in the support member 83 overlaps the crossover region A, the first gap region G1 and the second gap region G2 of the IDT electrode 8 in a plan view.
  • This embodiment is suitable, for example, when using a plate wave.
  • the recess 83a may overlap a part of the crossover region A in a plan view.
  • the support member 83 has a high acoustic impedance film 86.
  • the high acoustic impedance film 86 is provided on the main surface of the piezoelectric layer 7 on the support substrate 84 side.
  • the high acoustic impedance film 86 is a film having a higher acoustic impedance than the piezoelectric layer 7.
  • the high acoustic impedance film 86 is arranged in the recess 83a.
  • As the material of the high acoustic impedance film 86 for example, aluminum nitride or silicon nitride can be used.
  • the high acoustic impedance film 86 is the restraint layer. That is, in a plan view, the high acoustic impedance film 86 has a portion overlapping the crossover region A, and the piezoelectric layer 7 is constrained in this portion.
  • the protruding portion 7a of the piezoelectric layer 7 is a portion in which the piezoelectric layer 7 protrudes from the high acoustic impedance film 86 in the electrode finger stretching direction in a plan view. Since the protruding portion 7a has a free end, the transverse mode can be suppressed in an arbitrary frequency range as in the first embodiment.
  • the high acoustic impedance film 86 overlaps the entire crossover region A and does not overlap the first gap region G1 and the second gap region G2 in a plan view.
  • the arrangement of the high acoustic impedance film 86 is not limited to the above.
  • the high acoustic impedance film 86 may overlap the crossing region A in a plan view so as to form a protruding portion 7a as a restraining layer.

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Abstract

任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる、弾性波装置を提供する。　弾性波装置１は、支持基板４と、圧電体層７と、を含む圧電性基板２と、ＩＤＴ電極８とを備える。ＩＤＴ電極８においては、第２のギャップ領域Ｇ２が、複数の電極指の電極指延伸方向の延長線上に位置する複数のギャップ部ｇ２を含む。圧電体層７の、平面視においてギャップ部ｇ２と重なる部分に貫通孔１５が設けられている。支持基板４の、平面視において貫通孔１５と重なる部分に凹部３ａ（空洞部）が設けられている。凹部３ａは、貫通孔１５が設けられている部分よりも、電極指延伸方向においてＩＤＴ電極８中央側に延びている。圧電性基板２における少なくとも１層が、平面視したときに交叉領域Ａと重なる部分において圧電体層７を拘束している拘束層であり、圧電体層７が、少なくとも１層の拘束層よりも電極指延伸方向に突出している、突出部７ａを有する。

Description

弾性波装置
　本発明は、弾性波装置に関する。
　従来、弾性波フィルタ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、ピストンモードを利用する弾性波装置としての、音響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、圧電基板上に、ＩＤＴ電極（Ｉｎｔｅｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が設けられている。ＩＤＴ電極において、電極指が延びる方向において中央に中央領域、その両側に低音速領域及び高音速領域がこの順序で配置されている。上記のような構成により、ピストンモードを成立させることによって、横モードによるスプリアスを抑制し得る。
特開２０１１－１０１３５０号公報
　しかしながら、特許文献１のような弾性波装置においては、ピストンモードが成立し得る周波数の範囲を十分に広くすることは困難である。そのため、横モードによるスプリアスを抑制し得る周波数の範囲も狭くなりがちである。
　本発明の目的は、任意の周波数範囲において横モードを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、支持基板を有する支持部材と、前記支持部材上に設けられている圧電体層とを含む積層体である圧電性基板と、前記圧電体層上に設けられており、１対のバスバーと、複数の電極指とを有するＩＤＴ電極とを備え、前記ＩＤＴ電極において、弾性波伝搬方向から見て、隣り合う前記電極指同士が重なり合う領域が交叉領域であり、前記交叉領域と前記１対のバスバーとの間の領域が１対のギャップ領域であり、前記複数の電極指が延びる方向を電極指延伸方向としたときに、前記１対のギャップ領域が、それぞれ、前記複数の電極指の前記電極指延伸方向の延長線上に位置するギャップ部を含み、前記圧電体層の、平面視において少なくとも１つの前記ギャップ部と重なる部分に貫通孔が設けられており、前記支持部材の、平面視において前記貫通孔と重なる部分に空洞部が設けられており、前記空洞部が、前記貫通孔が設けられている部分よりも、前記電極指延伸方向において前記ＩＤＴ電極中央側に延びており、前記圧電性基板における前記圧電体層以外の少なくとも１層が、平面視したときに前記交叉領域と重なる部分において前記圧電体層を拘束している拘束層であり、前記圧電体層が、前記拘束層のうち少なくとも１層よりも前記電極指延伸方向に突出している、突出部を有する。
　本発明に係る弾性波装置によれば、任意の周波数範囲において横モードを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平面図である。 図２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。 図３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斜視図である。 図４は、比較例の弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態及び比較例の弾性波装置のインピーダンス周波数特性を示す図である。 図６は、本発明の第１の実施形態における、圧電体層の突出部の変位分布を示す図である。 図７は、本発明の第１の実施形態及び比較例における交叉領域の変位分布を示す図である。 図８（ａ）～図８（ｄ）は、第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。 図９は、本発明の第２の実施形態に係る弾性波装置の、図２に相当する部分の断面図である。 図１０は、Ｌｔ及びＬｇと、横モードレベルとの関係を示す図である。 図１１は、本発明の第３の実施形態に係る弾性波装置の一部を示す斜視図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態の第１の変形例に係る弾性波装置の平面図である。 図１３は、突出部の幅とスプリアスレベルとの関係を示す図である。 図１４は、本発明の第３の実施形態の第２の変形例に係る弾性波装置の一部を示す斜視図である。 図１５は、ＩＤＴ電極の厚みと、異方性係数との関係を示す図である。 図１６は、ＩＤＴ電極の厚みと、スプリアスレベルとの関係を示す図である。 図１７は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。 図１８は、本発明の第５の実施形態に係る弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。 図１９は、本発明の第６の実施形態に係る弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。 図２０は、本発明の第７の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向及び積層方向に沿う断面図である。
　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平面図である。図２は、図１中のＩ－Ｉ線に沿う断面図である。図３は、第１の実施形態に係る弾性波装置の一部を示す斜視図である。なお、図１においては、後述する貫通孔をハッチングにより示す。
　図１に示すように、弾性波装置１は圧電性基板２を有する。図２に示すように、圧電性基板２は、支持部材としての支持基板４と、圧電体層７とを有する。支持基板４上に圧電体層７が設けられている。
　図１に戻り、圧電体層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。圧電体層７上における、ＩＤＴ電極８の弾性波伝搬方向両側には、１対の反射器９Ａ及び反射器９Ｂが設けられている。本実施形態の弾性波装置１は弾性表面波共振子である。もっとも、本発明の弾性波装置は、例えば、複数の弾性波共振子を有するフィルタ装置やマルチプレクサなどであってもよい。
　ＩＤＴ電極８は、第１のバスバー１６及び第２のバスバー１７と、複数の第１の電極指１８及び複数の第２の電極指１９とを有する。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１の電極指１８の他端はそれぞれ、ギャップ部ｇ２を隔てて第２のバスバー１７と対向している。
　他方、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２の電極指１９の他端はそれぞれ、ギャップ部ｇ１を隔てて第１のバスバー１６と対向している。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。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く、積層金属膜からなっていてもよい。
　ここで、複数の第１の電極指１８及び複数の第２の電極指１９が延びる方向を電極指延伸方向とする。なお、本実施形態においては、電極指延伸方向と弾性波伝搬方向とは直交する。上記ギャップ部ｇ２は、第１の電極指１８の電極指延伸方向における延長線上に位置する。上記ギャップ部ｇ１は、第２の電極指１９の電極指延伸方向における延長線上に位置する。
　ＩＤＴ電極８の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、圧電体層７の厚みは１λ以下であることが好ましい。この場合には、弾性波を効率的に励振させることができる。なお、電極指ピッチとは、隣り合う電極指同士の中心間距離である。
　図１に示すように、弾性波伝搬方向から見て、隣り合う第１の電極指１８及び第２の電極指１９が重なり合う領域は交叉領域Ａである。交叉領域Ａは、中央領域Ｃと、第１のエッジ領域Ｅ１及び第２のエッジ領域Ｅ２とを有する。中央領域Ｃは、交叉領域Ａにおいて、電極指延伸方向における中央側に位置する領域である。一方で、第１のエッジ領域Ｅ１及び第２のエッジ領域Ｅ２は、中央領域Ｃの電極指延伸方向において挟むように配置されている。第１のエッジ領域Ｅ１は第１のバスバー１６側に位置する。第２のエッジ領域Ｅ２は第２のバスバー１７側に位置する。さらに、ＩＤＴ電極８は、第１のギャップ領域Ｇ１及び第２のギャップ領域Ｇ２を有する。第１のギャップ領域Ｇ１は、第１のエッジ領域Ｅ１と第１のバスバー１６との間に位置する。第２のギャップ領域Ｇ２は、第２のエッジ領域Ｅ２と第２のバスバー１７との間に位置する。
　上記各ギャップ部ｇ１は、各第２の電極指１９及び第１のバスバー１６の間に位置する。よって、第１のギャップ領域Ｇ１は、複数のギャップ部ｇ１を含む領域である。上記各ギャップ部ｇ２は、各第１の電極指１８及び第２のバスバー１７の間に位置する。よって、第２のギャップ領域Ｇ２は、複数のギャップ部ｇ２を含む領域である。
　圧電体層７の、平面視において、第１のギャップ領域Ｇ１と重なる部分の一部には、複数の貫通孔１５が設けられている。本実施形態においては、圧電体層７における、第１の電極指１８同士の間に位置する部分に、各貫通孔１５が設けられている。より具体的には、貫通孔１５は、圧電体層７における、平面視においてギャップ部ｇ１と重なる部分に設けられている。同様に、圧電体層７における、平面視において各ギャップ部ｇ２と重なる部分にも、各貫通孔１５が設けられている。なお、平面視とは、図２などにおける上方から見る方向をいう。
　図２に示すように、支持基板４の、平面視において貫通孔１５と重なる部分に空洞部が設けられている。本実施形態においては、該空洞部は凹部３ａである。凹部３ａは、圧電体層７側に開口している。凹部３ａは、貫通孔１５が設けられている部分よりも電極指延伸方向において、ＩＤＴ電極８中央側に延びている。図３に示すように、凹部３ａは、平面視において第１の電極指１８と重なるように延びている。凹部３ａは、弾性波伝搬方向において、第１のギャップ領域Ｇ１の全体にわたり延びている。さらに、別の凹部３ａが、弾性波伝搬方向において、第２のギャップ領域Ｇ２の全体にわたり延びている。
　圧電体層７は、支持基板４に凹部３ａが設けられている部分においては、支持基板４により支持されていない。よって、圧電体層７は、該部分においては、支持基板４により拘束されていない。他方、凹部３ａが設けられていない部分においては、圧電体層７は支持基板４により支持されており、支持基板４により拘束されている。このように、本実施形態では、支持基板４が拘束層である。拘束層は、平面視したときに交叉領域Ａと重なる部分において圧電体層７を拘束している層である。
　本実施形態の特徴は、圧電体層７が突出部７ａを有することにある。より具体的には、突出部７ａは、拘束層である支持基板４よりも電極指延伸方向に突出している部分である。これにより、突出部７ａの先端を自由端とすることができ、ピストンモードを成立させることができる。すなわち、中央領域Ｃ、第１のエッジ領域Ｅ１及び第２のエッジ領域Ｅ２、並びに第１のギャップ領域Ｇ１及び第２のギャップ領域Ｇ２の各音速、上記各領域の電極指延伸方向に沿う寸法、及び周波数などに関わらず、ピストンモードを成立させることができる。従って、任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる。以下において、この効果の詳細を、第１の実施形態及び比較例を比較することにより示す。
　図４は、比較例の弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。
　比較例は、支持基板１０４に凹部が設けられていない点において第１の実施形態と異なる。
　第１の実施形態の構成を有する弾性波装置と、比較例の弾性波装置とを用意した。第１の実施形態及び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。
　支持基板；材料…水晶、オイラー角（φ，θ，ψ）…（４５°，９０°，９０°）
　圧電体層；材料…４２°ＹＸ－ＬｉＴａＯ３、厚み…１５％λ
　ＩＤＴ電極；材料…Ａｌ、厚み…８％λ
　図５は、第１の実施形態及び比較例の弾性波装置のインピーダンス周波数特性を示す図である。
　図５に示すように、比較例においては、共振周波数及び反共振周波数の間において、横モードによるスプリアスが生じている。これに対して、第１の実施形態においては、横モードによるスプリアスが抑制されていることがわかる。
　ここで、図２に示すように、突出部７ａの電極指延伸方向に沿う寸法をＬｔとする。突出部７ａにおける、ギャップ部ｇ１またはギャップ部ｇ２に位置する部分の電極指延伸方向に沿う寸法をＬｇとする。なお、Ｌｇは、第１の電極指１８または第２の電極指１９の先端と、突出部７ａの先端との間の距離である。第１の実施形態のように、Ｌｔ＝Ｌｇであることが好ましい。それによって、横モードを効果的に抑制することができる。なお、必ずしもＬｔ＝Ｌｇではなくともよい。
　弾性波装置１においては、ｎを自然数としたときに、Ｌｔ＋Ｌｇ＝（１／２）ｎλである。それによって、横モードをより一層抑制することができる。この詳細を以下において説明する。
　圧電体層７における突出部７ａの先端は、支持基板４などより支持されていないため、いかなる条件においても自由端となる。加えて、Ｌｔ＋Ｌｇ＝（１／２）ｎλである場合には、突出部７ａの基端も自由端となる。なお、突出部７ａの基端は、拘束層により圧電体層７が拘束されている部分と、拘束されていない部分との境界の部分である。第１の実施形態では、圧電体層７における、支持基板４の凹部３ａにおける端縁部と接している部分が基端である。基端を自由端とすることができるため、ピストンモードが成立する。従って、横モードを効果的に抑制することができる。
　さらに、第１の実施形態では、Ｌｔ＝Ｌｇである。この場合、平面視において、突出部７ａの基端と、交叉領域Ａの電極指延伸方向における端縁部とが重なっている。よって、交叉領域Ａの該端縁部においてピストンモードを成立させることができる。
　以下において、図６を参照して、突出部７ａの基端を自由端とすることができていることを示す。
　図６は、第１の実施形態における、圧電体層の突出部の変位分布を示す図である。図６の横軸は、突出部７ａにおける電極指延伸方向における位置を示す。該横軸における０は基端の位置である。図６は、ｎ＝２であり、Ｌｔ＝Ｌｇ＝（１／２）λであり、Ｌｔ＋Ｌｇ＝１λである場合の例を示す。
　図６に示すように、突出部７ａの基端において変位が０ではない。よって、第１の実施形態においては、基端も自由端に近づいていることがわかる。なお、Ｌｔ＋Ｌｇが（１／２）ｎλ付近の値であれば、基端を自由端に近づけることができる。もっとも、Ｌｔ＋Ｌｇ＝（１／２）ｎλであることが好ましい。それによって、上記のように、より確実に、かつより一層横モードを抑制することができる。
　図７は、第１の実施形態及び比較例における交叉領域の変位分布を示す図である。図７の横軸は、交叉領域の電極指延伸方向における位置を示す。該横軸における０は、交叉領域の電極指延伸方向における中央の位置である。
　図７に示すように、比較例においては、交叉領域の中央において変位が最大となっており、電極指延伸方向外側に向かうにつれて、変位が小さくなっている。これに対して、第１の実施形態においては、電極指延伸方向における広い範囲において、変位が一定となっていることがわかる。すなわち、第１の実施形態においてはピストンモード状態が成立していることがわかる。
　ところで、図１に示すように、弾性波装置１では、圧電体層７の複数の貫通孔１５は、平面視において、全てのギャップ部ｇ１及び全てのギャップ部ｇ２と重なる部分に設けられている。支持基板４には２つの凹部３ａが設けられており、かつ一方の凹部３ａは弾性波伝搬方向において、全てのギャップ部ｇ１と重なっている。他方の凹部３ａは、弾性波伝搬方向において、全てのギャップ部ｇ２と重なっている。これにより、全てのギャップ部ｇ１及び全てのギャップ部ｇ２において、圧電体層７の突出部７ａを配置することができる。従って、横モードを効果的に抑制することができる。もっとも、貫通孔１５は、複数のギャップ部ｇ１及び複数のギャップ部ｇ２のうち少なくとも１つのギャップ部と重なる部分に設けられていればよい。
　上記においては、圧電体層７が４２°ＹＸ－ＬｉＴａＯ３からなる場合の例を示した。もっとも、圧電体層７のカット角及び材料は上記に限定されない。圧電体層７の材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、水晶、またはＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などを用いることもできる。
　上記の例においては、支持基板４にはオイラー角（４５°，９０°，９０°）の水晶が用いられていたが、支持基板４のオイラー角及び材料は上記に限定されない。支持基板４の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどの圧電体、アルミナ、サファイア、マグネシア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライトなどの各種セラミック、ダイヤモンド、ガラスなどの誘電体、シリコンまたは窒化ガリウムなどの半導体または樹脂などを用いることもできる。
　ここで、以下において、第１の実施形態に係る弾性波装置１の製造方法の一例を示す。
　図８（ａ）～図８（ｄ）は、第１の実施形態に係る弾性波装置の製造方法の一例を説明するための断面図である。
　図８（ａ）に示すように、支持基板４に凹部３ａを形成する。凹部３ａは、例えば、支持基板４上にレジストパターンを設けた後、支持基板４をエッチングすることなどにより形成することができる。なお、エッチング後、レジストパターンを剥離する。次に、凹部３ａ内に犠牲層５を形成する。犠牲層５の材料としては、例えば、ポリシリコン、酸化マグネシウム、銅、ＺｎＯまたはＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ　Ｇｌａｓｓ）などを含む、母材との選択性を有する任意の材料を用いることができる。
　次に、図８（ｂ）に示すように、支持基板４と圧電体層７Ａとを接合する。次に、圧電体層７Ａの厚みを調整する。圧電体層７Ａの厚みの調整は、例えば、イオンスライス法または機械研磨などにより行うことができる。
　次に、図８（ｃ）に示すように、圧電体層７Ａに貫通孔１５を設ける。貫通孔１５は、例えば、圧電体層７Ａ上にレジストパターンを設けた後、圧電体層７Ａをエッチングすることなどにより形成することができる。なお、エッチング後、レジストパターンを剥離する。
　次に、図８（ｄ）に示すように、貫通孔１５を利用して犠牲層５を除去する。これにより、圧電体層７の突出部７ａが形成される。その後、図１に示すＩＤＴ電極８、反射器９Ａ及び反射器９Ｂを形成する。ＩＤＴ電極８、反射器９Ａ及び反射器９Ｂは、例えば、フォトリソグラフィ法などにより形成することができる。以上により、弾性波装置１を得る。もっとも、弾性波装置１の製造方法は上記に限定されるものではない。
　図９は、第２の実施形態に係る弾性波装置の、図２に相当する部分の断面図である。
　第２の実施形態は、支持部材２３が、支持基板４と低音速膜２５とを有する点、及びＬｔとＬｇとが異なる点において、第１の実施形態と異なる。凹部２３ａの一部が、圧電体層７の貫通孔１５と面一となっている点においても、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　低音速膜２５は相対的に低音速な膜である。より具体的には、低音速膜２５を伝搬するバルク波の音速は、圧電体層７を伝搬するバルク波の音速よりも低い。本実施形態では、低音速膜２５は酸化ケイ素膜である。もっとも、低音速膜２５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、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もできる。
　なお、低音速膜２５は、本発明における中間層である。中間層は、支持基板４及び圧電体層７の間に設けられている。
　図９に示すように、支持基板４及び低音速膜２５にわたり凹部２３ａが設けられている。本実施形態においては、拘束層は低音速膜２５及び支持基板４である。よって、圧電体層７の突出部７ａの基端は、平面視において凹部２３ａの電極指延伸方向におけるＩＤＴ電極８中央側の端縁部と重なる部分である。そして、凹部２３ａは、平面視において、交叉領域Ａと重なる部分に至っている。そのため、Ｌｔ＞Ｌｇとなっている。この場合にも、突出部７ａが自由端を有するため、第１の実施形態と同様に、任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる。
　なお、Ｌｔ＜Ｌｇであってもよい。この場合には、凹部２３ａの電極指延伸方向におけるＩＤＴ電極８中央側の端縁部は、平面視において、第１のギャップ領域Ｇ１または第２のギャップ領域Ｇ２と重なっている。
　ここで、第２の実施形態と同様の圧電性基板２２を有する弾性波装置において、Ｌｔ及びＬｇを変化させて横モードレベルを測定した。なお、弾性波装置の帯域内におけるＳ１１特性の最大変化量［ｄＢ］を横モードレベルとした。ここでは、帯域内とは、共振周波数から反共振周波数までの帯域内をいう。上記弾性波装置の設計パラメータは以下の通りとした。
　支持基板４；材料…Ｓｉ
　圧電体層７；材料…５０°ＹＸ－ＬｉＴａＯ３、厚み…３０％λ
　低音速膜２５；材料…ＳｉＯ２、厚み…３３％λ
　ＩＤＴ電極８；材料…Ａｌ、厚み…８％λ
　図１０は、Ｌｔ及びＬｇと、横モードレベルとの関係を示す図である。図１０においては、白色に近いほど、スプリアスが抑制されている。
　図１０中の破線は、Ｌｔ＋Ｌｇ＝０．５λであるスプリアスレベルを示す。図１０において、この破線から右上の領域がＬｔ＋Ｌｇ≧０．５λの領域である。Ｌｔ＋Ｌｇ≧０．５λである場合、スプリアスが効果的に抑制されていることがわかる。さらに、図１０において、一点鎖線から右上の領域がＬｔ＋Ｌｇ≧０．７５λの領域である。Ｌｔ＋Ｌｇ≧０．７５λである場合、スプリアスがより一層抑制されていることがわかる。よって、Ｌｔ＋Ｌｇ≧０．５λ、すなわちＬｔ＋Ｌｇ≧（１／２）λであることが好ましく、Ｌｔ＋Ｌｇ≧０．７５λ、すなわちＬｔ＋Ｌｇ≧（３／４）λであることがより好ましい。図１０中の二点鎖線は、Ｌｔ＝Ｌｇである場合を示す。この場合には、Ｌｔ＋Ｌｇの値に関わらず、スプリアスを効果的に抑制できることがわかる。
　ここで、支持基板４は、高音速支持基板であることが好ましい。高音速支持基板とは、相対的に高音速な基板である。高音速支持基板を伝搬するバルク波の音速は、圧電体層７を伝搬する弾性波の音速よりも高い。高音速支持基板の材料としては、例えば、シリコン、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜またはダイヤモンドなど、上記材料を主成分とする媒質を用いることができる。
　支持基板４が高音速支持基板である場合には、圧電性基板２２においては、高音速支持基板、低音速膜２５及び圧電体層７がこの順序において積層されている。それによって、弾性波のエネルギーを圧電体層７側に効果的に閉じ込めることができる。
　図１１は、第３の実施形態に係る弾性波装置の一部を示す斜視図である。
　本実施形態は、支持基板３４が凹部を有しない点において第２の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第２の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。
　本実施形態においては、低音速膜２５に、支持基板３４に至る貫通孔３３ａが設けられている。本実施形態における支持部材３３の空洞部は、貫通孔３３ａである。この場合にも、圧電体層７の突出部７ａが自由端を有するため、第２の実施形態と同様に、任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる。
　本実施形態では、低音速膜２５には、２つの貫通孔３３ａが設けられている。各貫通孔３３ａのうち一方は、弾性波伝搬方向において、第１のギャップ領域Ｇ１の全体にわたり設けられている。他方の貫通孔３３ａは、弾性波伝搬方向において、第２のギャップ領域Ｇ２の全体にわたり設けられている。よって、突出部７ａの幅は、貫通孔１５の幅と等しい。なお、突出部７ａ及び貫通孔１５のそれぞれの幅は、それぞれの弾性波伝搬方向に沿う寸法である。
　図１１に示すように、第１のギャップ領域Ｇ１に位置する突出部７ａは、ギャップ部ｇ１に設けられている。同様に第２のギャップ領域Ｇ２に位置する突出部７ａは、ギャップ部ｇ２に設けられている。ギャップ部ｇ１及びギャップ部ｇ２のそれぞれの幅を、それぞれの弾性波伝搬方向に沿う寸法としたときに、突出部７ａの幅は、ギャップ部ｇ１またはギャップ部ｇ２の幅以下である。
　もっとも、突出部７ａの幅と、ギャップ部ｇ１及びギャップ部ｇ２の幅との関係は上記に限定されない。例えば、図１２に示す第３の実施形態の第１の変形例においては、突出部４７ａの幅は、ギャップ部ｇ１の幅及びギャップ部ｇ２の幅よりも広い。このように、突出部４７ａは、隣り合う第１の電極指１８間において、ギャップ部ｇ１以外の部分に至っていてもよい。同様に、突出部４７ａは、隣り合う第２の電極指１９間において、ギャップ部ｇ２以外の部分に至っていてもよい。
　ここで、突出部７ａの幅とスプリアスレベルとの関係を、シミュレーションにより求めた。なお、圧電体層７の貫通孔１５の幅を異ならせることにより、突出部７ａの幅を異ならせた。弾性波装置の設計パラメータは、図１０の関係を求めた際と同様とした。
　図１３は、突出部の幅とスプリアスレベルとの関係を示す図である。
　図１３に示すように、突出部７ａの幅が０．３７５λ、すなわち（３／８）λ以上の場合において、スプリアスレベルを－１ｄＢ以上にすることができている。よって、突出部７ａの幅は（３／８）λ以上であることが好ましい。これにより、横モードによるスプリアスをより一層抑制することができる。
　図１３においては、突出部７ａの幅が０．５λである場合の結果も示されている。もっとも、実際には、第１の電極指１８及び第２の電極指１９は圧電体層７上に積層されている。そのため、貫通孔１５の幅が０．５λであり、突出部７ａの幅が０．５λである弾性波装置を製造することは困難である。一方で、図１３においては、突出部７ａが０．２λ以上の場合には、突出部７ａの幅が広くなるほど、スプリアスをより抑制できることが示されている。よって、突出部７ａは、第１の電極指１８間の全域、及び第２の電極指１９間の全域のそれぞれに設けられていることが好ましい。それによって、横モードによるスプリアスをより一層抑制することができる。
　本実施形態では、平面視において第１のギャップ領域Ｇ１と重なる部分、及び第２のギャップ領域Ｇ２と重なる部分に、それぞれ１つずつの貫通孔３３ａが設けられている。もっとも、平面視において第１のギャップ領域Ｇ１と重なる部分、及び第２のギャップ領域Ｇ２と重なる部分に、それぞれ複数の凹部が設けられていてもよい。例えば、図１４に示す第３の実施形態の第２の変形例では、低音速膜４５に、複数の貫通孔４３ａが設けられている。低音速膜４５における、圧電体層７の各貫通孔１５と平面視において重なる部分に、各貫通孔４３ａが設けられている。この場合には、突出部７ａの幅は、圧電体層７の貫通孔１５の幅、及び低音速膜４５の貫通孔４３ａの幅のうち狭い方の幅により規定される。
　ところで、従来技術においては、中央領域Ｃ、第１のエッジ領域Ｅ１及び第２のエッジ領域Ｅ２、並びに第１のギャップ領域Ｇ１及び第２のギャップ領域Ｇ２の音速を異ならせることにより、ピストンモードを成立させていた。この場合、異方性係数γに応じて、各領域の幅及び各領域の音速差を的確に定める必要がある。弾性表面波共振子における異方性係数γとは、以下のような係数をいう。グレーティング電極の配列方向をＸ方向、交叉方向をＹ方向としたときに、Ｘ方向からＹ方向に向かい角度θ回転した方向に伝搬する弾性波の波数βθが、角度θに対して放物線近似できると仮定する。この場合、βｘ ２＋γβｙ ２＝βθ ２と表すことができる。この式における係数γが異方性係数γである。一般に、異方性係数γが大きくなるほどピストンモードを成立させる好適な音速差は大きくなることが知られている。ピストンモード動作周波数範囲が限られる一方で、横モードの周波数間隔が広がることにより、高次の横モードの抑制が困難になる。
　これに対して、本発明のように、圧電体層７に突出部７ａを設けることによってピストンモードを成立させている場合においては、各領域の幅を調整しなくとも、広範囲の異方性係数γにおいて、横モードによるスプリアスを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。
　ＩＤＴ電極８の厚みを異ならせたシミュレーションモデルにより、異方性係数γ及びスプリアスレベルをそれぞれ計算した。これにより、ＩＤＴ電極８の厚みと、異方性係数γ及びスプリアスレベルとの関係を求めた。異方性係数γを計算するに際し、弾性波装置の設計パラメータを以下の２通りとした。第１の設計パラメータは以下の通りである。
　支持基板４；材料…Ｓｉ
　圧電体層７；材料…５０°ＹＸ－ＬｉＴａＯ３、厚み…２０％λ
　低音速膜４５；材料…ＳｉＯ２、厚み…２０％λ
　ＩＤＴ電極８；材料…Ａｌ、厚み…６％λ以上、１８％λ以下の範囲において、２％λ刻みで変化させた。
　第２の設計パラメータは以下の通りである。
　支持基板４；材料…Ｓｉ
　圧電体層７；材料…５０°ＹＸ－ＬｉＴａＯ３、厚み…３０％λ
　低音速膜４５；材料…ＳｉＯ２、厚み…３０％λ
　ＩＤＴ電極８；材料…Ａｌ、厚み…２％λ以上、１２％λ以下の範囲において、２％λ刻みで変化させた。
　図１５は、ＩＤＴ電極の厚みと、異方性係数との関係を示す図である。
　図１５に示すように、圧電体層７の厚み及びＩＤＴ電極８の厚みにより異方性係数γが変化することがわかる。さらに、上記第２の設計パラメータとし、ＩＤＴ電極８の厚みを変化させることによって異方性係数γを変化させた場合における、スプリアスレベルの挙動を示す。なお、ＩＤＴ電極８の厚みは、６％λ以上、１８％λ以下の範囲において、２％λ刻みで変化させた。
　図１６は、ＩＤＴ電極の厚みと、スプリアスレベルとの関係を示す図である。
　図１６に示すように、ＩＤＴ電極８の厚みが６％λ以上、１２％λ以下の広い範囲において、スプリアスレベルが－０．４ｄＢよりも高くなっており、効果的にスプリアスが抑制されている。よって、図１５から明らかなように、異方性係数γが０．１７以上、０．７９以下程度の広い範囲において、スプリアスを効果的に抑制することができる。さらに、図１６に示すように、ＩＤＴ電極８の厚みが６％λ以上、１５％λ以下の広い範囲において、スプリアスレベルが－１ｄＢ以上となるように抑制できていることがわかる。
　上述したように、図９に示す第２の実施形態においては、低音速膜２５及び支持基板４が拘束層である。ここで、圧電体層７の突出部７ａは、拘束層のうち少なくとも１層よりも電極指延伸方向に突出していればよい。よって、空洞部は、拘束層のうち１層である、支持基板４にのみ設けられていてもよい。低音速膜２５には、貫通孔などは設けられていなくともよい。この場合においても、圧電体層７の突出部７ａは自由端を有する。よって、ピストンモードが成立し、横モードによるスプリアスを抑制することができる。
　図１７は、第４の実施形態に係る弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。
　本実施形態は、中間層が高音速膜５６を含む点において第２の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第２の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。高音速膜５６は、支持基板４及び低音速膜２５の間に設けられている。
　高音速膜５６は相対的に高音速な膜である。より具体的には、高音速膜５６を伝搬するバルク波の音速は圧電体層７を伝搬する弾性波の音速よりも高い。高音速膜５６の材料としては、例えば、シリコン、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、サファイア、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、アルミナ、ジルコニア、コージライト、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、マグネシア、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜またはダイヤモンドなど、上記材料を主成分とする媒質を用いることができる。
　本実施形態においては、高音速膜５６、低音速膜２５及び圧電体層７がこの順序において積層されている。それによって、弾性波のエネルギーを圧電体層７側に効果的に閉じ込めることができる。なお、高音速膜５６の厚みは１λ以上であることが好ましい。それによって、Ｑ値をより一層高くすることができる。
　支持基板４、高音速膜５６及び低音速膜２５にわたり凹部５３ａが設けられている。これにより、圧電体層７が突出部７ａを有する。そして、突出部７ａが自由端を有するため、第２の実施形態と同様に、任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる。
　なお、凹部５３ａは、図１１に示した場合と同様に、低音速膜２５のみに設けられていてもよい。
　中間層は、高音速膜５６のみからなっていてもよい。この場合においても、高音速膜５６及び圧電体層７がこの順序において積層されているため、弾性波のエネルギーを圧電体層７側に閉じ込めることができる。
　図１８は、第５の実施形態に係る弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。
　本実施形態は、中間層が音響反射膜６８である点において第３の実施形態と異なる。音響反射膜６８は、支持基板３４及び圧電体層７の間に設けられている。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第３の実施形態の弾性波装置と同様の構成を有する。
　音響反射膜６８は複数の音響インピーダンス層の積層体である。より具体的には、音響反射膜６８は、複数の低音響インピーダンス層と、複数の高音響インピーダンス層とを有する。低音響インピーダンス層は、相対的に音響インピーダンスが低い層である。音響反射膜６８の複数の低音響インピーダンス層は、低音響インピーダンス層６５ａ及び低音響インピーダンス層６５ｂである。一方で、高音響インピーダンス層は、相対的に音響インピーダンスが高い層である。音響反射膜６８の複数の高音響インピーダンス層は、高音響インピーダンス層６６ａ及び高音響インピーダンス層６６ｂである。低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層は交互に積層されている。なお、低音響インピーダンス層６５ａが、音響反射膜６８において最も圧電体層７側に位置する層である。
　音響反射膜６８は、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層をそれぞれ２層ずつ有する。もっとも、音響反射膜６８は、低音響インピーダンス層及び高音響インピーダンス層をそれぞれ少なくとも１層ずつ有していればよい。低音響インピーダンス層の材料としては、例えば、酸化ケイ素またはアルミニウムなどを用いることができる。高音響インピーダンス層の材料としては、例えば、白金またはタングステンなどの金属や、窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素などの誘電体を用いることができる。音響反射膜６８が設けられているため、弾性波のエネルギーを圧電体層７側に効果的に閉じ込めることができる。
　支持部材６３においては、音響反射膜６８にのみ凹部６３ａが設けられている。支持部材６３の空洞部は、凹部６３ａである。ここで、本実施形態では、拘束層は音響反射膜６８及び支持基板３４である。音響反射膜６８に凹部６３ａが設けられているため、圧電体層７の突出部７ａが自由端を有する。よって、第３の実施形態と同様に、任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる。
　図１９は、第６の実施形態に係る弾性波装置の、図２に示す部分に相当する断面図である。
　本実施形態は、支持基板４の凹部３ａに低音響インピーダンス部材７５が設けられている点において第１の実施形態と異なる。低音響インピーダンス部材７５は、圧電体層７よりも音響インピーダンスが低い部材である。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。低音響インピーダンス部材７５の材料としては、例えば、酸化ケイ素などを用いることができる。
　本実施形態においては、拘束層は支持基板４である。そのため、圧電体層７の突出部７ａは、第１の実施形態と同様に配置されている。なお、低音響インピーダンス部材７５は、圧電体層７を拘束し難く、圧電体層７の振動を阻害し難い。よって、突出部７ａは自由端を有する。従って、任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる。
　図２０は、第７の実施形態に係る弾性波装置の、電極指延伸方向及び積層方向に沿う断面図である。
　本実施形態は、支持部材８３の構成が第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１と同様の構成を有する。
　より具体的には、支持部材８３における支持基板８４の凹部８３ａは、平面視において、ＩＤＴ電極８の交叉領域Ａ、第１のギャップ領域Ｇ１及び第２のギャップ領域Ｇ２と重なっている。本実施形態は、例えば、板波を利用する場合に好適である。なお、凹部８３ａは、平面視において、交叉領域Ａの一部と重なっていてもよい。
　さらに、支持部材８３は、高音響インピーダンス膜８６を有する。高音響インピーダンス膜８６は、圧電体層７の支持基板８４側の主面に設けられている。高音響インピーダンス膜８６は、圧電体層７よりも音響インピーダンスが高い膜である。高音響インピーダンス膜８６は、凹部８３ａ内に配置されている。高音響インピーダンス膜８６の材料としては、例えば、窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素などを用いることができる。
　本実施形態においては、高音響インピーダンス膜８６が拘束層である。すなわち、平面視において、高音響インピーダンス膜８６は交叉領域Ａと重なっている部分を有し、該部分において圧電体層７を拘束している。この場合には、圧電体層７の突出部７ａは、平面視において、圧電体層７が高音響インピーダンス膜８６よりも電極指延伸方向に突出している部分である。そして、突出部７ａは、自由端を有するため、第１の実施形態と同様に、任意の周波数範囲において横モードを抑制することができる。
　図２０に示すように、高音響インピーダンス膜８６は、平面視において、交叉領域Ａの全体と重なっており、かつ第１のギャップ領域Ｇ１及び第２のギャップ領域Ｇ２と重なっていない。もっとも、高音響インピーダンス膜８６の配置は上記に限定されない。高音響インピーダンス膜８６は、拘束層として、突出部７ａを形成するように、平面視において交叉領域Ａと重なっていればよい。
１…弾性波装置
２…圧電性基板
３ａ…凹部
４…支持基板
５…犠牲層
７，７Ａ…圧電体層
７ａ…突出部
８…ＩＤＴ電極
９Ａ，９Ｂ…反射器
１５…貫通孔
１６，１７…第１，第２のバスバー
１８，１９…第１，第２の電極指
２２…圧電性基板
２３…支持部材
２３ａ…凹部
２５…低音速膜
３３…支持部材
３３ａ…貫通孔
３４…支持基板
４３ａ…貫通孔
４５…低音速膜
４７ａ…突出部
５３ａ…凹部
５６…高音速膜
６３…支持部材
６３ａ…凹部
６５ａ，６５ｂ…低音響インピーダンス層
６６ａ，６６ｂ…高音響インピーダンス層
６８…音響反射膜
７５…低音響インピーダンス部材
８３…支持部材
８３ａ…凹部
８４…支持基板
８６…高音響インピーダンス膜
１０４…支持基板
Ａ…交叉領域
Ｃ…中央領域
Ｅ１，Ｅ２…第１，第２のエッジ領域
ｇ１，ｇ２…ギャップ部
Ｇ１，Ｇ２…第１，第２のギャップ領域

Claims (15)

  1. 　支持基板を有する支持部材と、前記支持部材上に設けられている圧電体層と、を含む積層体である圧電性基板と、
    　前記圧電体層上に設けられており、１対のバスバーと、複数の電極指と、を有するＩＤＴ電極と、
    を備え、
    　前記ＩＤＴ電極において、弾性波伝搬方向から見て、隣り合う前記電極指同士が重なり合う領域が交叉領域であり、前記交叉領域と前記１対のバスバーとの間の領域が１対のギャップ領域であり、前記複数の電極指が延びる方向を電極指延伸方向としたときに、前記１対のギャップ領域が、それぞれ、前記複数の電極指の前記電極指延伸方向の延長線上に位置するギャップ部を含み、
    　前記圧電体層の、平面視において少なくとも１つの前記ギャップ部と重なる部分に貫通孔が設けられており、
    　前記支持部材の、平面視において前記貫通孔と重なる部分に空洞部が設けられており、前記空洞部が、前記貫通孔が設けられている部分よりも、前記電極指延伸方向において前記ＩＤＴ電極中央側に延びており、
    　前記圧電性基板における前記圧電体層以外の少なくとも１層が、平面視したときに前記交叉領域と重なる部分において前記圧電体層を拘束している拘束層であり、前記圧電体層が、前記拘束層のうち少なくとも１層よりも前記電極指延伸方向に突出している、突出部を有する、弾性波装置。
  2. 　前記突出部の前記電極指延伸方向に沿う寸法をＬｔとし、前記突出部における、前記ギャップ部に位置する部分の前記電極指延伸方向に沿う寸法をＬｇとしたときに、Ｌｔ＝Ｌｇである、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記突出部の前記電極指延伸方向に沿う寸法をＬｔとし、前記突出部における、前記ギャップ領域に位置する部分の前記電極指延伸方向に沿う寸法をＬｇとし、前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、Ｌｔ＋Ｌｇ≧（１／２）λである、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　Ｌｔ＋Ｌｇ≧（３／４）λである、請求項３に記載の弾性波装置。
  5. 　ｎを自然数としたときに、Ｌｔ＋Ｌｇ＝（１／２）ｎλである、請求項３に記載の弾性波装置。
  6. 　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記突出部の前記弾性波伝搬方向に沿う寸法が（３／８）λ以上である、請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記支持部材が前記支持基板のみからなり、前記拘束層が前記支持基板である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　前記支持部材が、前記支持基板及び前記圧電体層の間に設けられている中間層を含み、
    　前記空洞部が、前記支持基板及び前記中間層のうち少なくとも一方に設けられており、
    　前記拘束層が前記中間層及び前記支持基板である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　前記中間層が低音速膜を含み、
    　前記低音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電体層を伝搬するバルク波の音速よりも低い、請求項８に記載の弾性波装置。
  10. 　前記中間層が高音速膜を含み、
    　前記高音速膜を伝搬するバルク波の音速が、前記圧電体層を伝搬する弾性波の音速よりも高い、請求項８または９に記載の弾性波装置。
  11. 　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記高音速膜の厚みが１λ以上である、請求項１０に記載の弾性波装置。
  12. 　前記中間層が音響反射膜であり、
    　前記音響反射膜が、相対的に音響インピーダンスが低い、少なくとも１層の低音響インピーダンス層と、相対的に音響インピーダンスが高い、少なくとも１層の高音響インピーダンス層と、を含み、前記低音響インピーダンス層及び前記高音響インピーダンス層が交互に積層されている、請求項８に記載の弾性波装置。
  13. 　前記支持部材が、前記圧電体層の前記支持基板側の主面に設けられており、かつ前記圧電体層よりも音響インピーダンスが高い、高音響インピーダンス膜を含み、
    　前記拘束層が前記高音響インピーダンス膜であり、
    　前記空洞部が、平面視において、前記交叉領域の少なくとも一部と重なっており、前記空洞部内に前記高音響インピーダンス膜が配置されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  14. 　前記空洞部内に設けられており、前記圧電体層よりも音響インピーダンスが低い、低音響インピーダンス部材が設けられている、請求項１～１２のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  15. 　前記ＩＤＴ電極の電極指ピッチにより規定される波長をλとしたときに、前記圧電体層の厚みが１λ以下である、請求項１～１４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
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