WO2022210694A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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piezoelectric layer
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elastic wave
electrode
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哲也 木村
和則 井上
勝己 鈴木
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to elastic wave devices.
  • Acoustic wave devices with a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate are conventionally known.
  • Patent Document 1 discloses a support having a hollow portion, a piezoelectric substrate provided on the support so as to overlap the hollow portion, and a piezoelectric substrate on the piezoelectric substrate so as to overlap the hollow portion. and an IDT (Interdigital Transducer) electrode provided therein, wherein a Lamb wave is excited by the IDT electrode, wherein the edge of the hollow portion is a Lamb wave excited by the IDT electrode.
  • An acoustic wave device is disclosed that does not include a straight portion extending parallel to the propagation direction of the .
  • An object of the present invention is to provide an acoustic wave device in which the piezoelectric layer is less likely to be damaged during manufacturing.
  • An elastic wave device of the present invention includes a piezoelectric layer having a first principal surface and a second principal surface facing each other, and at least one of the first principal surface and the second principal surface of the piezoelectric layer.
  • a functional electrode provided on a main surface, and a support substrate laminated on the second main surface side of the piezoelectric layer.
  • a cavity is provided between the support substrate and the piezoelectric layer.
  • At least a part of the functional electrode is provided so as to overlap with the hollow portion when viewed from the lamination direction of the support substrate and the piezoelectric layer.
  • a through hole is provided through the piezoelectric layer to reach the cavity.
  • An inner wall of the through hole is provided with a protrusion extending along the depth direction of the through hole.
  • the present invention it is possible to provide an acoustic wave device in which the piezoelectric layer is less likely to be damaged during manufacturing.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an elastic wave device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a top view schematically showing an elastic wave device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is an enlarged top view of an example of the peripheral portion of the through hole in FIG. 4 is an enlarged perspective view of an example of a peripheral portion of a through hole in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example in which the distances between adjacent convex portions are different.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example in which the heights of the protrusions are different.
  • 7 is an enlarged top view of another example of the peripheral portion of the through hole in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a top view schematically showing an elastic wave device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7.
  • FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a process of forming a sacrificial layer on a piezoelectric substrate.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a process of forming a bonding layer.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of bonding the support substrate to the bonding layer.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of thinning the piezoelectric substrate.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an example of a process of forming functional electrodes and wiring electrodes.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing an example of a step of forming through holes.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of removing the sacrificial layer.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing the appearance of an example of an elastic wave device that utilizes bulk waves in a thickness-shear mode. 17 is a plan view showing an electrode structure on the piezoelectric layer of the elastic wave device shown in FIG. 16.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 16.
  • FIG. FIG. 19 is a schematic front cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric film of the elastic wave device.
  • FIG. 20 is a schematic front cross-sectional view for explaining thickness-shear mode bulk waves propagating through the piezoelectric layer of the acoustic wave device.
  • FIG. 21 is a diagram showing amplitude directions of bulk waves in the thickness shear mode.
  • 22 is a diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device shown in FIG. 16.
  • FIG. 23 is a diagram showing the relationship between d/2p, where p is the center-to-center distance between adjacent electrodes and d is the thickness of the piezoelectric layer, and the fractional bandwidth of the acoustic wave device as a resonator.
  • FIG. 24 is a plan view of another example of an elastic wave device that utilizes thickness shear mode bulk waves.
  • FIG. 25 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the acoustic wave device shown in FIG. 16.
  • FIG. FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured according to the present embodiment and the amount of phase rotation of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is.
  • FIG. 27 is a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • FIG. 28 is a diagram showing a map of the fractional bandwidth with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. FIG. 29 is a partially cutaway perspective view for explaining an example of an elastic wave device using Lamb waves.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view schematically showing an example of an elastic wave device using bulk waves.
  • the elastic wave device of the present invention will be described below.
  • the inner wall of the through-hole extending through the piezoelectric layer to reach the hollow portion is provided with a protrusion extending along the depth direction of the through-hole. If the inner wall of the through-hole is provided with a convex portion, the etchant can easily enter when forming the cavity portion by the method described later, and the etching time can be shortened. As a result, the piezoelectric layer is less likely to be damaged.
  • a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, a first electrode and a first electrode facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer. 2 electrodes.
  • a bulk wave in a thickness-slip mode such as a thickness-slip primary mode is used.
  • the first electrode and the second electrode are adjacent electrodes, and when the thickness of the piezoelectric layer is d and the distance between the centers of the first electrode and the second electrode is p, d/ p is 0.5 or less.
  • the Q value can be increased even when miniaturization is promoted.
  • Lamb waves are used as plate waves. Then, resonance characteristics due to the Lamb wave can be obtained.
  • the acoustic wave device of the present invention includes a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and an upper electrode and a lower electrode facing each other in the thickness direction of the piezoelectric layer with the piezoelectric layer interposed therebetween.
  • bulk waves are utilized.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an elastic wave device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view schematically showing an elastic wave device according to an embodiment of the invention.
  • the elastic wave device 10A shown in FIGS. 1 and 2 includes a support substrate 11, an intermediate layer 15 laminated on the support substrate 11, and a piezoelectric layer 12 laminated on the intermediate layer 15.
  • the piezoelectric layer 12 has a first main surface 12a and a second main surface 12b facing each other.
  • a plurality of electrodes (such as functional electrodes 14 ) are provided on the piezoelectric layer 12 .
  • the intermediate layer 15 is provided with a hollow portion 13 that opens toward the piezoelectric layer 12 side.
  • the cavity portion 13 may be provided in a portion of the intermediate layer 15 or may penetrate through the intermediate layer 15 .
  • the hollow portion 13 may be provided in the support substrate 11 . In that case, the hollow portion 13 may be provided in a part of the support substrate 11 or may penetrate through the support substrate 11 .
  • the intermediate layer 15 may not necessarily be provided. In other words, the hollow portion 13 may be provided between the support substrate 11 and the piezoelectric layer 12 .
  • the support substrate 11 is made of silicon (Si), for example.
  • the material of the support substrate 11 is not limited to the above, and examples thereof include aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, and mullite. , various ceramics such as steatite and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors such as gallium nitride, and resins.
  • the intermediate layer 15 is made of silicon oxide (SiO x ), for example. In that case, the intermediate layer 15 may consist of SiO 2 .
  • the material of the intermediate layer 15 is not limited to the above, and for example, silicon nitride (Si x N y ) can also be used. In that case, the intermediate layer 15 may consist of Si 3 N 4 .
  • the piezoelectric layer 12 is made of lithium niobate (LiNbO x ) or lithium tantalate (LiTaO x ), for example. In that case, the piezoelectric layer 12 may consist of LiNbO 3 or LiTaO 3 .
  • the multiple electrodes have at least one pair of functional electrodes 14 and multiple wiring electrodes 16 connected to each of the functional electrodes 14 . 1 and 2, the functional electrode 14 is provided on the first main surface 12a of the piezoelectric layer 12. In the example shown in FIGS.
  • At least a part of the functional electrode 14 is provided so as to overlap with the cavity 13 when viewed from the lamination direction of the support substrate 11 and the piezoelectric layer 12 (the Z direction in FIGS. 1 and 2).
  • the functional electrode 14 includes, for example, a first electrode 17A (hereinafter also referred to as first electrode finger 17A) and a second electrode 17B (hereinafter also referred to as second electrode finger 17B) facing each other. , a first busbar electrode 18A to which the first electrode 17A is connected, and a second busbar electrode 18B to which the second electrode 17B is connected.
  • the first electrode 17A and the first busbar electrode 18A form a first comb-shaped electrode (first IDT electrode), which is the first functional electrode 14A
  • the second electrode 17B and the second busbar electrode 18B form a A second comb-shaped electrode (second IDT electrode), which is the second functional electrode 14B, is configured.
  • the functional electrode 14 is made of an appropriate metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the functional electrode 14 has a structure in which an Al layer is laminated on a Ti layer. Note that an adhesion layer other than the Ti layer may be used.
  • the wiring electrode 16 is made of an appropriate metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the wiring electrode 16 has a structure in which an Al layer is laminated on a Ti layer. Note that an adhesion layer other than the Ti layer may be used.
  • the piezoelectric layer 12 is provided with a through hole 19 that penetrates through the piezoelectric layer 12 and reaches the hollow portion 13 .
  • the through holes 19 are provided outside the functional electrodes 14 in the X direction.
  • the position of the through-hole 19 is not particularly limited, the through-hole 19 penetrates the piezoelectric layer 12 at a position not overlapping the functional electrode 14 when viewed in the stacking direction of the support substrate 11 and the piezoelectric layer 12 .
  • the through-holes 19 are used, for example, as etching holes in the manufacturing process to be described later.
  • FIG. 3 is an enlarged top view of an example of the peripheral portion of the through hole in FIG. 4 is an enlarged perspective view of an example of a peripheral portion of a through hole in FIG. 2.
  • FIG. 3 is an enlarged top view of an example of the peripheral portion of the through hole in FIG. 4 is an enlarged perspective view of an example of a peripheral portion of a through hole in FIG. 2.
  • the inner wall 19b of the through-hole 19 is provided with a protrusion 20 extending along the depth direction of the through-hole 19.
  • the etching time is shortened because the surface tension of the etchant is reduced and the etchant is more likely to enter when the cavity portion 13 is formed by a method to be described later. be able to. As a result, the piezoelectric layer 12 is less likely to be damaged.
  • the convex portion 20 is preferably provided continuously from the upper portion to the lower portion of the through hole 19, that is, from the first main surface 12a to the second main surface 12b of the piezoelectric layer 12. In this case, the etching time can be shortened.
  • the inner wall 19b of the through-hole 19 is provided with a plurality of projections 20 arranged side by side at intervals. In this case, the etching time can be shortened. It is preferable that each of the plurality of juxtaposed protrusions 20 is continuously provided from the first principal surface 12a to the second principal surface 12b of the piezoelectric layer 12 .
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing an example in which the distances between adjacent convex portions are different.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing an example in which the heights of the convex portions are different.
  • the length of the projections 20 (in the direction from the top to the bottom of the through-hole 19) size) may be the same or different.
  • the cross-sectional shape of the protrusion 20 perpendicular to the depth direction of the through-hole 19 and the cross-sectional shape of the protrusion 20 parallel to the depth direction of the through-hole 19 are not particularly limited.
  • the shape of the protrusions 20 may be the same or different.
  • FIG. 7 is an enlarged top view of another example of the peripheral portion of the through hole in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7.
  • FIG. 7 and 8, the projection 20 is omitted.
  • the through hole 19 is formed at the end of the piezoelectric layer 12 on the side of the first main surface 12a (upper end in FIG. 8) toward the first main surface 12a of the piezoelectric layer 12. It may have a reverse tapered shape with a larger cross-sectional area (or diameter). In this case, since the angle formed by the inner wall 19b of the through hole 19 and the piezoelectric layer 12 can be made obtuse, it is possible to avoid stress concentration and cracking. Also, the etchant can enter the through-hole 19 more easily.
  • FIG. 9 An example of the method for manufacturing the elastic wave device of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 15.
  • FIG. 9 An example of the method for manufacturing the elastic wave device of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 15.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a process of forming a sacrificial layer on a piezoelectric substrate.
  • a sacrificial layer 22 is formed on the piezoelectric substrate 21 as shown in FIG.
  • the piezoelectric substrate 21 for example, a substrate made of LiNbO 3 or LiTaO 3 is used.
  • the material for the sacrificial layer 22 an appropriate material that can be removed by etching, which will be described later, is used.
  • ZnO or the like is used as the material for the sacrificial layer 22.
  • the sacrificial layer 22 can be formed, for example, by the following method. First, a ZnO film is formed by sputtering. Thereafter, resist coating, exposure and development are performed in this order. Next, a pattern of the sacrificial layer 22 is formed by performing wet etching. Note that the sacrificial layer 22 may be formed by other methods.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an example of a process of forming a bonding layer.
  • the surface of the bonding layer 23 is planarized.
  • the bonding layer 23 for example, a SiO 2 film or the like is formed.
  • the bonding layer 23 can be formed by, for example, a sputtering method.
  • the bonding layer 23 can be planarized by, for example, chemical mechanical polishing (CMP).
  • FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of bonding the support substrate to the bonding layer.
  • the support substrate 11 is bonded to the bonding layer 23 as shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of thinning the piezoelectric substrate.
  • the piezoelectric substrate 21 is thinned. Thereby, the piezoelectric layer 12 is formed. Thinning of the piezoelectric substrate 21 can be performed by, for example, a smart cut method, polishing, or the like.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of forming functional electrodes and wiring electrodes.
  • the functional electrodes 14 and the wiring electrodes 16 are formed on the first main surface 12a of the piezoelectric layer 12. As shown in FIG. 13, the functional electrodes 14 and the wiring electrodes 16 can be formed by, for example, a lift-off method.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of forming through-holes.
  • through holes 19 are formed in the piezoelectric layer 12 .
  • the through hole 19 is formed to reach the sacrificial layer 22 .
  • the through holes 19 can be formed by, for example, a dry etching method. Through holes 19 are used as etching holes.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view schematically showing an example of the process of removing the sacrificial layer.
  • the sacrificial layer 22 is removed using the through holes 19 .
  • the elastic wave device 10 is obtained.
  • the convex portion 20 shown in FIG. 4 and the like can be formed, for example, in a process of forming the through hole 19 .
  • the details of the thickness slip mode and Lamb waves are described below.
  • the functional electrodes are IDT electrodes
  • the supporting member in the following examples corresponds to the supporting substrate in the present invention
  • the insulating layer corresponds to the intermediate layer.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing the appearance of an example of an elastic wave device that utilizes bulk waves in thickness shear mode.
  • 17 is a plan view showing an electrode structure on the piezoelectric layer of the elastic wave device shown in FIG. 16.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 16.
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of, for example, LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may consist of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 or LiTaO 3 is, for example, Z-cut, but may be rotated Y-cut or X-cut.
  • the Y-propagation and X-propagation ⁇ 30° propagation orientations are preferred.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, it is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less in order to effectively excite the thickness-shear mode.
  • the piezoelectric layer 2 has a first major surface 2a and a second major surface 2b facing each other.
  • Electrodes 3 and 4 are provided on the first main surface 2 a of the piezoelectric layer 2 .
  • the electrode 3 is an example of the "first electrode” and the electrode 4 is an example of the "second electrode”.
  • the multiple electrodes 3 are multiple first electrode fingers connected to the first busbar electrodes 5.
  • a plurality of electrodes 4 are a plurality of second electrode fingers connected to second busbar electrodes 6 .
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interleaved with each other. Electrodes 3 and 4 have a rectangular shape and a length direction.
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in a direction perpendicular to the length direction.
  • the plurality of electrodes 3, 4, first busbar electrodes 5, and second busbar electrodes 6 constitute an IDT (Interdigital Transducer) electrode.
  • IDT Interdigital Transducer
  • Both the length direction of the electrodes 3 and 4 and the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 are directions crossing the thickness direction of the piezoelectric layer 2 . Therefore, it can be said that the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2 .
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 may be interchanged with the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 shown in FIGS. That is, in FIGS. 16 and 17, the electrodes 3 and 4 may extend in the direction in which the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 extend.
  • the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS.
  • a plurality of pairs of structures in which an electrode 3 connected to one potential and an electrode 4 connected to the other potential are adjacent to each other are provided in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4.
  • the electrodes 3 and 4 are adjacent to each other, it does not mean that the electrodes 3 and 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but that the electrodes 3 and 4 are arranged with a gap therebetween. point to Further, when the electrodes 3 and 4 are adjacent to each other, no electrode connected to the hot electrode or the ground electrode, including the other electrodes 3 and 4, is arranged between the electrodes 3 and 4.
  • the logarithms need not be integer pairs, but may be 1.5 pairs, 2.5 pairs, or the like.
  • the center-to-center distance or pitch between the electrodes 3 and 4 is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. Note that the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 means the center of the width dimension of the electrode 3 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode 3 and the width dimension of the electrode 4 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode 4.
  • the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 is indicates the average value of the center-to-center distances of adjacent electrodes 3 and 4 among 1.5 or more pairs of electrodes 3 and 4 .
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimension in the facing direction of the electrodes 3 and 4 is preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 is the direction perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric layer 2 .
  • "perpendicular” is not limited to being strictly perpendicular, but substantially perpendicular (the angle formed by the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 and the polarization direction is, for example, 90° ⁇ 10°). It's okay.
  • a supporting member 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an insulating layer 7 interposed therebetween.
  • the insulating layer 7 and the support member 8 have a frame shape and, as shown in FIG. 18, have openings 7a and 8a.
  • a cavity 9 is thereby formed.
  • the cavity 9 is provided so as not to disturb the vibration of the excitation region C (see FIG. 17) of the piezoelectric layer 2 . Therefore, the support member 8 is laminated on the second main surface 2b with the insulating layer 7 interposed therebetween at a position not overlapping the portion where at least one pair of electrodes 3 and 4 are provided. Note that the insulating layer 7 may not be provided. Therefore, the support member 8 can be directly or indirectly laminated to the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 .
  • the insulating layer 7 is made of silicon oxide, for example. However, in addition to silicon oxide, suitable insulating materials such as silicon oxynitride and alumina can be used.
  • the support member 8 is made of Si. The plane orientation of the surface of Si on the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111). Preferably, high-resistance Si having a resistivity of 4 k ⁇ or more is desirable. However, the support member 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Materials for the support member 8 include, for example, aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, and steer.
  • Various ceramics such as tight and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, and semiconductors such as gallium nitride can be used.
  • the plurality of electrodes 3, electrodes 4, first busbar electrodes 5, and second busbar electrodes 6 are made of appropriate metals or alloys such as Al and AlCu alloys.
  • the electrodes 3, 4, the first busbar electrodes 5, and the second busbar electrodes 6 have a structure in which an Al film is laminated on a Ti film. Note that an adhesion layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the multiple electrodes 3 and the multiple electrodes 4 . More specifically, an AC voltage is applied between the first busbar electrode 5 and the second busbar electrode 6 .
  • d/p is 0.0, where d is the thickness of the piezoelectric layer 2 and p is the center-to-center distance between any one of the pairs of electrodes 3 and 4 adjacent to each other. 5 or less. Therefore, the thickness-shear mode bulk wave is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained.
  • d/p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the center-to-center distance p between adjacent electrodes 3 and 4 is the average distance between the center-to-center distances between adjacent electrodes 3 and 4 .
  • the elastic wave device 1 of the present embodiment has the above configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in order to reduce the size, the Q value is unlikely to decrease. This is because the resonator does not require reflectors on both sides, and the propagation loss is small. Moreover, the fact that the reflector is not required is due to the fact that the thickness shear mode bulk wave is used. The difference between the Lamb wave used in the conventional elastic wave device and the thickness shear mode bulk wave will be described with reference to FIGS. 19 and 20. FIG.
  • FIG. 19 is a schematic front cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through the piezoelectric film of the acoustic wave device.
  • the piezoelectric film 201 in the acoustic wave device as described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-257019), waves propagate through the piezoelectric film 201 as indicated by arrows.
  • the first main surface 201a and the second main surface 201b face each other, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction. is.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers of the IDT electrodes are arranged. As shown in FIG.
  • the Lamb wave propagates in the X direction as shown. Since it is a plate wave, although the piezoelectric film 201 as a whole vibrates, since the wave propagates in the X direction, reflectors are arranged on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, a wave propagation loss occurs, and the Q value decreases when miniaturization is attempted, that is, when the logarithm of the electrode fingers is decreased.
  • FIG. 20 is a schematic front cross-sectional view for explaining a thickness shear mode bulk wave propagating in the piezoelectric layer of the acoustic wave device.
  • the wave connects the first main surface 2a and the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2. It propagates substantially in the direction, ie the Z direction, and resonates. That is, the X-direction component of the wave is significantly smaller than the Z-direction component.
  • resonance characteristics are obtained by propagating waves in the Z direction, no reflector is required. Therefore, no propagation loss occurs when propagating to the reflector. Therefore, even if the number of electrode pairs consisting of the electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • FIG. 21 is a diagram showing the amplitude direction of bulk waves in the thickness shear mode.
  • the amplitude direction of the thickness shear mode bulk wave is opposite between the first region 451 included in the excitation region C of the piezoelectric layer 2 and the second region 452 included in the excitation region C, as shown in FIG. FIG. 21 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between the electrodes 3 and 4 so that the potential of the electrode 4 is higher than that of the electrode 3 .
  • the first region 451 is a region of the excitation region C between the first main surface 2a and a virtual plane VP1 that is perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and bisects the piezoelectric layer 2 .
  • the second region 452 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second main surface 2b.
  • At least one pair of electrodes consisting of the electrodes 3 and 4 is arranged. It is not always necessary to have a plurality of pairs of electrode pairs. That is, it is sufficient that at least one pair of electrodes is provided.
  • the electrode 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode 3 may be connected to the ground potential and the electrode 4 to the hot potential.
  • at least one pair of electrodes is, as described above, an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential, and no floating electrode is provided.
  • FIG. 22 is a diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device shown in FIG.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 with this resonance characteristic are as follows.
  • Insulating layer 7 Silicon oxide film with a thickness of 1 ⁇ m.
  • Support member 8 Si substrate.
  • the length of the excitation region C is the dimension along the length direction of the electrodes 3 and 4 of the excitation region C.
  • the inter-electrode distances of the electrode pairs consisting of the electrodes 3 and 4 are all equal in a plurality of pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is preferably 0.5 or less, More preferably, it is 0.24 or less. This will be described with reference to FIG.
  • FIG. 23 is a diagram showing the relationship between d/2p, where p is the center-to-center distance between adjacent electrodes and d is the thickness of the piezoelectric layer, and the fractional bandwidth of the acoustic wave device as a resonator.
  • At least one pair of electrodes may be one pair, and p is the center-to-center distance between adjacent electrodes 3 and 4 in the case of one pair of electrodes. In the case of 1.5 pairs or more of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4 should be p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer if the piezoelectric layer 2 has variations in thickness, a value obtained by averaging the thickness may be adopted.
  • FIG. 24 is a plan view of another example of an elastic wave device that utilizes bulk waves in thickness-shear mode.
  • a pair of electrodes having electrodes 3 and 4 are provided on the first main surface 2 a of the piezoelectric layer 2 .
  • K in FIG. 24 is the intersection width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if d/p is 0.5 or less, bulk waves in the thickness-shear mode can be effectively excited.
  • the metallization ratio MR of the adjacent electrodes 3 and 4 satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be described with reference to FIGS. 25 and 26.
  • FIG. 25 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the acoustic wave device shown in FIG. 16.
  • FIG. A spurious signal indicated by an arrow B appears between the resonance frequency and the anti-resonance frequency.
  • d/p 0.08 and the Euler angles of LiNbO 3 (0°, 0°, 90°).
  • the metallization ratio MR was set to 0.35.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. In the electrode structure of FIG. 17, when focusing attention on the pair of electrodes 3 and 4, it is assumed that only the pair of electrodes 3 and 4 are provided. In this case, the portion surrounded by the dashed-dotted line C is the excitation region.
  • the excitation region means a region where the electrode 3 and the electrode 4 overlap each other when the electrodes 3 and 4 are viewed in a direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4, that is, in a facing direction. and a region where the electrodes 3 and 4 in the region between the electrodes 3 and 4 overlap.
  • the area of the electrodes 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of this excitation region is the metallization ratio MR. That is, the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallization portion to the area of the drive region.
  • MR may be the ratio of the metallization portion included in the entire excitation region to the total area of the excitation region.
  • FIG. 26 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured according to the present embodiment and the amount of phase rotation of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious. is.
  • the ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrodes.
  • FIG. 26 shows the results obtained when a Z-cut LiNbO 3 piezoelectric layer is used, but the same tendency is obtained when piezoelectric layers with other cut angles are used.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the passband appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 25, a large spurious component indicated by arrow B appears within the band. Therefore, the specific bandwidth is preferably 17% or less. In this case, by adjusting the film thickness of the piezoelectric layer 2 and the dimensions of the electrodes 3 and 4, the spurious response can be reduced.
  • FIG. 27 is a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth.
  • various elastic wave devices having different d/2p and MR were constructed, and the fractional bandwidth was measured.
  • the hatched portion on the right side of the dashed line D in FIG. 27 is the area where the fractional bandwidth is 17% or less.
  • FIG. 28 is a diagram showing a map of the fractional bandwidth with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • FIG. 28 is a diagram showing a map of the fractional bandwidth with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is infinitely close to 0.
  • the hatched portion in FIG. 28 is a region where a fractional bandwidth of at least 5% or more is obtained, and when the range of the region is approximated, the following formulas (1), (2) and (3) ).
  • (0° ⁇ 10°, 0° to 20°, arbitrary ⁇ ) Equation (1) (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, 0° to 60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ) or (0° ⁇ 10°, 20° to 80°, [180 °-60° (1-( ⁇ -50) 2 /900) 1/2 ] ⁇ 180°) Equation (2)
  • (0° ⁇ 10°, [180°-30°(1-( ⁇ -90) 2 /8100) 1/2 ] ⁇ 180°, arbitrary ⁇ ) Equation (3) Therefore, in the case of the Euler angle range of formula (1), formula (2), or formula (3), the fractional band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • FIG. 29 is a partially cutaway perspective view for explaining an example of an elastic wave device using Lamb waves.
  • the elastic wave device 81 has a support substrate 82 .
  • the support substrate 82 is provided with a concave portion that is open on the upper surface.
  • a piezoelectric layer 83 is laminated on the support substrate 82 .
  • a hollow portion 9 is thereby formed.
  • An IDT electrode 84 is provided on the piezoelectric layer 83 above the cavity 9 .
  • Reflectors 85 and 86 are provided on both sides of the IDT electrode 84 in the elastic wave propagation direction. In FIG. 29, the outer periphery of the hollow portion 9 is indicated by broken lines.
  • the IDT electrode 84 includes a first busbar electrode 84a, a second busbar electrode 84b, a plurality of electrodes 84c as first electrode fingers, and a plurality of electrodes 84d as second electrode fingers. and
  • the multiple electrodes 84c are connected to the first busbar electrode 84a.
  • the multiple electrodes 84d are connected to the second busbar electrodes 84b.
  • the multiple electrodes 84c and the multiple electrodes 84d are interposed.
  • a Lamb wave as a plate wave is excited by applying an AC electric field to the IDT electrodes 84 on the cavity 9. Since the reflectors 85 and 86 are provided on both sides, the resonance characteristics due to the Lamb wave can be obtained.
  • the elastic wave device of the present invention may use plate waves such as Lamb waves.
  • the elastic wave device of the present invention may use bulk waves. That is, the acoustic wave device of the present invention can also be applied to bulk acoustic wave (BAW) devices.
  • the functional electrodes are the top electrode and the bottom electrode.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view schematically showing an example of an elastic wave device using bulk waves.
  • the elastic wave device 90 has a support substrate 91 .
  • a hollow portion 93 is provided so as to penetrate through the support substrate 91 .
  • a piezoelectric layer 92 is laminated on the support substrate 91 .
  • An upper electrode 94 is provided on the first main surface 92 a of the piezoelectric layer 92
  • a lower electrode 95 is provided on the second main surface 92 b of the piezoelectric layer 92 .

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Abstract

弾性波装置１０Ａは、互いに対向する第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂを有する圧電層１２と、圧電層１２の第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂのうち少なくとも一方の主面の上に設けられた機能電極１４と、圧電層１２の第２の主面１２ｂ側に積層された支持基板１１と、を備える。支持基板１１と圧電層１２との間には空洞部１３が設けられている。支持基板１１と圧電層１２との積層方向から見て、機能電極１４の少なくとも一部は空洞部１３と重なるように設けられている。圧電層１２を貫通して空洞部１３に至る貫通孔１９が設けられている。貫通孔１９の内壁１９ｂには、貫通孔１９の深さ方向に沿って延びる凸部２０が設けられている。

Description

弾性波装置
　本発明は、弾性波装置に関する。
　従来、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層を備える弾性波装置が知られている。
　特許文献１には、空洞部が形成された支持体と、上記支持体の上に上記空洞部と重なるように設けられている圧電基板と、上記圧電基板の上に上記空洞部と重なるように設けられているＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極と、を備え、上記ＩＤＴ電極により板波が励振される弾性波装置であって、上記空洞部の端縁部は、上記ＩＤＴ電極により励振される板波の伝搬方向と平行に延びる直線部を含まない、弾性波装置が開示されている。
特開２０１２－２５７０１９号公報
　特許文献１に記載のような弾性波装置では、圧電層に貫通孔を設けて空洞部を形成する場合、製造効率が低下して圧電層がダメージを受けやすくなるおそれがあった。
　本発明は、製造時に圧電層がダメージを受けにくい弾性波装置を提供することを目的とする。
　本発明の弾性波装置は、互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する圧電層と、上記圧電層の上記第１の主面及び上記第２の主面のうち少なくとも一方の主面の上に設けられた機能電極と、上記圧電層の上記第２の主面側に積層された支持基板と、を備える。上記支持基板と上記圧電層との間には空洞部が設けられている。上記支持基板と上記圧電層との積層方向から見て、上記機能電極の少なくとも一部は上記空洞部と重なるように設けられている。上記圧電層を貫通して上記空洞部に至る貫通孔が設けられている。上記貫通孔の内壁には、上記貫通孔の深さ方向に沿って延びる凸部が設けられている。
　本発明によれば、製造時に圧電層がダメージを受けにくい弾性波装置を提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る弾性波装置を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る弾性波装置を模式的に示す上面図である。 図３は、図２において貫通孔の周辺部分の一例を拡大した上面図である。 図４は、図２において貫通孔の周辺部分の一例を拡大した斜視図である。 図５は、隣り合う凸部同士の距離が異なる例を模式的に示す斜視図である。 図６は、凸部の高さが異なる例を模式的に示す斜視図である。 図７は、図２において貫通孔の周辺部分の別の一例を拡大した上面図である。 図８は、図７におけるＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図９は、圧電基板上に犠牲層を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。 図１０は、接合層を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。 図１１は、接合層に支持基板を接合する工程の一例を模式的に示す断面図である。 図１２は、圧電基板を薄化する工程の一例を模式的に示す断面図である。 図１３は、機能電極及び配線電極を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。 図１４は、貫通孔を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。 図１５は、犠牲層を除去する工程の一例を模式的に示す断面図である。 図１６は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の一例の外観を示す略図的斜視図である。 図１７は、図１６に示す弾性波装置の圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図１８は、図１６中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図１９は、弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。 図２０は、弾性波装置の圧電層を伝播する厚み滑りモードのバルク波を説明するための模式的正面断面図である。 図２１は、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向を示す図である。 図２２は、図１６に示す弾性波装置の共振特性の一例を示す図である。 図２３は、隣り合う電極の中心間距離をｐ、圧電層の厚みをｄとした場合のｄ／２ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図である。 図２４は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の別の一例の平面図である。 図２５は、図１６に示す弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。 図２６は、本実施形態に従って、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。 図２７は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図である。 図２８は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。 図２９は、ラム波を利用する弾性波装置の一例を説明するための部分切り欠き斜視図である。 図３０は、バルク波を利用する弾性波装置の一例を模式的に示す断面図である。
　以下、本発明の弾性波装置について説明する。
　本発明の弾性波装置では、圧電層を貫通して空洞部に至る貫通孔の内壁に、貫通孔の深さ方向に沿って延びる凸部が設けられている。貫通孔の内壁に凸部が設けられていると、後述する方法により空洞部を形成する場合にエッチング液が入りやすくなるため、エッチング時間を短縮することができる。その結果、圧電層に余計なダメージを与えにくくなる。
　本発明の弾性波装置は、第１、第２及び第３の態様において、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層と、圧電層の厚み方向に交差する方向において対向する第１電極及び第２電極とを備える。
　第１の態様では、厚み滑り１次モード等の厚み滑りモードのバルク波が利用される。また、第２の態様では、第１電極及び前記第２電極は隣り合う電極同士であり、圧電層の厚みをｄ、第１電極及び第２電極の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下とされている。それによって、第１及び第２の態様では、小型化を進めた場合であっても、Ｑ値を高めることができる。
　第３の態様では、板波としてのラム波が利用される。そして、上記ラム波による共振特性を得ることができる。
　本発明の弾性波装置は、第４の態様において、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる圧電層と、圧電層を挟んで圧電層の厚み方向に対向する上部電極及び下部電極とを備える。第４の態様では、バルク波が利用される。
　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。
　以下に示す図面は模式的なものであり、その寸法、縦横比の縮尺等は実際の製品とは異なる場合がある。
　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又は組み合わせが可能である。また、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明の弾性波装置」という。
　図１は、本発明の一実施形態に係る弾性波装置を模式的に示す断面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る弾性波装置を模式的に示す上面図である。
　図１及び図２に示す弾性波装置１０Ａは、支持基板１１と、支持基板１１上に積層された中間層１５と、中間層１５上に積層された圧電層１２と、を備える。圧電層１２は、互いに対向する第１の主面１２ａ及び第２の主面１２ｂを有する。圧電層１２上には、複数の電極（機能電極１４など）が設けられている。
　中間層１５には、圧電層１２側に開口する空洞部１３が設けられている。空洞部１３は、中間層１５の一部に設けられていてもよく、中間層１５を貫通してもよい。また、空洞部１３は、支持基板１１に設けられていてもよい。その場合、空洞部１３は、支持基板１１の一部に設けられていてもよく、支持基板１１を貫通してもよい。なお、中間層１５は必ずしも設けられていなくてもよい。すなわち、空洞部１３は、支持基板１１と圧電層１２との間に設けられていればよい。
　支持基板１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）からなる。支持基板１１の材料は上記に限定されず、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、水晶などの圧電体、アルミナ、サファイア、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、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。
　中間層１５は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）からなる。その場合、中間層１５は、ＳｉＯ２から構成されてもよい。中間層１５の材料は上記に限定されず、例えば、窒化ケイ素（ＳｉｘＮｙ）などを用いることもできる。その場合、中間層１５は、Ｓｉ３Ｎ４から構成されてもよい。
　圧電層１２は、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯｘ）又はタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯｘ）からなる。その場合、圧電層１２は、ＬｉＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３から構成されてもよい。
　複数の電極は、少なくとも１対の機能電極１４と、機能電極１４のそれぞれに接続される複数の配線電極１６と、を有する。図１及び図２に示す例では、機能電極１４は、圧電層１２の第１の主面１２ａ上に設けられている。
　支持基板１１と圧電層１２との積層方向（図１及び図２ではＺ方向）から見て、機能電極１４の少なくとも一部は空洞部１３と重なるように設けられている。
　図２に示すように、機能電極１４は、例えば、対向する第１電極１７Ａ（以下、第１電極指１７Ａとも記載する）及び第２電極１７Ｂ（以下、第２電極指１７Ｂとも記載する）と、第１電極１７Ａが接続された第１のバスバー電極１８Ａと、第２電極１７Ｂが接続された第２のバスバー電極１８Ｂと、を有する。第１電極１７Ａと第１のバスバー電極１８Ａとにより、第１機能電極１４Ａである第１櫛歯状電極（第１ＩＤＴ電極）が構成され、第２電極１７Ｂと第２のバスバー電極１８Ｂとにより、第２機能電極１４Ｂである第２櫛歯状電極（第２ＩＤＴ電極）が構成される。
　機能電極１４は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。例えば、機能電極１４は、Ｔｉ層上にＡｌ層を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ層以外の密着層を用いてもよい。
　配線電極１６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。例えば、配線電極１６は、Ｔｉ層上にＡｌ層を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ層以外の密着層を用いてもよい。
　圧電層１２には、圧電層１２を貫通して空洞部１３に至る貫通孔１９が設けられている。図１及び図２に示す例では、Ｘ方向において機能電極１４よりも外側に貫通孔１９が設けられている。貫通孔１９の位置は特に限定されないが、貫通孔１９は、支持基板１１と圧電層１２との積層方向から見て機能電極１４と重ならない位置で圧電層１２を貫通する。貫通孔１９は、例えば、後述する製造工程においてエッチングホールとして利用される。
　図３は、図２において貫通孔の周辺部分の一例を拡大した上面図である。図４は、図２において貫通孔の周辺部分の一例を拡大した斜視図である。
　図４に示すように、貫通孔１９の内壁１９ｂには、貫通孔１９の深さ方向に沿って延びる凸部２０が設けられている。貫通孔１９の内壁１９ｂに凸部２０が設けられていると、後述する方法により空洞部１３を形成する場合にエッチング液の表面張力を減じてエッチング液が入りやすくなるため、エッチング時間を短縮することができる。その結果、圧電層１２に余計なダメージを与えにくくなる。
　凸部２０は、貫通孔１９の上部から下部に亘って、すなわち圧電層１２の第１の主面１２ａから第２の主面１２ｂに亘って連続的に設けられていることが好ましい。この場合、エッチング時間をより短縮することができる。
　貫通孔１９の内壁１９ｂには、互いに間隔を空けて並列するように複数の凸部２０が設けられていることが好ましい。この場合、エッチング時間をより短縮することができる。並列する複数の凸部２０は、各々、圧電層１２の第１の主面１２ａから第２の主面１２ｂに亘って連続的に設けられていることが好ましい。
　貫通孔１９の深さ方向に沿って３以上の凸部２０が貫通孔１９の内壁１９ｂに設けられている場合、隣り合う凸部２０同士の距離（凸部２０が配置される周期）は、それぞれ同じでもよく、異なっていてもよい。なお、図５は、隣り合う凸部同士の距離が異なる例を模式的に示す斜視図である。
　また、貫通孔１９の深さ方向に沿って複数の凸部２０が貫通孔１９の内壁１９ｂに設けられている場合、凸部２０の高さ（貫通孔１９の外周から内周に向かう方向の大きさ）は、それぞれ同じでもよく、異なっていてもよい。なお、図６は、凸部の高さが異なる例を模式的に示す斜視図である。
　同様に、貫通孔１９の深さ方向に沿って複数の凸部２０が貫通孔１９の内壁１９ｂに設けられている場合、凸部２０の長さ（貫通孔１９の上部から下部に向かう方向の大きさ）は、それぞれ同じでもよく、異なっていてもよい。
　貫通孔１９の深さ方向に垂直な凸部２０の断面形状、及び、貫通孔１９の深さ方向に平行な凸部２０の断面形状は特に限定されない。貫通孔１９の深さ方向に沿って複数の凸部２０が貫通孔１９の内壁１９ｂに設けられている場合、凸部２０の形状は、それぞれ同じでもよく、異なっていてもよい。
　図７は、図２において貫通孔の周辺部分の別の一例を拡大した上面図である。図８は、図７におけるＡ－Ａ線に沿った断面図である。なお、図７及び図８においては、凸部２０を省略している。
　図８に示すように、貫通孔１９は、圧電層１２の第１の主面１２ａ側の端部（図８では上側の端部）において、圧電層１２の第１の主面１２ａに向かって断面積（又は径）が大きくなる逆テーパー形状を有してもよい。この場合、貫通孔１９の内壁１９ｂと圧電層１２とでなす角度を鈍くできるため、応力が集中してクラックが生じやすくなることを回避できる。また、エッチング液が貫通孔１９にさらに入りやすくなる。
　本発明の弾性波装置の製造方法の一例について、図９～図１５を参照しながら説明する。
　図９は、圧電基板上に犠牲層を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。
　図９に示すように、圧電基板２１上に犠牲層２２を形成する。
　圧電基板２１としては、例えば、ＬｉＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３などからなる基板が用いられる。
　犠牲層２２の材料としては、後述するエッチングにより除去され得る適宜の材料が用いられる。例えば、ＺｎＯなどが用いられる。
　犠牲層２２は、例えば、以下の方法により形成することができる。まず、スパッタリング法によりＺｎＯ膜を形成する。その後、レジスト塗布、露光及び現像をこの順に行う。次に、ウェットエッチングを行うことにより、犠牲層２２のパターンを形成する。なお、犠牲層２２は、他の方法により形成されてもよい。
　図１０は、接合層を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。
　図１０に示すように、犠牲層２２を覆うように接合層２３を形成した後、接合層２３の表面を平坦化する。
　接合層２３として、例えば、ＳｉＯ２膜などが形成される。接合層２３は、例えば、スパッタリング法などにより形成することができる。接合層２３の平坦化は、例えば、化学的機械研磨（ＣＭＰ）などにより行うことができる。
　図１１は、接合層に支持基板を接合する工程の一例を模式的に示す断面図である。
　図１１に示すように、接合層２３に支持基板１１を接合する。
　図１２は、圧電基板を薄化する工程の一例を模式的に示す断面図である。
　図１２に示すように、圧電基板２１を薄化する。これにより、圧電層１２が形成される。圧電基板２１の薄化は、例えば、スマートカット法、研磨などにより行うことができる。
　図１３は、機能電極及び配線電極を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。
　図１３に示すように、圧電層１２の第１の主面１２ａ上に、機能電極１４及び配線電極１６を形成する。機能電極１４及び配線電極１６は、例えば、リフトオフ法などにより形成ことができる。
　図１４は、貫通孔を形成する工程の一例を模式的に示す断面図である。
　図１４に示すように、圧電層１２に貫通孔１９を形成する。なお、貫通孔１９は、犠牲層２２に至るように形成する。貫通孔１９は、例えば、ドライエッチング法などにより形成することができる。貫通孔１９は、エッチングホールとして利用される。
　図１５は、犠牲層を除去する工程の一例を模式的に示す断面図である。
　図１５に示すように、貫通孔１９を利用して、犠牲層２２を除去する。犠牲層２２の材料がＺｎＯである場合、例えば、酢酸、リン酸及び水の混合溶液（酢酸：リン酸：水＝１：１：１０）を用いたウェットエッチングにより犠牲層２２を除去することができる。
　以上により、弾性波装置１０が得られる。なお、図４等に示される凸部２０は、例えば、貫通孔１９を形成する工程などで形成することができる。
　以下において、厚み滑りモード及び板波の詳細を説明する。なお、以下においては、機能電極がＩＤＴ電極である場合の例を用いて説明する。以下の例における支持部材は、本発明における支持基板に相当し、絶縁層は中間層に相当する。
　図１６は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の一例の外観を示す略図的斜視図である。図１７は、図１６に示す弾性波装置の圧電層上の電極構造を示す平面図である。図１８は、図１６中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。
　弾性波装置１は、例えば、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電層２を有する。圧電層２は、ＬｉＴａＯ３からなるものであってもよい。ＬｉＮｂＯ３又はＬｉＴａＯ３のカット角は、例えばＺカットであるが、回転Ｙカット又はＸカットであってもよい。好ましくは、Ｙ伝搬及びＸ伝搬±３０°の伝搬方位が好ましい。圧電層２の厚みは、特に限定されないが、厚み滑りモードを効果的に励振するには、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましい。圧電層２は、対向し合う第１の主面２ａ及び第２の主面２ｂを有する。圧電層２の第１の主面２ａ上に、電極３及び電極４が設けられている。ここで電極３が「第１電極」の一例であり、電極４が「第２電極」の一例である。図１６及び図１７では、複数の電極３が、第１のバスバー電極５に接続されている複数の第１の電極指である。複数の電極４は、第２のバスバー電極６に接続されている複数の第２の電極指である。複数の電極３及び複数の電極４は、互いに間挿し合っている。電極３及び電極４は、矩形形状を有し、長さ方向を有する。この長さ方向と直交する方向において、電極３と、隣りの電極４とが対向している。これら複数の電極３、電極４、第１のバスバー電極５及び第２のバスバー電極６によりＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）電極が構成されている。電極３，４の長さ方向、及び、電極３，４の長さ方向と直交する方向はいずれも、圧電層２の厚み方向に交差する方向である。このため、電極３と、隣りの電極４とは、圧電層２の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。また、電極３，４の長さ方向が図１６及び図１７に示す電極３，４の長さ方向に直交する方向と入れ替わってもよい。すなわち、図１６及び図１７において、第１のバスバー電極５及び第２のバスバー電極６が延びている方向に電極３，４を延ばしてもよい。その場合、第１のバスバー電極５及び第２のバスバー電極６は、図１６及び図１７において電極３，４が延びている方向に延びることとなる。そして、一方電位に接続される電極３と、他方電位に接続される電極４とが隣り合う１対の構造が、上記電極３，４の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。ここで電極３と電極４とが隣り合うとは、電極３と電極４とが直接接触するように配置されている場合ではなく、電極３と電極４とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極３と電極４とが隣り合う場合、電極３と電極４との間には、他の電極３，４を含む、ホット電極又はグランド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、１．５対又は２．５対などであってもよい。電極３，４間の中心間距離すなわちピッチは、１μｍ以上、１０μｍ以下の範囲が好ましい。なお、電極３，４間の中心間距離とは、電極３の長さ方向と直交する方向における電極３の幅寸法の中心と、電極４の長さ方向と直交する方向における電極４の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。さらに、電極３，４の少なくとも一方が複数本ある場合（電極３，４を一対の電極組とした場合に、１．５対以上の電極組がある場合）、電極３，４の中心間距離は、１．５対以上の電極３，４のうち隣り合う電極３，４それぞれの中心間距離の平均値を指す。また、電極３，４の幅、すなわち電極３，４の対向方向の寸法は、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲が好ましい。
　本実施形態において、Ｚカットの圧電層を用いる場合、電極３，４の長さ方向と直交する方向は、圧電層２の分極方向に直交する方向となる。圧電層２として他のカット角の圧電体を用いた場合には、この限りでない。ここにおいて、「直交」とは、厳密に直交する場合のみに限定されず、略直交（電極３，４の長さ方向と直交する方向と分極方向とのなす角度が例えば９０°±１０°）でもよい。
　圧電層２の第２の主面２ｂ側には、絶縁層７を介して支持部材８が積層されている。絶縁層７及び支持部材８は、枠状の形状を有し、図１８に示すように、開口部７ａ，８ａを有する。それによって、空洞部９が形成されている。空洞部９は、圧電層２の励振領域Ｃ（図１７参照）の振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持部材８は、少なくとも１対の電極３，４が設けられている部分と重ならない位置において、第２の主面２ｂに絶縁層７を介して積層されている。なお、絶縁層７は設けられずともよい。従って、支持部材８は、圧電層２の第２の主面２ｂに直接または間接に積層され得る。
　絶縁層７は、例えば、酸化ケイ素からなる。もっとも、酸化ケイ素の他、酸窒化ケイ素、アルミナなどの適宜の絶縁性材料を用いることができる。支持部材８は、Ｓｉからなる。Ｓｉの圧電層２側の面における面方位は（１００）や（１１０）であってもよく、（１１１）であってもよい。好ましくは、抵抗率４ｋΩ以上の高抵抗のＳｉが望ましい。もっとも、支持部材８についても適宜の絶縁性材料や半導体材料を用いて構成することができる。支持部材８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、水晶などの圧電体、アルミナ、マグネシア、サファイア、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、窒化ガリウムなどの半導体などを用いることができる。
　上記複数の電極３、電極４、第１のバスバー電極５及び第２のバスバー電極６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。本実施形態では、電極３、電極４、第１のバスバー電極５及び第２のバスバー電極６は、Ｔｉ膜上にＡｌ膜を積層した構造を有する。なお、Ｔｉ膜以外の密着層を用いてもよい。
　駆動に際しては、複数の電極３と、複数の電極４との間に交流電圧を印加する。より具体的には、第１のバスバー電極５と第２のバスバー電極６との間に交流電圧を印加する。それによって、圧電層２において励振される厚み滑りモードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。また、弾性波装置１では、圧電層２の厚みをｄ、複数対の電極３，４のうちいずれかの隣り合う電極３，４の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐは０．５以下とされている。そのため、上記厚み滑りモードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、ｄ／ｐは０．２４以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。なお、本実施形態のように電極３，４の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極３，４を１対の電極組とした場合に電極３，４が１．５対以上ある場合、隣り合う電極３，４の中心間距離ｐは、各隣り合う電極３，４の中心間距離の平均距離となる。
　本実施形態の弾性波装置１では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極３，４の対数を小さくしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。これは、両側に反射器を必要としない共振器であり、伝搬ロスが少ないためである。また、上記反射器を必要としないのは、厚み滑りモードのバルク波を利用していることによる。従来の弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑りモードのバルク波の相違を、図１９及び図２０を参照して説明する。
　図１９は、弾性波装置の圧電膜を伝搬するラム波を説明するための模式的正面断面図である。図１９に示すように、特許文献１（日本公開特許公報　特開２０１２－２５７０１９号公報）に記載のような弾性波装置では、圧電膜２０１中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電膜２０１では、第１の主面２０１ａと、第２の主面２０１ｂとが対向しており、第１の主面２０１ａと第２の主面２０１ｂとを結ぶ厚み方向がＺ方向である。Ｘ方向は、ＩＤＴ電極の電極指が並んでいる方向である。図１９に示すように、ラム波では、波が図示のように、Ｘ方向に伝搬していく。板波であるため、圧電膜２０１が全体として振動するものの、波はＸ方向に伝搬するため、両側に反射器を配置して、共振特性を得ている。そのため、波の伝搬ロスが生じ、小型化を図った場合、すなわち電極指の対数を少なくした場合、Ｑ値が低下する。
　これに対して、図２０は、弾性波装置の圧電層を伝播する厚み滑りモードのバルク波を説明するための模式的正面断面図である。図２０に示すように、本実施形態の弾性波装置１では、振動変位は厚み滑り方向であるから、波は、圧電層２の第１の主面２ａと第２の主面２ｂとを結ぶ方向、すなわちＺ方向にほぼ伝搬し、共振する。すなわち、波のＸ方向成分がＺ方向成分に比べて著しく小さい。そして、このＺ方向の波の伝搬により共振特性が得られるため、反射器を必要としない。よって、反射器に伝搬する際の伝搬損失は生じない。従って、小型化を進めようとして、電極３，４からなる電極対の対数を減らしたとしても、Ｑ値の低下が生じ難い。
　図２１は、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向を示す図である。厚み滑りモードのバルク波の振幅方向は、図２１に示すように、圧電層２の励振領域Ｃに含まれる第１領域４５１と、励振領域Ｃに含まれる第２領域４５２とで逆になる。図２１では、電極３と電極４との間に、電極４が電極３よりも高電位となる電圧が印加された場合のバルク波を模式的に示してある。第１領域４５１は、励振領域Ｃのうち、圧電層２の厚み方向に直交し圧電層２を２分する仮想平面ＶＰ１と、第１の主面２ａとの間の領域である。第２領域４５２は、励振領域Ｃのうち、仮想平面ＶＰ１と、第２の主面２ｂとの間の領域である。
　上記のように、弾性波装置１では、電極３と電極４とからなる少なくとも１対の電極が配置されているが、Ｘ方向に波を伝搬させるものではないため、この電極３，４からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。すなわち、少なくとも１対の電極が設けられてさえおればよい。
　例えば、上記電極３がホット電位に接続される電極であり、電極４がグランド電位に接続される電極である。もっとも、電極３がグランド電位に、電極４がホット電位に接続されてもよい。本実施形態では、少なくとも１対の電極は、上記のように、ホット電位に接続される電極またはグランド電位に接続される電極であり、浮き電極は設けられていない。
　図２２は、図１６に示す弾性波装置の共振特性の一例を示す図である。なお、この共振特性を得た弾性波装置１の設計パラメータは以下の通りである。
　圧電層２：オイラー角（０°，０°，９０°）のＬｉＮｂＯ３、厚み＝４００ｎｍ。
　電極３と電極４の長さ方向と直交する方向に視たときに、電極３と電極４とが重なっている領域、すなわち励振領域Ｃの長さ＝４０μｍ、電極３，４からなる電極の対数＝２１対、電極間中心距離＝３μｍ、電極３，４の幅＝５００ｎｍ、ｄ／ｐ＝０．１３３。
　絶縁層７：１μｍの厚みの酸化ケイ素膜。
　支持部材８：Ｓｉ基板。
　なお、励振領域Ｃの長さとは、励振領域Ｃの電極３，４の長さ方向に沿う寸法である。
　弾性波装置１では、電極３，４からなる電極対の電極間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極３と電極４とを等ピッチで配置した。
　図２２から明らかなように、反射器を有しないにもかかわらず、比帯域が１２．５％である良好な共振特性が得られている。
　ところで、上記圧電層２の厚みをｄ、電極３と電極４との電極の中心間距離をｐとした場合、前述したように、本実施形態では、好ましくはｄ／ｐは０．５以下、より好ましくは０．２４以下である。これを、図２３を参照して説明する。
　図２２に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／２ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図２３は、隣り合う電極の中心間距離をｐ、圧電層の厚みをｄとした場合のｄ／２ｐと、弾性波装置の共振子としての比帯域との関係を示す図である。
　図２３から明らかなように、ｄ／２ｐが０．２５を超えると、すなわちｄ／ｐ＞０．５では、ｄ／ｐを調整しても、比帯域は５％未満である。これに対して、ｄ／２ｐ≦０．２５、すなわちｄ／ｐ≦０．５の場合には、その範囲内でｄ／ｐを変化させれば、比帯域を５％以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、ｄ／２ｐが０．１２以下の場合、すなわちｄ／ｐが０．２４以下の場合には、比帯域を７％以上と高めることができる。加えて、ｄ／ｐをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、上記厚み滑りモードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
　なお、前述したように、少なくとも１対の電極は、１対でもよく、上記ｐは、１対の電極の場合、隣り合う電極３，４の中心間距離とする。また、１．５対以上の電極の場合には、隣り合う電極３，４の中心間距離の平均距離をｐとすればよい。
　また、圧電層の厚みｄについては、圧電層２が厚みばらつきを有する場合、その厚みを平均化した値を採用すればよい。
　図２４は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の別の一例の平面図である。
　弾性波装置６１では、圧電層２の第１の主面２ａ上において、電極３と電極４とを有する１対の電極が設けられている。なお、図２４中のＫが交差幅となる。前述したように、本実施形態の弾性波装置では、電極の対数は１対であってもよい。この場合においても、上記ｄ／ｐが０．５以下であれば、厚み滑りモードのバルク波を効果的に励振することができる。
　本実施形態の弾性波装置では、好ましくは、複数の電極３，４において、いずれかの隣り合う電極３，４が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域に対する、上記隣り合う電極３，４のメタライゼーション比ＭＲが、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図２５及び図２６を参照して説明する。
　図２５は、図１６に示す弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Ｂで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、ｄ／ｐ＝０．０８として、かつＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，０°，９０°）とした。また、上記メタライゼーション比ＭＲ＝０．３５とした。
　メタライゼーション比ＭＲを、図１７を参照して説明する。図１７の電極構造において、１対の電極３，４に着目した場合、この１対の電極３，４のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線Ｃで囲まれた部分が励振領域となる。この励振領域とは、電極３と電極４とを、電極３，４の長さ方向と直交する方向すなわち対向方向に視たときに電極３における電極４と重なり合っている領域、電極４における電極３と重なり合っている領域、及び、電極３と電極４との間の領域における電極３と電極４とが重なり合っている領域である。そして、この励振領域の面積に対する、励振領域Ｃ内の電極３，４の面積が、メタライゼーション比ＭＲとなる。すなわち、メタライゼーション比ＭＲは、メタライゼーション部分の面積の励振領域の面積に対する比である。
　なお、複数対の電極が設けられている場合、励振領域の面積の合計に対する全励振領域に含まれているメタライゼーション部分の割合をＭＲとすればよい。
　図２６は、本実施形態に従って、多数の弾性波共振子を構成した場合の比帯域と、スプリアスの大きさとしての１８０度で規格化されたスプリアスのインピーダンスの位相回転量との関係を示す図である。なお、比帯域については、圧電層の膜厚や電極の寸法を種々変更し、調整した。また、図２６は、ＺカットのＬｉＮｂＯ３からなる圧電層を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層を用いた場合においても、同様の傾向となる。
　図２６中の楕円Ｊで囲まれている領域では、スプリアスが１．０と大きくなっている。図２６から明らかなように、比帯域が０．１７を超えると、すなわち１７％を超えると、スプリアスレベルが１以上の大きなスプリアスが、比帯域を構成するパラメータを変化させたとしても、通過帯域内に現れる。すなわち、図２５に示す共振特性のように、矢印Ｂで示す大きなスプリアスが帯域内に現れる。よって、比帯域は１７％以下であることが好ましい。この場合には、圧電層２の膜厚や電極３，４の寸法などを調整することにより、スプリアスを小さくすることができる。
　図２７は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲと、比帯域との関係を示す図である。上記弾性波装置において、ｄ／２ｐと、ＭＲが異なる様々な弾性波装置を構成し、比帯域を測定した。
　図２７の破線Ｄの右側のハッチングを付して示した部分が、比帯域が１７％以下の領域である。このハッチングを付した領域と、付していない領域との境界は、ＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０７５で表される。すなわち、ＭＲ＝１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。従って、好ましくは、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である。その場合には、比帯域を１７％以下としやすい。より好ましくは、図２７中の一点鎖線Ｄ１で示すＭＲ＝３．５（ｄ／２ｐ）＋０．０５の右側の領域である。すなわち、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０５であれば、比帯域を確実に１７％以下にすることができる。
　図２８は、ｄ／ｐを限りなく０に近づけた場合のＬｉＮｂＯ３のオイラー角（０°，θ，ψ）に対する比帯域のマップを示す図である。
　図２８のハッチングを付して示した部分が、少なくとも５％以上の比帯域が得られる領域であり、当該領域の範囲を近似すると、下記の式（１）、式（２）及び式（３）で表される範囲となる。
　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
　従って、上記式（１）、式（２）または式（３）のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができるため好ましい。
　図２９は、ラム波を利用する弾性波装置の一例を説明するための部分切り欠き斜視図である。
　弾性波装置８１は、支持基板８２を有する。支持基板８２には、上面に開いた凹部が設けられている。支持基板８２上に圧電層８３が積層されている。それによって、空洞部９が構成されている。この空洞部９の上方において圧電層８３上に、ＩＤＴ電極８４が設けられている。ＩＤＴ電極８４の弾性波伝搬方向両側に、反射器８５，８６が設けられている。図２９において、空洞部９の外周縁を破線で示す。ここでは、ＩＤＴ電極８４は、第１のバスバー電極８４ａと、第２のバスバー電極８４ｂと、複数本の第１の電極指としての電極８４ｃと、複数本の第２の電極指としての電極８４ｄとを有する。複数本の電極８４ｃは、第１のバスバー電極８４ａに接続されている。複数本の電極８４ｄは、第２のバスバー電極８４ｂに接続されている。複数本の電極８４ｃと、複数本の電極８４ｄとは間挿し合っている。
　弾性波装置８１では、上記空洞部９上のＩＤＴ電極８４に、交流電界を印加することにより、板波としてのラム波が励振される。そして、反射器８５，８６が両側に設けられているため、上記ラム波による共振特性を得ることができる。
　このように、本発明の弾性波装置は、ラム波等の板波を利用するものであってもよい。
　また、本発明の弾性波装置は、バルク波を利用するものであってもよい。すなわち、本発明の弾性波装置は、バルク弾性波（ＢＡＷ）素子にも適用できる。この場合、機能電極は、上部電極及び下部電極である。
　図３０は、バルク波を利用する弾性波装置の一例を模式的に示す断面図である。
　弾性波装置９０は、支持基板９１を備える。支持基板９１を貫通するように空洞部９３が設けられている。支持基板９１上に圧電層９２が積層されている。圧電層９２の第１の主面９２ａには上部電極９４が設けられ、圧電層９２の第２の主面９２ｂには下部電極９５が設けられている。
　１　弾性波装置
　２　圧電層
　２ａ　圧電層の第１の主面
　２ｂ　圧電層の第２の主面
　３　第１電極
　４　第２電極
　５　第１のバスバー電極
　６　第２のバスバー電極
　７　絶縁層
　７ａ　開口部
　８　支持部材
　８ａ　開口部
　９　空洞部
　１０、１０Ａ　弾性波装置
　１１　支持基板
　１２　圧電層
　１２ａ　圧電層の第１の主面
　１２ｂ　圧電層の第２の主面
　１３　空洞部
　１４　機能電極
　１４Ａ　第１機能電極
　１４Ｂ　第２機能電極
　１５　中間層
　１６　配線電極
　１７Ａ　第１電極（第１電極指）
　１７Ｂ　第２電極（第２電極指）
　１８Ａ　第１のバスバー電極
　１８Ｂ　第２のバスバー電極
　１９　貫通孔
　１９ｂ　貫通孔の内壁
　２０　貫通孔内壁の凸部
　２１　圧電基板
　２２　犠牲層
　２３　接合層
　６１　弾性波装置
　８１　弾性波装置
　８２　支持基板
　８３　圧電層
　８４ａ　第１のバスバー電極
　８４ｂ　第２のバスバー電極
　８４ｃ　第１電極（第１電極指）
　８４ｄ　第２電極（第２電極指）
　８５、８６　反射器
　９０　弾性波装置
　９１　支持基板
　９２　圧電層
　９２ａ　圧電層の第１の主面
　９２ｂ　圧電層の第２の主面
　９３　空洞部
　９４　上部電極
　９５　下部電極
　２０１　圧電膜
　２０１ａ　圧電膜の第１の主面
　２０１ｂ　圧電膜の第２の主面
　４５１　第１領域
　４５２　第２領域
　Ｃ　励振領域
　ＶＰ１　仮想平面

Claims (15)

  1. 　互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する圧電層と、
    　前記圧電層の前記第１の主面及び前記第２の主面のうち少なくとも一方の主面の上に設けられた機能電極と、
    　前記圧電層の前記第２の主面側に積層された支持基板と、
    を備え、
    　前記支持基板と前記圧電層との間には空洞部が設けられ、
    　前記支持基板と前記圧電層との積層方向から見て、前記機能電極の少なくとも一部は前記空洞部と重なるように設けられ、
    　前記圧電層を貫通して前記空洞部に至る貫通孔が設けられ、
    　前記貫通孔の内壁には、前記貫通孔の深さ方向に沿って延びる凸部が設けられている、
    　弾性波装置。
  2. 　前記凸部は、前記圧電層の前記第１の主面から前記第２の主面に亘って連続的に延びている、
    　請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記貫通孔の内壁には、互いに間隔を空けて並列するように複数の前記凸部が設けられている、
    　請求項１又は２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記貫通孔は、前記圧電層の前記第１の主面側の端部において、前記第１の主面に向かって断面積が大きくなる逆テーパー形状を有する、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  5. 　前記支持基板と前記圧電層との間に設けられた中間層をさらに備え、
    　前記中間層の一部には、前記空洞部が設けられている、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  6. 　前記機能電極は、１以上の第１電極と、前記１以上の第１電極が接続された第１のバスバー電極と、１以上の第２電極と、前記１以上の第２電極が接続された第２のバスバー電極と、を有し、
    　前記１以上の第１電極、前記第１のバスバー電極、前記１以上の第２電極及び前記第２のバスバー電極は、前記圧電層の前記第１の主面の上に設けられている、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  7. 　前記圧電層の厚みは、前記１以上の第１電極と前記１以上の第２電極のうち、隣り合う第１電極と第２電極との間の中心間距離をｐとした場合に２ｐ以下である、
    　請求項６に記載の弾性波装置。
  8. 　前記圧電層が、ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムからなる、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されている、
    　請求項８に記載の弾性波装置。
  10. 　前記圧電層の厚みをｄ、前記１以上の第１電極と前記１以上の第２電極のうち、隣り合う第１電極と第２電極との間の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐ≦０．５である、
    　請求項６に記載の弾性波装置。
  11. 　ｄ／ｐ≦０．２４である、
    　請求項１０に記載の弾性波装置。
  12. 　前記１以上の第１電極と前記１以上の第２電極のうち、隣り合う第１電極と第２電極とが対向している方向に視たときに重なっている励振領域の面積に対する、前記隣り合う第１電極と第２電極との面積の割合であるメタライゼーション比をＭＲ、前記圧電層の厚みをｄ、前記隣り合う第１電極と第２電極の中心間距離をｐとした場合、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５である、
    　請求項６、１０又は１１に記載の弾性波装置。
  13. 　ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０５である、
    　請求項１２に記載の弾性波装置。
  14. 　前記機能電極は、前記圧電層の前記第１の主面の上に設けられた上部電極と、前記圧電層の前記第２の主面の上に設けられた下部電極と、を有する、
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  15. 　前記ニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムのオイラー角（φ，θ，ψ）が、以下の式（１）、式（２）又は式（３）の範囲にある、
    　請求項８に記載の弾性波装置。
    　（０°±１０°，０°～２０°，任意のψ）　　…式（１）
    　（０°±１０°，２０°～８０°，０°～６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２）　または　（０°±１０°，２０°～８０°，［１８０°－６０°（１－（θ－５０）２／９００）１／２］～１８０°）　　…式（２）
    　（０°±１０°，［１８０°－３０°（１－（ψ－９０）２／８１００）１／２］～１８０°，任意のψ）　　…式（３）
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