WO2022211103A1 - 弾性波装置及び弾性波装置の製造方法 - Google Patents

弾性波装置及び弾性波装置の製造方法 Download PDF

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elastic wave
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piezoelectric layer
electrode
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和則 井上
勝己 鈴木
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • H03H2003/021—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of piezoelectric or electrostrictive resonators or networks the resonators or networks being of the air-gap type

Definitions

  • the present disclosure relates to an acoustic wave device having a piezoelectric layer and a method for manufacturing the acoustic wave device.
  • Patent Literature 1 discloses an elastic wave device using Lamb waves as plate waves.
  • an IDT electrode is provided on the upper surface of a piezoelectric layer (piezoelectric substrate) made of LiNbO 3 or LiTaO 3 .
  • a voltage is applied between a plurality of electrode fingers connected to one potential of the IDT electrode and a plurality of electrode fingers connected to the other potential. Lamb waves are thereby excited.
  • Reflectors are provided on both sides of the IDT electrode.
  • an elastic wave resonator using plate waves is constructed.
  • sticking may occur in which part of the piezoelectric film hangs down in the cavity and contacts the support.
  • An object of the present disclosure is to provide an elastic wave device that suppresses sticking of a piezoelectric film in contact with a support, and a method for manufacturing the elastic wave device.
  • An elastic wave device includes a supporting member having a supporting substrate and an intermediate layer formed on the supporting substrate, a piezoelectric layer disposed on the intermediate layer and having a through hole, and disposed on the piezoelectric layer and a cavity provided in both the support substrate and the intermediate layer. At least a portion of the functional electrode overlaps the hollow portion when viewed from above in the lamination direction of the support member and the piezoelectric layer.
  • the cavity portion is formed in the intermediate layer and includes a first cavity region communicating with the through hole of the piezoelectric layer, and a second cavity region between the first cavity region and the bottom surface of the recess opening toward the first cavity region in the support substrate. and a hollow region.
  • the intermediate layer has a part that protrudes inward from the peripheral edge of the recess of the support substrate in a cross-sectional view in the thickness direction of the support member.
  • a method of manufacturing an acoustic wave device includes a first sacrificial layer forming step of forming a first sacrificial layer on a piezoelectric layer, and an intermediate layer forming step of forming an intermediate layer on the piezoelectric layer and the first sacrificial layer.
  • the first sacrificial layer and the second sacrificial layer at least partially overlap each other, and in a cross-sectional view in the thickness direction of the intermediate layer, the intermediate layer.
  • an elastic wave device and a method for manufacturing an elastic wave device that suppress sticking in which a piezoelectric film contacts a support.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of elastic wave devices according to first and second aspects;
  • FIG. Plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer Sectional view of the part along the AA line in FIG. 1A
  • Schematic front cross-sectional view for explaining waves of the elastic wave device of the present disclosure Schematic diagram showing a bulk wave when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode so that the potential of the second electrode is higher than that of the first electrode.
  • FIG. 1 A diagram showing resonance characteristics of the elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between d/2p and the fractional bandwidth as a resonator of an elastic wave device;
  • FIG. 2 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of an elastic wave device;
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth when a large number of elastic wave resonators are configured and the amount of phase rotation of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious;
  • a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional bandwidth 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. 1 is a partially cutaway perspective view for explaining an elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • FIG. Schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a comparative example Schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present disclosure
  • a plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present disclosure Schematic cross-sectional view of an elastic wave device according to a modification Flowchart showing the flow of manufacturing an elastic wave device Schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the acoustic wave device Schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the acoustic wave device Schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the acoustic wave device Schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the acoustic wave device Schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the acoustic wave device Schematic cross-sectional view showing the manufacturing process of the acoustic wave device Schematic cross-sectional view showing the manufacturing process
  • Elastic wave devices include a piezoelectric layer made of lithium niobate or lithium tantalate, and a first electrode and a second electrode facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer. and an electrode.
  • the first electrode and the second electrode are adjacent electrodes, 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.
  • Lamb waves are used as plate waves. Then, resonance characteristics due to the Lamb wave can be obtained.
  • An acoustic wave device 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.
  • FIG. 1A is a schematic perspective view showing the appearance of an elastic wave device according to Embodiment 1 for first and second aspects
  • FIG. 1B is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion along line AA in FIG. 1A.
  • the elastic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of lithium niobate (LiNbO 3 ).
  • the piezoelectric layer 2 may be made of lithium tantalate (LiTaO 3 ).
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is Z-cut in this embodiment, but may be rotational 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 primary mode.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second main surfaces 2a and 2b facing each other. Electrodes 3 and 4 are provided on the first main surface 2a.
  • 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 a first busbar 5 .
  • the multiple electrodes 4 are multiple second electrode fingers connected to the second bus bar 6 .
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interleaved with each other.
  • the electrodes 3 and 4 have a rectangular shape and a length direction.
  • the electrode 3 faces the adjacent electrode 4 in a direction perpendicular to the length direction.
  • These electrodes 3 and 4, the first bus bar 5 and the second bus bar 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. 1A and 1B. That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrodes 3 and 4 may extend in the direction in which the first busbar 5 and the second busbar 6 extend. In that case, the first busbar 5 and the second busbar 6 extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B.
  • 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.
  • the electrode 3 and the electrode 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 electrode 3 and the electrode 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. Further, 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 1. .
  • 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.
  • center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 means the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3 and the distance between the center of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. It is the distance connecting the center of the dimension (width dimension) of
  • 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. 2, 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 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. 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, 4 and the first and second bus bars 5, 6 are made of appropriate metals or alloys such as Al, AlCu alloys.
  • the electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 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 5 and the second busbar 6 . As a result, it is possible to obtain resonance characteristics using a thickness-shear primary mode bulk wave excited in the piezoelectric layer 2 .
  • 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 bulk wave of thickness shear primary mode is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained. More preferably, d/p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the center-to-center distance p of mating electrodes 3,4 is the average distance of the center-to-center distances of each adjacent electrode 3,4.
  • 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. The reason why the reflector is not required is that the thickness-shlip primary mode bulk wave is used.
  • FIG. 3A is a schematic front cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric film of a conventional elastic wave device.
  • a conventional elastic wave device is described, for example, in 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 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.
  • the wave is generated between the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 and the second main surface 2a. It propagates almost in the direction connecting the main surface 2b, that is, in the Z direction, and resonates. That is, the X-direction component of the wave is significantly smaller than the Z-direction component. Further, since 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. 4 schematically shows bulk waves 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.
  • electrode 3 may also be connected to ground potential and electrode 4 to 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. 5 is a diagram showing resonance characteristics of the elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 with this resonance characteristic are as follows.
  • the number of pairs of electrodes 3 and 4 21 pairs
  • center distance between electrodes 3 ⁇ m
  • width of electrodes 3 and 4 500 nm
  • d/p 0.133.
  • Insulating layer 7 Silicon oxide film with a thickness of 1 ⁇ m.
  • Support member 8 Si.
  • 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 0.5 or less. Preferably, it is 0.24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between this d/2p and the fractional bandwidth of the acoustic wave device as a resonator.
  • a resonator with a wider specific band can be obtained, and a resonator with a higher coupling coefficient can be realized. Therefore, like the elastic wave device of the second aspect of the present disclosure, by setting d/p to be 0.5 or less, a resonator having a high coupling coefficient is configured using a thickness-shear primary mode bulk wave. you know you can.
  • 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. 7 is a plan view of another elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • elastic wave device 31 a pair of electrodes having electrode 3 and electrode 4 is provided on first main surface 2 a of piezoelectric layer 2 .
  • K in FIG. 7 is the intersection width.
  • the number of pairs of electrodes may be one. Even in this case, if the above d/p is 0.5 or less, it is possible to effectively excite the bulk wave in the primary mode of thickness shear.
  • the adjacent electrodes 3 and 4 with respect to the excitation region, which is an overlapping region when viewed in the direction in which any of the adjacent electrodes 3 and 4 face each other.
  • the metallization ratio MR of the electrodes 3 and 4 satisfy MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. That is, when viewed from the direction in which the first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4 are arranged, the region where the adjacent first electrode fingers 3 and the second electrode fingers 4 overlap is the excitation region.
  • MR is the metallization ratio of the plurality of electrode fingers 3 and 4 to the region, it is preferable to satisfy MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the acoustic wave device 1.
  • 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. 1B.
  • 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. 9 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth and the phase rotation amount of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious when a large number of acoustic wave resonators are configured according to the present embodiment. is.
  • the ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrodes.
  • FIG. 9 shows the results 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 fractional band exceeds 0.17, that is, exceeds 17%, a large spurious with a spurious level of 1 or more changes the parameters constituting the fractional band, even if the passband appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 8, 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. 10 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. 10 is the area where the fractional bandwidth is 17% or less.
  • FIG. 11 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. 11 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) ).
  • the fractional band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • 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.
  • the outer periphery of the hollow portion 9 is indicated by broken lines.
  • the IDT electrode 84 has first and second bus bars 84a and 84b, an electrode 84c as a plurality of first electrode fingers, and an electrode 84d as a plurality of second electrode fingers.
  • the multiple electrodes 84c are connected to the first bus bar 84a.
  • the multiple electrodes 84d are connected to the second bus bar 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 disclosure may utilize plate waves.
  • Embodiment 2 An elastic wave device according to Embodiment 2 of the present invention will be described below.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of an elastic wave device 91 according to a comparative example.
  • the membrane portion 94 which is a part of the piezoelectric layer 93 on which the functional electrode 92 is arranged, bends and sticks to the supporting substrate 95 below.
  • the membrane part 94 is arranged on the cavity part 96 and is partially separated from the piezoelectric layer 93 on the support substrate 95 by the through hole 97, so that it is easily bent. Therefore, in Embodiment 2, an elastic wave device 100 that solves this problem will be described.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of elastic wave device 100 according to the second embodiment of the present disclosure, and is a cross-sectional view taken along arrow XIV in FIG. 15 .
  • FIG. 15 is a plan view of elastic wave device 100 according to the second embodiment of the present disclosure. Note that “planar view” means viewing from the thickness direction of the elastic wave device 100 , that is, viewing from the stacking direction of the support member 101 and the piezoelectric layer 110 .
  • the acoustic wave device 100 includes a support member 101, a piezoelectric layer 110, a functional electrode 120, and a cavity 150.
  • the support member 101 has a support substrate 102 and an intermediate layer 103 .
  • the support member 101 is composed of a laminate of a support substrate 102 made of Si and an intermediate layer 103 laminated on the support substrate 102 and made of SiOx.
  • the support substrate 102 has a recess 102a that is recessed on the piezoelectric layer 110 side.
  • the piezoelectric layer 110 is made of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the portion of the piezoelectric layer 110 that overlaps the first cavity region 151 in plan view is referred to as the membrane portion 111 .
  • At least a part of the functional electrode 120 overlaps when viewed from above in the lamination direction of the support substrate 102 and the piezoelectric layer 110 .
  • the support member 101 is provided with a cavity 150 that extends over the support substrate 102 and the intermediate layer 103 and opens toward the piezoelectric layer 110 .
  • the cavity 150 is provided between the support member 101 and the piezoelectric layer 110 .
  • the cavity 150 is a space defined by the support member 101 and the piezoelectric layer 110 .
  • the hollow portion 150 has a first hollow region 151 and a second hollow region 152 as spaces.
  • a first cavity region 151 is provided in the intermediate layer 103 and a second cavity region 152 is provided in the support substrate 102 and defined by the recess 102a.
  • the first cavity region 151 and the second cavity region 152 communicate with each other.
  • the intermediate layer 103 has a protruding portion 103a that protrudes inward (toward the hollow portion 150) from the peripheral edge portion 102c of the recessed portion 102a of the supporting substrate 102 in a cross-sectional view in the thickness direction of the supporting member 101. Therefore, the bottom surface 103b of the intermediate layer 103 protrudes toward the cavity 150 from the inner wall of the support substrate 102 on the cavity 150 side. In other words, the inner wall of the intermediate layer 103 on the side of the cavity 150 is provided inside the inner wall of the support substrate 102 on the side of the cavity 150 .
  • the area of the first cavity region 151 relatively close to the piezoelectric layer 110 in the cavity portion 150 in plan view becomes the area of the second cavity region 152 relatively far from the piezoelectric layer 110 in plan view. become smaller in comparison. Therefore, it becomes easier to reduce the area of the cavity 150 that overlaps the functional electrode 120 in plan view, and it becomes easier to suppress the bending of the piezoelectric layer 110 toward the cavity 150 side.
  • the piezoelectric layer 110 by reducing the area of the hollow portion 150 that overlaps the functional electrode 120 in plan view, it becomes easier to suppress variations in the thickness of the piezoelectric layer 110 . Furthermore, according to the present embodiment, even if the piezoelectric layer 110 is bent, the provision of the second cavity region 152 of the cavity portion 150 allows the piezoelectric layer 110 and the recessed portion 102a of the support substrate 102 to be bent. The distance between the bottom surface 102b of is large. Therefore, sticking of the membrane portion 111 of the piezoelectric layer 110 to the support substrate 102 can be further suppressed.
  • the area of the recess 102 a of the support substrate 102 is larger than the area of the first cavity region 151 .
  • the area of the second cavity region 152 may be larger than the area of the first cavity region 151 in plan view. Accordingly, even if a positional deviation occurs between the first cavity region 151 and the second cavity region 152 during manufacturing of the elastic wave device 1, the cavity portion 150 can be reliably formed. Note that the area of the first cavity region 151 may be the same as the area of the second cavity region 152 .
  • the depth h2 of the second cavity region 152 which is the depth from the bottom surface 103b of the intermediate layer 103 to the bottom surface 102b of the recess 102a of the support substrate 102, is the depth from the bottom surface 103b of the intermediate layer 103 to the bottom surface 103b of the piezoelectric layer 110. is greater than the depth h1 of the first cavity region 151, which is the depth. Thereby, the sticking of the membrane part 111 can be suppressed more reliably.
  • the depth h1 of the first cavity region 151 may be the same as the depth h2 of the second cavity region 152.
  • the functional electrode 120 is connected to the first bus bar 5A and the second bus bar 6A facing each other, the plurality of electrodes 3A as the plurality of first electrode fingers connected to the first bus bar 5A, and the second bus bar 6A. and a plurality of electrodes 4A as a plurality of second electrode fingers.
  • a base end of each of the electrodes 3A is connected to a first bus bar 5A, and a base end of each of the electrodes 4A is connected to a second bus bar 6A.
  • a wiring electrode 161 is connected to the first bus bar 5A, and a wiring electrode 163 is connected to the second bus bar 6A.
  • the plurality of electrodes 3A and the plurality of electrodes 4A are interleaved with each other, and adjacent electrodes 3A and 4A form a pair of electrode sets.
  • the elastic wave device 100 can be manufactured, for example, by the method described below.
  • step S1 as shown in FIG. 18A, a first sacrificial layer 171 is formed on the piezoelectric layer 110 by film formation.
  • the first sacrificial layer 171 is formed by removing the resist after patterning and etching the piezoelectric layer 110 .
  • step S2 as shown in FIG. 18B, the intermediate layer 103 is formed on the piezoelectric layer 110 and the first sacrificial layer 171 so as to cover the first sacrificial layer 171 by film formation. Also, the surface of the intermediate layer 103 is flattened by grinding.
  • a second sacrificial layer 173 is formed on the supporting substrate 102 in step S3 in another process.
  • a recess 102a for embedding the second sacrificial layer 173 is formed in the support substrate 102.
  • the concave portion 102a is formed by removing the resist after resist patterning and dry etching are performed on the support substrate 102.
  • a second sacrificial layer 173 is formed on the support substrate 102, and the exposed surface of the second sacrificial layer 173 is polished to form the second sacrificial layer 173 into the concave portion 102a of the support substrate 102.
  • step S4 the piezoelectric layer 110 formed with the intermediate layer 103 in step S2 and the support substrate 102 formed with the second sacrificial layer 173 in step S3 are bonded together.
  • the intermediate layer 103 is attached to the second sacrificial layer 173 and the support substrate 102 .
  • a part of the intermediate layer 103 may be formed on the surfaces of the second sacrificial layer 173 and the support substrate 102 before they are attached.
  • the first sacrificial layer 171 and the first sacrificial layer 171 are aligned with each other.
  • the piezoelectric layer 110 is thinned by grinding the exposed surface of the piezoelectric layer 110 .
  • a concave portion 103 d is formed in the intermediate layer 103 by the first sacrificial layer 171 .
  • step S5 functional electrodes 120 and wiring electrodes 121 are formed on the piezoelectric layer 110 by lift-off, as shown in FIG. 19B.
  • step S5 functional electrodes 120 and wiring electrodes 121 are formed on the piezoelectric layer 110 by lift-off, as shown in FIG. 19B.
  • step S5 functional electrodes 120 and wiring electrodes 121 are formed on the piezoelectric layer 110 by lift-off, as shown in FIG. 19B.
  • resist patterning is performed on the piezoelectric layer 110, and through holes 113 are formed by dry etching the piezoelectric layer 110 and removing the resist. This through hole 113 also serves as an opening of the first sacrificial layer 171 .
  • a protective resist 177 is formed on the surface of the piezoelectric layer 110, the functional electrodes 120 and the wiring electrodes 121 to protect them.
  • step S6 etching is performed.
  • the first sacrificial layer 171 is etched.
  • the intermediate layer 103 is etched to remove the bottom of the recess 103d of the intermediate layer 103.
  • a first cavity region 151 is formed in the intermediate layer 103 .
  • the second sacrificial layer 173 is etched, and the protective resist 177 is removed.
  • a second cavity region 152 is formed in the support substrate 102 by etching the second sacrificial layer 173 .
  • the protective resist 177 By removing the protective resist 177, the functional electrodes 120 and the wiring electrodes 121 are exposed.
  • the elastic wave device 100 can be manufactured.
  • the elastic wave device 100 of the second embodiment includes the support member 101 having the support substrate 102 and the intermediate layer 103 formed on the support substrate 102 , the intermediate layer 103 disposed on the through hole 113 . , functional electrodes 120 provided on the piezoelectric layer 110 , and cavities 150 provided on both the support substrate 102 and the intermediate layer 103 . At least a portion of the functional electrode 120 overlaps the hollow portion 150 in a plan view in the stacking direction of the support member 101 and the piezoelectric layer 110 .
  • the cavity portion 150 is formed in the intermediate layer 103 and includes a first cavity region 151 communicating with the through hole 113 of the piezoelectric layer 110 , a bottom surface 102 b of the recess 102 a opening toward the first cavity region 151 in the support substrate 102 , and a second cavity region 151 . 1 cavity region 151 and a second cavity region 152 between them.
  • the intermediate layer 103 has a portion that protrudes inward from the peripheral edge portion 102c of the concave portion 102a of the support substrate 102 in a cross-sectional view in the thickness direction of the support member 101 .
  • the piezoelectric layer 110 Since the width of the first cavity region 151 relatively close to the piezoelectric layer 110 is narrowed, the piezoelectric layer 110 is less likely to bend toward the cavity 150 side. Moreover, even when the piezoelectric layer 110 is bent, the depth of the entire cavity 150 can be ensured, so sticking of the piezoelectric layer 110 to the support substrate 102 can be suppressed.
  • FIG. 21 is a plan view of an elastic wave device 100B according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 22 is a schematic cross-sectional view of an elastic wave device 100B according to Modification 2 of Embodiment 2, and is a cross-sectional view taken along line II in FIG.
  • the functional electrode 120B may be a BAW (Bulk Acoustic Wave) element.
  • the functional electrode 120B includes an upper electrode 123 and a lower electrode 124 facing each other in the thickness direction of the piezoelectric layer 110 with the piezoelectric layer 110 interposed therebetween.
  • the upper electrode 123 and the lower electrode 124 are provided on the membrane portion 111 .
  • the upper electrode 123 is arranged on the exposed surface side of the piezoelectric layer 110 .
  • the lower electrode 124 is arranged on the first cavity region 151 side of the piezoelectric layer 110 .
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as follows.
  • the functional electrode 120 is arranged on the exposed surface side of the piezoelectric layer 110 in the second embodiment, the present invention is not limited to this.
  • the functional electrode 120 may be arranged on the cavity 150 side of the piezoelectric layer 110 .
  • An elastic wave device includes a support member having a support substrate and an intermediate layer formed on the support substrate, a piezoelectric layer disposed on the intermediate layer and having a through hole, and a piezoelectric layer provided in the piezoelectric layer. and a cavity provided in both the support substrate and the intermediate layer. At least a portion of the functional electrode overlaps the hollow portion when viewed from above in the lamination direction of the support member and the piezoelectric layer.
  • the cavity portion is formed in the intermediate layer and includes a first cavity region communicating with the through hole of the piezoelectric layer, and a second cavity region between the first cavity region and the bottom surface of the recess opening toward the first cavity region in the support substrate. and a hollow region.
  • the intermediate layer has a part that protrudes inward from the peripheral edge of the recess of the support substrate in a cross-sectional view in the thickness direction of the support member.
  • the area of the concave portion of the support substrate is larger than the area of the first cavity region in a plan view in the stacking direction of the support member and the piezoelectric layer.
  • the depth of the second cavity region is greater than the depth of the first cavity region.
  • the functional electrode includes a pair of first and second bus bars facing each other, and first electrode fingers connected to the first bus bar. and a second electrode finger connected to the second bus bar.
  • d/p is 0.24 or less.
  • the elastic wave device when viewed from the direction in which the first electrode fingers and the second electrode fingers are arranged, the first electrode fingers and the second electrode fingers are adjacent to each other.
  • the overlapping region is the excitation region, and MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075, where MR is the metallization ratio, which is the ratio of the areas of the first electrode fingers and the second electrode fingers in the excitation region. meet.
  • the acoustic wave device is configured to be able to use bulk waves in the thickness-shear mode.
  • the functional electrode has an upper electrode arranged above the piezoelectric layer and a lower electrode arranged below the piezoelectric layer.
  • the piezoelectric layer is lithium niobate or lithium tantalate.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate are within the range of the following formula (1), formula (2) or formula (3) be. (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)
  • the method of manufacturing an elastic wave device includes a first sacrificial layer forming step of forming a first sacrificial layer on a piezoelectric layer, and an intermediate layer forming step of forming an intermediate layer on the piezoelectric layer and the first sacrificial layer.
  • the first sacrificial layer and the second sacrificial layer at least partially overlap each other, and in a cross-sectional view in the thickness direction of the intermediate layer, the intermediate layer.
  • the area of the concave portion of the support substrate is larger than the area of the first sacrificial layer in a plan view in the stacking direction of the intermediate layer and the piezoelectric layer.
  • the depth of the second sacrificial layer is greater than the depth of the first sacrificial layer.
  • the piezoelectric layer is lithium niobate or lithium tantalate.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate are within the range of the following formula (1), formula (2) or formula (3) be. (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)

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Abstract

支持基板と支持基板上に形成された中間層とを有する支持部材と、中間層上に配置され、貫通孔を有する圧電層と、圧電層上に配置された機能電極と、支持基板と中間層との双方に設けられた空洞部と、を備える弾性波装置である。機能電極の少なくとも一部が支持部材と圧電層との積層方向に平面視して空洞部と重なっている。空洞部は、中間層に形成され、圧電層の貫通孔と連通する第１空洞領域と、支持基板において第１空洞領域に向けて開口する凹部の底面と第１空洞領域との間の第２空洞領域とを有する。中間層は、支持部材の厚み方向の断面視において、支持基板の凹部の周縁部より、内側に突出している箇所を有する。

Description

弾性波装置及び弾性波装置の製造方法
　本開示は、圧電層を有する弾性波装置及び弾性波装置の製造方法に関する。
　従来、ＬｉＮｂＯ３からなる圧電層を伝搬する板波を利用した弾性波装置が知られている。例えば、下記の特許文献１では、板波としてのラム波を利用した弾性波装置が開示されている。ここでは、ＬｉＮｂＯ３またはＬｉＴａＯ３からなる圧電層（圧電基板）の上面にＩＤＴ電極が設けられている。ＩＤＴ電極の一方電位に接続される複数の電極指と、他方電位に接続される複数の電極指との間に電圧が印加される。それによって、ラム波が励振される。このＩＤＴ電極の両側には反射器が設けられている。それによって、板波を利用した弾性波共振子が構成されている。
特開２０１２－２５７０１９号公報
　特許文献１に記載の弾性波装置において、圧電膜の一部が空洞部に垂れ下がり支持体に接触するスティッキングが発生する場合がある。
　本開示は、圧電膜が支持体に接触するスティッキングを抑制する弾性波装置及び弾性波装置の製造方法の提供を目的とする。
　本開示の一態様の弾性波装置は、支持基板と支持基板上に形成された中間層とを有する支持部材と、中間層上に配置され、貫通孔を有する圧電層と、圧電層上に配置された機能電極と、支持基板と中間層との双方に設けられた空洞部と、を備える。　機能電極の少なくとも一部が支持部材と圧電層との積層方向に平面視して空洞部と重なっている。空洞部は、中間層に形成され、圧電層の貫通孔と連通する第１空洞領域と、支持基板において第１空洞領域に向けて開口する凹部の底面と第１空洞領域との間の第２空洞領域とを有する。中間層は、支持部材の厚み方向の断面視において、支持基板の凹部の周縁部より、内側に突出している箇所を有する。
　本開示の一態様の弾性波装置の製造方法は、圧電層上に第１犠牲層を形成する第１犠牲層形成ステップと、圧電層及び第１犠牲層上に中間層を形成する中間層形成ステップと、支持基板に凹部を形成し、凹部を埋めるように第２犠牲層を形成する第２犠牲層形成ステップと、支持基板の第２犠牲層側と、中間層の第１犠牲層の反対側とを、中間層と圧電層との積層方向の平面視において、第１犠牲層と第２犠牲層との少なくとも一部が重なるように、かつ、中間層の厚み方向の断面視において、中間層が支持基板の凹部の周縁部より、内側に突出している箇所を有するように、貼り合わせる、貼り合わせステップと、第１犠牲層と、第１犠牲層及び第２犠牲層の間の中間層と、第２犠牲層をエッチングにより除去するエッチングステップと、を含む。
　本発明によれば、圧電膜が支持体に接触するスティッキングを抑制する弾性波装置及び弾性波装置の製造方法の提供することができる。
第１，第２の態様の弾性波装置の外観を示す略図的斜視図 圧電層上の電極構造を示す平面図 図１Ａ中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図 従来の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 本開示の弾性波装置の波を説明するための模式的正面断面図 第１の電極と第２の電極との間に、第２の電極が第１の電極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示す模式図 本開示の実施の形態１に係る弾性波装置の共振特性を示す図 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 本開示の実施の形態１に係る別の弾性波装置の平面図 弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図。 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 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 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 本開示の実施の形態１に係る弾性波装置を説明するための部分切り欠き斜視図 比較例に係る弾性波装置の概略断面図 本開示の第２の実施の形態に係る弾性波装置の概略断面図 本開示の第２の実施の形態に係る弾性波装置の平面図 変形例に係る弾性波装置の概略断面図 弾性波装置の製造の流れを示すフローチャート 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 弾性波装置の製造工程を示す概略断面図 変形例に係る弾性波装置の平面図 変形例に係る弾性波装置の概略断面図
　本開示における第１，第２，第３の態様の弾性波装置は、ニオブ酸リチウムまた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の態様の弾性波装置では、厚み滑り一次モードのバルク波が利用されている。
　また、第２の態様の弾性波装置では、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，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。
　また、第３の態様の弾性波装置では、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。
　本開示における第４の態様の弾性波装置は、ニオブ酸リチウムまた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、バルク波を利用する。
　以下、図面を参照しつつ、第１～第４の態様の弾性波装置の具体的な実施の形態を説明することにより、本開示を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施の形態は、例示的なものであり、異なる実施の形態間において、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。
（実施の形態１）
　図１Ａは、第１，第２の態様についての実施の形態１に係る弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１Ｂは、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図２は、図１Ａ中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。
　弾性波装置１は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）からなる圧電層２を有する。圧電層２は、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）からなるものであってもよい。ＬｉＮｂＯ３やＬｉＴａＯ３のカット角は、本実施の形態では、Ｚカットであるが、回転Ｙカットや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、厚み滑り一次モードを効果的に励振するには、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下が好ましい。
　圧電層２は、対向し合う第１，第２の主面２ａ，２ｂを有する。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１Ａ及び図１Ｂでは、複数の電極３が、第１のバスバー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、隣の電極４とが対向している。これら複数の電極３，４、及び第１のバスバー５，第２のバスバー６によりＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｕｄｕｃｅｒ）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１Ａ及び図１Ｂ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１Ａ及び図１Ｂにおいて、第１のバスバー５及び第２のバスバー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５及び第２のバスバー６は、図１Ａ及び図１Ｂ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、ホット電極や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対や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。また、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、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。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の寸法（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の寸法（幅寸法）の中心とを結んだ距離となる。
　また、本実施の形態では、Ｚカットの圧電層を用いているため、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２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、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３，４及び第１，第２のバスバー５，６は、Ａｌ、ＡｌＣｕ合金などの適宜の金属もしくは合金からなる。本実施の形態では、電極３，４及び第１，第２のバスバー５，６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５と第２のバスバー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一次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、厚み滑り一次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、本実施の形態のように電極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、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。
　本実施の形態の弾性波装置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、厚み滑り一次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、厚み滑り一次モードのバルク波の相違を、図３Ａ及び図Ｂを参照して説明する。
　図３Ａは、従来の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。従来の弾性波装置については、例えば、日本公開特許公報　特開２０１２－２５７０１９号公報に記載されている。図３Ａに示すように、従来の弾性波装置においては、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３Ａ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３Ｂに示すように、本実施の形態の弾性波装置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。
　なお、厚み滑り一次モードのバルク波の振幅方向は、図４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４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いる。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がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極３がグラウンド電位に、電極４がホット電位に接続されてもよい。本実施の形態では、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ウ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５は、本開示の実施の形態１に係る弾性波装置の共振特性を示す図である。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。
　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。
　本実施の形態では、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５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、本実施の形態では、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６を参照して説明する。
　図５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６は、この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６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、本開示の第２の態様の弾性波装置のように、ｄ／ｐを０．５以下とすることにより、厚み滑り一次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についても、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７は、本開示の実施の形態１に係る別の弾性波装置の平面図である。弾性波装置３１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７中のＫが交差幅となる。前述したように、本開示の弾性波装置３１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、厚み滑り一次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
　弾性波装置１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。即ち、第１の電極指３及び第２の電極指４が並ぶ方向から見たときに、隣り合う第１の電極指３及び第２の電極指４同士が重なり合う領域が励振領域であり、励振領域に対する、複数の電極指３，４のメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが好ましい。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８及び図９を参照して説明する。図８は、上記弾性波装置１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１Ｂを参照して説明する。図１Ｂ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９は本実施の形態に従って、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９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９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９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８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１０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１０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１０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１１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１１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、好ましい。
　図１２は、本開示の実施の形態１に係る弾性波装置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１２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，第２のバスバー８４ａ，８４ｂと、複数本の第１の電極指としての電極８４ｃ及び複数本の第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８４ａに接続されている。複数本の電極８４ｄは、第２のバスバー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、本開示の弾性波装置は、板波を利用するものであってもよい。
（実施の形態２）
　以下、本発明に係る実施の形態２の弾性波装置について説明する。
　まず、実施の形態２の弾性波装置が解決する課題について説明する。図１３は比較例に係る弾性波装置９１の概略断面図である。比較例における弾性波装置９１の場合、機能電極９２が配置されている圧電層９３の一部であるメンブレン部９４がたわんで、下方の支持基板９５に貼りついてしまうスティッキング現象が発生する可能性がある。メンブレン部９４は空洞部９６上に配置され、貫通孔９７により支持基板９５上の圧電層９３とも一部離れているので、たわみやすい。そこで、実施の形態２において、この課題を解決した弾性波装置１００を説明する。
　なお、実施の形態２の説明において、前述の実施の形態１と同様の構成、作用および機能を有する要素に対しては重複する記載を避けるため説明を省略し、相違点を中心に以下に説明する。
　図１４及び図１５を参照する。図１４は、本開示の第２の実施の形態に係る弾性波装置１００の概略断面図であり、図１５のXIV矢視断面図である。図１５は、本開示の第２の実施の形態に係る弾性波装置１００の平面図である。なお、「平面視」とは弾性波装置１００の厚み方向から見ること、即ち、支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向から見ることを意味する。
　図１４に示すように、弾性波装置１００は、支持部材１０１、圧電層１１０、機能電極１２０と、空洞部１５０とを備える。
　支持部材１０１は、支持基板１０２及び中間層１０３を有する。例えば、支持部材１０１は、Ｓｉから成る支持基板１０２と、支持基板１０２に積層され、ＳｉＯｘから成る中間層１０３との積層体から構成されている。支持基板１０２は、圧電層１１０側が凹んだ凹部１０２ａを有する。
　圧電層１１０は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムから成る。本明細書では、平面視で第１空洞領域１５１と重なる領域に位置する圧電層１１０の部分をメンブレン部１１１と称する。
　支持基板１０２と圧電層１１０との積層方向に平面視して、機能電極１２０の少なくとも一部は重なっている。
　支持部材１０１には、支持基板１０２と中間層１０３とにまたがって、圧電層１１０側に開口する空洞部１５０が設けられている。空洞部１５０は、支持部材１０１と圧電層１１０との間に設けられている。空洞部１５０は、支持部材１０１と圧電層１１０とによって画定される空間である。空洞部１５０は、それぞれ空間としての第１空洞領域１５１と第２空洞領域１５２とを有する。第１空洞領域１５１は中間層１０３に設けられ、第２空洞領域１５２は支持基板１０２に設けられており、凹部１０２ａにより画定される。第１空洞領域１５１と第２空洞領域１５２とはそれぞれ連通している。
　中間層１０３は、支持部材１０１の厚み方向の断面視において、支持基板１０２の凹部１０２ａの周縁部１０２ｃより、内側（空洞部１５０側）に突出している突出部１０３ａを有する。したがって、中間層１０３の底面１０３ｂは、支持基板１０２の空洞部１５０側の内壁より空洞部１５０側に凸となっている。言い換えれば、中間層１０３の空洞部１５０側の内壁は、支持基板１０２の空洞部１５０側の内壁より内側に設けられている。
　これにより、空洞部１５０のうち、圧電層１１０に相対的に近い第１空洞領域１５１の平面視での面積が、圧電層１１０から相対的に遠い第２空洞領域１５２の平面視での面積に比べて小さくなる。したがって、平面視で機能電極１２０と重なる空洞部１５０の面積を低減しやすくなり、圧電層１１０が空洞部１５０側にたわむことを抑制しやすくなる。
　また、平面視で機能電極１２０と重なる空洞部１５０の面積を低減することにより、圧電層１１０の膜厚バラツキも抑制しやすくなる。さらに、本実施の形態によれば、圧電層１１０が仮にたわんだ場合であっても、空洞部１５０の第２空洞領域１５２が設けられていることにより、圧電層１１０と支持基板１０２の凹部１０２ａの底面１０２ｂとの間の距離が大きい。したがって、圧電層１１０のメンブレン部１１１による支持基板１０２へのスティッキングをより抑制することができる。
　また、平面視において、支持基板１０２の凹部１０２ａの面積は、第１空洞領域１５１の面積よりも大きい。平面視において、第２空洞領域１５２の面積は、第１空洞領域１５１の面積より大きくてもよい。これにより、弾性波装置１の製造時に第１空洞領域１５１と第２空洞領域１５２との間で位置ずれが生じたとしても、確実に空洞部１５０を形成することができる。なお、第１空洞領域１５１の面積は第２空洞領域１５２の面積と同じであってもよい。
　さらに、中間層１０３の底面１０３ｂから支持基板１０２の凹部１０２ａの底面１０２ｂまでの深さである第２空洞領域１５２の深さｈ２は、圧電層１１０の裏面から中間層１０３の底面１０３ｂまでの深さである第１空洞領域１５１の深さｈ１よりも大きい。これにより、より確実にメンブレン部１１１のスティッキングを抑制することができる。なお、第１空洞領域１５１の深さｈ１は第２空洞領域１５２の深さｈ２と同じであってもよい
　なお、図１４に示す断面視において、支持基板１０２の周縁部１０２ｃの両側にある中間層１０３の底面１０３ｂのいずれもが、支持基板１０２の凹部１０２ａの側壁より空洞部１５０側に突出していなくてもよい。図１６に示す実施の形態２の変形例１の弾性波装置１００Ａのように、例えば、中間層１０３Ａの底面１０３Ａｂのうちいずれかの底面のみが、支持基板１０２の凹部１０２ａの側壁より空洞部１５０側に突出していてもよい。
　図１５を参照する。機能電極１２０は、対向する第１のバスバー５Ａ及び第２のバスバー６Ａと、第１のバスバー５Ａに接続される複数の第１電極指としての複数の電極３Ａと、第２のバスバー６Ａに接続される複数の第２の電極指としての複数の電極４Ａと、を有する。複数の電極３Ａのそれぞれの基端は第１のバスバー５Ａに接続され、複数の電極４Ａのそれぞれの基端は第２のバスバー６Ａに接続される。なお、第１のバスバー５Ａには配線電極１６１が接続され、第２のバスバー６Ａには配線電極１６３が接続されている。複数の電極３Ａと複数の電極４Ａは互いに間挿し合っており、隣り合う電極３Ａと電極４Ａとは一対の電極組を構成している。
　次に、図１７及び図１８Ａ～図２０Ｃを参照して、弾性波装置１００の製造方法について説明する。弾性波装置１００は、例えば、以下に説明する方法で製造することができる。
　ステップＳ１において、図１８Ａに示すように、圧電層１１０上に第１犠牲層１７１を成膜により形成する。第１犠牲層１７１は、圧電層１１０にレジストパターニング及びエッチング処理後に、レジストを除去することで形成する。
　ステップＳ２において、図１８Ｂに示すように、圧電層１１０及び第１犠牲層１７１上に第１犠牲層１７１を覆うように、中間層１０３を成膜により形成する。また、中間層１０３の表面を研削により平坦化する。
　また、別工程におけるステップＳ３において支持基板１０２上に第２犠牲層１７３を形成する。まず、図１８Ｃに示すように、支持基板１０２に第２犠牲層１７３を埋め込むための凹部１０２ａを形成する。凹部１０２ａは、支持基板１０２へレジストパターニング及びドライエッチング処理後に、レジストを除去することで形成する。
　次に、図１８Ｄに示すように、支持基板１０２へ第２犠牲層１７３を成膜し、第２犠牲層１７３の露出面を研磨することで、第２犠牲層１７３を支持基板１０２の凹部１０２ａに埋め込む。
　次に、ステップＳ４において、ステップＳ２による中間層１０３が形成された圧電層１１０とステップＳ３による第２犠牲層１７３が形成された支持基板１０２とを貼り合わせる。図１９Ａに示すように、中間層１０３を第２犠牲層１７３及び支持基板１０２に貼り合わせる。この際、第２犠牲層１７３及び支持基板１０２の表面に中間層１０３の一部を形成してから貼り合わせてもよい。支持基板１０２の第２犠牲層１７３側と、中間層１０３の第１犠牲層１７１の反対側とを、支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向の平面視において、第１犠牲層１７１と第２犠牲層１７３との少なくとも一部が重なるように、かつ、支持部材１０１の厚み方向の断面視において、中間層１０３が支持基板１０２の凹部１０２ａの周縁部１０２ｃより、内側に突出している箇所１０３ｃを有するように、貼り合わせる。中間層１０３と支持基板１０２とを貼り合わせた後に、圧電層１１０の露出面を研削することで圧電層１１０を薄くする。なお、中間層１０３には、第１犠牲層１７１により凹部１０３ｄが形成されている。
　次に、ステップＳ５において、図１９Ｂに示すように、リフトオフにより機能電極１２０及び配線電極１２１を圧電層１１０上に形成する。次に、図１９Ｃに示すように、圧電層１１０上にレジストパターニングを実施し、さらに、圧電層１１０のドライエッチング及びレジスト除去により貫通孔１１３を形成する。この貫通孔１１３は第１犠牲層１７１の開口部にもなっている。次に、図１９Ｄに示すように、圧電層１１０の表面、機能電極１２０及び配線電極１２１上に、これらを保護するための保護レジスト１７７を形成する。
　次に、ステップＳ６において、エッチングを実施する。図２０Ａに示すように、第１犠牲層１７１をエッチングする。次に、図２０Ｂに示すように、中間層１０３をエッチングすることで、中間層１０３の凹部１０３ｄの底部を除去する。これにより、中間層１０３に第１空洞領域１５１が形成される。
　次に、図２０Ｃに示すように、第２犠牲層１７３をエッチングし、さらに、保護レジスト１７７を除去する。第２犠牲層１７３をエッチングすることで支持基板１０２に第２空洞領域１５２が形成される。保護レジスト１７７を除去することで、機能電極１２０及び配線電極１２１が露出する。このようにして、弾性波装置１００を製造することができる。
　以上のように、実施の形態２の弾性波装置１００は、支持基板１０２と支持基板１０２上に形成された中間層１０３とを有する支持部材１０１と、中間層１０３上に配置され、貫通孔１１３を有する圧電層１１０と、圧電層１１０に設けられた機能電極１２０と、支持基板１０２と中間層１０３との双方に設けられた空洞部１５０と、を備える。機能電極１２０の少なくとも一部が支持部材１０１と圧電層１１０との積層方向に平面視して空洞部１５０と重なっている。空洞部１５０は、中間層１０３に形成され、圧電層１１０の貫通孔１１３と連通する第１空洞領域１５１と、支持基板１０２において第１空洞領域１５１に向けて開口する凹部１０２ａの底面１０２ｂと第１空洞領域１５１との間の第２空洞領域１５２とを有する。中間層１０３は、支持部材１０１の厚み方向の断面視において、支持基板１０２の凹部１０２ａの周縁部１０２ｃより、内側に突出している箇所を有する。
　圧電層１１０に相対的に近い第１空洞領域１５１の幅が狭くなるので、圧電層１１０が空洞部１５０側にたわみにくくなる。また、圧電層１１０がたわんだ場合であっても、空洞部１５０全体の深さを確保できるため、支持基板１０２に対する圧電層１１０のスティッキングを抑制することができる。
　次に、図２１及び図２２を参照して実施の形態２の変形例２を説明する。図２１は、実施の形態２の変形例２における弾性波装置１００Ｂの平面図である。図２２は、実施の形態２の変形例２における弾性波装置１００Ｂの概略断面図であり、図２１のII矢視断面図である。
　図２１及び図２２に示すように、弾性波装置１００Ｂにおいては、機能電極１２０Ｂは、ＢＡＷ（Ｂｕｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）素子であってもよい。機能電極１２０Ｂは、圧電層１１０を挟んで圧電層１１０の厚み方向に対向する上部電極１２３及び下部電極１２４を備える。
　上部電極１２３及び下部電極１２４は、メンブレン部１１１に設けられている。上部電極１２３は、圧電層１１０の露出面側に配置されている。下部電極１２４は、圧電層１１０において第１空洞領域１５１側に配置されている。これにより、弾性波装置１００Ｂにおいても外部からの熱による特性の劣化を抑制できる。また、圧電層１１０が気圧差により破壊されることを抑制できる。
　本発明は、上記各実施の形態のものに限らず、次のように変形実施することができる。
　上記実施の形態２において、機能電極１２０は圧電層１１０の露出面側に配置されていたがこれに限らない。機能電極１２０は圧電層１１０の空洞部１５０側に配置してもよい。
　本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
（実施の形態の概要）
　（１）本開示の弾性波装置は、支持基板と支持基板上に形成された中間層とを有する支持部材と、中間層上に配置され、貫通孔を有する圧電層と、圧電層に設けられた機能電極と、支持基板と中間層との双方に設けられた空洞部と、を備える。機能電極の少なくとも一部が支持部材と圧電層との積層方向に平面視して空洞部と重なっている。空洞部は、中間層に形成され、圧電層の貫通孔と連通する第１空洞領域と、支持基板において第１空洞領域に向けて開口する凹部の底面と第１空洞領域との間の第２空洞領域とを有する。中間層は、支持部材の厚み方向の断面視において、支持基板の凹部の周縁部より、内側に突出している箇所を有する。
　（２）（１）の弾性波装置において、支持部材と圧電層との積層方向の平面視において、支持基板の凹部の面積は、第１空洞領域の面積よりも大きい。
　（３）（１）または（２）の弾性波装置において、第１空洞領域の深さよりも第２空洞領域の深さの方が大きい。
　（４）（１）～（３）のいずれかの弾性波装置において、機能電極は、対向する一対の第１のバスバー及び第２のバスバーと、第１のバスバーに接続される第１電極指と、第２のバスバーに接続される第２電極指と、を有する。
　（５）（４）の弾性波装置において、圧電層の厚みをｄ、隣り合う第１電極指及び第２電極指同士の中心間距離をｐとする場合、ｄ／ｐ≦０．５である。
　（６）（５）の弾性波装置において、ｄ／ｐが０．２４以下である。
　（７）（４）～（６）のいずれかの弾性波装置において、第１電極指及び第２電極指が並ぶ方向から見たときに、隣り合う第１電極指及び第２電極指同士が重なり合う領域が励振領域であり、励振領域内の第１電極指及び第２電極指の面積の割合であるメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす。
　（８）（１）～（７）のいずれかの弾性波装置において、厚み滑りモードのバルク波を利用可能な構成である。
　（９）（１）～（３）のいずれかの弾性波装置において、機能電極は、圧電層の上部に配置された上部電極及び圧電層の下部に配置された下部電極を有する。
　（１０）（１）～（９）のいずれかの弾性波装置において、圧電層は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムである。
　（１１）（１０）の弾性波装置において、ニオブ酸リチウムまた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）または式（３）の範囲にある。
　（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）
　（１２）本開示の弾性波装置の製造方法は、圧電層上に第１犠牲層を形成する第１犠牲層形成ステップと、圧電層及び第１犠牲層上に中間層を形成する中間層形成ステップと、支持基板に凹部を形成し、凹部を埋めるように第２犠牲層を形成する第２犠牲層形成ステップと、支持基板の第２犠牲層側と、中間層の第１犠牲層の反対側とを、中間層と圧電層との積層方向の平面視において、第１犠牲層と第２犠牲層との少なくとも一部が重なるように、かつ、中間層の厚み方向の断面視において、中間層が支持基板の凹部の周縁部より、内側に突出している箇所を有するように、貼り合わせる、貼り合わせステップと、第１犠牲層と、第１犠牲層及び第２犠牲層の間の中間層と、第２犠牲層をエッチングにより除去するエッチングステップと、を含む。
　（１３）（１２）の弾性波装置の製造方法において、中間層と圧電層との積層方向の平面視において、支持基板の凹部の面積は、第１犠牲層の面積よりも大きい。
　（１４）（１２）または（１３）の弾性波装置の製造方法において、第１犠牲層の深さよりも第２犠牲層の深さの方が大きい。
　（１５）（１２）～（１４）のいずれかの弾性波装置の製造方法において、圧電層は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムである。
　（１６）（１５）の弾性波装置において、ニオブ酸リチウムまた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）または式（３）の範囲にある。
　（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）
　　　１　　弾性波装置
　　　２　　圧電層
　　　２ａ　第１の主面
　　　２ｂ　第２の主面
　　　２ｃ　凹部
　　　３、３Ａ、４、４Ａ　電極
　　　３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ　側辺
　　　３ｃ、４ｃ　凹部
　　　３ｅ、４ｅ　幅広部
　　　３ｆ、４ｆ　矩形断面部
　　　５、５Ａ　第１のバスバー
　　　６、６Ａ　第２のバスバー
　　　７　　絶縁層
　　　７ａ、８ａ　開口部
　　　９　　空洞部
　　１０　　誘電体膜
　　２１　　弾性波装置
　　２２　　保護膜
　　３１　　弾性波装置
　　４１　　弾性波装置
　　４２　　音響多層膜
　　４２ａ、４２ｃ、４２ｅ　低音響インピーダンス層
　　４２ｂ、４２ｄ　高音響インピーダンス層
　　５１　　弾性波装置
　　５１Ａ　弾性波装置
　　６１　　弾性波装置
　　６１Ａ　弾性波装置
　　７１　　弾性波装置
　　７２　　質量付加膜
　　７３　　質量付加膜
　　８１　　弾性波装置
　　８２　　支持基板
　　８３　　圧電層
　　９１　　弾性波装置
　　９２　　機能電極
　　９３　　圧電層
　　９４　　メンブレン部
　　９５　　支持基板
　　９６　　空洞部
　１００、１００Ａ　弾性波装置
　１０１　　支持部材
　１０２　　支持基板
　１０２ａ　凹部
　１０２ｂ　底面
　１０２ｃ　周縁部
　１０３　　中間層
　１０３ａ　突出部
　１０３ｂ　底面
　１０３ｃ　箇所
　１１３　　貫通孔
　１１０　　圧電層
　１１１　　メンブレン部
　１２０　　機能電極
　１２１　　配線電極
　１２３　　上部電極
　１２４　　下部電極
　１５０　　空洞部
　１５１　　第１空洞領域
　１５２　　第２空洞領域
　１６１、１６３　配線
　１７１　　第１犠牲層
　１７３　　第２犠牲層
　１７７　　保護レジスト
　２０１　　圧電膜
　２０１ａ　第１の主面
　２０１ｂ　第２の主面
　４５１　　第１領域
　４５２　　第２領域
　ＶＰ１　　仮想平面

Claims (16)

  1. 　支持基板と支持基板上に形成された中間層とを有する支持部材と、
    　前記中間層上に配置され、貫通孔を有する圧電層と、
    　前記圧電層に設けられた機能電極と、
    　前記支持基板と前記中間層との双方に設けられた空洞部と、を備え、
    　前記機能電極の少なくとも一部が前記支持部材と前記圧電層との積層方向に平面視して前記空洞部と重なっており、
    　前記空洞部は、前記中間層に形成され、前記圧電層の前記貫通孔と連通する第１空洞領域と、前記支持基板において前記第１空洞領域に向けて開口する凹部の底面と前記第１空洞領域との間の第２空洞領域とを有し、
    　前記中間層は、前記支持部材の厚み方向の断面視において、前記支持基板の凹部の周縁部より、内側に突出している箇所を有する、
    　弾性波装置。
  2. 　前記支持部材と前記圧電層との積層方向の平面視において、前記支持基板の前記凹部の面積は、前記第１空洞領域の面積よりも大きい、
    　請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第１空洞領域の深さよりも前記第２空洞領域の深さの方が大きい、
    　請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　前記機能電極は、対向する一対の第１のバスバー及び第２のバスバーと、前記第１のバスバーに接続される第１電極指と、前記第２のバスバーに接続される第２電極指と、を有する、
    　請求項１から３のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  5. 　前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記第１電極指及び前記第２電極指同士の中心間距離をｐとする場合、ｄ／ｐ≦０．５である、
    　請求項４に記載の弾性波装置。
  6. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、
    　請求項５に記載の弾性波装置。
  7. 　前記第１電極指及び前記第２電極指が並ぶ方向から見たときに、隣り合う前記第１電極指及び前記第２電極指同士が重なり合う領域が励振領域であり、
    　前記励振領域内の第１電極指及び前記第２電極指の面積の割合であるメタライゼーション比をＭＲとしたときに、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たす、
    　請求項４から６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　厚み滑りモードのバルク波を利用可能な構成である、
    　請求項１から７のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  9. 　前記機能電極は、前記圧電層の上部に配置された上部電極及び前記圧電層の下部に配置された下部電極を有する、
    　請求項１から３のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  10. 　前記圧電層は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムである、
    　請求項１から９のいずれか１つに記載の弾性波装置。
  11. 　前記ニオブ酸リチウムまた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）または式（３）の範囲にある、
    　請求項１０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）
  12. 　圧電層上に第１犠牲層を形成する第１犠牲層形成ステップと、
    　前記圧電層及び前記第１犠牲層上に中間層を形成する中間層形成ステップと、
    　支持基板に凹部を形成し、前記凹部を埋めるように第２犠牲層を形成する第２犠牲層形成ステップと、
    　前記支持基板の前記第２犠牲層側と、前記中間層の前記第１犠牲層の反対側とを、前記中間層と前記圧電層との積層方向の平面視において、前記第１犠牲層と前記第２犠牲層との少なくとも一部が重なるように、かつ、前記中間層の厚み方向の断面視において、前記中間層が前記支持基板の前記凹部の周縁部より、内側に突出している箇所を有するように、貼り合わせる、貼り合わせステップと、
    　前記第１犠牲層と、前記第１犠牲層及び前記第２犠牲層の間の前記中間層と、前記第２犠牲層をエッチングにより除去するエッチングステップと、を含む、
    　弾性波装置の製造方法。
  13. 　前記中間層と前記圧電層との積層方向の平面視において、前記支持基板の前記凹部の面積は、前記第１犠牲層の面積よりも大きい、
    　請求項１２に記載の弾性波装置の製造方法。
  14. 　前記第１犠牲層の深さよりも前記第２犠牲層の深さの方が大きい、
    　請求項１２または１３に記載の弾性波装置の製造方法。
  15. 　前記圧電層は、ニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムである、
    　請求項１２から１４のいずれか１つに記載の弾性波装置の製造方法。
  16. 　前記ニオブ酸リチウムまた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）または式（３）の範囲にある、
    　請求項１５に記載の弾性波装置の製造方法。
    　（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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