WO2022220155A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to elastic wave devices.
  • a frequency adjustment film may be provided on the piezoelectric layer so as to cover the electrodes.
  • the frequency of the acoustic wave resonator can be adjusted by trimming the frequency adjustment film and adjusting the thickness of the frequency adjustment film. For example, if the thickness of the piezoelectric layer deviates from the target value due to manufacturing error, the desired frequency can be obtained by adjusting the amount of trimming of the frequency adjustment film.
  • the desired frequencies of the respective acoustic wave resonators are often different from each other. Therefore, the thickness of the frequency adjustment film when formed may be different among the plurality of acoustic wave resonators.
  • the dependence of the frequency deviation on the thickness of the frequency adjustment film and the dependence on the thickness of the piezoelectric layer may differ. Therefore, when the thickness of the frequency adjustment film when formed differs between the plurality of acoustic wave resonators, the amount of trimming of the frequency adjustment film when the thickness of the piezoelectric layer deviates from the target value also differs from each other. . Furthermore, the amount of adjustment of the trimming amount of the frequency adjustment film when the thickness of the piezoelectric layer deviates from the target value also differs among the plurality of acoustic wave resonators. That is, the trimming amount difference from the trimming amount when the thickness of the piezoelectric layer is the target value is also different among the plurality of acoustic wave resonators.
  • An object of the present invention is to provide an elastic wave device capable of suppressing variations in the difference in the amount of trimming of the frequency adjustment film between elastic wave resonators, and suppressing variations in frequency.
  • An elastic wave device comprises: a piezoelectric substrate including a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other; and one of the first main surface and the second main surface. and a first dielectric provided on one of the first main surface and the second main surface on which the first functional electrode is provided. and a second resonator sharing the piezoelectric layer with the first resonator and provided on one of the first principal surface and the second principal surface.
  • a second resonator having a functional electrode of, a second dielectric film provided on the first main surface, and a third dielectric film provided on the second main surface; wherein the piezoelectric layer includes a first resonator portion in which the first resonator is configured and a second resonator portion in which the second resonator is configured; tp1 is the thickness of the first resonator portion, tp2 is the thickness of the second resonator portion, ts1 is the thickness of the first dielectric film, ts2 is the thickness of the second dielectric film, and ts2 is the thickness of the third dielectric film.
  • the thickness of the dielectric film is ts3, ts1/tp1 ⁇ (ts2+ts3)/tp2.
  • an elastic wave device capable of suppressing variation in trimming amount difference of the frequency adjustment film between elastic wave resonators and suppressing frequency variation.
  • FIG. 1 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the ratio ts/tp and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp of the first resonator and the second resonator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of the relationship between the thickness deviation amount ⁇ tp of the piezoelectric layer and the trimming amount difference ⁇ ts between the first dielectric film and the second dielectric film in the first embodiment of the present invention. It is a diagram.
  • FIG. 1 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the ratio ts/tp and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp of the first resonator and the second resonator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of the relationship between the thickness deviation amount ⁇ tp of the pie
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the thickness deviation amount ⁇ tp of the piezoelectric layer and the trimming amount difference ⁇ ts between the first dielectric film and the second dielectric film in the comparative example.
  • FIG. 5 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of a second resonator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the first resonator according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the second resonator according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of a second resonator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a schematic front sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the first resonator in the reference example.
  • FIG. 10 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the second resonator in the reference example.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the ratio ts/tp and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp of the first resonator and the second resonator in the reference example.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of an acoustic wave device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of an acoustic wave device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13(a) is a schematic perspective view showing the external appearance of an elastic wave device that utilizes thickness-shear mode bulk waves
  • FIG. 13(b) is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 13(a).
  • FIG. 15(a) is a schematic front cross-sectional view for explaining a Lamb wave propagating through a piezoelectric film of an acoustic wave device
  • FIG. 15(b) is a thickness shear propagating
  • FIG. 2 is a schematic front cross-sectional view for explaining bulk waves in a mode;
  • FIG. 16 is a diagram showing amplitude directions of bulk waves in the thickness shear mode.
  • FIG. 17 is a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device that utilizes bulk waves in a thickness-shear mode.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between d/p and the fractional bandwidth of the resonator, where p is the center-to-center distance between adjacent electrodes and d is the thickness of the piezoelectric layer.
  • FIG. 19 is a plan view of an elastic wave device that utilizes thickness shear mode bulk waves.
  • FIG. 20 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device of the reference example in which spurious appears.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth and the amount of phase rotation of the spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of the spurious.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between d/2p and the metallization ratio MR.
  • FIG. 23 is a diagram showing a map of fractional bandwidth with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought infinitely close to 0.
  • FIG. 23 is a diagram showing a map of fractional bandwidth with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought infinitely close to 0.
  • FIG. 1 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • the elastic wave device 10 has a piezoelectric substrate 12 .
  • a first resonator 10A and a second resonator 10B are formed on the piezoelectric substrate 12 .
  • Both the first resonator 10A and the second resonator 10B are elastic wave resonators.
  • both the first resonator 10A and the second resonator 10B are configured to be able to use bulk waves in a thickness-slip mode such as a first-order thickness-slip mode.
  • the elastic wave device 10 can be used, for example, as part of a filter device.
  • the resonance frequency of the first resonator 10A is higher than the resonance frequency of the second resonator 10B.
  • the first resonator 10A is a series arm resonator.
  • the second resonator 10B is a parallel arm resonator.
  • the number of resonators in elastic wave device 10 is not limited to two, and may be three or more.
  • the elastic wave device 10 itself may be a filter device.
  • the piezoelectric substrate 12 has a support member 13 and a piezoelectric layer 14 .
  • the support member 13 includes a support substrate 16 and an insulating layer 15 .
  • An insulating layer 15 is provided on the support substrate 16 .
  • a piezoelectric layer 14 is provided on the insulating layer 15 .
  • the support member 13 may be composed of only the support substrate 16 .
  • the piezoelectric layer 14 is a lithium niobate layer in this embodiment. More specifically, the piezoelectric layer 14 is a Z-cut LiNbO 3 layer. However, the piezoelectric layer 14 may also be, for example, a lithium tantalate layer, such as a LiTaO 3 layer.
  • the supporting member 13 of the piezoelectric substrate 12 is provided with a hollow portion 13a and a hollow portion 13b. More specifically, the hollow portions 13 a and 13 b are formed by hollow portions provided in the insulating layer 15 portion of the piezoelectric substrate 12 .
  • the cavity portion 13a and the cavity portion 13b may be provided in the insulating layer 15 and the support substrate 16, or may be provided in the support substrate 16 only.
  • the hollow portion 13 a and the hollow portion 13 b may be configured by through holes provided in the support member 13 . It is sufficient that the support member 13 is provided with at least one cavity.
  • the piezoelectric layer 14 has a first main surface 14a and a second main surface 14b.
  • the first main surface 14a and the second main surface 14b face each other.
  • the second principal surface 14b is located on the support member 13 side.
  • a first IDT electrode 11A is provided on the first main surface 14a.
  • a first resonator 10A is provided.
  • a second IDT electrode 11B is provided on the first main surface 14a. This constitutes the second resonator 10B.
  • the first resonator 10A and the second resonator 10B share the piezoelectric layer 14.
  • the first IDT electrode 11A and the second IDT electrode 11B each have a plurality of electrode fingers.
  • the first IDT electrode 11A is the first functional electrode of the invention.
  • the second IDT electrode 11B is the second functional electrode in the present invention.
  • the electrode finger is an electrode in the present invention.
  • the piezoelectric layer 14 includes a first resonator portion 14A and a second resonator portion 14B.
  • the first resonator portion 14A is a portion of the piezoelectric layer 14 where the first resonator 10A is formed. More specifically, as indicated by an arrow E1 in FIG. 1, the first resonator portion 14A is the portion of the piezoelectric layer 14 where the first IDT electrode 11A is provided.
  • the second resonator portion 14B is the portion of the piezoelectric layer 14 where the second resonator 10B is formed. More specifically, the second resonator portion 14B is a portion of the piezoelectric layer 14 where the second IDT electrode 11B is provided, as indicated by arrow E2 in FIG.
  • the direction in which adjacent electrode fingers face each other is defined as the electrode finger facing direction.
  • the range in the electrode-finger facing direction of the first resonator portion 14A extends from the portion of the first IDT electrode 11A where the electrode finger at one end in the electrode-finger facing direction is provided to the electrode finger at the other end. range up to the part where Similarly, the range in the electrode finger facing direction of the second resonator portion 14B extends from the portion where the electrode finger at one end in the electrode finger facing direction of the second IDT electrode 11B is provided to the electrode finger at the other end in the electrode finger facing direction. is the range up to the part where is provided.
  • first IDT electrode 11A overlaps the hollow portion 13a in plan view.
  • second IDT electrode 11B overlaps the cavity 13b.
  • first IDT electrode 11A and the second IDT electrode 11B may overlap the same cavity in plan view.
  • planar view means viewing from a direction corresponding to the upper side in FIG. In FIG. 1, for example, between the support substrate 16 and the piezoelectric layer 14, the piezoelectric layer 14 side is the upper side.
  • the first resonator 10A has a first dielectric film 17A.
  • the first dielectric film 17A is provided on the first major surface 14a of the piezoelectric layer 14 so as to cover the first IDT electrode 11A.
  • the second resonator 10B has a second dielectric film 17B and a third dielectric film 17C.
  • the second dielectric film 17B is provided on the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 so as to cover the second IDT electrode 11B.
  • the first dielectric film 17A and the second dielectric film 17B are integrally provided. More specifically, a dielectric film is provided to cover the first IDT electrode 11A and the second IDT electrode 11B. A portion of the dielectric film that overlaps the first resonator portion 14A of the piezoelectric layer 14 in plan view is the first dielectric film 17A. A portion of the dielectric film overlapping the second resonator portion 14B in plan view is the second dielectric film 17B.
  • the first dielectric film 17A and the second dielectric film 17B may be provided separately from each other.
  • the third dielectric film 17C is provided on the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 so as to overlap the second IDT electrode 11B in plan view. Therefore, the third dielectric film 17C is provided on a portion of the second principal surface 14b located at the second resonator portion 14B. More specifically, the third dielectric film 17C is located inside the cavity 13b. In this embodiment, the third dielectric film 17C is provided integrally with the insulating layer 15. As shown in FIG. However, the third dielectric film 17C may be provided separately from the insulating layer 15 .
  • the first dielectric film 17A, the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C are frequency adjustment films. By trimming the first dielectric film 17A and adjusting the thickness of the first dielectric film 17A, the frequency of the first resonator 10A can be adjusted. Similarly, by trimming the second dielectric film 17B and adjusting the total thickness of the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C, the frequency of the second resonator 10B is adjusted. can do.
  • the first dielectric film 17A, the second dielectric film 17B, and the third dielectric film 17C may be collectively referred to as frequency adjustment films.
  • the first dielectric film 17A, the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C are made of silicon oxide. More specifically, each dielectric film is made of SiO2 .
  • the materials for the first dielectric film 17A, the second dielectric film 17B, and the third dielectric film 17C are not limited to those described above, and silicon nitride, for example, can also be used.
  • the term "a certain member is made of a certain material" includes the case where a minute amount of impurity is included to such an extent that the electrical characteristics of the acoustic wave device are not significantly degraded.
  • the thickness of the first resonator portion 14A of the piezoelectric layer 14 is tp1
  • the thickness of the second resonator portion 14B is tp2.
  • the thickness tp1 and the thickness tp2 are collectively referred to as the thickness tp of the resonator portion.
  • ts1 be the thickness of the first dielectric film 17A
  • ts2 be the thickness of the second dielectric film 17B
  • ts3 be the thickness of the third dielectric film 17C.
  • the thickness ts1, the thickness ts2, and the thickness ts3 are collectively referred to as the thickness ts of the dielectric film.
  • ⁇ tp be the amount of deviation in the thickness of the piezoelectric layer 14
  • ⁇ ts be the difference in the amount of trimming of the first dielectric film 17A, the second dielectric film 17B, or the third dielectric film 17C.
  • the first dielectric film 17A and the second dielectric film 17B are trimmed in adjusting the frequency.
  • the deviation amount ⁇ tp is the deviation amount of the thickness of the piezoelectric layer 14 from the target value.
  • the trimming amount difference ⁇ ts is the difference between the amount of trimming when the thickness of the piezoelectric layer 14 is the target value and the amount of trimming when the thickness of the piezoelectric layer 14 deviates from the target value.
  • the ratio of the trimming amount difference ⁇ ts to the shift amount ⁇ tp is ⁇ ts/ ⁇ tp.
  • the thickness ts1 of the first dielectric film 17A is the thickness of the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 and the thickness of the first dielectric film 17A in the portion where the first IDT electrode 11A is not provided. is the distance between the surface of The thickness ts2 of the second dielectric film 17B is between the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 and the surface of the second dielectric film 17B in the portion where the second IDT electrode 11B is not provided. distance.
  • the thickness ts3 of the third dielectric film 17C is the distance between the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 and the surface of the third dielectric film 17C. Note that the thickness ts3 may be the above-mentioned distance in the portion overlapping with the second IDT electrode 11B in plan view.
  • a feature of this embodiment is that the first resonator 10A has a first dielectric film 17A, and the second resonator 10B has both a second dielectric film 17B and a third dielectric film 17C. and ts1/tp1 ⁇ (ts2+ts3)/tp2.
  • variations in the trimming amount difference ⁇ ts of the frequency adjustment film can be suppressed between the first resonator 10A and the second resonator 10B, and variations in frequency can be suppressed. Details of this are described below.
  • the resonance frequencies of the first resonator 10A and the second resonator 10B are different from each other. Therefore, the thicknesses of the frequency adjustment films formed in the first resonator 10A and the second resonator 10B are also different from each other. Therefore, if the elastic wave device 10 has a conventional configuration, the difference in the amount of trimming required when the thickness of the piezoelectric layer 14 deviates from the target value is between the first resonator 10A and the second resonator 10B. ⁇ ts will be different from each other.
  • the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp of the trimming amount difference ⁇ ts to the deviation amount ⁇ tp of the thickness of the piezoelectric layer 14 from the target value differs between the acoustic wave resonators.
  • the amount of trimming required for each acoustic wave resonator includes the trimming amount difference ⁇ ts that is different from each other, a frequency deviation accumulates for each acoustic wave resonator due to errors and the like. Become.
  • the inventors of the present application have found that by setting ts1/tp1 ⁇ (ts2+ts3)/tp2, the ratios ⁇ ts/ ⁇ tp between the acoustic wave resonators can be made closer to each other, and the trimming amount difference ⁇ ts can be made closer to each other. I found that I could get closer.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the ratio ts/tp and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp of the first resonator and the second resonator in the first embodiment.
  • the relationships between the ratio ts/tp and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp are different between the first resonator 10A and the second resonator 10B.
  • the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp in the first resonator 10A is the same as the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp in the second resonator 10B.
  • both ratios ⁇ ts/ ⁇ tp can be made the same.
  • the frequency adjustment film of the first resonator 10A is the first dielectric film 17A.
  • the thickness ts of the first resonator 10A is ts1, and the thickness tp is tp1.
  • the frequency adjustment films of the second resonator 10B are the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C.
  • the thickness ts of the second resonator 10B is ts2+ts3, and the thickness tp is tp2. Therefore, by setting ts1/tp1 ⁇ (ts2+ts3)/tp2, both ratios ⁇ ts/ ⁇ tp can be made the same.
  • the reason why the first resonator 10A and the second resonator 10B have different relationships between the ratio ts/tp and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp is that the positions of the frequency adjustment films are different.
  • the frequency adjustment film of the first resonator 10A is provided on one main surface of the piezoelectric layer 14 .
  • the frequency adjustment films of the second resonator 10B are provided on both main surfaces of the piezoelectric layer 14.
  • the first resonator 10A and the second resonator 10B share the piezoelectric layer 14.
  • the amount of deviation ⁇ tp in the thickness of the piezoelectric layer 14 is also the same between the resonator portions. In this case, by setting ts1/tp1 ⁇ (ts2+ts3)/tp2 and making both ratios .DELTA.ts/.DELTA.tp the same, both trimming amount differences .DELTA.ts can be made the same.
  • the frequency adjustment films in the first resonator 10A and the second resonator 10B at the same time.
  • the accumulation of errors for each trimming can be suppressed, and the frequency shift for each elastic wave resonator can be effectively suppressed. Therefore, the elastic wave device 10 as a whole can effectively suppress variations in frequency.
  • the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C are made of the same kind of dielectric.
  • the relationships between the ratio ts/tp and the ratio .DELTA.ts/.DELTA.tp in the first resonator 10A and the second resonator 10B can be made different from each other more reliably, as shown in FIG. Therefore, ⁇ ts/ ⁇ tp can be more reliably made the same between the elastic wave resonators.
  • the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp can be the same between the first resonator 10A and the second resonator 10B.
  • the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp may not be completely the same between the elastic wave resonators.
  • the thickness tp of the first resonator portion 14A and the second resonator portion 14B of the piezoelectric layer 14 in this example, and the first dielectric film 17A, the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C The thickness ts of is as follows.
  • the piezoelectric layer 14 consists of Z-cut LiNbO 3 .
  • the first dielectric film 17A, the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C are all made of SiO2 .
  • Thickness tp1 of the first resonator portion 370 nm Thickness tp2 of the second resonator portion; 370 nm Thickness ts1 of the first dielectric film; 48 nm Thickness ts2 of the second dielectric film; 48 nm Thickness ts3 of the third dielectric film; 110 nm
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the relationship between the thickness deviation amount ⁇ tp of the piezoelectric layer and the trimming amount difference ⁇ ts between the first dielectric film and the second dielectric film in the first embodiment. be.
  • ⁇ ts/ ⁇ tp are not completely the same between the first resonator 10A and the second resonator 10B. Even in this case, for example, when ⁇ tp is within ⁇ 10 nm, the difference in trimming amount difference ⁇ ts between the first resonator 10A and the second resonator 10B is 1 nm or less. In this way, when the trimming amount differences ⁇ ts can be made close to each other, if the trimming amounts themselves are also close to each other, the trimming of the frequency adjustment films in the first resonator 10A and the second resonator 10B can be performed at the same time. preferably.
  • the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp differs greatly between elastic wave resonators.
  • the comparative example differs from the first embodiment in that the frequency adjustment film of the second resonator is only the second dielectric film.
  • the third dielectric film is not provided on the second main surface of the piezoelectric layer.
  • Thickness tp1 of the first resonator portion 373 nm Thickness tp2 of the second resonator portion; 373 nm Thickness ts1 of the first dielectric film; 43 nm Thickness ts2 of the second dielectric film; 133 nm
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the thickness deviation amount ⁇ tp of the piezoelectric layer and the trimming amount difference ⁇ ts between the first dielectric film and the second dielectric film in the comparative example.
  • the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp is significantly different between the first resonator and the second resonator. Specifically, the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp in the first resonator is ⁇ 1.08, and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp in the second resonator is ⁇ 1.79.
  • the desired frequencies are different from each other, so the thicknesses of the first dielectric film and the second dielectric film when formed are different from each other. Therefore, as described above, when the thickness of the piezoelectric layer 14 deviates from the target value, the trimming amount differences ⁇ ts differ greatly from each other. Therefore, in the comparative example, if the frequency adjustment films of the first resonator and the second resonator are trimmed at the same time, the first resonator or the second resonator deviates from the desired frequency. There is a risk. On the other hand, even if trimming is performed for each acoustic wave resonator, there is a possibility that trimming errors will accumulate.
  • the trimming amount difference ⁇ ts in the first resonator 10A and the second resonator 10B can be made close to each other.
  • the elastic wave device 10 as a whole can suppress variations in frequency.
  • the dielectric film is not provided on the portion of the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 located at the first resonator portion 14A.
  • a thin dielectric film may be provided to the extent that the electrical characteristics of the acoustic wave device 10 are not greatly affected.
  • the elastic wave device 10 does not necessarily have to have the support member 13 . It is sufficient that the first resonator 10A and the second resonator 10B are configured to be able to use thickness-shear mode bulk waves or the like.
  • the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C are made of the same kind of dielectric.
  • the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C may be made of different kinds of dielectrics.
  • FIG. 5 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the second resonator according to the second embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the second dielectric film 27B and the third dielectric film 27C in the second resonator 20B are made of different types of dielectrics. Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment. In addition, in this embodiment, the reference numerals of the configuration in the first embodiment shown in FIG. 1 are used for the reference numerals other than the configuration of the second resonator 20B.
  • the second dielectric film 27B and the third dielectric film 27C have the same thickness.
  • a state is a preferred state. More specifically, the preferable state is a state in which the mass per unit area of the second dielectric film 27B and the mass per unit area of the third dielectric film 27C are the same.
  • the thicknesses of the second dielectric film 27B and the third dielectric film 27C are adjusted according to the density. Thereby, the mass per unit area of the second dielectric film 27B and the mass per unit area of the third dielectric film 27C can be brought close to each other.
  • the dielectric film with the higher density is preferably thinner than the dielectric film with the lower density.
  • the mass per unit area of the second dielectric film 27B and the mass per unit area of the third dielectric film 27C can easily be made the same.
  • the thickness of the second dielectric film 27B and the third dielectric film 27C may be adjusted according to the acoustic impedance.
  • the first dielectric film 17A in the first resonator 10A and the second dielectric film 27B in the second resonator 20B are made of the same kind of dielectric.
  • the first dielectric film 17A and the second dielectric film 27B may be made of different kinds of dielectrics.
  • FIG. 6 is a schematic front sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the first resonator according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the second resonator according to the third embodiment.
  • this embodiment differs from the first embodiment in that tp1 ⁇ tp2. Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • the piezoelectric layer 34 is provided with a stepped portion so that the thickness tp1 of the first resonator portion 34A and the thickness tp2 of the second resonator portion 34B are different from each other.
  • the stepped portion may be provided on at least one of the first main surface 34a side and the second main surface 34b side.
  • FIG. 8 is a front cross-sectional view of an elastic wave device according to a fourth embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the first IDT electrode 11A, the second IDT electrode 11B and the first dielectric film 17A are provided on the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14. Different from the form.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the third dielectric film 17C covers the second IDT electrode 11B and the second dielectric film 17B does not cover the second IDT electrode 11B. Different from the form.
  • this embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the support member 43 . Except for the above points, the elastic wave device of this embodiment has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • the support member 43 has a support substrate 46 and an insulating layer 45 .
  • the support substrate 46 is provided with two through holes.
  • An insulating layer 45 is provided on the support substrate 46 so as to close the two through holes. Thereby, a cavity portion 43a and a cavity portion 43b are formed.
  • a piezoelectric layer 14 is provided on the insulating layer 45 .
  • the first dielectric film 17A and the third dielectric film 17C are provided integrally with the insulating layer 45 .
  • the thickness ts1 of the first dielectric film 17A is the thickness of the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 and the thickness of the first dielectric film 17A in the portion where the first IDT electrode 11A is not provided. is the distance between the surface of
  • the thickness ts2 of the second dielectric film 17B is the distance between the first main surface 14a of the piezoelectric layer 14 and the surface of the second dielectric film 17B.
  • the thickness ts3 of the third dielectric film 17C is between the second main surface 14b of the piezoelectric layer 14 and the surface of the third dielectric film 17C in the portion where the second IDT electrode 11B is not provided. distance.
  • the first dielectric film 17A and the second dielectric film 17B are trimmed in adjusting the frequency.
  • the first dielectric film 17A and the third dielectric film 17C are trimmed in adjusting the frequency.
  • the cavity 43a and the cavity 43b are formed by through-holes, the first dielectric film 17A and the third dielectric film 17C can be suitably trimmed.
  • the inventor of the present application can make ⁇ ts/ ⁇ tp closer to each other between the first resonator and the second resonator even when ts1/tp1 ⁇ (ts2+ts3)/tp2 is not satisfied. I found that there is a case. Specifically, even when the dielectric films to be trimmed are made of different types of dielectrics and ts1/tp1>(ts2+ts3)/tp2, ⁇ ts/ ⁇ tp between the elastic wave resonators is may be brought closer together. This example is shown below as a reference example.
  • FIG. 9 is a schematic front sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the first resonator in the reference example.
  • FIG. 10 is a schematic front cross-sectional view showing the vicinity of a pair of electrode fingers of the second resonator in the reference example.
  • the first dielectric film 57A in the first resonator 50A and the second dielectric film 17B in the second resonator 50B are of different types. It differs from the first embodiment in that it is made of a dielectric.
  • the reference example also differs from the first embodiment in that ts1/tp1>(ts2+ts3)/tp2. Except for the above points, the elastic wave device of the reference example has the same configuration as the elastic wave device 10 of the first embodiment.
  • the first dielectric film 57A in the reference example is made of SiN.
  • the second dielectric film 17B and the third dielectric film 17C are made of SiO2 .
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the ratio ts/tp and the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp of the first resonator and the second resonator in the reference example.
  • the magnitude relationship of the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp between the first resonator 50A and the second resonator 50B is reversed with the value 0.045 of the ratio ts/tp as the boundary.
  • the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp in the first resonator 50A is the same as the ratio ⁇ ts/ ⁇ tp in the second resonator 50B.
  • the acoustic impedance of the second dielectric film 17B is higher than the acoustic impedance of the first dielectric film 57A.
  • the resonance frequency of the first resonator may be lower than the second resonance frequency.
  • the elastic wave device according to the present invention may be a filter device.
  • An example of an acoustic wave device as a filter device is shown below.
  • FIG. 12 is a circuit diagram of an acoustic wave device according to the fifth embodiment.
  • the elastic wave device 61 is a ladder filter.
  • the elastic wave device 61 has a first signal terminal 62, a second signal terminal 63, a plurality of series arm resonators and a plurality of parallel arm resonators.
  • the first signal terminal 62 and the second signal terminal 63 may be configured as electrode pads, or may be configured as wiring, for example.
  • the first signal terminal 62 is an antenna terminal.
  • An antenna terminal is connected to the antenna.
  • the multiple series arm resonators of the elastic wave device 61 are specifically a series arm resonator S1, a series arm resonator S2, and a series arm resonator S3.
  • the plurality of parallel arm resonators are specifically a parallel arm resonator P1 and a parallel arm resonator P2.
  • the series arm resonator S1 is the first resonator in the present invention.
  • the parallel arm resonator P1 is the second resonator in the present invention.
  • the series arm resonator S1 is connected between the connection point between the series arm resonators S1 and S2 and the ground potential.
  • a parallel arm resonator P2 is connected between the connection point between the series arm resonators S2 and S3 and the ground potential.
  • the elastic wave device 61 may have a first resonator as a series arm resonator and a second resonator as a parallel arm resonator.
  • the elastic wave device 61 has a first resonator and a second resonator in the present invention. Therefore, similarly to the first embodiment and the like, it is possible to suppress variation in difference in trimming amount of the frequency adjustment film between elastic wave resonators, and to suppress variation in frequency.
  • the elastic wave device 61 may have a plurality of first resonators of the present invention or a plurality of second resonators of the present invention.
  • at least one of the plurality of series arm resonators may be the first resonator
  • at least one of the plurality of parallel arm resonators may be the second resonator.
  • the elastic wave device of the present invention When the elastic wave device of the present invention is a filter device, the elastic wave device has a first resonator as a parallel arm resonator and a second resonator as a series arm resonator.
  • the elastic wave device has a first resonator as a parallel arm resonator and a second resonator as a series arm resonator.
  • at least one of the parallel arm resonators P1 and P2 as the plurality of parallel arm resonators should be the first resonator.
  • At least one of the series arm resonator S1, the series arm resonator S2, and the series arm resonator S3 as the plurality of series arm resonators may be the second resonator.
  • the details of the thickness slip mode will be explained below.
  • the first IDT electrode 11A and the second IDT electrode 11B have the structure of an IDT electrode, which will be described later.
  • the supporting member in the following examples corresponds to the supporting substrate in the present invention.
  • FIG. 13(a) is a schematic perspective view showing the external appearance of an acoustic wave device that utilizes a thickness shear mode bulk wave
  • FIG. 13(b) is a plan view showing an electrode structure on a piezoelectric layer
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a portion taken along line AA in FIG. 13(a).
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may consist of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is Z-cut, but may be rotational Y-cut or X-cut.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, it is preferably 40 nm or more and 1000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less, in order to effectively excite the thickness-shear mode.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second major 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".
  • 13(a) and 13(b) a plurality of electrodes 3 are connected to a first busbar 5.
  • a plurality of electrodes 4 are connected to a second bus bar 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. 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 .
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in the direction crossing 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. 13(a) and 13(b). That is, in FIGS. 13A and 13B, 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. 13(a) and 13(b).
  • 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 When the electrodes 3 and 4 are adjacent to each other, no electrodes connected to the hot electrode or the ground electrode, including the other electrodes 3 and 4, are 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.
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimension of the electrodes 3 and 4 in the facing direction is preferably in the range of 50 nm or more and 1000 nm or less, more preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the 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 is 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°). within the range).
  • 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-like shape and, as shown in FIG. 14, have through holes 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). It is desirable that the Si constituting the support member 8 has a high resistivity of 4 k ⁇ cm or more. 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.
  • 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. More preferably, d/p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the elastic wave device 1 Since the elastic wave device 1 has the above configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to reduce the size, the Q value is unlikely to decrease. This is because the propagation loss is small even if the number of electrode fingers in the reflectors on both sides is reduced. Moreover, the fact that the number of electrode fingers can be reduced is due to the fact that bulk waves in the thickness-shear mode are used. The difference between the Lamb wave used in the elastic wave device and the bulk wave in the thickness shear mode will be described with reference to FIGS. 15(a) and 15(b).
  • FIG. 15(a) is a schematic front cross-sectional view for explaining a Lamb wave propagating through a piezoelectric film of an acoustic wave device as described 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.
  • the Lamb wave propagates in the X direction as shown.
  • the wave is generated on the first principal surface 2a and the second principal surface of the piezoelectric layer 2. 2b, ie, 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, propagation loss is unlikely to occur even if the number of electrode fingers of the reflector is reduced. Furthermore, 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. 16 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.
  • the acoustic wave device 1 at least one pair of electrodes consisting of the electrodes 3 and 4 is arranged.
  • the number of electrode pairs need not be plural. 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 an electrode connected to a hot potential or an electrode connected to a ground potential, as described above, and no floating electrodes are provided.
  • FIG. 17 is a diagram showing 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.
  • 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 the same in a plurality of pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is more preferably 0.5 or less, as described above. is less than or equal to 0.24. This will be described with reference to FIG.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between this d/p and the fractional bandwidth of the acoustic wave device as a resonator.
  • the specific bandwidth when d/p>0.5, even if d/p is adjusted, the specific bandwidth is less than 5%.
  • the specific bandwidth when d/p ⁇ 0.5, the specific bandwidth can be increased to 5% or more by changing d/p within that range. can be configured. Further, when d/p is 0.24 or less, the specific bandwidth can be increased to 7% or more.
  • d/p when adjusting d/p within this range, a resonator with a wider specific band can be obtained, and a resonator with a higher coupling coefficient can be realized. Therefore, by setting d/p to 0.5 or less, it is possible to construct a resonator having a high coupling coefficient using the thickness-shear mode bulk wave.
  • FIG. 19 is a plan view of an elastic wave device that utilizes thickness-shear mode bulk waves.
  • elastic wave device 80 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. 19 is the crossing 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 adjacent excitation region C is an overlapping region when viewed in the direction in which any of the adjacent electrodes 3 and 4 are facing each other. It is desirable that the metallization ratio MR of the mating electrodes 3, 4 satisfy MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be described with reference to FIGS. 20 and 21.
  • FIG. FIG. 20 is a reference diagram showing an example of resonance characteristics of the acoustic wave device 1.
  • the metallization ratio MR will be explained with reference to FIG. 13(b).
  • the excitation region C is the portion surrounded by the dashed-dotted line.
  • the excitation region C is a region in which the electrode 3 and the electrode 4 overlap each other when the electrodes 3 and 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4, that is, in a facing direction. 3 and an overlapping area between the electrodes 3 and 4 in the area between the electrodes 3 and 4 .
  • the area of the electrodes 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of the excitation region C 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 excitation region C.
  • MR may be the ratio of the metallization portion included in the entire excitation region to the total area of the excitation region.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the fractional bandwidth and the amount of phase rotation 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 this embodiment. be.
  • the ratio band was adjusted by changing the film thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrodes.
  • FIG. 21 shows the results in the case of using a Z-cut LiNbO 3 piezoelectric layer, but the same tendency is obtained in the case of using piezoelectric layers with other cut angles.
  • the spurious is as large as 1.0.
  • the fractional band exceeds 0.17, that is, when it exceeds 17%, even if a large spurious with a spurious level of 1 or more changes the parameters constituting the fractional band, the passband appear within. That is, like the resonance characteristic shown in FIG. 20, 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. 22 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. 22 is the area where the fractional bandwidth is 17% or less.
  • FIG. 23 is a diagram showing a map of fractional bandwidth with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought infinitely close to 0.
  • FIG. The hatched portion in FIG. 23 is a region where a fractional bandwidth of at least 5% or more is obtained, and the range of the region is approximated by the following formulas (1), (2) and (3) ).
  • 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 fractional band can be sufficiently widened, which is preferable.
  • the piezoelectric layer 2 is a lithium tantalate layer.
  • d/p is 0.00 in each of the first resonator and the second resonator, as described above. It is preferably 5 or less, more preferably 0.24 or less. Thereby, even better resonance characteristics can be obtained. Furthermore, in the elastic wave devices of the first to fifth embodiments that utilize thickness-shear mode bulk waves, in each of the first resonator and the second resonator, MR ⁇ 1. 75(d/p)+0.075 is preferably satisfied. In this case, spurious can be suppressed more reliably.
  • the first functional electrode and the second functional electrode in the elastic wave devices of the first to fifth embodiments that utilize thickness shear mode bulk waves are functional electrodes having a pair of electrodes shown in FIG. good too.
  • the piezoelectric layer in the elastic wave devices of the first to fifth embodiments that utilize thickness shear mode bulk waves is preferably a lithium niobate layer or a lithium tantalate layer.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate constituting the piezoelectric layer are within the range of the above formula (1), formula (2), or formula (3). is preferred. In this case, the fractional bandwidth can be widened sufficiently.

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Abstract

弾性波共振子間における、周波数調整膜のトリミングの量差分のばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる、弾性波装置を提供する。　本発明に係る弾性波装置１０は、対向し合う第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂを有する圧電層１４を含む圧電性基板１２と、第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂのうち一方に設けられている第１の機能電極と、第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂのうち第１の機能電極が設けられている主面に設けられている第１の誘電体膜１７Ａとを有する第１の共振子１０Ａと、圧電層１４を第１の共振子１０Ａと共有しており、第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂのうち一方に設けられている第２の機能電極と、第１の主面１４ａに設けられている第２の誘電体膜１７Ｂと、第２の主面１４ｂに設けられている第３の誘電体膜１７Ｃとを有する第２の共振子１０Ｂとを備える。圧電層１４は、第１の共振子１０Ａが構成されている第１の共振子部分１４Ａと、第２の共振子１０Ｂが構成されている第２の共振子部分１４Ｂとを含む。第１の共振子部分１４Ａの厚みをｔｐ１、第２の共振子部分１４Ｂの厚みをｔｐ２、第１の誘電体膜１７Ａの厚みをｔｓ１、第２の誘電体膜１７Ｂの厚みをｔｓ２、第３の誘電体膜１７Ｃの厚みをｔｓ３としたときに、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である。

Description

弾性波装置
　本発明は、弾性波装置に関する。
　従来、弾性波装置は、携帯電話器のフィルタなどに広く用いられている。近年においては、下記の特許文献１に記載のような、厚み滑りモードのバルク波を用いた弾性波装置が提案されている。この弾性波装置においては、圧電層上に、対となる電極が設けられている。対となる電極は圧電層上において互いに対向しており、かつ異なる電位に接続される。上記電極間に交流電圧を印加することにより、厚み滑りモードのバルク波を励振させている。
米国特許出願公開２０１９／０３８６６３５号明細書
　圧電層上には、電極を覆うように、周波数調整膜が設けられることがある。周波数調整膜をトリミングし、周波数調整膜の厚みを調整することにより、弾性波共振子の周波数を調整し得る。例えば、製造誤差により、圧電層の厚みが狙い値からずれた場合には、周波数調整膜のトリミングの量を調整することにより、所望の周波数に調整し得る。
　圧電層において複数の弾性波共振子が構成されている場合、各弾性波共振子の所望の周波数は互いに異なることが多い。そのため、複数の弾性波共振子間において、周波数調整膜の形成時の厚みが互いに異ならされることがある。
　ここで、弾性波共振子においては、周波数のずれの、周波数調整膜の厚みに対する依存性、及び圧電層の厚みに対する依存性が異なることがある。そのため、複数の弾性波共振子間において、周波数調整膜の形成時の厚みが互いに異なる場合、圧電層の厚みが狙い値からずれた際の、周波数調整膜のトリミングの量も互いに異なることとなる。さらに、複数の弾性波共振子間において、圧電層の厚みが狙い値からずれた際の、周波数調整膜のトリミングの量を調整すべき量も異なる。すなわち、複数の弾性波共振子間において、圧電層の厚みが狙い値通りである場合のトリミングの量からの、トリミングの量差分も異なる。
　弾性波共振子毎において、周波数調整膜のトリミングの量差分が異なることを考慮しない場合には、複数の弾性波共振子において周波数のばらつきを抑制することは困難となる。一方で、トリミングの量差分を考慮したとしても、該量差分を含む分、トリミングの量の誤差は弾性波共振子毎に大きくなる。この結果として、弾性波共振子毎に周波数のずれが累積することとなり、複数の弾性波共振子において周波数のばらつきを抑制することは困難となる。
　本発明の目的は、弾性波共振子間における、周波数調整膜のトリミングの量差分のばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる、弾性波装置を提供することにある。
　本発明に係る弾性波装置は、対向し合う第１の主面及び第２の主面を有する圧電層を含む圧電性基板と、前記第１の主面及び前記第２の主面のうち一方に設けられている第１の機能電極と、前記第１の主面及び前記第２の主面のうち前記第１の機能電極が設けられている主面に設けられている第１の誘電体膜とを有する第１の共振子と、前記圧電層を前記第１の共振子と共有しており、前記第１の主面及び前記第２の主面のうち一方に設けられている第２の機能電極と、前記第１の主面に設けられている第２の誘電体膜と、前記第２の主面に設けられている第３の誘電体膜とを有する第２の共振子とを備え、前記圧電層が、前記第１の共振子が構成されている第１の共振子部分と、前記第２の共振子が構成されている第２の共振子部分とを含み、前記第１の共振子部分の厚みをｔｐ１、前記第２の共振子部分の厚みをｔｐ２、前記第１の誘電体膜の厚みをｔｓ１、前記第２の誘電体膜の厚みをｔｓ２、前記第３の誘電体膜の厚みをｔｓ３としたときに、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である。
　本発明によれば、弾性波共振子間における、周波数調整膜のトリミングの量差分のばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる、弾性波装置を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態における第１の共振子及び第２の共振子の、比ｔｓ／ｔｐ及び比Δｔｓ／Δｔｐの関係を示す図である。 図３は、本発明の第１の実施形態における、圧電層の厚みのずれの量Δｔｐと、第１の誘電体膜及び第２の誘電体膜におけるトリミング量差分Δｔｓとの関係の一例を示す図である。 図４は、比較例における、圧電層の厚みのずれの量Δｔｐと、第１の誘電体膜及び第２の誘電体膜におけるトリミングの量差分Δｔｓとの関係を示す図である。 図５は、本発明の第２の実施形態における第２の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図６は、本発明の第３の実施形態における第１の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図７は、本発明の第３の実施形態における第２の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図８は、本発明の第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。 図９は、参考例における第１の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図１０は、参考例における第２の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。 図１１は、参考例における第１の共振子及び第２の共振子の、比ｔｓ／ｔｐ及び比Δｔｓ／Δｔｐの関係を示す図である。 図１２は、第５の実施形態に係る弾性波装置の回路図である。 図１３（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１３（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図である。 図１４は、図１３（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。 図１５（ａ）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り、図１５（ｂ）は、弾性波装置における、圧電膜を伝搬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１６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１７は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の共振特性を示す図である。 図１８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／ｐと共振子としての比帯域との関係を示す図である。 図１９は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。 図２０は、スプリアスが現れている参考例の弾性波装置の共振特性を示す図である。 図２１は、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２２は、ｄ／２ｐと、メタライゼーション比ＭＲとの関係を示す図である。 図２３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。
　以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
　なお、本明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　弾性波装置１０は圧電性基板１２を有する。圧電性基板１２上において、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂが構成されている。第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂはいずれも弾性波共振子である。本実施形態においては、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂはいずれも、厚み滑り１次モードなどの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。
　弾性波装置１０は、例えば、フィルタ装置の一部として用いることができる。本実施形態においては、第１の共振子１０Ａの共振周波数は第２の共振子１０Ｂの共振周波数よりも高い。そして、第１の共振子１０Ａは直列腕共振子である。第２の共振子１０Ｂは並列腕共振子である。もっとも、弾性波装置１０の共振子の個数は２個に限定されず、３個以上であってもよい。弾性波装置１０自体がフィルタ装置であってもよい。
　圧電性基板１２は、支持部材１３と、圧電層１４とを有する。本実施形態では、支持部材１３は、支持基板１６と、絶縁層１５とを含む。支持基板１６上に絶縁層１５が設けられている。絶縁層１５上に圧電層１４が設けられている。もっとも、支持部材１３は支持基板１６のみにより構成されていてもよい。
　支持基板１６の材料としては、例えば、シリコンなどの半導体や、酸化アルミニウムなどのセラミックスなどを用いることができる。絶縁層１５の材料としては、酸化ケイ素または五酸化タンタルなどの、適宜の誘電体を用いることができる。圧電層１４は、本実施形態では、ニオブ酸リチウム層である。より具体的には、圧電層１４は、ＺカットのＬｉＮｂＯ３層である。もっとも、圧電層１４は、例えば、ＬｉＴａＯ３層などのタンタル酸リチウム層であってもよい。
　圧電性基板１２における支持部材１３には、空洞部１３ａ及び空洞部１３ｂが設けられている。より具体的には、空洞部１３ａ及び空洞部１３ｂは、圧電性基板１２における絶縁層１５の部分に設けられた中空部により構成されている。なお、空洞部１３ａ及び空洞部１３ｂは、絶縁層１５及び支持基板１６に設けられていてもよく、あるいは、支持基板１６のみに設けられていてもよい。空洞部１３ａ及び空洞部１３ｂは、支持部材１３に設けられた貫通孔により構成されていてもよい。支持部材１３には少なくとも１つの空洞部が設けられていればよい。
　圧電層１４は第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂを有する。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂは互いに対向している。第１の主面１４ａ及び第２の主面１４ｂのうち、第２の主面１４ｂが支持部材１３側に位置している。第１の主面１４ａには、第１のＩＤＴ電極１１Ａが設けられている。これにより、第１の共振子１０Ａが設けられている。さらに、第１の主面１４ａには、第２のＩＤＴ電極１１Ｂが設けられている。これにより、第２の共振子１０Ｂが構成されている。このように、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂは、圧電層１４を共有している。
　第１のＩＤＴ電極１１Ａ及び第２のＩＤＴ電極１１Ｂはそれぞれ、複数の電極指を有する。本実施形態においては、第１のＩＤＴ電極１１Ａが本発明における第１の機能電極である。第２のＩＤＴ電極１１Ｂが本発明における第２の機能電極である。なお、電極指は本発明における電極である。
　圧電層１４は第１の共振子部分１４Ａ及び第２の共振子部分１４Ｂを含む。具体的には、第１の共振子部分１４Ａは、圧電層１４における、第１の共振子１０Ａが構成されている部分である。より具体的には、図１中の矢印Ｅ１により示すように、第１の共振子部分１４Ａは、圧電層１４における、第１のＩＤＴ電極１１Ａが設けられている部分である。一方で、第２の共振子部分１４Ｂは、圧電層１４における、第２の共振子１０Ｂが構成されている部分である。より具体的には、第２の共振子部分１４Ｂは、図１中の矢印Ｅ２により示すように、圧電層１４における、第２のＩＤＴ電極１１Ｂが設けられている部分である。
　ここで、第１のＩＤＴ電極１１Ａ及び第２のＩＤＴ電極１１Ｂのそれぞれにおいて、隣り合う電極指同士が互いに対向する方向を電極指対向方向とする。第１の共振子部分１４Ａの電極指対向方向における範囲は、第１のＩＤＴ電極１１Ａの、電極指対向方向における一方端の電極指が設けられている部分から、他方端の電極指が設けられている部分までの範囲である。同様に、第２の共振子部分１４Ｂの電極指対向方向における範囲は、第２のＩＤＴ電極１１Ｂの、電極指対向方向における一方端の電極指が設けられている部分から、他方端の電極指が設けられている部分までの範囲である。
　平面視において、第１のＩＤＴ電極１１Ａの少なくとも一部が空洞部１３ａと重なっている。一方で、平面視において、第２のＩＤＴ電極１１Ｂの少なくとも一部が空洞部１３ｂと重なっている。もっとも、第１のＩＤＴ電極１１Ａ及び第２のＩＤＴ電極１１Ｂは、平面視において、同じ空洞部と重なっていてもよい。本明細書において平面視とは、図１における上方に相当する方向から見ることをいう。なお、図１において、例えば、支持基板１６及び圧電層１４のうち、圧電層１４側が上方である。
　第１の共振子１０Ａは第１の誘電体膜１７Ａを有する。第１の誘電体膜１７Ａは、圧電層１４の第１の主面１４ａに、第１のＩＤＴ電極１１Ａを覆うように設けられている。第２の共振子１０Ｂは第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃを有する。第２の誘電体膜１７Ｂは、圧電層１４の第１の主面１４ａに、第２のＩＤＴ電極１１Ｂを覆うように設けられている。
　本実施形態では、第１の誘電体膜１７Ａ及び第２の誘電体膜１７Ｂは一体として設けられている。より具体的には、第１のＩＤＴ電極１１Ａ及び第２のＩＤＴ電極１１Ｂを覆うように、誘電体膜が設けられている。該誘電体膜における、平面視において、圧電層１４の第１の共振子部分１４Ａと重なる部分が、第１の誘電体膜１７Ａである。該誘電体膜における、平面視において第２の共振子部分１４Ｂと重なる部分が、第２の誘電体膜１７Ｂである。もっとも、第１の誘電体膜１７Ａ及び第２の誘電体膜１７Ｂは、互いに別体として設けられていてもよい。
　一方で、第３の誘電体膜１７Ｃは、圧電層１４の第２の主面１４ｂに、平面視において第２のＩＤＴ電極１１Ｂと重なるように設けられている。よって、第３の誘電体膜１７Ｃは、第２の主面１４ｂにおける、第２の共振子部分１４Ｂに位置する部分に設けられている。より具体的には、第３の誘電体膜１７Ｃは空洞部１３ｂ内に位置している。本実施形態においては、第３の誘電体膜１７Ｃは、絶縁層１５と一体として設けられている。もっとも、第３の誘電体膜１７Ｃは、絶縁層１５と別体として設けられていてもよい。
　第１の誘電体膜１７Ａ、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体１７Ｃは周波数調整膜である。第１の誘電体膜１７Ａのトリミングを行い、第１の誘電体膜１７Ａの厚みを調整することにより、第１の共振子１０Ａの周波数を調整することができる。同様に、第２の誘電体膜１７Ｂのトリミングを行い、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃの厚みの合計を調整することにより、第２の共振子１０Ｂの周波数を調整することができる。以下においては、第１の誘電体膜１７Ａ、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃをまとめて、周波数調整膜と記載することがある。
　本実施形態では、第１の誘電体膜１７Ａ、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃは酸化ケイ素からなる。より具体的には、上記各誘電体膜はＳｉＯ２からなる。なお、第１の誘電体膜１７Ａ、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃの材料は上記に限定されず、例えば、窒化ケイ素などを用いることもできる。本明細書において、ある部材がある材料からなるとは、弾性波装置の電気的特性が大きく劣化しない程度の微量な不純物が含まれる場合を含む。
　以下においては、圧電層１４の第１の共振子部分１４Ａの厚みをｔｐ１、第２の共振子部分１４Ｂの厚みをｔｐ２とする。厚みｔｐ１及び厚みｔｐ２をまとめて、共振子部分の厚みｔｐとする。第１の誘電体膜１７Ａの厚みをｔｓ１、第２の誘電体膜１７Ｂの厚みをｔｓ２、第３の誘電体膜１７Ｃの厚みをｔｓ３とする。厚みｔｓ１、厚みｔｓ２及び厚みｔｓ３をまとめて、誘電体膜の厚みｔｓとする。圧電層１４の厚みのずれの量をΔｔｐとし、第１の誘電体膜１７Ａ、第２の誘電体膜１７Ｂまたは第３の誘電体膜１７Ｃのトリミングの量差分をΔｔｓとする。
　なお、本実施形態では、周波数の調整において、第１の誘電体膜１７Ａ及び第２の誘電体膜１７Ｂがトリミングされる。ずれの量Δｔｐは、具体的には、圧電層１４の厚みの狙い値からのずれの量である。トリミングの量差分Δｔｓは、具体的には、圧電層１４の厚みが狙い値である場合のトリミングの量と、圧電層１４の厚みが狙い値からずれた場合のトリミングの量との差分である。ずれの量Δｔｐに対するトリミングの量差分Δｔｓの比は、Δｔｓ／Δｔｐである。
　本実施形態において、第１の誘電体膜１７Ａの厚みｔｓ１は、第１のＩＤＴ電極１１Ａが設けられていない部分における、圧電層１４の第１の主面１４ａと、第１の誘電体膜１７Ａの表面との間の距離とする。第２の誘電体膜１７Ｂの厚みｔｓ２は、第２のＩＤＴ電極１１Ｂが設けられていない部分における、圧電層１４の第１の主面１４ａと、第２の誘電体膜１７Ｂの表面との間の距離とする。第３の誘電体膜１７Ｃの厚みｔｓ３は、圧電層１４の第２の主面１４ｂと、第３の誘電体膜１７Ｃの表面との間の距離とする。なお、厚みｔｓ３は、平面視において、第２のＩＤＴ電極１１Ｂと重なる部分における上記距離としてもよい。
　本実施形態の特徴は、第１の共振子１０Ａが第１の誘電体膜１７Ａを有し、第２の共振子１０Ｂが第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃの双方を有し、かつｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２であることにある。それによって、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂの間において、周波数調整膜のトリミングの量差分Δｔｓのばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる。この詳細を以下において説明する。
　本実施形態においては、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂの共振周波数は互いに異なる。そのため、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂにおける周波数調整膜の形成時の厚みも互いに異なる。よって、弾性波装置１０が従来の構成である場合、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂの間では、圧電層１４の厚みが狙い値からのずれたときに要するトリミングの量差分Δｔｓが、互いに異なることとなる。すなわち、上記弾性波共振子間において、圧電層１４における厚みの狙い値からのずれの量Δｔｐに対するトリミングの量差分Δｔｓの比Δｔｓ／Δｔｐが、互いに異なることとなる。この場合、上述したように、弾性波共振子毎におけるトリミングを要する量が、互いに異なるトリミングの量差分Δｔｓをも含む分、誤差などにより、弾性波共振子毎に周波数のずれが累積することとなる。
　これに対して、本願発明者は、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２とすることにより、上記弾性波共振子間において、比Δｔｓ／Δｔｐを互いに近づけることができ、トリミングの量差分Δｔｓを互いに近づけられることを見出した。
　図２は、第１の実施形態における第１の共振子及び第２の共振子の、比ｔｓ／ｔｐ及び比Δｔｓ／Δｔｐの関係を示す図である。
　図２に示すように、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂの間において、比ｔｓ／ｔｐ及び比Δｔｓ／Δｔｐの関係が互いに異なる。図２中の一点鎖線により一例として示すように、第１の共振子１０Ａにおける比Δｔｓ／Δｔｐと、第２の共振子１０Ｂにおける比Δｔｓ／Δｔｐが同じとなることがわかる。第１の共振子１０Ａにおける比ｔｓ／ｔｐよりも、第２の共振子１０Ｂにおける比ｔｓ／ｔｐを大きくすることにより、双方の比Δｔｓ／Δｔｐを同じにすることができる。
　そして、上記のように、第１の共振子１０Ａの周波数調整膜は、第１の誘電体膜１７Ａである。第１の共振子１０Ａにおける厚みｔｓはｔｓ１であり、厚みｔｐはｔｐ１である。第２の共振子１０Ｂの周波数調整膜は、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃである。第２の共振子１０Ｂにおける厚みｔｓはｔｓ２＋ｔｓ３であり、厚みｔｐはｔｐ２である。従って、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２とすることにより、双方の比Δｔｓ／Δｔｐを同じにすることができる。
　なお、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂにおいて、比ｔｓ／ｔｐ及び比Δｔｓ／Δｔｐの関係が互いに異なる理由は、周波数調整膜が設けられている位置が互いに異なることにある。具体的には、第１の共振子１０Ａの周波数調整膜は、圧電層１４の一方主面に設けられている。他方、第２の共振子１０Ｂの周波数調整膜は、圧電層１４の両主面に設けられている。
　第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂは圧電層１４を共有している。本実施形態では、圧電層１４の厚みは、第１の共振子部分１４Ａ及び第２の共振子部分１４Ｂにおいて同じであり、ｔｐ１＝ｔｐ２である。そして、上記共振子部分間において、圧電層１４の厚みのずれの量Δｔｐも同じである。この場合には、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２とし、双方の比Δｔｓ／Δｔｐを同じにすることによって、双方のトリミングの量差分Δｔｓも同じにすることができる。そのため、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂにおける周波数調整膜のトリミングの量の誤差の累積を抑制することができる。よって、弾性波共振子毎の周波数のずれを抑制することができる。従って、弾性波装置１０全体として、周波数のばらつきを抑制することができる。
　なお、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂにおける周波数調整膜のトリミングを同時に行うことが好ましい。それによって、トリミング毎の誤差の累積を抑制することができ、弾性波共振子毎の周波数のずれを効果的に抑制することができる。従って、弾性波装置１０全体として、周波数のばらつきを効果的に抑制することができる。
　弾性波装置１０では、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃは同じ種類の誘電体からなる。この場合には、第２の誘電体膜１７Ｂの厚みｔｓ２及び第３の誘電体膜１７Ｃの厚みｔｓ３の関係は、０．８×ｔｓ２≦ｔｓ３≦１．２５×ｔｓ２であることが好ましい。ｔｓ２＝ｔｓ３であることがより好ましい。それによって、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂにおける、比ｔｓ／ｔｐ及び比Δｔｓ／Δｔｐの関係を、図２のように、より確実に互いに異ならせることができる。よって、上記弾性波共振子間において、Δｔｓ／Δｔｐをより確実に同じにすることができる。
　第１の実施形態においては、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂの間において、比Δｔｓ／Δｔｐを同じとすることができる。もっとも、上記弾性波共振子間において、比Δｔｓ／Δｔｐは完全に同じではなくともよい。この例を以下において示す。この例における圧電層１４の第１の共振子部分１４Ａ及び第２の共振子部分１４Ｂの厚みｔｐ、並びに第１の誘電体膜１７Ａ、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃの厚みｔｓは以下の通りである。上記のように、圧電層１４はＺカットのＬｉＮｂＯ３からなる。第１の誘電体膜１７Ａ、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７ＣはいずれもＳｉＯ２からなる。
　第１の共振子部分の厚みｔｐ１；３７０ｎｍ
　第２の共振子部分の厚みｔｐ２；３７０ｎｍ
　第１の誘電体膜の厚みｔｓ１；４８ｎｍ
　第２の誘電体膜の厚みｔｓ２；４８ｎｍ
　第３の誘電体膜の厚みｔｓ３；１１０ｎｍ
　図３は、第１の実施形態における、圧電層の厚みのずれの量Δｔｐと、第１の誘電体膜及び第２の誘電体膜におけるトリミングの量差分Δｔｓとの関係の一例を示す図である。
　図３に示す例では、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂの間において、Δｔｓ／Δｔｐは完全に同じではない。この場合においても、例えばΔｔｐが±１０ｎｍ以内の場合には、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂの間におけるトリミングの量差分Δｔｓの差は１ｎｍ以下である。このように、トリミングの量差分Δｔｓを互いに近づけることができる場合において、トリミングの量自体も互いに近い場合には、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂにおける周波数調整膜のトリミングを同時に行うことが好ましい。
　なお、図３に示す例における、圧電層１４の各共振子部分の厚み、及び各誘電体膜の厚みのように、各厚みの関係は、１．３×（ｔｓ１／ｔｐ１）＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２であることが好ましい。それによって、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂのトリミング量差分Δｔｓをより確実に、互いに近づけることができる。
　比較例として、弾性波共振子間において比Δｔｓ／Δｔｐが大きく異なる場合の例を示す。比較例は、第２の共振子の周波数調整膜が第２の誘電体膜のみである点において第１の実施形態と異なる。比較例においては、圧電層の第２の主面に第３の誘電体膜は設けられていない。
　第１の共振子部分の厚みｔｐ１；３７３ｎｍ
　第２の共振子部分の厚みｔｐ２；３７３ｎｍ
　第１の誘電体膜の厚みｔｓ１；４３ｎｍ
　第２の誘電体膜の厚みｔｓ２；１３３ｎｍ
　図４は、比較例における、圧電層の厚みのずれの量Δｔｐと、第１の誘電体膜及び第２の誘電体膜におけるトリミングの量差分Δｔｓとの関係を示す図である。
　図４に示すように、比較例では、第１の共振子及び第２の共振子の間において、比Δｔｓ／Δｔｐが大きく異なる。具体的には、第１の共振子における比Δｔｓ／Δｔｐは－１．０８であり、第２の共振子における比Δｔｓ／Δｔｐは－１．７９である。
　比較例の第１の共振子及び第２の共振子においては、所望の周波数が互いに異なるため、第１の誘電体膜及び第２の誘電体膜の形成時の厚みが互いに異なる。よって、上述したように、圧電層１４の厚みが狙い値からのずれたときのトリミングの量差分Δｔｓが互いに大きく異なることとなる。そのため、比較例において、第１の共振子及び第２の共振子における周波数調整膜のトリミングを同時に行うと、第１の共振子または第２の共振子において、所望の周波数からのずれが大きくなるおそれがある。他方、弾性波共振子毎にトリミングを行っても、トリミングの誤差の累積が生じるおそれがある。
　これに対して、第１の実施形態では、上記のように、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂにおけるトリミングの量差分Δｔｓを互いに近づけることができる。それによって、弾性波装置１０全体として、周波数のばらつきを抑制することができる。
　ところで、図１に示すように、第１の実施形態においては、圧電層１４の第２の主面１４ｂにおける第１の共振子部分１４Ａに位置する部分には誘電体膜は設けられていない。もっとも、弾性波装置１０の電気的特性に大きな影響を与えない程度に、厚みが薄い誘電体膜が設けられていても構わない。
　弾性波装置１０は、必ずしも支持部材１３を有していなくともよい。第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子１０Ｂが、厚み滑りモードのバルク波などを利用可能に構成されていればよい。
　上記のように、弾性波装置１０では、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃは同じ種類の誘電体からなる。なお、第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７Ｃは、互いに異なる種類の誘電体からなっていてもよい。
　図５は、第２の実施形態における第２の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。
　本実施形態は、第２の共振子２０Ｂにおいて、第２の誘電体膜２７Ｂ及び第３の誘電体膜２７Ｃが、互いに異なる種類の誘電体からなる点で、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１０と同様の構成を有する。なお、本実施形態において、第２の共振子２０Ｂの構成以外の符号は、図１に示す第１の実施形態における構成の符号を援用する。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である。それによって、第１の共振子１０Ａ及び第２の共振子２０Ｂの間における、周波数調整膜のトリミングの量差分Δｔｓのばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる。
　上述したように、第２の誘電体膜２７Ｂ及び第３の誘電体膜２７Ｃが同じ種類の誘電体からなる場合、第２の誘電体膜２７Ｂ及び第３の誘電体膜２７Ｃの厚みが同じである状態が、好ましい状態である。より具体的には、上記好ましい状態とは、第２の誘電体膜２７Ｂの単位面積における質量、及び第３の誘電体膜２７Ｃの単位面積における質量が同じである状態である。本実施形態においては、第２の誘電体膜２７Ｂ及び第３の誘電体膜２７Ｃの厚みは、密度に応じて調整されている。これにより、第２の誘電体膜２７Ｂの単位面積における質量、及び第３の誘電体膜２７Ｃの単位面積における質量を、互いに近づけることができる。
　第２の誘電体膜２７Ｂ及び第３の誘電体膜２７Ｃのうち、密度が大きい方の誘電体膜の厚みが、密度が小さい方の誘電体膜の厚みよりも薄いことが好ましい。それによって、第２の誘電体膜２７Ｂの単位面積における質量、及び第３の誘電体膜２７Ｃの単位面積における質量を、同じにし易い。なお、第２の誘電体膜２７Ｂ及び第３の誘電体膜２７Ｃの厚みは、音響インピーダンスに応じて調整されていてもよい。
　本実施形態においては、第１の共振子１０Ａにおける第１の誘電体膜１７Ａ、及び第２の共振子２０Ｂにおける第２の誘電体膜２７Ｂが、同じ種類の誘電体からなる。もっとも、第１の誘電体膜１７Ａ及び第２の誘電体膜２７Ｂは、互いに異なる種類の誘電体からなっていてもよい。
　図６は、第３の実施形態における第１の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。図７は、第３の実施形態における第２の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。
　図６及び図７に示すように、本実施形態は、ｔｐ１≠ｔｐ２である点において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１０と同様の構成を有する。
　図示しないが、本実施形態においては、圧電層３４に段差部が設けられていることにより、第１の共振子部分３４Ａの厚みｔｐ１及び第２の共振子部分３４Ｂの厚みｔｐ２が互いに異ならされている。段差部は、第１の主面３４ａ側及び第２の主面３４ｂ側のうち少なくとも一方に設けられていればよい。
　本実施形態においても、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である。従って、弾性波共振子間における、周波数調整膜のトリミングの量差分Δｔｐのばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる。
　図８は、第４の実施形態に係る弾性波装置の正面断面図である。
　本実施形態は、第１のＩＤＴ電極１１Ａ、第２のＩＤＴ電極１１Ｂ及び第１の誘電体膜１７Ａが、圧電層１４の第２の主面１４ｂに設けられている点において、第１の実施形態と異なる。本実施形態は、第３の誘電体膜１７Ｃが第２のＩＤＴ電極１１Ｂを覆っており、第２の誘電体膜１７Ｂが第２のＩＤＴ電極１１Ｂを覆っていない点においても、第１の実施形態と異なる。さらに、本実施形態は、支持部材４３の構成において、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、本実施形態の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１０と同様の構成を有する。
　支持部材４３は、支持基板４６と、絶縁層４５とを有する。支持基板４６には、２つの貫通孔が設けられている。２つの貫通孔を塞ぐように、支持基板４６上に絶縁層４５が設けられている。これにより、空洞部４３ａ及び空洞部４３ｂが構成されている。絶縁層４５上に圧電層１４が設けられている。
　第１の誘電体膜１７Ａ及び第３の誘電体膜１７Ｃは、絶縁層４５と一体として設けられている。本実施形態において、第１の誘電体膜１７Ａの厚みｔｓ１は、第１のＩＤＴ電極１１Ａが設けられていない部分における、圧電層１４の第２の主面１４ｂと、第１の誘電体膜１７Ａの表面との間の距離とする。第２の誘電体膜１７Ｂの厚みｔｓ２は、圧電層１４の第１の主面１４ａと、第２の誘電体膜１７Ｂの表面との間の距離とする。第３の誘電体膜１７Ｃの厚みｔｓ３は、第２のＩＤＴ電極１１Ｂが設けられていない部分における、圧電層１４の第２の主面１４ｂと、第３の誘電体膜１７Ｃの表面との間の距離とする。
　第１～第３の実施形態では、周波数の調整において、第１の誘電体膜１７Ａ及び第２の誘電体膜１７Ｂがトリミングされる。一方で、本実施形態では、周波数の調整において、第１の誘電体膜１７Ａ及び第３の誘電体膜１７Ｃがトリミングされる。図８に示すように、空洞部４３ａ及び空洞部４３ｂがそれぞれ貫通孔により構成されているため、第１の誘電体膜１７Ａ及び第３の誘電体膜１７Ｃを好適にトリミングすることができる。
　本実施形態においても、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である。従って、弾性波共振子間における、周波数調整膜のトリミングの量差分Δｔｓのばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる。
　ところで、本願発明者は、本発明とは異なり、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２ではない場合にも、第１の共振子及び第２の共振子の間において、Δｔｓ／Δｔｐを互いに近づけられる場合があることを見出した。具体的には、トリミングされる誘電体膜同士が互いに異なる種類の誘電体からなり、かつｔｓ１／ｔｐ１＞（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である場合にも、上記弾性波共振子間において、Δｔｓ／Δｔｐを互いに近づけられる場合がある。この例を、以下において参考例として示す。
　図９は、参考例における第１の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。図１０は、参考例における第２の共振子の、１対の電極指付近を示す模式的正面断面図である。
　図９及び図１０に示すように、参考例は、第１の共振子５０Ａにおける第１の誘電体膜５７Ａ、及び第２の共振子５０Ｂにおける第２の誘電体膜１７Ｂが、互いに異なる種類の誘電体からなる点において、第１の実施形態と異なる。参考例は、ｔｓ１／ｔｐ１＞（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である点においても、第１の実施形態と異なる。上記の点以外においては、参考例の弾性波装置は第１の実施形態の弾性波装置１０と同様の構成を有する。
　より具体的には、参考例における第１の誘電体膜５７ＡはＳｉＮからなる。第２の誘電体膜１７Ｂ及び第３の誘電体膜１７ＣはＳｉＯ２からなる。
　図１１は、参考例における第１の共振子及び第２の共振子の、比ｔｓ／ｔｐ及び比Δｔｓ／Δｔｐの関係を示す図である。
　図１１に示すように、本実施形態では、比ｔｓ／ｔｐの値０．０４５を境界として、第１の共振子５０Ａ及び第２の共振子５０Ｂの比Δｔｓ／Δｔｐの大小関係が逆転している。図１１中の一点鎖線により一例として示すように、第１の共振子５０Ａにおける比Δｔｓ／Δｔｐと、第２の共振子５０Ｂにおける比Δｔｓ／Δｔｐが同じとなることがわかる。ｔｓ１／ｔｐ１＞（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２とすることにより、双方の比Δｔｓ／Δｔｐを同じにすることができる。もっとも、図１１中の二点鎖線により一例として示すように、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２とした場合においても、双方の比Δｔｓ／Δｔｐを同じにすることができる。
　参考例においては、第２の誘電体膜１７Ｂの音響インピーダンスが、第１の誘電体膜５７Ａの音響インピーダンスよりも高い。この場合において、ｔｓ１／ｔｐ１＞（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２としたときに、図１１に示すように、第１の共振子５０Ａ及び第２の共振子５０Ｂの比Δｔｓ／Δｔｐを互いに近づけられる場合がある。参考例では、第１の共振子の共振周波数が第２の共振周波数よりも低い場合がある。
　ところで、本発明に係る弾性波装置はフィルタ装置であってもよい。以下において、フィルタ装置としての弾性波装置の例を示す。
　図１２は、第５の実施形態に係る弾性波装置の回路図である。
　弾性波装置６１はラダー型フィルタである。弾性波装置６１は、第１の信号端子６２及び第２の信号端子６３と、複数の直列腕共振子及び複数の並列腕共振子を有する。第１の信号端子６２及び第２の信号端子６３は、例えば、電極パッドとして構成されていてもよく、あるいは、配線として構成されていてもよい。本実施形態においては、第１の信号端子６２はアンテナ端子である。アンテナ端子はアンテナに接続される。
　弾性波装置６１の複数の直列腕共振子は、具体的には、直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３である。複数の並列腕共振子は、具体的には、並列腕共振子Ｐ１及び並列腕共振子Ｐ２である。本実施形態においては、直列腕共振子Ｓ１が本発明における第１の共振子である。並列腕共振子Ｐ１が本発明における第２の共振子である。
　第１の信号端子６２及び第２の信号端子６３の間に、直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３が互いに直列に接続されている。直列腕共振子Ｓ１及び直列腕共振子Ｓ２の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ１が接続されている。直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３の間の接続点とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。なお、弾性波装置６１の回路構成は上記に限定されない。弾性波装置６１は、直列腕共振子としての第１の共振子と、並列腕共振子としての第２の共振子とを有していればよい。
　弾性波装置６１は、本発明における第１の共振子及び第２の共振子を有する。よって、第１の実施形態などと同様に、弾性波共振子間における、周波数調整膜のトリミングの量差分のばらつきを抑制することができ、周波数のばらつきを抑制することができる。
　弾性波装置６１は、複数の本発明における第１の共振子または複数の本発明における第２の共振子を有していてもよい。例えば、複数の直列腕共振子のうち少なくとも１つが第１の共振子であり、複数の並列腕共振子のうち少なくとも１つが第２の共振子であってもよい。
　なお、本発明の弾性波装置がフィルタ装置である場合、該弾性波装置は、並列腕共振子としての第１の共振子と、直列腕共振子としての第２の共振子とを有していてもよい。この場合、図１２を援用すると、複数の並列腕共振子としての、並列腕共振子Ｐ１及び並列腕共振子Ｐ２のうち少なくとも１つが第１の共振子であればよい。複数の直列腕共振子としての、直列腕共振子Ｓ１、直列腕共振子Ｓ２及び直列腕共振子Ｓ３のうち少なくとも１つが第２の共振子であればよい。
　以下において、厚み滑りモードの詳細を説明する。なお、上記第１のＩＤＴ電極１１Ａ及び第２のＩＤＴ電極１１Ｂは、後述するＩＤＴ電極の構成を有する。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する。
　図１３（ａ）は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の外観を示す略図的斜視図であり、図１３（ｂ）は、圧電層上の電極構造を示す平面図であり、図１４は、図１３（ａ）中のＡ－Ａ線に沿う部分の断面図である。
　弾性波装置１は、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やＬｉＴａＯ３のカット角は、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。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、４０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることがより好ましい。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１３（ａ）及び図１３（ｂ）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。複数の電極４は、第２のバスバー６に接続されている。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。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の厚み方向に交叉する方向である。このため、電極３と、隣りの電極４とは、圧電層２の厚み方向に交叉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１３（ａ）及び図１３（ｂ）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１３（ａ）及び図１３（ｂ）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１３（ａ）及び図１３（ｂ）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、ホット電極やグラウ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の幅、すなわち電極３，４の対向方向の寸法は、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、１５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲であることがより好ましい。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、弾性波装置１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°の範囲内）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１４に示すように、貫通孔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。支持部材８を構成するＳｉは、抵抗率４ｋΩｃｍ以上の高抵抗であることが望ましい。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。
　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、両側の反射器における電極指の本数を少なくしても、伝搬ロスが少ないためである。また、上記電極指の本数を少なくできるのは、厚み滑りモードのバルク波を利用していることによる。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１５（ａ）及び図１５（ｂ）を参照して説明する。
　図１５（ａ）は、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。ここでは、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１５（ａ）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１５（ｂ）に示すように、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、反射器の電極指の本数を少なくしても、伝搬損失は生じ難い。さらに、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、厚み滑りモードのバルク波の振幅方向は、図１６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１６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１７は、図１４に示す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１７から明らかなように、反射器を有しないにも関わらず、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、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１８を参照して説明する。
　図１７に示した共振特性を得た弾性波装置と同様に、但しｄ／ｐを変化させ、複数の弾性波装置を得た。図１８は、このｄ／ｐ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１８から明らかなように、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／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／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。
　図１９は、厚み滑りモードのバルク波を利用する弾性波装置の平面図である。弾性波装置８０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１９中のＫが交叉幅となる。前述したように、本発明の弾性波装置では、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。
　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Ｃ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２０及び図２１を参照して説明する。図２０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１３（ｂ）を参照して説明する。図１３（ｂ）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、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Ｃとなる。この励振領域Ｃ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Ｃ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Ｃ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２１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２１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２１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２１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２０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２２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２２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２２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２３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２３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。圧電層２がタンタル酸リチウム層である場合も同様である。
　厚み滑りモードのバルク波を利用する第１～第５の実施形態の弾性波装置においては、第１の共振子及び第２の共振子のそれぞれにおいて、上記のように、ｄ／ｐが０．５以下であることが好ましく、０．２４以下であることがより好ましい。それによって、より一層良好な共振特性を得ることができる。さらに、厚み滑りモードのバルク波を利用する第１～第５の実施形態の弾性波装置においては、第１の共振子及び第２の共振子のそれぞれにおいて、上記のように、ＭＲ≦１．７５（ｄ／ｐ）＋０．０７５を満たすことが好ましい。この場合には、スプリアスをより確実に抑制することができる。
　厚み滑りモードのバルク波を利用する第１～第５の実施形態の弾性波装置における第１の機能電極及び第２の機能電極は、図１９に示す１対の電極を有する機能電極であってもよい。
　厚み滑りモードのバルク波を利用する第１～第５の実施形態の弾性波装置における圧電層は、ニオブ酸リチウム層またはタンタル酸リチウム層であることが好ましい。そして、該圧電層を構成している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、上記の式（１）、式（２）または式（３）の範囲にあることが好ましい。この場合、比帯域を十分に広くすることができる。
１…弾性波装置
２…圧電層
２ａ，２ｂ…第１，第２の主面
３，４…電極
５，６…第１，第２のバスバー
７…絶縁層
７ａ…貫通孔
８…支持部材
８ａ…貫通孔
９…空洞部
１０…弾性波装置
１０Ａ，１０Ｂ…第１，第２の共振子
１１Ａ，１１Ｂ…第１，第２のＩＤＴ電極
１２…圧電性基板
１３…支持部材
１３ａ，１３ｂ…空洞部
１４…圧電層
１４Ａ，１４Ｂ…第１，第２の共振子部分
１４ａ，１４ｂ…第１，第２の主面
１５…絶縁層
１６…支持基板
１７Ａ～１７Ｃ…第１～第３の誘電体膜
２０Ｂ…第２の共振子
２７Ｂ，２７Ｃ…第２，第３の誘電体膜
３４…圧電層
３４Ａ，３４Ｂ…第１，第２の共振子部分
３４ａ，３４ｂ…第１，第２の主面
４３…支持部材
４３ａ，４３ｂ…空洞部
４５…絶縁層
４６…支持基板
５０Ａ，５０Ｂ…第１，第２の共振子
５７Ａ…第１の誘電体膜
６１…弾性波装置
６２，６３…第１，第２の信号端子
８０…弾性波装置
２０１…圧電膜
２０１ａ，２０１ｂ…第１，第２の主面
４５１，４５２…第１，第２領域
Ｃ…励振領域
Ｐ１，Ｐ２…並列腕共振子
Ｓ１～Ｓ３…直列腕共振子
ＶＰ１…仮想平面

Claims (15)

  1. 　対向し合う第１の主面及び第２の主面を有する圧電層を含む圧電性基板と、前記第１の主面及び前記第２の主面のうち一方に設けられている第１の機能電極と、前記第１の主面及び前記第２の主面のうち前記第１の機能電極が設けられている主面に設けられている第１の誘電体膜と、を有する第１の共振子と、
    　前記圧電層を前記第１の共振子と共有しており、前記第１の主面及び前記第２の主面のうち一方に設けられている第２の機能電極と、前記第１の主面に設けられている第２の誘電体膜と、前記第２の主面に設けられている第３の誘電体膜と、を有する第２の共振子と、
    を備え、
    　前記圧電層が、前記第１の共振子が構成されている第１の共振子部分と、前記第２の共振子が構成されている第２の共振子部分と、を含み、
    　前記第１の共振子部分の厚みをｔｐ１、前記第２の共振子部分の厚みをｔｐ２、前記第１の誘電体膜の厚みをｔｓ１、前記第２の誘電体膜の厚みをｔｓ２、前記第３の誘電体膜の厚みをｔｓ３としたときに、ｔｓ１／ｔｐ１＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である、弾性波装置。
  2. 　１．３×（ｔｓ１／ｔｐ１）＜（ｔｓ２＋ｔｓ３）／ｔｐ２である、請求項１に記載の弾性波装置。
  3. 　前記第２の共振子の前記第２の誘電体膜及び前記第３の誘電体膜が、同じ種類の誘電体からなる、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  4. 　０．８×ｔｓ２≦ｔｓ３≦１．２５×ｔｓ２である、請求項３に記載の弾性波装置。
  5. 　前記第２の共振子の前記第２の誘電体膜及び前記第３の誘電体膜が、異なる種類の誘電体からなる、請求項１または２に記載の弾性波装置。
  6. 　前記第２の共振子の前記第２の誘電体膜及び前記第３の誘電体膜のうち、密度が大きい方の誘電体膜の厚みが、密度が小さい方の誘電体膜の厚みよりも薄い、請求項５に記載の弾性波装置。
  7. 　前記第２の共振子の前記第２の誘電体膜及び前記第３の誘電体膜が、酸化ケイ素膜または窒化ケイ素膜である、請求項１～６のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  8. 　直列腕共振子としての前記第１の共振子と、
    　並列腕共振子としての前記第２の共振子と、
    を備えるラダー型フィルタである、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  9. 　並列腕共振子としての前記第１の共振子と、
    　直列腕共振子としての前記第２の共振子と、
    を備えるラダー型フィルタである、請求項１～７のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  10. 　前記圧電層が、タンタル酸リチウム層またはニオブ酸リチウム層である、請求項１～９のいずれか１項に記載の弾性波装置。
  11. 　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１０に記載の弾性波装置。
  12. 　前記第１の機能電極及び前記第２の機能電極がそれぞれ、少なくとも１対の電極を有し、
    　前記圧電性基板が、支持部材を有し、前記支持部材上に前記圧電層が設けられており、
    　前記支持部材に第１の空洞部及び第２の空洞部が設けられており、前記第１の空洞部が、平面視において、前記第１の機能電極の少なくとも一部と重なっており、前記第２の空洞部が、平面視において、前記第２の機能電極の少なくとも一部と重なっており、
    　前記第１の共振子及び前記第２の共振子のそれぞれにおいて、前記圧電層の厚みをｄ、隣り合う前記電極の中心間距離をｐとした場合、ｄ／ｐが０．５以下である、請求項１０に記載の弾性波装置。
  13. 　ｄ／ｐが０．２４以下である、請求項１２に記載の弾性波装置。
  14. 　前記第１の機能電極及び前記第２の機能電極のそれぞれにおいて、隣り合う前記電極が対向する方向から見たときに、前記隣り合う電極同士が重なり合う領域が励振領域であり、
    　前記第１の共振子及び前記第２の共振子のそれぞれにおいて、前記励振領域に対する、前記少なくとも１対の電極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、請求項１２または１３に記載の弾性波装置。
  15. 　前記圧電層としての前記ニオブ酸リチウム層または前記タンタル酸リチウム層のオイラー角（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１１～１４のいずれか１項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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