WO2023204272A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023204272A1
WO2023204272A1 PCT/JP2023/015798 JP2023015798W WO2023204272A1 WO 2023204272 A1 WO2023204272 A1 WO 2023204272A1 JP 2023015798 W JP2023015798 W JP 2023015798W WO 2023204272 A1 WO2023204272 A1 WO 2023204272A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dielectric film
thickness
arm resonator
wave device
elastic wave
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Application number
PCT/JP2023/015798
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English (en)
French (fr)
Inventor
宗久 渡辺
和則 井上
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2023204272A1 publication Critical patent/WO2023204272A1/ja

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves

Definitions

  • the present disclosure relates to an acoustic wave device having a piezoelectric layer.
  • the elastic wave device described in Patent Document 1 includes a support, a piezoelectric substrate, and an IDT electrode.
  • An elastic wave device is disclosed in which a support is provided with a cavity.
  • the piezoelectric substrate is provided on the support body so as to overlap with the cavity.
  • the IDT electrode is provided on the piezoelectric substrate so as to overlap with the cavity.
  • a plate wave is excited by an IDT electrode.
  • An object of the present disclosure is to provide an elastic wave device that can suppress deterioration of characteristics.
  • An elastic wave device includes: input terminal and output terminal and a series arm electrically connected between the input terminal and the output terminal; at least one parallel arm electrically connected between the series arm and ground potential; a plurality of elastic wave resonators including one or more series arm resonators arranged in the series arm and one or more parallel arm resonators arranged in the parallel arm;
  • An elastic wave device comprising: The plurality of elastic wave resonators are a support member including a support substrate having a thickness in a first direction; a piezoelectric layer provided in the first direction of the support member; an IDT electrode provided on one principal surface of the piezoelectric layer in the first direction; a first dielectric film provided on the one main surface of the piezoelectric layer; a second dielectric film provided on the first dielectric film, The thickness of one of the first dielectric film of the series arm resonator and the first dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the first dielectric film of the series arm reson
  • the thickness of one of the second dielectric film of the series arm resonator and the second dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the second dielectric film of the series arm resonator and the second dielectric film of the parallel arm resonator.
  • the thickness of the second dielectric film is thinner than the other one of the second dielectric films.
  • an elastic wave device that can suppress deterioration of characteristics.
  • Plan view showing the electrode structure on the piezoelectric layer A cross-sectional view of the portion along line AA in Figure 1A
  • a schematic front sectional view for explaining waves of the elastic wave device of the present disclosure A schematic diagram showing a bulk wave when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode such that the second electrode has a higher potential than the first electrode.
  • a diagram showing resonance characteristics of an elastic wave device according to a first embodiment of the present disclosure A diagram showing the relationship between d/2p and the fractional band as a resonator of an elastic wave device
  • a plan view of another elastic wave device according to the first embodiment of the present disclosure A reference diagram showing an example of resonance characteristics of an elastic wave device.
  • a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band A diagram showing a map of the fractional band with respect to the Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO3 when d/p is brought as close to 0 as possible
  • Circuit diagram of elastic wave device A cross-sectional view schematically showing the layer structure of a part of an elastic wave resonator in a conventional elastic wave device.
  • FIG. 20 A schematic plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present disclosure Circuit diagram of elastic wave device Enlarged view of the area surrounded by the two-dot chain line in Figure 18 A cross-sectional view schematically showing the elastic wave device shown in FIG. 20 taken along the line AA. A cross-sectional view schematically showing a layer structure of a part of an elastic wave resonator in an elastic wave device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • a cross-sectional view schematically showing a layer structure of a part of an elastic wave resonator in an elastic wave device according to a third embodiment of the present disclosure A cross-sectional view schematically showing a layer structure of a part of an elastic wave resonator in an elastic wave device according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • Acoustic 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 crossing the thickness direction of the piezoelectric layer. and an electrode.
  • the elastic wave device of the first aspect utilizes a bulk wave in a thickness shear mode.
  • 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 described above 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 that face 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 acoustic wave device according to a first embodiment of the 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 taken along line AA in FIG. 1A.
  • the acoustic wave device 1 has a piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 .
  • the piezoelectric layer 2 may be made of LiTaO 3 .
  • the cut angle of LiNbO 3 and LiTaO 3 is a Z cut in this embodiment, it may be a rotational Y cut or an X cut.
  • the propagation directions of Y propagation and X propagation are ⁇ 30°.
  • the thickness of the piezoelectric layer 2 is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more and 1000 nm or less in order to effectively excite the thickness shear mode.
  • the piezoelectric layer 2 has first and second main surfaces 2a and 2b that face each other.
  • An electrode 3 and an electrode 4 are provided on the first main surface 2a.
  • electrode 3 is an example of a "first electrode”
  • electrode 4 is an example of a "second electrode”.
  • the plurality of electrodes 3 are a plurality of first electrode fingers connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrodes 4 are a plurality of second electrode fingers connected to the second bus bar 6.
  • the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4 are interposed with each other.
  • the electrode 3 and the electrode 4 have a rectangular shape and have a length direction.
  • the electrode 3 and the adjacent electrode 4 face each other in a direction perpendicular to this length direction.
  • These plurality of electrodes 3 and 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 6 constitute an IDT (Interdigital Transducer) electrode.
  • the length direction of the electrodes 3 and 4 and the direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4 are both directions that intersect 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 replaced with the direction perpendicular 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 bus bar 5 and the second bus bar 6 extend. In that case, the first bus bar 5 and the second bus bar 6 will extend in the direction in which the electrodes 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B.
  • Electrode 3 and electrode 4 are adjacent to each other are provided in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4.
  • electrode 3 and electrode 4 are adjacent to each other are arranged so as to be in direct contact with each other, but when electrode 3 and electrode 4 are arranged with a gap between them. refers to
  • the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4, that is, the pitch, is preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the center-to-center distance between the electrodes 3 and 4 refers to the center of the width dimension of the electrode 3 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 3, and the width dimension of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4.
  • the distance between the center of is 1 It refers to the average value of the distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4 among 5 or more pairs of electrodes 3 and 4.
  • the width of the electrodes 3 and 4, that is, the dimension in the opposing direction of the electrodes 3 and 4 is preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the distance between the centers of the electrodes 3 and 4 refers to 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 center of the dimension (width dimension) of the electrode 4 in the direction orthogonal to the length direction of the electrode 4. This is the distance between the center of the dimension (width dimension).
  • 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. This is not the case when a piezoelectric material having a different cut angle is used as the piezoelectric layer 2.
  • “orthogonal” is not limited to strictly orthogonal, but approximately orthogonal (for example, the angle between the direction orthogonal to the length direction of the electrodes 3 and 4 and the polarization direction is 90° ⁇ 10°) But that's fine.
  • a support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an insulating (intermediate) layer 7 in between.
  • the insulating layer 7 and the support substrate 8 constitute a support member.
  • the insulating layer 7 and the support substrate 8 have a frame-like shape, and have openings 7a and 8a, as shown in FIG. As a result, a cavity (space) portion 9 is formed.
  • the cavity 9 is provided so as not to hinder the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2.
  • the cavity 9 is an example of an energy confinement layer, and may be an acoustic reflection layer as another example.
  • the support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b with the insulating layer 7 interposed therebetween at a position that does not overlap with 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 substrate 8 can be laminated directly or indirectly on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the insulating layer 7 is made of silicon oxide. However, other than silicon oxide, an appropriate insulating material such as silicon oxynitride or alumina can be used.
  • the support substrate 8 is made of Si. The plane orientation of the Si surface on the piezoelectric layer 2 side may be (100), (110), or (111). Preferably, Si has a high resistivity of 4 k ⁇ or more. However, the support substrate 8 can also be constructed using an appropriate insulating material or semiconductor material.
  • Examples of materials for the support substrate 8 include aluminum oxide, lithium tantalate, lithium niobate, piezoelectric materials such as crystal, alumina, magnesia, sapphire, silicon nitride, aluminum nitride, silicon carbide, zirconia, cordierite, mullite, and starch.
  • Various ceramics such as tite and forsterite, dielectrics such as diamond and glass, semiconductors such as gallium nitride, etc. can be used.
  • the plurality of electrodes 3 and 4 and the first and second bus bars 5 and 6 are made of a suitable metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • 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 adhesive layer other than the Ti film may be used.
  • an AC voltage is applied between the plurality of electrodes 3 and the plurality of electrodes 4. More specifically, an AC voltage is applied between the first bus bar 5 and the second bus bar 6. Thereby, it is possible to obtain resonance characteristics using the thickness shear mode bulk wave excited in the piezoelectric layer 2.
  • d/p 0. It is considered to be 5 or less. Therefore, the bulk wave in the thickness shear 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 electrodes 3 and 4 are adjacent to each other.
  • the distance p between the centers of the electrodes 3 and 4 is the average distance between the centers of the adjacent electrodes 3 and 4.
  • the elastic wave device 1 of this embodiment has the above configuration, even if the logarithm of the electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to achieve miniaturization, the Q value is unlikely to decrease. This is because the resonator does not require reflectors on both sides and has little propagation loss. Further, the reason why the reflector is not required is because the bulk wave in the thickness shear mode is used.
  • FIG. 3A is a schematic front sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric film of a conventional acoustic wave device.
  • a conventional elastic wave device is described in, for example, Japanese Patent Publication No. 2012-257019.
  • waves propagate in the piezoelectric film 201 as indicated by arrows.
  • the first main surface 201a and the second main surface 201b are opposite to each other, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction. It is.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers of the IDT electrodes are lined up. As shown in FIG.
  • the wave propagates in the X direction as shown. Since it is a plate wave, the piezoelectric film 201 vibrates as a whole, but since the wave propagates in the X direction, reflectors are placed on both sides to obtain resonance characteristics. Therefore, wave propagation loss occurs, and when miniaturization is attempted, that is, when the number of logarithms of electrode fingers is reduced, the Q value decreases.
  • the vibration displacement is in the thickness-slip direction, so the waves are generated between the first principal surface 2a and the second principal surface of the piezoelectric layer 2. It propagates almost in the direction connecting the 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. Since resonance characteristics are obtained by the propagation of waves in the Z direction, a reflector is not required. Therefore, no propagation loss occurs when propagating to the reflector. Therefore, even if the number of electrode pairs consisting of electrodes 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • FIG. 4 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between electrode 3 and electrode 4 such that electrode 4 has a higher potential than electrode 3.
  • the first region 451 is a region of the excitation region C between a virtual plane VP1 that is perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric layer 2 and bisects the piezoelectric layer 2, and the first main surface 2a.
  • the second region 452 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second principal surface 2b.
  • the elastic wave device 1 As mentioned above, in the elastic wave device 1, at least one pair of electrodes consisting of the electrode 3 and the electrode 4 are arranged, but since the wave is not propagated in the X direction, the elastic wave device 1 is made up of the electrodes 3 and 4. There does not necessarily have to be a plurality of pairs of electrodes. That is, it is only necessary that at least one pair of electrodes be provided.
  • the electrode 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode 3 may be connected to the ground potential and the electrode 4 may be connected to the 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 electrode is provided.
  • FIG. 5 is a diagram showing the resonance characteristics of the elastic wave device according to the first embodiment of the present invention.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 that obtained this resonance characteristic are as follows.
  • the logarithm of electrodes consisting 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 substrate 8 Si.
  • the length of the excitation region C is a 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 were all made equal in multiple pairs. That is, the electrodes 3 and 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is preferably 0.5 or less, as described above. is 0.24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between d/2p and the fractional band of the resonator of the elastic wave device.
  • the at least one pair of electrodes may be one pair, and in the case of one pair of electrodes, the above p is the distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4. Furthermore, in the case of 1.5 or more pairs of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrodes 3 and 4 may be set to p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer if the piezoelectric layer 2 has thickness variations, a value obtained by averaging the thicknesses may be adopted.
  • FIG. 7 is a plan view of another elastic wave device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • a pair of electrodes including an electrode 3 and an electrode 4 are provided on the first main surface 2a of the 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-mentioned d/p is 0.5 or less, bulk waves in the thickness shear mode can be excited effectively.
  • the above-mentioned adjacent it is desirable that the metallization ratio MR of the electrodes 3 and 4 satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. That is, when viewed in the direction in which adjacent first electrode fingers and second electrode fingers are facing each other, the region where the plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers overlap is excited. region (intersection region), and when the metallization ratio of the plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers with respect to the excitation region is MR, MR ⁇ 1.75 (d/p) + 0.075. It is preferable to meet the requirements. In that case, spurious can be effectively reduced.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device 1.
  • a spurious signal indicated by arrow B appears between the resonant frequency and the anti-resonant 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 area surrounded by the dashed line C becomes the excitation region.
  • This excitation region is the region where the electrode 3 overlaps the electrode 4 when the electrode 3 and the electrode 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrodes 3 and 4, that is, in a direction in which they face each other. and a region between electrodes 3 and 4 where electrodes 3 and 4 overlap.
  • the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallized portion to the area of the excitation region.
  • MR may be the ratio of the metallized portion included in all the excitation regions to the total area of the excitation regions.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the fractional band and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious when a large number of elastic wave resonators are configured according to the present embodiment. be. Note that the specific band was adjusted by variously changing the thickness of the piezoelectric layer and the dimensions of the electrode. Further, although FIG. 9 shows the results when a Z-cut piezoelectric layer made of LiNbO 3 is used, 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 will affect the pass band even if the parameters that make up the fractional band are changed. Appear within. That is, as in the resonance characteristics shown in FIG. 8, a large spurious signal indicated by arrow B appears within the band. Therefore, it is preferable that the fractional band is 17% or less. In this case, by adjusting the thickness of the piezoelectric layer 2, the dimensions of the electrodes 3 and 4, etc., the spurious can be reduced.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • various elastic wave devices having different d/2p and MR were constructed and the fractional bands were measured.
  • the hatched area on the right side of the broken line D in FIG. 10 is a region where the fractional band is 17% or less.
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • FIG. 11 is a diagram showing a map of the fractional band with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • the hatched areas in FIG. 11 are areas where a fractional band of at least 5% can be obtained, and the range of the area can be approximated by the following equations (1), (2), and (3). ).
  • the fractional band can be made sufficiently wide, which is preferable.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the elastic wave device 81 has a support substrate 82 .
  • the support substrate 82 is provided with an open recess on the upper surface.
  • a piezoelectric layer 83 is laminated on the support substrate 82 . Thereby, a cavity 9 is formed.
  • An IDT electrode 84 is provided on the piezoelectric layer 83 above the cavity 9 .
  • Reflectors 85 and 86 are provided on both sides of the IDT electrode 84 in the elastic wave propagation direction. In FIG. 12, the outer periphery of the cavity 9 is indicated by a broken line.
  • the IDT electrode 84 includes 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 plurality of electrodes 84c are connected to the first bus bar 84a.
  • the plurality of electrodes 84d are connected to the second bus bar 84b.
  • the plurality of electrodes 84c and the plurality of electrodes 84d are interposed with each other.
  • the elastic wave device 81 by applying an alternating current electric field to the IDT electrode 84 on the cavity 9, a Lamb wave as a plate wave is excited. Since the reflectors 85 and 86 are provided on both sides, the resonance characteristic due to the Lamb wave described above can be obtained.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of the elastic wave device.
  • an elastic wave device 600 having a circuit as shown in FIG. 13 includes a plurality of elastic wave resonators 610 including one or more series arm resonators 620 and one or more parallel arm resonators 630.
  • the elastic wave device includes eight elastic wave resonators 610 consisting of four series arm resonators 621, 622, 623, 624 and four parallel arm resonators 631, 632, 633, 634.
  • Each series arm resonator 621, 622, 623, 624 is arranged in a series arm 640 electrically connected between an input terminal In and an output terminal Out.
  • Each parallel arm resonator 631, 632, 633, 634 connects to at least one (four in FIG. 13) parallel arm 650 electrically connected between node 641 on series arm 640 and ground potential GND. It is located.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing the layer structure of a part of an elastic wave resonator in a conventional elastic wave device.
  • the acoustic wave device 600 includes a piezoelectric layer 710, a comb-shaped IDT (Interdigital Transducer) electrode 720 laminated on the piezoelectric layer 710, and a comb-shaped IDT (Interdigital Transducer) electrode 720 laminated on the piezoelectric layer 710 so as to cover the IDT electrode 720.
  • dielectric film 730 Each elastic wave resonator 610 includes an IDT electrode 720.
  • the dielectric film 730 includes a series dielectric film 731 that forms a part of the series arm resonator 620 and a parallel dielectric film 732 that forms a part of the parallel arm resonator 630.
  • the thickness t10 of the series dielectric film 731 and the thickness t20 of the parallel dielectric film 732 are different.
  • the thickness t10 is thinner than the thickness t20.
  • a difference in frequency between the series arm resonator 620 and the parallel arm resonator 630 is realized by the difference in thickness of the dielectric film 730 laminated on the piezoelectric layer 710.
  • the amount of frequency fluctuation for example, the amount of frequency reduction
  • the amount of change on the low frequency side becomes large.
  • the amount of frequency fluctuation of the parallel arm resonator 630 in which the thickness t20 of the dielectric film 730 (parallel dielectric film 732) is thick is different from that in the case where the thickness t10 of the dielectric film 730 (series dielectric film 731) is large. This is larger than the frequency fluctuation amount of the thin series arm resonator 620.
  • impedance mismatch occurs in the passband of the filter waveform, leading to deterioration of pass loss within the band.
  • FIG. 15 is a graph showing log magnitude versus frequency in a conventional elastic wave device.
  • FIG. 16 is a Smith chart of a conventional elastic wave device.
  • FIG. 17 is a graph showing logarithmic amplitude versus frequency in a conventional elastic wave device.
  • S21 shown in FIG. 15 is a power passing loss from the input terminal In to the output terminal Out of the elastic wave device shown in FIG.
  • S11 shown in FIGS. 16 and 17 is a reflection coefficient on the input terminal In side of the elastic wave device shown in FIG. 13.
  • the waveform W2 after the humidity test has deteriorated return loss in the passband compared to the initial waveform (waveform before the humidity test) W1.
  • the pass loss within the band of the waveform after the humidity test is worse than the pass loss within the band of the initial waveform.
  • the post-humidity test waveform W2 has a larger power passing loss from the input terminal In to the output terminal Out than the initial waveform W1.
  • the waveform W2 after the humidity test has a larger resistance circle drawn on the Smith chart than the initial waveform W1.
  • the waveform W2 after the humidity test has a smaller reflection coefficient on the input terminal In side than the initial waveform W1.
  • the elastic wave device compared to the conventional configuration described above, it is possible to reduce the difference in frequency fluctuation between the series arm resonator and the parallel arm resonator due to moisture absorption of the dielectric film. can.
  • FIG. 18 is a schematic plan view of an elastic wave device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the elastic wave device 100 includes a plurality of elastic wave resonators 110.
  • the plurality of elastic wave resonators 110 are the portions surrounded by dashed lines in FIG. 18 .
  • the plurality of elastic wave resonators 110 are electrically connected to each other via laminated electrodes 400.
  • the elastic wave resonator 110 includes one or more series arm resonators 120 and one or more parallel arm resonators 130.
  • FIG. 18 depicts four series arm resonators 120 and four parallel arm resonators 130 among the plurality of elastic wave resonators 110 included in the elastic wave device 100.
  • FIG. 19 is a circuit diagram of the elastic wave device.
  • FIG. 19 depicts four series arm resonators 120 and four parallel arm resonators 130 among the plurality of elastic wave resonators 110 included in the elastic wave device 100.
  • the four series arm resonators 120 are arranged in series in a series arm 140 electrically connected between an input terminal In and an output terminal Out.
  • Each of the four parallel arm resonators 130 is arranged in each of at least one (four in FIG. 18) parallel arms 150 electrically connected between the node 141 on the series arm 140 and the ground potential GND. has been done.
  • FIG. 20 is an enlarged view of the portion surrounded by the two-dot chain line in FIG. 18.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing the elastic wave device shown in FIG. 20 taken along line AA.
  • the acoustic wave device 100 includes a support member 200, a plurality of IDT (Interdigital Transducer) electrodes 300, a laminated electrode 400, and a dielectric film 500.
  • the support member 200, the plurality of IDT electrodes 300, the stacked electrode 400, and the dielectric film 500 are stacked in the stacking direction D11.
  • the stacking direction D11 is the thickness direction of the elastic wave device 100, and is an example of the first direction. Note that in FIGS. 18 and 20, illustration of the dielectric film 500 is omitted, and in FIG. 20, the range where the dielectric film 500 is provided is shown by a broken line.
  • a plurality of IDT electrodes 300 are stacked on the support member 200.
  • the laminated electrode 400 is laminated on the support member 200 and is electrically connected to the plurality of IDT electrodes 300. Thereby, the plurality of IDT electrodes 300 are electrically connected to each other via the laminated electrode 400.
  • the dielectric film 500 is laminated on the support member 200.
  • Each of the plurality of elastic wave resonators 110 has a region that overlaps with one IDT electrode 300 when viewed from the stacking direction D11 (in other words, when viewed from above in the stacking direction D11), and a periphery of the region.
  • the support member 200 and the dielectric film 500 are located in the vicinity of the support member 200 and the dielectric film 500 (see FIG. 22 described later).
  • the portion of the laminated electrode 400 where the plurality of IDT electrodes 300 are connected in series constitutes the above-mentioned series arm 140.
  • a portion of the laminated electrode 400 that connects the IDT electrode 300 and the ground potential GND constitutes the parallel arm 150 described above.
  • the support member 200 includes a support substrate 210, a bonding layer 220 laminated on the support substrate 210, and a piezoelectric layer 230 laminated on the bonding layer 220.
  • Each of the support substrate 210, the bonding layer 220, and the piezoelectric layer 230 has a thickness in the stacking direction D11.
  • the bonding layer 220 is provided on the piezoelectric layer 230 side of the support substrate 210.
  • the piezoelectric layer 230 is provided in the stacking direction D11 of the support member 200.
  • the support substrate 210 corresponds to the support substrate 8 of the first embodiment.
  • the bonding layer 220 corresponds to the insulating layer 7 of the first embodiment and is an example of an intermediate layer.
  • the piezoelectric layer 230 corresponds to the piezoelectric layer 2 of the first embodiment.
  • the support substrate 210 is made of silicon (Si)
  • the bonding layer 220 is made of silicon oxide (SiOx)
  • the piezoelectric layer 230 is made of lithium niobate (LN, LiNbOx).
  • the material of each part constituting the support member 200 is not limited to the above-mentioned materials.
  • piezoelectric layer 230 may be comprised of lithium tantalate (LiTaOx).
  • the bonding layer 220 has a recess 221.
  • the recessed portion 221 is recessed from the main surface 220A of the bonding layer 220 in the stacking direction D11.
  • a space defined by the recess 221 and the other main surface 230A of the piezoelectric layer 230 is a cavity 220B.
  • the cavity 220B is an example of a space.
  • the piezoelectric layer 230 is laminated on the bonding layer 220.
  • the other main surface 230A of the piezoelectric layer 230 is in contact with the main surface 220A of the bonding layer 220.
  • the piezoelectric layer 230 closes the recess 221 of the bonding layer 220. That is, the piezoelectric layer 230 is provided on the bonding layer 220 so as to cover the cavity 220B.
  • the piezoelectric layer 230 has a membrane 231.
  • the membrane 231 is a portion of the piezoelectric layer 230 that overlaps the cavity portion 220B when viewed from above in the stacking direction D11.
  • the membrane 231 is a portion of the piezoelectric layer 230 that is not in contact with the main surface 220A of the bonding layer 220 when viewed in plan in the stacking direction D11.
  • the cavity 220B can also be said to be a space partitioned into the recess 221 and the membrane 231.
  • membrane 231 is a region of piezoelectric layer 230 surrounded by a broken line.
  • the shape of the membrane 231 when viewed in plan in the stacking direction D11 depends on the shape of the cavity 220B.
  • the shapes of the membrane 231 and the cavity 220B are not limited to the shapes shown in FIGS. 18, 20, and 21.
  • the IDT electrode 300 is laminated on one main surface 230B of the piezoelectric layer 230.
  • One main surface 230B is the back surface of the other main surface 230A.
  • the IDT electrode 300 may be laminated on the other main surface 230A of the piezoelectric layer 230.
  • the other main surface 230A corresponds to one main surface described in the claims.
  • the IDT electrode 300 includes a first busbar electrode 310 and a second busbar electrode 320 facing each other, a plurality of first electrode fingers 330 connected to the first busbar electrode 310, and a plurality of first electrode fingers 330 connected to the first busbar electrode 310. and a plurality of second electrode fingers 340 connected to the two bus bar electrodes 320.
  • the plurality of first electrode fingers 330 and the plurality of second electrode fingers 340 are inserted into each other, and adjacent first electrode fingers 330 and second electrode fingers 340 constitute a pair of electrodes.
  • the first busbar electrode 310 corresponds to the electrode 5 of the first embodiment.
  • the second busbar electrode 320 corresponds to the electrode 6 of the first embodiment.
  • the first electrode finger 330 corresponds to the electrode 3 of the first embodiment.
  • the second electrode finger 340 corresponds to the electrode 4 of the first embodiment.
  • the IDT electrode 300 When viewed in plan in the stacking direction D11, at least a portion of the IDT electrode 300 is provided on one main surface 230B of the piezoelectric layer 230 at a position overlapping with the cavity 220B.
  • the first electrode finger 330 and the second electrode finger 340 of the IDT electrode 300 are provided at a position overlapping the cavity 220B when viewed in plan in the stacking direction D11.
  • the plurality of first electrode fingers 330 are arranged extending from the first busbar electrode 310 in the electrode finger extension direction D13.
  • the plurality of first electrode fingers 330 are lined up at intervals along the electrode finger facing direction D12.
  • the first busbar electrode 310 and the plurality of first electrode fingers 330 constitute a comb-shaped electrode.
  • the plurality of second electrode fingers 340 are arranged extending from the second busbar electrode 320 in the electrode finger extension direction D13.
  • the plurality of second electrode fingers 340 are lined up at intervals along the electrode finger facing direction D12.
  • the second busbar electrode 320 and the plurality of second electrode fingers 340 constitute a comb-shaped electrode.
  • the electrode finger facing direction D12 is a direction that intersects with the stacking direction D11 and is a direction along one main surface 230B of the piezoelectric layer 230.
  • the electrode finger extending direction D13 is a direction that intersects with the lamination direction D11 and a direction that intersects with the electrode finger facing direction D12.
  • the stacking direction D11, the electrode finger facing direction D12, and the electrode finger extending direction D13 are orthogonal to each other.
  • Each of the plurality of first electrode fingers 330 and the plurality of second electrode fingers 340 are arranged to overlap when viewed from the electrode finger facing direction D12 (in other words, when viewed from the side in the electrode finger facing direction D12). Furthermore, when viewed in plan in the stacking direction D11, the plurality of first electrode fingers 330 and the plurality of second electrode fingers 340 are arranged adjacent to each other. That is, the plurality of first electrode fingers 330 and the plurality of second electrode fingers 340 are arranged alternately along the electrode finger opposing direction D12. Adjacent first electrode fingers 330 and second electrode fingers 340 are arranged to face each other in the electrode finger opposing direction D12, and constitute a pair of electrode sets.
  • the IDT electrode 300 has one comb-shaped electrode having a first busbar electrode 310 and a plurality of first electrode fingers 330, and the other having a second busbar electrode 320 and a plurality of second electrode fingers 340. It has a pair of comb-shaped electrodes. In this pair of comb-shaped electrodes, the comb-teeth portions of each electrode are inserted into each other.
  • IDT electrode 300 is an IDT electrode. In other words, the pair of comb-shaped electrodes are IDT electrodes.
  • the plurality of first electrode fingers 330 and the plurality of second electrode fingers 340 have an excitation region C1 and a gap region C2.
  • the excitation region C1 is a region where adjacent first electrode fingers 330 and second electrode fingers 340 overlap when viewed from the side in the electrode finger opposing direction D12.
  • the gap region C2 is a region where adjacent first electrode fingers 330 and second electrode fingers 340 do not overlap when viewed from the side in the electrode finger opposing direction D12. That is, in the plurality of first electrode fingers 330, the gap region C2 is a region on the first bus bar electrode 310 side with respect to the excitation region C1. Furthermore, in the plurality of second electrode fingers 340, the gap region C2 is a region on the second bus bar electrode 320 side with respect to the excitation region C1.
  • the laminated electrode 400 is laminated on one main surface 230B of the piezoelectric layer 230, the first busbar electrode 310 of the IDT electrode 300, and the second busbar electrode 320 of the IDT electrode 300. Since the stacked electrode 400 is stacked on the first busbar electrode 310 and the second busbar electrode 320, the stacked electrode 400 is electrically connected to the plurality of IDT electrodes 300, as described above.
  • the dielectric film 500 is laminated on one main surface 230B of the support member 200.
  • the dielectric film 500 covers the first electrode finger 330 and the second electrode finger 340 of the IDT electrode 300. Further, the dielectric film 500 covers a part of the first busbar electrode 310 and a part of the second busbar electrode 320 of the IDT electrode 300. The portions of the first busbar electrode 310 and the second busbar electrode 320 that are not covered with the dielectric film 500 are covered with the laminated electrode 400.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view schematically showing the layer structure of a part of the elastic wave resonator in the elastic wave device according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 22 and FIGS. 23 to 25, which will be described later, show a partial layer structure of one series arm resonator 120 and a partial layer structure of one parallel arm resonator 130. Specifically, it is a cross-sectional view schematically showing a region where the right end electrode finger of the series arm resonator 120 and the left end electrode finger of the parallel arm resonator 130 are adjacent to each other.
  • the portion shown as the IDT electrode 300 is the electrode finger (either the first electrode finger 330 or the second electrode finger 340) of the IDT electrode 300. ).
  • the dielectric film 500 includes a first dielectric film 510 and a second dielectric film 520.
  • the first dielectric film 510 is laminated on one main surface 230B of the piezoelectric layer 230 so as to cover the IDT electrode 300.
  • the first dielectric film 510 may be provided between the IDT electrode 300 and one main surface 230B of the piezoelectric layer 230, that is, under the IDT electrode 300.
  • the first dielectric film 510 is laminated on the other main surface 230A.
  • the other main surface 230A corresponds to one main surface described in the claims.
  • the first dielectric film 510 laminated on the other main surface 230A may cover the IDT electrode 300.
  • the second dielectric film 520 is laminated on the first dielectric film 510.
  • the first dielectric film 510 is made of silicon oxide (SiO2)
  • the second dielectric film 520 is made of silicon nitride (SiN). That is, in the second embodiment, the first dielectric film 510 is a silicon oxide film, and the second dielectric film 520 is a silicon nitride film.
  • the first dielectric film 510 may be made of a material other than silicon oxide, such as silicon nitride, silicon oxynitride, tantalum pentoxide, etc.
  • the second dielectric film 520 may be made of a material other than silicon nitride, such as diamond. , silicon, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, etc.
  • the hygroscopicity of the second dielectric film 520 is lower than the hygroscopicity of the first dielectric film 510.
  • hygroscopicity is water absorption rate.
  • the water absorption rate is the ratio of the increase in weight of the dielectric film to the original weight when the dielectric film is immersed in distilled water for a certain period of time at a certain temperature.
  • the first dielectric film 510 includes a first series dielectric film 511 that forms a part of the series arm resonator 120 and a first parallel dielectric film 512 that forms a part of the parallel arm resonator 130.
  • the first series dielectric film 511 and the first parallel dielectric film 512 have different thicknesses, but have the same configuration other than the thickness.
  • One of the first series dielectric film 511 and the first parallel dielectric film 512 is thicker than the other of the first series dielectric film 511 and the first parallel dielectric film 512 .
  • the thickness t2 of the first parallel dielectric film 512 is thicker than the thickness t1 of the first series dielectric film 511. Note that the thickness t1 may be thicker than the thickness t2.
  • the second dielectric film 520 includes a second series dielectric film 521 that forms a part of the series arm resonator 120 and a second parallel dielectric film 522 that forms a part of the parallel arm resonator 130.
  • the second series dielectric film 521 and the second parallel dielectric film 522 have different thicknesses, but have the same configuration other than the thickness.
  • the thickness of one of the second series dielectric film 521 and the second parallel dielectric film 522 is thinner than the thickness of the other of the second series dielectric film 521 and the second parallel dielectric film 522.
  • the resonator having the thicker first dielectric film 510 has the thinner second dielectric film 520.
  • the resonator having the thinner first dielectric film 510 has the thicker second dielectric film 520.
  • the thickness t2 of the first parallel dielectric film 512 is thicker than the thickness t1 of the first series dielectric film 511. That is, the thickness of the first dielectric film 510 of the parallel arm resonator 130 is thicker than the thickness of the first dielectric film 510 of the series arm resonator 120.
  • the thickness t4 of the second parallel dielectric film 522 is thinner than the thickness t3 of the second series dielectric film 521. That is, the thickness of the second dielectric film 520 of the parallel arm resonator 130 is thinner than the thickness of the second dielectric film 520 of the series arm resonator 120. Note that, contrary to the second embodiment, when the thickness t1 is thicker than the thickness t2, the thickness t3 is set to be thinner than the thickness t4.
  • the series arm resonator 120 and the parallel arm due to moisture absorption of the dielectric film 500 will be The difference in frequency fluctuation amount (for example, frequency reduction amount) with the resonator 130 can be reduced.
  • a frequency difference between the series arm resonator 120 and the parallel arm resonator 130 is realized by the difference in the thicknesses t1 and t2.
  • the thickness t2 (thickness in the parallel arm resonator 130) of the first parallel dielectric film 512 is thicker than the thickness t1 (thickness in the series arm resonator 120) of the first series dielectric film 511 (t2>t1). .
  • the second dielectric film 520 with low hygroscopicity is provided on the first dielectric film 510 with high hygroscopicity. As a result, the amount of frequency fluctuation can be suppressed as a whole.
  • the amount of frequency fluctuation due to moisture absorption of the first parallel dielectric film 512 having the thickness t2 is larger than the amount of frequency fluctuation due to moisture absorption of the first series dielectric film 511 having the thickness t1.
  • the amount of frequency fluctuation due to moisture absorption in the first dielectric film 510 is larger in the parallel arm resonator 130 than in the series arm resonator 120.
  • the thicknesses t3 and t4 of the second dielectric film 520 are set as described in detail below to reduce the difference in the amount of frequency fluctuation.
  • the configuration of the second dielectric film 520 is such that the amount of frequency fluctuation after moisture absorption is the same for the series arm resonator 120 and the parallel arm resonator 130.
  • Each of the series arm resonator 120 and the parallel arm resonator 130 is set appropriately.
  • the configuration of the second dielectric film 520 is such that the amount of frequency fluctuation is larger in the series arm resonator 120 than in the parallel arm resonator 130. is set to In other words, the thickness relationship between the second series dielectric film 521 and the second parallel dielectric film 522 is opposite to the thickness relationship between the first series dielectric film 511 and the first parallel dielectric film 512.
  • the thicknesses of the second series dielectric film 521 and the second parallel dielectric film 522 are set as follows.
  • the thickness t4 of the second parallel dielectric film 522 (the thickness of the second dielectric film 520 in the parallel arm resonator 130) is equal to the thickness t3 of the second series dielectric film 521 (the thickness of the second dielectric film 520 in the parallel arm resonator 130). (thickness of the second dielectric film 520 in the resonator 120) (t4 ⁇ t3).
  • the amount of frequency fluctuation in the second dielectric film 520 is larger in the series arm resonator 120 than in the parallel arm resonator 130.
  • the amount of frequency fluctuation in the first dielectric film 510 is larger in the parallel arm resonator 130 than in the series arm resonator 120. Therefore, the thicknesses t3 and t4 are adjusted in accordance with the thicknesses t1 and t2 so that the difference in total frequency fluctuation amount between the series arm resonator 120 and the parallel arm resonator 130 becomes small.
  • the second series dielectric film 521 and the second parallel dielectric film 522 have the same material composition ratio, but the second dielectric film 530 of the third embodiment described later
  • the total composition ratio may be different, such as.
  • the respective thicknesses of the second series dielectric film 521 and the second parallel dielectric film 522 are set appropriately depending on the difference in the composition ratio of the materials.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of a part of an elastic wave resonator in an elastic wave device according to a third embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 22, FIG. 23 shows a partial layer structure of one series arm resonator 120 and a partial layer structure of one parallel arm resonator 130.
  • the elastic wave device 100A according to the third embodiment differs from the elastic wave device 100 according to the second embodiment in that a second dielectric film 530 is provided instead of the second dielectric film 520. be.
  • a second dielectric film 530 is provided instead of the second dielectric film 520.
  • the acoustic wave device 100A includes a second dielectric film 530 instead of the second dielectric film 520.
  • the second dielectric film 530 includes a second series dielectric film 531 forming part of the series arm resonator 120 and a second parallel dielectric film 532 forming part of the parallel arm resonator 130.
  • the composition ratio of the material constituting the second series dielectric film 531 is different from the composition ratio of the material constituting the second parallel dielectric film 532.
  • the thickness t5 of the second series dielectric film 531 and the thickness t6 of the second parallel dielectric film 532 are the same.
  • the second dielectric film 530 has the same structure as the second dielectric film 520 except for the above-described structure.
  • the composition ratio of silicon in the silicon nitride film of one of the second dielectric film 530 of the series arm resonator 120 and the second dielectric film 530 of the parallel arm resonator 130 is different from that of the second dielectric film 530 of the series arm resonator 120.
  • the silicon composition ratio is higher than that of the film 530 and the other silicon nitride film of the second dielectric film 530 of the parallel arm resonator 130 .
  • the silicon composition ratio in the second dielectric film 530 of the resonator having the thick first dielectric film 510 is the same as that of the second dielectric film 530 of the resonator having the thin first dielectric film 510.
  • the composition ratio of silicon is higher than that in
  • the thickness t2 of the first parallel dielectric film 512 of the parallel arm resonator 130 is thicker than the thickness t1 of the first series dielectric film 511 of the series arm resonator 120. Therefore, the silicon composition ratio in the second parallel dielectric film 532 of the parallel arm resonator 130 is higher than the silicon composition ratio in the second series dielectric film 531 of the series arm resonator 120.
  • the amount of frequency fluctuation of the second dielectric film 530 becomes smaller as the silicon composition ratio is higher, and becomes larger as the silicon composition ratio is lower. Therefore, the amount of frequency fluctuation in the second dielectric film 530 is larger in the series arm resonator 120 than in the parallel arm resonator 130.
  • the amount of frequency fluctuation in the first dielectric film 510 is larger in the parallel arm resonator 130 than in the series arm resonator 120.
  • the composition of the second dielectric film 530 is set such that the amount of frequency fluctuation in the first dielectric film 510 is smaller in the resonator of the series arm resonator 120 and the parallel arm resonator 130.
  • the ratio is set. Thereby, the difference in total frequency fluctuation amount between the series arm resonator 120 and the parallel arm resonator 130 can be reduced.
  • the silicon composition ratio in the second parallel dielectric film 532 of the parallel arm resonator 130 is higher than the silicon composition ratio in the second series dielectric film 531 of the series arm resonator 120; Not limited to.
  • the silicon composition in the second parallel dielectric film 532 is The ratio may be set lower than the silicon composition ratio in the second series dielectric film 531.
  • the second dielectric film 530 is made of silicon nitride, and the composition ratio of the materials forming the second series dielectric film 531 and the second parallel dielectric film 532 is the same as that of silicon. It is a ratio.
  • the composition ratio of the materials is not limited to the composition ratio of silicon, and can be set as appropriate depending on the material forming the second dielectric film 530.
  • the thickness t5 of the second series dielectric film 531 and the thickness t6 of the second parallel dielectric film 532 are the same, but the present invention is not limited to this, and the thickness t5 may be thicker than the thickness t6. It may be thin. In this case, the composition ratio of each material of the second series dielectric film 531 and the second parallel dielectric film 532 is appropriately set according to the difference between the thicknesses t5 and t6.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of a part of an elastic wave resonator in an elastic wave device according to a fourth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 22, FIG. 24 shows a partial layer structure of one series arm resonator 120 and a partial layer structure of one parallel arm resonator 130.
  • the difference between the elastic wave device 100B according to the fourth embodiment and the elastic wave device 100 according to the second embodiment is that the dielectric film 500 includes a third dielectric film 540 and a fourth dielectric film 550.
  • the point is that there is.
  • points in common with the elastic wave device 100 according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted in principle and will be explained as necessary.
  • the third dielectric film 540 is laminated on the other main surface 230A of the piezoelectric layer 230.
  • the third dielectric film 540 has the same configuration as the first dielectric film 510.
  • the third dielectric film 540 is a silicon oxide film like the first dielectric film 510.
  • the fourth dielectric film 550 is laminated on the third dielectric film 540.
  • the fourth dielectric film 550 has the same configuration as the second dielectric film 520.
  • the fourth dielectric film 550 is a silicon nitride film.
  • the fourth dielectric film 550 may be made of a material other than silicon nitride, such as diamond, silicon, silicon nitride, aluminum nitride, or aluminum oxide.
  • the hygroscopicity of the fourth dielectric film 550 is lower than that of the third dielectric film 540.
  • the third dielectric film 540 includes a third series dielectric film 541 that forms a part of the series arm resonator 120 and a third parallel dielectric film 542 that forms a part of the parallel arm resonator 130.
  • the third series dielectric film 541 corresponds to the first series dielectric film 511 of the second embodiment.
  • the third parallel dielectric film 542 corresponds to the first parallel dielectric film 512 of the second embodiment.
  • the third series dielectric film 541 has the same configuration as the first series dielectric film 511
  • the third parallel dielectric film 542 has the same configuration as the first parallel dielectric film 512.
  • the relative size relationship between the thickness of the third series dielectric film 541 and the thickness of the third parallel dielectric film 542 is the same as the thickness of the first series dielectric film 511 and the thickness of the first parallel dielectric film 542. This is the same as the relative size relationship with the thickness of the film 512.
  • the third series dielectric film 541 has the same thickness t1 as the first series dielectric film 511
  • the third parallel dielectric film 542 has the same thickness t2 as the first parallel dielectric film 512. It is. Note that these thicknesses are just examples. That is, the third series dielectric film 541 may have a different thickness from the first series dielectric film 511, and the third parallel dielectric film 542 may have a different thickness from the first parallel dielectric film 512. Good too.
  • the fourth dielectric film 550 includes a fourth series dielectric film 551 that forms a part of the series arm resonator 120 and a fourth parallel dielectric film 552 that forms a part of the parallel arm resonator 130.
  • the fourth series dielectric film 551 corresponds to the second series dielectric film 521 of the second embodiment.
  • the fourth parallel dielectric film 552 corresponds to the second parallel dielectric film 522 of the second embodiment.
  • the fourth series dielectric film 551 has the same configuration as the second series dielectric film 521
  • the fourth parallel dielectric film 552 has the same configuration as the second parallel dielectric film 522.
  • the relative size relationship between the thickness of the fourth series dielectric film 551 and the thickness of the fourth parallel dielectric film 552 is the same as the thickness of the second series dielectric film 521 and the thickness of the second parallel dielectric film 522. This is similar to the relative size relationship of .
  • the fourth series dielectric film 551 has the same thickness t3 as the second series dielectric film 521
  • the fourth parallel dielectric film 552 has the same thickness t4 as the second parallel dielectric film 522. It is. Note that these thicknesses are just examples. That is, the fourth series dielectric film 551 may have a different thickness from the second series dielectric film 521, and the fourth parallel dielectric film 552 may have a different thickness from the second parallel dielectric film 522. Good too.
  • the thicknesses of the third dielectric film 540 and the fourth dielectric film 550 do not necessarily vary between the series arm resonator 120 and the parallel arm resonator 130.
  • the thickness of the third dielectric film 540 and the thickness of the fourth dielectric film 550 can be set arbitrarily. It's okay. This also applies to the third dielectric film 560 and fourth dielectric film 570 in the fifth embodiment described below.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view schematically showing a layer structure of a part of an elastic wave resonator in an elastic wave device according to a fifth embodiment of the present disclosure. Similar to FIG. 22, FIG. 25 shows a partial layer structure of one series arm resonator 120 and a partial layer structure of one parallel arm resonator 130.
  • the elastic wave device 100C according to the fifth embodiment differs from the elastic wave device 100A according to the third embodiment in that it includes a third dielectric film and a fourth dielectric film.
  • a third dielectric film and a fourth dielectric film are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted in principle and will be explained as necessary.
  • the third dielectric film 560 is laminated on the other main surface 230A of the piezoelectric layer 230.
  • the third dielectric film 560 has the same configuration as the first dielectric film 510.
  • the third dielectric film 560 is a silicon oxide film like the first dielectric film 510.
  • the fourth dielectric film 570 is laminated on the third dielectric film 560.
  • the fourth dielectric film 570 has the same configuration as the second dielectric film 530.
  • the fourth dielectric film 570 is a silicon nitride film.
  • the fourth dielectric film 570 may be made of a material other than silicon nitride, such as diamond, silicon, silicon nitride, aluminum nitride, or aluminum oxide.
  • the hygroscopicity of the fourth dielectric film 570 is lower than that of the third dielectric film 560.
  • the third dielectric film 560 includes a third series dielectric film 561 that forms a part of the series arm resonator 120 and a third parallel dielectric film 562 that forms a part of the parallel arm resonator 130.
  • the third series dielectric film 561 corresponds to the first series dielectric film 511 of the third embodiment.
  • the third parallel dielectric film 562 corresponds to the first parallel dielectric film 512 of the third embodiment.
  • the third series dielectric film 561 has the same configuration as the first series dielectric film 511
  • the third parallel dielectric film 562 has the same configuration as the first parallel dielectric film 512.
  • the relative size relationship between the thickness of the third series dielectric film 561 and the thickness of the third parallel dielectric film 562 is the same as the thickness of the first series dielectric film 511 and the thickness of the first parallel dielectric film 512. This is similar to the relative size relationship of .
  • the third series dielectric film 561 has the same thickness t1 as the first series dielectric film 511, and the third parallel dielectric film 562 has the same thickness t2 as the first parallel dielectric film 512. It is. Note that these thicknesses are just examples. That is, the third series dielectric film 561 may have a different thickness from the first series dielectric film 511, and the third parallel dielectric film 562 may have a different thickness from the first parallel dielectric film 512. Good too.
  • the fourth dielectric film 570 includes a fourth series dielectric film 571 that forms a part of the series arm resonator 120 and a fourth parallel dielectric film 572 that forms a part of the parallel arm resonator 130.
  • the fourth series dielectric film 571 corresponds to the second series dielectric film 531 of the second embodiment.
  • the fourth parallel dielectric film 572 corresponds to the second parallel dielectric film 532 of the second embodiment.
  • the fourth series dielectric film 571 has the same structure as the second series dielectric film 531
  • the fourth parallel dielectric film 572 has the same structure as the second parallel dielectric film 532. That is, the composition ratio of the material forming the fourth series dielectric film 571 is different from the composition ratio of the material forming the fourth parallel dielectric film 572.
  • the thickness t5 of the fourth series dielectric film 571 and the thickness t6 of the fourth parallel dielectric film 572 are the same. Note that the fourth series dielectric film 571 may have a different thickness from the second series dielectric film 531, and the fourth parallel dielectric film 572 may have a different thickness from the second parallel dielectric film 532. Good too.
  • the elastic wave device of the present disclosure includes: input terminal and output terminal and a series arm electrically connected between the input terminal and the output terminal; at least one parallel arm electrically connected between the series arm and ground potential; a plurality of elastic wave resonators including one or more series arm resonators arranged in the series arm and one or more parallel arm resonators arranged in the parallel arm;
  • An elastic wave device comprising:
  • the plurality of elastic wave resonators are a support member including a support substrate having a thickness in a first direction; a piezoelectric layer provided in the first direction of the support member; an IDT electrode provided on one principal surface of the piezoelectric layer in the first direction; a first dielectric film provided on the one main surface of the piezoelectric layer; a second dielectric film provided on the first dielectric film,
  • the thickness of one of the first dielectric film of the series arm resonator and the first dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the first dielectric film of the
  • the thickness of one of the second dielectric film of the series arm resonator and the second dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the second dielectric film of the series arm resonator and the second dielectric film of the parallel arm resonator.
  • the thickness of the second dielectric film is thinner than the other one of the second dielectric films.
  • the elastic wave device of the present disclosure includes: input terminal and output terminal and a series arm electrically connected between the input terminal and the output terminal; at least one parallel arm electrically connected between the series arm and ground potential; a plurality of elastic wave resonators including one or more series arm resonators arranged in the series arm and one or more parallel arm resonators arranged in the parallel arm;
  • An elastic wave device comprising:
  • the plurality of elastic wave resonators are a support member including a support substrate having a thickness in a first direction; a piezoelectric layer provided in the first direction of the support member; an IDT electrode provided on one principal surface of the piezoelectric layer in the first direction; a first dielectric film provided on the one main surface of the piezoelectric layer; a second dielectric film provided on the first dielectric film,
  • the thickness of one of the first dielectric film of the series arm resonator and the first dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the first dielectric film of the series arm
  • the elastic wave device of (1) or (2) is a third dielectric film provided on the other main surface of the piezoelectric layer in the first direction;
  • the device may further include a fourth dielectric film provided on the third dielectric film.
  • the thickness of one of the third dielectric film of the series arm resonator and the third dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the third dielectric film of the series arm resonator and the third dielectric film of the parallel arm resonator. It may be thicker than the other thickness of the third dielectric film,
  • the thickness of one of the fourth dielectric film of the series arm resonator and the fourth dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the fourth dielectric film of the series arm resonator and the fourth dielectric film of the parallel arm resonator. It may be thinner than the other thickness of the fourth dielectric film.
  • the thickness of one of the third dielectric film of the series arm resonator and the third dielectric film of the parallel arm resonator is equal to the thickness of the third dielectric film of the series arm resonator and the third dielectric film of the parallel arm resonator. It may be thicker than the other thickness of the third dielectric film, The composition ratio of the fourth dielectric film of the series arm resonator may be different from the composition ratio of the fourth dielectric film of the parallel arm resonator.
  • the second dielectric film may have lower hygroscopicity than the first dielectric film.
  • the fourth dielectric film may have lower hygroscopicity than the third dielectric film.
  • the thickness of the second dielectric film of the series arm resonator and the thickness of the second dielectric film of the parallel arm resonator may be the same.
  • the thickness of the fourth dielectric film of the series arm resonator and the fourth dielectric film of the parallel arm resonator may be the same.
  • the second dielectric film may be a silicon nitride film
  • the composition ratio of silicon in the silicon nitride film of one of the second dielectric film of the series arm resonator and the second dielectric film of the parallel arm resonator is as follows: The composition ratio of silicon may be higher than that of the other silicon nitride film of the second dielectric film of the parallel arm resonator.
  • the fourth dielectric film may be a silicon nitride film
  • the composition ratio of silicon in the silicon nitride film of one of the fourth dielectric film of the series arm resonator and the fourth dielectric film of the parallel arm resonator is as follows: The composition ratio of silicon may be higher than that of the other silicon nitride film of the fourth dielectric film of the parallel arm resonator.
  • the second dielectric film may be made of diamond, silicon, silicon nitride, aluminum nitride, or aluminum oxide.
  • the fourth dielectric film may be made of diamond, silicon, silicon nitride, aluminum nitride, or aluminum oxide.
  • the first dielectric film may be a silicon oxide film.
  • the third dielectric film may be a silicon oxide film.
  • the support member may be provided with a space portion at a position that at least partially overlaps the IDT electrode when viewed in plan in the first direction.
  • the support member may further include an intermediate layer provided on the piezoelectric layer side of the support substrate.
  • the IDT electrode may include a plurality of first electrode fingers included in one of the pair of comb-shaped electrodes, and a plurality of second electrode fingers included in the other of the pair of comb-shaped electrodes, The plurality of first electrode fingers and the plurality of second electrode fingers may be arranged alternately.
  • d/p may be 0.5 or less.
  • the d/p may be 0.24 or less.
  • the piezoelectric layer may be lithium niobate or lithium tantalate.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of the lithium niobate or lithium tantalate may be within the range of the following formula (1), formula (2), or formula (3).
  • formula (1) formula (2), or formula (3).
  • formula (2) formula (3)
  • formula (3) formula (3)
  • ...Formula (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°)
  • ...Formula (2) (0° ⁇ 10°, [180°-30° (1-( ⁇ -90) 2 /8100) 1/2 ] ⁇ 180°, arbitrary ⁇ ) ...Formula (3)
  • any one of the elastic wave devices (1) to (23) It may be configured such that a bulk wave in a thickness shear mode can be used as the main wave.
  • any one of the elastic wave devices (1) to (23) It may be configured such that a plate wave can be used as the main wave.

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Abstract

本開示の弾性波装置は、入力端子と出力端子の間に接続される直列腕と、直列腕と接地電位の間に接続される少なくとも1つの並列腕と、直列腕に配置された1つ以上の直列腕共振子と、並列腕に配置された1つ以上の並列腕共振子よりなる複数の弾性波共振子を備える。複数の弾性波共振子は、第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、支持部材の第1方向に設けられた圧電層と、圧電層の一方主面に設けられたIDT電極と、圧電層の一方主面に設けられた第1誘電体膜と、第1誘電体膜上に設けられた第2誘電体膜とを備える。直列腕共振子の第1誘電体膜及び並列腕共振子の第1誘電体膜の一方の厚みは、直列腕共振子の第1誘電体膜及び並列腕共振子の第1誘電体膜の他方の厚みより厚い。直列腕共振子の第2誘電体膜及び並列腕共振子の第2誘電体膜の一方の厚みは、直列腕共振子の第2誘電体膜及び並列腕共振子の第2誘電体膜の他方の厚みより薄い。

Description

弾性波装置
 本開示は、圧電層を有する弾性波装置に関する。
 例えば、特許文献1に記載の弾性波装置は、支持体と、圧電基板と、IDT電極とを備えている。支持体には、空洞部が設けられた弾性波装置が開示されている。圧電基板は、支持体の上に空洞部と重なるように設けられている。IDT電極は、圧電基板の上に空洞部と重なるように設けられている。特許文献1の弾性波装置では、IDT電極により板波が励振される。
特開2012-257019号公報
 近年、特性の劣化を抑制できる弾性波装置が求められている。
 本開示は、特性の劣化を抑制できる弾性波装置を提供することを目的とする。
 本開示の一態様の弾性波装置は、
 入力端子と、
 出力端子と、
 前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、
 前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも1つの並列腕と、
 前記直列腕に配置された1つ以上の直列腕共振子と、前記並列腕に配置された1つ以上の並列腕共振子よりなる複数の弾性波共振子と、
 を備える弾性波装置であって、
 複数の前記弾性波共振子は、
 第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
 前記支持部材の前記第1方向に設けられた圧電層と、
 前記圧電層の前記第1方向における一方主面に設けられたIDT電極と、
 前記圧電層の前記一方主面に設けられた第1誘電体膜と、
 前記第1誘電体膜に設けられた第2誘電体膜と、を備え、
 前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の他方の厚みより厚く、
 前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の他方の厚みより薄い。
 本開示によれば、特性の劣化を抑制できる弾性波装置を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 本開示の第1の実施形態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 本開示の第1の実施形態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 本開示の第1の実施形態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 弾性波装置の回路図 従来の弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図 従来の弾性波装置において周波数に対する対数振幅(Log Magnitude)を示すグラフ 従来の弾性波装置におけるスミスチャート 従来の弾性波装置において周波数に対する対数振幅を示すグラフ 本開示の第2の実施形態に係る弾性波装置の概略平面図 弾性波装置の回路図 図18において二点鎖線で囲まれた部分の拡大図 図20に示す弾性波装置をA-A線で切断したものを模式的に示す断面図 本開示の第2の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図 本開示の第3の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図 本開示の第4の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図 本開示の第5の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図
 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。
(第1の実施形態)
 図1Aは、第1,第2の態様についての第1の実施形態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、LiNbOからなる圧電層2を有する。圧電層2は、LiTaOからなるものであってもよい。LiNbOやLiTaOのカット角は、本実施形態では、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、隣りの電極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、隣りの電極4とは、圧電層2の厚み方向に交差する方向において対向しているともいえる。
 また、電極3,4の長さ方向が図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(中間)層7を介して支持基板8が積層されている。絶縁層7と支持基板8で支持部材を構成する。絶縁層7及び支持基板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(空間)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。なお、空洞部9はエネルギー閉じ込め層の一例であり、他の一例として音響反射層であってもよい。従って、上記支持基板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、支持基板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。支持基板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、支持基板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。支持基板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。
 なお、本実施形態のように電極3,4の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極3,4を1対の電極組と、電極3,4が1.5対以上ある場合、隣り合う電極3,4の中心間距離pは、各隣り合う電極3,4の中心間距離の平均距離となる。
 本実施形態の弾性波装置1では、上記構成を備えるため、小型化を図ろうとして、電極3,4の対数を小さくしたとしても、Q値の低下が生じ難い。これは、両側に反射器を必要としない共振器であり、伝搬ロスが少ないためである。また、上記反射器を必要としないのは、厚み滑りモードのバルク波を利用していることによる。
 従来の弾性波装置で利用したラム波と、上記厚み滑りモードのバルク波の相違を、図3A及び図3B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ある。第1領域451は、励振領域Cのうち、圧電層2の厚み方向に直交し圧電層2を2分する仮想平面VP1と、第1の主面2aとの間の領域である。第2領域452は、励振領域Cのうち、仮想平面VP1と、第2の主面2bとの間の領域である。
 上記のように、弾性波装置1では、電極3と電極4とからなる少なくとも1対の電極が配置されているが、X方向に波を伝搬させるものではないため、この電極3,4からなる電極対の対数は複数対ある必要は必ずしもない。すなわち、少なくとも1対の電極が設けられてさえおればよい。
 例えば、上記電極3がホット電位に接続される電極であり、電極4がグラ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5は、本発明の第1の実施形態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LiNbO、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。
 支持基板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、上記厚み滑りモードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
 なお、前述したように、少なくとも1対の電極は、1対でもよく、上記pは、1対の電極の場合、隣り合う電極3,4の中心間距離とする。また、1.5対以上の電極の場合には、隣り合う電極3,4の中心間距離の平均距離をpとすればよい。
 また、圧電層の厚みdについても、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、本開示の第1の実施形態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、本発明の弾性波装置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、隣り合う複数の第1電極指と複数の第2電極指とが対向している方向に視たときに複数の第1電極指と複数の第2電極指とが重なっている領域が励振領域(交差領域)であり、励振領域に対する、複数の第1電極指及び複数の第2電極指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LiNbO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LiNbO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LiNbO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)/900)1/2) または (0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
 (0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)/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、本開示の第1の実施形態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。
(第2の実施形態)
 第2の実施形態の弾性波装置について説明する。第2の実施形態においては、第1の実施形態と重複する内容については適宜、説明を省略する。第2の実施形態においては、第1の実施形態で説明した内容を適用することができる。
 従来の弾性波装置の課題について説明する。図13は、弾性波装置の回路図である。
 例えば、図13に示すような回路を有する弾性波装置600は、1つ以上の直列腕共振子620と、1つ以上の並列腕共振子630とよりなる複数の弾性波共振子610を備える。図13では、弾性波装置は、4つの直列腕共振子621、622、623、624と、4つの並列腕共振子631、632、633、634とよりなる8つの弾性波共振子610を備える。各直列腕共振子621、622、623、624は、入力端子Inと出力端子Outとの間に電気的に接続される直列腕640に配置されている。各並列腕共振子631、632、633、634は、直列腕640上のノード641と接地電位GNDとの間に電気的に接続される少なくとも1つ(図13では4つ)の並列腕650に配置されている。
 図14は、従来の弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図である。図14に示すように、弾性波装置600は、710圧電層と、圧電層710に積層された櫛歯状のIDT(Interdigital Transducer)電極720と、IDT電極720を覆うように圧電層710に積層された誘電体膜730とを備える。各弾性波共振子610はIDT電極720を備える。誘電体膜730は、直列腕共振子620の一部を構成する直列誘電体膜731と、並列腕共振子630の一部を構成する並列誘電体膜732とを備える。
 従来の弾性波装置600では、直列誘電体膜731の厚みt10と、並列誘電体膜732の厚みt20とは異なっている。図14では、厚みt10が厚みt20より薄い。圧電層710に積層された誘電体膜730の厚みの相違によって、直列腕共振子620と並列腕共振子630との周波数差が実現されている。
 しかしながら、湿中環境での誘電体膜730の吸湿により直列腕共振子620と並列腕共振子630との周波数変動量(例えば周波数低下量)に差が生じる。具体的には、低域側の変化量が大きくなる。図14に示す構成の場合、誘電体膜730(並列誘電体膜732)の厚みt20が厚い並列腕共振子630の周波数変動量が、誘電体膜730(直列誘電体膜731)の厚みt10が薄い直列腕共振子620の周波数変動量より大きい。その結果、フィルタ波形の通過帯域におけるインピーダンス不整合が起こり、帯域内の通過ロス劣化につながる。
 図15は、従来の弾性波装置において周波数(Frequency)に対する対数振幅(Log Magnitude)を示すグラフである。図16は、従来の弾性波装置におけるスミスチャートである。図17は、従来の弾性波装置において周波数に対する対数振幅を示すグラフである。図15に示すS21は、図13に示す弾性波装置の入力端子Inから出力端子Outへの電力の通過ロスである。図16及び図17に示すS11は、図13に示す弾性波装置の入力端子In側の反射係数である。
 図15~図17に示すように、湿中試験後波形W2は、初期波形(湿中試験前波形)W1に比べて通過帯のリターンロスが劣化している。言い換えると、湿中試験後波形の帯域内の通過ロスが、初期波形の帯域内の通過ロスより劣化している。例えば、図15に示すように、湿中試験後波形W2は、初期波形W1に比べて、入力端子Inから出力端子Outへの電力の通過ロスが大きくなっている。また、図16に示すように、湿中試験後波形W2は、初期波形W1に比べて、スミスチャート上に描かれるレジスタンス円が大きくなっている。また、図17に示すように、湿中試験後波形W2は、初期波形W1に比べて、入力端子In側の反射係数が小さくなっている。
 本開示の第2の実施形態の弾性波装置では、前述した従来の構成に比べて、誘電体膜の吸湿による直列腕共振子と並列腕共振子との周波数変動量の差を小さくすることができる。
 図18は、本開示の第2の実施形態に係る弾性波装置の概略平面図である。
 図18に示すように、弾性波装置100は、複数の弾性波共振子110を備える。複数の弾性波共振子110は、図18において一点鎖線で囲まれた部分である。複数の弾性波共振子110は、積層電極400を介して互いに電気的に接続されている。弾性波共振子110は、1つ以上の直列腕共振子120と、1つ以上の並列腕共振子130とを備える。図18には、弾性波装置100が備える複数の弾性波共振子110のうち、4つの直列腕共振子120と、4つの並列腕共振子130とが描かれている。
 図19は、弾性波装置の回路図である。
 1つ以上の直列腕共振子120と、1つ以上の並列腕共振子130とは、例えば、図19に示す回路図のように接続されている。なお、図19に示す回路図は一例であって、図18とは対応していない。図19には、弾性波装置100が備える複数の弾性波共振子110のうち、4つの直列腕共振子120と、4つの並列腕共振子130とが描かれている。図19に示すように、4つの直列腕共振子120は、入力端子Inと出力端子Outとの間に電気的に接続される直列腕140に直列に配置されている。4つの並列腕共振子130の各々は、直列腕140上のノード141と接地電位GNDとの間に電気的に接続される少なくとも1つ(図18では4つ)の並列腕150の各々に配置されている。
 図20は、図18において二点鎖線で囲まれた部分の拡大図である。図21は、図20に示す弾性波装置をA-A線で切断したものを模式的に示す断面図である。
 図18、図20、及び図21に示すように、弾性波装置100は、支持部材200と、複数のIDT(Interdigital Transducer)電極300と、積層電極400と、誘電体膜500とを備える。支持部材200と、複数のIDT電極300と、積層電極400と、誘電体膜500とは、積層方向D11に積層されている。積層方向D11は、弾性波装置100の厚み方向であり、第1方向の一例である。なお、図18及び図20では、誘電体膜500の図示は省略されており、図20では、誘電体膜500が設けられている範囲が破線で示されている。
 複数のIDT電極300は、支持部材200上に積層されている。積層電極400は、支持部材200上に積層されており、複数のIDT電極300と電気的に接続されている。これにより、複数のIDT電極300は、積層電極400を介して互いに電気的に接続されている。誘電体膜500は、支持部材200上に積層されている。
 複数の弾性波共振子110の各々は、1つのIDT電極300と、積層方向D11から見て(言い換えると積層方向D11に平面視して)当該1つのIDT電極300と重なる領域及び当該領域の周辺の近傍領域に位置する支持部材200及び誘電体膜500とを有する(後述する図22参照)。
 図18に示すように、積層電極400のうち、複数のIDT電極300を直列に接続している部分は、前述した直列腕140を構成している。積層電極400のうち、IDT電極300と接地電位GNDとを接続する部分は、前述した並列腕150を構成している。
 図21に示すように、支持部材200は、支持基板210と、支持基板210上に積層された接合層220と、接合層220上に積層された圧電層230とを備える。支持基板210と接合層220と圧電層230との各々は、積層方向D11に厚みを有する。接合層220は、支持基板210の圧電層230側に設けられている。圧電層230は、支持部材200の積層方向D11に設けられている。支持基板210は、第1の実施形態の支持基板8に対応している。接合層220は、第1の実施形態の絶縁層7に対応しており、中間層の一例である。圧電層230は、第1の実施形態の圧電層2に対応している。
 第2の実施形態において、支持基板210はシリコン(Si)で構成されており、接合層220は酸化シリコン(SiOx)で構成されており、圧電層230はニオブ酸リチウム(LN、LiNbOx)で構成されている。なお、支持部材200を構成する各部の材料は、前述した材料に限らない。例えば、圧電層230はタンタル酸リチウム(LiTaOx)で構成されていてもよい。
 接合層220は、凹部221を有する。凹部221は、接合層220の主面220Aから積層方向D11に凹んでいる。凹部221と圧電層230の他方主面230Aとに区画された空間が、空洞部220Bである。空洞部220Bは、空間部の一例である。
 圧電層230は、接合層220に積層されている。圧電層230の他方主面230Aが接合層220の主面220Aに接触している。圧電層230は、接合層220の凹部221を閉塞している。つまり、圧電層230は、空洞部220Bを覆うように接合層220上に設けられている。
 図20及び図21に示すように、圧電層230は、メンブレン231を有する。メンブレン231は、圧電層230のうち、積層方向D11に平面視して空洞部220Bと重なる部分である。言い換えると、メンブレン231は、圧電層230のうち、積層方向D11に平面視して接合層220の主面220Aと接触していない部分である。空洞部220Bは、凹部221とメンブレン231とに区画された空間とも言える。図20において、メンブレン231は、圧電層230のうちの破線で囲まれた領域である。
 積層方向D11に平面視したときのメンブレン231の形状は、空洞部220Bの形状に依存する。メンブレン231及び空洞部220Bの形状は、図18、図20、及び図21に示す形状に限らない。
 図21に示すように、IDT電極300は、圧電層230の一方主面230Bに積層されている。一方主面230Bは、他方主面230Aの裏面である。なお、IDT電極300は、圧電層230の他方主面230Aに積層されていてもよい。この場合、他方主面230Aが特許請求の範囲に記載の一方主面に相当する。
 図20及び図21に示すように、IDT電極300は、互いに対向する第1バスバー電極310及び第2バスバー電極320と、第1バスバー電極310に接続される複数の第1電極指330と、第2バスバー電極320に接続される複数の第2電極指340とを有する。複数の第1電極指330と複数の第2電極指340とは互いに間挿し合っており、隣り合う第1電極指330と第2電極指340とは一対の電極組を構成している。
 第1バスバー電極310は、第1の実施形態の電極5に対応している。第2バスバー電極320は、第1の実施形態の電極6に対応している。第1電極指330は、第1の実施形態の電極3に対応している。第2電極指340は、第1の実施形態の電極4に対応している。
 積層方向D11に平面視して、IDT電極300の少なくとも一部は、空洞部220Bと重なる位置で圧電層230の一方主面230B上に設けられている。第2の実施形態では、積層方向D11に平面視して、IDT電極300のうち、第1電極指330及び第2電極指340が、空洞部220Bと重なる位置に設けられている。
 図20に示すように、複数の第1電極指330は、第1バスバー電極310から電極指延伸方向D13に延伸して配置されている。複数の第1電極指330は、電極指対向方向D12に沿って間隔を空けて並んでいる。つまり、第1バスバー電極310と複数の第1電極指330とは、櫛歯状である櫛歯状電極を構成している。
 同様に、複数の第2電極指340は、第2バスバー電極320から電極指延伸方向D13に延伸して配置されている。複数の第2電極指340は、電極指対向方向D12に沿って間隔を空けて並んでいる。つまり、第2バスバー電極320と複数の第2電極指340とは、櫛歯状である櫛歯状電極を構成している。
 電極指対向方向D12は、積層方向D11と交差する方向であり且つ圧電層230の一方主面230Bに沿った方向である。電極指延伸方向D13は、積層方向D11と交差する方向であり且つ電極指対向方向D12と交差する方向である。第2の実施形態において、積層方向D11、電極指対向方向D12、及び電極指延伸方向D13は、互いに直交している。
 複数の第1電極指330及び複数の第2電極指340の各々は、電極指対向方向D12から見て(言い換えると電極指対向方向D12に側面視して)重なって配置されている。また、積層方向D11に平面視して、複数の第1電極指330及び複数の第2電極指340は、互いに隣り合って配置されている。即ち、複数の第1電極指330と複数の第2電極指340とは、電極指対向方向D12に沿って交互に並んでいる。隣り合う第1電極指330と第2電極指340とは、電極指対向方向D12に対向して配置され、一対の電極組を構成している。
 以上より、IDT電極300は、第1バスバー電極310と複数の第1電極指330とを有する一方の櫛歯状電極と、第2バスバー電極320と複数の第2電極指340とを有する他方の櫛歯状電極とよりなる一対の櫛歯状電極を有する。この一対の櫛歯状電極は、各々の櫛歯の部分が互いに間挿し合っている。前述したように、IDT電極300は、IDT電極である。つまり、一対の櫛歯状電極は、IDT電極である。
 複数の第1電極指330及び複数の第2電極指340は、励振領域C1と、ギャップ領域C2とを有している。励振領域C1は、電極指対向方向D12に側面視して、隣り合う第1電極指330と第2電極指340とが重なり合っている領域である。ギャップ領域C2は、電極指対向方向D12に側面視して、隣り合う第1電極指330と第2電極指340が重なり合っていない領域である。つまり、複数の第1電極指330において、ギャップ領域C2は、励振領域C1に対して第1バスバー電極310側の領域である。また、複数の第2電極指340において、ギャップ領域C2は、励振領域C1に対して第2バスバー電極320側の領域である。
 図21に示すように、積層電極400は、圧電層230の一方主面230Bと、IDT電極300の第1バスバー電極310と、IDT電極300の第2バスバー電極320とに積層されている。積層電極400が第1バスバー電極310と第2バスバー電極320とに積層されていることによって、前述したように、積層電極400は、複数のIDT電極300と電気的に接続されている。
 図21に示すように、誘電体膜500は、支持部材200の一方主面230Bに積層されている。誘電体膜500は、IDT電極300のうち、第1電極指330と第2電極指340とを覆っている。また、誘電体膜500は、IDT電極300のうち、第1バスバー電極310の一部と第2バスバー電極320の一部とを覆っている。第1バスバー電極310と第2バスバー電極320とのうち、誘電体膜500に覆われていない部分は、積層電極400によって覆われている。
 図22は、本開示の第2の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図である。図22及び後述する図23~図25では、1つの直列腕共振子120の一部の層構造と、1つの並列腕共振子130の一部の層構造とが示されている。詳細には、直列腕共振子120の右端の電極指と、並列腕共振子130の左端の電極指とが隣接する領域を模式的に示す断面図である。なお、図22及び図23(並びに後述する図24及び図25)において、IDT電極300として示されている部分は、IDT電極300の電極指(第1電極指330及び第2電極指340のいずれでもよい。)である。
 図22に示すように、誘電体膜500は、第1誘電体膜510と、第2誘電体膜520とを備える。第1誘電体膜510は、圧電層230の一方主面230Bに、IDT電極300を覆うように積層されている。なお、第1誘電体膜510は、IDT電極300と圧電層230の一方主面230Bとの間、つまりIDT電極300の下に設けられていてもよい。また、IDT電極300が他方主面230Aに積層されている場合、第1誘電体膜510は、他方主面230Aに積層される。この場合、他方主面230Aが特許請求の範囲に記載の一方主面に相当する。他方主面230Aに積層されている第1誘電体膜510は、IDT電極300を覆い得る。第2誘電体膜520は、第1誘電体膜510上に積層されている。
 第2の実施形態において、第1誘電体膜510は酸化シリコン(SiO2)で構成されており、第2誘電体膜520は窒化シリコン(SiN)で構成されている。つまり、第2の実施形態において、第1誘電体膜510はシリコン酸化膜であり、第2誘電体膜520はシリコン窒化膜である。なお、第1誘電体膜510は酸化シリコン以外の材料、例えば窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、五酸化タンタルなどで構成されていてもよく、第2誘電体膜520は窒化シリコン以外の材料、例えばダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどで構成されていてもよい。
 第2の実施形態において、第2誘電体膜520の吸湿性は、第1誘電体膜510の吸湿性より低い。ここで、吸湿性は、吸水率である。吸水率は、誘電体膜を、一定の温度下で一定時間蒸留水に浸した際に、当該誘電体膜の重量の増加分と元の重量との比率である。
 第1誘電体膜510は、直列腕共振子120の一部を構成する第1直列誘電体膜511と、並列腕共振子130の一部を構成する第1並列誘電体膜512とを備える。第1直列誘電体膜511と第1並列誘電体膜512とは、異なる厚みを有し、厚み以外の構成は同一である。第1直列誘電体膜511及び第1並列誘電体膜512の一方の厚みは、第1直列誘電体膜511及び第1並列誘電体膜512の他方の厚みより厚い。第2の実施形態において、第1並列誘電体膜512の厚みt2は、第1直列誘電体膜511の厚みt1より厚い。なお、厚みt1が厚みt2より厚くてもよい。
 第2誘電体膜520は、直列腕共振子120の一部を構成する第2直列誘電体膜521と、並列腕共振子130の一部を構成する第2並列誘電体膜522とを備える。第2直列誘電体膜521と第2並列誘電体膜522とは、異なる厚みを有し、厚み以外の構成は同一である。第2直列誘電体膜521及び第2並列誘電体膜522の一方の厚みは、第2直列誘電体膜521及び第2並列誘電体膜522の他方の厚みより薄い。
 詳述すると、直列腕共振子120及び並列腕共振子130のうち、より厚い第1誘電体膜510を有する共振子が、より薄い第2誘電体膜520を有する。また、直列腕共振子120及び並列腕共振子130のうち、より薄い第1誘電体膜510を有する共振子が、より厚い第2誘電体膜520を有する。第2の実施形態において、第1並列誘電体膜512の厚みt2は、第1直列誘電体膜511の厚みt1より厚い。つまり、並列腕共振子130の第1誘電体膜510の厚みが、直列腕共振子120の第1誘電体膜510の厚みより厚い。よって、第2の実施形態では、第2並列誘電体膜522の厚みt4は、第2直列誘電体膜521の厚みt3より薄い。つまり、並列腕共振子130の第2誘電体膜520の厚みが、直列腕共振子120の第2誘電体膜520の厚みより薄い。なお、第2の実施形態とは逆に、厚みt1が厚みt2より厚い場合、厚みt3が厚みt4より薄く設定される。
 第2の実施形態では、各厚みt1、t2、t3、t4が前述したように設定されることにより、以下に詳述するように、誘電体膜500の吸湿による直列腕共振子120と並列腕共振子130との周波数変動量(例えば周波数低下量)の差を小さくすることができる。
 厚みt1、t2の相違によって、直列腕共振子120と並列腕共振子130との周波数差が実現されている。図22では、第1並列誘電体膜512の厚みt2(並列腕共振子130における厚み)が第1直列誘電体膜511の厚みt1(直列腕共振子120における厚み)より厚い(t2>t1)。
 第1の実施形態では、吸湿性の低い第2誘電体膜520が吸湿性の高い第1誘電体膜510上に設けられている。これにより、周波数変動量が全体的に抑えられる。
 また、厚みt2が厚みt1より大きい場合、厚みt2である第1並列誘電体膜512の吸湿による周波数変動量は、厚みt1である第1直列誘電体膜511の吸湿による周波数変動量より大きい。つまり、第1誘電体膜510における吸湿による周波数変動量は、並列腕共振子130において直列腕共振子120より大きい。
 そこで、第1の実施形態では、第2誘電体膜520における厚みt3、t4を、以下に詳述するように設定することによって、周波数変動量の相違を低減している。
 第2誘電体膜520の構成による周波数感度に基づき、吸湿後の周波数変動量が直列腕共振子120と並列腕共振子130とで同じになるように、第2誘電体膜520の構成が、直列腕共振子120及び並列腕共振子130の各々で適切に設定される。
 第1誘電体膜510の構成(厚みt1、t2の相違)とは逆に、第2誘電体膜520の構成は、周波数変動量が直列腕共振子120において並列腕共振子130より大きくなるように設定される。つまり、第2直列誘電体膜521と第2並列誘電体膜522との厚みの大小関係が、第1直列誘電体膜511と第1並列誘電体膜512との厚みの大小関係と逆となるように、第2直列誘電体膜521と第2並列誘電体膜522との厚みが設定される。具体的には、前述したように、第2並列誘電体膜522の厚みt4(並列腕共振子130における第2誘電体膜520の厚み)が第2直列誘電体膜521の厚みt3(直列腕共振子120における第2誘電体膜520の厚み)より薄い(t4<t3)。
 これにより、第2誘電体膜520における周波数変動量は、直列腕共振子120において並列腕共振子130より大きい。ここで、前述したように、第1誘電体膜510における周波数変動量は、並列腕共振子130において直列腕共振子120より大きい。そのため、トータルの周波数変動量の差が直列腕共振子120と並列腕共振子130とで小さくなるように、厚みt1、t2に応じて厚みt3、t4が調整される。
 なお、第1の実施形態では、t2>t1且つt4<t3であるが、これとは逆にt2<t1且つt4>t3であってもよい。
 また、第1の実施形態では、第2直列誘電体膜521と第2並列誘電体膜522との材料の組成比は同一であるが、後述する第3の実施形態の第2誘電体膜530のように総成比が異なっていてもよい。この場合、材料の組成比の相違に応じて、第2直列誘電体膜521と第2並列誘電体膜522との各々の厚みは適宜設定される。
(第3の実施形態)
 図23は、本開示の第3の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図である。図23では、図22と同様に、1つの直列腕共振子120の一部の層構造と、1つの並列腕共振子130の一部の層構造とが示されている。
 第3の実施形態に係る弾性波装置100Aが第2の実施形態に係る弾性波装置100と異なる点は、第2誘電体膜520の代わりに第2誘電体膜530が設けられている点である。以下、第2の実施形態との相違点が説明される。第2の実施形態に係る弾性波装置100との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。
 図23に示すように、弾性波装置100Aは、第2誘電体膜520の代わりに第2誘電体膜530を備える。
 第2誘電体膜530は、直列腕共振子120の一部を構成する第2直列誘電体膜531と、並列腕共振子130の一部を構成する第2並列誘電体膜532とを備える。第2直列誘電体膜531を構成する材料の組成比は、第2並列誘電体膜532を構成する材料の組成比と異なる。第2直列誘電体膜531の厚みt5と第2並列誘電体膜532の厚みt6とは同一である。前述した構成を除いて、第2誘電体膜530は、第2誘電体膜520と同構成である。
 例えば、直列腕共振子120の第2誘電体膜530及び並列腕共振子130の第2誘電体膜530の一方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率は、直列腕共振子120の第2誘電体膜530及び並列腕共振子130の第2誘電体膜530の他方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率より高い。
 第3の実施形態では、厚い第1誘電体膜510を有する共振子の第2誘電体膜530におけるシリコンの組成比率は、薄い第1誘電体膜510を有する共振子の第2誘電体膜530におけるシリコンの組成比率より高くされている。ここで、並列腕共振子130の第1並列誘電体膜512の厚みt2は、直列腕共振子120の第1直列誘電体膜511の厚みt1より厚い。よって、並列腕共振子130の第2並列誘電体膜532におけるシリコンの組成比率は、直列腕共振子120の第2直列誘電体膜531におけるシリコンの組成比率より高い。
 第2誘電体膜530の周波数変動量は、シリコンの組成比率が高い方が小さくなり、シリコンの組成比率が低い方が大きくなる。よって、第2誘電体膜530における周波数変動量は、直列腕共振子120において並列腕共振子130より大きい。ここで、前述したように、第1誘電体膜510における周波数変動量は、並列腕共振子130において直列腕共振子120より大きい。つまり、直列腕共振子120及び並列腕共振子130のうち、第1誘電体膜510における周波数変動量が大きい方の共振子において、周波数変動量が小さくなるように第2誘電体膜530の組成比率が設定される。これにより、トータルの周波数変動量の差を直列腕共振子120と並列腕共振子130とで小さくすることができる。
 第3の実施形態では、並列腕共振子130の第2並列誘電体膜532におけるシリコンの組成比率は、直列腕共振子120の第2直列誘電体膜531におけるシリコンの組成比率より高いが、これに限らない。例えば、前述した図22に示す構成とは逆に、第1並列誘電体膜512の厚みt2が第1直列誘電体膜511の厚みt1より薄い場合、第2並列誘電体膜532におけるシリコンの組成比率は、第2直列誘電体膜531におけるシリコンの組成比率より低く設定され得る。
 第3の実施形態では、第2誘電体膜530が窒化シリコンで構成されており、第2直列誘電体膜531と第2並列誘電体膜532とを構成する材料の組成比は、シリコンの組成比率である。しかし、材料の組成比は、シリコンの組成比に限らず、第2誘電体膜530を構成する材料に応じて適宜設定可能である。
 第3の実施形態では、第2直列誘電体膜531の厚みt5と第2並列誘電体膜532の厚みt6とは同一であるが、これに限らず、厚みt5は厚みt6より厚くてもよいし薄くてもよい。この場合、厚みt5、t6の厚みの差に応じて、第2直列誘電体膜531と第2並列誘電体膜532との各々の材料の組成比は適宜設定される。
(第4の実施形態)
 図24は、本開示の第4の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図である。図24では、図22と同様に、1つの直列腕共振子120の一部の層構造と、1つの並列腕共振子130の一部の層構造とが示されている。
 第4の実施形態に係る弾性波装置100Bが第2の実施形態に係る弾性波装置100と異なる点は、誘電体膜500が第3誘電体膜540と第4誘電体膜550とを備えている点である。以下、第2の実施形態との相違点が説明される。第2の実施形態に係る弾性波装置100との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。
 第3誘電体膜540は、圧電層230の他方主面230Aに積層されている。本実施形態では、第3誘電体膜540は、第1誘電体膜510と同構成である。例えば、第3誘電体膜540は、第1誘電体膜510と同様にシリコン酸化膜である。
 第4誘電体膜550は、第3誘電体膜540上に積層されている。本実施形態では、第4誘電体膜550は、第2誘電体膜520と同構成である。例えば、第4誘電体膜550は、第2誘電体膜520と同様にシリコン窒化膜である。なお、第4誘電体膜550は、第2誘電体膜520と同様に、窒化シリコン以外の材料、例えばダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどで構成されていてもよい。
 第4誘電体膜550の吸湿性は、第3誘電体膜540の吸湿性より低い。
 第3誘電体膜540は、直列腕共振子120の一部を構成する第3直列誘電体膜541と、並列腕共振子130の一部を構成する第3並列誘電体膜542とを備える。第3直列誘電体膜541は、第2の実施形態の第1直列誘電体膜511に対応している。第3並列誘電体膜542は、第2の実施形態の第1並列誘電体膜512に対応している。
 つまり、本実施形態では、第3直列誘電体膜541は第1直列誘電体膜511と同構成であり、第3並列誘電体膜542は第1並列誘電体膜512と同構成である。
 また、本実施形態では、第3直列誘電体膜541の厚みと第3並列誘電体膜542の厚みとの相対的な大小関係は、第1直列誘電体膜511の厚みと第1並列誘電体膜512の厚みとの相対的な大小関係と同様である。第4の実施形態では、第3直列誘電体膜541は、第1直列誘電体膜511と同じ厚みt1であり、第3並列誘電体膜542は、第1並列誘電体膜512と同じ厚みt2である。なお、これらの厚みは一例である。つまり、第3直列誘電体膜541は、第1直列誘電体膜511と異なる厚みであってもよいし、第3並列誘電体膜542は、第1並列誘電体膜512と異なる厚みであってもよい。
 第4誘電体膜550は、直列腕共振子120の一部を構成する第4直列誘電体膜551と、並列腕共振子130の一部を構成する第4並列誘電体膜552とを備える。第4直列誘電体膜551は、第2の実施形態の第2直列誘電体膜521に対応している。第4並列誘電体膜552は、第2の実施形態の第2並列誘電体膜522に対応している。
 つまり、本実施形態では、第4直列誘電体膜551は第2直列誘電体膜521と同構成であり、第4並列誘電体膜552は第2並列誘電体膜522と同構成である。
 また、第4直列誘電体膜551の厚みと第4並列誘電体膜552の厚みとの相対的な大小関係は、第2直列誘電体膜521の厚みと第2並列誘電体膜522の厚みとの相対的な大小関係と同様である。第4の実施形態では、第4直列誘電体膜551は、第2直列誘電体膜521と同じ厚みt3であり、第4並列誘電体膜552は、第2並列誘電体膜522と同じ厚みt4である。なお、これらの厚みは一例である。つまり、第4直列誘電体膜551は、第2直列誘電体膜521と異なる厚みであってもよいし、第4並列誘電体膜552は、第2並列誘電体膜522と異なる厚みであってもよい。
 また、第3誘電体膜540及び第4誘電体膜550の厚みが直列腕共振子120及び並列腕共振子130で変わるとは限らない。つまり、弾性波装置が第3誘電体膜540と第4誘電体膜550とを備えている場合に、第3誘電体膜540の厚みと第4誘電体膜550の厚みとは任意に設定されてもよい。これは、以下で説明する第5の実施形態における第3誘電体膜560と第4誘電体膜570とについても同様である。
(第5の実施形態)
 図25は、本開示の第5の実施形態に係る弾性波装置における弾性波共振子の一部の層構造を模式的に示す断面図である。図25では、図22と同様に、1つの直列腕共振子120の一部の層構造と、1つの並列腕共振子130の一部の層構造とが示されている。
 第5の実施形態に係る弾性波装置100Cが第3の実施形態に係る弾性波装置100Aと異なる点は、第3誘電体膜と第4誘電体膜とを備えている点である。以下、第3の実施形態との相違点が説明される。第3の実施形態に係る弾性波装置100Aとの共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて説明される。
 第3誘電体膜560は、圧電層230の他方主面230Aに積層されている。第3誘電体膜560は、第1誘電体膜510と同構成である。例えば、第3誘電体膜560は、第1誘電体膜510と同様にシリコン酸化膜である。
 第4誘電体膜570は、第3誘電体膜560上に積層されている。第4誘電体膜570は、第2誘電体膜530と同構成である。例えば、第4誘電体膜570は、第2誘電体膜530と同様にシリコン窒化膜である。なお、第4誘電体膜570は、第2誘電体膜530と同様に、窒化シリコン以外の材料、例えばダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどで構成されていてもよい。
 第4誘電体膜570の吸湿性は、第3誘電体膜560の吸湿性より低い。
 第3誘電体膜560は、直列腕共振子120の一部を構成する第3直列誘電体膜561と、並列腕共振子130の一部を構成する第3並列誘電体膜562とを備える。第3直列誘電体膜561は、第3の実施形態の第1直列誘電体膜511に対応している。第3並列誘電体膜562は、第3の実施形態の第1並列誘電体膜512に対応している。
 つまり、第3直列誘電体膜561は第1直列誘電体膜511と同構成であり、第3並列誘電体膜562は第1並列誘電体膜512と同構成である。
 また、第3直列誘電体膜561の厚みと第3並列誘電体膜562の厚みとの相対的な大小関係は、第1直列誘電体膜511の厚みと第1並列誘電体膜512の厚みとの相対的な大小関係と同様である。第5の実施形態では、第3直列誘電体膜561は、第1直列誘電体膜511と同じ厚みt1であり、第3並列誘電体膜562は、第1並列誘電体膜512と同じ厚みt2である。なお、これらの厚みは一例である。つまり、第3直列誘電体膜561は、第1直列誘電体膜511と異なる厚みであってもよいし、第3並列誘電体膜562は、第1並列誘電体膜512と異なる厚みであってもよい。
 第4誘電体膜570は、直列腕共振子120の一部を構成する第4直列誘電体膜571と、並列腕共振子130の一部を構成する第4並列誘電体膜572とを備える。第4直列誘電体膜571は、第2の実施形態の第2直列誘電体膜531に対応している。第4並列誘電体膜572は、第2の実施形態の第2並列誘電体膜532に対応している。
 つまり、第4直列誘電体膜571は第2直列誘電体膜531と同構成であり、第4並列誘電体膜572は第2並列誘電体膜532と同構成である。すなわち、第4直列誘電体膜571を構成する材料の組成比は、第4並列誘電体膜572を構成する材料の組成比と異なる。第4直列誘電体膜571の厚みt5と第4並列誘電体膜572の厚みt6とは同一である。なお、第4直列誘電体膜571は、第2直列誘電体膜531と異なる厚みであってもよいし、第4並列誘電体膜572は、第2並列誘電体膜532と異なる厚みであってもよい。
(実施形態の概要)
 (1) 本開示の弾性波装置は、
 入力端子と、
 出力端子と、
 前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、
 前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも1つの並列腕と、
 前記直列腕に配置された1つ以上の直列腕共振子と、前記並列腕に配置された1つ以上の並列腕共振子よりなる複数の弾性波共振子と、
 を備える弾性波装置であって、
 複数の前記弾性波共振子は、
 第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
 前記支持部材の前記第1方向に設けられた圧電層と、
 前記圧電層の前記第1方向における一方主面に設けられたIDT電極と、
 前記圧電層の前記一方主面に設けられた第1誘電体膜と、
 前記第1誘電体膜に設けられた第2誘電体膜と、を備え、
 前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の他方の厚みより厚く、
 前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の他方の厚みより薄い。
 (2) 本開示の弾性波装置は、
 入力端子と、
 出力端子と、
 前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、
 前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも1つの並列腕と、
 前記直列腕に配置された1つ以上の直列腕共振子と、前記並列腕に配置された1つ以上の並列腕共振子よりなる複数の弾性波共振子と、
 を備える弾性波装置であって、
 複数の前記弾性波共振子は、
 第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
 前記支持部材の前記第1方向に設けられた圧電層と、
 前記圧電層の前記第1方向における一方主面に設けられたIDT電極と、
 前記圧電層の前記一方主面に設けられた第1誘電体膜と、
 前記第1誘電体膜に設けられた第2誘電体膜と、を備え、
 前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の他方の厚みより厚く、
 前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜の組成比は、前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の組成比と異なる。
 (3) (1)または(2)の弾性波装置は、
 前記圧電層の前記第1方向における他方主面に設けられた第3誘電体膜と、
 前記第3誘電体膜に設けられた第4誘電体膜をさらに備えていてもよい。
 (4) (3)の弾性波装置において、
 前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の他方の厚みより厚くてもよく、
 前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の他方の厚みより薄くてもよい。
 (5) (3)の弾性波装置において、
 前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の他方の厚みより厚くてもよく、
 前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜の組成比は、前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の組成比と異なっていてもよい。
 (6) (1)から(5)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記第2誘電体膜は、前記第1誘電体膜より吸湿性の低いものであってもよい。
 (7) (3)から(5)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記第4誘電体膜は、前記第3誘電体膜より吸湿性の低いものであってもよい。
 (8) (2)の弾性波装置において、
 前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜の厚みと前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の厚みは同一であってもよい。
 (9) (5)の弾性波装置において、
 前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜の厚みと前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の厚みは同一であってもよい。
 (10) (2)または(8)の弾性波装置において、
 前記第2誘電体膜は、シリコン窒化膜であってもよく、
 前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の一方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率は、前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の他方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率より高くてもよい。
 (11) (5)または(9)の弾性波装置において、
 前記第4誘電体膜は、シリコン窒化膜であってもよく、
 前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の一方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率は、前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の他方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率より高くてもよい。
 (12) (1)から(11)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記第2誘電体膜は、ダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムのいずれかであってもよい。
 (13) (3)、(4)、(5)、(7)、及び(11)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記第4誘電体膜は、ダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムのいずれかであってもよい。
 (14) (1)から(13)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記第1誘電体膜は、シリコン酸化膜であってもよい。
 (15) (3)、(4)、(5)、(7)、(11)、及び(13)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記第3誘電体膜は、シリコン酸化膜であってもよい。
 (16) (1)から(15)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記支持部材は、前記第1方向に平面視して前記IDT電極と少なくとも一部が重なる位置に空間部が設けられていてもよい。
 (17) (1)から(16)のいずれか1つに弾性波装置において、
 前記支持部材は、前記支持基板の前記圧電層側に設けられた中間層を更に備えていてもよい。 
 (18) (1)から(17)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記IDT電極は、一対の櫛歯状電極の一方に含まれる複数の第1電極指と、前記一対の櫛歯状電極の他方に含まれる複数の第2電極指とを備えていてもよく、
 複数の前記第1電極指と複数の前記第2電極指とは、交互に並んでいてもよい。
 (19) (18)の弾性波装置において、
 前記圧電層の膜厚をd、隣り合う前記第1電極指と前記第2電極指との間の中心間距離をpとする場合、d/pが0.5以下であってもよい。
 (20) (19)の弾性波装置において、
 前記d/pが0.24以下であってもよい。
 (21) (18)から(20)のいずれか1つの弾性波装置において、
 前記圧電層の膜厚をd、隣り合う前記第1電極指と前記第2電極指との間の中心間距離をpとする場合において、
 複数の前記第1電極指と複数の前記第2電極指とが並ぶ方向に沿って見て、前記第1電極指と前記第2電極指とが重なり合っている領域である励振領域の面積に対する、前記励振領域内の前記第1電極指の面積と前記第2電極指の面積との合計面積の割合であるメタライゼーション比をMRとする場合、MRが以下の式を満たしていてもよい。
 MR≦1.75×(d/p)+0.075
 (22) (1)から(21)のいずれか1つの弾性波装置において、
 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ってもよい。
 (23) (22)の弾性波装置において、
 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)の範囲にあってもよい。
 (0°±10°,0°~20°,任意のψ)  …式(1)
 (0°±10°,20°~80°,0°~60°(1-(θ-50)/900)1/2) または (0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
 (0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2]~180°,任意のψ)  …式(3)
 (24) (1)から(23)のいずれか1つの弾性波装置において、
 主要波として、厚み滑りモードのバルク波を利用可能に構成されていてもよい。
 (25) (1)から(23)のいずれか1つの弾性波装置において、
 主要波として、板波を利用可能に構成されていてもよい。

Claims (25)

  1.  入力端子と、
     出力端子と、
     前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、
     前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも1つの並列腕と、
     前記直列腕に配置された1つ以上の直列腕共振子と、前記並列腕に配置された1つ以上の並列腕共振子よりなる複数の弾性波共振子と、
     を備える弾性波装置であって、
     複数の前記弾性波共振子は、
     第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
     前記支持部材の前記第1方向に設けられた圧電層と、
     前記圧電層の前記第1方向における一方主面に設けられたIDT電極と、
     前記圧電層の前記一方主面に設けられた第1誘電体膜と、
     前記第1誘電体膜に設けられた第2誘電体膜と、を備え、
     前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の他方の厚みより厚く、
     前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の他方の厚みより薄い弾性波装置。
  2.  入力端子と、
     出力端子と、
     前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続される直列腕と、
     前記直列腕と接地電位との間に電気的に接続される少なくとも1つの並列腕と、
     前記直列腕に配置された1つ以上の直列腕共振子と、前記並列腕に配置された1つ以上の並列腕共振子よりなる複数の弾性波共振子と、
     を備える弾性波装置であって、
     複数の前記弾性波共振子は、
     第1方向に厚みを有する支持基板を備える支持部材と、
     前記支持部材の前記第1方向に設けられた圧電層と、
     前記圧電層の前記第1方向における一方主面に設けられたIDT電極と、
     前記圧電層の前記一方主面に設けられた第1誘電体膜と、
     前記第1誘電体膜に設けられた第2誘電体膜と、を備え、
     前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第1誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第1誘電体膜の他方の厚みより厚く、
     前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜の組成比は、前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の組成比と異なる弾性波装置。
  3.  前記圧電層の前記第1方向における他方主面に設けられた第3誘電体膜と、
     前記第3誘電体膜に設けられた第4誘電体膜をさらに備える、請求項1または2に記載の弾性波装置。
  4.  前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の他方の厚みより厚く、
     前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の他方の厚みより薄い、請求項3に記載の弾性波装置。
  5.  前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の一方の厚みは、前記直列腕共振子の前記第3誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第3誘電体膜の他方の厚みより厚く、
     前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜の組成比は、前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の組成比と異なる、請求項3に記載の弾性波装置。
  6.  前記第2誘電体膜は、前記第1誘電体膜より吸湿性の低い請求項1から5のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  7.  前記第4誘電体膜は、前記第3誘電体膜より吸湿性の低い請求項3から5のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  8.  前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜の厚みと前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の厚みは同一である、請求項2に記載の弾性波装置。
  9.  前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜の厚みと前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の厚みは同一である、請求項5に記載の弾性波装置。
  10.  前記第2誘電体膜は、シリコン窒化膜であり、
     前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の一方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率は、前記直列腕共振子の前記第2誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第2誘電体膜の他方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率より高い請求項2または8に記載の弾性波装置。
  11.  前記第4誘電体膜は、シリコン窒化膜であり、
     前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の一方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率は、前記直列腕共振子の前記第4誘電体膜及び前記並列腕共振子の前記第4誘電体膜の他方のシリコン窒化膜におけるシリコンの組成比率より高い請求項5または9に記載の弾性波装置。
  12.  前記第2誘電体膜は、ダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムのいずれかである請求項1から11のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  13.  前記第4誘電体膜は、ダイヤモンド、シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムのいずれかである請求項3、4、5、7、及び11のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  14.  前記第1誘電体膜は、シリコン酸化膜である請求項1から13のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  15.  前記第3誘電体膜は、シリコン酸化膜である請求項3、4、5、7、11、及び13のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  16.  前記支持部材は、前記第1方向に平面視して前記IDT電極と少なくとも一部が重なる位置に空間部が設けられている請求項1から15のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  17.  前記支持部材は、前記支持基板の前記圧電層側に設けられた中間層を更に備える、請求項1から16のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  18.  前記IDT電極は、一対の櫛歯状電極の一方に含まれる複数の第1電極指と、前記一対の櫛歯状電極の他方に含まれる複数の第2電極指とを備え、
     複数の前記第1電極指と複数の前記第2電極指とは、交互に並んでいる請求項1から17のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  19.  前記圧電層の膜厚をd、隣り合う前記第1電極指と前記第2電極指との間の中心間距離をpとする場合、d/pが0.5以下である請求項18に記載の弾性波装置。
  20.  前記d/pが0.24以下である、請求項19に記載の弾性波装置。
  21.  前記圧電層の膜厚をd、隣り合う前記第1電極指と前記第2電極指との間の中心間距離をpとする場合において、
     複数の前記第1電極指と複数の前記第2電極指とが並ぶ方向に沿って見て、前記第1電極指と前記第2電極指とが重なり合っている領域である励振領域の面積に対する、前記励振領域内の前記第1電極指の面積と前記第2電極指の面積との合計面積の割合であるメタライゼーション比をMRとする場合、MRが以下の式を満たす、請求項18から20のいずれか1項に記載の弾性波装置。
     MR≦1.75×(d/p)+0.075
  22.  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21のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  23.  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22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)/900)1/2) または (0°±10°,20°~80°,[180°-60°(1-(θ-50)/900)1/2]~180°)  …式(2)
     (0°±10°,[180°-30°(1-(ψ-90)/8100)1/2]~180°,任意のψ)  …式(3)
  24.  主要波として、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1から23のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  25.  主要波として、板波を利用可能に構成されている、請求項1から23のいずれか1項に記載の弾性波装置。
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