WO2023234321A1 - 弾性波装置 - Google Patents

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WO2023234321A1
WO2023234321A1 PCT/JP2023/020181 JP2023020181W WO2023234321A1 WO 2023234321 A1 WO2023234321 A1 WO 2023234321A1 JP 2023020181 W JP2023020181 W JP 2023020181W WO 2023234321 A1 WO2023234321 A1 WO 2023234321A1
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WO
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insulating film
component insulating
main surface
component
pair
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/020181
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English (en)
French (fr)
Inventor
徹 山路
直 山崎
博也 鈴木
Original Assignee
株式会社村田製作所
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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 WO2023234321A1 publication Critical patent/WO2023234321A1/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
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present disclosure relates to an elastic wave device.
  • Patent Document 1 describes an elastic wave device.
  • a protective film may be laminated on the functional electrode in order to obtain desired frequency characteristics.
  • the frequency characteristics may vary due to moisture absorption in the protective film or deterioration of the protective film due to exposure to plasma during the manufacturing process of the acoustic wave device.
  • the present disclosure is intended to solve the above-mentioned problems, and aims to suppress fluctuations in frequency characteristics.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface.
  • a protective film that covers at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; a second component insulating film, the first component insulating film has higher moisture resistance than the second component insulating film, and the second component insulating film has a higher moisture resistance than the first component insulating film. It has higher plasma resistance.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface. at least one pair of electrodes provided on one side; a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; the first component insulating film is a silicon nitride film, and the second component insulating film is a silicon oxynitride film.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface. at least one pair of electrodes provided on one side; a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; the first component insulating film is a silicon nitride film, and the second component insulating film is a silicon oxide film.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface. at least one pair of electrodes provided on one side; a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; the first component insulating film and the second component insulating film are silicon oxynitride films, and the second component insulating film is the first component insulating film.
  • the oxygen content is higher than that of the insulating film.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface. at least one pair of electrodes provided on one side; a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; the first component insulating film is a silicon oxynitride film, and the second component insulating film is a silicon oxide film.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface. at least one pair of electrodes provided on one side; a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; the first component insulating film and the second component insulating film are aluminum oxide films, and the second component insulating film is the first component insulating film. It has a higher oxygen content than the membrane.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface. at least one pair of electrodes provided on one side; a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; the first component insulating film and the second component insulating film are titanium oxide films, and the second component insulating film is the first component insulating film. It has a higher oxygen content than the membrane.
  • An elastic wave device includes a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction, and at least one of the first main surface and the second main surface. at least one pair of electrodes provided on one side; a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes; the protective film includes an insulating film of a first component in contact with the pair of electrodes; the first component insulating film and the second component insulating film are tantalum oxide films, and the second component insulating film is the first component insulating film. It has a higher oxygen content than the membrane.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion taken along line II-II in FIG. 1A.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating through a piezoelectric layer in a comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion taken along line II-
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 6 shows that in the acoustic wave device of the first embodiment, when p is the distance between the centers of adjacent electrodes or the average distance between the centers, and d is the average thickness of the piezoelectric layer, d/2p and the resonator.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the acoustic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 9 shows the fractional band of the elastic wave device of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a map of fractional bands with respect to Euler angles (0°, ⁇ , ⁇ ) of LiNbO 3 when d/p is brought as close to 0 as possible.
  • FIG. 12 is a partially cutaway perspective view for explaining the elastic wave device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. 13.
  • FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of region E in FIG. 14.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view illustrating the sacrificial layer forming step of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view illustrating the intermediate layer forming step of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view illustrating the bonding process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view illustrating the thinning process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view illustrating an electrode forming step of the method for manufacturing an acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view illustrating an insulating film forming step of the first component of the method for manufacturing an acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view illustrating the insulating film forming step of the second component of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 24 is a schematic cross-sectional view illustrating the through-hole forming step of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view illustrating the etching process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing an example of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • FIG. 1A is a perspective view showing the elastic wave device of the first embodiment.
  • FIG. 1B is a plan view showing the electrode structure of the first embodiment.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment 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 the first embodiment.
  • the cut angle of LiNbO 3 or LiTaO 3 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 primary mode.
  • the electrode fingers 3 and 4 may be provided on the second main surface 2b.
  • the piezoelectric layer 2 has a first main surface 2a and a second main surface 2b facing each other in the Z direction. Electrode fingers 3 and electrode fingers 4 are provided on the first main surface 2a.
  • the electrode finger 3 is an example of a "first electrode finger”
  • the electrode finger 4 is an example of a "second electrode finger”.
  • the plurality of electrode fingers 3 are a plurality of "first electrode fingers” connected to the first bus bar 5.
  • the plurality of electrode fingers 4 are a plurality of "second electrode fingers” connected to the second bus bar 6.
  • the plurality of electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 4 are inserted into each other.
  • an IDT (Interdigital Transducer) electrode including the electrode finger 3, the electrode finger 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 6 is configured.
  • the electrode fingers 3 and 4 have a rectangular shape and have a length direction. In the direction orthogonal to this length direction, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 adjacent to the electrode fingers 3 are opposed to each other.
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 and the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 are directions intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. Therefore, it can be said that the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 adjacent to the electrode fingers 3 face each other in the direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2.
  • the thickness direction of the piezoelectric layer 2 is the Z direction (or the first direction)
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is the Y direction (or the second direction)
  • the electrode fingers 3 and 4 are referred to as the Y direction (or the second direction).
  • the direction orthogonal to each other is referred to as the X direction (or the third direction).
  • the length direction of the electrode fingers 3 and 4 may be replaced with the direction perpendicular to the length directions of the electrode fingers 3 and 4 shown in FIGS. 1A and 1B. That is, in FIGS. 1A and 1B, the electrode fingers 3 and 4 may be extended 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 electrode fingers 3 and 4 extend in FIGS. 1A and 1B. Then, a pair of adjacent electrode fingers 3 connected to one potential and electrode fingers 4 connected to the other potential are arranged in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. Multiple pairs are provided.
  • the electrode fingers 3 and 4 when the electrode fingers 3 and 4 are adjacent to each other, it does not mean that the electrode fingers 3 and 4 are arranged so as to be in direct contact with each other, but when the electrode fingers 3 and 4 are arranged with a gap between them. This refers to the case where the In addition, when the electrode fingers 3 and 4 are adjacent to each other, there are other electrodes between the electrode fingers 3 and 4 that are connected to the hot electrode or the ground electrode, including other electrode fingers 3 and 4. is not placed. This logarithm does not need to be an integer pair, and may be 1.5 pairs or 2.5 pairs.
  • the distance between the centers of the electrode fingers 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 electrode fingers 3 and 4 refers to the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3, and the center of the width dimension of the electrode fingers 3 in a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 4. This is the distance between the center of the width dimension of the electrode finger 4 in the direction shown in FIG.
  • the electrode fingers 3 and 4 when there are multiple electrode fingers 3 and at least one of the electrode fingers 4 (when the electrode fingers 3 and 4 are considered as one pair of electrode sets, there are 1.5 or more pairs of electrode sets), the electrode fingers 3.
  • the distance between the centers of the electrode fingers 4 refers to the average value of the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 among 1.5 or more pairs of electrode fingers 3 and electrode fingers 4.
  • the width of the electrode fingers 3 and 4 that is, the dimension in the opposing direction of the electrode fingers 3 and 4, is preferably in the range of 150 nm or more and 1000 nm or less.
  • the center-to-center distance between the electrode fingers 3 and 4 is the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode fingers 3 in the direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and the length of the electrode fingers 4. This is the distance between the center of the dimension (width dimension) of the electrode finger 4 in the direction orthogonal to this direction.
  • a direction perpendicular to the length direction of the electrode fingers 3 and 4 is a 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 electrode fingers 3 and 4 and the polarization direction is 90° ⁇ 10°).
  • a support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b side of the piezoelectric layer 2 with an intermediate layer 7 interposed therebetween. Intermediate layer 7 and support substrate 8 form a support member.
  • the intermediate 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 space (air gap) 9 is formed.
  • the support substrate 8 may have a shape having a recessed portion. Further, the space 9 may be formed by a recess provided in the intermediate layer.
  • the space 9 is provided so as not to hinder the vibration of the excitation region C of the piezoelectric layer 2. Therefore, the support substrate 8 is laminated on the second main surface 2b with the intermediate layer 7 interposed therebetween at a position that does not overlap with the portion where at least one pair of electrode fingers 3 and 4 are provided. Note that the support substrate 8 may be laminated directly or indirectly on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2. That is, the intermediate layer 7 may not be provided. In that case, the support substrate 8 forms the support member.
  • the intermediate layer 7 is made of silicon oxide.
  • the intermediate layer 7 can be formed of an appropriate insulating material such as silicon nitride, alumina, etc. in addition to silicon oxide.
  • 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).
  • Si has a high resistivity of 4 k ⁇ or more.
  • 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 star. 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 electrode fingers 3, electrode fingers 4, first bus bar 5, and second bus bar 6 are made of an appropriate metal or alloy such as Al or AlCu alloy.
  • the electrode finger 3, the electrode finger 4, the first bus bar 5, and the second bus bar 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 electrode fingers 3 and the plurality of electrode fingers 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 bulk wave of the thickness shear primary mode excited in the piezoelectric layer 2.
  • d/p is set to be 0.5 or less. Therefore, the bulk wave of the thickness shear primary mode is effectively excited, and good resonance characteristics can be obtained. More preferably, d/p is 0.24 or less, in which case even better resonance characteristics can be obtained.
  • the electrode fingers 3 and 4 are When there are 1.5 or more pairs of electrode fingers 4, the distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4 is the average distance between the centers of each adjacent electrode finger 3 and electrode finger 4.
  • the elastic wave device 1 of the first embodiment has the above configuration, even if the logarithms of the electrode fingers 3 and 4 are made smaller 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 of the thickness shear first mode is used.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view for explaining Lamb waves propagating in a piezoelectric layer of a comparative example.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view for explaining a thickness shear primary mode bulk wave propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode propagating through the piezoelectric layer of the first embodiment.
  • FIG. 3A shows an elastic wave device as described in Patent Document 1, in which Lamb waves propagate through a piezoelectric layer.
  • waves propagate in the piezoelectric layer 201 as indicated by arrows.
  • the piezoelectric layer 201 has a first main surface 201a and a second main surface 201b, and the thickness direction connecting the first main surface 201a and the second main surface 201b is the Z direction.
  • the X direction is the direction in which the electrode fingers 3 and 4 of the IDT electrode are lined up.
  • the Lamb wave the wave propagates in the X direction as shown.
  • the piezoelectric layer 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 3 and 4 is decreased, the Q value decreases.
  • the vibration displacement is in the thickness sliding 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 pairs of electrodes consisting of the electrode fingers 3 and 4 is reduced in an attempt to promote miniaturization, the Q value is unlikely to decrease.
  • the amplitude direction of the bulk wave of the thickness shear primary mode is the first region 251 included in the excitation region C (see FIG. 1B) of the piezoelectric layer 2 and the first region 251 included in the excitation region C.
  • the second area 252 is the opposite.
  • FIG. 4 schematically shows a bulk wave when a voltage is applied between the electrode fingers 3 and 4 such that the electrode fingers 4 have a higher potential than the electrode fingers 3.
  • the first region 251 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 252 is a region of the excitation region C between the virtual plane VP1 and the second principal surface 2b.
  • the elastic wave device 1 at least one pair of electrodes consisting of an electrode finger 3 and an electrode finger 4 are disposed, but since the wave is not propagated in the X direction, 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 finger 3 is an electrode connected to a hot potential
  • the electrode finger 4 is an electrode connected to a ground potential.
  • the electrode finger 3 may be connected to the ground potential
  • the electrode finger 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 an explanatory diagram showing an example of resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • the design parameters of the elastic wave device 1 that obtained the resonance characteristics shown in FIG. 5 are as follows.
  • Piezoelectric layer 2 LiNbO 3 with Euler angles (0°, 0°, 90°) Thickness of piezoelectric layer 2: 400 nm
  • Length of excitation region C (see Figure 1B): 40 ⁇ m Number of pairs of electrodes consisting of electrode fingers 3 and 4: 21 pairs Center-to-center distance (pitch) between electrode fingers 3 and 4: 3 ⁇ m Width of electrode fingers 3 and 4: 500 nm d/p: 0.133
  • Support substrate 8 Si
  • the excitation region C (see FIG. 1B) is a region where the electrode fingers 3 and 4 overlap when viewed in the X direction orthogonal to the length direction of the electrode fingers 3 and 4. .
  • the length of the excitation region C is a dimension along the length direction of the electrode fingers 3 and 4 of the excitation region C.
  • the excitation region C is an example of a "crossing region.”
  • the center-to-center distances of the electrode pairs consisting of the electrode fingers 3 and 4 were all made equal. That is, the electrode fingers 3 and the electrode fingers 4 were arranged at equal pitches.
  • d/p is 0.5 or less, more preferably 0. .24 or less. This will be explained with reference to FIG.
  • FIG. 6 shows d/2p and the resonator in the acoustic wave device of the first embodiment, where p is the distance between the centers of adjacent electrodes or the average distance between the centers, and d is the average thickness of the piezoelectric layer 2.
  • 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 electrode fingers 3 and 4. Furthermore, in the case of 1.5 or more pairs of electrodes, the average distance between the centers of adjacent electrode fingers 3 and 4 may be set to p.
  • the thickness d of the piezoelectric layer 2 if the piezoelectric layer 2 has thickness variations, a value obtained by averaging the thicknesses may be adopted.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an example in which a pair of electrodes are provided in the elastic wave device of the first embodiment.
  • a pair of electrodes including electrode fingers 3 and electrode fingers 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, the bulk wave of the thickness shear primary mode can be excited effectively.
  • excitation is an area where any of the adjacent electrode fingers 3 and electrode fingers 4 overlap when viewed in the direction in which they are facing each other. It is desirable that the metallization ratio MR of the adjacent electrode fingers 3 and 4 with respect to the region C satisfies MR ⁇ 1.75(d/p)+0.075. In that case, spurious can be effectively reduced. This will be explained with reference to FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 8 is a reference diagram showing an example of the resonance characteristics of the elastic wave device of the first embodiment.
  • 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.
  • This excitation region C refers to the electrode finger that overlaps the electrode finger 4 when the electrode finger 3 and the electrode finger 4 are viewed in a direction perpendicular to the length direction of the electrode finger 3 and the electrode finger 4, that is, in the opposite direction. 3, a region of the electrode finger 4 overlapping with the electrode finger 3, and a region between the electrode finger 3 and the electrode finger 4 where the electrode finger 3 and the electrode finger 4 overlap.
  • the area of the electrode fingers 3 and 4 in the excitation region C with respect to the area of the excitation region C becomes the metallization ratio MR. That is, the metallization ratio MR is the ratio of the area of the metallized portion to the area of the excitation region C.
  • the ratio of the metallized portion included in the entire excitation region C to the total area of the excitation region C may be taken as MR.
  • FIG. 9 shows the fractional band of the elastic wave device of the first embodiment when a large number of elastic wave resonators are configured, and the amount of phase rotation of spurious impedance normalized by 180 degrees as the magnitude of spurious.
  • FIG. 9 shows the results when using the Z-cut piezoelectric layer 2 made of LiNbO 3 , the same tendency occurs even when piezoelectric layers 2 having 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 electrode fingers 3, 4, etc., the spurious can be reduced.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between d/2p, metallization ratio MR, and fractional band.
  • various elastic wave devices 1 having different d/2p and MR were configured, 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 an explanatory diagram showing a map of fractional bands 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 regions where a fractional band of at least 5% or more can be obtained. When the range of the region is approximated, it becomes the range expressed 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 embodiment of the present disclosure.
  • the outer periphery of the space 9 is indicated by a broken line.
  • the elastic wave device of the present disclosure may utilize plate waves.
  • the elastic wave device 301 includes reflectors 310 and 311.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides of the electrode fingers 3 and 4 of the piezoelectric layer 2 in the elastic wave propagation direction.
  • a Lamb wave as a plate wave is excited.
  • the reflectors 310 and 311 are provided on both sides, resonance characteristics due to Lamb waves as plate waves can be obtained.
  • the elastic wave devices 1 and 101 utilize bulk waves in the primary thickness shear mode.
  • the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes, and the thickness of the piezoelectric layer 2 is d, and the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 are adjacent electrodes.
  • d/p is set to be 0.5 or less.
  • the piezoelectric layer 2 is formed of lithium niobate or lithium tantalate.
  • the first main surface 2a or the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 has a first electrode finger 3 and a second electrode finger 4 facing each other in a direction intersecting the thickness direction of the piezoelectric layer 2. It is desirable to cover the first electrode finger 3 and the second electrode finger 4 with a protective film.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of the elastic wave device according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. 13.
  • FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of region E in FIG. 14.
  • the protective film 19 is omitted, and the range where an insulating film 19a of the first component, which will be described later, is provided is shown with a two-dot chain line.
  • the acoustic wave device 1A according to the first embodiment includes a support member 80, a piezoelectric layer 2, a functional electrode 30, a wiring electrode 14, and a protective film 19.
  • the support member 80 has a support substrate 8.
  • the support member 80 includes the intermediate layer 7 and the support substrate 8.
  • the intermediate layer 7 is provided on the piezoelectric layer 2 side of the support substrate 8 in the Z direction.
  • the support member 80 has a space 9.
  • the space 9 is a space that is open to the piezoelectric layer 2 side of the support member 80.
  • the space 9 is located in the intermediate layer 7.
  • the space 9 is located on the piezoelectric layer side of the intermediate layer 7 in the Z direction. That is, it can be said that the space 9 is a space between the piezoelectric layer 2 and the support substrate 8.
  • the space portion 9 may be a space that penetrates the intermediate layer 7 in the Z direction.
  • the edges of the space 9 have a rectangular shape in which both sides in the X direction protrude outward in the X direction.
  • the edge of the space 9 refers to a boundary between an area that overlaps with the space 9 and an area that does not overlap when viewed in plan in the Z direction.
  • the edges of the space 9 on both sides in the Y direction are two straight lines extending in the X direction, and the edges of the space 9 on both sides in the X direction protrude outward in the X direction. It has a shape.
  • the portion of the space 9 that protrudes outward in the X direction will be referred to as a drawer portion.
  • the piezoelectric layer 2 is provided on the space 9 side of the support member 80 in the Z direction.
  • the piezoelectric layer 2 is provided on the intermediate layer 7 side of the support member 80.
  • the surface of the piezoelectric layer 2 on the support member 80 side may be referred to as the second main surface 2b, and the surface opposite to the second main surface 2b in the Z direction may be referred to as the first main surface 2a. .
  • the piezoelectric layer 2 has a through hole 2H.
  • the through hole 2H is a hole that penetrates the piezoelectric layer 2 in the Z direction.
  • the through hole 2H is provided at a position that does not overlap with the functional electrode 30 when viewed from above in the Z direction.
  • the through hole 2H is provided at a position that does not overlap with the functional electrode 30 and the wiring electrode 14 and overlaps with the space 9 when viewed in plan in the Z direction. That is, the through hole 2H communicates with the space 9.
  • the through hole 2H is provided at a position that overlaps with the lead-out portion of the space 9 when viewed from above in the Z direction. Note that the position of the through hole 2H is not limited to this, and the through hole 2H may be provided in the Y direction of the electrode fingers 3 and 4 and surrounded by the wiring electrode 14.
  • the electrode fingers 3 and the first bus bar 5 correspond to the first electrode
  • the electrode fingers 4 and the second bus bar 6 correspond to the second electrode.
  • the number of functional electrodes 30 is not particularly limited, as long as at least one is provided.
  • the bus bars 5 and 6 are provided so as to overlap the corner 9a of the space 9 when viewed in plan in the Z direction.
  • the corners 9a of the space 9 are the intersections of the edges of the space 9 on both sides in the X direction and the edges of the space 9 on both sides in the Y direction, or the intersections of the edges of the space 9 on both sides in the X direction. It refers to the point on the edge of the space 9 that is closest to the intersection of the extension line and the extension lines of the edges of the space 9 on both sides in the Y direction. That is, the corner 9a is a point corresponding to the apex of the edge of the space 9. Thereby, concentration of stress on the piezoelectric layer 2 is alleviated, and generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the protective film 19 is a film provided on the functional electrode 30.
  • the protective film 19 is provided over the entire first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 so as to cover the functional electrode 30 and the wiring electrode 14.
  • the protective film 19 includes a first component insulating film 19a in contact with the functional electrode 30 and a second component insulating film 19b on the surface layer.
  • the first component insulating film 19a is in contact with the functional electrode 30. Being in contact with the functional electrode 30 includes being in contact with a part of the functional electrode 30. In the first embodiment, the first component insulating film 19a is provided at a position overlapping the space 9 when viewed in plan in the Z direction. In the examples of FIGS. 14 and 15, the first component insulating film 19a is provided to cover the functional electrode 30 and the wiring electrode 14 on the opposite side of the piezoelectric layer 2.
  • the second component insulating film 19b is on the surface layer of the protective film 19. That is, the second component insulating film 19b is provided to cover the first component insulating film 19a. In the first embodiment, the second component insulating film 19b is provided over the entire first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 so as to cover the first component insulating film 19a.
  • the protective film 19 includes a part including the first component insulating film 19a and a second component insulating film 19b, and a part that is a single layer of the second component insulating film 19b, when viewed in plan in the Z direction. and has. In the example of FIG.
  • the second component insulating film 19b is in contact with the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 in the single layer portion of the second component insulating film 19b. Thereby, the first component insulating film 19a is protected by the second component insulating film 19b on the surface layer.
  • the first component insulating film 19a has higher moisture resistance than the second component insulating film 19b. That is, the first component insulating film 19a absorbs moisture in the air more easily than the second component insulating film 19b. Thereby, it is possible to suppress the first component insulating film 19a in contact with the electrode fingers 3 and 4 from absorbing moisture in the air, and therefore it is possible to suppress fluctuations in frequency characteristics.
  • the level of moisture resistance can be determined by the following method. First, the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are left to absorb moisture for 100 hours in an atmosphere at a temperature of 85° C. and a humidity of 85%, for example. Then, the amount of water released from the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b is measured by thermal desorption gas analysis. At this time, if the second component insulating film 19b releases more moisture than the first component insulating film 19a, the first component insulating film 19a has higher moisture resistance than the second component insulating film 19b. It can be said.
  • the second component insulating film 19b has higher plasma resistance than the first component insulating film 19a. That is, the second component insulating film 19b is less likely to oxidize when exposed to plasma than the first component insulating film 19a. Thereby, it is possible to suppress oxidation of the second component insulating film 19b on the surface layer when exposed to plasma in the manufacturing process of the acoustic wave device, and therefore it is possible to suppress fluctuations in frequency characteristics.
  • the level of plasma resistance can be determined by the following method. First, the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are exposed to plasma. The plasma exposure is performed, for example, under the same conditions as the plasma ashing performed for removing the resists R1 and R2 in the through-hole forming step or etching step, which will be described later. Then, the composition ratio of oxygen contained in the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b is measured by a TEM-EDX method, an XPS method, or an RBS (Rutherford backscattering analysis method).
  • the second component insulating film 19b is the first component insulating film. It can be said that the plasma resistance is higher than that of the film 19a.
  • the second component insulating film 19b is thinner than the first component insulating film 19a.
  • the thickness of the first component insulating film 19a can be 15 nm, and the thickness of the second component insulating film 19b can be 5 nm.
  • the first component insulating film 19a may have a different thickness for each functional electrode 30 in contact with it.
  • the first component insulating film 19a is a silicon nitride (SiN) film
  • the second component insulating film 19b is a silicon oxynitride (SiON) film.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b
  • the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the elastic wave device 1A according to the first embodiment has been described above, the elastic wave device according to the first embodiment is not limited to what has been described above.
  • the combination of materials for the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b is not limited to those described above.
  • the oxygen content of the insulating film refers to the composition ratio of oxygen contained in the insulating film.
  • the first component insulating film 19a is a silicon nitride (SiN) film
  • the second component insulating film 19b is a silicon oxide (SiO 2 ) film.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b
  • the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can also be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a is a silicon oxynitride (SiON) film
  • the second component insulating film 19b is a silicon oxide (SiO 2 ) film.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b
  • the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can also be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are aluminum oxide films (Al 2 O 3 ).
  • the second component insulating film 19b has a higher oxygen content than the first component insulating film 19a.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b, and the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can also be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) films.
  • the second component insulating film 19b has a higher oxygen content than the first component insulating film 19a.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b, and the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can also be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the elastic wave device 1A includes the piezoelectric layer 2 having the first main surface 2a and the second main surface 2b facing each other in the first direction, and the first main surface 2a. and at least one pair of electrodes (electrode fingers 3, 4) provided on at least one of the second main surfaces 2b, and a protective film 19 that covers at least a portion of the pair of electrodes.
  • the protective film 19 includes a first component insulating film 19a in contact with the pair of electrodes, and a second component insulating film 19b on the surface layer.
  • the first component insulating film 19a has higher moisture resistance than the second component insulating film 19b.
  • the second component insulating film 19b has higher plasma resistance than the first component insulating film 19a.
  • the first component insulating film 19a in contact with the electrode fingers 3 and 4 can be suppressed from absorbing moisture in the air, and the second component insulating film 19b on the surface layer can be exposed to plasma during the manufacturing process of the acoustic wave device. Since it is possible to suppress oxidation when exposed to, it is possible to suppress fluctuations in frequency characteristics.
  • the first component insulating film 19a is a silicon nitride film
  • the second component insulating film 19b is a silicon oxynitride film.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b
  • the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a is a silicon nitride film
  • the second component insulating film 19b is a silicon oxide film.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b
  • the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are silicon oxynitride films, and the second component insulating film 19b has a higher oxygen content than the first component insulating film 19a. is large.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b, and the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a is a silicon oxynitride film
  • the second component insulating film 19b is a silicon oxide film.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b
  • the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are aluminum oxide films, and the second component insulating film 19b has a higher oxygen content than the first component insulating film 19a. big.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b, and the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are titanium oxide films, and the second component insulating film 19b has a higher oxygen content than the first component insulating film 19a. big.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b, and the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b are tantalum oxide films, and the second component insulating film 19b has a higher oxygen content than the first component insulating film 19a. big.
  • the first component insulating film 19a can have higher moisture resistance than the second component insulating film 19b, and the second component insulating film 19b can have higher moisture resistance than the first component insulating film 19a. Since plasma resistance can be increased, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the pair of electrodes includes a first bus bar 5 and a second bus bar 6 facing each other in a second direction intersecting the first direction, and a second bus bar 6 whose base end is connected to the first bus bar 5, and a second bus bar 6 that faces each other in a second direction intersecting the first direction.
  • An IDT electrode including at least one first electrode finger 3 extending in the direction, and at least one second electrode finger 4 whose base end is connected to the second bus bar 6 and extending in the second direction. be. This provides good resonance characteristics.
  • a support member 80 having a support substrate 8 is further provided.
  • the piezoelectric layer 2 is provided in the first direction of the support member 80, which is the thickness direction of the support substrate 8.
  • the support member 80 is provided with a space 9 that is open toward the piezoelectric layer 2 in the first direction. At least a portion of the pair of electrodes overlaps with the space 9 in plan view from the first direction. This provides good resonance characteristics.
  • the protective film 19 in the region overlapping with the space 9 in the first direction includes a first component insulating film 19a in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film 19b on the surface layer.
  • the protective film 19 has a portion including the first component insulating film 19a and the second component insulating film 19b, and a portion including only the second component insulating film 19b.
  • the second component insulating film 19b is in direct contact with the piezoelectric layer 2.
  • the first component insulating film 19a is protected by the second component insulating film 19b on the surface layer, so the first component insulating film 19a can be protected from plasma during the manufacture of the acoustic wave device 1A, so that the frequency characteristics can be improved. Fluctuations can be further suppressed.
  • the protective film 19 in the region that does not overlap with the space portion 9 in the first direction includes only the second component insulating film 19b, and the second component insulating film 19b in the non-overlapping region includes a piezoelectric layer. Direct contact with 2.
  • the first component insulating film 19a is protected by the second component insulating film 19b on the surface layer, so the first component insulating film 19a can be protected from plasma during the manufacture of the acoustic wave device 1A, so that the frequency characteristics can be improved. Fluctuations can be further suppressed.
  • the pair of electrodes includes a first bus bar 5 and a second bus bar 6 facing each other in a second direction intersecting the first direction, and a second bus bar 6 whose base end is connected to the first bus bar 5, and a second bus bar 6 that faces each other in a second direction intersecting the first direction.
  • An IDT electrode including at least one first electrode finger 3 extending in the direction, and at least one second electrode finger 4 whose base end is connected to the second bus bar 6 and extending in the second direction. be.
  • the first bus bar 5 or the second bus bar 6 is provided so as to overlap the corner 9a of the space 9 when viewed in plan in the first direction. Thereby, concentration of stress on the piezoelectric layer 2 is alleviated, and generation of cracks in the piezoelectric layer 2 can be suppressed.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate constituting the piezoelectric layer 2 fall within the range of the following formula (1), formula (2), or formula (3). be.
  • the fractional band can be reliably set to 17% or less.
  • the pair of electrodes includes a first bus bar 5 and a second bus bar 6 facing each other in a second direction intersecting the first direction, and a second bus bar 6 whose base end is connected to the first bus bar 5, and a second bus bar 6 that faces each other in a second direction intersecting the first direction.
  • An IDT electrode including at least one first electrode finger 3 extending in the direction, and at least one second electrode finger 4 whose base end is connected to the second bus bar 6 and extending in the second direction. be.
  • d/p is 0.24 or less.
  • the pair of electrodes includes a first bus bar 5 and a second bus bar 6 facing each other in a second direction intersecting the first direction, and a second bus bar 6 whose base end is connected to the first bus bar 5, and a second bus bar 6 that faces each other in a second direction intersecting the first direction.
  • An IDT electrode including at least one first electrode finger 3 extending in the direction, and at least one second electrode finger 4 whose base end is connected to the second bus bar 6 and extending in the second direction. be.
  • the area where adjacent first electrode fingers 3 and second electrode fingers 4 overlap when viewed in the opposing direction is an excitation area.
  • it is configured to be able to utilize thickness-shear mode bulk waves. This makes it possible to provide an elastic wave device that increases the coupling coefficient and provides good resonance characteristics.
  • it is configured such that plate waves can be used. Thereby, it is possible to provide an elastic wave device that can obtain good resonance characteristics.
  • the manufacturing method of the acoustic wave device 1A according to the first embodiment includes a sacrificial layer forming step, an intermediate layer forming step, a bonding step, a thinning step, an electrode forming step, and a first component insulating film forming step. , a second component insulating film forming step, a through hole forming step, and an etching step.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view illustrating the sacrificial layer forming step of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the sacrificial layer forming step is a step of forming a sacrificial layer 7S on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2.
  • the formation of the sacrificial layer 7S is performed, for example, by forming the sacrificial layer 7S on the entire second main surface 2b of the piezoelectric layer 2, and then removing a part of the sacrificial layer 7S of the piezoelectric layer 2 by resist patterning. It will be held in The resist is removed after the sacrificial layer 7S is formed.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view illustrating the intermediate layer forming step of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the intermediate layer forming step is a step of forming the intermediate layer 7 on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 so as to cover the sacrificial layer 7S.
  • the formation of the intermediate layer 7 is performed, for example, by forming the intermediate layer 7 on the second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 and grinding the main surface of the intermediate layer 7 on the opposite side of the piezoelectric layer 2 in the Z direction. be exposed.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view illustrating the joining process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the bonding process is a process of bonding the support substrate 8 to the opposite side of the piezoelectric layer 2 of the intermediate layer 7 in the Z direction.
  • a support member 80 including the intermediate layer 7 and the support substrate 8 is formed.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view illustrating the thinning process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the thinning process is a process of grinding the piezoelectric layer 2 to make the piezoelectric layer 2 thinner. Thereby, the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 is formed.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view illustrating the electrode forming step of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the electrode forming step is a step of forming a functional electrode 30 on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • the functional electrode 30 is formed, for example, by lift-off.
  • the wiring electrode 14 is provided on the functional electrode 30.
  • the first component insulating film 19a has higher moisture resistance than the second component insulating film 19b, which will be described later, it is possible to suppress moisture absorption of the protective film 19 in subsequent steps, and to prevent fluctuations in frequency characteristics. It can be suppressed.
  • FIG. 23 is a schematic cross-sectional view illustrating the insulating film forming step of the second component of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • a second component insulating film 19b is formed on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 so as to cover the first component insulating film 19a. It is a process.
  • the second component insulating film 19b is provided over the entire first main surface 2a of the piezoelectric layer 2.
  • the first component insulating film 19a of the first component is protected by the second component insulating film 19b.
  • FIG. 24 is a schematic cross-sectional view illustrating the through-hole forming step of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the through hole forming step is a step of providing through holes 2H in the piezoelectric layer 2.
  • the through holes 2H are formed by forming a resist R1 on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2 and removing a portion of the piezoelectric layer 2.
  • the resist R1 is removed by plasma ashing after the through holes 2H are formed.
  • the second component insulating film 19b which has higher plasma resistance than the first component insulating film 19a, is provided, oxidation of the protective film 19 during plasma ashing can be suppressed, and the frequency characteristics may vary. can be restrained from doing so.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view illustrating the etching process of the method for manufacturing the acoustic wave device according to the first embodiment.
  • the etching process is a process of etching the sacrificial layer 7S to form the space 9. Removal of the sacrificial layer 7S is performed by forming a resist R2 on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2, and injecting an etching solution from the through hole 2H to remove the sacrificial layer 7S. The resist R2 is removed by performing plasma ashing after etching the sacrificial layer 7S.
  • the second component insulating film 19b which has higher plasma resistance than the first component insulating film 19a, is provided, oxidation of the protective film 19 during plasma ashing can be suppressed, and the frequency characteristics may vary. can be restrained from doing so.
  • the elastic wave device 1A according to the first embodiment can be manufactured.
  • the method for manufacturing the elastic wave device 1A according to the first embodiment described above is an example, and is not limited thereto.
  • the second component The thickness of the second component insulating film 19b may be adjusted after the formation of the insulating film 19b.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing an example of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • the elastic wave device 1B according to the second embodiment differs from the first embodiment in that it is a device that uses bulk waves, that is, a BAW (Bulk Acoustic Wave) element.
  • the functional electrode 30A includes a first electrode 31 and a second electrode 32.
  • the first electrode 31 is an electrode provided on the first main surface 2a, and is also referred to as an upper electrode.
  • the second electrode 32 is an electrode provided on the second main surface 2b, and is also referred to as a lower electrode.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing an example of the elastic wave device according to the second embodiment.
  • the elastic wave device 1B according to the second embodiment differs from the first embodiment in that it is a device that uses bulk waves, that is, a BAW (Bulk Acoustic Wave) element.
  • the functional electrode 30A includes a first electrode 31 and a second electrode 32.
  • the first electrode 31 is
  • the protective film 19 is provided over the entire first main surface 2a and second main surface 2b of the piezoelectric layer 2 so as to cover the functional electrode 30 and the wiring electrode (not shown). .
  • the protective film 19 may be provided on either the first main surface 2a or the second main surface 2b.
  • the structure of the protective film 19 may be made different between the first main surface 2a and the second main surface 2b.
  • the first main surface 2a has an insulating film 19a of the first component and While the two-component insulating film 19b is provided, only the second component insulating film 19b may be provided on the second main surface 2b.
  • the pair of electrodes include the first electrode 31 provided on the first main surface 2a of the piezoelectric layer 2; and a second electrode 32 provided on the second main surface 2b. Even in this case, fluctuations in frequency characteristics can be suppressed.
  • the present invention can also take the following aspects.
  • a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction; and at least one pair of electrodes provided on at least one of the first main surface and the second main surface. and a protective film covering at least a portion of the pair of electrodes,
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the first component insulating film has higher moisture resistance than the second component insulating film
  • the second component insulating film has higher plasma resistance than the first component insulating film.
  • the acoustic wave device according to ⁇ 1>, wherein the first component insulating film is a silicon nitride film, and the second component insulating film is a silicon oxynitride film.
  • the first component insulating film is a silicon nitride film
  • the second component insulating film is a silicon oxide film.
  • the first component insulating film and the second component insulating film are silicon oxynitride films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film. 1>.
  • the acoustic wave device according to ⁇ 1>, wherein the first component insulating film is a silicon oxynitride film, and the second component insulating film is a silicon oxide film.
  • the first component insulating film and the second component insulating film are aluminum oxide films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film, ⁇ 1.
  • the first component insulating film and the second component insulating film are titanium oxide films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film, ⁇ 1.
  • the first component insulating film and the second component insulating film are tantalum oxide films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film, ⁇ 1.
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the acoustic wave device wherein the first component insulating film is a silicon nitride film, and the second component insulating film is a silicon oxynitride film.
  • a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction; and at least one pair of electrodes provided on at least one of the first main surface and the second main surface.
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the first component insulating film is a silicon nitride film
  • the second component insulating film is a silicon oxide film.
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the first component insulating film and the second component insulating film are silicon oxynitride films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film.
  • wave device. ⁇ 12> a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction; and at least one pair of electrodes provided on at least one of the first main surface and the second main surface.
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the first component insulating film is a silicon oxynitride film
  • the second component insulating film is a silicon oxide film.
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the first component insulating film and the second component insulating film are aluminum oxide films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film.
  • Device. ⁇ 14> a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction; and at least one pair of electrodes provided on at least one of the first main surface and the second main surface.
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the first component insulating film and the second component insulating film are titanium oxide films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film.
  • Device. ⁇ 15> a piezoelectric layer having a first main surface and a second main surface facing each other in a first direction; and at least one pair of electrodes provided on at least one of the first main surface and the second main surface.
  • the protective film includes a first component insulating film in contact with the pair of electrodes and a second component insulating film on the surface layer,
  • the first component insulating film and the second component insulating film are tantalum oxide films, and the second component insulating film has a higher oxygen content than the first component insulating film.
  • the pair of electrodes includes a first bus bar and a second bus bar that face each other in a second direction intersecting the first direction, and a base end connected to the first bus bar and extending in the second direction.
  • the elastic wave device according to any one of > to ⁇ 15>.
  • ⁇ 17> further comprising a support member having a support substrate;
  • the piezoelectric layer is provided in the first direction of the support member, which is the thickness direction of the support substrate,
  • the support member is provided with a space portion that is open toward the piezoelectric layer side in the first direction, At least a portion of the pair of electrodes overlaps with the space when viewed in plan from the first direction.
  • the elastic wave device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 16>.
  • the protective film in the region overlapping with the space in the first direction includes an insulating film of the first component in contact with the pair of electrodes, and an insulating film of the second component in a surface layer.
  • the protective film is a portion including the first component insulating film and the second component insulating film; a portion including only the insulating film of the second component; A portion including the first component insulating film and the second component insulating film overlaps the space portion in the first direction,
  • the protective film in a region that does not overlap with the space in the first direction includes only the second component insulating film, and the second component insulating film in the non-overlapping region is directly on the piezoelectric layer.
  • the pair of electrodes includes a first bus bar and a second bus bar that face each other in a second direction intersecting the first direction, and a base end connected to the first bus bar and extending in the second direction.
  • the elastic wave device according to ⁇ 16>, wherein the first bus bar or the second bus bar is provided so as to overlap a corner of the space when viewed in plan in the first direction.
  • the Euler angles ( ⁇ , ⁇ , ⁇ ) of lithium niobate or lithium tantalate constituting the piezoelectric layer are within the range of the following formula (1), formula (2), or formula (3), ⁇ 1
  • the elastic wave device according to any one of > to ⁇ 21>.
  • the pair of electrodes includes a first bus bar and a second bus bar that face each other in a second direction intersecting the first direction, and a base end connected to the first bus bar and extending in the second direction.
  • the elastic wave device includes a first bus bar and a second bus bar that face each other in a second direction intersecting the first direction, and a base end connected to the first bus bar and extending in the second direction.
  • Device. ⁇ 26> The elastic wave device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 25>, which is configured to be able to utilize bulk waves in thickness-shear mode.
  • the elastic wave device according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 20>, configured to be able to utilize plate waves.
  • the pair of electrodes includes a first electrode provided on the first main surface of the piezoelectric layer and a second electrode provided on the second main surface, ⁇ 1> to ⁇ 15>.

Abstract

周波数特性の変動を抑制する。第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、第1の主面および第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備える。保護膜は、1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含む。第1成分の絶縁膜は、第2成分の絶縁膜よりも耐湿性が高い。第2成分の絶縁膜は、第1成分の絶縁膜よりも耐プラズマ性が高い。

Description

弾性波装置
 本開示は、弾性波装置に関する。
 特許文献1には、弾性波装置が記載されている。
特開2012-257019号公報
 特許文献1に示す弾性波装置において、所望の周波数特性を得る目的で、機能電極に保護膜を積層する場合がある。この場合、保護膜の吸湿や、弾性波装置の製造工程でのプラズマの曝露による保護膜の変質により、周波数特性が変動する可能性があった。
 本開示は、上述した課題を解決するものであり、周波数特性の変動を抑制することを目的とする。
 一態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜は、前記第2成分の絶縁膜よりも耐湿性が高く、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも耐プラズマ性が高い。
 他の態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜である。
 他の態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である。
 他の態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい。
 他の態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である。
 他の態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、アルミニウム酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい。
 他の態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、チタン酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい。
 他の態様に係る弾性波装置は、第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、タンタル酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい。
 本開示によれば、周波数特性の変動を抑制することができる。
図1Aは、第1実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。 図1Bは、第1実施形態の電極構造を示す平面図である。 図2は、図1AのII-II線に沿う部分の断面図である。 図3Aは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。 図3Bは、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。 図4は、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。 図5は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。 図6は、第1実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をp、圧電層の平均厚みをdとした場合、d/2pと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。 図7は、第1実施形態の弾性波装置において、1対の電極が設けられている例を示す模式的な平面図である。 図8は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。 図9は、第1実施形態の弾性波装置の、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説明図である。 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説明図である。 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説明図である。 図12は、本開示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。 図13は、第1実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。 図14は、図13のXIV-XIV線に沿った断面図である。 図15は、図13のXV-XV線に沿った断面図である。 図16は、図14の領域Eの拡大断面図である。 図17は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の犠牲層形成工程を説明する模式的な断面図である。 図18は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の中間層形成工程を説明する模式的な断面図である。 図19は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明する模式的な断面図である。 図20は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の薄化工程を説明する模式的な断面図である。 図21は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の電極形成工程を説明する模式的な断面図である。 図22は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第1成分の絶縁膜形成工程を説明する模式的な断面図である。 図23は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第2成分の絶縁膜形成工程を説明する模式的な断面図である。 図24は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の貫通孔形成工程を説明する模式的な断面図である。 図25は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法のエッチング工程を説明する模式的な断面図である。 図26は、第2実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な断面図である。
 以下に、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本開示が限定されるものではない。なお、本開示に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である変形例や第2実施形態以降では第1実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
(第1実施形態)
 図1Aは、第1実施形態の弾性波装置を示す斜視図である。図1Bは、第1実施形態の電極構造を示す平面図である。
 第1実施形態の弾性波装置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、第1実施形態では、Zカットである。LiNbOやLiTaOのカット角は、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1次モードを効果的に励振するには、50nm以上、1000nm以下が好ましい。なお、電極指3及び電極指4は、第2の主面2b上に設けられていてもよい。
 圧電層2は、Z方向に対向し合う第1の主面2aと、第2の主面2bとを有する。第1の主面2a上に、電極指3及び電極指4が設けられている。
 ここで電極指3が「第1の電極指」の一例であり、電極指4が「第2の電極指」の一例である。図1A及び図1Bでは、複数の電極指3は、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。複数の電極指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。複数の電極指3及び複数の電極指4は、互いに間挿し合っている。これにより、電極指3と、電極指4と、第1のバスバー5と、第2のバスバー6と、を備えるIDT(Interdigital Transuducer)電極が構成される。
 電極指3及び電極指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、電極指3と、電極指3と隣接する電極指4とが対向している。電極指3、4の長さ方向及び電極指3、4の長さ方向と直交する方向は、圧電層2の厚み方向に交差する方向である。このため、電極指3と、電極指3と隣接する電極指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。以下の説明では、圧電層2の厚み方向をZ方向(又は第1方向)とし、電極指3、電極指4の長さ方向をY方向(又は第2方向)とし、電極指3、電極指4の直交する方向をX方向(又は第3方向)として、説明することがある。
 また、電極指3、電極指4の長さ方向が図1A及び図1Bに示す電極指3、電極指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指3、電極指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において電極指3、電極指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指3と、他方電位に接続される電極指4とが隣り合う1対の構造が、上記電極指3、電極指4の長さ方向と直交する方向に、複数対設けられている。
 ここで電極指3と電極指4とが隣り合うとは、電極指3と電極指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、電極指3と電極指4とが間隔を介して配置されている場合を指す。また、電極指3と電極指4とが隣り合う場合、電極指3と電極指4との間には、他の電極指3、電極指4を含む、ホット電極やグラウンド電極に接続される電極は配置されない。この対数は、整数対である必要はなく、1.5対、2.5対等であってもよい。
 電極指3と電極指4との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、電極指3と電極指4との間の中心間距離とは、電極指3の長さ方向と直交する方向における電極指3の幅寸法の中心と、電極指4の長さ方向と直交する方向における電極指4の幅寸法の中心とを結んだ距離となる。
 さらに、電極指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合(電極指3、電極指4を一対の電極組とした場合に、1.5対以上の電極組がある場合)、電極指3、電極指4の中心間距離は、1.5対以上の電極指3、電極指4のうち隣り合う電極指3、電極指4それぞれの中心間距離の平均値を指す。
 また、電極指3、電極指4の幅、すなわち電極指3、電極指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、電極指3と電極指4との間の中心間距離とは、電極指3の長さ方向と直交する方向における電極指3の寸法(幅寸法)の中心と、電極指4の長さ方向と直交する方向における電極指4の寸法(幅寸法)の中心とを結んだ距離となる。
 また、第1実施形態では、Zカットの圧電層を用いているため、電極指3、電極指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(電極指3、電極指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、中間層7を介して支持基板8が積層されている。中間層7及び支持基板8は、支持部材を形成する。中間層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、空間部(エアギャップ)9が形成されている。なお、支持基板8は、凹部を有する形状であってもよい。また、空間部9は、中間層に設けられた凹部によって形成されていてもよい。
 空間部9は、圧電層2の励振領域Cの振動を妨げないために設けられている。従って、上記支持基板8は、少なくとも1対の電極指3、電極指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に中間層7を介して積層されている。なお、支持基板8は、圧電層2の第2の主面2bに直接又は間接に積層され得る。すなわち、中間層7は設けられずともよい。その場合、支持基板8が、支持部材を形成する。
 中間層7は、酸化ケイ素で形成されている。もっとも、中間層7は、酸化ケイ素の他、窒化ケイ素、アルミナ等の適宜の絶縁性材料で形成することができる。
 支持基板8は、Siにより形成されている。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、水晶等の圧電体、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、フォルステライト等の各種セラミック、ダイヤモンド、ガラス等の誘電体、窒化ガリウム等の半導体等を用いることができる。
 上記複数の電極指3、電極指4及び第1のバスバー5、第2のバスバー6は、Al、AlCu合金等の適宜の金属又は合金からなる。第1実施形態では、電極指3、電極指4及び第1のバスバー5、第2のバスバー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、複数の電極指3と、複数の電極指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1次モードのバルク波を利用した、共振特性を得ることが可能とされている。
 また、弾性波装置1では、圧電層2の厚みをd、複数対の電極指3、電極指4のうちいずれかの隣り合う電極指3、電極指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1次モードのバルク波が効果的に励振され、良好な共振特性を得ることができる。より好ましくは、d/pは0.24以下であり、その場合には、より一層良好な共振特性を得ることができる。
 なお、第1実施形態のように電極指3、電極指4の少なくとも一方が複数本ある場合、すなわち、電極指3、電極指4を1対の電極組とした場合に電極指3、電極指4が1.5対以上ある場合、隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離は、各隣り合う電極指3、電極指4の中心間距離の平均距離となる。
 第1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、電極指3、電極指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1次モードのバルク波を利用していることによる。
 図3Aは、比較例の圧電層を伝播するラム波を説明するための模式的な断面図である。図3Bは、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波を説明するための模式的な断面図である。図4は、第1実施形態の圧電層を伝播する厚み滑り1次モードのバルク波の振幅方向を説明するための模式的な断面図である。
 図3Aでは、特許文献1に記載のような弾性波装置であり、圧電層をラム波が伝搬する。図3Aに示すように、圧電層201中を矢印で示すように波が伝搬する。ここで、圧電層201には、第1の主面201aと、第2の主面201bとがあり、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3、4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、圧電層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3、4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、第1実施形態の弾性波装置では、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、電極指3、電極指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1次モードのバルク波の振幅方向は、図4に示すように、圧電層2の励振領域C(図1B参照)に含まれる第1領域251と、励振領域Cに含まれる第2領域252とで逆になる。図4では、電極指3と電極指4との間に、電極指4が電極指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251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252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。
 弾性波装置1では、電極指3と電極指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、この電極指3、電極指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、上記電極指3がホット電位に接続される電極であり、電極指4がグラウンド電位に接続される電極である。もっとも、電極指3がグラウンド電位に、電極指4がホット電位に接続されてもよい。第1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又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、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の例を示す説明図である。なお、図5に示す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とおりである。
 圧電層2:オイラー角(0°、0°、90°)のLiNbO
 圧電層2の厚み:400nm
 励振領域C(図1B参照)の長さ:40μm
 電極指3、電極指4からなる電極の対数:21対
 電極指3と電極指4との間の中心間距離(ピッチ):3μm
 電極指3、電極指4の幅:500nm
 d/p:0.133
 中間層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(図1B参照)とは、電極指3と電極指4の長さ方向と直交するX方向に視たときに、電極指3と電極指4とが重なっている領域である。励振領域Cの長さとは、励振領域Cの電極指3、電極指4の長さ方向に沿う寸法である。ここで、励振領域Cとは、「交差領域」の一例である。
 第1実施形態では、電極指3、電極指4からなる電極対の中心間距離は、複数対において全て等しくした。すなわち、電極指3と電極指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、電極指3と電極指4との電極の中心間距離をpとした場合、第1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、第1実施形態の弾性波装置において、隣り合う電極の中心間距離又は中心間距離の平均距離をp、圧電層2の平均厚みをdとした場合、d/2pと、共振子としての比帯域との関係を示す説明図である。
 図6に示すように、d/2pが0.25を超えると、すなわちd/p>0.5では、d/pを調整しても、比帯域は5%未満である。これに対して、d/2p≦0.25、すなわちd/p≦0.5の場合には、その範囲内でd/pを変化させれば、比帯域を5%以上とすることができ、すなわち高い結合係数を有する共振子を構成することができる。また、d/2pが0.12以下の場合、すなわちd/pが0.24以下の場合には、比帯域を7%以上と高めることができる。加えて、d/pをこの範囲内で調整すれば、より一層比帯域の広い共振子を得ることができ、より一層高い結合係数を有する共振子を実現することができる。従って、d/pを0.5以下とすることにより、上記厚み滑り1次モードのバルク波を利用した、高い結合係数を有する共振子を構成し得ることがわかる。
 なお、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、隣り合う電極指3、電極指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、隣り合う電極指3、電極指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2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、第1実施形態の弾性波装置において、1対の電極が設けられている例を示す模式的な平面図である。弾性波装置101では、圧電層2の第1の主面2a上において、電極指3と電極指4とを有する1対の電極が設けられている。なお、図7中のKが交差幅となる。前述したように、本開示の弾性波装置では、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1次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
 弾性波装置1では、好ましくは、複数の電極指3、電極指4において、いずれかの隣り合う電極指3、電極指4が対向している方向に視たときに重なっている領域である励振領域Cに対する、上記隣り合う電極指3、電極指4のメタライゼーション比MRが、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たすことが望ましい。その場合には、スプリアスを効果的に小さくすることができる。これを、図8及び図9を参照して説明する。
 図8は、第1実施形態の弾性波装置の共振特性の一例を示す参考図である。矢印Bで示すスプリアスが、共振周波数と反共振周波数との間に現れている。なお、d/p=0.08として、かつ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対の電極指3、電極指4に着目した場合、この1対の電極指3、電極指4のみが設けられるとする。この場合、一点鎖線で囲まれた部分が励振領域Cとなる。この励振領域Cとは、電極指3と電極指4とを、電極指3、電極指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、電極指4と重なり合っている電極指3の領域、電極指3と重なり合っている電極指4の領域及び電極指3と電極指4とが重なり合っている電極指3と電極指4との間の領域である。そして、この励振領域Cの面積に対する、励振領域C内の電極指3及び電極指4の面積が、メタライゼーション比MRとなる。すなわち、メタライゼーション比MRは、メタライゼーション部分の面積の励振領域Cの面積に対する比である。
 なお、複数対の電極指3、電極指4が設けられている場合、励振領域Cの面積の合計に対する全励振領域C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、第1実施形態の弾性波装置の、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説明図である。なお、比帯域については、圧電層2の膜厚や電極指3、電極指4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2を用いた場合の結果であるが、他のカット角の圧電層2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の膜厚や電極指3、電極指4の寸法等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説明図である。第1実施形態の弾性波装置1において、d/2pと、MRが異なる様々な弾性波装置1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説明図である。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る。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)又は(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)又は式(3)のオイラー角範囲の場合、比帯域を十分に広くすることができ、好ましい。
 図12は、本開示の実施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。図12において、空間部9の外周縁を破線で示す。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。この場合、図12に示すように、弾性波装置301は、反射器310、311を有する。反射器310、311は、圧電層2の電極指3、4の弾性波伝搬方向両側に設けられる。弾性波装置301では、空間部9上の電極指3、4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。このとき、反射器310、311が両側に設けられているため、板波としてのラム波による共振特性を得ることができる。
 以上説明したように、弾性波装置1、101では、厚み滑り1次モードのバルク波が利用されている。また、弾性波装置1、101では、第1の電極指3及び第2の電極指4は隣り合う電極同士であり、圧電層2の厚みをd、第1の電極指3及び第2の電極指4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。これにより、弾性波装置が小型化しても、Q値を高めることができる。
 弾性波装置1、101では、圧電層2がニオブ酸リチウム又はタンタル酸リチウムで形成されている。圧電層2の第1の主面2a又は第2の主面2bには、圧電層2の厚み方向に交差する方向において対向する第1の電極指3及び第2の電極指4があり、第1の電極指3及び第2の電極指4の上を保護膜で覆うことが望ましい。
 図13は、第1実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な平面図である。図14は、図13のXIV-XIV線に沿った断面図である。図15は、図13のXV-XV線に沿った断面図である。図16は、図14の領域Eの拡大断面図である。なお、図13では、保護膜19を省いて記載しており、後述する第1成分の絶縁膜19aが設けられる範囲を二点鎖線で記載している。図13から図15に示すように、第1実施形態に係る弾性波装置1Aは、支持部材80と、圧電層2と、機能電極30と、配線電極14と、保護膜19と、を備える。
 支持部材80は、支持基板8を有する。第1実施形態では、支持部材80は、中間層7と支持基板8とを備える。中間層7は、支持基板8のZ方向の圧電層2側に設けられる。
 支持部材80には、空間部9がある。空間部9は、支持部材80の圧電層2側に開口している空間である。第1実施形態では、空間部9は、中間層7にある。図14及び図15の例では、空間部9は、中間層7のZ方向の圧電層側にある。すなわち、空間部9は、圧電層2と支持基板8との間にある空間であるといえる。なお、空間部9は、中間層7をZ方向に貫通する空間であってもよい。
 図13に示すように、第1実施形態では、空間部9の縁は、矩形のX方向の両側がX方向の外側に突出した形状となっている。空間部9の縁とは、Z方向に平面視して、空間部9と重なる領域と、空間部9と重ならない領域の境界を指す。図13の例では、Y方向の両側にある空間部9の縁は、X方向に延びる2つの直線となっており、X方向の両側にある空間部9の縁は、X方向の外側に突出した形状となっている。以下の説明では、空間部9のX方向の外側に突出した部分を引き出し部として説明する。
 圧電層2は、支持部材80のZ方向の空間部9側に設けられる。第1実施形態では、圧電層2は、支持部材80の中間層7側に設けられる。以下の説明では、圧電層2の支持部材80側の面を第2の主面2b、第2の主面2bとZ方向の反対側の面を第1の主面2aとして説明することがある。
 圧電層2には、貫通孔2Hがある。貫通孔2Hは、圧電層2をZ方向に貫通する孔である。貫通孔2Hは、Z方向に平面視して、機能電極30と重ならない位置に設けられる。第1実施形態では、貫通孔2Hは、Z方向に平面視して、機能電極30、配線電極14と重ならない位置であって、空間部9と重なる位置に設けられる。すなわち、貫通孔2Hは、空間部9と連通している。図13の例では、貫通孔2Hは、Z方向に平面視して、空間部9の引き出し部と重なる位置に設けられる。なお、貫通孔2Hの位置はこれに限られず、貫通孔2Hが、電極指3、4のY方向に設けられ、配線電極14に囲まれるように設けられてもよい。
 機能電極30は、電極指3、4と、バスバー5、6とを有するIDT電極である。図13の例では、機能電極30は、圧電層2の第1の主面2aに設けられる。機能電極30は、1対の電極の一例である。1対の電極とは、Z方向に交差する方向において対向し、圧電層2の主面の上に隣り合って設けられる、第1の電極及び第2の電極からなる1組の電極を指す。ここで、第1の電極と第2の電極とが隣り合うとは、圧電層2の同一の主面において、第1の電極と第2の電極の間に他の電極が設けられていないことを指す。第1実施形態では、電極指3及び第1のバスバー5が、第1の電極に相当し、電極指4及び第2のバスバー6が第2の電極に相当する。なお、機能電極30の数は、特に限られず、少なくとも1つ設けられていればよい。
 第1実施形態では、バスバー5、6は、Z方向に平面視して、空間部9の角9aと重なるように設けられている。空間部9の角9aとは、X方向の両側にある空間部9の縁とY方向の両側にある空間部9の縁との交点、又は、X方向の両側にある空間部9の縁の延長線とY方向の両側にある空間部9の縁の延長線との交点に最も近い空間部9の縁上の点を指す。すなわち、角9aは、空間部9の縁の頂点に相当する点である。これにより、圧電層2への応力の集中が緩和され、圧電層2にクラックが発生することを抑制できる。
 配線電極14は、圧電層2に対して第1の主面2a側に設けられる。第1実施形態では、配線電極14は、金属層であり、例えばAlとCuの合金からなる。配線電極14は、機能電極30のバスバー5、6の一部に積層される。
 保護膜19は、機能電極30に設けられる膜である。図14の例では、保護膜19は、機能電極30と、配線電極14とを覆うように、圧電層2の第1の主面2aの全面に亘って設けられる。図16に示すように、保護膜19は、機能電極30に接する第1成分の絶縁膜19aと、表層の第2成分の絶縁膜19bとを含む。
 第1成分の絶縁膜19aは、機能電極30に接する。機能電極30に接するとは、機能電極30の一部と接触していることを含む。第1実施形態では、第1成分の絶縁膜19aは、Z方向に平面視して、空間部9と重畳する位置に設けられる。図14及び図15の例では、第1成分の絶縁膜19aは、機能電極30及び配線電極14の圧電層2の反対側を覆うように設けられる。
 第2成分の絶縁膜19bは、保護膜19の表層にある。すなわち、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aを覆うように設けられる。第1実施形態では、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aを覆うように、圧電層2の第1の主面2aの全面に亘って設けられる。換言すれば、保護膜19は、Z方向に平面視して、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bを含む部分と、第2成分の絶縁膜19bの単層である部分とを有する。図14の例では、第2成分の絶縁膜19bの単層である部分では、第2成分の絶縁膜19bは、圧電層2の第1の主面2aに接している。これにより、第1成分の絶縁膜19aが表層の第2成分の絶縁膜19bによって保護される。
 第1成分の絶縁膜19aは、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性が高い。すなわち、第1成分の絶縁膜19aは、第2成分の絶縁膜19bよりも空気中の水分を吸収しにくい。これにより、電極指3、4に接する第1成分の絶縁膜19aが空気中の水分を吸収することを抑制できるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 耐湿性の高低は、以下の方法で判別できる。まず、第1成分の絶縁膜19aと第2成分の絶縁膜19bを、例えば、温度85℃湿度85%の雰囲気中で、100時間放置することで吸湿させる。そして、第1成分の絶縁膜19aと第2成分の絶縁膜19bを昇温脱離ガス分析で放出する水分量を測定する。このとき、第2成分の絶縁膜19bが第1成分の絶縁膜19aよりも放出する水分量が多ければ、第1成分の絶縁膜19aは、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性が高いといえる。
 第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性が高い。すなわち、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりもプラズマに曝露されたときに酸化しにくい。これにより、弾性波装置の製造工程で表層の第2成分の絶縁膜19bがプラズマに曝された際に酸化することを抑制できるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 耐プラズマ性の高低は、以下の方法で判別できる。まず、第1成分の絶縁膜19aと第2成分の絶縁膜19bを、プラズマに曝露させる。プラズマの曝露は、例えば、後述する貫通孔形成工程又はエッチング工程における、レジストR1、R2の除去でされるプラズマアッシングと同様の条件で行われる。そして、第1成分の絶縁膜19aと第2成分の絶縁膜19bに含まれる酸素の組成比をTEM-EDX法、XPS法またはRBS(ラザフォード後方散乱分析法)で測定する。このとき、第2成分の絶縁膜19bが第1成分の絶縁膜19aよりも、プラズマの曝露前に対する酸素の組成比の増大が小さければ、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性が高いといえる。
 第1実施形態では、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも薄い。例えば、第1成分の絶縁膜19aの厚みは15nm、第2成分の絶縁膜19bの厚みは5nmとすることができる。これにより、第2成分の絶縁膜19bの吸湿による周波数特性の変動を抑制しつつ、弾性波装置1Aの製造工程で第1成分の絶縁膜19aをプラズマから保護することができる。なお、弾性波装置1Aが複数の機能電極30を有する場合、第1成分の絶縁膜19aは、接する機能電極30ごとに厚みを異ならせてもよい。
 第1実施形態では、第1成分の絶縁膜19aは、シリコン窒化(SiN)膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸窒化(SiON)膜である。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 以上、第1実施形態に係る弾性波装置1Aについて説明したが、第1実施形態に係る弾性波装置は、上記で説明したものに限られない。
 例えば、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bの材料の組み合わせは、上記で説明したものに限られない。以下の説明において、絶縁膜の酸素の含有率とは、絶縁膜に含まれる酸素の組成比を指す。
 第1変形例に係る弾性波装置では、第1成分の絶縁膜19aは、シリコン窒化(SiN)膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸化(SiO)膜である。この場合でも、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 第2変形例に係る弾性波装置では、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸窒化(SiON)膜である。ここで、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。この場合でも、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 第3変形例に係る弾性波装置では、第1成分の絶縁膜19aは、シリコン酸窒化(SiON)膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸化(SiO)膜である。この場合でも、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 第4変形例に係る弾性波装置では、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、アルミニウム酸化膜(Al)膜である。ここで、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。この場合でも、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 第5変形例に係る弾性波装置では、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、チタン酸化膜(TiO)膜である。ここで、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。この場合でも、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 第6変形例に係る弾性波装置では、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、タンタル酸化膜(Ta)膜である。ここで、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。この場合でも、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 以上説明したように、第1実施形態に係る弾性波装置1Aは、第1方向において対向する第1の主面2aおよび第2の主面2bを有する圧電層2と、第1の主面2aおよび第2の主面2bの少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極(電極指3、4)と、1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜19と、を備える。保護膜19は、1対の電極に接する第1成分の絶縁膜19aと、表層の第2成分の絶縁膜19bとを含む。第1成分の絶縁膜19aは、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性が高い。第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性が高い。これにより、電極指3、4に接する第1成分の絶縁膜19aが空気中の水分を吸収することを抑制でき、かつ、弾性波装置の製造工程で表層の第2成分の絶縁膜19bがプラズマに曝された際に酸化することを抑制できるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、第1成分の絶縁膜19aは、シリコン窒化膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸窒化膜である。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、第1成分の絶縁膜19aは、シリコン窒化膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸化膜である。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸窒化膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、第1成分の絶縁膜19aは、シリコン酸窒化膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、シリコン酸化膜である。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、アルミニウム酸化膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、チタン酸化膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bは、タンタル酸化膜であり、第2成分の絶縁膜19bは、第1成分の絶縁膜19aよりも酸素の含有率が大きい。これにより、第1成分の絶縁膜19aを、第2成分の絶縁膜19bよりも耐湿性を高くすることができ、かつ、第2成分の絶縁膜19bを、第1成分の絶縁膜19aよりも耐プラズマ性を高くすることができるので、周波数特性が変動することを抑制できる。
 望ましい態様として、1対の電極は、第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバー5と、第2のバスバー6と、第1のバスバー5に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指3と、第2のバスバー6に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指4と、を含むIDT電極である。これにより、良好な共振特性が得られる。
 望ましい態様として、支持基板8を有する支持部材80をさらに備える。支持部材80の、支持基板8の厚み方向である第1方向に、圧電層2が設けられている。支持部材80に、第1方向の圧電層2側に開口している空間部9が設けられている。第1方向から見た平面視で、1対の電極の少なくとも一部が、空間部9と重なり合っている。これにより、良好な共振特性が得られる。
 より望ましい態様として、第1方向に空間部9と重畳する領域の保護膜19は、1対の電極に接する第1成分の絶縁膜19aと、表層の第2成分の絶縁膜19bとを含む。これにより、第1成分の絶縁膜19aの膜厚調整により、周波数特性を良好なものとすることができる。
 さらに望ましい態様として、保護膜19は、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bを含む部分と、第2成分の絶縁膜19bのみを含む部分とを有する。第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bを含む部分は、第1方向に空間部9と重畳する。第2成分の絶縁膜19bのみを含む部分では、第2成分の絶縁膜19bは、圧電層2に直接接触する。これにより、第1成分の絶縁膜19aが表層の第2成分の絶縁膜19bによって保護されるので、弾性波装置1Aの製造で第1成分の絶縁膜19aをプラズマから保護できるので、周波数特性が変動することをより抑制できる。
 さらに望ましい態様として、第1方向に空間部9と未重畳の領域の保護膜19は、第2成分の絶縁膜19bのみを含み、未重畳の領域の第2成分の絶縁膜19bは、圧電層2に直接接触する。これにより、第1成分の絶縁膜19aが表層の第2成分の絶縁膜19bによって保護されるので、弾性波装置1Aの製造で第1成分の絶縁膜19aをプラズマから保護できるので、周波数特性が変動することをより抑制できる。
 望ましい態様として、1対の電極は、第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバー5と、第2のバスバー6と、第1のバスバー5に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指3と、第2のバスバー6に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指4と、を含むIDT電極である。第1のバスバー5または第2のバスバー6は、第1方向に平面視して、空間部9の角9aと重なるように設けられる。これにより、圧電層2への応力の集中が緩和され、圧電層2にクラックが発生することを抑制できる。
 望ましい態様として、圧電層2を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角(φ、θ、ψ)が、以下の式(1)、式(2)または式(3)の範囲にある。この場合、比帯域を確実に17%以下にすることができる。
 (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)
 望ましい態様として、1対の電極は、第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバー5と、第2のバスバー6と、第1のバスバー5に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指3と、第2のバスバー6に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指4と、を含むIDT電極である。圧電層2の膜厚をd、隣り合う第1の電極指3及び第2の電極指4の中心間距離をpとした場合、d/pが0.5以下である。これにより、厚み滑り1次モードのバルク波を効果的に励振することができる。
 より望ましい態様として、d/pが0.24以下である。これにより、厚み滑り1次モードのバルク波をより効果的に励振することができる。
 望ましい態様として、1対の電極は、第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバー5と、第2のバスバー6と、第1のバスバー5に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指3と、第2のバスバー6に基端が接続され第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指4と、を含むIDT電極である。隣り合う第1の電極指3及び第2の電極指4が対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、励振領域に対する、複数の第1の電極指3及び第2の電極指4のメタライゼーション比をMRとしたときに、MR≦1.75(d/p)+0.075を満たす。これにより、スプリアスを効果的に小さくすることができる。
 望ましい態様として、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。これにより、結合係数が高まり、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 望ましい態様として、板波を利用可能に構成されている。これにより、良好な共振特性が得られる弾性波装置を提供することができる。
 以下、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法について説明する。第1実施形態に係る弾性波装置1Aの製造方法は、犠牲層形成工程と、中間層形成工程と、接合工程と、薄化工程と、電極形成工程と、第1成分の絶縁膜形成工程と、第2成分の絶縁膜形成工程と、貫通孔形成工程と、エッチング工程とを含む。
 図17は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の犠牲層形成工程を説明する模式的な断面図である。図17に示すように、犠牲層形成工程は、圧電層2の第2の主面2bに犠牲層7Sを形成する工程である。犠牲層7Sの形成は、例えば、圧電層2の第2の主面2bの全面に犠牲層7Sを成膜した後に、レジストパターンニングによって、圧電層2の犠牲層7Sの一部を除去することで行われる。レジストは、犠牲層7Sの形成後に除去される。
 図18は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の中間層形成工程を説明する模式的な断面図である。図18に示すように、中間層形成工程は、圧電層2の第2の主面2bに、犠牲層7Sを覆うように中間層7を形成する工程である。中間層7の形成は、例えば、圧電層2の第2の主面2bに中間層7を成膜し、中間層7の圧電層2とZ方向の反対側の主面を研削することで行われる。
 図19は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の接合工程を説明する模式的な断面図である。図19に示すように、接合工程は、中間層7の圧電層2とZ方向の反対側に支持基板8を接合する工程である。これにより、中間層7と、支持基板8とを含む支持部材80が形成される。
 図20は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の薄化工程を説明する模式的な断面図である。図20に示すように、薄化工程は、圧電層2を研削して、圧電層2を薄化する工程である。これにより、圧電層2の第1の主面2aが形成される。
 図21は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の電極形成工程を説明する模式的な断面図である。図21に示すように、電極形成工程は、圧電層2の第1の主面2aに機能電極30を形成する工程である。機能電極30の形成は、例えば、リフトオフにより行われる。機能電極30の形成後、機能電極30に配線電極14が設けられる。
 図22は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第1成分の絶縁膜形成工程を説明する模式的な断面図である。図22に示すように、第1成分の絶縁膜形成工程は、圧電層2の第1の主面2aに、機能電極30を覆うように第1成分の絶縁膜19aを形成する工程である。図22の例では、第1成分の絶縁膜19aは、Z方向に平面視して、空間部9と重畳する位置に設けられる。第1成分の絶縁膜19aの形成後、弾性波装置1Aの周波数特性が所望の周波数特性となるように、第1成分の絶縁膜19aの膜厚の調整がされる。ここで、第1成分の絶縁膜19aは、後述する第2成分の絶縁膜19bより耐湿性が高いので、以降の工程で保護膜19が吸湿することを抑制でき、周波数特性が変動することを抑制できる。
 図23は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の第2成分の絶縁膜形成工程を説明する模式的な断面図である。図23に示すように、第2成分の絶縁膜形成工程は、圧電層2の第1の主面2aに、第1成分の絶縁膜19aを覆うように第2成分の絶縁膜19bを形成する工程である。図23の例では、第2成分の絶縁膜19bは、圧電層2の第1の主面2aの全面に亘って設けられる。これにより、第1成分の第1成分の絶縁膜19aが、第2成分の絶縁膜19bにより保護される。
 図24は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法の貫通孔形成工程を説明する模式的な断面図である。図24に示すように、貫通孔形成工程は、圧電層2に貫通孔2Hを設ける工程である。貫通孔2Hの形成は、圧電層2の第1の主面2aにレジストR1を形成し、圧電層2の一部を除去することで行われる。レジストR1は、貫通孔2Hの形成後にプラズマアッシングを行うことで除去される。このとき、第1成分の絶縁膜19aより耐プラズマ性の高い第2成分の絶縁膜19bが設けられているので、プラズマアッシングの際に保護膜19が酸化することを抑制でき、周波数特性が変動することを抑制できる。
 図25は、第1実施形態に係る弾性波装置の製造方法のエッチング工程を説明する模式的な断面図である。図25に示すように、エッチング工程は、犠牲層7Sをエッチングして空間部9を形成する工程である。犠牲層7Sの除去は、圧電層2の第1の主面2aにレジストR2を形成し、エッチング液を貫通孔2Hから注入して犠牲層7Sを除去することで行われる。レジストR2は、犠牲層7Sのエッチング後にプラズマアッシングを行うことで除去される。このとき、第1成分の絶縁膜19aより耐プラズマ性の高い第2成分の絶縁膜19bが設けられているので、プラズマアッシングの際に保護膜19が酸化することを抑制でき、周波数特性が変動することを抑制できる。
 以上の工程により、第1実施形態に係る弾性波装置1Aを製造できる。なお、以上で説明した第1実施形態に係る弾性波装置1Aの製造方法は、一例であり、これに限定されない。
 例えば、弾性波装置1Aの周波数特性が所望の周波数特性となるように、第1成分の絶縁膜19aの形成後に第1成分の絶縁膜19aの膜厚を調整することに代えて、第2成分の絶縁膜19bの形成後に第2成分の絶縁膜19bの膜厚を調整してもよい。
(第2実施形態)
 図26は、第2実施形態に係る弾性波装置の一例を示す模式的な断面図である。第2実施形態に係る弾性波装置1Bは、バルク波を利用する装置、すなわちBAW(Bulk Acoustic Wave)素子である点で第1実施形態と異なる。図26に示すように、第2実施形態では、機能電極30Aは、第1の電極31と、第2の電極32とを備える。第1の電極31は、第1の主面2aに設けられた電極であり、上部電極ともいう。第2の電極32は、第2の主面2bに設けられた電極であり、下部電極ともいう。図26の例では、保護膜19は、機能電極30と、図示しない配線電極とを覆うように、圧電層2の第1の主面2a及び第2の主面2bの全面に亘って設けられる。なお、保護膜19は、第1の主面2a及び第2の主面2bのいずれか一方に設けられてもよい。また、第1の主面2aと第2の主面2bとで、保護膜19の構成を異ならせてもよく、例えば、第1の主面2aには、第1成分の絶縁膜19a及び第2成分の絶縁膜19bが設けられる一方で、第2の主面2bには、第2成分の絶縁膜19bのみが設けられてもよい。
 以上説明したように、第2実施形態に係る弾性波装置1Bにおいて、1対の電極(機能電極30A)は、圧電層2の第1の主面2aに設けられた第1の電極31と、第2の主面2bに設けられた第2の電極32とを含む。この場合でも、周波数特性の変動を抑制できる。
 なお、上記した実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。
 また、本発明は、以下の態様を取ることもできる。
 <1>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜は、前記第2成分の絶縁膜よりも耐湿性が高く、
 前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも耐プラズマ性が高い、
 弾性波装置。
<2>
 前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜である、<1>に記載の弾性波装置。
<3>
 前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、<1>に記載の弾性波装置。
<4>
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、<1>に記載の弾性波装置。
<5>
 前記第1成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、<1>に記載の弾性波装置。
<6>
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、アルミニウム酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、<1>に記載の弾性波装置。
<7>
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、チタン酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、<1>に記載の弾性波装置。
<8>
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、タンタル酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、<1>に記載の弾性波装置。
<9>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜である、の弾性波装置。
<10>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、弾性波装置。
<11>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
<12>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、弾性波装置。
<13>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、アルミニウム酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
<14>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、チタン酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
<15>
 第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部とを覆う保護膜と、を備え、
 前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、タンタル酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
<16>
 前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極である、<1>から<15>のいずれか1つに記載の弾性波装置。
<17>
 支持基板を有する支持部材をさらに備え、
 前記支持部材の、前記支持基板の厚み方向である前記第1方向に、前記圧電層が設けられており、
 前記支持部材に、前記第1方向の前記圧電層側に開口している空間部が設けられており、
 前記第1方向から見た平面視で、前記1対の電極の少なくとも一部が、前記空間部と重なり合っている、
 <1>から<16>のいずれか1つに記載の弾性波装置。
<18>
 前記第1方向に前記空間部と重畳する領域の前記保護膜は、前記1対の電極に接する前記第1成分の絶縁膜と、表層の前記第2成分の絶縁膜とを含む、
 <17>に記載の弾性波装置。
<19>
 前記保護膜は、
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜を含む部分と、
 前記第2成分の絶縁膜のみを含む部分と
 を有し、
 前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜を含む部分は、前記第1方向に前記空間部と重畳し、
 前記第2成分の絶縁膜のみを含む部分では、前記第2成分の絶縁膜は、前記圧電層に直接接触する、<18>に記載の弾性波装置。
<20>
 前記第1方向に前記空間部と未重畳の領域の前記保護膜は、前記第2成分の絶縁膜のみを含み、前記未重畳の領域の前記第2成分の絶縁膜は、前記圧電層に直接接触する、<18>に記載の弾性波装置。
<21>
 前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極であり、
 前記第1のバスバーまたは前記第2のバスバーは、前記第1方向に平面視して、前記空間部の角と重なるように設けられる、<16>に記載の弾性波装置。
<22>
 前記圧電層を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角(φ、θ、ψ)が、以下の式(1)、式(2)または式(3)の範囲にある、<1>から<21>のいずれか1つ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)
<23>
 前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極であり、
 前記圧電層の膜厚をd、隣り合う前記第1の電極指及び前記第2の電極指の中心間距離をpとした場合、d/pが0.5以下である、<1>から<22>のいずれか1つに記載の弾性波装置。
<24>
 前記d/pが0.24以下である、<23>に記載の弾性波装置。
<25>
 前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極であり、
 隣り合う前記第1の電極指及び前記第2の電極指が対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、複数の前記第1の電極指及び前記第2の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、<1>から<24>のいずれか1つに記載の弾性波装置。
<26>
 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、<1>から<25>のいずれか1つに記載の弾性波装置。
<27>
 板波を利用可能に構成されている、<1>から<20>のいずれか1つに記載の弾性波装置。
<28>
 前記1対の電極は、前記圧電層の前記第1の主面に設けられた第1の電極と、前記第2の主面に設けられた第2の電極とを含む、<1>から<15>のいずれか1つに記載の弾性波装置。
1、1A、1B、101、301 弾性波装置
2 圧電層
2a 第1の主面
2b 第2の主面
2H 貫通孔
3 電極指(第1の電極指)
4 電極指(第2の電極指)
5 第1のバスバー
6 第2のバスバー
7 中間層
7a 開口部
8 支持基板
8a 開口部
80 支持部材
9 空間部
9a 角
14 配線電極
19 保護膜
19a 第1成分の絶縁膜
19b 第2成分の絶縁膜
30、30A 機能電極
31 第1の電極
32 第2の電極
201 圧電層
201a 第1の主面
201b 第2の主面
251 第1領域
252 第2領域
310、311 反射器
C 励振領域(交差領域)
R1、R2 レジスト
VP1 仮想平面

Claims (28)

  1.  第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜は、前記第2成分の絶縁膜よりも耐湿性が高く、
     前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも耐プラズマ性が高い、
     弾性波装置。
  2.  前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜である、請求項1に記載の弾性波装置。
  3.  前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、請求項1に記載の弾性波装置。
  4.  前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、請求項1に記載の弾性波装置。
  5.  前記第1成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、請求項1に記載の弾性波装置。
  6.  前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、アルミニウム酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、請求項1に記載の弾性波装置。
  7.  前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、チタン酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、請求項1に記載の弾性波装置。
  8.  前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、タンタル酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、請求項1に記載の弾性波装置。
  9.  第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜である、の弾性波装置。
  10.  第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、弾性波装置。
  11.  第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
  12.  第1方向において対向する第1の主面とおよび第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜は、シリコン酸窒化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、シリコン酸化膜である、弾性波装置。
  13.  第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、アルミニウム酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
  14.  第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、チタン酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
  15.  第1方向において対向する第1の主面および第2の主面を有する圧電層と、前記第1の主面および前記第2の主面の少なくともいずれか一方に設けられた少なくとも1対の電極と、前記1対の電極の少なくともいずれか一部を覆う保護膜と、を備え、
     前記保護膜は、前記1対の電極に接する第1成分の絶縁膜と、表層の第2成分の絶縁膜とを含み、
     前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜は、タンタル酸化膜であり、前記第2成分の絶縁膜は、前記第1成分の絶縁膜よりも酸素の含有率が大きい、弾性波装置。
  16.  前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極である、請求項1から15のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  17.  支持基板を有する支持部材をさらに備え、
     前記支持部材の、前記支持基板の厚み方向である前記第1方向に、前記圧電層が設けられており、
     前記支持部材に、前記第1方向の前記圧電層側に開口している空間部が設けられており、
     前記第1方向から見た平面視で、前記1対の電極の少なくとも一部が、前記空間部と重なり合っている、
     請求項1から16のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  18.  前記第1方向に前記空間部と重畳する領域の前記保護膜は、前記1対の電極に接する前記第1成分の絶縁膜と、表層の前記第2成分の絶縁膜とを含む、
     請求項17に記載の弾性波装置。
  19.  前記保護膜は、
     前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜を含む部分と、
     前記第2成分の絶縁膜のみを含む部分と
     を有し、
     前記第1成分の絶縁膜及び前記第2成分の絶縁膜を含む部分は、前記第1方向に前記空間部と重畳し、
     前記第2成分の絶縁膜のみを含む部分では、前記第2成分の絶縁膜は、前記圧電層に直接接触する、請求項18に記載の弾性波装置。
  20.  前記第1方向に前記空間部と未重畳の領域の前記保護膜は、前記第2成分の絶縁膜のみを含み、前記未重畳の領域の前記第2成分の絶縁膜は、前記圧電層に直接接触する、請求項18に記載の弾性波装置。
  21.  前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極であり、
     前記第1のバスバーまたは前記第2のバスバーは、前記第1方向に平面視して、前記空間部の角と重なるように設けられる、請求項17に記載の弾性波装置。
  22.  前記圧電層を構成しているニオブ酸リチウムまたはタンタル酸リチウムのオイラー角(φ、θ、ψ)が、以下の式(1)、式(2)または式(3)の範囲にある、請求項1から21のいずれか1項に記載の弾性波装置。
     (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)
  23.  前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極であり、
     前記圧電層の膜厚をd、隣り合う前記第1の電極指及び前記第2の電極指の中心間距離をpとした場合、d/pが0.5以下である、請求項1から22のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  24.  前記d/pが0.24以下である、請求項23に記載の弾性波装置。
  25.  前記1対の電極は、前記第1方向と交差する第2方向において互いに対向する第1のバスバーと、第2のバスバーと、前記第1のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第1の電極指と、前記第2のバスバーに基端が接続され前記第2方向に延伸する少なくとも1本の第2の電極指と、を含むIDT電極であり、
     隣り合う前記第1の電極指及び前記第2の電極指が対向している方向に視たときに重なっている領域が励振領域であり、前記励振領域に対する、複数の前記第1の電極指及び前記第2の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、請求項1から24のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  26.  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25のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  27.  板波を利用可能に構成されている、請求項1から20のいずれか1項に記載の弾性波装置。
  28.  前記1対の電極は、前記圧電層の前記第1の主面に設けられた第1の電極と、前記第2の主面に設けられた第2の電極とを含む、請求項1から15のいずれか1項に記載の弾性波装置。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000209063A (ja) * 1998-11-12 2000-07-28 Mitsubishi Electric Corp 薄膜圧電素子
WO2002082645A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Element onde elastique et procede de production
JP2005142629A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Seiko Epson Corp 弾性表面波素子およびその製造方法
JP2005150787A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置の周波数調整方法
JP2011244065A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置の製造方法
WO2015022931A1 (ja) * 2013-08-14 2015-02-19 株式会社村田製作所 弾性波装置、電子部品、および弾性波装置の製造方法
JP2018085651A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ
JP2018157564A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. 酸窒化ケイ素膜により覆われたインターディジタル電極を含む弾性波デバイス
WO2018198654A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2019527834A (ja) * 2016-08-11 2019-10-03 コーボ ユーエス,インコーポレイティド 機能化材料を制御して配置した弾性共振装置
JP2019216422A (ja) * 2018-06-13 2019-12-19 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. ニオブ酸リチウムフィルタにおいて高速度層を付加することによるスプリアスシアホリゾンタルモードの周波数制御
US20210028762A1 (en) * 2018-06-15 2021-01-28 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with diaphragm support pedestals
WO2022102719A1 (ja) * 2020-11-13 2022-05-19 株式会社村田製作所 弾性波装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000209063A (ja) * 1998-11-12 2000-07-28 Mitsubishi Electric Corp 薄膜圧電素子
WO2002082645A1 (fr) * 2001-03-30 2002-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Element onde elastique et procede de production
JP2005142629A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Seiko Epson Corp 弾性表面波素子およびその製造方法
JP2005150787A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置の周波数調整方法
JP2011244065A (ja) * 2010-05-14 2011-12-01 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置の製造方法
WO2015022931A1 (ja) * 2013-08-14 2015-02-19 株式会社村田製作所 弾性波装置、電子部品、および弾性波装置の製造方法
JP2019527834A (ja) * 2016-08-11 2019-10-03 コーボ ユーエス,インコーポレイティド 機能化材料を制御して配置した弾性共振装置
JP2018085651A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 太陽誘電株式会社 圧電薄膜共振器、フィルタおよびマルチプレクサ
JP2018157564A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. 酸窒化ケイ素膜により覆われたインターディジタル電極を含む弾性波デバイス
WO2018198654A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 株式会社村田製作所 弾性波装置
JP2019216422A (ja) * 2018-06-13 2019-12-19 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. ニオブ酸リチウムフィルタにおいて高速度層を付加することによるスプリアスシアホリゾンタルモードの周波数制御
US20210028762A1 (en) * 2018-06-15 2021-01-28 Resonant Inc. Transversely-excited film bulk acoustic resonator with diaphragm support pedestals
WO2022102719A1 (ja) * 2020-11-13 2022-05-19 株式会社村田製作所 弾性波装置

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