專利名稱：彈性邊界波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如共振子或?yàn)V波器等中使用的彈性邊界波裝置，更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，涉 及在由LiTaO3形成的壓電基板上層疊有第一、第二介質(zhì)層的三介質(zhì)結(jié)構(gòu)的彈性邊界波裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，取代彈性表面波裝置，彈性邊界波裝置引人注目。在彈性邊界波裝置 中，無(wú)需具有空洞的封裝。因此，通過(guò)使用彈性邊界波裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)共振子或?yàn)V波器 的小型化。在下述的專利文獻(xiàn)1中，作為彈性邊界波裝置的一例，公開(kāi)有在壓電基板上層 疊有第一、第二介質(zhì)層的三介質(zhì)結(jié)構(gòu)的彈性邊界波裝置。如圖31所示，在此，在壓電基 板1001上形成有交叉指型電極(未圖示)，在該壓電基板1001上層疊有多結(jié)晶氧化硅膜 作為第一介質(zhì)層1002，并層疊有多結(jié)晶硅膜作為第二介質(zhì)層1003。IDT電極配置在上述 壓電基板和多結(jié)晶氧化硅膜的界面上。由于多結(jié)晶硅膜的形成，如圖31所示，能夠?qū)⒂蒊DT電極激勵(lì)的彈性邊界波的 能量封閉在由多結(jié)晶氧化硅膜形成的第一介質(zhì)層1002中。另外，即使在多結(jié)晶硅膜的膜質(zhì)發(fā)生劣化的情況下，也難以產(chǎn)生電特性的劣 化，而且通過(guò)多結(jié)晶氧化硅膜及多結(jié)晶硅膜保護(hù)IDT電極，因此能提高可靠性。此外， 通過(guò)利用三介質(zhì)結(jié)構(gòu)，能夠提升高頻化專利文獻(xiàn)1 W098/52279在專利文獻(xiàn)1中，關(guān)于IDT電極的膜厚引起的特性的變化等并未特別言及。然 而，在專利文獻(xiàn)1所記載的以往的彈性邊界波裝置中可知，將IDT電極的膜厚形成為較厚 時(shí)或形成有由密度大的金屬構(gòu)成的IDT電極時(shí)，未希望的橫模式脈動(dòng)被激勵(lì)。而且，在 專利文獻(xiàn)1所記載的使用有LiTaO3的三介質(zhì)結(jié)構(gòu)中，能得到良好特性的結(jié)構(gòu)未作具體說(shuō) 明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，目的在于提供一種在使用有由LiTaO3單結(jié)晶 形成的壓電基板的三介質(zhì)結(jié)構(gòu)的彈性邊界波裝置中，能夠抑制頻率特性上出現(xiàn)的橫模式 脈動(dòng)的彈性邊界波裝置。而且，減小傳播常數(shù)α。此外，增大機(jī)電耦合系數(shù)K2而進(jìn)行 寬帶化。根據(jù)本發(fā)明，提供一種彈性邊界波裝置，其特征在于，具備由LiTaO3單結(jié)晶 形成的壓電基板；層疊在所述壓電基板上，且由電介質(zhì)形成的第一介質(zhì)層；層疊在所述 第一介質(zhì)層上，且由音速與形成第一介質(zhì)層的所述電介質(zhì)不同的電介質(zhì)形成的第二介質(zhì) 層；配置在所述壓電基板和所述第一介質(zhì)層的邊界的至少一個(gè)交叉指型電極，其中，所 述第一介質(zhì)層的膜厚為H，所述交叉指型電極的膜厚為h，交叉指型電極中的電極指的周2/45 頁(yè)
期為λ，形成交叉指型電極的金屬的密度的相對(duì)于Au的密度的比為a時(shí)，第一介質(zhì)層的 音速比LiTaO3的音速慢，第二介質(zhì)層的音速比LiTaO3的音速快，(h/ λ ) Xa《0.05。在本發(fā)明的彈性邊界波裝置中，作為形成上述第一介質(zhì)層的電介質(zhì)，并末特別 限定，但優(yōu)選使用Si02。這種情況下，LiTaO3具有負(fù)的頻率溫度系數(shù)，相對(duì)于此，SiO2 具有正的頻率溫度系數(shù)，因此能夠減小彈性邊界波裝置的頻率溫度系數(shù)的絕對(duì)值。由 此，能夠減小溫度變化引起的特性的變化。在本發(fā)明的彈性邊界波裝置中，用于形成上述第二介質(zhì)層的電介質(zhì)并未特別限 定，但優(yōu)選使用從由SiN、SiON、A1N、AlO> Si、SiC>類金剛石及多晶硅形成的組中 選擇的一種材料。這種情況下，能夠利用波導(dǎo)效果將彈性邊界波封閉在SiO2層中。在本發(fā)明的彈性邊界波裝置中，優(yōu)選，所述LiTaO3的歐拉角為(O° 士5°， Θ，0° 士 25° )時(shí)，相對(duì)于Η/λ及θ的值，交叉指型電極的標(biāo)準(zhǔn)化膜厚(h/λ) Xa在 下述的表1 表10的范圍。[表1]
時(shí)
權(quán)利要求
1.一種彈性邊界波裝置，其特征在于，具備由LiTaO3單晶形成的壓電基板；層疊在所述壓電基板上，且由電介質(zhì)形成的第一介質(zhì)層；層疊在所述第一介質(zhì)層上，且由音速與形成第一介質(zhì)層的所述電介質(zhì)不同的電介質(zhì) 形成的第二介質(zhì)層；配置在所述壓電基板和所述第一介質(zhì)層的邊界的至少一個(gè)交叉指型電極，所述第一介質(zhì)層的膜厚為H，所述交叉指型電極的膜厚為h，交叉指型電極中的電 極指的周期為λ，形成交叉指型電極的金屬的密度的相對(duì)于Au的密度的比為a時(shí)， 第一介質(zhì)層的音速比LiTaO3的音速慢，第二介質(zhì)層的音速比LiTaO3的音速快，(h/ λ ) X 05。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，形成所述第一介質(zhì)層的所述電介質(zhì)以SiO2為主體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，形成所述第二介質(zhì)層的所述電介質(zhì)以從由SiN、SiON、A1N、AlO> Si、SiC>類金 剛石及多晶硅形成的組中選擇的一種材料為主體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，設(shè)所述LiTaO3的歐拉角為(0° 士5°， θ , 0° 士25° )時(shí)，相對(duì)于H/λ及θ的值，交叉指型電極的標(biāo)準(zhǔn)化膜厚(h/λ) Xa處于下述的表1 表10的范圍， [表1]
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的彈性邊界波裝置，其特征在于， 設(shè)所述LiTaO3的歐拉角為(0° 士5°， θ , 0° 士25° )時(shí)，相對(duì)于H/λ及θ的 值，交叉指型電極的標(biāo)準(zhǔn)化膜厚(h/λ) Xa處于下述的表11 表20的范圍， [表 11]
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，所述LiTaO3W歐拉角(Φ，θ , ψ)，通過(guò)下述式(A)而被設(shè)成彈性邊界波特性實(shí)質(zhì) 上等價(jià)的歐拉角式㈧
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，所述交叉指型 電極以Pt為主體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，所述交叉指型電極具備設(shè)置在第一介質(zhì)層側(cè)的Al膜和設(shè)置在所述壓電基板側(cè)的Pt 膜，并以Pt膜及Al膜為主體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，所述交叉指型電極具有設(shè)置在所述第一介質(zhì)層側(cè)的Pt膜和設(shè)置在所述壓電基板層側(cè) 的Al膜，并以Pt膜及Al膜為主體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的彈性邊界波裝置，其特征在于，所述交叉指型電極由層疊有多個(gè)金屬膜的層疊金屬膜形成，在該層疊金屬膜內(nèi)的 與所述壓電基板相接的層、與所述第一介質(zhì)層相接的層及金屬膜間的層的至少一個(gè)部位 上，具有從由Ti、Ni及NiCr組成的組中選擇的至少一種金屬構(gòu)成的金屬膜。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有三介質(zhì)結(jié)構(gòu)且能夠抑制不希望的橫模式脈動(dòng)的彈性邊界波裝置。一種彈性邊界波裝置具備由LiTaO3單結(jié)晶形成的壓電基板；層疊在所述壓電基板上，且由電介質(zhì)形成的第一介質(zhì)層；層疊在所述第一介質(zhì)層上，且由音速與形成第一介質(zhì)層的所述電介質(zhì)不同的電介質(zhì)形成的第二介質(zhì)層；配置在所述壓電基板和所述第一介質(zhì)層的邊界的至少一個(gè)交叉指型電極，其中，所述第一介質(zhì)層的膜厚為H，所述交叉指型電極的膜厚為h，交叉指型電極中的電極指的周期為λ，形成交叉指型電極的金屬的密度的相對(duì)于Au的密度的比為a時(shí)，第一介質(zhì)層的音速比LiTaO3的音速慢，第二介質(zhì)層的音速比LiTaO3的音速快，(h/λ)×a≤0.05。
文檔編號(hào)H01L41/09GK102017407SQ20098011539
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者中尾武志, 山根毅 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所