+

WO2004114521A1 - 弾性表面波装置 - Google Patents

弾性表面波装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2004114521A1
WO2004114521A1 PCT/JP2004/004896 JP2004004896W WO2004114521A1 WO 2004114521 A1 WO2004114521 A1 WO 2004114521A1 JP 2004004896 W JP2004004896 W JP 2004004896W WO 2004114521 A1 WO2004114521 A1 WO 2004114521A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
acoustic wave
surface acoustic
wave device
layer
electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/004896
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takuo Hada
Takeshi Nakao
Michio Kadota
Osamu Nakagawara
Original Assignee
Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co., Ltd. filed Critical Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority to AT04725791T priority Critical patent/ATE537604T1/de
Priority to EP04725791A priority patent/EP1635458B1/en
Priority to JP2005507182A priority patent/JPWO2004114521A1/ja
Priority to US10/834,596 priority patent/US7141909B2/en
Publication of WO2004114521A1 publication Critical patent/WO2004114521A1/ja
Priority to US11/374,784 priority patent/US7218039B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/25Constructional features of resonators using surface acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/0023Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output
    • H03H9/0028Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output using surface acoustic wave devices
    • H03H9/0085Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns, or networks having balanced input and output using surface acoustic wave devices having four acoustic tracks
    • H03H9/009Lattice filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02007Details of bulk acoustic wave devices
    • H03H9/02086Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02094Means for compensation or elimination of undesirable effects of adherence
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02944Means for compensation or elimination of undesirable effects of ohmic loss
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/125Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/145Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
    • H03H9/14538Formation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/46Filters
    • H03H9/64Filters using surface acoustic waves
    • H03H9/6423Means for obtaining a particular transfer characteristic
    • H03H9/6433Coupled resonator filters
    • H03H9/6483Ladder SAW filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02897Means for compensation or elimination of undesirable effects of strain or mechanical damage, e.g. strain due to bending influence
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/02535Details of surface acoustic wave devices
    • H03H9/02818Means for compensation or elimination of undesirable effects
    • H03H9/02929Means for compensation or elimination of undesirable effects of ageing changes of characteristics, e.g. electro-acousto-migration

Definitions

  • the present invention relates to a surface acoustic wave device used for a resonator, a filter, and the like, and more particularly, to a surface acoustic wave device in which an interdigital electrode is made of Cu as a main material.
  • a surface acoustic wave device is an electronic component that uses surface acoustic waves in which mechanical vibration energy propagates only near the solid surface.
  • a surface acoustic wave device generally has a piezoelectric substrate and an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate, and is used as a filter or a resonator.
  • A1 or an A1 alloy containing A1 as a main component which has a low electric resistivity and a small specific gravity, has been generally used.
  • electrodes made of A1 or A1 alloys short-circuiting of the electrodes due to stress migration occurred, and the input loss increased. Also, the power durability has not been sufficient.
  • JP-A-9-198043, JP-A-9-199697 and JP-A-2002-68685 disclose a surface acoustic wave device. It has been proposed to use Cu as the electrode material. That is, in the surface acoustic wave device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-98043, the comb-shaped electrode is made of copper or a copper alloy containing copper as a main component.
  • an electrode for a surface acoustic wave device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Is composed of an alloy having the composition of CU X My.
  • X and y are values represented by weight%
  • the metal M is a metal selected from Zn, Ni, Sn, Al, Mg and the like. It is said that by using a Cu alloy containing Zn, Ni, Sn, Al, Mg, etc., the oxidation resistance of the electrode can be improved.
  • JP-A-9 - The 1 9 9 976 JP-on electrode consisting of C u alloy, Ri by the forming the inorganic protective layer such as S i ON, S i 0 2 , A 1 2 0 3 It describes that the oxidation resistance of the electrode is further enhanced.
  • a first electrode layer made of Ti or a Ti alloy having a thickness of 10 nm is formed on a piezoelectric substrate.
  • a second electrode layer made of Cu or a Cu alloy is formed on the first electrode layer, and A 1 or an alloy containing the same as a main component or so as to cover the second electrode layer.
  • a third electrode layer made of Au or an alloy containing this as a main component is formed.
  • the first electrode layer made of Ti or a Ti alloy
  • the adhesion between the piezoelectric substrate and the electrode is improved, It is said that the formation of the third electrode layer enhances oxidation resistance.
  • one 1 9 9 9 9 76 discloses, in order to enhance the oxidation resistance, the non-machine insulating material such as S i ON and S i 0 2 on the electrode
  • the non-machine insulating material such as S i ON and S i 0 2 on the electrode
  • an alloy of Cu, an element such as Zn, Ni, and Sn was used.
  • filters and duplexers used on the transmission side of the communication device are required to have higher power durability. Therefore, it is strongly required that the adhesion between the electrode and the piezoelectric substrate be higher.
  • a piezoelectric substrate and an electrode are formed by forming a first electrode layer made of Ti or a Ti alloy having a thickness of 10 nm.
  • a first electrode layer made of Ti or a Ti alloy having a thickness of 10 nm.
  • An object of the present invention is to provide an electrode including a Cu electrode layer as a main component, and further improve the adhesion of the electrode to a piezoelectric substrate in view of the above-described state of the art.
  • An object of the present invention is to provide a surface acoustic wave device capable of exhibiting power durability.
  • a piezoelectric substrate and an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate, wherein the interdigital electrode is Cu or an alloy containing Cu as a main component.
  • a surface acoustic wave device comprising: a main electrode layer made of :; and an adhesion layer containing NiCr as a main component and disposed between the main electrode layer and the substrate.
  • the thickness of the adhesion layer is in a range of 5 to 50 nm.
  • a film thickness of the adhesion layer standardized by a wavelength of the surface acoustic wave is 0.0025 to 0.025. In the range.
  • a piezoelectric substrate and an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate, wherein the interdigital electrode is made of Cu or an alloy mainly composed of Cu.
  • a wave device is provided.
  • a 'piezoelectric substrate and an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate wherein the interdigital electrode is made of Cu or an alloy containing Cu as a main component.
  • a surface acoustic wave device in the range of 0.09 to 0.03 is provided.
  • a piezoelectric substrate and an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate, wherein the interdigital electrode is a main electrode layer made of Cu or an alloy containing Cu as a main component.
  • a surface acoustic wave device comprising: a main electrode layer; and an adhesion layer containing Cr as a main component and disposed between the main electrode layer and the substrate.
  • a piezoelectric substrate and an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate, wherein the interdigital electrode is made of Cu or a main electrode layer made of an alloy containing Cu as a main component.
  • a surface acoustic wave device characterized by comprising: a contact layer mainly composed of Ni and disposed between the main electrode layer and the substrate.
  • a piezoelectric substrate and an interdigital electrode formed on the piezoelectric substrate, wherein the interdigital electrode is made of Cu or a main electrode made of an alloy containing Cu as a main component.
  • a surface acoustic wave device is provided.
  • a protection layer mainly composed of a metal which is harder to be oxidized than Cu is further provided on the main electrode layer.
  • the protective layer is made of an Al—Cu alloy.
  • an electrode layer made of Ti or NiCr is formed between the protective layer and the main electrode layer.
  • the inter-digital electrodes S i 0 2 film formed so as to cover the is further provided.
  • FIG. 1 is a schematic front sectional view for explaining an electrode structure of a surface acoustic wave device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the magnitude of the breakdown power in the case where the protective layer was not provided and in the case where the material of the protective layer was changed in the surface acoustic wave device prepared in Experimental Example 1.
  • Figure 3 shows the magnitude of the minimum insertion loss point on the attenuation-frequency characteristics when the protective layer was not provided and when the material of the protective layer was changed in each surface acoustic wave device prepared in Experimental Example 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in breakdown power when the thickness of the adhesion layer was changed in Experimental Example 2.
  • FIG. 5 is a diagram showing the change in the minimum insertion loss point on the attenuation frequency characteristics when the thickness of the adhesion layer is variously changed in Experimental Example 2.
  • FIG. 6 is a plan view showing an electrode structure of a one-port type surface acoustic wave resonator as an example of a surface acoustic wave device to which the present invention is applied.
  • FIG. 7 shows a two-port SAW device as another example of the surface acoustic wave device to which the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a plan view showing an electrode structure of a G-type surface acoustic wave resonator.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing an electrode structure of a ladder type surface acoustic wave filter as still another example of the surface acoustic wave device to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing an electrode structure of a lattice filter as still another example of the surface acoustic wave device to which the present invention is applied.
  • FIG. 10 is a front sectional view showing a preferred example of the electrode structure of the surface acoustic wave device according to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing a change in rupture power of the surface acoustic wave device when the material of the protective layer in the electrode structure shown in FIG. 10 is variously changed.
  • FIGS. 1 and 2 are diagrams showing changes in the minimum insertion loss point of the surface acoustic wave device when the type of the protective layer in the electrode structure shown in FIG. 10 is variously changed.
  • FIG. 13 is a front sectional view for explaining still another preferred example of the electrode structure of the surface acoustic wave device according to the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic front sectional view showing an electrode structure of a surface acoustic wave device according to one embodiment of the present invention.
  • the surface acoustic wave device 1 has a piezoelectric substrate 2.
  • the piezoelectric substrate 2 is, in this embodiment, is composed of 3 6 ° rotation Y plate X propagation L i T a 0 3 substrate.
  • the piezoelectric material constituting the piezoelectric substrate in the present invention may be a L i T a 0 3 substrate of another rotation angle.
  • the piezoelectric board 2 may be composed of other piezoelectric single crystal such as L i N B_ ⁇ 3 or quartz.
  • An interdigital electrode 3 is formed on a piezoelectric substrate 2.
  • the interdigital electrode 3 has a plurality of electrode fingers. Surface acoustic wave of this embodiment
  • the feature of the device 1 is that the interdigital electrode 3 is laminated on the main electrode layer 3a, the adhesion layer 3b disposed between the main electrode layer 3a and the piezoelectric substrate 2, and the upper surface of the main electrode layer 3a.
  • a protective layer 3c is not necessarily provided.
  • the main electrode layer 3a is made of Cu or an alloy containing Cu as a main component. In the present embodiment, it is made of Cu. As described above, there has been a problem that electrodes made of Cu or an alloy containing Cu as a main component have insufficient adhesion to the piezoelectric substrate. In the surface acoustic wave device 1, an adhesion layer 3b is formed to improve the adhesion.
  • the adhesion layer 3b is made of a NiCr alloy. As is clear from the experimental examples described later, the adhesion layer 3 b made of NiCr effectively improves the adhesion of the interdigital electrode 3 to the piezoelectric substrate 2.
  • the protective layer 3c is made of a material mainly composed of a metal that is less susceptible to oxidation than Cu.
  • the metal material constituting such a protective layer include Al, Ti, and Cr. , Ni, Pt, Pd, NiCr, and AlCu.
  • the protective layer is made of an A 1 Cu alloy, so that the power resistance can be improved without significantly affecting the frequency characteristics of the surface acoustic wave device 1. If the protective layer is composed of only A1, which has excellent corrosion resistance, A1 and Cu constituting the main electrode layer will interdiffuse in the power withstand test, and sufficient power resistance will be obtained. hard. This is due to the low activation energy of the mutual diffusion coefficient between Cu and A 1.
  • both organic solvent resistance and good power resistance can be achieved.
  • the thermal energy and vibration energy during the power withstand test are different from each other in the A1-Cu alloy. This is because the diffusion of the interlayer between the main electrode and the protective layer is suppressed because of the migration. Therefore, as described above, by forming the protective layer made of the 1- ⁇ 1 ⁇ alloy, the power durability can be effectively improved without significantly affecting the frequency characteristics.
  • the SiO 2 layer 4 is formed so as to cover the interdigital electrode 3.
  • the SiO 2 layer 4 is provided in the surface acoustic wave device 1 to improve the frequency temperature characteristics.
  • the surface of the SiO 2 layer 4 is preferably flattened. However, in the surface acoustic wave device according to the present invention, the SiO 2 layer 4 may not necessarily be provided.
  • the adhesiveness of the interdigital electrode to the piezoelectric substrate and the power durability can be effectively improved.
  • a N i C r consisting adhesion layer 3 b to a thickness of 20 nm.
  • an electrode film having a normalized thickness h / Aw-0.030 of Cu, that is, a thickness of 60 nm was formed as the main electrode layer 3a.
  • h is the thickness (nm) of the main electrode layer
  • Aw is the wavelength (nm) of the surface acoustic wave determined by the pitch of the interdigital electrode 3.
  • the protective layer 3c was made of various metals and had a thickness of 10 nm.
  • the electrode pitch is set to I nm and the electrode finger width is set to 0.5 nm. You.
  • a surface acoustic wave device having no protective layer 3c and a surface acoustic wave device having a protective layer 3c made of various metals were prepared.
  • a power withstand test was performed on each of the surface acoustic wave devices prepared as described above.
  • the attenuation frequency characteristics were measured while applying power to the surface acoustic wave device. Specifically, a power of 0.1 W was applied as the starting power, and the power was gradually increased, and it was confirmed that the minimum insertion loss point of the attenuation frequency characteristic was deteriorated by 0.5 dB or more.
  • the electric power was assumed to be blast power.
  • the power application time at each stage was 5 minutes.
  • Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the type of protective layer of the surface acoustic wave device and the rupture power obtained as described above, and Fig. 3 shows the type of protective layer and the minimum insertion loss point.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the type of protective layer of the surface acoustic wave device and the rupture power obtained as described above, and Fig. 3 shows the type of protective layer and the minimum insertion loss point.
  • FIG. 2 shows a case where the protective layer is not provided and a case where A 1, Ti, NiCr and A 1 Cu are used as the material forming the protective layer 3 c.
  • the bursting power could be similarly increased when the protective layer was formed using another metal such as Cr, Ni, Pt, or Pd, which is harder to oxidize than other Cu. ing.
  • the magnitude of the minimum insertion loss point itself does not change much as compared with the case where the protective layer 3c is not provided. . Therefore, it can be seen that the formation of the protective layer 3c can effectively improve the power durability without significantly affecting the frequency characteristics of the surface acoustic wave device 1.
  • the formation of the SiO 2 film 4 can constitute a surface acoustic wave device which is excellent not only in power durability and adhesion but also in frequency temperature characteristics.
  • the S i 0 2 and the protective layer 3 c made of good adhesion material (For example T i) of the case of forming the S i 0 2 film.
  • the main electrode layer 3a is composed of a normalized film thickness hZA w 0.030, that is, a Cu film having a thickness of 60 nm, and the protective layer 3c is formed of a Cu film having a thickness of 10 nm. An A1 film was formed.
  • FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the change in the breaking power when the film thickness of the adhesion layer 3b is changed, and FIG. 5 shows the minimum value when the film thickness of the adhesion layer 3b is changed. It is a figure showing change of an input loss point.
  • the adhesion layer 3b made of NiCr or Ti was removed.
  • the minimum insertion loss point is desirably 2.0 dB or less, and the power durability is required to be 1.5 W or more from the viewpoint of use in the transmission stage of a communication device. Therefore, in order to form the adhesion layer made of NiCr and form a good surface acoustic wave device 1, as is clear from the results of Figs. 4 and 5, the film of the adhesion layer made of NiCr is required. It is desirable that the thickness be in the range of 5 to 5011111 and the normalized thickness of 11/1 be in the range of 0.0025 to 0.025.
  • an adhesion layer made of NiCr or Ti is formed as a base layer of a main electrode layer mainly composed of Cu, power durability can be effectively improved.
  • the power durability can be increased to 1.5 W or more by setting the thickness of the adhesion layer within the above-mentioned desirable range.
  • the protective layer 3c was formed, which not only improved the oxidation resistance without deteriorating the minimum insertion loss, but also improved the power resistance. It can be seen that the properties can be more effectively increased.
  • the adhesion layer 3b was formed using NiCr or Ti. Although formed, a metal material containing NiCr or Ti as a main component may be used, and an adhesion layer may be formed with Cr, Ni, A1-Cu, or the like.
  • each electrode layer in FIG. 10 shows a cross-sectional structure of the electrode configured as described above. 1 0, on L i T a 0 3 groups plate 5 1, adhesion layer 5 2, the main electrode layer 5 3 and the protective layer 54 is the product layer in this order. It should be noted that the thickness of each electrode layer in FIG. 10 is shown so as to be different from the actual thickness ratio.
  • the electrode finger pitch of the IDT was 1 ⁇ m, and the electrode finger width was ⁇ .5 ⁇ .
  • a surface acoustic wave device configured as described above, and a surface acoustic wave device configured similarly except that the protective layer is not formed, are replaced with an A1-1-weight% ⁇ u alloy.
  • Various surface acoustic wave devices having the same configuration except that a protective layer made of another metal was formed were prepared, and a power durability test was performed in the same manner as in Experimental Example 1. The results are shown in FIGS. 11 and 12.
  • the horizontal axis in FIG. 11 indicates the type of metal constituting the protective layer. Incidentally, in FIG. 1 1, - it is the result when the case as well as S I_ ⁇ two layers 4 Example 1 is formed into Migihitsuji covering the electrodes, mouth is formed S io 2 layers Here are the results when none exist.
  • the minimum insertion loss point is the same as when the protective layer is not formed or when the protective layer is formed from another metal material such as A1. It can be seen that the formation of the protective layer made of the u alloy can effectively increase the power durability without significantly affecting the frequency characteristics of the surface acoustic wave device.
  • FIG. 13 is a schematic sectional view showing a more preferable example of the electrode structure of the surface acoustic wave device of the present invention, and is a sectional view corresponding to FIG.
  • the electrode layer 55 composed of Ti or NiCr is formed between the main electrode layer 53 composed of Cu and the protective layer 54 composed of the A1-Cu alloy. Therefore, as described above, the power durability is further improved.
  • the electrode structure in the surface acoustic wave device according to the present invention has a laminated structure as described above, but the surface acoustic wave device to which the present invention is applied is not particularly limited. Therefore, the planar shape of the interdigital electrode can be appropriately modified according to the type of the target surface acoustic wave device.
  • 6 to 9 are schematic plan views illustrating examples of the electrode structure of the surface acoustic wave device to which the present invention is applied.
  • FIG. 6 shows the electrode structure of the one-port type surface acoustic wave resonator 11.
  • reflectors 13 and 14 are arranged on both sides of interdigital electrode 12.
  • FIG. 7 shows an electrode structure of a two-port type surface acoustic wave resonator 21.
  • the interdigital electrodes 22 and 23 are juxtaposed along the surface wave propagation direction.
  • Reflectors 24 and 25 are arranged on both sides of the interdigital electrodes 22 and 23, respectively.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing the electrode structure of the ladder type surface acoustic wave filter 31.
  • the series resonators S1 and S2 and the parallel resonators P1 to P3 are connected by connecting electrodes so as to have a ladder circuit configuration.
  • the series resonators S l and S 2 and the parallel resonators P 1 to P 3 are each formed of a one-port, one-port type surface acoustic wave resonator.
  • FIG. 9 shows an electrode structure of a lattice type surface acoustic wave filter as still another example of the surface acoustic wave device to which the present invention is applied.
  • the one-port type surface acoustic wave resonators 42 to 45 are electrically connected by connection electrodes so as to form a lattice type connection.
  • the frequency characteristics can be improved by configuring the interdigital electrodes according to the present invention in accordance with the present invention.
  • the power durability can be greatly increased without much effect.
  • by forming a protective layer as needed not only can oxidation resistance be improved, but also power resistance can be more effectively increased.
  • an interdigital electrode is formed on the piezoelectric substrate, and the interdigital electrode is a main electrode layer made of C: u or an alloy mainly containing Cu. And a contact layer mainly composed of NiCr disposed between the main electrode layer and the substrate, so that the formation of the contact layer does not significantly affect the frequency characteristics and the like, and is resistant to It is possible to effectively increase the power.
  • the thickness of the adhesion layer is in the range of 5 to 50 nm, or when the normalized thickness of the adhesion layer is in the range of 0.005 to 0.025, the frequency The power durability can be effectively increased to, for example, 1.5 W or more without causing much deterioration of the characteristics.
  • an interdigital electrode is formed on the piezoelectric substrate, and the interdigital electrode is connected to a main electrode layer made of Cu or an alloy mainly containing Cu.
  • an adhesion layer containing Ti as a main component, and the thickness of the adhesion layer is 18 to 60 nm, so that the power resistance can be effectively improved without significantly affecting the frequency characteristics. Is possible.
  • an adhesion layer made of Ti was formed, but the film thickness was as small as 10 nm, and thus sufficient power was not obtained.
  • the adhesion layer made of Ti has a thickness of 18 nm or more as described above, the power durability can be effectively improved.
  • the normalized thickness of the adhesion layer containing Ti as a main component is set to 0.009 to 0.03. Becomes possible.
  • the adhesion layer mainly composed of Cr, Ni or A1-Cu is formed, similarly, the power durability can be effectively improved.
  • a protective layer mainly composed of a metal which is less oxidizable than Cu is provided on the main electrode layer, the oxidation resistance of the electrode can be improved only. Instead, the power durability can be more effectively improved. Therefore, it is possible to provide a surface acoustic wave device having not only excellent oxidation resistance but also further improved power durability.
  • si 0 2 film is formed so as to cover the interdigital electrodes can improve the frequency temperature characteristic of the power resistance surface acoustic wave device enhanced in accordance with the present invention.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

Cuを主成分とするインターデジタル電極を用いた弾性表面波装置であって、耐電力性が著しく改善された弾性表面波装置を提供する。圧電基板2と、圧電基板2上に形成されたインターデジタル電極3とを備え、インターデジタル電極3が、CuまたはCuを主成分とする合金からなる主電極層3aと、主電極層3aと圧電基板2との間に配置されたNiCrを主成分とする密着層3b、あるいはTiを主成分とし、膜厚が18~60nmの範囲にある密着層3bとを備える、弾性表面波装置1。

Description

明 細 書 弾性表面波装置 技術分野
本発明は、共振子やフィルタなどに用いられる弾性表面波装置に関し、 より詳細には、 ィンターデジタル電極が C uを主たる材料として構成さ れている弾性表面波装置に関する。 _ 背景技術
弾性表面波装置は、 機械的振動エネルギーが固体表面付近にのみ集中 して伝搬する弾性表面波を利用した電子部品である。弾性表面波装置は、 一般に、 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたインターデジタル電極と を有し、 フィルタや共振器として用いられている。
弾性表面波装置における電極を構成する材料としては、 電気抵抗率が 低く、 かつ比重が小さい、 A 1または A 1を主成分とする A 1系合金が 一般的に用いられていた。 しかしながら、 A 1または A 1系合金からな る電極では、 ストレスマイグレーションによる電極の短絡が生じたり、 揷入損失が増大したり しゃすかった。 また、 耐電力性も十分ではなかつ た。
そこで、 下記の特開平 9一 9 8 0 4 3号公報、 特開平 9— 1 9 9 9 7 6号公報及び特開 2 0 0 2— 2 6 6 8 5号公報では、 弾性表面波装置の 電極材料として C uを用いることが提案されている。 すなわち、 特開平 9 - 9 8 0 4 3号公報に記載の弾性表面波装置では、 くし歯状電極が銅 または銅を主成分とする銅合金より構成されている。
また、 特開平 9— 1 9 9 9 7 6号公報に記載の弾性表面波素子用電極 は、 C UXMyの組成を有する合金により構成されている。 ここで、 X , yは重量%で表される値であり、 金属 Mは、 Z n、 N i、 S n、 A l、 Mgなどから選択された金属である。 Z n、 N i、 S n、 A l、 Mgな どを含む C u合金を用いることにより、 電極の耐酸化性の改善が図られ るとされている。
また、 特開平 9 - 1 9 9 976号公報には、 C u合金からなる電極上 に、 S i ON、 S i 02、 A 1203などの無機保護層を形成することによ り、 電極の耐酸化性がさらに高められる旨が記載されている。
他方、特開 200 2— 266 8 5号公報に記載の弾性表面波素子では、 圧電基板上に、 厚さ 1 0 nmの T iまたは T i合金からなる第 1の電極 層が形成されており、 第 1の電極層上に、 C uまたは C u合金からなる 第 2の電極層が形成されており、 第 2の電極層を被覆するように、 A 1 もしくはこれを主成分とする合金または A uもしくはこれを主成分とす る合金からなる第 3の電極層が形成されている。 特開 2002— 266 8 5号公報に記載の弾性表面波素子では、 T iまたは T i合金からなる 第 1の電極層を設けることにより、 圧電基板と電極との密着性が高めら れるとともに、 第 3の電極層の形成により耐酸化性が高められるとされ ている。
C uからなる電極は圧電基板との密着性が十分でないという問題があ つた。 また、 C uは酸化されやすいため、 C uからなる電極では、 耐酸 化性が十分でないという問題もあった。
そこで、 上記特開平 9一 1 9 9 9 76号公報に記載の弾性表面波装置 では、 耐酸化性を高めるために、 電極上に S i ONや S i 02などの無 機絶縁性材料からなる保護層が形成されており、 かつ特開平 9— 1 9 9 9 76号公報に記載の方法では、 Z n、 N i、 S nなどの元素と C uと の合金が用いられていた。 他方、 近年の通信機の高周波化に伴って、 特に通信機の送信側に使用 されるフィルタや分波器では、 より一層大きな耐電力性が求められてい る。 従って、 電極と圧電基板との密着性がより一層高いことが強く求め られている。
特開平 9一 9 804 3号公報, 特開平 9一 1 9 9 9 76号公報に記載 の弾性表面波装置では、 電極の圧電基板への密着性が十分でなく、 耐電 力性の向上を図ることが困難であった。
また、特開 200 2— 26 6 8 5号公報に記載の弾性表面波素子では、 厚さ 1 0 nmの T iまたは T i合金からなる第 1の電極層の形成により、 圧電基板と電極との密着性が高められているが、 このような構造におい ても、.なお十分な耐電力性を得ることはできなかった。 発明の開示
本発明の目的は、 上述した従来技術の現状に鑑み、 C uからなる電極 層を主体とする電極を有し、 かつ該電極の圧電基板との密着性がより一 層高められており、 大きな耐電力性を発揮し得る弾性表面波装置を提供 することにある。
本願の第 1の発明の広い局面によれば、 圧電基板と、 圧電基板上に形 成されたィンターデジタル電極とを備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金からなる主電極層と、 前記主電極層 と基板との間に配置された N i C rを主成分とする密着層とを有する、 弾性表面波装置が提供される。
第 1の発明のある特定の局面では、 前記密着層の膜厚が、 5~50 n mの範囲にある。
第 1の発明に係る弾性表面波装置の他の特定の局面では、 前記密着層 の弾性表面波の波長で規格化された膜厚が、 0. 0025〜0. 0 25 の範囲にある。
本願の第 2の発明によれば、 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたィ .ンターデジタル電極とを備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との 間に配置された T iを主成分とする密着層とを備え、 上記密着層の膜厚 が 1 8〜 6 0 n mの範囲にある、 弹性表面波装置が提供される。
本願の第 3の発明によれば、 '圧電基板と、 圧電基板上に形成されたィ ンターデジタル電極とを備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金からなる丰電極層と、 前記主電極層と基板との 間に配置された T iを主成分とする密着層とを備.え、 上記密着層の弾性 表面波の波長で規格化された膜厚が 0 . 0 0 9〜0 . 0 3の範囲にある、 弾性表面波装置が提供される。
本願の第 4の発明によれば、 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたィ ンターデジタル電極とを備え、 前記インターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との 間に配置された C rを主成分とする密着層とを備えることを特徴とする、 弾性表面波装置が提供される。
本願の第 5の発明によれば、 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたィ ンターデジタル電極とを備え、 前記インターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との 間に配置された N iを主成分とする密着層とを備えることを特徴とする、 弾性表面波装置が提供される。
本願の第 6の発明によれば、 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたィ ンターデジタル電極とを備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との 間に配置された A 1一 C uを主成分とする密着層とを備えることを特徴 とする、 弾性表面波装置が提供される。
第 1〜第 6の発明のある特定の局面では、 前記主電極層上に積層され ており、 C uよりも酸化され難い金属を主成分とする保護層がさらに備' えられる。
第 1〜第 6の発明のより限定的な局面では、 上記保護層が、 A l — C u合金により構成される。 そして、 好ましくは、 上記保護層と主電極層 との間に、 T iまたは N i C rからなる電極層が形成されている。
第 1〜第 6の発明のさらに別の特定の局面では、 前記インターデジタ ル電極を被覆するように形成された S i 02膜がさらに備えられる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態の弾性表面波装置の電極構造を説明する ための模式的正面断面図である。
図 2は、 実験例 1において用意された弾性表面波装置において、 保護 層を設けなかった場合と、 保護層の材料を変更した場合の破壊電力の大 きさを示す図である。
図 3は、 実験例 1において用意された各弾性表面波装置において、 保 護層を設けなかった場合と、 保護層の材料を変更した場合の減衰量周波 数特性上の最小挿入損失点の大きさを示す図である。
図 4は、 実験例 2において、 密着層の膜厚を変化させた場合の破壊電 力の変化を示す図である。
図 5は、 実験例 2において、 密着層の膜厚を種々変化させた場合の減 衰量周波数特性上の最小挿入損失点の変化を示す図である。
図 6は、 本発明が適用される弾性表面波装置の一例としての 1ポート 型弾性表面波共振子の電極構造を示す平面図である。
図 7は、 本発明が適用される弾性表面波装置の他の例としての 2ポー ト型弾性表面波共振子の電極構造を示す平面図である。
図 8は、 本発明が適用される弾性表面波装置のさらに他の例としての ラダー型弾性表面波フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。 図 9は、 本発明が適用される弾性表面波装置のさらに他の例としての ラチス型フィルタの電極構造を示す模式的平面図である。
図 1 0は、 本発明に係る弾性表面波装置の電極構造の好ましい例を示 す正面断面図である。
図 1 1は、 図 1 0に示した電極構造における保護層の材料を種々変更 した場合の弾性表面波装置の破壌電力の変化を示す図である。
図 1 ' 2は、 図 1 0に示した電極構造における保護層の種類を種々変更 した場合の弾性表面波装置の最小揷入損失点の変化を示す図である。 図 1 3は、 本発明に係る弾性表面波装置の電極構造のさらに他の好ま しい例を説明するための正面断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しつつ、 本発明の具体的な実施例を説明することに より、 本発明を明らかにする。
図 1は、 本発明の一実施形態に係る弾性表面波装置の電極構造を示す 模式的正面断面図である。 弾性表面波装置 1は、 圧電基板 2を有する。 圧電基板 2は、 本実施例では、 3 6 ° 回転 Y板 X伝搬 L i T a 03基板 で構成されている。 もっとも、 本発明において圧電基板を構成する圧電 材料は、 他の回転角の L i T a 03基板であってもよい。 また、 圧電基 板 2は、 L i N b〇3または水晶などの他の圧電単結晶により構成され ていてもよい。
圧電基板 2上に、 インターデジタル電極 3が形成されている。 インタ 一デジタル電極 3は、 複数本の電極指を有する。 本実施例の弾性表面波 装置 1の特徴は、 インターデジタル電極 3が、 主電極層 3 aと、 主電極 層 3 aと圧電基板 2との間に配置された密着層 3 bと、 主電極層 3 aの 上面に積層された保護層 3 cとを有することにある。 なお、 本発明にお いては、 保護層 3 cは必ずしも設けられずともよい。
主電極層 3 aは、 C uまたは C uを主成分とする合金により構成され、 本実施例では、 Cuにより構成されている。 前述したように、 C uまた は C uを主成分とする合金からなる電極は圧電基板との密着性が十分で ないとい.う問題があった。 弾性表面波装置 1では、 この密着性を改善す るために、 密着層 3 bが形成されている。
そして、 本実施例では、 密着層 3 bは、 N i C r合金により構成され ている。 後述の実験例から明らかなように、 N i C rからなる密着層 3 bは、 ィンターデジタル電極 3の圧電基板 2への密着性を効果的に改善 する。
なお、 保護層 3 cは、 C uよりも酸化され難い金属を主成分とする材 料で構成されており、 このような保護層を構成する金属材料としては、 A l、 T i、 C r、 N i、 P t、 P d、 N i C r、 A l Cuなどの金属 もしくは合金が挙げられる。
好ましくは、 上記保護層は、 A 1 C u合金により構成され、 それによ つて弾性表面波装置 1の周波数特性にさほど影響を与えることなく耐電 力性を高めることができる。 耐腐食性に優れた A 1のみにより保護層を 構成した場合には、 耐電力試験において A 1 と主電極層を構成している C uとが相互拡散し、 十分な耐電力性は得られ難い。 これは、 C uと A 1 との相互拡散係数の活性化エネルギーが低いことによる。
これに対して、 A 1 _C u合金からなる保護層を形成した場合には、 耐有機溶剤性と良好な耐電力性を両立することができる。 すなわち、 耐 電力試験中の熱エネルギーや振動エネルギーが A 1一 Cu合金中の相互 マイグレーションに費やされるため、 主電極と保護層との間の層間拡散 が抑制されるからである。 従って、 前述したように、 1ー〇1^合金か らなる保護層の形成により、 周波数特性にさほど影響を与えることなく 耐電力性を効果的に高めることができる。
加えて、 上記 A 1 C u合金からなる保護層と、 C uからなる主電極層 との間の相互拡散をより効果的に抑制するには、 これらの間に T iまた は N i C rからなる電極層を形成することが望ましい。 その場合には、 より一層 A 1— Cuと C uとの相互拡散をより一層効果的に抑制するこ とができ、 耐電力性をより一層高めることができる。
また、 弾性表面波装置 1では、 上記インターデジタル電極 3を被覆す るように、 S i 02層 4が形成されている。 S i 02層 4は、 弾性表面波 装置 1において周波数温度特性を改善するために設けられている。また、 S i 02層 4の表面は平坦化されていることが好ましい。 もっとも、 本 発明に係る弾性表面波装置では、 S i 02層 4は必ずしも設けられずと もよい。
次に、 具体的な実験例に基づき、 本発明の弾性表面波装置において、 ィンターデジタル電極の圧電基板への密着性及び耐電力性が効果的に高 められることを説明する。
(実験例 1 )
3 6° 回転 Y板 X伝搬 L i T a 03基板上に、 N i C rからなる密着 層 3 bを 20 nmの厚みに形成した。 また、 主電極層 3 aとして、 C u からなる規格化膜厚 h/Aw- 0. 0 30、 つまり、 60 nmの厚みの 電極膜を形成した。 hは主電極層の厚み (nm) であり、 Awはインタ 一デジタル電極 3のピッチにより定まる弾性表面波の波長 (nm) であ る。 また、 保護層 3 cは種々の金属により構成し、 その厚みは 1 0 nm とした。 また、 電極ピッチを I n m、 電極指の幅を 0. 5 nmとしてい る。
また、 上記保護層 3 cが形成されていない弾性表面波装置と、 種々の 金属からなる保護層 3 cが設けられた弾性表面波装置を用意した。 加え て、 上記ィンターデジタル電極を覆うように S i 02膜を規格化膜厚 h s ^ w= 0 . 1 0の厚みに成膜した弾性表面波装置を用意した。なお、 h sは S i 02膜の膜厚 (n m) である。
上記のようにして用意された各弾性表面波装置について、 耐電力試験 を行った。 耐電力試験では、,弾性表面波装置に電力を印加しつつ、 減衰 量周波数特性を測定した。 具体的には、 0 . 1 Wの電力を開始電力とし て印加し、 電力を段階的に上げていき、 減衰量周波数特性の最小挿入損 失点が 0 . 5 d B以上劣化したと確認された電力を破壌電力とした。 各 段階における電力印加時間は 5分間とした。
図 2は、 弾性表面波装置の保護層の種類と上記のようにして求められ た破壌電力との関係を示す図であり、 図 3は、 保護層の種類と上記最小 揷入損失点との関係を示す図である。
図 2から明らかなように、 C uの酸化を抑制するように作用する保護 層 3 cが設けられている場合、保護層が設けられていない場合に比べて、 破壌電力が著しく大きくなることがわかる。 従って、 保護層 3 cの形成 により、 耐電力性が効果的に改善され得ることがわかる。 なお、 図 2で は、 保護層が設けられていない場合と、 保護層 3 cを構成する材料とし て、 A 1、 T i、 N i C r及び A 1 C uを用いた場合を示したが、 C r、 N i、 P tまたは P dなどの他の C uよりも酸化され難い他の金属を用 いて保護層を構成した場合においても同様に破壌電力を高め得ることが 確認されている。
すなわち、 図 2の結果から、 耐酸化性を高めるために C uに比べて耐 酸化性に優れた金属からなる保護層 3 cを形成した場合、 耐酸化性を高 め得るだけでなく、 耐電力性を効果的に高め得ることがわかる。
他方、 図 3から明らかなように、 上記保護層 3 cを形成した場合、 最 小挿入損失点の大きさ自体は、 保護層 3 cが設けられていない場合とさ ほど変化のないことがわかる。 従って、 保護層 3 cの形成により、 弾性 表面波装置 1の周波数特性にさほど影響を与えることなく、 耐電力性を 効果的に改善し得ることがわかる。
また、 図 2から明らかなように、 S i 02膜を形成した場合と S i〇2 膜が形成されていない場合とで、 耐電力性がほとんど変化していないこ とがわかる。 また、 最小挿入損失点についても、 図 3から明らかなよう に、 S i o 2膜を形成した場合と形成していない場合とでさほど変わら ないことがわかる。 従って、 好ましくは、 S i 02膜 4の形成により、 耐電力性及び密着性だけでなく、 周波数温度特性においても優れた弾性 表面波装置を構成し得ることがわかる。
なお、 S i 02膜を形成する場合に S i 02との密着性の良い材料 (例 えば T i ) からなる保護層 3 cを形成することが好ましい。
(実験例 2 )
次に、 密着層 3 bの膜厚を変化させて、 実験例 1と同様にして耐電力 試験を行った。 実験例 1の場合と同様に弾性表面波装置を構成した。 伹 し、 密着層 3 bの材料として、 N i C rまたは T iを用い、 それぞれの 膜厚を種々変化させた。 また、 主電極層 3 aは、 規格化膜厚 h Z A w 0 . 0 3 0、 つまり、 6 0 n mの厚みの C u膜により構成し、 保護層 3 cについては、 1 0 n mの厚みの A 1膜を形成した。
図 4及び図 5は、 上記密着層 3 bの膜厚の変化させた場合の破壌電力 の変化を示す図であり、 図 5は、 密着層の膜厚を変化させた場合の上記 最小揷入損失点の変化を示す図である。
図 4から明らかなように、 N i C rまたは T iからなる密着層 3 bを
0 形成した場合、 密着層 3 bを形成していない場合 (密着層の膜厚 = O n m) に比べて、 耐電力性が高められることがわかる。 また、 図 5から明 らかなように、 密着層の膜厚が増加するにつれて、 最小揷入損失点が大 きくなることがわかる。
最小挿入損失点は、 2. 0 d B以下であることが望ましく、 耐電力性 は 1. 5 W以上であることが通信機の送信段で使用する観点から求めら れている。 従って、 N i C rからなる密着層を形成し、 良好な弾性表面 波装置 1を構成するには、 図 4及び図 5の結果から明らかなように、 N i C rからなる密着層の膜厚は 5〜5011111、規格化膜厚11/ 1 では、 0. 0025〜0. 02 5の範囲とすることが望ましい。
他方、 T iからなる密着層 3 bを形成した場合には、 図 4から明らか なように、密着層 3 bの厚みが厚くなるにつれて耐電力性が高められる。 また、 最小揷入損失点については、 T iからなる密着層を形成した場合 においても膜厚が増加するにつれて劣化する傾向がある。
従って、 T iからなる密着層を形成し、 耐電力性を 1..5W以上かつ 最小挿入損失点を 2. O d B以下とするには、 図 4より、 密着層の膜厚 は 1 8〜 60 nm、 規格化膜厚 h,;iwでは、 0. 009〜0. 03と することが望ましい。
実験例 2から明らかなように、 C u.を主成分とする主電極層の下地層 として、 N i C rまたは T iからなる密着層を形成した場合、 耐電力性 を効果的に高めることができ、 特に、 密着層の膜厚を上記望ましい範囲 とすることにより、 耐電力性を 1. 5 W以上とし得ることはわかる。 さらに、 前述した実験例 1から明らかなように、 保護層 3 cを形成し た.場合には、 最小挿入損失を劣化させることなく、 耐酸化性を改善し得 るだけでなく、上記耐電力性をより一層効果的に高め得ることがわかる。 なお、 実験例 2では、 密着層 3 bは、 N i C rまたは T iを用いて構 成されたが、 N i C rまたは T iを主成分とする金属材料を用いてもよ く、さらに C r、 N i、 A 1— C uなどにより密着層を形成してもよい。
(実験例 3 )
3 6° 回転 Y板 X伝搬の L i T a 03基板上に、 20 nmの厚みの T iからなる密着層を形成した。また、上記密着層上に、主電極層として、 規格化膜厚 ΗΖλ W- 0. 030、 すなわち 60 nmの厚みの C uから なる電極膜を形成した。 なお、 Hは主電極層の厚み (nm) であり、 え Wは I DTにおける電極指ピッチにより定められる弾性表面波の波長 (nm) である。 次に、 上記主電極層上に、 保護層として、 A 1— 1重 量0 /oC u合金膜を 1 0 nmの厚みに形成した。 図 1 0に、 このようにし て構成された電極の断面構造を示す。 図 1 0において、 L i T a 03基 板 5 1上に、 密着層 5 2、 主電極層 5 3及び保護層 54がこの順序で積 層されている。 なお、 図 1 0における各電極層の厚みは実際の厚み比率 とは異なるように図示されていることを指摘しておく。 I DTの電極指 ピッチは 1 μ m、 電極指の幅は◦ . 5 μπιとした。
上記のようにして構成された弾性表面波装置と、 保護層が形成されて いないことを除いては同様に構成された弾性表面波装置と、 A 1— 1重 量%〇 u合金に代えて他の金属からなる保護層が形成されていることを 除いては同様に構成された弾性表面波装置を種々用意し、 実験例 1の場 合と同様にして耐電力試験を行った。 結果を図 1 1及び図 1 2に示す。 図 1 1の横軸は、 保護層を構成している金属の種類を示す。 なお、 図 1 1において、 ·は、 実験例 1の場合と同様に S i〇2層 4が電極を覆 うように形成されている場合の結果を、 口は S i o2層が形成されてい ない場合の結果を示す。
図 1 1から明らかなように、 S i 02層の形成の有無にかかわらず、 L i一 C u合金からなる保護層を形成した場合、 耐電力性が効果的に高
2 められることがかわる。特に、 S i o 2層が形成されていない場合には、 より一層耐電力性を高め得ることがわかる。
また、 図 1 2から明らかなように、 最小挿入損失点については、 保護 層を形成しない場合や、 A 1などの他の金属材料から保護層を形成した 場合と変わらず、 従って A 1— C u合金からなる保護層の形成により、 弾性表面波装置の周波数特性にさほど影響を与えることなく耐電力性を 効果的に高め得ることがわかる。
なお、 図 1 3は、 本発明の弾性表面波装置の電極構造のより好ましい 例を示す模式的断面図であり、 図 1 0に相当する断面図である。 図 1 3 に示す電極構造では、 T iまたは N i C rからなる電極層 5 5が、 C u からなる主電極層 5 3と、 A 1— C u合金からなる保護層 5 4との間に 形成ざれており、 それによつて前述したように耐電力性がより一層高め られる。
本発明に係る弾性表面波装置における電極構造は、 上記のような積層 構造を有するものであるが、 本発明が適用される弾性表面波装置につい' ては特に限定されない。 従って、 インターデジタル電極の平面形状につ いては、 目的とする弾性表面波装置の種類に応じて適宜変形され得る。 図 6〜図 9は、 本発明が適用される弾性表面波装置の電極構造の例を示 す各模式的平面図である。
図 6では、 1ポート型弾性表面波共振子 1 1の電極構造が示されてい る。 ここでは、 インターデジタル電極 1 2の両側に反射器 1 3, 1 4が 配置されている。
また、 図 7には、 2ポート型弹性表面波共振子 2 1の電極構造が示さ れている。 ここでは、 インターデジタル電極 2 2, 2 3が表面波伝搬方 向に沿って並設されている。 インターデジタル電極 2 2, 2 3の両側に 反射器 2 4, 2 5が配置されている。
3 図 8は、 ラダー型弾性表面波フィルタ 3 1の電極構造を示す模式的平 面図である。 ラダー型弾性表面波フィルタ 3 1では、 直列共振子 S 1, S 2と並列共振子 P 1〜P 3が接続電極により梯子型回路構成を有する ように接続されている。 直列共振子 S l, S 2及び並列共振子 P 1〜P 3は、 それぞれ、 1ポ、一ト型弾性表面波共振子により構成されている。 図 9は、 本発明が適用される弾性表面波装置のさらに他の例としての ラチス型弾性表面波フィルタの電極構造を示す。 ラチス型弾性表面波フ イノレタ 4 1では、 1ポート型弾性表面波共振子 4 2〜4 5がラチス型接 続となるように接続電極により電気的に接続されている。
図 6〜図 9に示した弾性表面波共振子 1 1, 2 1及び弾性表面波フィ タ 3 1, 4 1においても、 本発明に従ってインターデジタル電極を本 発明に従って構成することにより、 周波数特性にさほど影響を与えるこ となく、 耐電力性を大幅に高めることができる。 また、 必要に応じて保 護層を形成することにより、 耐酸化性を高め得るだけでなく、 耐電力性 をより一層効果的に高めることができる。 産業上の利用可能性
第 1の発明に係る弾性表面波装置では、 圧電基板上に、 インターデジ タル電極が形成されており、 該インターデジタル電極が、 C :uまたは C uを主成分とする合金からなる主電極層と、 主電極層と基板との間に配 置された N i C rを主成分とする密着層とを有するため、 該密着層の形 成により周波数特性等にさほど影響を与えることなく、 耐電力性を効果 的に高めることが可能となる。 特に、 密着層の膜厚が 5〜5 0 n mの範 囲にある場合、 あるいは密着層の規格化膜厚が 0 . 0 0 2 5 ~ 0 . 0 2 5の範囲にある場合には、 周波数特性の劣化をさほど招くことなく、 耐 電力性を例えば 1 . 5 W以上と効果的に高めることが可能となる。 第 2の発明に係る弾性表面波装置では、 圧電基板上にインターデジタ ル電極が开成されており、 該インターデジタル電極が、 C uまたは C u を主成分とする合金からなる主電極層と、 T iを主成分とする密着層と を備えており、 密着層の膜厚が 1 8〜60 nmであるため、 周波数特性 にさほど影響を与えることなく、 耐電力性を効果的に高めることが可能 となる。 前述した特開 200 2— 266 8 5号公報では、 T iからなる 密着層が形成されていたが、 その膜厚が 1 0 nmと小さく、 従って十分 な電力性が得られなかったのに対し、 第 2の発明によれば、 T iからな る密着層が上記のように 1 8 nm以上の厚みとされているため、 耐電力 性を効果的に高める.ことができる。
同様に、 第 3の発明においても、 T iを主成分とする密着層の規格化 膜厚が 0. 00 9~0. 03とされているため、 耐電力性を効果的に高 めることが可能となる。
第 4〜第 6の発明では、 C r、 N iまたは A 1— C uを主成分とする 密着層が形成されているので、 同様に、 耐電力性を効果的に高め得る。 第 1〜第 6の発明において、 主電極層上に C uよりも酸化され難い金 属を主成分とする保護層が設けられている場合には、 電極の耐酸化性を 高め得.るだけでなく、 耐電力性をより一層効果的に高めることが可能と なる。 従って、 耐酸化性に優れているだけでなく、 耐電力性がより一層 改善された弾性表面波装置を提供することが可能となる。
インターデジタル電極を被覆するように s i 02膜が形成されている 場合には、 本発明に従って耐電力性が高められた弾性表面波装置の周波 数温度特性を改善することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたインターデジタル電極とを 備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金 からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との間に配置された N i C r を主成分とする密着層とを有することを特徴とする、 弾性表面波装置。
2 . 前記密着層の膜厚が、 5〜5 0 n mの範囲にある、 請求項 1に記 載の弾性表面波装置。
3 . 前記密着層の弾性表面波の波長で規格化された膜厚が、 0 . 0 0 2 5〜0 . 0 2 5の範囲にある、 請求項 1に記載の弾性表面波装置。
4 . 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたインターデジタル電極とを 備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金 からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との間に配置された T iを主 成分とする密着層とを備え、
上記密着層の膜厚が 1 8〜6 0 n mの範囲にあることを特徴とする、 弾性表面波装置。
5 . 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたインターデジタル電極とを 備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金 からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との間に配置された T iを主 成分とする密着層とを備え、
上記密着層の弾性表面波の波長で規格化された膜厚が 0 . 0 0 9〜0 . 0 3の範囲にあることを特徴とする、 弾性表面波装置。
6 . 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたインターデジタル電極とを 備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金 からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との間に配置された C rを主 成分とする密着層とを備えることを特徴とする、 弾性表面波装置。
6
7 . 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたインターデジタル電極とを 備え、 前記ィンターデジタル電極が C uまたは C uを主成分とする合金 からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との間に配置された N iを主 成分とする密着層とを備えることを特徴とする、 弾性表面波装置。
8 . 圧電基板と、 圧電基板上に形成されたインターデジタル電極とを 備え、 前記ィンターデジタル電極が C. uまたは C uを主成分とする合金 からなる主電極層と、 前記主電極層と基板との間に配置された A 1— C uを主成分とする密着層とを備えることを特徴とする、弾性表面波装置。
9 . 前記主電極層上に積層されており、 C uよりも酸化され難い金属 を主成分とする保護層をさらに備える、 請求項 1〜8のいずれかに記載 の弾性表面波装置。
1 0 . 前記保護層が、 A 1一 C u合金からなる、請求項 9に記載の弾性
1 1 . 前記保護層と前記主電極層との間に T iまたは N i C rからな る電極層が形成されている、 請求項 9および 1 0に記載の弾性表面波装
1 2 . 前記インターデジタル電極を被覆するように形成された S i〇2 膜をさらに備える、請求項 1〜 1 1のいずれかに記載の弾性表面波装置。
7
PCT/JP2004/004896 2003-06-17 2004-04-05 弾性表面波装置 WO2004114521A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT04725791T ATE537604T1 (de) 2003-06-17 2004-04-05 Oberflächenwellenbauelement
EP04725791A EP1635458B1 (en) 2003-06-17 2004-04-05 Surface acoustic wave device
JP2005507182A JPWO2004114521A1 (ja) 2003-06-17 2004-04-05 弾性表面波装置
US10/834,596 US7141909B2 (en) 2003-06-17 2004-04-29 Surface acoustic wave device
US11/374,784 US7218039B2 (en) 2003-06-17 2006-03-14 Surface acoustic wave device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003171671 2003-06-17
JP2003-171671 2003-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004114521A1 true WO2004114521A1 (ja) 2004-12-29

Family

ID=33516117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/004896 WO2004114521A1 (ja) 2003-06-17 2004-04-05 弾性表面波装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20040256949A1 (ja)
EP (1) EP1635458B1 (ja)
JP (1) JPWO2004114521A1 (ja)
AT (1) ATE537604T1 (ja)
TW (1) TWI286882B (ja)
WO (1) WO2004114521A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011105317A1 (ja) * 2010-02-26 2011-09-01 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスおよびその製造方法
JP2018133615A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 京セラ株式会社 弾性波素子、フィルタ素子および通信装置
JP2019022092A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスおよびその製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4973732B2 (ja) * 2007-07-30 2012-07-11 株式会社村田製作所 弾性波装置
US7783145B2 (en) * 2007-10-15 2010-08-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrode having nanofilaments
US8552819B2 (en) * 2011-10-26 2013-10-08 Triquint Semiconductor, Inc. High coupling, low loss saw filter and associated method
US9331667B2 (en) * 2014-07-21 2016-05-03 Triquint Semiconductor, Inc. Methods, systems, and apparatuses for temperature compensated surface acoustic wave device
CN109672420B (zh) * 2018-12-18 2023-03-31 北方民族大学 设置镁铝合金膜的多层压电基片及其制备方法
CN111641399A (zh) * 2020-06-01 2020-09-08 中国电子科技集团公司第二十六研究所 一种设置有SiO2钝化层的RF滤波器

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS521040U (ja) * 1975-06-20 1977-01-06
JPH07122961A (ja) * 1993-10-27 1995-05-12 Fujitsu Ltd 表面弾性波素子とその製造方法
JPH08227656A (ja) * 1995-02-20 1996-09-03 Merutetsukusu Kk プラズマディスプレイの導電パターン形成方法
JPH0969748A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sawデバイスおよびその製造方法
JPH09199976A (ja) * 1996-01-18 1997-07-31 Hitachi Ltd 弾性表面波素子電極
JP2002026685A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波素子
JP2002043888A (ja) * 2000-07-31 2002-02-08 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置及びその製造方法
JP2003152498A (ja) * 2001-11-09 2003-05-23 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波素子
JP2003243961A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Oki Electric Ind Co Ltd 弾性表面波素子

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54132187A (en) * 1978-04-06 1979-10-13 Seiko Instr & Electronics Ltd Crystal oscillator
US4243960A (en) * 1978-08-14 1981-01-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and materials for tuning the center frequency of narrow-band surface-acoustic-wave (SAW) devices by means of dielectric overlays
JPH0522067A (ja) * 1991-07-15 1993-01-29 Oki Electric Ind Co Ltd 弾性表面波フイルタ
JP3524188B2 (ja) * 1995-01-23 2004-05-10 沖電気工業株式会社 弾性表面波装置
JPH08222402A (ja) * 1995-02-14 1996-08-30 Murata Mfg Co Ltd 電子部品の電極構造及び圧電共振素子の振動電極構造
JPH0998043A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Toshiba Corp 弾性表面波デバイスおよびその製造方法
EP0991186A4 (en) * 1998-04-21 2003-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd ACOUSTIC SURFACE WAVE ARRANGEMENT, MANUFACTURING METHOD THEREFOR AND MOBILE COMMUNICATION ARRANGEMENT DESIGNED WITH THAT
JP3445971B2 (ja) * 2000-12-14 2003-09-16 富士通株式会社 弾性表面波素子
GB2381976B (en) * 2000-12-26 2003-12-24 Murata Manufacturing Co Surface acoustic wave apparatus and manufacturing method therefor
EP1414149B1 (en) * 2001-07-02 2011-10-19 Panasonic Corporation Method for manufacturing surface acoustic wave device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS521040U (ja) * 1975-06-20 1977-01-06
JPH07122961A (ja) * 1993-10-27 1995-05-12 Fujitsu Ltd 表面弾性波素子とその製造方法
JPH08227656A (ja) * 1995-02-20 1996-09-03 Merutetsukusu Kk プラズマディスプレイの導電パターン形成方法
JPH0969748A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sawデバイスおよびその製造方法
JPH09199976A (ja) * 1996-01-18 1997-07-31 Hitachi Ltd 弾性表面波素子電極
JP2002026685A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波素子
JP2002043888A (ja) * 2000-07-31 2002-02-08 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波装置及びその製造方法
JP2003152498A (ja) * 2001-11-09 2003-05-23 Murata Mfg Co Ltd 弾性表面波素子
JP2003243961A (ja) * 2002-02-15 2003-08-29 Oki Electric Ind Co Ltd 弾性表面波素子

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011105317A1 (ja) * 2010-02-26 2011-09-01 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスおよびその製造方法
JP2018133615A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 京セラ株式会社 弾性波素子、フィルタ素子および通信装置
JP2019022092A (ja) * 2017-07-18 2019-02-07 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスおよびその製造方法
JP6991763B2 (ja) 2017-07-18 2022-01-13 太陽誘電株式会社 弾性波デバイスおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2004114521A1 (ja) 2006-07-27
ATE537604T1 (de) 2011-12-15
TWI286882B (en) 2007-09-11
US20040256949A1 (en) 2004-12-23
TW200501573A (en) 2005-01-01
EP1635458B1 (en) 2011-12-14
EP1635458A1 (en) 2006-03-15
EP1635458A4 (en) 2008-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2175556B1 (en) Elastic wave device and method for manufacturing the same
US10084428B2 (en) Elastic wave device and method for manufacturing the same
JP5392353B2 (ja) 弾性表面波装置
JP6432512B2 (ja) 弾性表面波装置、電子部品、および弾性表面波装置の製造方法
US7218039B2 (en) Surface acoustic wave device
WO2007034832A1 (ja) 弾性表面波素子及び弾性表面波装置
JP5182437B2 (ja) 弾性波装置及びその製造方法
WO2009139108A1 (ja) 弾性境界波装置
WO2006046545A1 (ja) 弾性表面波素子及び通信装置
WO2004114521A1 (ja) 弾性表面波装置
JP2007235711A (ja) 弾性表面波装置
US20110156531A1 (en) Acoustic wave device
JP2017157944A (ja) 弾性表面波装置およびそれを用いた送受信フィルタを有するデュプレクサ
JP5131117B2 (ja) 弾性波装置及びその製造方法
JPH06350377A (ja) 弾性表面波素子
JP2006115548A (ja) 弾性表面波装置
JP3659455B2 (ja) 弾性表面波装置
JP2012186696A (ja) 弾性波装置およびその製造方法
JP5112323B2 (ja) 弾性境界波装置及びその製造方法
JP2018182499A (ja) 弾性波デバイス
JP2024120412A (ja) 弾性波装置
CN118659758A (zh) 声表面波器件、射频前端模组及声表面波器件的制造方法
JP2006121133A (ja) 弾性表面波デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005507182

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004725791

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004725791

Country of ref document: EP

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载