CN110073596A - 弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 - Google Patents

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够使声速不同的区域间的边界的声速梯度陡峭并能够有效地抑制无用波的弹性波装置。本发明涉及的弹性波装置具备压电基板(2)(压电体)和设置在压电基板(2)上的IDT电极(3)。IDT电极(3)具有交叉区域。交叉区域具有中央区域和配置在与弹性波传播方向正交的方向两侧的第一、第二低声速区域。在第一、第二低声速区域的外侧设置有第一、第二高声速区域。在多个第一、第二电极指(3a2，3b2)的位于第一、第二低声速区域的部分分别层叠有质量附加膜(6)。在至少一个质量附加膜(6)中，第一端部(6b)的宽度以及第二端部(6c)的宽度比中央部(6a)的宽度窄，且上述质量附加膜(6)具有从第一、第二端部(6b，6c)中的至少一者突出的突出部。

Description

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及利用了活塞模式的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
背景技术
以往，为了抑制无用波，提出了利用了活塞模式的弹性波装置。
例如，在下述的专利文献1示出了利用了活塞模式的弹性波装置的一个例子。该弹性波装置具有设置在压电基板上的IDT电极。IDT电极具有：在电极指延伸的方向上位于中央的中央激励区域、和与中央激励区域的电极指延伸的方向两侧相邻的内缘区域。进而，IDT电极具有与内缘区域的外侧相邻的外缘区域。
在内缘区域中，在电极指上层叠由电介顾或金属构成的顾量附加膜，或者增大内缘区域中的电极指的宽度。由此，内缘区域中的声速与中央激励区域以及外缘区域中的声速相比成为低速。像这样，内缘区域是低声速区域。外缘区域是声速与中央激励区域相比为高速的高声速区域。通过依次配置中央激励区域、低声速区域以及高声速区域，从而限制弹性波的能量，且抑制了无用波。
关于层叠上述的质量附加膜的方法，因为层叠厚度没有设计上的上限，所以能够附加大的质量。因而，具有器件的设计自由度高这样的优点。因此，在内缘区域中层叠质量附加膜的技术受到瞩目。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-518455号公报
发明内容
发明要解决的课题
在活塞模式中，虽然在中央激励区域中激发的横模波被抵消，但是在低声速区域中激发的横模波不被抵消而残留，会成为无用波。因此，一般来说，希望低声速区域的宽度窄。但是，在低声速区域和与低声速区域相邻的声速区域之间的边界处的声速梯度平缓的情况下，为了附加同等的质量，宽度会变宽，会新产生无用波。因此，希望在与相邻的声速区域之间的边界处声速梯度是陡峭的。
具体地，在俯视时电极指的低声速区域中的形状为矩形的情况下，希望质量附加膜的平面形状理想地是矩形。
此外，希望沿着第一电极指以及第二电极指延伸的方向的剖面形状理想地是矩形。
然而，实际上，难以将第一电极指以及第二电极指做成为这样的形状。例如，即使使用光刻法，由于衍射光、反射光等的影响，图案端的形状忠实性也会劣化，质量附加膜的平面形状的角部容易成为曲线状。
进而，在剥离法、蚀刻等加工方法中，质量附加膜的剖面形状容易成为下底相对于上底长的大致梯形。因此，两端面相对于厚度方向容易倾斜。因而，具有低声速区域与高声速区域之间的声速梯度、低声速区域与中央激励区域之间的声速梯度变得平缓的倾向，有时不能充分地抑制无用波。
本发明的目的在于，提供一种能够使声速不同的区域间的边界的声速梯度陡峭并能够有效地抑制无用波的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
用于解决课题的技术方案
在本发明涉及的弹性波装置的某个宽泛的方面中，具备：压电体；和IDT电极，设置在所述压电体上，所述IDT电极具有相互对置的第一汇流条以及第二汇流条、一端与所述第一汇流条连接的多个第一电极指、和一端与所述第二汇流条连接且与所述多个第一电极指相互交替***的多个第二电极指，并且，所述IDT电极具有所述第一电极指和所述第二电极指在弹性波传播方向上相互重叠的交叉区域、和第一高声速区域以及第二高声速区域，所述交叉区域具有：中央区域，位于与弹性波传播方向正交的方向的中央侧；和第一低声速区域以及第二低声速区域，配置在所述中央区域的与弹性波传播方向正交的方向的两侧，且声速与所述中央区域相比为低速，所述第一高声速区域是位于所述第一汇流条与所述第一低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，所述第二高声速区域是位于所述第二汇流条与所述第二低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，在所述多个第一电极指以及所述多个第二电极指中的位于所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域的部分分别层叠有质量附加膜，将各所述第一电极指延伸的方向设为各第一长度方向，将各所述第二电极指延伸的方向设为各第二长度方向，此时，各所述质量附加膜具有：中央部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的中央；和第一端部以及第二端部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的两端，在将所述质量附加膜的沿着弹性波传播方向的尺寸设为宽度时，在至少一个所述质量附加膜中，所述第一端部的宽度以及所述第二端部的宽度比所述中央部的宽度窄，且至少一个所述质量附加膜具有从所述第一端部以及所述第二端部中的至少一者向与所述压电体侧相反侧突出的突出部。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个宽泛的方面中，具备：压电体；和IDT电极，设置在所述压电体上，所述IDT电极具有相互对置的第一汇流条以及第二汇流条、一端与所述第一汇流条连接的多个第一电极指、和一端与所述第二汇流条连接且与所述多个第一电极指相互交替***的多个第二电极指，并且，所述IDT电极具有所述第一电极指和所述第二电极指在弹性波传播方向上相互重叠的交叉区域、第一高声速区域和第二高声速区域，所述交叉区域具有：中央区域，位于与弹性波传播方向正交的方向的中央侧；和第一低声速区域以及第二低声速区域，配置在所述中央区域的与弹性波传播方向正交的方向的两侧，且声速与所述中央区域相比为低速，所述第一高声速区域是位于所述第一汇流条与所述第一低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，所述第二高声速区域是位于所述第二汇流条与所述第二低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，在所述多个第一电极指以及所述多个第二电极指中的位于所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域的部分分别层叠有质量附加膜，将各所述第一电极指延伸的方向设为各第一长度方向，将各所述第二电极指延伸的方向设为各第二长度方向，此时，各所述质量附加膜具有：中央部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的中央；第一端部以及第二端部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的两端；第一端面，是位于所述第一端部的端面；和第二端面，是位于所述第二端部的端面，至少一个所述质量附加膜的所述第一端面和所述第二端面相对于所述质量附加膜的厚度方向倾斜地延伸，且至少一个所述质量附加膜具有从所述第一端部以及所述第二端部中的至少一者向与所述压电体侧相反侧突出的突出部。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，在将相对于所述质量附加膜的厚度方向倾斜的角度设为倾斜角度时，所述突出部的倾斜角度小于位于所述第一端部以及所述第二端部中的突出有所述突出部的端部的端面的倾斜角度。在该情况下，能够使声速不同的区域间的边界的声速梯度更进一步陡峭，能够更进一步抑制无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，全部的所述质量附加膜具有所述突出部。由此，声速不同的区域间的边界的声速梯度变得更进一步陡峭，因此能够更进一步抑制无用波。
在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，所述突出部设置在所述质量附加膜中的所述第一端部以及所述第二端部的双方。由此，双方的边界的声速梯度变得陡峭，因此能够更进一步抑制无用波。
本发明的高频前端电路具备按照本发明构成的弹性波装置和功率放大器。
本发明的通信装置具备按照本发明构成的高频前端电路和RF信号处理电路。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够使声速不同的区域间的边界的声速梯度陡峭并能够有效地抑制无用波的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。
图2是本发明的第一实施方式中的IDT电极的第二电极指的前端部附近的放大图。
图3是沿着图2中的I-I线的剖视图。
图4是用于说明本发明的第一实施方式以及比较例的弹性波装置的、与沿着图2中的I-I线的部分相当的部分的第二长度方向上的位置和声速的关系的图。
图5是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的沿着图2中的II-II线的剖视图。
图6是本发明的第一实施方式的变形例涉及的弹性波装置的主视剖视图。
图7的(a)～图7的(c)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的俯视图。
图8的(a)～图8的(e)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、与沿着图7的(a)中的X-X线的部分相当的剖视图。
图9的(a)～图9的(d)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、与沿着图7的(a)中的Y-Y线的部分相当的剖视图。
图10的(a)～图10的(c)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、与沿着图7的(a)中的Y-Y线的部分相当的剖视图。
图11是本发明的第二实施方式中的质量附加膜附近的、与沿着图2中的I-I线的部分相当的剖视图。
图12是第一实施方式的变形例中的IDT电极的第二电极指的前端部附近的部分放大俯视图。
图13是与沿着图12的V-V线的部分相当的剖视图。
图14是具有高频前端电路的通信装置的结构图。
具体实施方式
以下，通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，从而明确本发明。
另外，预先指出的是，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的俯视图。图2是第一实施方式中的IDT电极的第二电极指的前端部附近的放大图。图3是沿着图2中的I-I线的剖视图。另外，关于IDT电极的第二电极指，将后述。
弹性波装置1具有压电基板2。压电基板2由LiNbO3或LiTaO3等压电单晶、适当的压电陶瓷构成。
在压电基板2上设置有IDT电极3。通过对IDT电极3施加交流电压，从而激励弹性波。在IDT电极3的弹性波传播方向两侧，配置有反射器4以及反射器5。
IDT电极3具有相互对置的第一汇流条3a1以及第二汇流条3b1。IDT电极3具有一端与第一汇流条3a1连接的多个第一电极指3a2。进而，IDT电极3具有一端与第二汇流条3b1连接的多个第二电极指3b2。
多个第一电极指3a2和多个第二电极指3b2彼此相互交替***。IDT电极3具有：交叉区域A，是第一电极指3a2和第二电极指3b2在弹性波传播方向上相互重叠的部分。在此，将第一电极指3a2以及第二电极指3b2延伸的方向设为与第一电极指3a2以及第二电极指3b2的弹性波传播方向正交的方向。此时，交叉区域A具有：中央区域A1，位于与弹性波传播方向正交的方向中央侧；和第一边缘区域A2a以及第二边缘区域A2b，在与弹性波传播方向正交的方向上配置在中央区域A1的两侧。第一边缘区域A2a位于第一汇流条3a1侧，第二边缘区域A2b位于第二汇流条3b1侧。
IDT电极3具有：第一外侧区域Ba以及第二外侧区域Bb，是第一边缘区域A2a以及第二边缘区域A2b的与中央区域A1侧相反侧的区域。第一外侧区域Ba位于第一边缘区域A2a与第一汇流条3a1之间。第二外侧区域Bb位于第二边缘区域A2b与第二汇流条3b1之间。
在本实施方式中，IDT电极3由层叠了多个金属层的层叠金属膜构成。更具体地，在IDT电极3中，从压电基板2侧起依次层叠有NiCr层、Pt层、Ti层、Al层以及Ti层。作为各金属层的膜厚，NiCr层为10nm，Pt层为200nm，Ti层为10nm，Al层为300nm，Ti层为10nm。另外，用于IDT电极3的金属、金属层的膜厚并不限定于上述。IDT电极3也可以由单层的金属膜构成。
在IDT电极3的各第一电极指3a2以及各第二电极指3b2中的位于第一边缘区域A2a以及第二边缘区域A2b的部分，分别设置有质量附加膜6。
在此，将各第一电极指3a2延伸的方向设为各第一长度方向，将各第二电极指3b2延伸的方向设为各第二长度方向。此时，如图2所示，各质量附加膜6具有：中央部6a，位于各第一长度方向或各第二长度方向上的中央。各质量附加膜6具有：第一端部6b以及第二端部6c，位于各第一长度方向或各第二长度方向上的两端。另外，在本实施方式中，各第一长度方向、各第二长度方向以及与弹性波传播方向正交的方向全部是相同的方向。
在此，将质量附加膜6的沿着弹性波传播方向的尺寸设为宽度。此时，在本实施方式中，在质量附加膜6中，第一端部6b的宽度以及第二端部6c的宽度比中央部6a的宽度窄。质量附加膜6的平面形状是大致椭圆形。另外，质量附加膜6的平面形状并不限定于上述。
希望质量附加膜6的平面形状理想地是沿着第一电极指3a2以及第二电极指3b2在第一边缘区域A2a以及第二边缘区域A2b中的部分的形状的形状。例如，在图2所示的情况下，希望质量附加膜6的平面形状是矩形。然而，实际上，像本实施方式那样，质量附加膜6的平面形状具有角部成为曲线状的倾向。
如图3所示，质量附加膜6具有：第一端面6d，是位于第一端部的端面；和第二端面6e，是位于第二端部的端面。第一端面6d以及第二端面6e相对于质量附加膜6的厚度方向倾斜地延伸。另外，IDT电极3的第一电极指3a2以及第二电极指3b2的位于前端部的端面也相对于IDT电极3的厚度方向倾斜地延伸。
希望质量附加膜6的第一端面6d以及第二端面6e理想地与质量附加膜6的厚度方向平行地延伸。然而，实际上，像本实施方式那样，质量附加膜6的第一端面6d以及第二端面6e具有像上述那样倾斜地延伸的倾向。
如图2所示，质量附加膜6具有从第一端部6b向与压电基板2侧相反侧突出的突出部7。同样地，质量附加膜6具有从第二端部6c向与压电基板2侧相反侧突出的突出部8。另外，突出部只要设置在第一端部6b以及第二端部6c中的至少一者即可。
在本实施方式中，质量附加膜6由层叠了多个金属层的层叠金属膜构成。更具体地，从IDT电极3侧起依次层叠有Ti层、Pt层以及Ti层。作为各金属层的膜厚，Ti层为10nm，Pt层为60nm，Ti层为10nm。突出部7以及突出部8由设置在上述Pt层上的膜厚为40nm的Ti层构成。另外，用于质量附加膜6以及突出部7、8的金属、金属层的膜厚并不限定于上述。质量附加膜6也可以由单层的金属膜构成。
在此，将相对于质量附加膜6的厚度方向倾斜的角度设为倾斜角度。此时，在本实施方式中，第一端面6d的倾斜角度与突出部7的倾斜角度相同。同样地，第二端面6e的倾斜角度与突出部8的倾斜角度相同。另外，第一端面6d与突出部7的倾斜角度也可以不同。同样地，第二端面6e与突出部8的倾斜角度也可以不同。
返回到图1，通过设置有质量附加膜6，从而第一边缘区域A2a以及第二边缘区域A2b中的弹性波的声速与中央区域A1中的弹性波的声速相比成为低速。在此，将中央区域A1中的弹性波的声速设为V1，将第一边缘区域A2a以及第二边缘区域A2b中的弹性波的声速设为V2。此时，设V1＞V2。像这样，第一边缘区域A2a以及第二边缘区域A2b是声速与中央区域A1相比为低速的第一低声速区域以及第二低声速区域。
位于第一外侧区域Ba的部分仅为第一电极指3a2。位于第二外侧区域Bb的部分仅为第二电极指3b2。由此，第一外侧区域Ba以及第二外侧区域Bb中的弹性波的声速与中央区域A1中的弹性波的声速相比成为高速。在此，将第一外侧区域Ba以及第二外侧区域Bb中的声速设为V3。此时，设V3＞V1。像这样，第一外侧区域Ba以及第二外侧区域Bb是声速与中央区域A1相比为高速的第一高声速区域以及第二高声速区域。
通过在中央区域A1的外侧配置有第一低声速区域、第二低声速区域，并在第一低声速区域、第二低声速区域的外侧配置有第一高声速区域、第二高声速区域，从而能够抑制无用波。像这样，弹性波装置1是利用了活塞模式的弹性波装置。
理想地，希望低声速区域与高声速区域的边界处的低声速区域侧的声速为声速V2，高声速区域侧的声速为声速V3。然而，像上述的那样，实际上，质量附加膜6具有平面形状中的角部成为曲线状的倾向、第一端面、第二端面相对于厚度方向倾斜地延伸的倾向。因此，在低声速区域与高声速区域之间，有在声速产生梯度的倾向。
在此，本实施方式的特征在于，如图2所示，质量附加膜6具有从第一端部6b以及第二端部6c向与压电基板2侧相反侧突出的突出部7以及突出部8。由此，能够使声速不同的区域间的边界的声速梯度陡峭，能够有效地抑制无用波。以下，通过对本实施方式和比较例进行比较，从而对此进行说明。
另外，比较例与本实施方式的不同点在于，质量附加膜不具有突出部。
图4是用于说明第一实施方式以及比较例的弹性波装置的、与沿着图2中的I-I线的部分相当的部分的第二长度方向上的位置和声速的关系的图。在图4中，实线示出第一实施方式的结果，虚线示出比较例的结果。
另外，在图4中，将第一高声速区域H的第一低声速区域L侧的端部设为第二电极指的前端部侧的端面与压电基板相接的位置。将第一低声速区域L的第一高声速区域H侧的端部设为在质量附加膜的第一端面中成为质量附加膜的中央部的膜厚的位置。将第一低声速区域L的中央区域A1侧的端部设为在质量附加膜的第二端面中成为质量附加膜的中央部的膜厚的位置。将中央区域A1的第一低声速区域L侧的端部设为质量附加膜的第二端面与第二电极指相接的位置。
如图4所示可知，与比较例相比，第一实施方式中的第一低声速区域L与第一高声速区域H之间的边界的声速梯度陡峭。在第一实施方式中，质量附加膜具有从第一端部突出的突出部。因此，在第一端部中，质量附加膜的膜厚变厚。因而，在突出部中，能够更进一步使声速为低速。由此，认为包含第一低声速区域L与第一高声速区域H之间的区域的、突出部周围的声速的平均速度成为低速，能够使第一低声速区域L与第一高声速区域H之间的边界的声速梯度陡峭。
如图4所示可知，与比较例相比，第一实施方式中的第一低声速区域L与中央区域A1之间的边界的声速梯度陡峭。在第一实施方式中，质量附加膜具有从第二端部突出的突出部。由此，认为包含第一低声速区域L与中央区域A1之间的区域的、突出部周围的声速的平均速度成为低速，能够使第一低声速区域L与中央区域A1之间的边界的声速梯度陡峭。
图5是第一实施方式涉及的弹性波装置的沿着图2中的II-II线的剖视图。
沿着图2中的I-I线的部分通过了质量附加膜6的弹性波传播方向中心。相对于此，沿着II-II线的部分从质量附加膜6的弹性波传播方向中心向弹性波传播方向偏离。如图5所示，在沿着II-II线的部分中，质量附加膜6未到达第二电极指3b2的前端部。如图2所示，由于质量附加膜6的平面形状为大致椭圆形，因此质量附加膜6在沿着I-I线的部分到达第二电极指3b2的前端部，但是在沿着II-II线的部分未到达上述前端部。像这样，在弹性波传播方向上，质量缺损。在比较例中也是同样的。
在比较例中，像上述的那样，质量缺损，因此如图4所示，在第一低声速区域L与第一高声速区域H之间的边界处，声速梯度进一步变得平缓。
相对于此，在第一实施方式中，质量附加膜具有突出部。因而，能够在厚度方向附加与在弹性波传播方向上一部分缺损的质量对应的质量。由此，能够使第一低声速区域L与第一高声速区域H之间以及第一低声速区域L与中央区域A1之间的边界处的声速梯度陡峭。因此，在第一实施方式中，即使在质量附加膜的平面形状为大致椭圆形且第一端部、第二端部的宽度比中央部的宽度窄的情况下，也能够有效地抑制无用波。
在图4中，作为声速不同的区域示出了第一汇流条侧的、中央区域A1、第一低声速区域L以及第一高声速区域H。在第一实施方式中，在第二汇流条侧的、第二低声速区域与第二高声速区域之间以及第二低声速区域与中央区域A1之间，也与上述同样地，能够使声速梯度陡峭，能够有效地抑制无用波。
像这样，实际上，质量附加膜的第一端面以及第二端面具有相对于质量附加膜的厚度方向倾斜的倾向，但是在本实施方式中，能够有效地抑制无用波。
图2所示的突出部7优选设置在第一端部6b的整个宽度。由此，能够有效地使第一低声速区域与第一高声速区域之间的边界的声速梯度陡峭。同样地，突出部8优选设置在第二端部6c的整个宽度。由此，能够有效地使第一低声速区域与中央区域之间的边界的声速梯度陡峭。
另外，像上述的那样，突出部只要设置在第一端部6b以及第二端部6c中的至少一者即可。突出部7设置在第一端部6b的情况下，能够使第一低声速区域与第一高声速区域之间的边界的声速梯度陡峭，因此能够抑制无用波。突出部8设置在第二端部6c的情况下，能够使第一低声速区域与中央区域之间的边界的声速梯度陡峭，因此能够抑制无用波。
只要在至少一个质量附加膜6设置有突出部7以及突出部8中的至少一者即可。不过，优选在全部的质量附加膜6设置有突出部7以及突出部8中的至少一者。由此，声速不同的区域间的边界的声速梯度变得更进一步陡峭，因此能够更进一步抑制无用波。
更优选在全部的质量附加膜6设置有突出部7以及突出部8。由此，低声速区域与中央区域和低声速区域与高声速区域的双方的边界的声速梯度变得更进一步陡峭，因此能够更进一步抑制无用波。
在上述中，实际上难以将质量附加膜6的平面形状做成为矩形等形状。另外，在弹性波装置1中，质量附加膜6的平面形状也可以是沿着第一电极指3a2以及第二电极指3b2在第一边缘区域以及第二边缘区域中的部分的形状的形状。例如，质量附加膜6的平面形状也可以是矩形等。在该情况下，通过质量附加膜6具有突出部7以及突出部8中的至少一者，从而也能够使声速不同的区域间的边界处的声速梯度更进一步陡峭，能够更进一步有效地抑制无用波。
图12是在第一实施方式的变形例涉及的弹性波装置中示出第二电极指前端部附近的部分放大俯视图，图13是沿着图12的V-V线的剖视图。如图12以及图13所示，在层叠有质量附加膜6的第一低声速区域、第二低声速区域中，也可以在位于质量附加膜6的下方的第一电极指3a2以及第二电极指3b2的侧壁存在凹部Z。在此，所谓侧壁，是指在第一电极指3a2、第二电极指3b2延伸的方向上延伸且在弹性波传播方向上对置的一对侧壁。上述凹部Z也可以在上述第一低声速区域、第二低声速区域中存在于侧壁的一部分。在该情况下，凹部Z可以仅存在于一对侧壁中的一方，也可以存在于相互对置的一对侧壁的双方。
可是，虽然在第一实施方式中压电体为压电基板2，但是像图6所示的第一实施方式的变形例那样，压电体也可以为压电薄膜22。例如，也可以在压电薄膜22的与设置有IDT电极3的面相反侧的面设置低声速膜23。也可以在低声速膜23的与压电薄膜22侧相反侧的面设置高声速构件24。
在此，所谓低声速膜23，是传播的体波(bulk wave)的声速与在压电薄膜22传播的弹性波的声速相比为低速的膜。低声速膜23例如由以玻璃、氮氧化硅、氧化钽或氧化硅中添加了氟、碳、硼的化合物为主成分的材料等构成。另外，低声速膜23的材料只要是相对低声速的材料即可。
所谓高声速构件24，是传播的体波的声速与在压电薄膜22传播的弹性波的声速相比为高速的构件。高声速构件24例如由以氮化铝、氧化铝、碳化硅、氮氧化硅、DLC膜或金刚石为主成分的材料等构成。另外，高声速构件24的材料只要是相对高声速的材料即可。
高声速构件24可以是高声速膜，或者也可以是高声速基板。像这样，在具有低声速膜23以及高声速构件24的情况下，能够有效地限制弹性波的能量。
第一实施方式的弹性波装置1例如能够通过剥离法来制造。以下，对第一实施方式的弹性波装置1的制造方法的一个例子进行说明。
图7的(a)～图7的(c)是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的俯视图。图8的(a)～图8的(e)是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、与沿着图7的(a)中的X-X线的部分相当的剖视图。图9的(a)～图9的(d)是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、与沿着图7的(a)中的Y-Y线的部分相当的剖视图。图10的(a)～图10的(c)是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的一个例子的、与沿着图7的(a)中的Y-Y线的部分相当的剖视图。
另外，在图7的(a)中，用虚线状的斜线的阴影线示出从后述的第一抗蚀剂图案露出的压电基板的部分。在图7的(b)中，用斜线的阴影线示出层叠在第一抗蚀剂图案上的IDT电极用的金属膜。在图7的(c)中，用斜线的阴影线示出在第一抗蚀剂图案的上方层叠的质量附加膜用的金属膜。
如图7的(a)、图8的(a)以及图9的(a)所示，准备压电基板2。接着，通过光刻法在压电基板2上形成第一抗蚀剂图案9A。在此，所谓抗蚀剂图案，是被图案化的抗蚀剂层。
在后述的工序中，第一抗蚀剂图案9A具有形成IDT电极以及反射器的开口部。在图8的(a)示出了在该开口部中形成IDT电极的各第一电极指、第二电极指的部分。在本实施方式中，对于第一抗蚀剂图案9A使用了负型抗蚀剂或图像反转抗蚀剂。另外，对于第一抗蚀剂图案9A也可以使用正型抗蚀剂等。
接着，如图8的(b)以及图9的(b)所示，在压电基板2上以及第一抗蚀剂图案9A上层叠IDT电极用以及反射器用的金属膜3A。在本实施方式中，该金属膜3A是通过层叠多个金属层而形成的层叠金属膜。更具体地，从压电基板2侧起依次层叠NiCr层、Pt层、Ti层、Al层以及Ti层。上述多个金属层例如能够通过真空蒸镀法进行层叠。此时，金属膜3A具有：IDT电极部3A1，是位于压电基板2上的相当于IDT电极的部分。IDT电极部3A1沿着第一抗蚀剂图案9A形成。
接着，如图7的(b)以及图9的(c)所示，通过光刻法在金属膜3A上形成具有多个开口部10B的第二抗蚀剂图案9B。更具体地，在本实施方式中，第二抗蚀剂图案9B在相当于配置在图1所示的第一边缘区域A2a、第二边缘区域A2b的第一低声速区域、第二低声速区域的部分各具有一个开口部10B。另外，开口部10B的个数以及位置并不限定于上述，只要根据设置质量附加膜的位置来决定开口部10B的个数、位置即可。
在图7的(b)中，用斜线的阴影线强调地示出金属膜3A中的层叠在第一抗蚀剂图案上的部分。如图7的(b)中的斜线的阴影线所示，将第二抗蚀剂图案9B设置为，在俯视下，层叠在第一抗蚀剂图案上的金属膜3A位于各开口部10B的内侧。
第二抗蚀剂图案9B层叠在IDT电极用的金属膜3A上。另外，第二抗蚀剂图案9B也可以具有直接层叠在压电基板2上的部分。
接着，如图8的(c)以及图9的(d)所示，在金属膜3A上以及第二抗蚀剂图案9B上层叠质量附加膜用的金属膜6A。在本实施方式中，金属膜6A是层叠了多个金属层的层叠金属膜。依次层叠Ti层、Pt层以及Ti层。上述多个金属层例如能够通过真空蒸镀法进行层叠。
此时，金属膜6A具有：质量附加膜部6A1，是层叠在IDT电极部3A1上的相当于质量附加膜的部分。质量附加膜部6A1与质量附加膜同样地，具有第一高声速区域、第二高声速区域侧的第一端部以及中央区域侧的第二端部。
像上述的那样，IDT电极部3A1沿着第一抗蚀剂图案9A形成。沿着该第一抗蚀剂图案9A形成质量附加膜部6A1的第一端部。由此，能够高精度地形成质量附加膜，使得到达IDT电极的第一电极指以及第二电极指的前端部。由此，在弹性波装置1中，能够有效地抑制无用波。
接着，如图7的(c)以及图10的(a)所示，通过光刻法在质量附加膜用的金属膜6A上形成具有多个开口部10C的第三抗蚀剂图案9C。将第三抗蚀剂图案9C形成为，在俯视下，开口部10C位于第二抗蚀剂图案的开口部10B内。更具体地，将开口部10C设置为，第三抗蚀剂图案9C中的位于质量附加膜部6A1上的部分仅成为第一端部以及第二端部。
接着，如图8的(d)以及图10的(b)所示，通过干式蚀刻将金属膜6A的第一端部以及第二端部以外的部分的膜厚减薄。由此，形成图10的(b)所示的突出部7以及突出部8。此时，因为压电基板2被第一抗蚀剂图案9A～第三抗蚀剂图案9C覆盖，所以即使进行干式蚀刻，频率特性等也不易劣化。
接着，如图8的(e)以及图10的(c)所示，将第一抗蚀剂图案9A～第三抗蚀剂图案9C从压电基板2剥离。另外，在本实施方式的情况下，质量附加膜6的平面形状理想地成为矩形，但是实际上，具有角部成为曲线状的倾向。
在上述的制造方法的一个例子中，通过干式蚀刻形成了质量附加膜6的突出部7以及突出部8。另外，形成突出部7以及突出部8的方法并不限定于上述。例如，在图8的(b)所示的工序中，将第二抗蚀剂图案的各开口部形成为，在俯视下与上述IDT电极部的第一电极指以及第二电极指的前端部平齐。另外，也可以在形成第二抗蚀剂图案之前剥离第一抗蚀剂图案。接着，形成质量附加膜用的金属膜。此时，将上述金属膜形成为，质量附加膜部的第一端部以及第二端部与第二抗蚀剂图案相接。接着，剥离第一抗蚀剂图案、第二抗蚀剂图案。由此，形成突出部。在该情况下，不需要形成第三抗蚀剂图案的工序，因此能够提高生产率。
图11是第二实施方式中的质量附加膜附近的、与沿着图2中的I-I线的部分相当的剖视图。
本实施方式的弹性波装置与第一实施方式的不同点在于，突出部17的倾斜角度小于第一端面6d的倾斜角度，突出部18的倾斜角度小于第二端面6e的倾斜角度。除了上述的方面以外，本实施方式的弹性波装置具有与第一实施方式的弹性波装置1同样的结构。
在本实施方式中，由于突出部17的倾斜角度小，因此在第一低声速区域中的第一高声速区域侧，能够更进一步增厚质量附加膜6的膜厚。因而，能够使第一低声速区域与第一高声速区域之间的边界的声速梯度更进一步陡峭。因为突出部18的倾斜角度也小，所以在第一低声速区域中的中央区域侧，也能够更进一步增厚质量附加膜6的膜厚。因而，能够使第一低声速区域与中央区域之间的边界的声速梯度更进一步陡峭。因此，能够更进一步抑制无用波。
另外，在第二汇流条侧也同样地，能够使声速不同的区域间的边界处的声速梯度更进一步陡峭，能够更进一步抑制无用波。
上述弹性波装置能够作为高频前端电路的双工器等来使用。以下对该例子进行说明。
图12是具有高频前端电路的通信装置的结构图。另外，在该图中还一并图示了与高频前端电路230连接的各构成要素，例如，天线元件202、RF信号处理电路(RFIC)203。高频前端电路230以及RF信号处理电路203构成了通信装置240。另外，通信装置240也可以包括电源、CPU、显示器。
高频前端电路230具备开关225、双工器201A、201B、滤波器231、232、低噪声放大器电路214、224、以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b。另外，图12的高频前端电路230以及通信装置240是高频前端电路以及通信装置的一个例子，并不限定于该结构。
双工器201A具有滤波器211、212。双工器201B具有滤波器221、222。双工器201A、201B经由开关225而与天线元件202连接。另外，上述弹性波装置可以是双工器201A、201B，也可以是滤波器211、212、221、222。
进而，上述弹性波装置例如关于三个滤波器的天线端子被公共化的三工器、六个滤波器的天线端子被公共化的六工器等、具备三个以上的滤波器的多工器，也能够进行应用。
即，上述弹性波装置包括弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器。而且，该多工器并不限于具备发送滤波器以及接收滤波器的双方的结构，也可以是仅具备发送滤波器或仅具备接收滤波器的结构。
开关225按照来自控制部(未图示)的控制信号将天线元件202和对应于给定的频段的信号路径进行连接，例如由SPDT(Single Pole Double Throw，单刀双掷)型的开关构成。另外，与天线元件202连接的信号路径并不限于一个，也可以是多个。也就是说，高频前端电路230也可以应对载波聚合。
低噪声放大器电路214是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201A的高频信号(在此为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。低噪声放大器电路224是将经由了天线元件202、开关225以及双工器201B的高频信号(在此为高频接收信号)放大并向RF信号处理电路203输出的接收放大电路。
功率放大器电路234a、234b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发送信号)放大并经由双工器201A以及开关225而输出到天线元件202的发送放大电路。功率放大器电路244a、244b是将从RF信号处理电路203输出的高频信号(在此为高频发送信号)放大并经由双工器201B以及开关225而输出到天线元件202的发送放大电路。
RF信号处理电路203通过下转换等对从天线元件202经由接收信号路径输入的高频接收信号进行信号处理，并输出进行该信号处理而生成的接收信号。此外，RF信号处理电路203通过上转换等对输入的发送信号进行信号处理，并向低噪声放大器电路224输出进行该信号处理而生成的高频发送信号。RF信号处理电路203例如是RFIC。另外，通信装置也可以包括BB(基带)IC。在该情况下，BBIC对由RFIC处理的接收信号进行信号处理。此外，BBIC对发送信号进行信号处理并输出到RFIC。由BBIC处理的接收信号、BBIC进行信号处理之前的发送信号例如为图像信号、声音信号等。另外，高频前端电路230也可以在上述的各构成要素之间具备其它电路元件。
另外，高频前端电路230也可以代替上述双工器201A、201B而具备双工器201A、201B的变形例涉及的双工器。
另一方面，通信装置240中的滤波器231、232不经由低噪声放大器电路214、224以及功率放大器电路234a、234b、244a、244b地连接在RF信号处理电路203与开关225之间。滤波器231、232也与双工器201A、201B同样地经由开关225而与天线元件202连接。
根据像以上那样构成的高频前端电路230以及通信装置240，通过具有作为本发明的弹性波装置的弹性波谐振器、滤波器、双工器、具备三个以上的滤波器的多工器等，从而能够使声速不同的区域间的边界的声速梯度陡峭，能够有效地抑制无用波。
以上，列举实施方式及其变形例对本发明的实施方式涉及的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置进行了说明，但是将上述实施方式以及变形例中的任意的构成要素进行组合而实现的其它实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对上述实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的变形例、内置有本发明涉及的高频前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
本发明能够作为弹性波谐振器、滤波器、双工器、能够应用于多频段***的多工器、前端电路以及通信装置而广泛利用于便携式电话机等通信设备。
附图标记说明
1：弹性波装置；
2：压电基板；
3：IDT电极；
3a1、3b1：第一汇流条、第二汇流条；
3a2、3b2：第一电极指、第二电极指；
3A：金属膜；
3A1：IDT电极部；
4、5：反射器；
6：质量附加膜；
6a：中央部；
6b、6c：第一端部、第二端部；
6d、6e：第一端面、第二端面；
6A：金属膜；
6A1：质量附加膜部；
7、8：突出部；
9A～9C：第一抗蚀剂图案～第三抗蚀剂图案；
10B、10C：开口部；
17、18：突出部；
22：压电薄膜；
23：低声速膜；
24：高声速构件；
201A、201B：双工器；
202：天线元件；
203：RF信号处理电路；
211、212：滤波器；
214：低噪声放大器电路；
221、222：滤波器；
224：低噪声放大器电路；
225：开关；
230：高频前端电路；
231、232：滤波器；
234a、234b：功率放大器电路；
240：通信装置；
244a、244b：功率放大器电路。

Claims (7)

1.一种弹性波装置，具备：
压电体；和
IDT电极，设置在所述压电体上，
所述IDT电极具有相互对置的第一汇流条以及第二汇流条、一端与所述第一汇流条连接的多个第一电极指、和一端与所述第二汇流条连接且与所述多个第一电极指相互交替***的多个第二电极指，并且，所述IDT电极具有所述第一电极指和所述第二电极指在弹性波传播方向上相互重叠的交叉区域、和第一高声速区域以及第二高声速区域，
所述交叉区域具有：中央区域，位于与弹性波传播方向正交的方向的中央侧；和第一低声速区域以及第二低声速区域，配置在所述中央区域的与弹性波传播方向正交的方向的两侧，且声速与所述中央区域相比为低速，
所述第一高声速区域是位于所述第一汇流条与所述第一低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，
所述第二高声速区域是位于所述第二汇流条与所述第二低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，
在所述多个第一电极指以及所述多个第二电极指中的位于所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域的部分分别层叠有质量附加膜，
将各所述第一电极指延伸的方向设为各第一长度方向，将各所述第二电极指延伸的方向设为各第二长度方向，此时，各所述质量附加膜具有：中央部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的中央；和第一端部以及第二端部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的两端，
在将所述质量附加膜的沿着弹性波传播方向的尺寸设为宽度时，在至少一个所述质量附加膜中，所述第一端部的宽度以及所述第二端部的宽度比所述中央部的宽度窄，且至少一个所述质量附加膜具有从所述第一端部以及所述第二端部中的至少一者向与所述压电体侧相反侧突出的突出部。
2.一种弹性波装置，具备：
压电体；和
IDT电极，设置在所述压电体上，
所述IDT电极具有相互对置的第一汇流条以及第二汇流条、一端与所述第一汇流条连接的多个第一电极指、和一端与所述第二汇流条连接且与所述多个第一电极指相互交替***的多个第二电极指，并且，所述IDT电极具有所述第一电极指和所述第二电极指在弹性波传播方向上相互重叠的交叉区域、第一高声速区域和第二高声速区域，
所述交叉区域具有：中央区域，位于与弹性波传播方向正交的方向的中央侧；和第一低声速区域以及第二低声速区域，配置在所述中央区域的与弹性波传播方向正交的方向的两侧，且声速与所述中央区域相比为低速，
所述第一高声速区域是位于所述第一汇流条与所述第一低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，
所述第二高声速区域是位于所述第二汇流条与所述第二低声速区域之间且声速与所述中央区域相比为高速的区域，
在所述多个第一电极指以及所述多个第二电极指中的位于所述第一低声速区域以及所述第二低声速区域的部分分别层叠有质量附加膜，
将各所述第一电极指延伸的方向设为各第一长度方向，将各所述第二电极指延伸的方向设为各第二长度方向，此时，各所述质量附加膜具有：中央部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的中央；第一端部以及第二端部，位于各所述第一长度方向或各所述第二长度方向上的两端；第一端面，是位于所述第一端部的端面；和第二端面，是位于所述第二端部的端面，
至少一个所述质量附加膜的所述第一端面和所述第二端面相对于所述质量附加膜的厚度方向倾斜地延伸，且至少一个所述质量附加膜具有从所述第一端部以及所述第二端部中的至少一者向与所述压电体侧相反侧突出的突出部。
3.根据权利要求2所述的弹性波装置，其中，
在将相对于所述质量附加膜的厚度方向倾斜的角度设为倾斜角度时，所述突出部的倾斜角度小于位于所述第一端部以及所述第二端部中的突出有所述突出部的端部的端面的倾斜角度。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的弹性波装置，其中，
全部的所述质量附加膜具有所述突出部。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的弹性波装置，其中，
所述突出部设置在所述质量附加膜中的所述第一端部以及所述第二端部的双方。
6.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～5中的任一项所述的弹性波装置；和
功率放大器。
7.一种通信装置，具备：
权利要求6所述的高频前端电路；和
RF信号处理电路。
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