CN110809857B - 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

弹性波装置(1)依次层叠支承基板(51)、声反射层(56)、压电层(52)、和由一对梳齿状电极构成的IDT电极(110)以及布线电极(41以及42)，声反射层(56)具有低Z电介质层(53B)、配置在低Z电介质层(53B)的下方且声阻抗比低Z电介质层(53B)高的高Z电介质层(55)、以及配置在低Z电介质层(53B)的上方且声阻抗比低Z电介质层(53B)高的金属层(54)，在俯视声反射层(56)的情况下，金属层(54)在包含IDT电极(110)和布线电极(41a、41b、42a以及42b)并且不包含IDT电极(110)以外的IDT电极的区域中，金属层(54)的形成面积比高Z电介质层(55)的形成面积小。

Description

弹性波装置、高频前端电路以及通信装置
技术领域
本发明涉及具有IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)电极的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
背景技术
以往，具有弹性波谐振器的弹性波装置广泛用于移动体通信设备的带通滤波器等。
在专利文献1中公开了一种依次层叠有基板、声反射器、压电膜和IDT电极以及汇流条电极的弹性波装置。声反射器具有声阻抗不同的膜交替地堆叠的构造。由此，能够将作为高频传播手段而利用的弹性波封闭在声反射器的上方，即使在超过3GHz的频率下也能够设计低损耗以及小型的弹性波装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2008-530874号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1所公开的具有声反射器的弹性波装置的情况下，若作为构成声反射器的膜而使用金属膜，则在形成于压电膜上的IDT电极、汇流条电极以及布线电极与构成声反射器的金属膜之间会产生不想要的电容成分。存在由于该电容成分而使得弹性波的高频传播特性恶化的课题。
本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种在排除声反射层所引起的不必要的电容成分的同时降低了弹性波传播损耗的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的一方式涉及的弹性波装置具备：支承基板；声反射层，直接或者间接地层叠在所述支承基板上；压电层，直接或者间接地层叠在所述声反射层上；一个以上的IDT电极，直接或者间接地形成在所述压电层上；和布线电极，直接或者间接地形成在所述压电层上，并与所述一个以上的IDT电极电连接，所述声反射层具有：第1电介质层；第2电介质层，配置在比所述第1电介质层更靠所述支承基板侧，声阻抗比所述第1电介质层高；和金属层，配置在比所述第1电介质层更靠所述压电层侧，声阻抗比所述第1电介质层高，在俯视所述声反射层的情况下，所述金属层在包含所述一个以上的IDT电极中的一个IDT电极和与该一个IDT电极连接的布线电极、并且不包含该一个IDT电极以外的IDT电极的区域中，所述金属层的形成面积比所述第2电介质层的形成面积小。
由此，通过将声阻抗比第1电介质层高的金属层配置为在上述俯视下夹着压电层包含IDT电极，从而能够在对由该IDT电极以及压电层形成的弹性波谐振器附加适合的电容成分的同时将弹性波的主模式封闭在金属层的上方。此外，在上述俯视下，金属层未配置为包含布线电极，因此能够降低由布线电极和金属层形成的不必要的电容成分。另一方面，关于未形成金属层的区域中的弹性波的主模式向下方的泄漏，在形成面积比金属层大且声阻抗比第1电介质层高的第2电介质层的表面向上方反射，因此能够降低该弹性波的传播损耗。也就是说，能够将弹性波的主模式封闭在金属层的上方，排除不必要的电容成分而降低弹性波传播损耗。
此外，也可以是，所述一个以上的IDT电极各自由一对梳齿状电极构成，所述压电层的膜厚为IDT波长以下，该IDT波长是构成所述一对梳齿状电极中的一个梳齿状电极的多个电极指的重叠间距。
由此，弹性波的利用效率被最佳化，因此能够提高弹性波传播特性。
此外，也可以是，所述声反射层还具有：第3电介质层，配置在所述金属层与所述压电层之间，声阻抗比所述金属层低。
由此，能够在第3电介质层和金属层的界面使弹性波的主模式向上方反射。
此外，也可以是，所述第3电介质层的膜厚与所述第1电介质层的膜厚不同。
由此，能够单独地调整最适合在第3电介质层和金属层的界面使弹性波的主模式反射的第3电介质层以及金属层的膜厚构成比、与最适合在第1电介质层和第2电介质层的界面使弹性波的主模式反射的第1电介质层以及第2电介质层的膜厚构成比。也就是说，弹性波的主模式的封闭效率更加提高，并且通过破坏声反射层的膜厚对称性从而能够更加降低无用波。
此外，也可以是，所述声反射层具有在所述压电层的垂线方向上层叠的多个所述金属层、以及在所述垂线方向上层叠的多个所述第2电介质层中的至少一方，在多个所述金属层之间分别配置有声阻抗比所述金属层低的第4电介质层，在多个所述第2电介质层之间分别配置有声阻抗比所述第2电介质层低的第5电介质层。
由此，在声反射层中，交替地层叠有作为高声阻抗层的金属层以及第2电介质层、和作为低声阻抗层的第4电介质层、第1电介质层、以及第5电介质层，因此能够在各高声阻抗层的上方表面分层地反射从上方向下方传播来的弹性波的主模式。因而，能够更加有效地降低弹性波的传播损耗。
此外，也可以是，所述第4电介质层的膜厚与所述第5电介质层的膜厚不同。
由此，能够单独地调整最适合在第4电介质层和金属层的界面使弹性波的主模式反射的第4电介质层以及金属层的膜厚构成比、与最适合在第5电介质层和第2电介质层的界面使弹性波的主模式反射的第5电介质层以及第2电介质层的膜厚构成比。也就是说，弹性波的主模式的封闭效率更加提高，并且通过破坏声反射层的膜厚对称性从而能够更加降低无用波。
此外，也可以设为，所述金属层由Pt或者W构成。
由此，通过使金属层的声阻抗比第1电介质层的声阻抗高，从而能够在接近压电层的部分实现弹性波的封闭。
此外，也可以设为，所述第1电介质层由硅氧化物构成。
由此，能够使第1电介质层的声阻抗比金属层以及第2电介质层的声阻抗低，并且能够改善弹性波装置的频率温度特性。
此外，也可以设为，所述第2电介质层由Ta2O5构成。
由此，通过使第2电介质层的声阻抗比第1电介质层的声阻抗高，从而能够效率良好地封闭弹性波。
此外，本发明的一方式涉及的高频前端电路具备：上述任一者记载的弹性波装置、和与所述弹性波装置连接的放大电路。
由此，能够提供降低了高频传播损耗的高频前端电路。
此外，本发明的一方式涉及的通信装置具备：上述记载的高频前端电路、和对高频信号进行处理的信号处理电路。
由此，能够提供降低了高频传播损耗的通信装置。
发明效果
根据本发明，能够提供在排除声反射器所引起的不必要的电容成分的同时降低了弹性波传播损耗的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置。
附图说明
图1A是实施方式1涉及的弹性波装置的俯视图。
图1B是实施方式1涉及的弹性波装置的电路结构的一例。
图2是实施方式1涉及的弹性波装置的剖面图。
图3是实施方式1涉及的弹性波装置的制造工序图。
图4是实施方式1的变形例1涉及的弹性波装置的剖面图。
图5是实施方式1的变形例2涉及的弹性波装置的剖面图。
图6是示出实施方式2涉及的高频前端电路以及通信装置的电路结构图。
具体实施方式
以下，使用实施方式以及附图对本发明的实施方式进行详细地说明。另外，以下说明的实施方式均示出总括性的或具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨并不在于限定本发明。关于以下的实施方式中的构成要素之中未记载于独立权利要求的构成要素，解释为任意的构成要素。此外，附图所示的构成要素的大小或大小之比未必严谨。
(实施方式1)
[1-1.弹性波装置的结构]
图1A是实施方式1涉及的弹性波装置1的俯视图。此外，图1B是实施方式1涉及的弹性波装置1的电路结构的一例。此外，图2是实施方式1涉及的弹性波装置1的剖面图。更具体地，图2是用II-II线切断了图1A的弹性波装置1的情况下的切断面。
如图1B所示，弹性波装置1是梯型的弹性波滤波器，具有连接在输入输出端子31与输入输出端子32之间的串联臂谐振器11以及12、和连接在从输入输出端子31到输入输出端子32的连接路径与接地之间的并联臂谐振器21以及22。串联臂谐振器11以及12和并联臂谐振器21以及22由弹性波谐振器构成。弹性波装置1例如是在给定的通带对从输入输出端子31输入的高频信号进行滤波并向输入输出端子32输出的带通型滤波器。
在图1A中示出实现图1B所示的弹性波装置1的电路结构的电极配置结构。具体地，在图1A中表示出形成于基板50上的IDT(InterDigital Transducer，叉指换能器)电极110、120、210以及220、布线电极41a、41b、42a、42b、42c、43、44、45、46以及47、输入输出端子31以及32、和接地端子33以及34的电极布局。
图1B所示的串联臂谐振器11由一对梳齿状电极所构成的IDT电极110、在IDT电极110的弹性波传播方向上相邻地设置的反射电极、和基板50来构成。串联臂谐振器12由一对梳齿状电极所构成的IDT电极120、在IDT电极120的弹性波传播方向上相邻地设置的反射电极、和基板50来构成。并联臂谐振器21由一对梳齿状电极所构成的IDT电极210、在IDT电极210的弹性波传播方向上相邻地设置的反射电极、和基板50来构成。并联臂谐振器22由一对梳齿状电极所构成的IDT电极220、在IDT电极220的弹性波传播方向上相邻地设置的反射电极、和基板50来构成。
包含布线电极41a以及41b的布线电极41是将IDT电极110和输入输出端子31进行连接的布线，兼作将构成IDT电极110的多个电极指进行连接的汇流条电极。布线电极42a是将构成IDT电极110的多个电极指进行连接的汇流条电极。布线电极42b是将IDT电极110和IDT电极120进行连接的布线。布线电极42c是将构成IDT电极120的多个电极指进行连接的汇流条电极。包含布线电极42a、42b、以及42c的布线电极42是将IDT电极110和IDT电极120进行连接的布线。布线电极43是将IDT电极120和输入输出端子32进行连接的布线，此外，兼作将构成IDT电极120的多个电极指进行连接的汇流条电极。布线电极44是将构成IDT电极210的多个电极指进行连接的汇流条电极。布线电极45是将IDT电极210和接地端子33进行连接的布线，此外，兼作将构成IDT电极210的多个电极指进行连接的汇流条电极。布线电极46是将构成IDT电极220的多个电极指进行连接的汇流条电极。布线电极47是将IDT电极220和接地端子34进行连接的布线，此外，兼作将构成IDT电极220的多个电极指进行连接的汇流条电极。
其次，对构成弹性波装置1的弹性波谐振器的剖面构造进行说明。在图2中，特别集中于串联臂谐振器11的剖面构造进行表示。如图2所示，弹性波装置1具备基板50、配置在基板50上的IDT电极110、和配置在基板50上的布线电极41以及42。另外，布线电极41以及42分别配置在IDT电极110的弹性波传播方向的两侧，但省略反射电极进行了记载。
IDT电极110例如由从Al、Cu、Pt、Au、Ti、Ni、Cr、Ag、W、Mo、NiCr以及Ta等之中选择的金属、或者、由其中的两种以上的金属构成的合金或层叠体来构成。
基板50具有支承基板51、声反射层56和压电层52依该顺序层叠的构造。
支承基板51是对压电层52以及声反射层56进行支承的基板，例如，可列举Si等半导体、蓝宝石、LiTaO3、LiNbO3、玻璃等。这些材料可以单独使用，也可以并用多个。
构成压电层52的材料例如在LiTaO3、LiNbO3、ZnO、AlN、以及石英等中，考虑弹性波装置1所要求的频带、通带宽度以及机电耦合系数而适当选择。
在此，优选的是，压电层52的膜厚为IDT波长以下，该IDT波长是构成一对梳齿状电极中的一个梳齿状电极的多个电极指的重叠间距，所述一对梳齿状电极构成IDT电极。
由此，弹性波装置1能够在弹性波传播方向上有效率地激励给定的板波作为主模式。另外，所谓板波，在将所激励的板波的波长设为1λ的情况下，总称在膜厚1λ程度以下的压电层激励的各种各样的波。
作为弹性波装置的高频信号传播手段而利用的板波，其特征在于，在将传播弹性波的压电层的厚度减薄至弹性波的波长(λ)以下程度的情况下被激励。通过利用该板波，从而能够改善弹性波谐振器的谐振特性。以往，作为利用了该板波的弹性波谐振器、即板波谐振器，提出了在压电层正下方具有声多层膜的声多层膜型谐振器、和压电层浮置在中空部的膜片型谐振器(membrane resonators)。然而，在利用了声多层膜型的板波谐振器的弹性波滤波器中，至今为止，并未示出在有效率地封闭板波的同时改善了弹性波滤波器的损耗的结构。为了降低弹性波滤波器的损耗，必须有效率地封闭板波，此外，为了调整通带，需要使构成弹性波滤波器的电路具有最适合的电容成分。在这种状况下，在本发明中，发现了用于在有效率地封闭板波的主模式的同时利用声反射层附加必要的电容、排除不必要的电容的如以下那样的特征结构。
声反射层56具有从支承基板51侧向压电层52依次层叠了低Z电介质层53C、高Z电介质层55、低Z电介质层53B、金属层54、低Z电介质层53A的构造。
低Z电介质层53B是由电介质构成的层，是配置在金属层54与高Z电介质层55之间且声阻抗比金属层54以及高Z电介质层55低的第1电介质层。低Z电介质层53B例如由硅氧化物构成，膜厚例如为0.05λ～0.3λ。低Z电介质层53B由硅氧化物构成，由此能够使低Z电介质层53B的声阻抗比金属层54以及高Z电介质层55的声阻抗低，并且能够改善弹性波装置1的频率温度特性。
高Z电介质层55是由电介质构成的层，是配置在比低Z电介质层53B更靠支承基板51侧且声阻抗比低Z电介质层53B高的第2电介质层。高Z电介质层55例如由Ta2O5构成，膜厚例如为0.05λ～0.3λ。高Z电介质层55由Ta2O5构成，由此能够使高Z电介质层55的声阻抗比低Z电介质层53B的声阻抗高。
金属层54是配置在比低Z电介质层53B更靠压电层52侧且声阻抗比低Z电介质层53B高的层。金属层54例如由Pt或者W构成，膜厚例如为0.05λ～0.3λ。金属层54由Pt或者W构成，由此能够使金属层54的声阻抗比低Z电介质层53B的声阻抗高。
低Z电介质层53A是由电介质构成的层，是配置在金属层54与压电层52之间且声阻抗比金属层54低的第3电介质层。低Z电介质层53A例如由硅氧化物构成，膜厚例如为0.05～0.3λ。低Z电介质层53A由硅氧化物构成，由此能够使低Z电介质层53A的声阻抗比金属层54的声阻抗低，并且能够改善弹性波装置1的频率温度特性。此外，通过在金属层54与压电层52之间配置低Z电介质层53A，从而能够在低Z电介质层53A和金属层54的界面使弹性波的主模式向上方反射。
低Z电介质层53C是由电介质构成的层，是配置在支承基板51与高Z电介质层55之间且用于将支承基板51和高Z电介质层55进行粘接的支承层，此外，是声阻抗比高Z电介质层55低的电介质层。低Z电介质层53C例如由硅氧化物构成，膜厚例如为0.05λ～0.3λ。低Z电介质层53C由硅氧化物构成，由此能够使低Z电介质层53C的声阻抗比高Z电介质层55的声阻抗低，并且能够改善弹性波装置1的频率温度特性。
在上述的声反射层56的结构中，声阻抗比低Z电介质层53A以及53B高的金属层54以及高Z电介质层55中的金属层54配置得接近压电层52。
此外，在俯视声反射层56的情况下，金属层54形成在包含IDT电极110的区域。此外，在包含IDT电极110和与IDT电极110连接的布线电极41a、41b、42a以及42b、且不包含IDT电极110以外的IDT电极的区域AL(参照图1A)中，金属层54的形成面积(A54)比高Z电介质层55的形成面积小。
由此，将声阻抗比低Z电介质层53B高的金属层54以及高Z电介质层55中的金属层54配置得接近压电层52，并且将金属层54配置为夹着压电层52包含IDT电极110。金属层54与高Z电介质层55相比较，为高导电性，并且图案化的加工精度高，因此能够在对由IDT电极110以及压电层52形成的串联臂谐振器11有效地附加电容成分的同时将被高声速化的板波的主模式封闭在金属层54的上方。此外，在上述俯视下，金属层54未配置为包含布线电极41a、41b、42a以及42b，因此能够降低由布线电极41以及42和金属层54形成的不必要的电容成分。另一方面，关于未形成金属层54的区域中的板波的主模式向下方的泄漏，在声阻抗比低Z电介质层53B高的高Z电介质层55的表面向上方反射，因此能够降低该板波的主模式的传播损耗。另外，高Z电介质层55与布线电极41以及42的距离大，所以由高Z电介质层55和布线电极41以及42形成的电容成分小，因此无需对高Z电介质层55进行图案化加工。根据以上，根据本实施方式涉及的声反射层56的结构，能够将弹性波(板波)的主模式封闭在金属层54的上方，排除不必要的电容成分而降低弹性波传播损耗。
此外，更优选的是，如图2所示，金属层54在上述俯视下形成在包含IDT电极110并且不包含布线电极41以及42的区域。另一方面，如图2所示，高Z电介质层55在上述俯视下形成在整个区域AL。若用图2的剖面图对此进行说明，则金属层54在上述俯视下形成在包含IDT电极110并且不包含布线电极41以及42的区域，金属层54的长度L54比区域AL的长度LL短。
由此，在上述俯视下，金属层54不与布线电极41以及42重叠，因此能够排除由布线电极41以及42和金属层54形成的不必要的电容成分。根据以上，根据本实施方式涉及的声反射层56的结构，能够将弹性波(板波)的主模式封闭在金属层54的上方，高精度地排除不必要的电容成分而降低弹性波传播损耗。
另外，优选的是，低Z电介质层53A的膜厚与低Z电介质层53B的膜厚不同。由此，能够单独地调整最适合在低Z电介质层53A和金属层54的界面使弹性波(板波)的主模式反射的低Z电介质层53A以及金属层54的膜厚构成比、与最适合在低Z电介质层53B和高Z电介质层55的界面使弹性波(板波)的主模式反射的低Z电介质层53B以及高Z电介质层55的膜厚构成比。也就是说，弹性波(板波)的主模式的封闭效率更加提高，并且通过破坏声反射层的膜厚对称性从而能够更加降低无用波。
此外，也可使其他层介于支承基板51与声反射层56之间、声反射层56与压电层52之间、压电层52与IDT电极110之间、以及、压电层52与上述布线电极之间当中的至少任一者。
[1-2.弹性波装置的制造工序]
其次，对本实施方式涉及的弹性波装置1的制造方法进行说明。
图3是实施方式1涉及的弹性波装置1的制造工序图。
首先，如图3的(a)所示，在压电基板52p上(压电基板52p的下方)形成低Z电介质层53A。低Z电介质层53A例如通过溅射法成膜硅氧化物膜来形成。
其次，如图3的(b)所示，在低Z电介质层53A上(低Z电介质层53A的下方)，例如通过使用了光刻的蒸镀剥离法来图案化形成金属层54。在此，金属层54被图案化为在俯视压电基板52p的情况下与在后续工序形成的IDT电极110重叠。
其次，如图3的(c)所示，在金属层54上(金属层54的下方)形成低Z电介质膜53p。低Z电介质膜53p例如通过溅射法成膜硅氧化物膜来形成。
其次，如图3的(d)所示，将低Z电介质膜53p平坦化来形成低Z电介质层53B。低Z电介质膜53p的平坦化例如通过CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)来进行。
其次，如图3的(e)所示，在低Z电介质层53B上(低Z电介质层53B的下方)形成高Z电介质层55。高Z电介质层55例如通过溅射法成膜钽氧化物膜(Ta2O5)来形成。在此，高Z电介质层55不会被图案化为在俯视压电基板52p的情况下与在后续工序形成的IDT电极110重叠，而形成在低Z电介质层53B上的整个区域。
其次，如图3的(f)所示，在高Z电介质层55上(高Z电介质层55的下方)形成低Z电介质层53C。低Z电介质层53C例如通过溅射法成膜硅氧化物膜来形成。
其次，如图3的(g)所示，将支承基板51接合到压电基板52p、低Z电介质层53A、金属层54、低Z电介质层53B、高Z电介质层55、以及低Z电介质层53C的层叠体。支承基板51例如由Si构成。
其次，如图3的(h)所示，例如通过研磨或智能切割法将压电基板52p薄板化，形成压电层52。
最后，如图3的(i)所示，例如通过使用了光刻的蒸镀剥离法来图案化形成IDT电极110、布线电极41以及42。另外，布线电极41以及42为了低电阻化，也可以形成2层金属膜。
另外，上述弹性波装置1的制造方法终究只是一例，只要由高声阻抗层中位于最靠近压电层52的1层的金属层54、和作为高声阻抗层的1层以上的高Z电介质层55构成即可，层叠数可以任意。低声阻抗层的层叠数也只要与其层叠数一起变化即可。
[1-3.变形例涉及的弹性波装置的结构]
图4是实施方式1的变形例1涉及的弹性波装置1A的剖面图。本变形例涉及的弹性波装置1A与实施方式1涉及的弹性波装置1相比较，声反射层57的层叠构造不同。另外，关于弹性波装置1A的俯视图以及电路结构，与图1A所记载的俯视图以及图1B所记载的电路结构相同。以下，关于本变形例涉及的弹性波装置1A，对于与实施方式1涉及的弹性波装置1相同的点省略说明，以不同点为中心进行说明。
对构成弹性波装置1A的弹性波谐振器的剖面构造进行说明。在图4中，特别集中于串联臂谐振器11的剖面构造进行表示。如图4所示，弹性波装置1A具备基板50A、配置在基板50A上的IDT电极110、和布线电极41以及42。另外，布线电极41以及42分别配置在IDT电极110的弹性波传播方向的两侧，但省略反射电极进行了记载。
基板50A具有支承基板51、声反射层57和压电层52依该顺序层叠的构造。
声反射层57具有从支承基板51侧向压电层52依次层叠了低Z电介质层53E、高Z电介质层55B、低Z电介质层53D、高Z电介质层55A、低Z电介质层53C、金属层54B、低Z电介质层53B、金属层54A、低Z电介质层53A的构造。
金属层54A以及54B是在压电层52的垂线方向上层叠的多个金属层，是配置在比低Z电介质层53C更靠压电层52侧且声阻抗比低Z电介质层53C高的层。金属层54A以及54B例如由Pt或者W构成。
低Z电介质层53B是配置在金属层54A以及54B之间且声阻抗比金属层54A以及54B低的第4电介质层。低Z电介质层53B例如由硅氧化物构成。
高Z电介质层55A以及55B是在压电层52的垂线方向上层叠的多个第2电介质层，是配置在比低Z电介质层53C更靠支承基板51侧且声阻抗比低Z电介质层53C高的层。高Z电介质层55A以及55B例如由Ta2O5构成。
低Z电介质层53D是配置在高Z电介质层55A以及55B之间且声阻抗比高Z电介质层55A以及55B低的第5电介质层。低Z电介质层53D例如由硅氧化物构成。
在上述的声反射层57的结构中，声阻抗比低Z电介质层53A、53B、53C、53D以及53E高的金属层54A以及54B和高Z电介质层55A以及55B中的金属层54A以及54B配置得接近压电层52。
此外，在俯视声反射层57的情况下，金属层54A以及54B形成为与IDT电极110重叠。此外，在与IDT电极110和连接于IDT电极110的布线电极41a、41b、42a以及42b重叠的一体的区域AL(参照图1A)中，金属层54A的形成面积(A54A)以及金属层54B的形成面积(A54B)比高Z电介质层55A以及55B的形成面积小。
此外，更优选的是，如图4所示，金属层54A以及54B在上述俯视下形成在包含IDT电极110并且不包含布线电极41以及42的区域。另一方面，如图4所示，高Z电介质层55A以及55B在上述俯视下形成在整个区域AL。若用图4的剖面图对其进行说明，则金属层54A以及54B在上述俯视下形成在包含IDT电极110并且不包含布线电极41以及42的区域，金属层54A的长度L54A以及金属层54B的长度L54B比包含布线电极41以及42的一体的区域AL的长度LL短。
由此，将声阻抗比低Z电介质层53C高的金属层54A以及54B和高Z电介质层55A以及55B中的金属层54A以及54B配置得接近压电层52，并且将金属层54A以及54B配置为夹着压电层52而与IDT电极110重叠。金属层54A以及54B与高Z电介质层55A以及55B相比较，声阻抗高，为高导电性，除此之外，图案化的加工精度高，因此能够在对由IDT电极110以及压电层52形成的串联臂谐振器11有效地附加电容成分的同时将板波的主模式效率良好地封闭在金属层54B的上方。此外，在上述俯视下，金属层54A以及54B未被配置为包含布线电极41以及42，因此能够降低由布线电极41以及42和金属层54A以及54B形成的不必要的电容成分。另一方面，关于未形成金属层54A以及54B的区域中的板波向下方的泄漏，在声阻抗比低Z电介质层53C高的高Z电介质层55A以及55B的表面向上方反射，因此能够降低该板波的传播损耗。另外，高Z电介质层55A以及55B与布线电极41以及42的距离大，所以由高Z电介质层55A以及55B和布线电极41以及42形成的电容成分小，因此无需对高Z电介质层55A以及55B进行图案化加工。根据以上，根据本变形例涉及的声反射层57的结构，能够将弹性波的主模式封闭在金属层54B的上方，排除不必要的电容成分的同时降低弹性波传播损耗。
另外，优选的是，低Z电介质层53B的膜厚与低Z电介质层53D不同。由此，能够单独地调整最适合在低Z电介质层53B和金属层54B的界面使弹性波的主模式反射的低Z电介质层53B以及金属层54B的膜厚构成比、与最适合在低Z电介质层53D和高Z电介质层55B的界面使弹性波的主模式反射的低Z电介质层53D以及高Z电介质层55B的膜厚构成比。也就是说，弹性波的主模式的封闭效率更加提高，并且通过破坏声反射层的膜厚对称性从而能够更加降低无用波。
另外，在本变形例中，例示了声反射层57作为金属层具有两个金属层54A以及54B并且作为第2电介质层具有两个高Z电介质层55A以及55B的结构，但金属层以及第2电介质层中的一方也可以为一层。
此外，声反射层57也可以具有作为金属层的3个以上的金属层或者作为第2电介质层的3个以上的高Z电介质层中的至少一方。
图5是实施方式1的变形例2涉及的弹性波装置1B的剖面图。本变形例涉及的弹性波装置1B与变形例1涉及的弹性波装置1A相比较，不同点在于，高Z电介质层55A的形成面积比高Z电介质层55B的形成面积小。另外，关于弹性波装置1B的俯视图以及电路结构，与图1A所记载的俯视图以及图1B所记载的电路结构相同。以下，关于本变形例涉及的弹性波装置1B，对于与变形例1涉及的弹性波装置1A相同的点省略说明，以不同点为中心进行说明。
对构成弹性波装置1B的弹性波谐振器的剖面构造进行说明。在图5中，特别集中于串联臂谐振器11的剖面构造进行表示。如图5所示，弹性波装置1B具备基板50B、配置在基板50B上的IDT电极110、和布线电极41以及42。另外，布线电极41以及42分别配置在IDT电极110的弹性波传播方向的两侧，但省略反射电极进行了记载。
基板50B具有支承基板51、声反射层58和压电层52依该顺序层叠的构造。
声反射层58具有从支承基板51侧向压电层52依次层叠了低Z电介质层53E、高Z电介质层55B、低Z电介质层53D、高Z电介质层55A、低Z电介质层53C、金属层54B、低Z电介质层53B、金属层54A、低Z电介质层53A的构造。
高Z电介质层55A以及55B是在压电层52的垂线方向上层叠的多个第2电介质层，是配置在比低Z电介质层53C更靠支承基板51侧且声阻抗比低Z电介质层53C高的层。高Z电介质层55A以及55B例如由Ta2O5构成。
在上述的声反射层58的结构中，声阻抗比低Z电介质层53A、53B、53C、53D以及53E高的金属层54A以及54B和高Z电介质层55A以及55B中的金属层54A以及54B配置得接近压电层52。
此外，在俯视声反射层58的情况下，金属层54A以及54B形成为与IDT电极110重叠。此外，在与IDT电极110和连接于IDT电极110的布线电极41a、41b、42a以及42b重叠的一体的区域AL(参照图1A)中，金属层54A的形成面积(A54A)以及金属层54B的形成面积(A54B)比高Z电介质层55A以及55B的形成面积小。
此外，更优选的是，如图5所示，金属层54A以及54B在上述俯视下形成在包含IDT电极110并且不包含布线电极41以及42的区域。另一方面，高Z电介质层55A形成在包含IDT电极110并且不包含布线电极41以及42的区域，高Z电介质层55A的形成面积比金属层54B的形成面积大且比高Z电介质层55B的形成面积小。此外，如图5所示，高Z电介质层55B在上述俯视下形成在整个区域AL。若用图5的剖面图对此进行说明，则金属层54A以及54B在上述俯视下形成在包含IDT电极110并且不包含布线电极41以及42的区域，金属层54A的长度L54A以及金属层54B的长度L54B比区域AL的长度LL短。
由此，将声阻抗比低Z电介质层53C高的金属层54A以及54B和高Z电介质层55A以及55B中的金属层54A以及54B配置得接近压电层52，并且将金属层54A以及54B配置为夹着压电层52而与IDT电极110重叠。金属层54A以及54B与高Z电介质层55A以及55B相比较，声阻抗高，为高导电性，此外，图案化的加工精度高，因此能够在对由IDT电极110以及压电层52形成的串联臂谐振器11有效地附加电容成分的同时将板波的主模式效率良好地封闭在金属层54B的上方。此外，在上述俯视下，金属层54A以及54B未被配置为包含布线电极41以及42，因此能够降低由布线电极41以及42和金属层54A以及54B形成的不必要的电容成分。此时，如图5所示，也可以是，距压电层52的距离越大，越增大金属层54A以及54B的形成面积。也就是说，也可以使距压电层52的距离大的金属层54B的形成面积比距压电层52的距离小的金属层54A的形成面积大，能够在对电容变化的影响小的基础上在更宽的区域陷获弹性波。
另一方面，关于未形成金属层54A以及54B的区域中的板波向下方的泄漏，在声阻抗比低Z电介质层53C高的高Z电介质层55A以及55B的表面向上方反射，因此能够降低该板波的传播损耗。另外，高Z电介质层55A以及55B与布线电极41以及42的距离大，因此由高Z电介质层55A以及55B和布线电极41以及42形成的电容成分小。因而，也可以不对距压电层52的距离比高Z电介质层55A大的高Z电介质层55B进行图案化加工，而将高Z电介质层55A图案化加工成金属层54B与高Z电介质层55B之间的大小。也就是说，也可以随着距压电层52的距离从小变大而增大形成面积。通过减小高Z电介质层55A或55B的形成面积，从而能够降低高Z电介质层带来的基板的应力。在本变形例中，按距压电层52的距离从小到大的顺序且形成面积从小到大的顺序配置为金属层54A、54B、高Z电介质层55A以及55B。
根据以上，根据本变形例涉及的声反射层58的结构，能够将弹性波(板波)的主模式封闭在金属层54B的上方，排除不必要的电容成分的同时降低弹性波传播损耗。
另外，优选的是，低Z电介质层53B的膜厚与低Z电介质层53D的膜厚不同。由此，能够单独地调整适合于在低Z电介质层53B和金属层54B的界面使弹性波(板波)的主模式反射的低Z电介质层53B以及金属层54B的膜厚构成比、与最适合在低Z电介质层53D和高Z电介质层55B的界面使弹性波(板波)的主模式反射的低Z电介质层53D以及高Z电介质层55B的膜厚构成比。也就是说，弹性波(板波)的主模式的封闭效率更加提高，并且通过破坏声反射层的膜厚对称性从而能够更加降低无用波。
另外，在本变形例中，例示了声反射层58作为金属层具有两个金属层54A以及54B并且作为第2电介质层具有两个高Z电介质层55A以及55B的结构，但金属层以及第2电介质层中的一方也可以为一层。
此外，声反射层57也可以具有作为金属层的3个以上的金属层或者作为第2电介质层的3个以上的高Z电介质层中的至少一方。
(实施方式2)
图6是示出实施方式2涉及的高频前端电路3以及通信装置6的电路结构图。在本实施方式涉及的高频前端电路3以及通信装置6中，对第1滤波器1C以及第2滤波器1D可应用实施方式1涉及的弹性波装置1、1A以及1B中的任一者。
如图6所示，在高频前端电路3以及通信装置6中，为了放大高频信号，在第1端子32C与RFIC4之间、以及、第2端子32D与RFIC4之间分别设置有LNA(Low Noise Amplifier，低噪声放大器)60C以及60D(放大电路)。此外，为了切换与天线元件2的连接状态，在第1滤波器1C与天线公共端子35之间、以及、第2滤波器1D与天线公共端子35之间设置有多端口开关105。多端口开关105是能够同时进行接通/断开(ON/OFF)的开关，在第1滤波器1C与天线公共端子35连接时，即，在第1滤波器1C进行信号处理的情况下，第2滤波器1D也能够与天线公共端子35连接。
根据具有这种电路结构的高频前端电路3以及通信装置6，能够将第1滤波器1C以及第2滤波器1D的弹性波的主模式封闭在金属层的上方，排除不必要的电容成分的同时降低弹性波传播损耗。因而，能够提供降低了高频传播损耗的高频前端电路3以及通信装置6。
此外，在本实施方式中，将第1滤波器1C以及第2滤波器1D设为接收滤波器，但不限于此，也可以将第1滤波器1C以及第2滤波器1D设为发送滤波器。此时，例如，通过将位于第1滤波器1C与RFIC4之间的LNA60C、以及、位于第2滤波器1D与RFIC4之间的LNA60D置换成PA(Power Amplifier，功率放大器)，从而能够构成能够发送的通信装置6。
此外，也可将第1滤波器1C设为发送滤波器，将第2滤波器1D设为接收滤波器。此时，例如，通过将位于第1滤波器1C与RFIC4之间的LNA60C置换成PA，从而能够构成能收发的通信装置6。
(其他方式)
以上，基于实施方式以及变形例对实施方式1涉及的弹性波装置1、1A以及1B、和实施方式2涉及的高频前端电路3以及通信装置6进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式以及变形例。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、内置了本发明涉及的弹性波装置、高频前端电路以及通信装置的各种设备也包含于本发明。
此外，实施方式1中的弹性波装置1、1A以及1B并不限定于图1B所示的梯型的电路结构，也可以由纵耦合型谐振电路、横耦合型谐振电路、以及、横向型谐振电路等构成。
产业上的可利用性
本发明广泛用于各种各样的电子设备、通信设备。作为电子设备，例如有传感器。作为通信设备，例如有包含本发明的弹性波装置的双工器、包含PA、LNA、开关的通信模块设备、包含该通信模块设备的移动体通信设备、医疗保健通信设备等。作为移动体通信设备，有便携式电话、智能手机、车载导航等。作为医疗保健通信设备，有体重仪、体脂仪等。医疗保健通信设备、移动体通信设备具备天线、RF模块、LSI、显示器、输入部、电源等。
附图标记说明：
1、1A、1B 弹性波装置；
1C 第1滤波器；
1D 第2滤波器；
2 天线元件；
3 高频前端电路；
4 RFIC；
5 BBIC；
6 通信装置；
11、12 串联臂谐振器；
21、22 并联臂谐振器；
31、32 输入输出端子；
32C 第1端子；
32D 第2端子；
33、34 接地端子；
35 天线公共端子；
41、41a、41b、42、42a、42b、42c、43、44、45、46、47 布线电极；
50、50A、50B 基板；
51 支承基板；
52 压电层；
52p 压电基板；
53A、53B、53C、53D、53E 低Z电介质层；
53p 低Z电介质膜；
54、54A、54B 金属层；
55、55A、55B 高Z电介质层；
56、57、58 声反射层；
60C、60D LNA；
105 多端口开关；
110、120、210、220 IDT电极。

Claims (11)

1.一种弹性波装置，具备：
支承基板；
声反射层，直接或者间接地层叠在所述支承基板上；
压电层，直接或者间接地层叠在所述声反射层上；
一个以上的IDT电极，直接或者间接地形成在所述压电层上；和
布线电极，直接或者间接地形成在所述压电层上，并与所述一个以上的IDT电极电连接，
所述声反射层具有：
第1电介质层；
第2电介质层，配置在比所述第1电介质层更靠所述支承基板侧，声阻抗比所述第1电介质层高；和
金属层，配置在比所述第1电介质层更靠所述压电层侧，声阻抗比所述第1电介质层高，
在俯视所述声反射层的情况下，所述金属层在包含所述一个以上的IDT电极中的一个IDT电极和与该一个IDT电极连接的布线电极、并且不包含该一个IDT电极以外的IDT电极的区域中，所述金属层的形成面积比所述第2电介质层的形成面积小。
2.根据权利要求1所述的弹性波装置，其中，
所述一个以上的IDT电极各自由一对梳齿状电极构成，
所述压电层的膜厚为IDT波长以下，该IDT波长是构成所述一对梳齿状电极中的一个梳齿状电极的多个电极指的重叠间距。
3.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述声反射层还具有：
第3电介质层，配置在所述金属层与所述压电层之间，声阻抗比所述金属层低。
4.根据权利要求3所述的弹性波装置，其中，
所述第3电介质层的膜厚与所述第1电介质层的膜厚不同。
5.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述声反射层具有在所述压电层的垂线方向上层叠的多个所述金属层、以及在所述垂线方向上层叠的多个所述第2电介质层中的至少一方，
在多个所述金属层之间分别配置有声阻抗比所述金属层低的第4电介质层，
在多个所述第2电介质层之间分别配置有声阻抗比所述第2电介质层低的第5电介质层。
6.根据权利要求5所述的弹性波装置，其中，
所述第4电介质层的膜厚与所述第5电介质层的膜厚不同。
7.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述金属层由Pt或者W构成。
8.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述第1电介质层由硅氧化物构成。
9.根据权利要求1或2所述的弹性波装置，其中，
所述第2电介质层由Ta2O5构成。
10.一种高频前端电路，具备：
权利要求1～9中任一项所述的弹性波装置；和
放大电路，与所述弹性波装置连接。
11.一种通信装置，具备：
权利要求10所述的高频前端电路；和
信号处理电路，对高频信号进行处理。
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