JP2002094356A - 表面弾性波フィルター及びその製造方法 - Google Patents
表面弾性波フィルター及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高いパワーの入力波に対し耐えることがで
き、表面弾性波フィルターの工程を単純化し伝送損失及
びノイズを減少させた表面弾性波フィルター及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 本発明は基板及び基板上に形成され、炭
素ナノチューブ（ＣＮＴ）と圧電体で形成され表面弾性
波を伝達するように圧電特性が具備された複合体薄膜
と；入力される電気信号を複合体薄膜に伝達して表面弾
性波を発生させ、複合体薄膜から表面弾性波の伝達を受
けて電気信号を出力するインターデジタル変換器（ＩＤ
Ｔ）とを含むことを特徴とする。
き、表面弾性波フィルターの工程を単純化し伝送損失及
びノイズを減少させた表面弾性波フィルター及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 本発明は基板及び基板上に形成され、炭
素ナノチューブ（ＣＮＴ）と圧電体で形成され表面弾性
波を伝達するように圧電特性が具備された複合体薄膜
と；入力される電気信号を複合体薄膜に伝達して表面弾
性波を発生させ、複合体薄膜から表面弾性波の伝達を受
けて電気信号を出力するインターデジタル変換器（ＩＤ
Ｔ）とを含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表面弾性波（ＳＡ
Ｗ）フィルターに係り、特に表面弾性波フィルターの弾
性波伝達媒体として炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）を用い
ることにより、高周波用表面弾性波フィルターを製造す
ることができ、鋭いカット特性を得ることができ、イン
ターデジタル変換器（ＩＤＴ）の電極間隔を大きくして
高いパワーの入力波に対して耐えることができる表面弾
性波フィルターに関する。
Ｗ）フィルターに係り、特に表面弾性波フィルターの弾
性波伝達媒体として炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）を用い
ることにより、高周波用表面弾性波フィルターを製造す
ることができ、鋭いカット特性を得ることができ、イン
ターデジタル変換器（ＩＤＴ）の電極間隔を大きくして
高いパワーの入力波に対して耐えることができる表面弾
性波フィルターに関する。
【０００２】また、本発明は表面弾性波フィルターの弾
性波伝達媒体として四面体非晶質カーボン（ｔａ−Ｃ：
Tetrahedral Amorphous Carbon）を用いることにより、
表面錬磨工程が必要なく製造工程が簡単であり、工程時
間が短く製造単価が安く、大面積を形成することが容易
であり、伝送損失及びノイズが少ない表面弾性波フィル
ター及びその製造方法に関する。
性波伝達媒体として四面体非晶質カーボン（ｔａ−Ｃ：
Tetrahedral Amorphous Carbon）を用いることにより、
表面錬磨工程が必要なく製造工程が簡単であり、工程時
間が短く製造単価が安く、大面積を形成することが容易
であり、伝送損失及びノイズが少ない表面弾性波フィル
ター及びその製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】一般に、表面弾性波（ＳＡＷ）フィルタ
ーは圧電材料の電気−機械的相互変換特性を利用して特
定の周波数（中心周波数）帯域のみを選択して通過させ
雑音及び混信を除去する素子であって、ＴＶ、ＶＣＲ、
移動通信などの核心的な部品であって、主に帯域通過フ
ィルターに使用されている。
ーは圧電材料の電気−機械的相互変換特性を利用して特
定の周波数（中心周波数）帯域のみを選択して通過させ
雑音及び混信を除去する素子であって、ＴＶ、ＶＣＲ、
移動通信などの核心的な部品であって、主に帯域通過フ
ィルターに使用されている。
【０００４】図１は一般的な表面弾性波フィルターを概
略的に示した図面である。
略的に示した図面である。
【０００５】表面弾性波フィルターとは、図１に示した
ように、圧電基板上に２個のインターデジタル変換器
（ＩＤＴ）１０１、１０２を設置し、基板の電歪効果
（逆圧電効果）を利用して電気的信号を圧電基板１０３
の表面に沿って伝播する弾性波に変換させ、発生した弾
性表面波を圧電効果を利用して出力側変換器で電気的信
号として検出する素子である。
ように、圧電基板上に２個のインターデジタル変換器
（ＩＤＴ）１０１、１０２を設置し、基板の電歪効果
（逆圧電効果）を利用して電気的信号を圧電基板１０３
の表面に沿って伝播する弾性波に変換させ、発生した弾
性表面波を圧電効果を利用して出力側変換器で電気的信
号として検出する素子である。
【０００６】ここで、ＩＤＴは送信ＩＤＴ１０１及び受
信ＩＤＴ１０２で構成されており、送信ＩＤＴ１０１は
信号発生器に連結され、入力された電気信号を表面弾性
波（ＳＡＷ）に変換させる。そして、変換された表面弾
性波は圧電基板１０３の表面に沿って進行して受信ＩＤ
Ｔ１０２に伝達される。
信ＩＤＴ１０２で構成されており、送信ＩＤＴ１０１は
信号発生器に連結され、入力された電気信号を表面弾性
波（ＳＡＷ）に変換させる。そして、変換された表面弾
性波は圧電基板１０３の表面に沿って進行して受信ＩＤ
Ｔ１０２に伝達される。
【０００７】これによって、受信ＩＤＴ１０２は伝達さ
れた表面弾性波信号を再び圧電効果を利用して電気的信
号に変換させる。この時、受信ＩＤＴ１０２はフィルタ
を実施し、ＩＤＴ電極の幾何学的構造によって周波数特
性が決定される。
れた表面弾性波信号を再び圧電効果を利用して電気的信
号に変換させる。この時、受信ＩＤＴ１０２はフィルタ
を実施し、ＩＤＴ電極の幾何学的構造によって周波数特
性が決定される。
【０００８】図２は一般的な表面弾性波フィルターの周
波数通過特性を示した図面である。
波数通過特性を示した図面である。
【０００９】図２に示したように、表面弾性波フィルタ
ーは特定周波数の伝送された信号のみを通過させるよう
に設定され、設定された振幅及び位相特性を有する帯域
通過フィルターとして使用される。
ーは特定周波数の伝送された信号のみを通過させるよう
に設定され、設定された振幅及び位相特性を有する帯域
通過フィルターとして使用される。
【００１０】また、表面弾性波フィルターの基板材料と
して最も広く使用されている材料は単結晶材料であるＬ
ｉＴａＯ3（ＬＴＯ）とＬｉＮｂＯ3（ＬＮＯ）である。
しかし、このような単結晶材料を用いた表面弾性波フィ
ルターはＧＨｚ以上の高周波に対しては使用することが
できないので、多くの新たな材料が開発されている。
して最も広く使用されている材料は単結晶材料であるＬ
ｉＴａＯ3（ＬＴＯ）とＬｉＮｂＯ3（ＬＮＯ）である。
しかし、このような単結晶材料を用いた表面弾性波フィ
ルターはＧＨｚ以上の高周波に対しては使用することが
できないので、多くの新たな材料が開発されている。
【００１１】表面弾性波フィルターの中心周波数は伝達
媒質での弾性波の速度に比例し、ＩＤＴ電極の間隔に反
比例する。従って、中心周波数帯域を高めるためには弾
性率の大きな材料を使用するかＩＤＴ電極間隔を狭めな
ければならない。
媒質での弾性波の速度に比例し、ＩＤＴ電極の間隔に反
比例する。従って、中心周波数帯域を高めるためには弾
性率の大きな材料を使用するかＩＤＴ電極間隔を狭めな
ければならない。
【００１２】しかし、リソグラフィ技術の限界によるＩ
ＤＴ電極のパターニング技術の限界及び、安定性確保、
高い圧力パワーに対する耐久性などの問題のためＩＤＴ
の間隔を狭めるのに限界がある。これにより、弾性率の
高い媒質を導入する方法で多くの研究が進行されてい
る。
ＤＴ電極のパターニング技術の限界及び、安定性確保、
高い圧力パワーに対する耐久性などの問題のためＩＤＴ
の間隔を狭めるのに限界がある。これにより、弾性率の
高い媒質を導入する方法で多くの研究が進行されてい
る。
【００１３】また、基本的な表面弾性波フィルターは圧
電体が圧電効果及び電歪効果（逆圧電効果）を担当する
と共に、表面弾性波の伝達媒質であった。しかし、現在
まで開発された圧電体の機械的な弾性特性上高い弾性率
を有する圧電体がないので、表面弾性波を伝達するため
の新たな媒質が導入されている。
電体が圧電効果及び電歪効果（逆圧電効果）を担当する
と共に、表面弾性波の伝達媒質であった。しかし、現在
まで開発された圧電体の機械的な弾性特性上高い弾性率
を有する圧電体がないので、表面弾性波を伝達するため
の新たな媒質が導入されている。
【００１４】その代表的な例が、「圧電体（主にＺｎ
Ｏ）／ダイヤモンド薄膜」構造または「圧電体（主にＺ
ｎＯ）／サファイア」構造、「ＬｉＮｂＯ3／ダイヤモ
ンド」構造であり、それぞれ弾性率の高いダイヤモンド
またはサファイアを表面波弾性媒体として導入した例で
ある。
Ｏ）／ダイヤモンド薄膜」構造または「圧電体（主にＺ
ｎＯ）／サファイア」構造、「ＬｉＮｂＯ3／ダイヤモ
ンド」構造であり、それぞれ弾性率の高いダイヤモンド
またはサファイアを表面波弾性媒体として導入した例で
ある。
【００１５】このような導入によって、既存のクォーツ
（３，１５８ｍ／ｓｅｃ）、ＬＮＯ（３，４８８ｍ／ｓ
ｅｃ）等に比べて著しく高い表面弾性波伝達速度（サフ
ァイアの場合は５，２００〜５，７００ｍ／ｓｅｃ、ダ
イヤモンドの場合は９，０００〜１１，９００ｍ／ｓｅ
ｃ）を有し、これによって、より高周波数帯域でフィル
ターとして用いることができるようになった。
（３，１５８ｍ／ｓｅｃ）、ＬＮＯ（３，４８８ｍ／ｓ
ｅｃ）等に比べて著しく高い表面弾性波伝達速度（サフ
ァイアの場合は５，２００〜５，７００ｍ／ｓｅｃ、ダ
イヤモンドの場合は９，０００〜１１，９００ｍ／ｓｅ
ｃ）を有し、これによって、より高周波数帯域でフィル
ターとして用いることができるようになった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、表面波弾性媒
体としてダイヤモンドを導入する場合には、表面弾性波
フィルターを高周波数帯域で使用することができるとい
う長所があるが、次のような短所が存在する。
体としてダイヤモンドを導入する場合には、表面弾性波
フィルターを高周波数帯域で使用することができるとい
う長所があるが、次のような短所が存在する。
【００１７】まず、ダイヤモンドを合成するための高い
温度の工程が必要であり、ダイヤモンドの応力による基
板のたわみのため大面積、例えば４インチ以上の面積を
実現するのが難しい。
温度の工程が必要であり、ダイヤモンドの応力による基
板のたわみのため大面積、例えば４インチ以上の面積を
実現するのが難しい。
【００１８】また、ダイヤモンドの場合、多結晶ダイヤ
モンドであるため粒子境界が存在し、信号の電波損失が
大きくなる。そして、表面弾性波媒質として使用するた
めにはなめらかではない表面を錬磨しなければならない
が、ダイヤモンドの硬度のため錬磨工程が難しく、多く
の時間がかかるという短所があり、多くの費用が発生す
る。
モンドであるため粒子境界が存在し、信号の電波損失が
大きくなる。そして、表面弾性波媒質として使用するた
めにはなめらかではない表面を錬磨しなければならない
が、ダイヤモンドの硬度のため錬磨工程が難しく、多く
の時間がかかるという短所があり、多くの費用が発生す
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記のような問
題を考慮して創出されたものであって、表面弾性波フィ
ルターの弾性波伝達媒体として炭素ナノチューブまたは
四面体非晶質カーボンを用いて高周波用表面弾性波フィ
ルターを製造したものであり、鋭いカット特性を得るこ
とができ、インターデジタル変換器の電極間隔を大きく
し高いパワーの入力波及び２ＧＨｚ以上の高周波に対応
することができる。
題を考慮して創出されたものであって、表面弾性波フィ
ルターの弾性波伝達媒体として炭素ナノチューブまたは
四面体非晶質カーボンを用いて高周波用表面弾性波フィ
ルターを製造したものであり、鋭いカット特性を得るこ
とができ、インターデジタル変換器の電極間隔を大きく
し高いパワーの入力波及び２ＧＨｚ以上の高周波に対応
することができる。
【００２０】本発明は基板及び前記基板上に形成され、
炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）及び圧電体で形成され表面
弾性波を伝達するように圧電特性が具備された複合体薄
膜と；入力される電気信号を複合体薄膜に伝達して表面
弾性波を発生させ、複合体薄膜から表面弾性波の伝達を
受けて電気信号を出力するインターデジタル変換器（Ｉ
ＤＴ）とを含むことを特徴とする。
炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）及び圧電体で形成され表面
弾性波を伝達するように圧電特性が具備された複合体薄
膜と；入力される電気信号を複合体薄膜に伝達して表面
弾性波を発生させ、複合体薄膜から表面弾性波の伝達を
受けて電気信号を出力するインターデジタル変換器（Ｉ
ＤＴ）とを含むことを特徴とする。
【００２１】また、本発明による表面弾性波フィルター
の製造方法は、基板上に複合体薄膜を形成する段階と；
複合体薄膜上に電導物質を形成する段階と；電導物質を
パターニングする段階とを含むことを特徴とする。
の製造方法は、基板上に複合体薄膜を形成する段階と；
複合体薄膜上に電導物質を形成する段階と；電導物質を
パターニングする段階とを含むことを特徴とする。
【００２２】ここで、複合体薄膜は炭素ナノチューブ及
び圧電体からなるか、炭素ナノチューブ及び絶縁体で構
成された複合体をまず形成し、その形成された複合体上
に圧電体を再び形成することを特徴とする。
び圧電体からなるか、炭素ナノチューブ及び絶縁体で構
成された複合体をまず形成し、その形成された複合体上
に圧電体を再び形成することを特徴とする。
【００２３】また、複合体薄膜を形成する際に、一般的
な半導体工程で用いられるリソグラフィ技術を用いて触
媒パターンを形成する段階と；形成された触媒パターン
の間に炭素ナノチューブブリッジ（ＣＮＴ ｂｒｉｄｇ
ｅ）を水平に成長させる段階と；成長された炭素ナノチ
ューブブリッジ上に、スパッタリング方法を用いて圧電
体を形成する段階とを備えることを特徴とする。
な半導体工程で用いられるリソグラフィ技術を用いて触
媒パターンを形成する段階と；形成された触媒パターン
の間に炭素ナノチューブブリッジ（ＣＮＴ ｂｒｉｄｇ
ｅ）を水平に成長させる段階と；成長された炭素ナノチ
ューブブリッジ上に、スパッタリング方法を用いて圧電
体を形成する段階とを備えることを特徴とする。
【００２４】また、複合体薄膜を形成する際に、炭素ナ
ノチューブを所定の溶液に分散させて懸濁液を形成する
段階と；電気場または静電気力を用いて炭素ナノチュー
ブ懸濁液を基板に付着させる段階と；炭素ナノチューブ
が付着された基板上に、スパッタリング方法を用いて圧
電体を形成する段階とを備えることを特徴とする。
ノチューブを所定の溶液に分散させて懸濁液を形成する
段階と；電気場または静電気力を用いて炭素ナノチュー
ブ懸濁液を基板に付着させる段階と；炭素ナノチューブ
が付着された基板上に、スパッタリング方法を用いて圧
電体を形成する段階とを備えることを特徴とする。
【００２５】複合体薄膜を形成する際に、炭素ナノチュ
ーブを所定の溶液に分散させて懸濁液を作る段階と；炭
素ナノチューブ懸濁液をフィルターメンブレインに通過
させて沈殿させる段階と；炭素ナノチューブが沈殿した
基板上に、スパッタリング方法を用いて圧電体を形成す
る段階とを備えることを特徴とする。
ーブを所定の溶液に分散させて懸濁液を作る段階と；炭
素ナノチューブ懸濁液をフィルターメンブレインに通過
させて沈殿させる段階と；炭素ナノチューブが沈殿した
基板上に、スパッタリング方法を用いて圧電体を形成す
る段階とを備えることを特徴とする。
【００２６】ここで、炭素ナノチューブ懸濁液をフィル
ターメンブレインに通過させるとき、磁場を用いて炭素
ナノチューブ懸濁液を整列させることを特徴とする。
ターメンブレインに通過させるとき、磁場を用いて炭素
ナノチューブ懸濁液を整列させることを特徴とする。
【００２７】本発明による表面弾性波フィルターは、基
板と；その基板上に形成され、表面弾性波を伝達するよ
うに四面体非晶質カーボンで形成された表面波弾性媒体
と；圧電特性を有し、表面波弾性媒体と密着して構成さ
れる圧電体と；入力される電気信号を圧電体に伝達して
表面弾性波を発生させ、圧電体から表面弾性波の伝達を
受けて電気信号を出力するインターデジタル変換器とを
含むことを特徴とする。
板と；その基板上に形成され、表面弾性波を伝達するよ
うに四面体非晶質カーボンで形成された表面波弾性媒体
と；圧電特性を有し、表面波弾性媒体と密着して構成さ
れる圧電体と；入力される電気信号を圧電体に伝達して
表面弾性波を発生させ、圧電体から表面弾性波の伝達を
受けて電気信号を出力するインターデジタル変換器とを
含むことを特徴とする。
【００２８】ここで、基板上に形成される四面体非晶質
カーボンの表面波弾性媒体は黒鉛ターゲットに対するア
ーク放電を用いて堆積されが、基板上に形成される四面
体非晶質カーボンの表面波弾性媒体の厚さは１μｍ以下
であることを特徴とする。
カーボンの表面波弾性媒体は黒鉛ターゲットに対するア
ーク放電を用いて堆積されが、基板上に形成される四面
体非晶質カーボンの表面波弾性媒体の厚さは１μｍ以下
であることを特徴とする。
【００２９】ここで、基板上に形成される四面体非晶質
カーボンの表面波弾性媒体は黒鉛ターゲットを用いたレ
ーザーアブレーション方式で堆積されることを特徴とす
る。
カーボンの表面波弾性媒体は黒鉛ターゲットを用いたレ
ーザーアブレーション方式で堆積されることを特徴とす
る。
【００３０】このような本発明によると、表面弾性波フ
ィルターの弾性波伝達媒体として炭素ナノチューブを用
いることにより、高周波用表面弾性波フィルターを製造
することができ、鋭いカット特性を得ることができ、イ
ンターデジタル変換器の電極間隔を大きくし高いパワー
の入力波に対して耐えることができるという長所があ
る。
ィルターの弾性波伝達媒体として炭素ナノチューブを用
いることにより、高周波用表面弾性波フィルターを製造
することができ、鋭いカット特性を得ることができ、イ
ンターデジタル変換器の電極間隔を大きくし高いパワー
の入力波に対して耐えることができるという長所があ
る。
【００３１】本発明は、現在弾性体として最高の弾性率
を有する物質であると知られている炭素ナノチューブ
（弾性率：１．８Ｔｐａ）を表面弾性波フィルターの弾
性体として用いる表面弾性波フィルターである。これに
より、炭素ナノチューブの構造及び直径によって多様な
弾性率を有する炭素ナノチューブを生成することができ
る。
を有する物質であると知られている炭素ナノチューブ
（弾性率：１．８Ｔｐａ）を表面弾性波フィルターの弾
性体として用いる表面弾性波フィルターである。これに
より、炭素ナノチューブの構造及び直径によって多様な
弾性率を有する炭素ナノチューブを生成することができ
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明による実施形態を詳細に説明する。
発明による実施形態を詳細に説明する。
【００３３】図３は本発明による炭素ナノチューブを用
いた表面弾性波フィルターの製造工程を概略的に示した
図面である。
いた表面弾性波フィルターの製造工程を概略的に示した
図面である。
【００３４】図３を参照すると、本発明による炭素ナノ
チューブを用いた表面弾性波フィルターはまず、図３
（ａ）のように、シリコン基板上に「炭素ナノチューブ
及び圧電体の複合体」からなる薄膜を例えば０．１〜１
μｍの厚さで形成する。
チューブを用いた表面弾性波フィルターはまず、図３
（ａ）のように、シリコン基板上に「炭素ナノチューブ
及び圧電体の複合体」からなる薄膜を例えば０．１〜１
μｍの厚さで形成する。
【００３５】また、図３（ｂ）のように、ＩＤＴ電極を
形成するためにアルミニウム（Ａｌ）を蒸着またはスパ
ッタリング方法を用いて複合体薄膜上にアルミニウムの
薄膜を形成する。また、リソグラフィ技法を用いて図３
（ｃ）のように適正な形態を有するＩＤＴ電極を形成す
る。
形成するためにアルミニウム（Ａｌ）を蒸着またはスパ
ッタリング方法を用いて複合体薄膜上にアルミニウムの
薄膜を形成する。また、リソグラフィ技法を用いて図３
（ｃ）のように適正な形態を有するＩＤＴ電極を形成す
る。
【００３６】必要によって、図３（ｃ）のように形成さ
れた素子上にシリコン酸化物またはシリコン窒化物を形
成する。ここで、シリコン酸化物または窒化物を用いる
と中心周波数を高めたり低めることができ、素子の温度
特性が良好になる。また、電気的な絶縁が可能であり、
素子の運送など取扱が容易であるという長所がある。
れた素子上にシリコン酸化物またはシリコン窒化物を形
成する。ここで、シリコン酸化物または窒化物を用いる
と中心周波数を高めたり低めることができ、素子の温度
特性が良好になる。また、電気的な絶縁が可能であり、
素子の運送など取扱が容易であるという長所がある。
【００３７】本発明の実施形態に説明された表面弾性波
フィルターの構造を、図４に示したように、多様な形態
の構造に変形することができる。図４は本発明による炭
素ナノチューブを用いた表面弾性波フィルターの多様な
構造の例を概略的に示した図面である。
フィルターの構造を、図４に示したように、多様な形態
の構造に変形することができる。図４は本発明による炭
素ナノチューブを用いた表面弾性波フィルターの多様な
構造の例を概略的に示した図面である。
【００３８】ここで、変形された実施形態では、必要に
よってＩＤＴ電極をシールドしたり、ＺｎＯなどの圧電
体を別途の層に形成したりした。また、炭素ナノチュー
ブを弾性体として使用した形態は図４に示されていない
公知の多くの構造の表面弾性波フィルターとして応用す
ることができるのは自明である。
よってＩＤＴ電極をシールドしたり、ＺｎＯなどの圧電
体を別途の層に形成したりした。また、炭素ナノチュー
ブを弾性体として使用した形態は図４に示されていない
公知の多くの構造の表面弾性波フィルターとして応用す
ることができるのは自明である。
【００３９】炭素ナノチューブを弾性体として用いて表
面弾性波フィルターを製造するためには、弾性体として
使用される炭素ナノチューブを連続的な弾性媒質に形成
することが重要である。この時、炭素ナノチューブ及び
圧電体を複合体として形成して表面弾性波フィルターと
することができ、炭素ナノチューブ及び絶縁体を複合体
として形成して表面弾性波フィルターとすることもでき
る。以下、連続的な弾性媒質を有する炭素ナノチューブ
の製造方法について説明する。
面弾性波フィルターを製造するためには、弾性体として
使用される炭素ナノチューブを連続的な弾性媒質に形成
することが重要である。この時、炭素ナノチューブ及び
圧電体を複合体として形成して表面弾性波フィルターと
することができ、炭素ナノチューブ及び絶縁体を複合体
として形成して表面弾性波フィルターとすることもでき
る。以下、連続的な弾性媒質を有する炭素ナノチューブ
の製造方法について説明する。
【００４０】第１製造方法は、一般的な半導体製造工程
を用いて形成した触媒パターンで、ｉｎ−ｓｉｔｕで炭
素ナノチューブブリッジを製造する方法である。
を用いて形成した触媒パターンで、ｉｎ−ｓｉｔｕで炭
素ナノチューブブリッジを製造する方法である。
【００４１】この製造工程は、シリコン半導体工程で多
く用いられるリソグラフィ技術を用いて図５のように触
媒パターンを形成し、この触媒パターンの間に炭素ナノ
チューブブリッジを水平に成長させる方法である。図５
は本発明による炭素ナノチューブを用いた表面弾性波フ
ィルターを製作するために、触媒パターンの間に炭素ナ
ノチューブを水平に成長させる過程を示した図面であ
る。
く用いられるリソグラフィ技術を用いて図５のように触
媒パターンを形成し、この触媒パターンの間に炭素ナノ
チューブブリッジを水平に成長させる方法である。図５
は本発明による炭素ナノチューブを用いた表面弾性波フ
ィルターを製作するために、触媒パターンの間に炭素ナ
ノチューブを水平に成長させる過程を示した図面であ
る。
【００４２】図５（ａ）のように予め製作された触媒パ
ターンの間で、炭素ナノチューブを図５（ｂ）のように
一列に水平に成長させる。そして、その上にＺｎＯまた
はＰＺＴなどの圧電体をスパッタリングで形成すること
によって表面弾性波フィルターに用いることができる。
ターンの間で、炭素ナノチューブを図５（ｂ）のように
一列に水平に成長させる。そして、その上にＺｎＯまた
はＰＺＴなどの圧電体をスパッタリングで形成すること
によって表面弾性波フィルターに用いることができる。
【００４３】この時、炭素ナノチューブ及び圧電体の複
合体薄膜を形成する方法以外に、炭素ナノチューブ及び
絶縁体の複合体をまず形成し、その上に圧電体を再び形
成する方法を用いることもできる。
合体薄膜を形成する方法以外に、炭素ナノチューブ及び
絶縁体の複合体をまず形成し、その上に圧電体を再び形
成する方法を用いることもできる。
【００４４】圧電体との複合体として形成する場合、炭
素ナノチューブと圧電体との間の機械的な連結が非常に
重要である。炭素ナノチューブと圧電体との間の結合力
が悪い場合には、圧電体からの弾性波伝達が効率良く行
われないという問題点が発生する。
素ナノチューブと圧電体との間の機械的な連結が非常に
重要である。炭素ナノチューブと圧電体との間の結合力
が悪い場合には、圧電体からの弾性波伝達が効率良く行
われないという問題点が発生する。
【００４５】このような工程を通じて製造された炭素ナ
ノチューブ及び圧電体の複合体は図３（ｄ）のように形
成される。この場合、複合体の上にすぐにアルミニウム
（Ａｌ）電極が形成されなければならないので、この電
極が形成される複合体の表面は電気的絶縁性を維持して
いなければならない。これは圧電体のスパッタリング厚
さを電気的絶縁が充分な程度に形成することによって解
決することができる。
ノチューブ及び圧電体の複合体は図３（ｄ）のように形
成される。この場合、複合体の上にすぐにアルミニウム
（Ａｌ）電極が形成されなければならないので、この電
極が形成される複合体の表面は電気的絶縁性を維持して
いなければならない。これは圧電体のスパッタリング厚
さを電気的絶縁が充分な程度に形成することによって解
決することができる。
【００４６】第２製造方法は、炭素ナノチューブ粉末を
用いた製造方法に関する。
用いた製造方法に関する。
【００４７】ここで、便宜上、このような方法を「ＣＮ
Ｔ粉末懸濁液法」という。この製造方法は溶液中に分散
されたＣＮＴ粉末を静電気力（クーロン力）または電気
場を加える電気力で吸着させて製造する方法で、電気ア
ーク放電法またはレーザー蒸発法、ＣＶＤ等によって製
造されたＣＮＴ粉末をＳＤＳ（Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅ
ｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ）またはＬＤＳ（Ｌｉｔｈｉｕ
ｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ）溶液に入れ分散さ
せて懸濁液を形成し、これを電気場を用いる「電気泳動
法」または化学的な機能基を用いる静電気力を用いる
「セルフセンブリ」を用いて所望の位置に付着させる方
法である。
Ｔ粉末懸濁液法」という。この製造方法は溶液中に分散
されたＣＮＴ粉末を静電気力（クーロン力）または電気
場を加える電気力で吸着させて製造する方法で、電気ア
ーク放電法またはレーザー蒸発法、ＣＶＤ等によって製
造されたＣＮＴ粉末をＳＤＳ（Ｓｏｄｉｕｍ Ｄｏｄｅ
ｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ）またはＬＤＳ（Ｌｉｔｈｉｕ
ｍ Ｄｏｄｅｃｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ）溶液に入れ分散さ
せて懸濁液を形成し、これを電気場を用いる「電気泳動
法」または化学的な機能基を用いる静電気力を用いる
「セルフセンブリ」を用いて所望の位置に付着させる方
法である。
【００４８】本発明の実施形態では水溶液として１重量
％のＬＤＳ溶液またはＳＤＳ溶液を使用した。この溶液
を超音波振動装置で２分間振動させ、シリコンウエハー
をこの溶液に浸けた後に取り出すと、シリコン基板にＣ
ＮＴが付着されていた。
％のＬＤＳ溶液またはＳＤＳ溶液を使用した。この溶液
を超音波振動装置で２分間振動させ、シリコンウエハー
をこの溶液に浸けた後に取り出すと、シリコン基板にＣ
ＮＴが付着されていた。
【００４９】セルフセンブリの場合、２．５ｍＭ／ｌｉ
ｔｅｒ ３−ＡＰＳ（ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅ
ｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）溶液に基板を常温で１５分間
浸けた。これは基板上に陽に帯電されたアミノグループ
を形成するための工程である。
ｔｅｒ ３−ＡＰＳ（ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅ
ｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）溶液に基板を常温で１５分間
浸けた。これは基板上に陽に帯電されたアミノグループ
を形成するための工程である。
【００５０】このように、陽に帯電されたアミノグルー
プはＣＮＴに吸着されている陰に帯電された硫酸塩グル
ープとの静電気によってＣＮＴを基板に付着させる。こ
の時、基板に付着されるＣＮＴの量は濃度及び時間に比
例する。そして、界面活性剤を使用するが、それを純粋
な水で軽く洗浄し乾燥させる。
プはＣＮＴに吸着されている陰に帯電された硫酸塩グル
ープとの静電気によってＣＮＴを基板に付着させる。こ
の時、基板に付着されるＣＮＴの量は濃度及び時間に比
例する。そして、界面活性剤を使用するが、それを純粋
な水で軽く洗浄し乾燥させる。
【００５１】また、電気泳動法の場合、所望の金属パタ
ーンを絶縁性基板（ＳｉＯ2）上に形成した後、陽の電
圧を加えると電気力によって陰に帯電されたＣＮＴが引
かれて付着される。
ーンを絶縁性基板（ＳｉＯ2）上に形成した後、陽の電
圧を加えると電気力によって陰に帯電されたＣＮＴが引
かれて付着される。
【００５２】このような方法でＣＮＴが付着された基板
上に圧電体をスパッタリングして圧電体／弾性体の構造
を作ることができ、この上にアルミニウムＩＤＴ電極を
形成すると表面弾性波フィルターが製造される。
上に圧電体をスパッタリングして圧電体／弾性体の構造
を作ることができ、この上にアルミニウムＩＤＴ電極を
形成すると表面弾性波フィルターが製造される。
【００５３】この時、必要によって、図４に示したよう
にシリコン酸化物またはシリコン窒化物などの絶縁膜を
さらに形成することもできる。シリコン酸化物の効果は
中心周波数を低くするる役割を果たし、かつ温度に対す
る安定性を確保することにあり、シリコン窒化物は中心
周波数を高くし、湿度に対する抵抗性を向上させる役割
を果たす。
にシリコン酸化物またはシリコン窒化物などの絶縁膜を
さらに形成することもできる。シリコン酸化物の効果は
中心周波数を低くするる役割を果たし、かつ温度に対す
る安定性を確保することにあり、シリコン窒化物は中心
周波数を高くし、湿度に対する抵抗性を向上させる役割
を果たす。
【００５４】第３製造方法は、外部磁場を用いてＣＮＴ
粉末を整列させ、一方向によく整列されたブッキーペー
パー（ａｌｉｇｎｅｄ ｂｕｃｋｙ ｐａｐｅｒ）を製造
する方法である。
粉末を整列させ、一方向によく整列されたブッキーペー
パー（ａｌｉｇｎｅｄ ｂｕｃｋｙ ｐａｐｅｒ）を製造
する方法である。
【００５５】基本的な製造原理はナイロンフィルターメ
ンブレインに液体状態のＣＮＴ懸濁液を沈殿させること
である。もちろん、機能が満たされればナイロン以外の
多様なフィルターを用いることができる。
ンブレインに液体状態のＣＮＴ懸濁液を沈殿させること
である。もちろん、機能が満たされればナイロン以外の
多様なフィルターを用いることができる。
【００５６】普通、沈殿を用いてブッキーペーパーを製
造する時、その製造速度を高めるために懸濁液を強制的
に流す方法を用いる。例えば、図６のようにシリンダー
形態の管を準備した後、管軸に平行な方向に水流を流し
ながらフィルターメンブレインを管軸に垂直な方向に設
置すると、速い流速によってより速くブッキーペーパー
を製造することができる。
造する時、その製造速度を高めるために懸濁液を強制的
に流す方法を用いる。例えば、図６のようにシリンダー
形態の管を準備した後、管軸に平行な方向に水流を流し
ながらフィルターメンブレインを管軸に垂直な方向に設
置すると、速い流速によってより速くブッキーペーパー
を製造することができる。
【００５７】図６は本発明による炭素ナノチューブを用
いた表面弾性波フィルターを製作するために、磁場を用
いて一軸方向に整列された炭素ナノチューブのブッキー
ペーパーを製造する過程を示した図面である。
いた表面弾性波フィルターを製作するために、磁場を用
いて一軸方向に整列された炭素ナノチューブのブッキー
ペーパーを製造する過程を示した図面である。
【００５８】この時、流速の方向は管軸方向或いは放射
方向など様々でよい。そして、一方向によく整列された
ブッキーペーパーを得るためには外部から強力な磁場を
加えることが有効である。
方向など様々でよい。そして、一方向によく整列された
ブッキーペーパーを得るためには外部から強力な磁場を
加えることが有効である。
【００５９】例えば、外部から２５テスラの強力な磁場
を管軸に垂直な方向に加えて工程を進めると、炭素ナノ
チューブ中に含まれた強磁性触媒金属のため磁場方向に
炭素ナノチューブが整列する。
を管軸に垂直な方向に加えて工程を進めると、炭素ナノ
チューブ中に含まれた強磁性触媒金属のため磁場方向に
炭素ナノチューブが整列する。
【００６０】以上のように、本発明による炭素ナノチュ
ーブを用いた表面弾性波フィルターによると、表面弾性
波フィルターの弾性波伝達媒体として炭素ナノチューブ
を用いたことによって、高周波用表面弾性波フィルター
を製造することができ、鋭いカット特性を得ることがで
き、インターデジタル変換器の電極間隔を大きくして高
いパワーの入力波に対して耐えることができるという長
所がある。
ーブを用いた表面弾性波フィルターによると、表面弾性
波フィルターの弾性波伝達媒体として炭素ナノチューブ
を用いたことによって、高周波用表面弾性波フィルター
を製造することができ、鋭いカット特性を得ることがで
き、インターデジタル変換器の電極間隔を大きくして高
いパワーの入力波に対して耐えることができるという長
所がある。
【００６１】また、炭素ナノチューブを用いた表面弾性
波フィルターはその厚さが薄いため基板中を進行するバ
ルク弾性波を無視することができる。これによって、炭
素ナノチューブを用いた表面弾性波フィルターはバルク
弾性波による損失及びノイズが少ないという長所があ
る。
波フィルターはその厚さが薄いため基板中を進行するバ
ルク弾性波を無視することができる。これによって、炭
素ナノチューブを用いた表面弾性波フィルターはバルク
弾性波による損失及びノイズが少ないという長所があ
る。
【００６２】図７は本発明による四面体非晶質カーボン
を用いた表面弾性波フィルターの製造工程を示した図面
である。
を用いた表面弾性波フィルターの製造工程を示した図面
である。
【００６３】図７を参照すると、本発明による四面体非
晶質カーボンを用いた表面弾性波フィルターは、まず、
図７（ａ）のように、シリコン基板上に直流アーク放電
法によって四面体非晶質カーボン（ｔａ−Ｃ）を例えば
０．１〜１μｍ厚さに堆積する。
晶質カーボンを用いた表面弾性波フィルターは、まず、
図７（ａ）のように、シリコン基板上に直流アーク放電
法によって四面体非晶質カーボン（ｔａ−Ｃ）を例えば
０．１〜１μｍ厚さに堆積する。
【００６４】そして、図７（ｂ）のように、ＩＤＴ電極
を形成するためにアルミニウム（Ａｌ）を蒸着またはス
パッタリング方法を用いてｔａ−Ｃ薄膜上に形成する。
また、リソグラフィ技法を用いて図７（ｃ）のように適
正な形状のＩＤＴ電極を形成する。
を形成するためにアルミニウム（Ａｌ）を蒸着またはス
パッタリング方法を用いてｔａ−Ｃ薄膜上に形成する。
また、リソグラフィ技法を用いて図７（ｃ）のように適
正な形状のＩＤＴ電極を形成する。
【００６５】そして、図７（ｄ）のように、圧電体であ
るＺｎＯ薄膜を例えば０．３〜２．５μｍ程度形成する
ことによって、弾性波伝達媒体として四面体非晶質カー
ボンを使用する表面弾性波フィルターを製造することが
できる。
るＺｎＯ薄膜を例えば０．３〜２．５μｍ程度形成する
ことによって、弾性波伝達媒体として四面体非晶質カー
ボンを使用する表面弾性波フィルターを製造することが
できる。
【００６６】本発明の実施形態に説明された表面弾性波
フィルターの構造は、図８に示したように、多様な形態
の構造に変形することができる。図８は本発明による四
面体非晶質カーボンを用いた表面弾性波フィルターの多
様な構造の例を概略的に示した図面である。
フィルターの構造は、図８に示したように、多様な形態
の構造に変形することができる。図８は本発明による四
面体非晶質カーボンを用いた表面弾性波フィルターの多
様な構造の例を概略的に示した図面である。
【００６７】この変形された実施形態では、必要によっ
てＩＤＴ電極をシールドしたり、最上層のＺｎＯ膜の表
面を鏡面錬磨する。また、ｔａ−Ｃを弾性波伝達媒体と
して使用した形態は図８に示されていない公知の多くの
構造の表面弾性波フィルターに応用することができるの
は自明である。
てＩＤＴ電極をシールドしたり、最上層のＺｎＯ膜の表
面を鏡面錬磨する。また、ｔａ−Ｃを弾性波伝達媒体と
して使用した形態は図８に示されていない公知の多くの
構造の表面弾性波フィルターに応用することができるの
は自明である。
【００６８】本発明で弾性波伝達媒体として用いたｔａ
−ＣはＤＬＣ（ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏ
ｎ）の一種であり、硬度や弾性率はダイヤモンド単結晶
の８５％に達する新物質である。これは材料内の炭素結
合の８５％以上がＳＰ３結合で形成されているから可能
となっている。
−ＣはＤＬＣ（ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ ｃａｒｂｏ
ｎ）の一種であり、硬度や弾性率はダイヤモンド単結晶
の８５％に達する新物質である。これは材料内の炭素結
合の８５％以上がＳＰ３結合で形成されているから可能
となっている。
【００６９】図９は本発明による四面体非晶質カーボン
を用いた表面弾性波フィルターを製造する際に、四面体
非晶質カーボンを堆積させる堆積装備を概略的に示した
図面である。図９を参照してｔａ−Ｃを基板に堆積する
工程を簡単に説明する。
を用いた表面弾性波フィルターを製造する際に、四面体
非晶質カーボンを堆積させる堆積装備を概略的に示した
図面である。図９を参照してｔａ−Ｃを基板に堆積する
工程を簡単に説明する。
【００７０】本発明の実施形態ではカーボンソースとし
て黒鉛ターゲットを使用し、アーク放電時に基板バイア
ス直流やＨＦ、ＲＦなどを使用した。この時、直流の場
合には炭素イオンの運動エネルギーを１００〜１２５ｅ
Ｖ程度に調節するために−１００Ｖの電圧を加え、ＨＦ
やＲＦの場合にはセルフバイアス値がこの範囲を有する
ように調節した。
て黒鉛ターゲットを使用し、アーク放電時に基板バイア
ス直流やＨＦ、ＲＦなどを使用した。この時、直流の場
合には炭素イオンの運動エネルギーを１００〜１２５ｅ
Ｖ程度に調節するために−１００Ｖの電圧を加え、ＨＦ
やＲＦの場合にはセルフバイアス値がこの範囲を有する
ように調節した。
【００７１】また、ｔａ−Ｃコーティングの前段階とし
てアルゴン（Ａｒ）イオンを用いたクリーニングを３０
秒〜５分実施し、基板を水冷し、均一なコーティングの
ために回転させる。また、大面積の均一なコーティング
のために水平及び垂直方向にアークビームを走査させ
る。その走査周波数は水平方向を５０〜６０Ｈｚとし、
垂直方向を２〜１６Ｈｚとした。
てアルゴン（Ａｒ）イオンを用いたクリーニングを３０
秒〜５分実施し、基板を水冷し、均一なコーティングの
ために回転させる。また、大面積の均一なコーティング
のために水平及び垂直方向にアークビームを走査させ
る。その走査周波数は水平方向を５０〜６０Ｈｚとし、
垂直方向を２〜１６Ｈｚとした。
【００７２】アーク堆積前の真空度は１０-7ｔｏｒｒと
し、アーク堆積中の真空度は１０-3〜１０-4ｔｏｒｒと
した。
し、アーク堆積中の真空度は１０-3〜１０-4ｔｏｒｒと
した。
【００７３】このようなアーク放電を用いる方法以外
に、レーザーアブレーションを用いて堆積する方法があ
るが、アーク放電を用いた場合がより大面積で簡単に製
造することができた。
に、レーザーアブレーションを用いて堆積する方法があ
るが、アーク放電を用いた場合がより大面積で簡単に製
造することができた。
【００７４】ｔａ−Ｃを表面波弾性媒体として用いた表
面弾性波フィルターは次のような多様な長所を有する。
面弾性波フィルターは次のような多様な長所を有する。
【００７５】ｔａ−Ｃを使用して表面弾性波フィルター
を製造する場合には、ダイヤモンド合成工程のような高
い温度での工程が必要ない。また、ＬＮＯまたはＬＴＯ
単結晶成長工程のように長時間を要せず工程上簡便であ
るという長所がある。
を製造する場合には、ダイヤモンド合成工程のような高
い温度での工程が必要ない。また、ＬＮＯまたはＬＴＯ
単結晶成長工程のように長時間を要せず工程上簡便であ
るという長所がある。
【００７６】ダイヤモンド合成工程ではダイヤモンドの
応力による基板のたわみのため４インチ以上の大面積を
実現するのが難しく、単結晶の場合も４インチは研究開
発が完了した段階であるが、実際の量産は３インチにし
ている。しかし、ｔａ−Ｃコーティングを用いると容易
に９インチまで製造することができ、アークガンの設計
を通じて３０ｃｍ×３０ｃｍまで均一なコーティングが
可能である。また、それ以上の大面積を製造することも
できる。
応力による基板のたわみのため４インチ以上の大面積を
実現するのが難しく、単結晶の場合も４インチは研究開
発が完了した段階であるが、実際の量産は３インチにし
ている。しかし、ｔａ−Ｃコーティングを用いると容易
に９インチまで製造することができ、アークガンの設計
を通じて３０ｃｍ×３０ｃｍまで均一なコーティングが
可能である。また、それ以上の大面積を製造することも
できる。
【００７７】また、真空アーク堆積装備にスパッタリン
グ装置を設けるとと、すぐに圧電体やアルミニウム電極
のスパッタリングが可能であるので工程を簡単にするこ
とができる長所がある。そして、ダイヤモンドの場合に
は多結晶ダイヤモンドであるため後続錬磨工程が必要で
あるが、ｔａ−Ｃコーティングの場合にはそれ自体が平
方自乗平均（ＲＭＳ）表面照度５オングストローム
（Å）程度の原子的に非常になめらかな表面を有するの
で後続錬磨工程が必要ない。
グ装置を設けるとと、すぐに圧電体やアルミニウム電極
のスパッタリングが可能であるので工程を簡単にするこ
とができる長所がある。そして、ダイヤモンドの場合に
は多結晶ダイヤモンドであるため後続錬磨工程が必要で
あるが、ｔａ−Ｃコーティングの場合にはそれ自体が平
方自乗平均（ＲＭＳ）表面照度５オングストローム
（Å）程度の原子的に非常になめらかな表面を有するの
で後続錬磨工程が必要ない。
【００７８】また、ｔａ−Ｃは化学的に非常に安定して
いるので基板との接着が非常に優れるという長所があ
る。
いるので基板との接着が非常に優れるという長所があ
る。
【００７９】現在大部分の表面弾性波フィルターが３．
５ワット（Ｗ）程度まで耐えることができるだけである
が、これはＩＤＴ電極間距離のためである。本発明の実
施形態では既存の媒質に比べて弾性率の高い材料を使用
したため弾性波の伝達速度が速いので、所望の中心周波
数帯域が同一な場合、ＩＤＴ電極間の間隔をより広くす
ることができる。例えば、他の全ての条件が同一な場
合、ＬＮＯやＬＴＯ単結晶に比べて２倍以上の広い間隔
でＩＤＴ電極を形成することができるので、より高い入
力パワーに対して耐えることができる。
５ワット（Ｗ）程度まで耐えることができるだけである
が、これはＩＤＴ電極間距離のためである。本発明の実
施形態では既存の媒質に比べて弾性率の高い材料を使用
したため弾性波の伝達速度が速いので、所望の中心周波
数帯域が同一な場合、ＩＤＴ電極間の間隔をより広くす
ることができる。例えば、他の全ての条件が同一な場
合、ＬＮＯやＬＴＯ単結晶に比べて２倍以上の広い間隔
でＩＤＴ電極を形成することができるので、より高い入
力パワーに対して耐えることができる。
【００８０】これにより、前記のように工程の簡便性及
び２００℃以下温度の工程によって製造単価が大幅引下
げられる長所がある。
び２００℃以下温度の工程によって製造単価が大幅引下
げられる長所がある。
【００８１】このような方式で製造されたｔａ−Ｃ表面
弾性波フィルターは波長が４μｍである時、即ち、ＩＤ
Ｔ電極間隔が２μｍであり、ＩＤＴフィンガ幅が０．９
μｍである時、約２．３ＧＨｚの中心周波数を有し、１
０μｍ程度の低い挿入損を有し、８，５００〜９，００
０ｍ／ｓｅｃの弾性波伝達速度を有し、１．４％程度の
大きな電気機械結合係数を有した。また、６００程度の
Ｑ値を有し、−４０℃〜８５℃の間の領域で１，０００
ｐｐｍ程度の小さな周波数偏差を有した。
弾性波フィルターは波長が４μｍである時、即ち、ＩＤ
Ｔ電極間隔が２μｍであり、ＩＤＴフィンガ幅が０．９
μｍである時、約２．３ＧＨｚの中心周波数を有し、１
０μｍ程度の低い挿入損を有し、８，５００〜９，００
０ｍ／ｓｅｃの弾性波伝達速度を有し、１．４％程度の
大きな電気機械結合係数を有した。また、６００程度の
Ｑ値を有し、−４０℃〜８５℃の間の領域で１，０００
ｐｐｍ程度の小さな周波数偏差を有した。
【００８２】
【発明の効果】以上のように、本発明による四面体非晶
質カーボンを用いた表面弾性波フィルターは、表面弾性
波フィルターの弾性波伝達媒体として四面体非晶質カー
ボンを用いることによって、表面錬磨工程が必要ないの
で製造工程が簡単であり、工程時間が短く製造単価が安
く、大面積を形成することが容易で、伝送損失及びノイ
ズの少ない表面弾性波フィルターを製造することができ
る。
質カーボンを用いた表面弾性波フィルターは、表面弾性
波フィルターの弾性波伝達媒体として四面体非晶質カー
ボンを用いることによって、表面錬磨工程が必要ないの
で製造工程が簡単であり、工程時間が短く製造単価が安
く、大面積を形成することが容易で、伝送損失及びノイ
ズの少ない表面弾性波フィルターを製造することができ
る。
【図１】 一般的な表面弾性波フィルターを概略的に示
した図面である。
した図面である。
【図２】 一般的な表面弾性波フィルターの周波数通過
特性を示した図面である。
特性を示した図面である。
【図３】 本発明による炭素ナノチューブを用いた表面
弾性波フィルターの製造工程を概略的に示した図面であ
る。
弾性波フィルターの製造工程を概略的に示した図面であ
る。
【図４】 本発明による炭素ナノチューブを用いた表面
弾性波フィルターの多様な構造の例を概略的に示した図
面である。
弾性波フィルターの多様な構造の例を概略的に示した図
面である。
【図５】 本発明による炭素ナノチューブを用いた表面
弾性波フィルターを製作するために、触媒パターンの間
に炭素ナノチューブを水平に成長させる過程を示した図
面である。
弾性波フィルターを製作するために、触媒パターンの間
に炭素ナノチューブを水平に成長させる過程を示した図
面である。
【図６】 本発明による炭素ナノチューブを用いた表面
弾性波フィルターを製作するために、磁場を用いて一軸
方向に整列された炭素ナノチューブのブッキーペーパー
を製造する過程を示した図面である。
弾性波フィルターを製作するために、磁場を用いて一軸
方向に整列された炭素ナノチューブのブッキーペーパー
を製造する過程を示した図面である。
【図７】 本発明による四面体非晶質カーボンを用いた
表面弾性波フィルターの製造工程を示した図面である。
表面弾性波フィルターの製造工程を示した図面である。
【図８】 本発明による四面体非晶質カーボンを用いた
表面弾性波フィルターの多様な構造の例を概略的に示し
た図面である。
表面弾性波フィルターの多様な構造の例を概略的に示し
た図面である。
【図９】 本発明による四面体非晶質カーボンを用いた
表面弾性波フィルターを製造するのにおいて、四面体非
晶質カーボンを堆積させる堆積装備を概略的に示した図
面である。
表面弾性波フィルターを製造するのにおいて、四面体非
晶質カーボンを堆積させる堆積装備を概略的に示した図
面である。
１０１，１０２ インターディジタル変換器、１０３
圧電基板
圧電基板
Claims (18)
- 【請求項１】 圧電及び逆圧電原理が応用される表面弾
性波弾性媒体として、炭素ナノチューブを用いたことを
特徴とする表面弾性波フィルター。 - 【請求項２】 表面弾性波を伝達するように前記炭素ナ
ノチューブ及び圧電体が添加された複合体薄膜が形成さ
れた基板と、 入力される電気信号を前記複合体薄膜に伝達して表面弾
性波を発生させ、前記複合体薄膜から表面弾性波の伝達
を受けて電気信号を出力するインターデジタル変換器
（ＩＤＴ）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の
表面弾性波フィルター。 - 【請求項３】 基板上に複合体薄膜を形成する段階と、
前記複合体薄膜上に伝導膜を形成する段階と、前記伝導
膜をパターニングする段階とを含むことを特徴とする表
面弾性波フィルター製造方法。 - 【請求項４】 前記複合体薄膜は炭素ナノチューブ及び
圧電体からなることを特徴とする請求項３に記載の表面
弾性波フィルター製造方法。 - 【請求項５】 前記複合体薄膜は炭素ナノチューブ及び
絶縁体からなり、前記複合体薄膜上に圧電体を再び形成
することを特徴とする請求項３に記載の表面弾性波フィ
ルター製造方法。 - 【請求項６】 前記複合体薄膜を形成する際に、 一般的な半導体工程で用いられるリソグラフィ技術を用
いて触媒パターンを形成する段階と、 前記形成された触媒パターンの間に炭素ナノチューブブ
リッジ（ＣＮＴ ｂｒｉｄｇｅ）を水平に成長させる段
階と、 前記成長した炭素ナノチューブブリッジ上に、スパッタ
リング方法を用いて圧電体を形成する段階とを備えるこ
とを特徴とする請求項３に記載の表面弾性波フィルター
製造方法。 - 【請求項７】 前記複合体薄膜を形成する際に、 炭素ナノチューブを所定の溶液に分散させて懸濁液（ｓ
ｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）を形成する段階と、 電磁気力を用いて前記炭素ナノチューブ懸濁液を基板に
付着させる段階と、 炭素ナノチューブが付着された基板上に、スパッタリン
グ方法を用いて圧電体を形成する段階とを備えることを
特徴とする請求項３に記載の表面弾性波フィルター製造
方法。 - 【請求項８】 前記伝導膜はアルミニウムであることを
特徴とする請求項３に記載の表面弾性波フィルター製造
方法。 - 【請求項９】 前記複合体薄膜を形成する際に、 炭素ナノチューブを所定の溶液に分散させて懸濁液を形
成する段階と、 前記炭素ナノチューブ懸濁液をフィルターメンブレイン
を通過させて沈殿させる段階と、 前記炭素ナノチューブが沈殿された基板上に、スパッタ
リング方法を用いて圧電体を形成する段階とを備えるこ
とを特徴とする請求項３に記載の表面弾性波フィルター
製造方法。 - 【請求項１０】 前記炭素ナノチューブ懸濁液をフィル
ターメンブレインに通過させる過程において、磁場を用
いて前記炭素ナノチューブ懸濁液を整列させることを特
徴とする請求項９に記載の表面弾性波フィルター製造方
法。 - 【請求項１１】 圧電及び逆圧電原理が応用される表面
弾性波弾性媒体として、四面体非晶質カーボンを用いた
ことを特徴とする表面弾性波フィルター。 - 【請求項１２】 表面弾性波を伝達するように前記四面
体非晶質カーボンが形成された基板及び前記四面体非晶
質カーボンと密着して形成された圧電体と、 入力される電気信号を前記圧電体に伝達して表面弾性波
を発生させ、前記圧電体から表面弾性波の伝達を受けて
電気信号を出力するインターデジタル変換器とを含むこ
とを特徴とする請求項１１に記載の表面弾性波フィルタ
ー。 - 【請求項１３】 基板上に四面体非晶質カーボン膜を形
成する段階と、 前記四面体非晶質カーボン膜上に伝導膜を形成する段階
と、 前記伝導膜をパターニングする段階と、 前記パターニングされた伝導膜上に圧電体を形成する段
階とを含むことを特徴とする表面弾性波フィルター製造
方法。 - 【請求項１４】 前記基板上に形成される四面体非晶質
カーボン膜は、黒鉛ターゲットに対するアーク放電を用
いて堆積されることを特徴とする請求項１３に記載の表
面弾性波フィルター製造方法。 - 【請求項１５】 前記四面体非晶質カーボン膜の厚さを
１μｍ以下に形成することを特徴とする請求項１３に記
載の表面弾性波フィルター製造方法。 - 【請求項１６】 前記基板上に形成される四面体非晶質
カーボン膜は、黒鉛ターゲットを用いたレーザーアブレ
ーション方式で堆積されることを特徴とする請求項１３
に記載の表面弾性波フィルター製造方法。 - 【請求項１７】 前記圧電体はＺｎＯからなり、２．５
μｍ以下に形成することを特徴とする請求項１３に記載
の表面弾性波フィルター製造方法。 - 【請求項１８】 前記圧電体の表面を鏡面錬磨したこと
を特徴とする請求項１３に記載の表面弾性波フィルター
製造方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2000-51783 | 2000-09-02 | ||
| KR10-2000-0051783A KR100438285B1 (ko) | 2000-09-02 | 2000-09-02 | 테트라헤드랄 비정질 카본을 이용한 표면 탄성파 필터 및 그 제조방법 |
| KR1020000068079A KR20020038034A (ko) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 탄소나노튜브를 이용한 표면 탄성파 필터 |
| KR2000-68079 | 2000-11-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002094356A true JP2002094356A (ja) | 2002-03-29 |
| JP3566679B2 JP3566679B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=26638360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001266558A Expired - Fee Related JP3566679B2 (ja) | 2000-09-02 | 2001-09-03 | 表面弾性波フィルター及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3566679B2 (ja) |
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| KR100937085B1 (ko) | 2002-10-26 | 2010-01-15 | 삼성전자주식회사 | 화학적 자기조립 방법을 이용한 탄소나노튜브 적층 및패턴 형성 방법 |
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