JP2018157564A - 酸窒化ケイ素膜により覆われたインターディジタル電極を含む弾性波デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】動作温度範囲全体にわたり、実質的にゼロの速度温度係数を示す弾性波デバイスを提供する。【解決手段】弾性波デバイスは、圧電基板２５と、圧電基板に配置されたインターディジタルトランスデューサ電極１５を有する。インターディジタルトランスデューサ電極１５は、窒化ケイ素を含む誘電体膜４０に覆われている。誘電体膜４０は、−５５℃から１２５℃の弾性波デバイスの動作温度範囲全体にわたり実質的にゼロの速度温度係数を示す。【選択図】図１Ｃ

Description

例えば携帯電話機のような情報通信デバイスの分野において、櫛形インターディジタルトランスデューサ（ＩＤＴ）電極が圧電基板に形成された弾性波デバイスが、共振器、フィルタ等のような回路素子として使用される。図１Ａ及び１Ｂは、そのような弾性波デバイスの一例を示す。図１Ａには、弾性波デバイス１０の平面図が示される。弾性波デバイス１０は、圧電基板２５上に２つのＩＤＴ電極１５及び２つの反射器２０を配列することにより形成される。ＩＤＴ電極１５はそれぞれが、バスバー３０と、バスバー３０から延びる複数の電極指３５とを含む。各ＩＤＴ電極１５の電極指３５はそれぞれが、当該電極指３５が他方のＩＤＴ電極１５の電極指３５のそれぞれと交互に入り組んだ配列となるように配列される。２つの反射器２０は、図１Ａに示されるように、その間にＩＤＴ電極１５が介在されるように、弾性波がデバイスを通る伝播方向に配列される。図１Ｂに例示されるように、ＩＤＴ電極を不動態化するべく及び／又は弾性波デバイスの特性を調整するべくＩＤＴ電極は、誘電体膜４０により覆われるのが典型的である。例えば、誘電体膜４０は、弾性波デバイスの周波数応答を調整するべく、又は温度変化に起因するデバイスの性能若しくは特性の変化を補償するべく使用することができる。

本開示の一側面によれば、弾性波デバイスが与えられる。弾性波デバイスは、圧電基板と、当該圧電基板に配置された一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極と、当該一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を覆う酸窒化ケイ素を含む又は酸窒化ケイ素からなる誘電体膜とを含む。誘電体膜は、−５５℃から１２５℃の弾性波デバイスの動作温度範囲全体にわたり、実質的にゼロの速度温度係数を示す。

いくつかの実施形態において、弾性波デバイスはさらに、酸窒化ケイ素を含む誘電体膜と一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極との間に配置された第２誘電体膜を含む。第２誘電体膜は、圧電基板の速度温度係数とは反対の符号を有する速度温度係数を示し得る。第２誘電体膜の速度温度係数は正である。第２誘電体膜は、弾性波デバイスの動作温度範囲全体にわたり、圧電基板の速度温度係数とは反対の符号を有する速度温度係数を示し得る。第２誘電体膜の速度温度係数は、酸窒化ケイ素を含む誘電体膜の速度温度係数よりも負の程度が大きい。第２誘電体膜は二酸化ケイ素を含み又は二酸化ケイ素からなる。

いくつかの実施形態において、第２誘電体膜は、一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極に直接接触する。第２誘電体膜は、酸窒化ケイ素を含む誘電体膜に直接接触してよい。第２誘電体膜は、圧電基板に直接接触してよい。

いくつかの実施形態において、弾性波デバイスは共振器及びフィルタの一方である。弾性波デバイスは無線周波数共振器及び無線周波数フィルタの一方でよい。

いくつかの実施形態において、弾性波デバイスは電子デバイスモジュールに含まれる。電子デバイスモジュールは無線周波数デバイスモジュールとしてよい。弾性波デバイスは電子デバイスに含まれてよい。

他側面によれば、弾性波デバイスが与えられる。弾性波デバイスは、圧電基板と、当該圧電基板上に配置された一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極と、当該一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を覆う酸窒化ケイ素を含み又は酸窒化ケイ素からなる誘電体膜とを含む。誘電体膜は、０．１以下のＮ／（Ｎ＋Ｏ）比を有する。ここで、Ｎは当該誘電体膜における窒素の原子パーセントであり、Ｏは当該誘電体膜における酸素の原子パーセントである。

いくつかの実施形態において、誘電体膜は正の速度温度係数を有する。

弾性波デバイスはさらに、酸窒化ケイ素を含む誘電体膜と一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極との間に配置された第２誘電体膜を含み得る。

他側面によれば、弾性波デバイスを形成する方法が与えられる。方法は、一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を圧電基板に形成することと、酸窒化ケイ素を含み又は酸窒化ケイ素からなる誘電体膜を当該一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を覆うように堆積することとを含む。誘電体膜は、−５５℃から１２５℃の弾性波デバイスの動作温度範囲全体にわたり、実質的にゼロの速度温度係数を示し得る。

方法はさらに、誘電体膜と一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極との間に二酸化ケイ素膜を形成することを含む。

少なくとも一つの実施形態の様々な側面が、縮尺どおりであることを意図しない添付図面を参照して以下に説明される。図面は、様々な側面及び実施形態の例示及びさらなる理解を与えるべく含められ、本明細書に組み入れられかつその一部を構成するが、本発明の限界を定めることは意図しない。図面において、様々な図面に例示される同一又はほぼ同一の構成要素はそれぞれが、同じ番号で表される。明確性を目的として、すべての図面においてすべての構成要素が標識されているわけではない。

弾性波デバイスの一例の平面図である。 図１Ａに示される弾性波デバイスの断面図である。 弾性波デバイスの他例の断面図である。 弾性波デバイスの他例の断面図である。 弾性波デバイスの他例の断面図である。 異なる酸窒化ケイ素膜サンプルの、温度に対する音速の変化を例示するグラフである。 異なる酸窒化ケイ素膜サンプルの、屈折率の関数として速度熱係数を例示するグラフである。 電子デバイスにおいて使用され得るモジュールの一例のブロック図である。 無線デバイスの一実施形態のブロック図である。

一般に使用されるセルラー電話機は、様々な目的のために使用される内蔵高周波数フィルタを有する。かかるフィルタは、圧電体上に形成された弾性波デバイスを使用して作ることができる。品質係数（Ｑ値）が大きなフィルタを作るべく、圧電性能が高い圧電体を追い求めて研究が行われている。しかしながら、圧電性能が高い高効率フィルタが作られても、当該フィルタの温度が変化すると、圧電体を通る音速（ここでは「音速」と称する）も変化し得る。これはさらに、目標周波数の信号が、もはや得られないように、弾性波デバイス及びこれを含むフィルタの性能及び特性を変化させ得る。この問題は、圧電体基板を温度補償膜により被覆することにより対処することができる。しかしながら、温度補償膜を備えた弾性波デバイスであっても、弾性波デバイスの、温度変化により当該デバイスの周波数応答がどのように変化するのかの尺度となる周波数温度係数（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＴＣＦ））をさらに改善することが望ましい。

非晶質薄膜は一般に、高周波数弾性共振器の周波数温度係数又は速度温度係数の制御を補助し得るので、高周波数弾性共振器の構成要素として使用される。温度補償膜として使用される一つの材料は二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）である。二酸化ケイ素は、温度に伴い音速がどのように変化するかの尺度である速度温度係数（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｖｅｌｏｃｉｔｙ（ＴＣＶ））が近室温において正となるので、二酸化ケイ素が使用される弾性波デバイスのＴＣＦを改善し得る。図１Ｃに示されるように、弾性波デバイスは、二酸化ケイ素層４０に加え、二酸化ケイ素の層を覆うように窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）の不動態層５０も含み得る。二酸化ケイ素膜とは対照的に、窒化ケイ素膜は、近室温において負のＴＣＶを示し、弾性波デバイスのＴＣＦを劣化させる。

複数の側面及び実施形態が、改善されたＴＣＦを示し得る弾性波デバイスに関し、詳しくは、改善されたＴＣＦを達成するべく弾性波デバイスにおいて一定の薄膜構造体を使用することに関する。

弾性波デバイスが使用されるフィルタの温度特性をさらに向上させるべく、温度補償膜において添加物を使用してよい。一定の側面によれば、酸窒化ケイ素（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）の温度補償膜を、二酸化ケイ素膜との組み合わせにおいて、又は二酸化ケイ素膜の置換として、使用することができる。例えば、図２Ａは、二酸化ケイ素膜１２０を覆うように酸窒化ケイ素膜１１０が適用された弾性波デバイス１００ａの一例の断面図を例示する。二酸化ケイ素膜１２０は、ＩＤＴ電極指３５とその底面側の圧電基板とに直接接触するとともに、その頂面側の酸窒化ケイ素膜１１０とも直接接触する。この例において、酸窒化ケイ素膜１１０は、図１Ｃに示される窒化ケイ素の不動態層５０の置換となる。図２Ｂは、酸窒化ケイ素膜１１０がＩＤＴ電極指３５の上に直接適用されてＩＤＴ電極指３５及び圧電基板２５に直接接触する弾性波デバイス１００ｂの他例を示す。酸窒化ケイ素は、酸素及び窒素が添加されたシリコンである。非晶質酸化ケイ素のＴＣＶは符号が窒化ケイ素とは反対なので、特定組成の酸窒化ケイ素薄膜（すなわち適切な酸素対窒素比を有する）は、無視可能な又はちょうどゼロのＴＣＶを示し得る。これは、弾性波デバイスにおいてＩＤＴ電極を被覆するべく誘電体膜が使用される場合に望ましい。弾性波デバイスにおいて二酸化ケイ素膜を覆うように堆積される無視可能な又はゼロのＴＣＶを有する酸窒化ケイ素膜は、例えば、図２Ａに例示されるように、二酸化ケイ素膜を不動態化するが、そうでなければ弾性波デバイスのＴＣＦを劣化させるかもしれないＴＣＶを示すことがない。

非晶質薄膜の弾性定数は、バルク材料の弾性定数とは著しく異なる場合が多いので、個々の薄膜の音速及び速度温度係数（ＴＣＶ）を直接測定することが、共振器の設計上極めて重要となり得る。以下にさらに述べられるように、様々な窒素濃度での酸窒化ケイ素薄膜の縦波速度は、ピコ秒超音波法を使用して測定することができる。

例

シリコン（１００）基板が、酸素及び窒素の気体の存在下、シリコン標的を使用したマグネトロンスパッタリングを使用して、異なる酸素対窒素比の酸窒化ケイ素膜により被覆された。酸素に対する窒素の気体分圧を変えることにより、様々な酸窒化ケイ素薄膜が作られた。ピコ秒レーザを使用するポンプ・プローブ測定を介したピコ秒レーザ超音波による波動の励起及び検出を目的として、１０ｎｍのアルミニウム薄膜が酸窒化ケイ素膜の頂面に加えられた。様々なサンプルが、以下の組成、厚さ、及び屈折率を有していた。厚さ及び屈折率はエリプソメーターによって測定された。

上記表１に示されるように、酸窒化ケイ素膜の屈折率は、二酸化ケイ素の屈折率と窒化ケイ素の屈折率との間にあり、窒素含有量の増加に伴い増加する。

酸窒化ケイ素膜サンプルにおいて弾性波を励起するべく超短（ピコ秒）パルスレーザが使用され、当該膜サンプルの反射率の変化が観測された。詳しくは、持続時間２００ｆｓの８００ｎｍポンプ光パルスが薄膜表面に合焦され、高周波数の縦波が生成された。これは、膜厚方向に伝播して膜表面とシリコン基板との間を繰り返し反射される。その後、波長４００ｎｍの時間遅延ポンプ光パルスが酸窒化ケイ素膜サンプルの表面に適用されて弾性パルスからの回折光が検出される。プローブ光パルスの反射率変化は薄膜内側のひずみ場を反映し、これより音速を決定することができる。

サンプル膜の音速が、ブリルアン振動法及びパルス・エコー法の双方を使用して測定された。当該２つの方法により測定された音速は良好に一致し、以下の表２に反映される。各サンプルの音速は、二酸化ケイ素の音速と窒化ケイ素の音速との間に存在し、窒素濃度の増加に伴い増加した。

異なる屈折率（Ｒ．Ｉ．）のサンプルに対し、温度に伴う音速の変化が測定された。これらの結果が図３に例示される。異なる屈折率のサンプルに対するＴＣＶも、室温において測定された。これらの結果が図４に例示される。

これらの結果は、酸窒化ケイ素膜のＴＣＶが、酸窒化ケイ素膜の屈折率及び組成への依存性を有することを示す。詳しくは、屈折率が約１．６１を上回り又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１よりも大きい酸窒化ケイ素膜は負のＴＣＶを有し、屈折率が約１．５７を下回り又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１未満の酸窒化ケイ素膜は正のＴＣＶを有する。加えて、特定の化学物質含有量及びそれに関連付けられた屈折率を有する酸窒化ケイ素膜は、極めて小さなＴＣＶを有し得る。具体的には、Ｎ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１であり若しくは近似的に０．１から０．２６の範囲にあり、又は屈折率が約１．６であり若しくは近似的に１．６１から１．７の範囲にある酸窒化ケイ素膜は、室温において無視可能なＴＣＶ（ゼロから約５．３ｐｐｍ／度Ｋ）を示すので、弾性波デバイスのＩＤＴ電極を被覆するべく使用される望ましい誘電体となり得る。例えば、図２Ａ及び２Ｂに示されるもののような弾性波デバイスにおいて、屈折率が１．６１から１．７の範囲にあり、又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１であり若しくは近似的に０．１から０．２６の範囲にある酸窒化ケイ素膜を使用することにより、当該弾性波デバイスのＴＣＦ劣化を減少させることができる。これらの範囲にある屈折率又は組成の酸窒化ケイ素膜は、無視可能なＴＣＶを示すからである。用語としてここで使用される無視可能な又は実質的にゼロのＴＣＶとは、−５ｐｐｍ／度Ｋから５ｐｐｍ／度Ｋ又は−２．５ｐｐｍ／度Ｋから２．５ｐｐｍ／度ＫのＴＣＶを有する膜を言及する。さらに、図２Ａ又は２Ｂのいずれかに例示される弾性波デバイスにおいて、屈折率が約１．５７未満又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１未満の酸窒化ケイ素膜を使用することにより、当該弾性波デバイスのＴＣＦ劣化を改善することができる。かかる酸窒化ケイ素膜は、典型的な圧電基板の負のＴＣＶを少なくとも部分的に補償し得る正のＴＣＶを示すからである。

上述のように、様々な側面に係る酸窒化ケイ素膜を含む図２Ａ及び２Ｂに示されるもののような弾性波デバイスは、広範な電子デバイスにおけるフィルタに使用することができる。

図５を参照すると、例えば無線通信デバイス（例えば携帯電話機）のような電子デバイスにおいて使用され得るフロントエンドモジュール２００の一例のブロック図が例示される。フロントエンドモジュール２００は、共通ノード２１２、入力ノード２１４及び出力ノード２１６を有するアンテナデュプレクサ２１０を含む。共通ノード２１２にはアンテナ３１０が接続される。フロントエンドモジュール２００はさらに、デュプレクサ２１０の入力ノード２１４に接続された送信器回路２３２と、デュプレクサ２１０の出力ノード２１６に接続された受信器回路２３４とを含む。送信器回路２３２は、アンテナ３１０を介して送信される信号を生成し、受信器回路２３４は、アンテナ３１０を介して信号を受信して処理することができる。いくつかの実施形態において、受信器回路及び送信器回路は、図５に示されるように別個の構成要素として実装されるが、他の実施形態において、これらの構成要素は共通の送受信器回路又はモジュールに統合することができる。当業者にわかることだが、フロントエンドモジュール２００は、図５に示されないスイッチ、電磁カプラ、増幅器、プロセッサ等を含むがこれらに限られない他の構成要素も含み得る。

アンテナデュプレクサ２１０は、入力ノード２１４及び共通ノード２１２間に接続された一以上の送信フィルタ２２２と、共通ノード２１２及び出力ノード２１６間に接続された一以上の受信フィルタ２２４とを含んでよい。送信フィルタの通過帯域は、受信フィルタの通過帯域とは異なる。送信フィルタ２２２及び受信フィルタ２２４はそれぞれが、ここに開示の弾性波デバイスの一実施形態を含んでよい。インダクタ又は他の整合要素２４０を共通ノード２１２に接続することができる。

一定の例において、送信フィルタ２２２又は受信フィルタ２２４において使用される弾性波素子は、単一の圧電基板上に配置される。この構造により、各フィルタの周波数応答時における温度変化の効果が低減され、詳しくは、温度変化に起因する通過特性又は減衰特性の劣化が低減される。周囲温度の変化に応答して各弾性波素子が同様に変化するからである。加えて、この配列はまた、送信フィルタ２２２又は受信フィルタ２２４を小さなサイズにすることも許容する。

図６は、図５に示されるアンテナデュプレクサ２１０を含む無線デバイス３００の一例のブロック図である。無線デバイス３００は、音声又はデータ通信のために構成されたセルラー電話機、スマートフォン、タブレット、モデム、通信ネットワーク、又は任意の他のポータブル若しくは非ポータブルデバイスであってよい。無線デバイス３００は、アンテナ３１０から信号を送受信することができる。無線デバイスは、図５を参照して上述したものと同様にフロントエンドモジュール２００’の一実施形態を含む。フロントエンドモジュール２００’は、上述したように、デュプレクサ２１０を含む。図６に示される例において、フロントエンドモジュール２００’はさらにアンテナスイッチ２５０を含む。これは例えば送信モード及び受信モードのような異なる周波数帯域又はモードで切り替わるように構成することができる。図６に示される例において、アンテナスイッチ２５０は、デュプレクサ２１０及びアンテナ３１０間に位置決めされるが、他例において、デュプレクサ２１０は、アンテナスイッチ２５０及びアンテナ３１０間に位置決めされてよい。他例において、アンテナスイッチ２５０及びデュプレクサ２１０は単一の構成要素に統合することができる。

フロントエンドモジュール２００’は、送信用の信号を生成し、又は受信された信号を処理するように構成された送受信器２３０を含む。送受信器２３０は、図５の例に示されるように、デュプレクサ２１０の入力ノード２１４に接続することができる送信器回路２３２と、デュプレクサ２１０の出力ノード２１６に接続することができる受信器回路２３４とを含み得る。

送信器回路２３２による送信のために生成された信号が、電力増幅器（ＰＡ）モジュール２６０によって受信される。ＰＡモジュール２６０は、送受信器２３０からの生成信号を増幅する。電力増幅器モジュール２６０は一以上の電力増幅器を含み得る。電力増幅器モジュール２６０は、多様なＲＦ又は他の周波数帯域の送信信号を増幅するべく使用することができる。例えば、電力増幅器モジュール２６０は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）信号又は任意の他の適切なパルス信号を送信する補助となるように、電力増幅器の出力をパルス化するべく使用可能なイネーブル信号を受信することができる。電力増幅器モジュール２６０は、例えば、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ）（登録商標）信号、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号、広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）信号、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）信号又はＥＤＧＥ信号を含む様々なタイプの信号のいずれかを増幅するように構成することができる。所定の実施形態において、スイッチ等を含む電力増幅器モジュール２６０及び関連構成要素は、例えば高電子移動度トランジスタ（ｐＨＥＭＴ）若しくは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＢｉＦＥＴ）を使用してガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板に、又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）電界効果トランジスタを使用してシリコン基板に作製することができる。

なおも図６を参照すると、フロントエンドモジュール２００’はさらに、アンテナ３１０からの受信信号を増幅して当該増幅信号を送受信器２３０の受信器回路２３４に与える低雑音増幅器モジュール２７０を含み得る。

図６の無線デバイス３００はさらに、送受信器２３０に接続されて無線デバイス３００の動作のための電力を管理する電力管理サブシステム３２０を含む。電力管理システム３２０はまた、ベース帯域サブシステム３３０、及び無線デバイス３００の様々な他の構成要素の動作を制御することができる。電力管理システム３２０はまた、無線デバイス３００の様々な構成要素のために電力を供給する電池（図示せず）を含み又は当該電池に接続されてよい。電力管理システム３２０はさらに、例えば信号の送信を制御することができる一以上のプロセッサ又はコントローラを含み得る。一実施形態において、ベース帯域サブシステム３３０は、ユーザとの間でやりとりされる音声又はデータの様々な入力及び出力を容易にするべくユーザインタフェイス３４０に接続される。ベース帯域サブシステム３３０はまた、無線デバイスの動作を容易にし及び／又はユーザのための情報を格納するべく、データ及び／又は命令を格納するように構成されたメモリ３５０に接続することができる。

少なくとも一つの実施形態のいくつかの側面を上述したが、様々な改変、修正及び改善が当業者にとって容易に想起されることを理解されたい。かかる改変、修正及び改善は、本開示の一部となることが意図され、かつ、本発明の範囲内にあることが意図される。理解するべきことだが、ここで述べられた方法及び装置の実施形態は、上記説明に記載され又は添付図面に例示された構成要素の構造及び配列の詳細への適用に限られない。方法及び装置は、他の実施形態で実装し、様々な態様で実施又は実行することができる。特定の実装例は、例示のみを目的としてここに与えられ、限定されることを意図しない。また、ここで使用される表現及び用語は、説明目的であって、限定としてみなすべきではない。ここでの「含む」、「備える」、「有する」、「包含する」及びこれらの変形の使用は、以降に列挙される項目及びその均等物並びに付加項目の包括を意味する。「又は（若しくは）」の言及は、「又は（若しくは）」を使用して記載される任意の用語が、当該記載の用語の一つの、一つを超える、及びすべてのものを示すように解釈され得る。前後左右、頂底上下、及び横縦への言及はいずれも、記載の便宜を意図しており、本システム及び方法又はこれらの構成要素がいずれか一つの位置的又は空間的配向に限られるものではない。したがって、上記説明及び図面は例示にすぎない。

これらの結果は、酸窒化ケイ素膜のＴＣＶが、酸窒化ケイ素膜の屈折率及び組成への依存性を有することを示す。詳しくは、屈折率が約１．６１を上回り又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１よりも大きい酸窒化ケイ素膜は負のＴＣＶを有し、屈折率が約１．５７を下回り又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１未満の酸窒化ケイ素膜は正のＴＣＶを有する。加えて、特定の化学物質含有量及びそれに関連付けられた屈折率を有する酸窒化ケイ素膜は、極めて小さなＴＣＶを有し得る。具体的には、Ｎ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１であり若しくは近似的に０．１から０．２６の範囲にあり、又は屈折率が約１．６であり若しくは近似的に１．６１から１．７の範囲にある酸窒化ケイ素膜は、室温において無視可能なＴＣＶ（ゼロから約−５．３ｐｐｍ／度Ｋ）を示すので、弾性波デバイスのＩＤＴ電極を被覆するべく使用される望ましい誘電体となり得る。例えば、図２Ａ及び２Ｂに示されるもののような弾性波デバイスにおいて、屈折率が１．６１から１．７の範囲にあり、又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１であり若しくは近似的に０．１から０．２６の範囲にある酸窒化ケイ素膜を使用することにより、当該弾性波デバイスのＴＣＦ劣化を減少させることができる。これらの範囲にある屈折率又は組成の酸窒化ケイ素膜は、無視可能なＴＣＶを示すからである。用語としてここで使用される無視可能な又は実質的にゼロのＴＣＶとは、−５ｐｐｍ／度Ｋから５ｐｐｍ／度Ｋ又は−２．５ｐｐｍ／度Ｋから２．５ｐｐｍ／度ＫのＴＣＶを有する膜を言及する。さらに、図２Ａ又は２Ｂのいずれかに例示される弾性波デバイスにおいて、屈折率が約１．５７未満又はＮ／（Ｏ＋Ｎ）組成が約０．１未満の酸窒化ケイ素膜を使用することにより、当該弾性波デバイスのＴＣＦ劣化を改善することができる。かかる酸窒化ケイ素膜は、典型的な圧電基板の負のＴＣＶを少なくとも部分的に補償し得る正のＴＣＶを示すからである。

Claims (20)

1. 弾性波デバイスであって、
   圧電基板と、
   前記圧電基板に配置された一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極と、
   酸窒化ケイ素を含む誘電体膜と
   を含み、
   前記誘電体膜は、前記一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を覆い−５５℃から１２５℃の前記弾性波デバイスの動作温度範囲全体にわたり実質的にゼロの速度温度係数を示す弾性波デバイス。
2. 前記酸窒化ケイ素を含む誘電体膜と前記一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極との間に配置された第２誘電体膜をさらに含む請求項１の弾性波デバイス。
3. 前記第２誘電体膜は、前記圧電基板の速度温度係数とは反対の符号を有する速度温度係数を示す請求項２の弾性波デバイス。
4. 前記第２誘電体膜の速度温度係数は正である請求項３の弾性波デバイス。
5. 前記第２誘電体膜は、前記弾性波デバイスの動作温度範囲全体にわたり、前記圧電基板の速度温度係数とは反対の符号を有する速度温度係数を示す請求項３の弾性波デバイス。
6. 前記第２誘電体膜の速度温度係数は、前記酸窒化ケイ素を含む誘電体膜の速度温度係数よりも負の程度が大きい請求項５の弾性波デバイス。
7. 前記第２誘電体膜は二酸化ケイ素を含む請求項５の弾性波デバイス。
8. 前記第２誘電体膜は前記一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極に直接接触する請求項２の弾性波デバイス。
9. 前記第２誘電体膜は、酸窒化ケイ素を含む誘電体膜に直接接触する請求項８の弾性波デバイス。
10. 前記第２誘電体膜は前記圧電基板に直接接触する請求項８の弾性波デバイス。
11. 前記弾性波デバイスは共振器及びフィルタの一方である請求項１の弾性波デバイス。
12. 前記弾性波デバイスは無線周波数共振器及び無線周波数フィルタの一方である請求項１１の弾性波デバイス。
13. 電子デバイスモジュールに含まれた請求項１の弾性波デバイス。
14. 前記電子デバイスモジュールは無線周波数デバイスモジュールである請求項１３の弾性波デバイス。
15. 電子デバイスに含まれる請求項１４の弾性波デバイス。
16. 弾性波デバイスであって、
    圧電基板と、
    前記圧電基板に配置された一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極と、
    酸窒化ケイ素を含む誘電体膜と
    を含み、
    前記誘電体膜は、前記一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を覆い、Ｎ／（Ｎ＋Ｏ）比が０．１以下であり、ここで、Ｎは前記誘電体膜における窒素の原子パーセントであり、Ｏは前記誘電体膜における酸素の原子パーセントである弾性波デバイス。
17. 前記誘電体膜は正の速度温度係数を有する請求項１６の弾性波デバイス。
18. 前記酸窒化ケイ素を含む誘電体膜と前記一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極との間に配置された第２誘電体膜をさらに含む請求項１６の弾性波デバイス。
19. 弾性波デバイスを形成する方法であって、
    一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を圧電基板に形成することと、
    酸窒化ケイ素を含む誘電体膜を、前記一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極を覆うように堆積することと
    を含み、
    前記誘電体膜は、−５５℃から１２５℃の前記弾性波デバイスの動作温度範囲全体にわたり実質的にゼロの速度温度係数を示す方法。
20. 前記誘電体膜と前記一対の交互に入り組んだインターディジタルトランスデューサ電極との間に二酸化ケイ素膜を形成することをさらに含む請求項２０の方法。
    

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