JP2019050544A - Elastic wave device and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

To suppress a spurious transverse mode.SOLUTION: An elastic wave device includes: a piezoelectric substrate 10; a pair of comb-like electrodes, provided on the piezoelectric substrate, in which electrode fingers are alternately arranged in an arrangement direction at least in part, forming an intersection region 50 in which the electrode fingers overlap in the arrangement direction; and an additional film 16, provided above the pair of comb-like electrodes in the intersection region, having a first groove portion 17a provided from a central region 52 in the intersection region in an extension direction of each of the electrode fingers to edge regions 54 provided on both sides of the central region.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、弾性波デバイスおよびその製造方法に関し、例えば櫛歯電極を有する弾性波デバイスおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to an elastic wave device and a method of manufacturing the same, for example, an elastic wave device having a comb electrode and a method of manufacturing the same.

携帯電話を代表とする高周波通信用システムにおいて、通信に使用する周波数帯以外の不要な信号を除去するために、高周波フィルタ等が用いられている。高周波フィルタ等には、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface acoustic wave）共振器等の弾性波共振器が用いられている。ＳＡＷ共振器においては、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）基板またはニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）基板等の圧電基板上に複数の電極指を有する櫛歯電極（すなわちＩＤＴ（Interdigital Transducer））が形成されている。 2. Description of the Related Art In a system for high frequency communication represented by a cellular phone, a high frequency filter or the like is used to remove unnecessary signals other than frequency bands used for communication. An elastic wave resonator such as a surface acoustic wave (SAW) resonator is used for a high frequency filter or the like. In the SAW resonator, a comb-tooth electrode (i.e., IDT (Interdigital Transducer)) having a plurality of electrode fingers is formed on a piezoelectric substrate such as a lithium tantalate (LiTaO 3 ) substrate or a lithium niobate (LiNbO 3 ) substrate. There is.

弾性表面波共振器では、横モードスプリアスが生じることがある。横モードスプリアスを抑制するために、ＩＤＴの交差領域内のエッジ領域の音速を中央領域より遅くすることが知られている（例えば特許文献１、２）。このような構造をピストンモードという。スプリアスを抑制するため、ＩＤＴ上に設けられた誘電体膜の上面を傾斜させることが知られている（例えば特許文献３）。交差領域における誘電体膜を他の領域より厚くすることが知られている（例えば特許文献４）。   In surface acoustic wave resonators, transverse mode spurs may occur. In order to suppress transverse mode spurious, it is known to make the sound velocity of the edge region in the IDT crossing region slower than that of the central region (for example, Patent Documents 1 and 2). Such a structure is called a piston mode. In order to suppress the spurious, it is known to incline the top surface of the dielectric film provided on the IDT (for example, Patent Document 3). It is known to make the dielectric film in the intersection region thicker than the other regions (for example, Patent Document 4).

特開２０１１−１０１３５０号公報JP 2011-101350 A 特表２０１３−５４４０４１号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-544041 gazette 国際公開第２０１２／１５７１０１号International Publication No. 2012/157101 特開２０１６−２６４４４号公報JP, 2016-26444, A

交差領域に付加膜を設け、中央領域とエッジ領域とで付加膜の膜厚を異ならせることでピストンモード構造が実現できる。これにより、横モードスプリアスを抑制することができる。しかしながら、中央領域とエッジ領域との間には膜厚が変化する遷移領域が形成される。これにより、理想的なピストンモード構造とはならず、横モードスプリアスの抑制は十分ではない。   A piston mode structure can be realized by providing an additional film in the intersection region and making the film thickness of the additional film different between the central region and the edge region. Thereby, transverse mode spurious can be suppressed. However, a transition region in which the film thickness changes is formed between the central region and the edge region. As a result, the ideal piston mode structure is not obtained, and suppression of transverse mode spurs is not sufficient.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、横モードスプリアスを抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress transverse mode spurious.

本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、少なくとも一部において各々の電極指が互い違いに配列方向に配列し、前記配列方向で前記各々の電極指が重なる交差領域を形成する一対の櫛歯電極と、前記交差領域における前記一対の櫛歯電極上方に設けられ、前記各々の電極指の延伸方向における前記交差領域内の中央領域から前記中央領域の両側に設けられたエッジ領域にかけて設けられた第１溝部を有し、前記エッジ領域の膜厚と前記中央領域の膜厚とが異なる付加膜と、を備える弾性波デバイスである。   According to the present invention, a pair of a piezoelectric substrate and a pair of the electrode substrate provided on the piezoelectric substrate, at least a part of which electrode fingers are alternately arranged in the arranging direction, and the electrode fingers overlap in the arranging direction From the central area in the intersection area to the edge area provided on both sides of the central area in the extension direction of the respective electrode fingers, provided above the pair of comb electrodes in the intersection area It is an elastic wave device provided with the 1st groove part provided, and the additional film from which the film thickness of the said edge area | region and the film thickness of the said center area | region differ.

上記構成において、前記エッジ領域の前記付加膜の膜厚は前記中央領域の前記付加膜の膜厚より大きい構成とすることができる。   In the above configuration, the film thickness of the additional film in the edge region may be larger than the film thickness of the additional film in the central region.

上記構成において、前記第１溝部を前記延伸方向で断面視したとき、前記第１溝部の少なくとも一部は傾斜によって形成されている構成とすることができる。   In the above configuration, when the first groove portion is viewed in cross section in the extending direction, at least a part of the first groove portion may be formed to be inclined.

上記構成において、前記付加膜は、前記延伸方向における前記交差領域の外側の領域における前記一対の櫛歯電極上方に設けられ、前記交差領域から前記外側の領域にかけて設けられた第２溝部を有する構成とすることができる。   In the above configuration, the additional film is provided above the pair of comb electrodes in a region outside the intersection region in the extending direction, and has a second groove portion provided from the intersection region to the outside region. It can be done.

上記構成において、前記櫛歯電極と前記付加膜との間に誘電体膜を備える構成とすることができる。   In the above configuration, a dielectric film can be provided between the comb electrode and the additional film.

上記構成において、前記第１溝部は、前記付加膜を貫通する構成とすることができる。   In the above configuration, the first groove may penetrate the additional film.

本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に設けられ、少なくとも一部において各々の電極指が互い違いに配列方向に配列し、前記配列方向で前記各々の電極指が重なる交差領域を形成する一対の櫛歯電極と、前記各々の電極指の延伸方向における前記交差領域の中央領域における前記一対の櫛歯電極上方に設けられ、前記延伸方向における前記中央領域の両側において前記中央領域の両側に向けて上面が低くなるように傾斜する第１付加膜と、前記交差領域内において前記中央領域の前記延伸方向の両側に設けられたエッジ領域における前記一対の櫛歯電極上に設けられ、前記延伸方向における前記中央領域側において前記中央領域側に向けて上面が低くなるように傾斜し、最大膜厚が前記第１付加膜の最大膜厚と異なる第２付加膜と、を備える弾性波デバイスである。   According to the present invention, a pair of a piezoelectric substrate and a pair of the electrode substrate provided on the piezoelectric substrate, at least a part of which electrode fingers are alternately arranged in the arranging direction, and the electrode fingers overlap in the arranging direction And the pair of comb electrodes in the central region of the intersection region in the extension direction of each of the electrode fingers, and is directed to both sides of the central region on both sides of the central region in the extension direction. Provided on the pair of comb electrodes in the edge region provided on both sides in the extending direction of the central region in the intersection region, and the first additional film inclined so that the upper surface is lowered, and the extending direction And a second additional film having a maximum film thickness different from the maximum film thickness of the first additional film so that the upper surface becomes lower toward the central region side on the central region side in That is an elastic wave device.

上記構成において、前記一対の櫛歯電極を含む弾性波共振器を備える構成とすることができる。   In the above configuration, an elastic wave resonator including the pair of comb electrodes can be provided.

上記構成において、前記弾性波共振器を含むフィルタを備える構成とすることができる。   In the above configuration, a filter including the elastic wave resonator can be provided.

上記構成において、前記フィルタを含むマルチプレクサを備える構成とすることができる。   In the above configuration, a multiplexer including the filter can be provided.

本発明は、少なくとも一部において各々の電極指が互い違いに配列方向に配列し、前記配列方向で前記各々の電極指が重なる交差領域を形成する一対の櫛歯電極を、圧電基板上に形成する工程と、前記交差領域における前記一対の櫛歯電極上方に付加膜を形成する工程と、マスク層をマスクに、前記付加膜をドライエッチングすることにより、前記各々の電極指の延伸方向における前記交差領域内の中央領域から前記中央領域の両側に設けられたエッジ領域にかけて前記付加膜に第１溝部を形成しかつ前記中央領域の前記付加膜の膜厚と前記エッジ領域の前記付加膜の膜厚とを異ならせる工程と、を含む弾性波デバイスの製造方法である。   The present invention forms on the piezoelectric substrate a pair of comb-like electrodes in which the respective electrode fingers are alternately arranged at least in part in the arrangement direction and the intersection regions in which the respective electrode fingers overlap in the arrangement direction. The step of: forming an additional film above the pair of comb electrodes in the intersection region; and dry etching the additional film using a mask layer as a mask to cross the extension direction of the respective electrode fingers. A first groove is formed in the additional film from the central region in the region to the edge regions provided on both sides of the central region, and the thickness of the additional film in the central region and the thickness of the additional film in the edge region And b) making the acoustic wave device different.

本発明によれば、横モードスプリアスを抑制することができる。   According to the present invention, transverse mode spurious can be suppressed.

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。Fig.1 (a) is a top view of the elastic wave resonator concerning Example 1, FIG.1 (b) is BB sectional drawing of Fig.1 (a). 図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は音速を示す図である。Fig.2 (a) is AA sectional drawing of Fig.1 (a), FIG.2 (b) is a figure which shows sound speed. 図３（ａ）および図３（ｂ）は、比較例１における図２（ｂ）の領域Ａ付近の付加膜の断面図および拡大図である。FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view and an enlarged view of an additional film in the vicinity of the region A in FIG. 2B in Comparative Example 1. FIG. 図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１における図２（ｂ）の領域Ａ付近の付加膜の断面図および拡大図である。FIGS. 4A and 4B are a cross-sectional view and an enlarged view of the additional film in the vicinity of the region A in FIG. 2B in the first embodiment. 図５（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図（その１）である。5 (a) to 5 (c) are cross-sectional views (part 1) illustrating the method of manufacturing the elastic wave resonator according to the first embodiment. 図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図（その２）である。6A and 6B are cross-sectional views (part 2) showing the method of manufacturing the elastic wave resonator according to the first embodiment. 図７は、実験１におけるバイアスパワーに対する溝部の深さＤ２を示す図である。FIG. 7 is a view showing the groove depth D2 with respect to the bias power in Experiment 1. As shown in FIG. 図８は、実験２におけるウエハＮｏに対するユニフォミティを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the uniformity with respect to the wafer No. in Experiment 2. In FIG. 図９（ａ）および図９（ｂ）は、実施例１における溝部の平面図である。FIGS. 9A and 9B are plan views of the groove portion in the first embodiment. 図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１の変形例に係る弾性波共振器の断面図である。FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views of an elastic wave resonator according to a modification of the first embodiment. 図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施例１の変形例に係る弾性波共振器の断面図である。11A and 11B are cross-sectional views of an elastic wave resonator according to a modification of the first embodiment. 図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、実施例１の変形例に係る弾性波共振器の断面図である。12 (a) and 12 (b) are cross-sectional views of an elastic wave resonator according to a modification of the first embodiment. 図１３は、実施例１の変形例に係る弾性波共振器の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of an elastic wave resonator according to a modification of the first embodiment. 図１４（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図、 図１４（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。Fig.14 (a) is a circuit diagram of the filter based on Example 2, FIG.14 (b) is a circuit diagram of the duplexer based on the modification 1 of Example 2. As shown in FIG.

以下図面を参照し、本発明の実施例について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波共振器の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図１（ａ）において、誘電体膜および付加膜は図示を省略している。弾性波の伝搬方向（すなわち電極指の配列方向）をＸ方向、電極指の延伸方向をＹ方向、圧電基板の上面の法線方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、圧電基板１０の結晶方位のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向とは必ずしも対応しない。   Fig.1 (a) is a top view of the elastic wave resonator concerning Example 1, FIG.1 (b) is BB sectional drawing of Fig.1 (a). In FIG. 1A, the dielectric film and the additional film are not shown. The propagation direction of the elastic wave (that is, the arrangement direction of the electrode fingers) is X direction, the extension direction of the electrode fingers is Y direction, and the normal direction of the upper surface of the piezoelectric substrate is Z direction. The X direction, the Y direction, and the Z direction do not necessarily correspond to the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction of the crystal orientation of the piezoelectric substrate 10.

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、圧電基板１０上にＩＤＴ２２および反射器２４が形成されている。ＩＤＴ２２および反射器２４は、圧電基板１０に形成された金属膜１２により形成される。ＩＤＴ２２は、対向する一対の櫛歯電極２５を備える。櫛歯電極２５は、複数の電極指２６（櫛歯）と、複数の電極指２６が接続されたバスバー２８を備える。一対の櫛歯電極２５は、少なくとも一部において電極指２６がほぼ互い違いとなるように、対向して設けられている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the IDT 22 and the reflector 24 are formed on the piezoelectric substrate 10. The IDT 22 and the reflector 24 are formed by the metal film 12 formed on the piezoelectric substrate 10. The IDT 22 includes a pair of opposing comb electrodes 25. The comb-tooth electrode 25 includes a plurality of electrode fingers 26 (comb teeth) and a bus bar 28 to which the plurality of electrode fingers 26 are connected. The pair of comb-tooth electrodes 25 are provided opposite to each other so that the electrode fingers 26 are substantially staggered at least in part.

一対の櫛歯電極２５の電極指２６が交差する領域が交差領域５０である。交差領域５０において電極指２６が励振する弾性波は、主に電極指２６の配列方向（Ｘ方向）に伝搬する。同じ櫛歯電極２５における電極指２６のピッチλがほぼ弾性波の波長となる。交差領域５０のうち電極指２６が延伸するＹ方向の中央が中央領域５２である。中央領域５２の両端に設けられた領域がエッジ領域５４である。一方の櫛歯電極２５の電極指２６の先端と他方の櫛歯電極２５のバスバー２８との間の領域がギャップ領域５６である。ダミー電極指が設けられている場合、ギャップ領域は電極指の先端とダミー電極指の先端の間の領域である。バスバー２８の領域がバスバー領域５８である。   A region where the electrode fingers 26 of the pair of comb electrodes 25 intersect is the intersection region 50. An elastic wave excited by the electrode finger 26 in the intersection region 50 mainly propagates in the arrangement direction (X direction) of the electrode finger 26. The pitch λ of the electrode fingers 26 in the same comb electrode 25 is almost the wavelength of the elastic wave. Of the intersection area 50, the center in the Y direction in which the electrode finger 26 extends is the central area 52. Areas provided at both ends of the central area 52 are edge areas 54. A region between the tip of the electrode finger 26 of one comb electrode 25 and the bus bar 28 of the other comb electrode 25 is a gap region 56. When the dummy electrode finger is provided, the gap region is a region between the tip of the electrode finger and the tip of the dummy electrode finger. The area of the bus bar 28 is a bus bar area 58.

圧電基板１０上に電極指２６を覆うように誘電体膜１４が設けられている。誘電体膜１４上に付加膜１６が設けられている。圧電基板１０は、例えばタンタル酸リチウム基板またはニオブ酸リチウム基板である。圧電基板１０をニオブ酸リチウム基板とする場合、例えば回転Ｙカットニオブ酸リチウム基板を用いる。回転Ｙカット角が１２７．８６°においてレイリー波の電気機械結合係数が最大となる。Ｃａｍｐｂｅｌｌ＆Ｊｏｎｅｓ法を用いシミュレーションすると、回転Ｙカット角が１２０°から１４０°の範囲ではレイリー波の電気機械結合係数はリーキー波の電気機械結合係数より大きくなる。よって、レイリー波が主モードとなり、リーキー波は不要波となる。レイリー波を主モードとする場合、回転Ｙカット角は１２０°以上かつ１４０°以下が好ましい。また、１２７．８６°に対し製造上のばらつきを考慮し、回転Ｙカット角は１２６°以上かつ１３０°以下が好ましい。   A dielectric film 14 is provided on the piezoelectric substrate 10 so as to cover the electrode fingers 26. An additional film 16 is provided on the dielectric film 14. The piezoelectric substrate 10 is, for example, a lithium tantalate substrate or a lithium niobate substrate. When the piezoelectric substrate 10 is a lithium niobate substrate, for example, a rotating Y-cut lithium niobate substrate is used. The electromechanical coupling coefficient of the Rayleigh wave is maximum at a rotational Y-cut angle of 127.86 °. When simulated using the Campbell & Jones method, the electromechanical coupling coefficient of the Rayleigh wave is larger than the electromechanical coupling coefficient of the leaky wave in the range of the rotation Y cut angle of 120 ° to 140 °. Therefore, the Rayleigh wave is the main mode, and the leaky wave is the unnecessary wave. When the Rayleigh wave is the main mode, the rotation Y-cut angle is preferably 120 ° or more and 140 ° or less. Further, in consideration of manufacturing variations with respect to 127.86 °, the rotation Y-cut angle is preferably 126 ° or more and 130 ° or less.

ニオブ酸リチウム基板では、回転Ｙカット角が０°においてリーキー波の電気機械結合係数が最大となる。回転Ｙカット角が−１０°から１０°の範囲ではリーキー波の電気機械結合係数はレイリー波の電気機械結合係数より大きくなる。よって、リーキー波が主モードとなり、レイリー波は不要波となる。リーキー波を主モードとする場合、回転Ｙカット角は−１０°以上かつ１０°以下が好ましい。また、製造上のばらつきを考慮し、回転Ｙカット角は−３°以上かつ３°以下が好ましい。   In the lithium niobate substrate, the electromechanical coupling coefficient of the leaky wave is maximum at a rotation Y cut angle of 0 °. The electromechanical coupling coefficient of the leaky wave becomes larger than the electromechanical coupling coefficient of the Rayleigh wave in the range of the rotation Y cut angle of -10 ° to 10 °. Therefore, the leaky wave becomes the main mode and the Rayleigh wave becomes the unnecessary wave. When a leaky wave is used as the main mode, the rotation Y cut angle is preferably -10 ° or more and 10 ° or less. Further, in consideration of manufacturing variations, the rotation Y-cut angle is preferably -3 ° or more and 3 ° or less.

金属膜１２は、例えばアルミニウムまたは銅を主成分とする膜である。金属膜１２は、例えば圧電基板１０側からルテニウム膜、銅膜およびクロム膜である。誘電体膜１４は、例えば酸化シリコン膜であり、温度補償膜である。酸化シリコン膜は、無添加でもよく、弗素等の元素が添加されていてもよい。誘電体膜１４が温度補償膜として機能するため、圧電基板１０の弾性率の温度係数と逆符号の弾性率の温度定数を有する。誘電体膜１４を設けることで、共振周波数等の周波数温度係数の絶対値を小さくできる。   The metal film 12 is a film containing, for example, aluminum or copper as a main component. The metal film 12 is, for example, a ruthenium film, a copper film, and a chromium film from the piezoelectric substrate 10 side. The dielectric film 14 is, for example, a silicon oxide film, and is a temperature compensation film. The silicon oxide film may be additive-free or may be doped with an element such as fluorine. Since the dielectric film 14 functions as a temperature compensation film, the temperature coefficient of the elastic modulus of the piezoelectric substrate 10 has a temperature coefficient of the elastic modulus of the opposite sign. By providing the dielectric film 14, the absolute value of the temperature coefficient of frequency such as the resonance frequency can be reduced.

付加膜１６は、例えば弾性表面波の音速より横波音速が遅い材料からなる。付加膜１６としては、例えば酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５またはＴａＯｘ）膜または酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５またはＮｂＯｘ）膜、酸化テルル、酸化タングステン膜、酸化チタン膜または弗素を添加した酸化シリコン等の絶縁膜または金属膜を用いることができる。付加膜１６の密度は誘電体膜１４より大きいことが好ましい。これにより、付加膜１６を薄くできる。 The additional film 16 is made of, for example, a material whose shear velocity is slower than the sound velocity of surface acoustic waves. The additional film 16 is, for example, a tantalum oxide (Ta 2 O 5 or TaO x ) film, a niobium oxide (Nb 2 O 5 or NbO x ) film, a tellurium oxide, a tungsten oxide film, a titanium oxide film or a silicon oxide doped with fluorine. Insulating films or metal films can be used. The density of the additional film 16 is preferably larger than that of the dielectric film 14. Thereby, the additional film 16 can be thinned.

付加膜１６は界面を含まない単体の膜であることが好ましい。これにより、付加膜１６をエッチングするときに、付加膜１６が不均一エッチングされることを抑制できる。また、界面に起因した音響的な損失および／または付加膜１６内での剥がれを抑制できる。   The additional film 16 is preferably a single film not including an interface. Thereby, when the additional film 16 is etched, it can be suppressed that the additional film 16 is not uniformly etched. Also, acoustic loss due to the interface and / or peeling within the additional film 16 can be suppressed.

図２（ａ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図２（ｂ）は音速を示す図である。図２（ａ）に示すように、エッジ領域５４における付加膜１６ｂの膜厚Ｔ２およびバスバー領域５８における付加膜１６ｄの膜厚Ｔ３は、中央領域５２における付加膜１６ａおよびギャップ領域５６における付加膜１６ｃの膜厚Ｔ１より大きい。付加膜１６は、溝部１７ａから１７ｃを有している。溝部１７ａは中央領域５２とエッジ領域５４との間に形成されている。溝部１７ｂは、エッジ領域５４とギャップ領域５６との間に形成されている。溝部１７ｃは、ギャップ領域５６とバスバー領域５８との間に形成されている。溝部１７ａから１７ｃは付加膜１６を貫通している。   Fig.2 (a) is AA sectional drawing of Fig.1 (a), FIG.2 (b) is a figure which shows sound speed. As shown in FIG. 2A, the thickness T2 of the additional film 16b in the edge region 54 and the thickness T3 of the additional film 16d in the bus bar region 58 are the additional film 16a in the central region 52 and the additional film 16c in the gap region 56. Film thickness T1. The additional film 16 has grooves 17a to 17c. The groove 17 a is formed between the central region 52 and the edge region 54. The groove 17 b is formed between the edge region 54 and the gap region 56. Groove portion 17 c is formed between gap region 56 and bus bar region 58. The grooves 17 a to 17 c penetrate the additional film 16.

バスバー領域５８の付加膜１６ｄ上に金属膜３０が設けられている。金属膜３０は金属膜１２と電気的に接続されている。金属膜３０は、弾性波共振器同士を接続する配線である。金属膜３０としては、銅膜、金膜またはアルミニウム膜を用いることができる。   A metal film 30 is provided on the additional film 16 d of the bus bar region 58. The metal film 30 is electrically connected to the metal film 12. The metal film 30 is a wiring that connects the elastic wave resonators. As the metal film 30, a copper film, a gold film or an aluminum film can be used.

図２（ｂ）に示すように、ギャップ領域５６の音速は電極指２６の密度が低いため、交差領域５０の音速より速い。これにより、弾性波は交差領域５０内に閉じ込められる。さらに、エッジ領域５４の付加膜１６ｂが中央領域５２の付加膜１６ａより厚いため、エッジ領域５４の音速が中央領域５２の音速より遅くなる。これにより、交差領域５０内の基本横モードの強度分布がＹ方向にフラットとなる。さらに、高次横モードの結合係数が小さくなる。これらにより、横モードスプリアスを抑制するピストンモードを実現することができる。   As shown in FIG. 2B, the sound velocity of the gap region 56 is faster than the sound velocity of the intersection region 50 because the density of the electrode fingers 26 is low. As a result, the elastic wave is confined within the intersection region 50. Furthermore, since the additional film 16 b of the edge area 54 is thicker than the additional film 16 a of the central area 52, the sound speed of the edge area 54 is slower than the sound speed of the central area 52. Thereby, the intensity distribution of the fundamental transverse mode in the intersection region 50 becomes flat in the Y direction. In addition, the coupling coefficient of higher order transverse modes is smaller. By these, it is possible to realize a piston mode that suppresses the transverse mode spurious.

膜厚Ｔ２とＴ１の差は付加膜１６の密度、ヤング率および音速等の材質により定める。例えば、エッジ領域５４の音速は中央領域５２の音速より１％から３％遅いことが好ましい。この音速差を実現するため、例えば付加膜１６の材料が酸化ニオブまたは酸化タンタルの場合、膜厚差Ｔ２−Ｔ１は波長λ（電極指のピッチ）で規格化した膜厚で約０．８％以上であることが好ましい。例えば膜厚Ｔ１は１ｎｍから２０ｎｍであり、膜厚差Ｔ２−Ｔ１は、１０ｎｍから１００ｎｍである。   The difference between the film thickness T2 and the film thickness T1 is determined by the material of the additional film 16 such as the density, Young's modulus and sound velocity. For example, the velocity of sound in the edge region 54 is preferably 1% to 3% slower than the velocity of sound in the central region 52. In order to realize this sound speed difference, for example, when the material of the additional film 16 is niobium oxide or tantalum oxide, the film thickness difference T2-T1 is about 0.8% of the film thickness normalized by the wavelength λ (pitch of electrode finger) It is preferable that it is more than. For example, the film thickness T1 is 1 nm to 20 nm, and the film thickness difference T2-T1 is 10 nm to 100 nm.

ピストンモードを実現するため、エッジ領域５４のＹ方向の幅は、５λ以下（例えば交差領域５０の幅の１／４以下）が好ましく、２λ以下（例えば交差領域５０の幅の１／１０以下）がより好ましい。エッジ領域５４のＹ方向の幅は、０．１λ以上（例えば交差領域５０の幅の１／２００以上）が好ましく０．５λ以上（例えば交差領域５０の幅の１／４０以上）がより好ましい。   In order to realize the piston mode, the width of the edge area 54 in the Y direction is preferably 5λ or less (for example, 1/4 or less of the width of the intersection area 50), or 2λ or less (for example, 1/10 or less of the width of the intersection area 50) Is more preferred. The width of the edge region 54 in the Y direction is preferably 0.1 λ or more (for example, 1/200 or more of the width of the intersection region 50), and more preferably 0.5 λ or more (for example, 1/40 or more of the width of the intersection region 50).

バスバー領域５８上に付加膜１６を設けることにより、バスバー領域５８における音速が遅くなる。これにより、バスバー領域５８に高次横モードの不要波のエネルギーが集中する。ギャップ領域５６への高次横モードの不要波の閉じ込めを弱めるため、横モードスプリアスを抑制できる。バスバー領域５８における付加膜１６ｄの膜厚Ｔ３は、バスバー領域５８の音速を遅くするため、エッジ領域５４における付加膜１６ｂの膜厚Ｔ２以上が好ましい。バスバー領域５８上の付加膜１６ｄは、Ｙ方向においてバスバー領域５８全体に設けてもよいが、バスバー領域５８上の一部（例えばギャップ領域５６側の一部）に設けてもよい。   By providing the additional film 16 on the bus bar region 58, the speed of sound in the bus bar region 58 is reduced. Thereby, the energy of the unwanted wave of the high-order transverse mode is concentrated in the bus bar region 58. Transverse mode spurs can be suppressed because the confinement of unwanted waves of higher order transverse modes in the gap region 56 is weakened. The film thickness T3 of the additional film 16d in the bus bar region 58 is preferably equal to or larger than the film thickness T2 of the additional film 16b in the edge region 54 in order to reduce the speed of sound of the bus bar region 58. The additional film 16 d on the bus bar area 58 may be provided on the entire bus bar area 58 in the Y direction, but may be provided on a part of the bus bar area 58 (for example, a part on the gap area 56 side).

バスバー領域５８に金属膜３０を設けることにより、バスバー領域５８における音速がより遅くなる。これにより、横モードスプリアスをより抑制できる。   By providing the metal film 30 in the bus bar region 58, the speed of sound in the bus bar region 58 is slower. Thereby, the transverse mode spurious can be further suppressed.

溝部１７ａでは、付加膜１６が設けられていない。このため、溝部１７ａでは、中央領域５２より音速が速くなる。溝部１７ｂおよび１７ｃではギャップ領域５６より音速が速くなる。   The additional film 16 is not provided in the groove 17a. For this reason, in the groove portion 17a, the sound velocity becomes faster than in the central region 52. The velocity of sound in the grooves 17 b and 17 c is faster than that in the gap region 56.

図３（ａ）および図３（ｂ）は、比較例１における図２（ｂ）の領域Ａ付近の付加膜の断面図および拡大図である。図３（ａ）に示すように、中央領域５２とエッジ領域５４との間およびエッジ領域５４とギャップ領域５６との間の領域において付加膜１６の膜厚はなだらかに変化する。これにより、中央領域５２とエッジ領域５４との間の遷移領域５５ａおよびエッジ領域５４とギャップ領域５６との間の遷移領域５５ｂにおいて音速はなだらかに変化する。付加膜１６の膜厚を急峻に変化させることは製造上難しい。音速がなだらかに変化すると理想的なピストンモード条件からずれるため、横モードスプリアスが十分に抑圧されない。   FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view and an enlarged view of an additional film in the vicinity of the region A in FIG. 2B in Comparative Example 1. FIG. As shown in FIG. 3A, the film thickness of the additional film 16 changes gently in the region between the central region 52 and the edge region 54 and in the region between the edge region 54 and the gap region 56. As a result, the velocity of sound changes gently in the transition region 55 a between the central region 52 and the edge region 54 and in the transition region 55 b between the edge region 54 and the gap region 56. It is difficult in manufacture to rapidly change the film thickness of the additional film 16. As the speed of sound changes gently, the transverse mode spurious response is not sufficiently suppressed because it deviates from the ideal piston mode condition.

図４（ａ）および図４（ｂ）は、実施例１における図２（ｂ）の領域Ａ付近の付加膜の断面図および拡大図である。なお、溝部１７ａが付加膜１６を貫通すると、理論的には溝部１７ａの音速は図２（ｂ）のように非常に速くなるが図４（ｂ）は、溝部１７ａの音速を現実的に図示している。図４（ａ）に示すように、中央領域５２からエッジ領域５４にかけておよびエッジ領域５４からギャップ領域５６にかけてそれぞれ溝部１７ａおよび１７ｂが形成する。これにより、遷移領域５５ａおよび５５ｂにおいて付加膜１６の膜厚が急峻に変化する。よって、音速は急峻に変化するため、理想的なピストンモード条件に近づく。これにより、横モードスプリアスが抑圧される。   FIGS. 4A and 4B are a cross-sectional view and an enlarged view of the additional film in the vicinity of the region A in FIG. 2B in the first embodiment. Incidentally, if the groove 17a penetrates the additional film 16, theoretically the speed of sound of the groove 17a becomes very fast as shown in FIG. 2 (b), but FIG. 4 (b) actually shows the speed of sound of the groove 17a. It shows. As shown in FIG. 4A, grooves 17a and 17b are formed from the central area 52 to the edge area 54 and from the edge area 54 to the gap area 56, respectively. As a result, the film thickness of the additional film 16 changes sharply in the transition regions 55a and 55b. Thus, the speed of sound changes rapidly and thus approaches an ideal piston mode condition. Thereby, the transverse mode spurious is suppressed.

溝部１７ａおよび１７ｂの膜厚の遷移領域を含む幅Ｗ１およびＷ２は、例えば１０ｎｍから１μｍである。膜厚の変化を急峻にするため、幅Ｗ１およびＷ２は５μｍ以下が好ましい。溝部１７ａおよび１７ｂの深さＤ１は、例えば１ｎｍから膜厚Ｔ１であり、５ｎｍ以上が好ましい。   The widths W1 and W2 including the transition region of the film thickness of the grooves 17a and 17b are, for example, 10 nm to 1 μm. In order to make the film thickness change steep, the widths W1 and W2 are preferably 5 μm or less. The depth D1 of the grooves 17a and 17b is, for example, 1 nm to a film thickness T1, and is preferably 5 nm or more.

［実施例１の製造方法］
次に実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を説明する。図５（ａ）から図６（ｂ）は、実施例１に係る弾性波共振器の製造方法を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、圧電基板１０上に金属膜１２を形成する。金属膜１２により、ＩＤＴ２２および反射器２４が形成される。ＩＤＴ２２および反射器２４は、例えばスパッタリング法およびエッチング法、または、蒸着法およびリフトオフ法を用い形成する。 [Manufacturing Method of Example 1]
Next, a method of manufacturing the elastic wave resonator according to the first embodiment will be described. 5 (a) to 6 (b) are cross-sectional views showing a method of manufacturing the elastic wave resonator according to the first embodiment. As shown in FIG. 5A, the metal film 12 is formed on the piezoelectric substrate 10. The metal film 12 forms the IDT 22 and the reflector 24. The IDT 22 and the reflector 24 are formed using, for example, a sputtering method and an etching method, or an evaporation method and a lift-off method.

図５（ｂ）に示すように、圧電基板１０上にＩＤＴ２２および反射器２４を覆うように誘電体膜１４を形成する。誘電体膜１４は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法またはスパッタリング法を用い形成する。誘電体膜１４の上面を例えばエッチング法またはＣＭＰ（Chemical mechanical Polishing）法を用い平坦化する。図５（ｃ）に示すように、誘電体膜１４上に付加膜１６を形成する。付加膜１６は、例えばスパッタリング法およびエッチング法、または、蒸着法およびリフトオフ法を用い形成する。   As shown in FIG. 5B, a dielectric film 14 is formed on the piezoelectric substrate 10 so as to cover the IDT 22 and the reflector 24. The dielectric film 14 is formed using, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or a sputtering method. The upper surface of the dielectric film 14 is planarized using, for example, an etching method or a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. As shown in FIG. 5C, the additional film 16 is formed on the dielectric film 14. The additional film 16 is formed using, for example, a sputtering method and an etching method, or an evaporation method and a lift-off method.

図６（ａ）に示すように、付加膜１６上に開口６２を有するマスク層６０を形成する。マスク層６０は例えばフォトレジストである。開口６２は、中央領域５２およびギャップ領域５６に形成されている。マスク層６０をマスクに付加膜１６を矢印６４のようにエッチングする。これにより、中央領域５２およびギャップ領域５６の付加膜１６の膜厚Ｔ４は、エッジ領域５４およびバスバー領域５８の付加膜１６の膜厚Ｔ３より小さくなる。このとき、エッチング条件を適切に選択することで、中央領域５２とエッジ領域５４との間に溝部１７ｄが形成され、エッジ領域５４とギャップ領域５６との間に溝部１７ｅが形成され、ギャップ領域５６とバスバー領域５８との間に溝部１７ｆが形成される。溝部１７ｄから１７ｆの深さはＤ２である。   As shown in FIG. 6A, a mask layer 60 having an opening 62 is formed on the additional film 16. The mask layer 60 is, for example, a photoresist. The opening 62 is formed in the central region 52 and the gap region 56. The additional film 16 is etched as indicated by arrows 64 using the mask layer 60 as a mask. Thus, the film thickness T4 of the additional film 16 in the central region 52 and the gap region 56 is smaller than the film thickness T3 of the additional film 16 in the edge region 54 and the bus bar region 58. At this time, by appropriately selecting the etching conditions, the groove 17 d is formed between the central region 52 and the edge region 54, the groove 17 e is formed between the edge region 54 and the gap region 56, and the gap region 56 is formed. A groove portion 17 f is formed between the and the bus bar region 58. The depth of the grooves 17d to 17f is D2.

図６（ｂ）のように、マスク層６０を除去する。その後、金属膜３０を形成する。金属膜３０は、例えばスパッタリング法およびエッチング法、蒸着法およびリフトオフ法、またはめっき法を用い形成する。付加膜１６および金属膜３０上に開口６７を有するマスク層６６を形成する。マスク層６６は例えばフォトレジストである。開口６７は、交差領域５０およびギャップ領域５６に形成されている。マスク層６６をマスクに付加膜１６を矢印６８のようにエッチングする。これにより、中央領域５２およびギャップ領域５６の付加膜１６ａおよび１６ｃの膜厚Ｔ１は、膜厚Ｔ４より小さくなる。エッジ領域５４の付加膜１６ｂの膜厚Ｔ２はバスバー領域５８の付加膜１６ｄの膜厚Ｔ３より小さくなる。エッチング条件を適切に選択することで、溝部１７ｄから１７ｆは、付加膜１６を貫通し、溝部１７ａから１７ｃとなる。溝部１７ａから１７ｃは付加膜１６を貫通するため、溝部１７ａから１７ｃの深さＤ１はほぼ膜厚Ｔ１となる。図６（ｂ）のエッチングにより、周波数調整を行ってもよい。また、付加膜１６上に周波数調整膜を設けてもよい。   As shown in FIG. 6B, the mask layer 60 is removed. Thereafter, a metal film 30 is formed. The metal film 30 is formed using, for example, a sputtering method and an etching method, a vapor deposition method and a lift off method, or a plating method. A mask layer 66 having an opening 67 is formed on the additional film 16 and the metal film 30. The mask layer 66 is, for example, a photoresist. The openings 67 are formed in the intersection region 50 and the gap region 56. The additional film 16 is etched as indicated by arrows 68 using the mask layer 66 as a mask. Thereby, the film thickness T1 of the additional films 16a and 16c of the central region 52 and the gap region 56 becomes smaller than the film thickness T4. The film thickness T2 of the additional film 16b in the edge area 54 is smaller than the film thickness T3 of the additional film 16d in the bus bar area 58. By appropriately selecting the etching conditions, the grooves 17 d to 17 f penetrate the additional film 16 and become grooves 17 a to 17 c. Since the grooves 17a to 17c penetrate the additional film 16, the depth D1 of the grooves 17a to 17c is approximately the film thickness T1. Frequency adjustment may be performed by the etching shown in FIG. In addition, a frequency adjustment film may be provided on the additional film 16.

図６（ａ）では、中央領域５２の付加膜１６の膜厚をエッジ領域５４の付加膜１６の膜厚より例えば４０ｎｍから３００ｎｍ程度小さくする。このため、付加膜１６のエッチング量は例えば４０ｎｍから３００ｎｍである。図６（ｂ）では、付加膜１６のエッチング量は例えば１ｎｍから３０ｎｍである。この場合、溝部１７ａから１７ｃは主に図６（ａ）のエッチングにおいて形成し、図６（ｂ）では、付加膜１６を均一にエッチングしてもよい。   In FIG. 6A, the film thickness of the additional film 16 in the central region 52 is smaller than the film thickness of the additional film 16 in the edge region 54 by, for example, about 40 nm to about 300 nm. Therefore, the etching amount of the additional film 16 is, for example, 40 nm to 300 nm. In FIG. 6B, the etching amount of the additional film 16 is, for example, 1 nm to 30 nm. In this case, the grooves 17a to 17c may be formed mainly in the etching of FIG. 6A, and in FIG. 6B, the additional film 16 may be etched uniformly.

［エッチング実験１］
溝部を形成するエッチング条件について検討した。付加膜１６を酸化ニオブ膜とし、ドライエッチング装置としてＩＣＰ（Inductive Coupled Plasma）型エッチング装置を用いた。表１は、エッチング条件ＡからＦにおけるエッチングレートと溝部１７ｄから１７ｆの深さＤ２を示す表である。

Figure 2019050544
[Etching Experiment 1]
The etching conditions for forming the grooves were examined. The additional film 16 was a niobium oxide film, and an ICP (Inductive Coupled Plasma) etching apparatus was used as a dry etching apparatus. Table 1 is a table showing the etching rate under etching conditions A to F and the depth D2 of the grooves 17 d to 17 f.
Figure 2019050544

表１において、深さＤ２は、付加膜１６を１１５ｎｍエッチングしたときの溝部１７ｄから１７ｆの深さＤ２である。ＩＣＰパワーはＩＣＰコイルに加える高周波パワー、バイアスパワーは、ウエハを配置する下部電極に加える高周波パワーである。ＣＦ４流量およびＡｒ流量は、エッチングガスとして用いるＣＦ４ガスおよびＡｒガスの流量である。圧力はエッチングガスの圧力である。 In Table 1, the depth D2 is the depth D2 of the grooves 17d to 17f when the additional film 16 is etched by 115 nm. ICP power is high frequency power applied to the ICP coil, and bias power is high frequency power applied to the lower electrode on which the wafer is placed. The CF 4 flow rate and the Ar flow rate are flow rates of CF 4 gas and Ar gas used as an etching gas. The pressure is the pressure of the etching gas.

図７は、実験１におけるバイアスパワーに対する溝部の深さＤ２を示す図である。表１および図７に示すように、深さＤ２はバイアスパワーに大きく依存し、ＩＣＰパワー、ＣＦ４流量にはほとんど依存しない。バイアスパワーが大きいと、エッチングガスのイオンが加速されてウエハ表面に衝突するときに、イオン衝撃による物理エッチングが促進される。物理的なエッチングでは、凹凸の側壁近傍では、イオンが側壁と凹底部とで多重反射および／または多重散乱され、凹凸の境界付近が他の領域に比べ大きくエッチングされる。これにより、バイアスパワーが大きいと、溝部の深さＤ２が大きくなる。このように、バイアスパワーを調整することで、溝部の深さを調整できる。なお、バイアスパワーが大きすぎると、凸部の側壁に化学的エッチングの副生成物が堆積する。この堆積物が大量に生成されるとバリとなる。バリは塵の原因となる。よって、堆積物の膜厚が１００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下となるように、バイアスパワーを調整することが好ましい。 FIG. 7 is a view showing the groove depth D2 with respect to the bias power in Experiment 1. As shown in FIG. As shown in Table 1 and FIG. 7, the depth D2 largely depends on the bias power, and hardly depends on the ICP power and the CF 4 flow rate. When the bias power is large, physical etching by ion bombardment is promoted when ions of the etching gas are accelerated and collide with the wafer surface. In physical etching, in the vicinity of the side wall of the unevenness, ions are multiply reflected and / or multiply scattered by the side wall and the concave bottom, and etching near the boundary of the unevenness is largely etched as compared with other regions. Thus, when the bias power is large, the depth D2 of the groove becomes large. Thus, the depth of the groove can be adjusted by adjusting the bias power. Note that if the bias power is too large, chemical etching byproducts will be deposited on the side walls of the projections. If a large amount of this deposit is generated, it becomes a burr. Burr causes dust. Therefore, it is preferable to adjust the bias power so that the film thickness of the deposit is 100 nm or less, preferably 20 nm or less.

［エッチング実験２］
実験１の条件ＢおよびＦを用い、複数のウエハを連続し、エッチングレートのウエハ面内のユニフォミティを測定した。ユニフォミティは（ＭＡＸ−ＭＩＮ）／ＡＶＲ×１００［％］である。ＭＡＸ、ＭＩＮおよびＡＶＲは、それぞれウエハ面内の最大エッチングレート、ウエハ面内の最小エッチングレート、およびウエハ面内のエッチングレートの平均である。条件Ｂは溝部の深さＤ２が６ｎｍの条件であり、条件Ｆは溝部がほとんど形成されない条件である。条件Ｆは、条件Ｂとエッチングレートをほぼ同じとするため、条件ＢよりＩＣＰパワーを大きくしている。 [Etching Experiment 2]
Using the conditions B and F of Experiment 1, a plurality of wafers were connected successively, and the uniformity within the wafer surface of the etching rate was measured. The uniformity is (MAX−MIN) / AVR × 100 [%]. MAX, MIN and AVR are respectively the average of the maximum etching rate in the wafer plane, the minimum etching rate in the wafer plane, and the etching rate in the wafer plane. The condition B is a condition in which the depth D2 of the groove is 6 nm, and the condition F is a condition in which almost no groove is formed. The condition F is such that the ICP power is larger than the condition B in order to make the etching rate almost the same as the condition B.

図８は、実験２におけるウエハＮｏに対するユニフォミティを示す図である。ウエハＮｏは、連続してエッチングしたウエハの時系列の番号を示す。図８に示すように、条件Ｂは条件Ｆよりユニフォミティがよい。これは、ＩＣＰパワーを大きくすると、プラズマ分布がＩＣＰコイルの形状を反映するためと考えられる。条件Ｂでは、エッチングレートのユニフォミティが良好でかつ溝部を形成できる。また、弗素系のエッチングガスを用いた場合、金属弗化物の蒸気圧が低くかつ沸点が高くなることがある。例えば酸化ニオブ膜をエッチングする場合、酸化ニオブの反応物ＮｂＦ５は酸化シリコンの反応物ＳｉＦ４に比べ蒸気圧が６桁以上低くかつ沸点が３００℃以上高い。このため、ＮｂＦ５は気化または揮発し難く、化学的エッチングではエッチングが難しい。例えば、ＮｂＦ５または付加膜内のＮｂを含む金属不純物がマスクとなり、エッチング面が荒れてしまう。条件Ｂのようにバイアスパワーを大きくすると、物理的なエッチングが促進され、エッチング面の荒れが抑制できる。よって、付加膜１６の上面の面荒れに起因する弾性波の散乱等が抑制できる。これにより、弾性波散乱による損失を抑制できる。 FIG. 8 is a diagram showing the uniformity with respect to the wafer No. in Experiment 2. In FIG. Wafer No indicates the time-series number of wafers etched continuously. As shown in FIG. 8, condition B is more uniform than condition F. This is considered to be because, when the ICP power is increased, the plasma distribution reflects the shape of the ICP coil. Under the condition B, the uniformity of the etching rate is good and a groove can be formed. When a fluorine-based etching gas is used, the vapor pressure of the metal fluoride may be low and the boiling point may be high. For example, when etching a niobium oxide film, the reaction product NbF 5 of niobium oxide is higher 300 ° C. or higher low and the boiling point vapor pressure 6 digits or more as compared to the reaction SiF 4 silicon oxide. For this reason, NbF 5 is difficult to vaporize or volatilize, and etching is difficult in chemical etching. For example, metal impurities as a mask containing Nb in NbF 5 or additional film, becomes rough etching surface. When the bias power is increased as in condition B, physical etching is promoted, and roughness of the etched surface can be suppressed. Accordingly, scattering of elastic waves and the like caused by surface roughness of the upper surface of the additional film 16 can be suppressed. Thereby, the loss due to elastic wave scattering can be suppressed.

図９（ａ）および図９（ｂ）は、実施例１における溝部の平面図である。図９（ａ）に示すように、膜厚の厚い付加膜１６ｂおよび１６ｄはＩＤＴ２２内に設け、反射器２４には設けなくてもよい。この場合、溝部１７ａから１７ｃはＩＤＴ２２に設けられ、反射器２４に設けられない。溝部１７ａおよび１７ｂはＩＤＴ２２内のエッジ領域５４を囲むように形成される。溝部１７ｃは、ＩＤＴ２２内のバスバー領域５８を囲むように形成される。   FIGS. 9A and 9B are plan views of the groove portion in the first embodiment. As shown in FIG. 9A, the thick additional films 16b and 16d may be provided in the IDT 22 and may not be provided in the reflector 24. In this case, the grooves 17 a to 17 c are provided in the IDT 22 and not provided in the reflector 24. The grooves 17 a and 17 b are formed to surround the edge area 54 in the IDT 22. The groove 17 c is formed to surround the bus bar region 58 in the IDT 22.

図９（ｂ）に示すように、膜厚の厚い付加膜１６ｂおよび１６ｄはＩＤＴ２２および反射器２４に設けてもよい。この場合、溝部１７ａから１７ｃはＩＤＴ２２および反射器２４に設けられる。溝部１７ａおよび１７ｂはＩＤＴ２２および反射器２４のエッジ領域５４を囲むように形成される。溝部１７ｃは、ＩＤＴ２２および反射器２４のバスバー領域５８を囲むように形成される。   As shown in FIG. 9B, thick additional films 16b and 16d may be provided on the IDT 22 and the reflector 24. In this case, the grooves 17 a to 17 c are provided in the IDT 22 and the reflector 24. The grooves 17 a and 17 b are formed to surround the IDT 22 and the edge area 54 of the reflector 24. The groove portion 17 c is formed to surround the IDT 22 and the bus bar region 58 of the reflector 24.

［実施例１の変形例］
図１０（ａ）から図１３は、実施例１の変形例に係る弾性波共振器の断面図である。図１０（ａ）に示すように、金属膜３０は設けられていなくてもよい。バスバー領域５８の付加膜１６ｄの膜厚は、エッジ領域５４の付加膜１６ｂの膜厚と同じでもよい。その他の構成は実施例１の図２（ａ）と同じであり説明を省略する。 Modification of First Embodiment
FIGS. 10A to 13 are cross-sectional views of an elastic wave resonator according to a modification of the first embodiment. As shown in FIG. 10A, the metal film 30 may not be provided. The film thickness of the additional film 16 d in the bus bar region 58 may be the same as the film thickness of the additional film 16 b in the edge region 54. The other configuration is the same as that of FIG. 2A of the first embodiment, and the description will be omitted.

図１０（ｂ）に示すように、溝部１７ａから１７ｃは付加膜１６を貫通していない。付加膜１６ａから１６ｄは一体である。その他の構成は図１０（ａ）と同じであり説明を省略する。   As shown in FIG. 10 (b), the grooves 17 a to 17 c do not penetrate the additional film 16. The additional films 16a to 16d are integral. The other configuration is the same as that shown in FIG.

図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、バスバー領域５８には付加膜１６は設けられていなくてもよい。その他の構成は図１０（ａ）および図１０（ｂ）と同じであり説明を省略する。   As shown in FIGS. 11A and 11B, the additional film 16 may not be provided in the bus bar region 58. The other configuration is the same as in FIGS. 10A and 10B, and the description will be omitted.

図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、誘電体膜１４は設けられておらず、付加膜１６は、圧電基板１０および金属膜１２に直接接触してもよい。金属膜１２を覆うように金属膜１２より薄い保護膜が設けられ、付加膜１６は保護膜に接触してもよい。その他の構成は図１０（ａ）および図１１（ａ）と同じであり説明を省略する。   As shown in FIGS. 12A and 12B, the dielectric film 14 may not be provided, and the additional film 16 may be in direct contact with the piezoelectric substrate 10 and the metal film 12. A protective film thinner than the metal film 12 may be provided to cover the metal film 12, and the additional film 16 may be in contact with the protective film. The other configuration is the same as that of FIGS. 10A and 11A, and the description thereof will be omitted.

図１３に示すように、図５（ｂ）において、ＣＭＰ法を用い誘電体膜１４の上面を平坦化すると、上面が曲面となることがある。しかし、この曲面は、電極指２６に対応した凹凸と比べると非常に大きな曲率を有する。   As shown in FIG. 13, when the upper surface of the dielectric film 14 is planarized using the CMP method in FIG. 5B, the upper surface may be a curved surface. However, this curved surface has a very large curvature as compared with the unevenness corresponding to the electrode finger 26.

実施例１およびその変形例によれば、エッジ領域５４の付加膜１６ｂの膜厚Ｔ２が中央領域５２の付加膜１６ａの膜厚Ｔ１と異なる。このとき、付加膜１６は、中央領域５２からエッジ領域５４にかけて設けられた溝部１７ａ（第１溝部）を有する。これにより、中央領域５２とエッジ領域５４との間の付加膜１６の膜厚の遷移領域における付加膜１６の膜厚の変化を急峻にできる。よって、理想的なピストンモードに近づき、横モードスプリアスを抑制できる。   According to the first embodiment and its modification, the film thickness T2 of the additional film 16b in the edge region 54 is different from the film thickness T1 of the additional film 16a in the central region 52. At this time, the additional film 16 has a groove 17 a (first groove) provided from the central region 52 to the edge region 54. Thereby, the change in the film thickness of the additional film 16 in the transition region of the film thickness of the additional film 16 between the central region 52 and the edge region 54 can be made steep. Accordingly, the ideal piston mode is approached, and the transverse mode spurious can be suppressed.

エッジ領域５４の付加膜１６ｂの膜厚Ｔ２は中央領域５２の付加膜１６ａの膜厚Ｔ１より小さくてもよい。異方性係数が正の場合は、エッジ領域５４における弾性表面波の音速を中央領域５２における音速より遅くすることによりピストンモード構造が実現できる。このため、エッジ領域５４の付加膜１６ｂの膜厚Ｔ２は中央領域５２の付加膜１６ａの膜厚Ｔ１より大きいことが好ましい。   The film thickness T2 of the additional film 16b in the edge region 54 may be smaller than the film thickness T1 of the additional film 16a in the central region 52. When the anisotropy coefficient is positive, a piston mode structure can be realized by making the sound velocity of the surface acoustic wave in the edge region 54 slower than the sound velocity in the central region 52. Therefore, the film thickness T2 of the additional film 16b in the edge region 54 is preferably larger than the film thickness T1 of the additional film 16a in the central region 52.

溝部１７ａのＹ方向の側面は傾斜している。例えば、溝部１７ａをＹ方向で断面視したとき、溝部１７ａの少なくとも一部は傾斜によって形成されている。すなわち、付加膜１６ａ（第１付加膜）は、中央領域５２におけるＩＤＴ２２上方に設けられ、中央領域５２の両側において中央領域５２の両側に向けて上面が低くなるように傾斜する。付加膜１６ｂ（第２付加膜）は、エッジ領域５４におけるＩＤＴ２２上方に設けられ、中央領域５２側において中央領域５２に向けて上面が低くなるように傾斜する。これにより、溝部１７ａの側面の傾斜を急峻にでき、より理想的なピストンモードに近づき、横モードスプリアスを抑制できる。   The side surface of the groove portion 17 a in the Y direction is inclined. For example, when the groove 17a is viewed in cross section in the Y direction, at least a part of the groove 17a is formed to be inclined. That is, the additional film 16 a (first additional film) is provided above the IDT 22 in the central region 52, and is inclined so that the upper surface is lower toward the both sides of the central region 52 on both sides of the central region 52. The additional film 16b (second additional film) is provided above the IDT 22 in the edge area 54, and is inclined so that the upper surface becomes lower toward the central area 52 on the central area 52 side. As a result, the inclination of the side surface of the groove 17a can be made steep, and it can approach a more ideal piston mode and can suppress the transverse mode spurious.

付加膜１６は、ギャップ領域５６およびバスバー領域５８に設けられていなくてもよい。ギャップ領域５６（Ｙ方向における交差領域５０の外側の領域）においてＩＤＴ２２上方に付加膜１６が設けられていてもよい。付加膜１６は、交差領域５０からギャップ領域５６にかけて設けられた溝部１７ｂ（第２溝部）を有する。これにより、横モードスプリアスをより抑制できる。   The additional film 16 may not be provided in the gap area 56 and the bus bar area 58. An additional film 16 may be provided above the IDT 22 in the gap region 56 (the region outside the intersection region 50 in the Y direction). The additional film 16 has a groove 17 b (second groove) provided from the intersection region 50 to the gap region 56. Thereby, the transverse mode spurious can be further suppressed.

付加膜１６は、バスバー領域５８に設けられていてもよい。バスバー領域５８における付加膜１６ｄの膜厚はエッジ領域５４における付加膜１６ｂの膜厚以上であることが好ましい。これにより、横モードスプリアスをより抑制できる。   The additional film 16 may be provided in the bus bar area 58. The thickness of the additional film 16 d in the bus bar region 58 is preferably equal to or greater than the thickness of the additional film 16 b in the edge region 54. Thereby, the transverse mode spurious can be further suppressed.

ＩＤＴ２２と付加膜１６との間に誘電体膜１４を備える。誘電体膜１４の弾性率の温度係数を圧電基板１０の弾性率の温度係数の逆符号とすることで、周波数温度係数を０に近づけることができる。付加膜１６の密度を誘電体膜１４の密度より大きくする。または、付加膜１６のバルク音速を誘電体膜１４のバルク音速より遅くする。これにより、付加膜１６を薄くできる。   A dielectric film 14 is provided between the IDT 22 and the additional film 16. By setting the temperature coefficient of the elastic modulus of the dielectric film 14 to the opposite sign of the temperature coefficient of the elastic modulus of the piezoelectric substrate 10, the temperature coefficient of frequency can be made close to zero. The density of the additional film 16 is made larger than the density of the dielectric film 14. Alternatively, the bulk sound velocity of the additional film 16 is made slower than the bulk sound velocity of the dielectric film 14. Thereby, the additional film 16 can be thinned.

溝部１７ａから１７ｃは、付加膜１６を貫通することが好ましい。これにより、溝部１７ａの側面の傾斜を急峻にでき、横モードスプリアスをより抑制できる。   The grooves 17 a to 17 c preferably penetrate the additional film 16. Thereby, the inclination of the side surface of the groove 17a can be made steep, and the transverse mode spurious can be further suppressed.

図６（ａ）のように、マスク層６０をマスクに、付加膜１６をドライエッチングすることにより、中央領域５２とエッジ領域５４との間の付加膜１６に溝部１７ａから１７ｃを形成しかつ中央領域５２の付加膜１６ａの膜厚をエッジ領域５４の付加膜１６ｂの膜厚と異ならせる。これにより、溝部１７ａから１７ｃを形成できる。   As shown in FIG. 6A, the grooves 17a to 17c are formed in the additional film 16 between the central region 52 and the edge region 54 by dry etching the additional film 16 using the mask layer 60 as a mask and the center The film thickness of the additional film 16 a in the region 52 is made different from the film thickness of the additional film 16 b in the edge region 54. Thus, the grooves 17a to 17c can be formed.

実施例２は、実施例１およびその変形例の弾性波共振器を用いたフィルタおよびデュプレクサの例である。図１４（ａ）は、実施例２に係るフィルタの回路図である。図１４（ａ）に示すように、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４が直列に接続されている。入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２との間に、１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４が並列に接続されている。１または複数の直列共振器Ｓ１からＳ４および１または複数の並列共振器Ｐ１からＰ４の少なくとも１つに実施例１から３およびその変形例の弾性波共振器を用いることができる。ラダー型フィルタの共振器の個数等は適宜設定できる。   The second embodiment is an example of a filter and duplexer using the elastic wave resonators of the first embodiment and its modification. FIG. 14A is a circuit diagram of a filter according to the second embodiment. As shown in FIG. 14A, one or more series resonators S1 to S4 are connected in series between the input terminal T1 and the output terminal T2. One or more parallel resonators P1 to P4 are connected in parallel between the input terminal T1 and the output terminal T2. The elastic wave resonators of Embodiments 1 to 3 and its modifications can be used for at least one of the one or more series resonators S1 to S4 and the one or more parallel resonators P1 to P4. The number of resonators of the ladder type filter can be set as appropriate.

［実施例２の変形例１］
図１４（ｂ）は、実施例２の変形例１に係るデュプレクサの回路図である。図１４（ｂ）に示すように、共通端子Ａｎｔと送信端子Ｔｘとの間に送信フィルタ７０が接続されている。共通端子Ａｎｔと受信端子Ｒｘとの間に受信フィルタ７２が接続されている。送信フィルタ７０は、送信端子Ｔｘから入力された信号のうち送信帯域の信号を送信信号として共通端子Ａｎｔに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。受信フィルタ７２は、共通端子Ａｎｔから入力された信号のうち受信帯域の信号を受信信号として受信端子Ｒｘに通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。送信フィルタ７０および受信フィルタ７２の少なくとも一方を実施例２のフィルタとすることができる。 Modification 1 of Embodiment 2
FIG. 14 (b) is a circuit diagram of a duplexer according to a first modification of the second embodiment. As shown in FIG. 14B, a transmission filter 70 is connected between the common terminal Ant and the transmission terminal Tx. A reception filter 72 is connected between the common terminal Ant and the reception terminal Rx. Among the signals input from the transmission terminal Tx, the transmission filter 70 passes the signal of the transmission band as a transmission signal to the common terminal Ant, and suppresses signals of other frequencies. Among the signals input from the common terminal Ant, the reception filter 72 passes signals in the reception band as reception signals to the reception terminal Rx, and suppresses signals of other frequencies. At least one of the transmission filter 70 and the reception filter 72 can be the filter of the second embodiment.

フィルタは実施例１およびその変形例の弾性波共振器を含む。これにより、横モードスプリアスに起因したリップルを抑制できる。また、送信フィルタ７０および受信フィルタ７２の少なくとも一方を実施例１およびその変形例の弾性波共振器を含むフィルタとすることができる。マルチプレクサとしてデュプレクサを例に説明したがトリプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。   The filter includes the elastic wave resonators of the first embodiment and its modification. Thereby, it is possible to suppress the ripple due to the transverse mode spurious. Further, at least one of the transmission filter 70 and the reception filter 72 can be a filter including the elastic wave resonators of the first embodiment and the modification thereof. Although the duplexer has been described as an example of the multiplexer, it may be a triplexer or quadplexer.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications may be made within the scope of the subject matter of the present invention described in the claims. Changes are possible.

１０ 圧電基板
１２ 金属膜
１４ 誘電体膜
１６、１６ａ−１６ｃ 付加膜
１７ａ−１７ｆ 溝部
２２ ＩＤＴ
２４ 反射器
２５ 櫛歯電極
２６ 電極指
２８ バスバー
５０ 交差領域
５２ 中央領域
５４ エッジ領域
５６ ギャップ領域
５８ バスバー領域
６０ マスク層
７０ 送信フィルタ
７２ 受信フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Piezoelectric substrate 12 Metal film 14 Dielectric film 16, 16a-16c Addition film 17a-17f Groove part 22 IDT
24 reflector 25 comb-tooth electrode 26 electrode finger 28 bus bar 50 intersection area 52 central area 54 edge area 56 gap area 58 bus bar area 60 mask layer 70 transmission filter 72 reception filter

Claims (11)

圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、少なくとも一部において各々の電極指が互い違いに配列方向に配列し、前記配列方向で前記各々の電極指が重なる交差領域を形成する一対の櫛歯電極と、
前記交差領域における前記一対の櫛歯電極上方に設けられ、前記各々の電極指の延伸方向における前記交差領域内の中央領域から前記中央領域の両側に設けられたエッジ領域にかけて設けられた第１溝部を有し、前記エッジ領域の膜厚と前記中央領域の膜厚とが異なる付加膜と、
を備える弾性波デバイス。 A piezoelectric substrate,
A pair of comb-like electrodes provided on the piezoelectric substrate, in which at least a portion of each of the electrode fingers are alternately arranged in the arranging direction, and forming an intersecting region in which the electrode fingers overlap in the arranging direction;
A first groove provided above the pair of comb electrodes in the intersection area, and extending from a central area in the intersection area in the extension direction of each electrode finger to an edge area provided on both sides of the central area An additional film having a different thickness between the edge region and the central region;
Acoustic wave device comprising: 前記エッジ領域の前記付加膜の膜厚は前記中央領域の前記付加膜の膜厚より大きい請求項１記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to claim 1, wherein a film thickness of the additional film in the edge region is larger than a film thickness of the additional film in the central region. 前記第１溝部を前記延伸方向で断面視したとき、前記第１溝部の少なくとも一部は傾斜によって形成されている請求項１または２に記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the first groove portion is formed by an inclination when the first groove portion is viewed in cross section in the extending direction. 前記付加膜は、前記延伸方向における前記交差領域の外側の領域における前記一対の櫛歯電極上方に設けられ、前記交差領域から前記外側の領域にかけて設けられた第２溝部を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。   The additional film is provided above the pair of comb electrodes in a region outside the crossing region in the extending direction, and has a second groove portion provided from the crossing region to the outside region. Acoustic wave device according to any one of the preceding claims. 前記櫛歯電極と前記付加膜との間に誘電体膜を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a dielectric film between the comb electrode and the additional film. 前記第１溝部は、前記付加膜を貫通する請求項１から５のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first groove penetrates the additional film. 圧電基板と、
前記圧電基板上に設けられ、少なくとも一部において各々の電極指が互い違いに配列方向に配列し、前記配列方向で前記各々の電極指が重なる交差領域を形成する一対の櫛歯電極と、
前記各々の電極指の延伸方向における前記交差領域の中央領域における前記一対の櫛歯電極上方に設けられ、前記延伸方向における前記中央領域の両側において前記中央領域の両側に向けて上面が低くなるように傾斜する第１付加膜と、
前記交差領域内において前記中央領域の前記延伸方向の両側に設けられたエッジ領域における前記一対の櫛歯電極上に設けられ、前記延伸方向における前記中央領域側において前記中央領域側に向けて上面が低くなるように傾斜し、最大膜厚が前記第１付加膜の最大膜厚と異なる第２付加膜と、
を備える弾性波デバイス。 A piezoelectric substrate,
A pair of comb-like electrodes provided on the piezoelectric substrate, in which at least a portion of each of the electrode fingers are alternately arranged in the arranging direction, and forming an intersecting region in which the electrode fingers overlap in the arranging direction;
It is provided above the pair of comb electrodes in the central region of the intersection region in the extension direction of the respective electrode fingers, and the upper surface is lowered toward both sides of the central region on both sides of the central region in the extension direction A first additional film inclined to
It is provided on the pair of comb electrodes in the edge area provided on both sides of the central area in the extending direction in the intersection area, and the upper surface is directed to the central area in the central area in the extending direction. A second additional film which is inclined to become lower and whose maximum film thickness is different from the maximum film thickness of the first additional film;
Acoustic wave device comprising: 前記一対の櫛歯電極を含む弾性波共振器を備える請求項１から７のいずれか一項に記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to any one of claims 1 to 7, comprising an elastic wave resonator including the pair of comb electrodes. 前記弾性波共振器を含むフィルタを備える請求項８に記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to claim 8, comprising a filter including the elastic wave resonator. 前記フィルタを含むマルチプレクサを備える請求項９に記載の弾性波デバイス。   The elastic wave device according to claim 9, comprising a multiplexer including the filter. 少なくとも一部において各々の電極指が互い違いに配列方向に配列し、前記配列方向で前記各々の電極指が重なる交差領域を形成する一対の櫛歯電極を、圧電基板上に形成する工程と、
前記交差領域における前記一対の櫛歯電極上方に付加膜を形成する工程と、
マスク層をマスクに、前記付加膜をドライエッチングすることにより、前記各々の電極指の延伸方向における前記交差領域内の中央領域から前記中央領域の両側に設けられたエッジ領域にかけて前記付加膜に第１溝部を形成しかつ前記中央領域の前記付加膜の膜厚と前記エッジ領域の前記付加膜の膜厚とを異ならせる工程と、
を含む弾性波デバイスの製造方法。 Forming on the piezoelectric substrate a pair of comb-like electrodes in which electrode fingers are arranged alternately in the arranging direction at least in part and which form intersecting regions in which the electrode fingers overlap in the arranging direction;
Forming an additional film above the pair of comb electrodes in the intersection region;
By dry etching the additional film using a mask layer as a mask, the additional film is formed from the central region in the crossing region in the extension direction of each electrode finger to the edge regions provided on both sides of the central region. Forming a groove and making the film thickness of the additional film in the central region different from the film thickness of the additional film in the edge region;
A method of manufacturing an acoustic wave device, including:
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