JP3979279B2 - 弾性表面波装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共振子や帯域フィルタなどに用いられる弾性表面波装置に関し、より詳細には、回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板を用いた弾性表面波装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの移動体通信機において、ＲＦ段の帯域フィルタやデュプレクサとして、弾性表面波フィルタが用いられている。この種の弾性表面波フィルタとして、３０°〜５０°回転Ｙ板Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3基板上に、ＡｌからなるＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサー）が形成されており、漏洩弾性波を利用した弾性表面波フィルタが実用化されている。
【０００３】
しかしながら、この弾性表面波フィルタでは、周波数温度特性が−３０〜−４０ｐｐｍ／℃と悪く、その改善が求められていた。そこで、周波数温度特性を改善するために、３０°〜５０°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板上にＡｌからなるＩＤＴを形成した後に、さらにＳｉＯ2膜を積層した構造が提案されている。ＳｉＯ2膜を形成することにより、周波数温度特性が改善される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＡｌからなるＩＤＴを形成する場合、反射係数や電気機械結合係数Ｋ2を大きくするために、ＩＤＴの電極膜厚Ｈ／λ（Ｈは膜厚、λは表面波の波長）は、０．０８〜０．１０とかなり厚くされる。このように、ＡｌからなるＩＤＴがかなり厚くされているため、図１８（ａ）に示されている部分において、周波数温度特性を改善するためにＳｉＯ2膜がその上に形成されると、図１８（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜において大きな段差が生じ、ＳｉＯ2膜にクラックが生じることがあった。そのため、クラックの発生により、弾性表面波フィルタのフィルタ特性が悪化しがちであった。
【０００５】
加えて、ＡｌからなるＩＤＴの電極膜厚が厚いため、ＳｉＯ2膜の形成によるＩＤＴの電極表面の凹凸を被覆する効果が十分でなく、それによって、温度特性が十分に改善されないことがあった。
【０００６】
さらに、ＳｉＯ2膜の形成により減衰定数が大きくなりフィルタ特性の劣化が生じた。
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、回転Ｙ板Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3基板を用いた弾性表面波装置において、ＳｉＯ2膜の形成により周波数温度特性を改善し得るだけでなく、ＩＤＴの電極膜厚を低減することができ、ＳｉＯ2膜におけるクラックを防止することができると共に減衰定数も大幅に低減でき、従って目的とするフィルタ特性などの電気的特性を得ることができ、かつＩＤＴにおける電気機械結合係数及び反射係数が十分な大きさとされる、弾性表面波装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の広い局面によれば、ＳＨ波を主成分とする漏洩弾性表面波を用いた弾性表面波装置であって、オイラー角（０±３°，１１３°〜１３６°，０±３°）のＬｉＴａＯ3基板と、前記ＬｉＴａＯ3基板上に形成されており、Ｃｕを主体とする少なくとも１つのＩＤＴと、前記ＩＤＴを覆うように前記ＬｉＴａＯ3基板上に形成されたＳｉＯ2膜とを備え、前記ＩＤＴの表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８であり、前記ＳｉＯ2膜の表面波の波長で規格化された膜厚及びＬｉＴａＯ ３ 基板のオイラー角が、後述の表で示される組み合わせのいずれかであることを特徴とする、弾性表面波装置が提供される。
【０００８】
本発明においては、ＩＤＴがＣｕを主体とするため、かつ、ＳｉＯ2膜が形成されているため、電気機械結合係数が大きくなり、かつ周波数温度特性特性が改善される。さらに、上記特定のオイラー角のＬｉＴａＯ3基板が用いられるため、減衰定数αが低減される。
【０００９】
本発明では、表面波の波長で規格化されたＩＤＴの膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８の範囲にあり、ＳｉＯ2膜の表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λが０．１５〜０．４０の範囲とされているので、電気機械結合係数及び反射係数が大きく、良好な周波数温度特性を有し、減衰定数が十分に小さく、ＳｉＯ2膜のクラックが生じ難い、弾性表面波装置を確実に提供することができる。
【００１０】
前述したように、本発明では、前記ＩＤＴの膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８以下であり、ＳｉＯ2の規格化膜厚及び前記ＬｉＴａＯ3基板のオイラー角が、下記の表に表される組み合わせのいずれかとされる。
【００１１】
【表３】
【００１２】
本発明のさらに別の特定局面では、前記ＳｉＯ2の規格化膜厚をｈｓとすると、前記オイラー角（０，θ，０）のθが下記の式（１）の範囲とされる。
θmin−２°＜θ≦θmin＋２° …式（１）
但し、式（１）中、θminは、ＩＤＴの規格化膜厚Ｈ／λが下記の（ａ）〜（ｅ）の範囲にあるとき、それぞれ下記の式Ａ〜Ｅで表される値である。
本発明のさらに他の特定の局面では、前記ＳｉＯ2の規格化膜厚及びＬｉＴａＯ3基板のオイラー角が、下記の表に示される組み合わせのいずれかとされる。
【００１３】
【表４】
【００１４】
上記表に示す組み合わせの場合、すなわちオイラー角のθが１２５°以下とされている場合には、電気機械結合係数Ｋ2を一層大きくすることができる。
本発明に係る弾性表面波装置では、表面波として漏洩弾性表面波が用いられ、本発明に従って、周波数温度特性に優れ、電気機械結合係数及び反射係数の大きなＩＤＴを有する、伝搬損失の小さい、弾性表面波装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例に係る弾性表面波装置としての縦結合共振子フィルタを説明するための平面図である。
弾性表面波装置１１は、ＬｉＴａＯ3基板１２の上面に、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂを形成した構造を有する。また、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂを覆うようにＳｉＯ2膜１５が形成されている。なお、ＬｉＴａＯ3基板１２としては、２３°〜４６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ3基板が用いられる。この範囲外のカット角の回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板では、減衰定数が大きく、ＴＣＦも悪化する。
【００１７】
ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂは、Ａｌに比べて密度の高いＣｕからなる。
上記のように、Ａｌに比べて密度の高いＣｕによりＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂが構成されているため、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂの膜厚をＡｌを用いた場合に比べて薄くした場合であっても、電気機械結合係数及び反射係数を高めることができる。
【００１８】
図１６は、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚が０．２０の場合のＣｕ電極とＡｌ電極の電極膜一本あたりの反射率と、電極膜厚との関係を示す図である。
図１６に示すように、従来用いられているＡｌからなる電極に比べて、Ｃｕからなる電極を用いた場合、電極指１本あたりの反射率が高められるため、反射器における電極指の本数も低減することができる。従って、反射器の小型化、ひいては表面波装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
そして、上記のように電極膜厚を薄くすることができるので、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ上に形成されたＳｉＯ2膜１５における前述した段差に基づくクラックの発生を確実に抑制することができる。ＳｉＯ2膜１５の厚みについては、後述の実験例から明らかなように、表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λが０．１５〜０．４０の範囲であることが好ましい。この範囲にすることで、ＳｉＯ2膜が形成されていない場合よりも減衰定数を大幅に小さくすることができ、低損失化が可能となる。
【００２０】
後述するように、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂの表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λは０．０１〜０．０８が好ましい。
本発明の係る弾性表面波装置では、上記のように、ＬｉＴａＯ3基板１２上にＣｕによりＩＤＴ１３ａ，１３ｂが構成されており、該ＩＤＴ１３ａ，１３ｂの電極膜厚を薄くすることができる。従って、ＳｉＯ2膜における段差の発生を抑制することができ、クラックを確実に防止することができる。さらに上記特定のオイラー角のＬｉＴａＯ3基板を用いるため減衰定数を大幅に小さくすることができ、低ロス化が可能となる。また、ＳｉＯ2膜１５の形成により、良好な周波数温度特性が実現される。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００２１】
ＬｉＴａＯ3基板を伝わる表面波には、レイリー波の他に漏洩弾性表面波（ＬＳＡＷ）がある。漏洩弾性表面波は、レイリー波に比べて音速が早く、電気機械結合係数が大きいが、エネルギーを基板内に放射しつつ伝搬する。従って、漏洩弾性表面波は、伝搬ロスの原因となる減衰定数を有する。
【００２２】
図３は、回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板におけるオイラー角（０°，θ，０°）のθと、基板表面が電気的に短絡された場合の減衰定数αとの関係を示す。なお、回転角＝θ−９０°の関係がある。
【００２３】
図３から明らかなのように、オイラー角のθが１２４°〜１２６°の範囲では、減衰定数αは小さいが、この範囲外では減衰定数αは大きくなることがわかる。また、比較的膜厚が厚いＡｌからなるＩＤＴを用いた場合、θ＝１２９°〜１３６°で減衰定数が小さくなることが知られている。従って、従来は、ＡｌからなるＩＤＴを用いる場合、ＬｉＴａＯ3基板として、オイラー角のθが１２９°〜１３６°の範囲のものが用いられてた。
【００２４】
図２は、オイラー角のθと電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す。図２から明らかなように、オイラー角のθが１００°〜１２０°の範囲で、大きな電気機械結合係数Ｋ2が得られる。しかしながら、図３から明らかなように、θ＝１００°〜１２０°の範囲では減衰定数αが大きく、θ＝１００°〜１２０°のＬｉＴａＯ3基板は弾性表面波装置に使用することはできない。
【００２５】
図４は、３６°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板（オイラー角で（０°，１２６°，０°））上に、ＣｕからなるＩＤＴを形成した場合のＣｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λと、電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す。なお、λは、弾性表面波装置の中心周波数における波長を示すものとする。
【００２６】
図４から明らかなように、Ｃｕ膜の膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．１０の範囲において、電気機械結合係数Ｋ2が、Ｃｕ膜が形成されていない場合（Ｈ／λ＝０）に比べて１．５倍以上となることがわかる。また、Ｃｕ膜の膜厚がＨ／λ＝０．０２〜０．０８の範囲では、Ｃｕ膜が形成されていない場合に比べて、電気機械結合係数Ｋ2は１．８倍以上の値となり、Ｃｕ膜の膜厚Ｈ／λが０．０３〜０．０６の範囲では、Ｃｕ膜が形成されていない場合の２倍以上の値となることがわかる。さらに、従来用いられるＡｌと比較してＨ／λが０．０４程度と薄い膜厚で極大値をとり、その値もＡｌに比べて大きい。
【００２７】
Ｃｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λが０．０８を超えると、Ｃｕ膜からなるＩＤＴの作製が困難となる。従って、大きな電気機械結合係数を得ることができ、かつＩＤＴの作製が容易であるため、Ｃｕ膜からなるＩＤＴの厚みは、０．０１〜０．０８の範囲であることが望ましく、より好ましくは０．０２〜０．０８、さらに好ましくは０．０３〜０．０６の範囲とされる。
【００２８】
次に、ＬｉＴａＯ3基板上に、ＳｉＯ2膜を成膜した場合の周波数温度係数ＴＣＦの変化を図５に示す。図５は、オイラー角（０°，１１３°，０°）、（０°，１２６°，０°）及び（０°，１２９°，０°）の３種類のＬｉＴａＯ3基板上にＳｉＯ2膜が形成されている場合のＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λとＴＣＦとの関係を示す。なお、ここでは電極は形成されていない。
【００２９】
図５から明らかなように、θが１１３°、１２６°及び１２９°のいずれの場合においても、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λが０．１５〜０．４５の範囲において、ＴＣＦが−２０〜＋１７ｐｐｍ／℃の範囲となることがわかる。もっとも、ＳｉＯ2膜の成膜には時間を要するため、ＳｉＯ2膜の膜厚Ｈ／λは０．１５〜０．４０が望ましい。
【００３０】
ＬｉＴａＯ3基板上にＳｉＯ2膜を成膜することにより、レイリー波などのＴＣＦが改善されることは知られていたが、ＬｉＴａＯ3基板上に、Ｃｕからなる電極を形成し、さらにＳｉＯ2膜を積層した構造において、実際に、Ｃｕからなる電極の膜厚、ＳｉＯ2の膜厚、カット角、及び漏洩弾性波の減衰定数を考慮して実験された報告はない。
【００３１】
図６は、オイラー角（０°，１２０°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に規格化膜厚Ｈ／λが０．１０以下のＣｕからなる電極と、規格化膜厚Ｈ／λが０〜０．５のＳｉＯ2膜を形成した場合における減衰定数αの変化を示す。図６から明らかなように、ＳｉＯ2膜の膜厚Ｈ／λが０．２〜０．４０、Ｃｕ膜の膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．１０である場合に減衰定数αが小さくなっていることがわかる。
【００３２】
他方、図７は、（０°，１３５°，０°）のオイラー角のＬｉＴａＯ3基板上には、規格化膜厚Ｈ／λが０〜０．１０のＣｕ膜を形成し、さらに、規格化膜厚Ｈ／λが０〜０．５のＳｉＯ2膜を形成した場合の減衰定数αの変化を示す。
【００３３】
図７から明らかなように、θ＝１３５°のＬｉＴａＯ3基板を用いた場合には、Ｃｕ膜の膜厚及びＳｉＯ2膜の膜厚を上記のように変化させたとしても、減衰定数αは大きいことがわかる。
【００３４】
すなわち、良好なＴＣＦ、大きな電気機械結合係数及び小さな減衰定数を実現するには、ＬｉＴａＯ3基板のカット角すなわちオイラー角と、ＳｉＯ2膜の膜厚と、Ｃｕからなる電極の膜厚とをそれぞれ最適なように組み合わせることが必要となることがわかる。
【００３５】
図８〜図１５は、それぞれ、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λが、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４または０．４５であり、規格化膜厚Ｈ／λが０．０８以下のＣｕ膜をＬｉＴａＯ3基板上に形成した場合のθと減衰定数αとの関係を示す。
【００３６】
図８〜図１５から明らかなように、Ｃｕ膜の厚みＨ／λを０．０１〜０．０８とした場合、ＳｉＯ2膜の厚みと、オイラー角のθとが、下記の表５に示すように選択されれば、周波数温度特性ＴＣＦが良好であり、電気機械結合係数が大きく、かつ減衰定数αを効果的に抑制し得ることがわかる。望ましくは、下記の表３の右側のより好ましいオイラー角を選択することにより、より一層良好な特性を得ることができる。
【００３７】
【表５】
【００３８】
また、図２から明らかなように、オイラー角のθが１２５°以下になると、電気機械結合係数ｋ2が著しく大きくなることがわかる。従って、より好ましくは、下記の表６に示すＳｉＯ2膜の規格化膜厚とオイラー角との組み合わせが望ましいことがわかる。
【００３９】
【表６】
【００４０】
さらに、図５〜図１４に示した結果から、減衰定数が０もしくは最小となるオイラー角、すなわちθminを、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚ｈｓ及びＣｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λに対して求めた結果を、図１７に示す。
【００４１】
Ｃｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λが、０、０．０２、０．０４、０．０６及び０．０８の場合の図１７に示す各曲線を三次式で近似することにより、下記の式Ａ〜Ｅが得られる。
従って、好ましくは、オイラー角（０，θ，０）のθは、上述した式Ａ〜式Ｅで示されるθminとされることが望ましいが、θmin−２°＜θ≦θmin＋２°であれば、減衰定数を効果的に小さくすることができる。
【００４２】
なお、本発明ではＩＤＴはＣｕのみから構成されてもよいが、Ｃｕを主体とする限り、Ｃｕ合金やＣｕと他の金属との積層体で構成されてもよい。Ｃｕを主体とするＩＤＴとは、電極の平均密度をρ（平均）とすると
ρ（Ｃｕ）×０．７≦ρ（平均）≦ρ（Ｃｕ）×１．３
すなわち、
６．２５ｇ／ｃｍ3≦ρ（平均）≦１１．６ｇ／ｃｍ3
を満足するものであればよい。なお、Ｃｕの上あるいは下に電極全体のρ（平均）が上記範囲となるように、Ａｌよりも密度の大きいＷ、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔ、ＡｇまたはＣｒなどの金属からなる電極を積層してもよい。その場合にも、Ｃｕ電極単層の場合と同様の効果が得られる。
【００４３】
上記実験では、オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板が用いられたが、基板材料のオイラー角において、０±３°のばらつきが通常発生する。このようなばらつきの範囲内、すなわち（０±３°，１１３°〜１３６°，０±３°）のＬｉＴａＯ3基板においても、本発明の効果は得られる。
【００４４】
なお、本発明は、図１に示した縦結合共振子型弾性表面波フィルタだけでなく、弾性表面波共振子、横結合型表面波フィルタ、ラダー型フィルタ、ラチス型フィルタなどの様々な表面波装置に適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係る弾性表面波装置では、オイラー角（０±３°，１１３°〜１３６°，０±３°）のＬｉＴａＯ3基板上に、Ｃｕを主体とする少なくとも１つのＩＤＴが形成されており、該ＩＤＴを覆うようにＬｉＴａＯ3基板上にＳｉＯ2膜が形成されているため、電気機械結合係数が大きく、温度特性に優れており、かつ減衰定数αが低減された、伝搬損失が少ない弾性表面波装置を提供することができる。
【００４６】
また、ＩＤＴの表面波の波長で規格化された膜厚が０．０１〜０．０８であり、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚が０．１５〜０．４０の範囲にあるため、電気機械結合係数をより一層高めることができ、かつ良好な温度特性を実現することができる。
【００４７】
さらに、ＩＤＴの膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８であり、表１、より好ましくは表２に示すように、ＬｉＴａＯ3基板のオイラー角のθ及びＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λが選ばれている場合には、より一層、電気機械結合係数が大きく、減衰定数αが小さく、さらに周波数温度特性に優れた弾性表面波装置を提供することができる。
【００４８】
また、ＬｉＴａＯ3基板のオイラー角（０，θ，０）のθがθmin−２°より大であり、θmin＋２°以下の場合には、減衰定数がより一層小さくされる。従って、伝搬損失がより一層小さくされ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る弾性表面波装置を示す平面図。
【図２】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上におけるθと電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す図。
【図３】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上におけるθと減衰定数αとの関係を示す図。
【図４】オイラー角（０°，１２６°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、種々の膜厚のＣｕまたはＡｌ膜からなる電極を形成した場合のＣｕまたはＡｌ膜の規格化膜厚Ｈ／λと、電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す図。
【図５】オイラー角（０°，１１３°，０°）、（０°，１２６°，０°）及び（０°，１２９°，０°）の３種類のＬｉＴａＯ3基板において、電極を形成せずに、種々の膜厚のＳｉＯ2膜を成膜した場合のＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λと周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図。
【図６】オイラー角（０°，１２０°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、０．１以下の規格化膜厚のＣｕ膜を形成し、０〜０．５の規格化膜厚のＳｉＯ2膜を成膜した場合の減衰定数αの変化を示す図。
【図７】オイラー角（０°，１３５°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、０．１以下の規格化膜厚のＣｕ膜を形成し、０〜０．５の規格化膜厚のＳｉＯ2膜を成膜した場合の減衰定数αの変化を示す図。
【図８】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．１のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図９】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．１５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１０】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．２のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１１】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．２５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１２】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．３のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１３】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．３５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１４】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．４のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１５】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．４５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１６】ＳｉＯ2膜の規格化膜厚が０．０２のときのＡｌからなる電極及びＣｕからなる電極における電極指１本当りの反射率と電極膜厚との関係を示す図。
【図１７】減衰定数が０もしくは最小となるθminを実現するためのＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈｓ／λと、Ｃｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λとの関係を示す図。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、従来の弾性表面波装置の問題点を説明するための図であり、ＳｉＯ2膜の成膜前（ａ）と、成膜後（ｂ）のＳｉＯ2膜の表面の状態を示す走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【符号の説明】
１１…弾性表面波装置
１２…ＬｉＴａＯ3基板
１３ａ，１３ｂ…ＩＤＴ
１５…ＳｉＯ2膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、共振子や帯域フィルタなどに用いられる弾性表面波装置に関し、より詳細には、回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板を用いた弾性表面波装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話などの移動体通信機において、ＲＦ段の帯域フィルタやデュプレクサとして、弾性表面波フィルタが用いられている。この種の弾性表面波フィルタとして、３０°〜５０°回転Ｙ板Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3基板上に、ＡｌからなるＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサー）が形成されており、漏洩弾性波を利用した弾性表面波フィルタが実用化されている。
【０００３】
しかしながら、この弾性表面波フィルタでは、周波数温度特性が−３０〜−４０ｐｐｍ／℃と悪く、その改善が求められていた。そこで、周波数温度特性を改善するために、３０°〜５０°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板上にＡｌからなるＩＤＴを形成した後に、さらにＳｉＯ2膜を積層した構造が提案されている。ＳｉＯ2膜を形成することにより、周波数温度特性が改善される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＡｌからなるＩＤＴを形成する場合、反射係数や電気機械結合係数Ｋ2を大きくするために、ＩＤＴの電極膜厚Ｈ／λ（Ｈは膜厚、λは表面波の波長）は、０．０８〜０．１０とかなり厚くされる。このように、ＡｌからなるＩＤＴがかなり厚くされているため、図１８（ａ）に示されている部分において、周波数温度特性を改善するためにＳｉＯ2膜がその上に形成されると、図１８（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜において大きな段差が生じ、ＳｉＯ2膜にクラックが生じることがあった。そのため、クラックの発生により、弾性表面波フィルタのフィルタ特性が悪化しがちであった。
【０００５】
加えて、ＡｌからなるＩＤＴの電極膜厚が厚いため、ＳｉＯ2膜の形成によるＩＤＴの電極表面の凹凸を被覆する効果が十分でなく、それによって、温度特性が十分に改善されないことがあった。
【０００６】
さらに、ＳｉＯ2膜の形成により減衰定数が大きくなりフィルタ特性の劣化が生じた。
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、回転Ｙ板Ｘ伝搬のＬｉＴａＯ3基板を用いた弾性表面波装置において、ＳｉＯ2膜の形成により周波数温度特性を改善し得るだけでなく、ＩＤＴの電極膜厚を低減することができ、ＳｉＯ2膜におけるクラックを防止することができると共に減衰定数も大幅に低減でき、従って目的とするフィルタ特性などの電気的特性を得ることができ、かつＩＤＴにおける電気機械結合係数及び反射係数が十分な大きさとされる、弾性表面波装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の広い局面によれば、ＳＨ波を主成分とする漏洩弾性表面波を用いた弾性表面波装置であって、オイラー角（０±３°，１１３°〜１３６°，０±３°）のＬｉＴａＯ3基板と、前記ＬｉＴａＯ3基板上に形成されており、Ｃｕを主体とする少なくとも１つのＩＤＴと、前記ＩＤＴを覆うように前記ＬｉＴａＯ3基板上に形成されたＳｉＯ2膜とを備え、前記ＩＤＴの表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８であり、前記ＳｉＯ2膜の表面波の波長で規格化された膜厚及びＬｉＴａＯ ３ 基板のオイラー角が、後述の表で示される組み合わせのいずれかであることを特徴とする、弾性表面波装置が提供される。
【０００８】
本発明においては、ＩＤＴがＣｕを主体とするため、かつ、ＳｉＯ2膜が形成されているため、電気機械結合係数が大きくなり、かつ周波数温度特性特性が改善される。さらに、上記特定のオイラー角のＬｉＴａＯ3基板が用いられるため、減衰定数αが低減される。
【０００９】
本発明では、表面波の波長で規格化されたＩＤＴの膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８の範囲にあり、ＳｉＯ2膜の表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λが０．１５〜０．４０の範囲とされているので、電気機械結合係数及び反射係数が大きく、良好な周波数温度特性を有し、減衰定数が十分に小さく、ＳｉＯ2膜のクラックが生じ難い、弾性表面波装置を確実に提供することができる。
【００１０】
前述したように、本発明では、前記ＩＤＴの膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８以下であり、ＳｉＯ2の規格化膜厚及び前記ＬｉＴａＯ3基板のオイラー角が、下記の表に表される組み合わせのいずれかとされる。
【００１１】
【表３】
本発明のさらに別の特定局面では、前記ＳｉＯ2の規格化膜厚をｈｓとすると、前記オイラー角（０，θ，０）のθが下記の式（１）の範囲とされる。
θmin−２°＜θ≦θmin＋２° …式（１）
但し、式（１）中、θminは、ＩＤＴの規格化膜厚Ｈ／λが下記の（ａ）〜（ｅ）の範囲にあるとき、それぞれ下記の式Ａ〜Ｅで表される値である。
【００１３】
【表４】
上記表に示す組み合わせの場合、すなわちオイラー角のθが１２５°以下とされている場合には、電気機械結合係数Ｋ2を一層大きくすることができる。
本発明に係る弾性表面波装置では、表面波として漏洩弾性表面波が用いられ、本発明に従って、周波数温度特性に優れ、電気機械結合係数及び反射係数の大きなＩＤＴを有する、伝搬損失の小さい、弾性表面波装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例に係る弾性表面波装置としての縦結合共振子フィルタを説明するための平面図である。
弾性表面波装置１１は、ＬｉＴａＯ3基板１２の上面に、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂを形成した構造を有する。また、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂを覆うようにＳｉＯ2膜１５が形成されている。なお、ＬｉＴａＯ3基板１２としては、２３°〜４６°回転Ｙ板ＬｉＴａＯ3基板が用いられる。この範囲外のカット角の回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板では、減衰定数が大きく、ＴＣＦも悪化する。
【００１７】
ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂは、Ａｌに比べて密度の高いＣｕからなる。
上記のように、Ａｌに比べて密度の高いＣｕによりＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂが構成されているため、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ及び反射器１４ａ，１４ｂの膜厚をＡｌを用いた場合に比べて薄くした場合であっても、電気機械結合係数及び反射係数を高めることができる。
【００１８】
図１６は、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚が０．２０の場合のＣｕ電極とＡｌ電極の電極膜一本あたりの反射率と、電極膜厚との関係を示す図である。
図１６に示すように、従来用いられているＡｌからなる電極に比べて、Ｃｕからなる電極を用いた場合、電極指１本あたりの反射率が高められるため、反射器における電極指の本数も低減することができる。従って、反射器の小型化、ひいては表面波装置の小型化を図ることができる。
【００１９】
そして、上記のように電極膜厚を薄くすることができるので、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂ上に形成されたＳｉＯ2膜１５における前述した段差に基づくクラックの発生を確実に抑制することができる。ＳｉＯ2膜１５の厚みについては、後述の実験例から明らかなように、表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λが０．１５〜０．４０の範囲であることが好ましい。この範囲にすることで、ＳｉＯ2膜が形成されていない場合よりも減衰定数を大幅に小さくすることができ、低損失化が可能となる。
【００２０】
後述するように、ＩＤＴ１３ａ，１３ｂの表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λは０．０１〜０．０８が好ましい。
本発明の係る弾性表面波装置では、上記のように、ＬｉＴａＯ3基板１２上にＣｕによりＩＤＴ１３ａ，１３ｂが構成されており、該ＩＤＴ１３ａ，１３ｂの電極膜厚を薄くすることができる。従って、ＳｉＯ2膜における段差の発生を抑制することができ、クラックを確実に防止することができる。さらに上記特定のオイラー角のＬｉＴａＯ3基板を用いるため減衰定数を大幅に小さくすることができ、低ロス化が可能となる。また、ＳｉＯ2膜１５の形成により、良好な周波数温度特性が実現される。これを、具体的な実験例に基づき説明する。
【００２１】
ＬｉＴａＯ3基板を伝わる表面波には、レイリー波の他に漏洩弾性表面波（ＬＳＡＷ）がある。漏洩弾性表面波は、レイリー波に比べて音速が早く、電気機械結合係数が大きいが、エネルギーを基板内に放射しつつ伝搬する。従って、漏洩弾性表面波は、伝搬ロスの原因となる減衰定数を有する。
【００２２】
図３は、回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板におけるオイラー角（０°，θ，０°）のθと、基板表面が電気的に短絡された場合の減衰定数αとの関係を示す。なお、回転角＝θ−９０°の関係がある。
【００２３】
図３から明らかなのように、オイラー角のθが１２４°〜１２６°の範囲では、減衰定数αは小さいが、この範囲外では減衰定数αは大きくなることがわかる。また、比較的膜厚が厚いＡｌからなるＩＤＴを用いた場合、θ＝１２９°〜１３６°で減衰定数が小さくなることが知られている。従って、従来は、ＡｌからなるＩＤＴを用いる場合、ＬｉＴａＯ3基板として、オイラー角のθが１２９°〜１３６°の範囲のものが用いられてた。
【００２４】
図２は、オイラー角のθと電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す。図２から明らかなように、オイラー角のθが１００°〜１２０°の範囲で、大きな電気機械結合係数Ｋ2が得られる。しかしながら、図３から明らかなように、θ＝１００°〜１２０°の範囲では減衰定数αが大きく、θ＝１００°〜１２０°のＬｉＴａＯ3基板は弾性表面波装置に使用することはできない。
【００２５】
図４は、３６°回転Ｙ板Ｘ伝搬ＬｉＴａＯ3基板（オイラー角で（０°，１２６°，０°））上に、ＣｕからなるＩＤＴを形成した場合のＣｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λと、電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す。なお、λは、弾性表面波装置の中心周波数における波長を示すものとする。
【００２６】
図４から明らかなように、Ｃｕ膜の膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．１０の範囲において、電気機械結合係数Ｋ2が、Ｃｕ膜が形成されていない場合（Ｈ／λ＝０）に比べて１．５倍以上となることがわかる。また、Ｃｕ膜の膜厚がＨ／λ＝０．０２〜０．０８の範囲では、Ｃｕ膜が形成されていない場合に比べて、電気機械結合係数Ｋ2は１．８倍以上の値となり、Ｃｕ膜の膜厚Ｈ／λが０．０３〜０．０６の範囲では、Ｃｕ膜が形成されていない場合の２倍以上の値となることがわかる。さらに、従来用いられるＡｌと比較してＨ／λが０．０４程度と薄い膜厚で極大値をとり、その値もＡｌに比べて大きい。
【００２７】
Ｃｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λが０．０８を超えると、Ｃｕ膜からなるＩＤＴの作製が困難となる。従って、大きな電気機械結合係数を得ることができ、かつＩＤＴの作製が容易であるため、Ｃｕ膜からなるＩＤＴの厚みは、０．０１〜０．０８の範囲であることが望ましく、より好ましくは０．０２〜０．０８、さらに好ましくは０．０３〜０．０６の範囲とされる。
【００２８】
次に、ＬｉＴａＯ3基板上に、ＳｉＯ2膜を成膜した場合の周波数温度係数ＴＣＦの変化を図５に示す。図５は、オイラー角（０°，１１３°，０°）、（０°，１２６°，０°）及び（０°，１２９°，０°）の３種類のＬｉＴａＯ3基板上にＳｉＯ2膜が形成されている場合のＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λとＴＣＦとの関係を示す。なお、ここでは電極は形成されていない。
【００２９】
図５から明らかなように、θが１１３°、１２６°及び１２９°のいずれの場合においても、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λが０．１５〜０．４５の範囲において、ＴＣＦが−２０〜＋１７ｐｐｍ／℃の範囲となることがわかる。もっとも、ＳｉＯ2膜の成膜には時間を要するため、ＳｉＯ2膜の膜厚Ｈ／λは０．１５〜０．４０が望ましい。
【００３０】
ＬｉＴａＯ3基板上にＳｉＯ2膜を成膜することにより、レイリー波などのＴＣＦが改善されることは知られていたが、ＬｉＴａＯ3基板上に、Ｃｕからなる電極を形成し、さらにＳｉＯ2膜を積層した構造において、実際に、Ｃｕからなる電極の膜厚、ＳｉＯ2の膜厚、カット角、及び漏洩弾性波の減衰定数を考慮して実験された報告はない。
【００３１】
図６は、オイラー角（０°，１２０°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に規格化膜厚Ｈ／λが０．１０以下のＣｕからなる電極と、規格化膜厚Ｈ／λが０〜０．５のＳｉＯ2膜を形成した場合における減衰定数αの変化を示す。図６から明らかなように、ＳｉＯ2膜の膜厚Ｈ／λが０．２〜０．４０、Ｃｕ膜の膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．１０である場合に減衰定数αが小さくなっていることがわかる。
【００３２】
他方、図７は、（０°，１３５°，０°）のオイラー角のＬｉＴａＯ3基板上には、規格化膜厚Ｈ／λが０〜０．１０のＣｕ膜を形成し、さらに、規格化膜厚Ｈ／λが０〜０．５のＳｉＯ2膜を形成した場合の減衰定数αの変化を示す。
【００３３】
図７から明らかなように、θ＝１３５°のＬｉＴａＯ3基板を用いた場合には、Ｃｕ膜の膜厚及びＳｉＯ2膜の膜厚を上記のように変化させたとしても、減衰定数αは大きいことがわかる。
【００３４】
すなわち、良好なＴＣＦ、大きな電気機械結合係数及び小さな減衰定数を実現するには、ＬｉＴａＯ3基板のカット角すなわちオイラー角と、ＳｉＯ2膜の膜厚と、Ｃｕからなる電極の膜厚とをそれぞれ最適なように組み合わせることが必要となることがわかる。
【００３５】
図８〜図１５は、それぞれ、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λが、０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４または０．４５であり、規格化膜厚Ｈ／λが０．０８以下のＣｕ膜をＬｉＴａＯ3基板上に形成した場合のθと減衰定数αとの関係を示す。
【００３６】
図８〜図１５から明らかなように、Ｃｕ膜の厚みＨ／λを０．０１〜０．０８とした場合、ＳｉＯ2膜の厚みと、オイラー角のθとが、下記の表５に示すように選択されれば、周波数温度特性ＴＣＦが良好であり、電気機械結合係数が大きく、かつ減衰定数αを効果的に抑制し得ることがわかる。望ましくは、下記の表３の右側のより好ましいオイラー角を選択することにより、より一層良好な特性を得ることができる。
【００３７】
【表５】
また、図２から明らかなように、オイラー角のθが１２５°以下になると、電気機械結合係数ｋ2が著しく大きくなることがわかる。従って、より好ましくは、下記の表６に示すＳｉＯ2膜の規格化膜厚とオイラー角との組み合わせが望ましいことがわかる。
【００３９】
【表６】
さらに、図５〜図１４に示した結果から、減衰定数が０もしくは最小となるオイラー角、すなわちθminを、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚ｈｓ及びＣｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λに対して求めた結果を、図１７に示す。
【００４１】
Ｃｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λが、０、０．０２、０．０４、０．０６及び０．０８の場合の図１７に示す各曲線を三次式で近似することにより、下記の式Ａ〜Ｅが得られる。
【００４２】
なお、本発明ではＩＤＴはＣｕのみから構成されてもよいが、Ｃｕを主体とする限り、Ｃｕ合金やＣｕと他の金属との積層体で構成されてもよい。Ｃｕを主体とするＩＤＴとは、電極の平均密度をρ（平均）とすると
ρ（Ｃｕ）×０．７≦ρ（平均）≦ρ（Ｃｕ）×１．３
すなわち、
６．２５ｇ／ｃｍ3≦ρ（平均）≦１１．６ｇ／ｃｍ3
を満足するものであればよい。なお、Ｃｕの上あるいは下に電極全体のρ（平均）が上記範囲となるように、Ａｌよりも密度の大きいＷ、Ｔａ、Ａｕ、Ｐｔ、ＡｇまたはＣｒなどの金属からなる電極を積層してもよい。その場合にも、Ｃｕ電極単層の場合と同様の効果が得られる。
【００４３】
上記実験では、オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板が用いられたが、基板材料のオイラー角において、０±３°のばらつきが通常発生する。このようなばらつきの範囲内、すなわち（０±３°，１１３°〜１３６°，０±３°）のＬｉＴａＯ3基板においても、本発明の効果は得られる。
【００４４】
なお、本発明は、図１に示した縦結合共振子型弾性表面波フィルタだけでなく、弾性表面波共振子、横結合型表面波フィルタ、ラダー型フィルタ、ラチス型フィルタなどの様々な表面波装置に適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明に係る弾性表面波装置では、オイラー角（０±３°，１１３°〜１３６°，０±３°）のＬｉＴａＯ3基板上に、Ｃｕを主体とする少なくとも１つのＩＤＴが形成されており、該ＩＤＴを覆うようにＬｉＴａＯ3基板上にＳｉＯ2膜が形成されているため、電気機械結合係数が大きく、温度特性に優れており、かつ減衰定数αが低減された、伝搬損失が少ない弾性表面波装置を提供することができる。
【００４６】
また、ＩＤＴの表面波の波長で規格化された膜厚が０．０１〜０．０８であり、ＳｉＯ2膜の規格化膜厚が０．１５〜０．４０の範囲にあるため、電気機械結合係数をより一層高めることができ、かつ良好な温度特性を実現することができる。
【００４７】
さらに、ＩＤＴの膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８であり、表１、より好ましくは表２に示すように、ＬｉＴａＯ3基板のオイラー角のθ及びＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λが選ばれている場合には、より一層、電気機械結合係数が大きく、減衰定数αが小さく、さらに周波数温度特性に優れた弾性表面波装置を提供することができる。
【００４８】
また、ＬｉＴａＯ3基板のオイラー角（０，θ，０）のθがθmin−２°より大であり、θmin＋２°以下の場合には、減衰定数がより一層小さくされる。従って、伝搬損失がより一層小さくされ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る弾性表面波装置を示す平面図。
【図２】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上におけるθと電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す図。
【図３】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上におけるθと減衰定数αとの関係を示す図。
【図４】オイラー角（０°，１２６°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、種々の膜厚のＣｕまたはＡｌ膜からなる電極を形成した場合のＣｕまたはＡｌ膜の規格化膜厚Ｈ／λと、電気機械結合係数Ｋ2との関係を示す図。
【図５】オイラー角（０°，１１３°，０°）、（０°，１２６°，０°）及び（０°，１２９°，０°）の３種類のＬｉＴａＯ3基板において、電極を形成せずに、種々の膜厚のＳｉＯ2膜を成膜した場合のＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈ／λと周波数温度係数ＴＣＦとの関係を示す図。
【図６】オイラー角（０°，１２０°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、０．１以下の規格化膜厚のＣｕ膜を形成し、０〜０．５の規格化膜厚のＳｉＯ2膜を成膜した場合の減衰定数αの変化を示す図。
【図７】オイラー角（０°，１３５°，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、０．１以下の規格化膜厚のＣｕ膜を形成し、０〜０．５の規格化膜厚のＳｉＯ2膜を成膜した場合の減衰定数αの変化を示す図。
【図８】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．１のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図９】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．１５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１０】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．２のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１１】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．２５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１２】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．３のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１３】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．３５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１４】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．４のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１５】オイラー角（０°，θ，０°）のＬｉＴａＯ3基板上に、規格化膜厚Ｈ／λが０．１以下の各種Ｃｕ膜を形成し、規格化膜厚Ｈ／λが０．４５のＳｉＯ2膜を積層した場合の、減衰定数αの変化を示す図。
【図１６】ＳｉＯ2膜の規格化膜厚が０．０２のときのＡｌからなる電極及びＣｕからなる電極における電極指１本当りの反射率と電極膜厚との関係を示す図。
【図１７】減衰定数が０もしくは最小となるθminを実現するためのＳｉＯ2膜の規格化膜厚Ｈｓ／λと、Ｃｕ膜の規格化膜厚Ｈ／λとの関係を示す図。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、従来の弾性表面波装置の問題点を説明するための図であり、ＳｉＯ2膜の成膜前（ａ）と、成膜後（ｂ）のＳｉＯ2膜の表面の状態を示す走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【符号の説明】
１１…弾性表面波装置
１２…ＬｉＴａＯ3基板
１３ａ，１３ｂ…ＩＤＴ
１５…ＳｉＯ2膜
Claims (3)
- ＳＨ波を主成分とする漏洩弾性表面波を用いた弾性表面波装置であって、オイラー角（０±３°，１１３°〜１３６°，０±３°）のＬｉＴａＯ3基板と、
前記ＬｉＴａＯ3基板上に形成されており、Ｃｕを主体とする少なくとも１つのＩＤＴと、
前記ＩＤＴを覆うように前記ＬｉＴａＯ3基板上に形成されたＳｉＯ2膜とを備え、前記ＩＤＴの表面波の波長で規格化された膜厚Ｈ／λが０．０１〜０．０８であり、
前記ＳｉＯ2膜の表面波の波長で規格化された膜厚及びＬｉＴａＯ ３ 基板のオイラー角が、下記の表に示す組み合わせのいずれかであることを特徴とする、弾性表面波装置。
- ＳｉＯ2膜の規格化膜厚をｈｓとしたときに、前記オイラー角（０，θ，０）のθが下記の式（１）の範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の弾性表面波装置。
θmin−２°＜θ≦θmin＋２° …式（１）
但し、式（１）中、θminは、ＩＤＴの規格化膜厚Ｈ／λが下記の（ａ）〜（ｅ）の範囲の場合、それぞれ下記の式Ａ〜Ｅで表される値である。
（ａ）０＜Ｈ／λ≦０．０１のとき
θmin＝−１３９．７１３×ｈｓ3＋４３．０７１３２×ｈｓ2
−２０．５６８０１１×ｈｓ＋１２５．８３１４…式Ａ
（ｂ）０．０１＜Ｈ／λ≦０．０３のとき
θmin＝−１３９．６６０×ｈｓ3＋４６．０２９８５×ｈｓ2
−２１．１４１５００×ｈｓ＋１２７．４１８１…式Ｂ
（ｃ）０．０３＜Ｈ／λ≦０．０５のとき
θmin＝−１３９．６０７×ｈｓ3＋４８．９８８３８×ｈｓ2
−２１．７１４９００×ｈｓ＋１２９．００４８…式Ｃ
（ｄ）０．０５＜Ｈ／λ≦０．０７のとき
θmin＝−１１２．０６８×ｈｓ3＋３９．６０３５５×ｈｓ2
−２１．１８６０００×ｈｓ＋１２９．９３９７…式Ｄ
（ｅ）０．０７＜Ｈ／λ≦０．０９のとき
θmin＝−１２６．９５４×ｈｓ3＋６７．４０４８８×ｈｓ2
−２９．４３２０００×ｈｓ＋１３１．５６８６…式Ｅ - 前記ＳｉＯ2の規格化膜厚及びＬｉＴａＯ3基板のオイラー角が、下記の表に示される組み合わせのいずれかである、請求項２に記載の弾性表面波装置。
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