JPH09223944A - 弾性表面波素子及びその製造方法 - Google Patents
弾性表面波素子及びその製造方法Info
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- JPH09223944A JPH09223944A JP8305205A JP30520596A JPH09223944A JP H09223944 A JPH09223944 A JP H09223944A JP 8305205 A JP8305205 A JP 8305205A JP 30520596 A JP30520596 A JP 30520596A JP H09223944 A JPH09223944 A JP H09223944A
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
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- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
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- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
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- Y10T29/42—Piezoelectric device making
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極の耐電力性を向上させることを課題とす
る。 【解決手段】 弾性表面波素子が、基板上に、Ａｌ膜又
はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添加されてなる膜
からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己拡散
係数より大きい金属からなる第２膜とを積層することに
より形成された電極を有することを特徴とする。
る。 【解決手段】 弾性表面波素子が、基板上に、Ａｌ膜又
はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添加されてなる膜
からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己拡散
係数より大きい金属からなる第２膜とを積層することに
より形成された電極を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波素子及
びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、耐
電力性が向上した弾性表面波素子及びその製造方法に関
する。本発明の弾性表面波素子は、例えば自動車電話、
携帯電話等の移動通信端末の弾性表面波素子（共振子、
段間フィルタ、デュプレクサ等）に使用される。
びその製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、耐
電力性が向上した弾性表面波素子及びその製造方法に関
する。本発明の弾性表面波素子は、例えば自動車電話、
携帯電話等の移動通信端末の弾性表面波素子（共振子、
段間フィルタ、デュプレクサ等）に使用される。
【０００２】
【従来の技術】近年、小型で軽量な自動車電話、携帯電
話等の移動通信端末の開発が急速に進められている。こ
の開発に伴い、移動通信端末に使用される部品の小型
化、高性能化が求められている。そのため、高周波（Ｒ
Ｆ）部の小型化に寄与する弾性表面波（ＳＡＷ）素子
（共振子、段間フィルタ、デュプレクサ等）の需要も急
速に伸びている。
話等の移動通信端末の開発が急速に進められている。こ
の開発に伴い、移動通信端末に使用される部品の小型
化、高性能化が求められている。そのため、高周波（Ｒ
Ｆ）部の小型化に寄与する弾性表面波（ＳＡＷ）素子
（共振子、段間フィルタ、デュプレクサ等）の需要も急
速に伸びている。
【０００３】上記デュプレクサの内、アンテナデュプレ
クサは、通常ＲＦ部のフロントエンド部に位置し、高い
耐電力性が必要とされる。しかしながら、従来のＳＡＷ
素子は、耐電力性が十分でなかったので、誘電体フィル
タが使用されていた。ところが、誘電体フィルタは大き
いので、小型化の妨げとなっていた。一方、ＳＡＷ素子
の高周波化に伴って、ＳＡＷ素子を構成する電極が微細
になり、例えば準マイクロ波帯フィルタに使用する場
合、その耐電力性が問題となっていた。
クサは、通常ＲＦ部のフロントエンド部に位置し、高い
耐電力性が必要とされる。しかしながら、従来のＳＡＷ
素子は、耐電力性が十分でなかったので、誘電体フィル
タが使用されていた。ところが、誘電体フィルタは大き
いので、小型化の妨げとなっていた。一方、ＳＡＷ素子
の高周波化に伴って、ＳＡＷ素子を構成する電極が微細
になり、例えば準マイクロ波帯フィルタに使用する場
合、その耐電力性が問題となっていた。
【０００４】かかるＳＡＷ素子の耐電力性を向上させる
ために、以下の技術が報告されている。 １．特開昭６３−２７８３４３号公報には、ＳＡＷ素子
の圧電体ウェハ上に形成するくし形電極の材料として、
Ｇｅを０．１〜５重量％添加したＡｌ合金を用いて、高
密度電流によってＡｌ原子が移動することに起因するエ
レクトロマイグレーションを抑制して欠陥（ボイド）や
突起（ヒロック）の発生を低減することにより耐電力性
を向上させる技術が記載されている。
ために、以下の技術が報告されている。 １．特開昭６３−２７８３４３号公報には、ＳＡＷ素子
の圧電体ウェハ上に形成するくし形電極の材料として、
Ｇｅを０．１〜５重量％添加したＡｌ合金を用いて、高
密度電流によってＡｌ原子が移動することに起因するエ
レクトロマイグレーションを抑制して欠陥（ボイド）や
突起（ヒロック）の発生を低減することにより耐電力性
を向上させる技術が記載されている。
【０００５】２．特開平２−２７４００８号公報には、
ＳＡＷ素子の圧電体ウェハ上に形成するくし形電極の材
料として、Ｐｄを０．１〜０．３重量％添加したＡｌ合
金を用い、又は結晶粒径が０．０５μｍ以下のＰｄを
０．１〜０．３重量％添加したＡｌ合金を用いて、高密
度電流によってＡｌ原子が移動することに起因するスト
レスマイグレーションを抑制してボイドやヒロックの発
生を低減することにより耐電力性を向上させる技術が記
載されている。
ＳＡＷ素子の圧電体ウェハ上に形成するくし形電極の材
料として、Ｐｄを０．１〜０．３重量％添加したＡｌ合
金を用い、又は結晶粒径が０．０５μｍ以下のＰｄを
０．１〜０．３重量％添加したＡｌ合金を用いて、高密
度電流によってＡｌ原子が移動することに起因するスト
レスマイグレーションを抑制してボイドやヒロックの発
生を低減することにより耐電力性を向上させる技術が記
載されている。
【０００６】３．特開平７−２２１５７８号公報には、
圧電体ウェハ裏面に引張応力を有する膜を形成し、かつ
くし形電極上に圧縮応力を有する膜を形成することによ
り、これら応力により耐電力性を向上させる技術が記載
されている。 ４．特開平５−１４１１８号公報及び特開平５−３４１
７号公報には、ＳＡＷ素子を共通又は別個の圧電体ウェ
ハに形成した複数個の単位フィルタに分割し、これらの
単位フィルタの入出力端子を直列接続して一つの直列フ
ィルタ系を構成し、又はこれら単位フィルタの入出力端
子を並列接続して一つの並列フィルタ系を構成すること
によって、高入力電力を単位フィルタ数で等分割するこ
とにより耐電力性を向上させる技術が記載されている。
圧電体ウェハ裏面に引張応力を有する膜を形成し、かつ
くし形電極上に圧縮応力を有する膜を形成することによ
り、これら応力により耐電力性を向上させる技術が記載
されている。 ４．特開平５−１４１１８号公報及び特開平５−３４１
７号公報には、ＳＡＷ素子を共通又は別個の圧電体ウェ
ハに形成した複数個の単位フィルタに分割し、これらの
単位フィルタの入出力端子を直列接続して一つの直列フ
ィルタ系を構成し、又はこれら単位フィルタの入出力端
子を並列接続して一つの並列フィルタ系を構成すること
によって、高入力電力を単位フィルタ数で等分割するこ
とにより耐電力性を向上させる技術が記載されている。
【０００７】５．特開平６−２９７７９号公報には、く
し形電極が互いに噛み合い状態で整合されたＳＡＷ素子
において、所定の共振周波数を有する第１の共振器が並
列腕に、この第１の共振器の***振周波数に少なくとも
略一致する共振周波数を持つ第２の共振器が直列腕に複
数段配置された梯子型のＳＡＷ素子に関し、初段の直列
共振器の電極指の対数を他段の直列共振器の電極指の対
数より多くして、初段の第２の共振器における各電極当
たりに流れる電流を低減して温度上昇を抑制することに
より耐電力性を向上させる技術が記載されている。
し形電極が互いに噛み合い状態で整合されたＳＡＷ素子
において、所定の共振周波数を有する第１の共振器が並
列腕に、この第１の共振器の***振周波数に少なくとも
略一致する共振周波数を持つ第２の共振器が直列腕に複
数段配置された梯子型のＳＡＷ素子に関し、初段の直列
共振器の電極指の対数を他段の直列共振器の電極指の対
数より多くして、初段の第２の共振器における各電極当
たりに流れる電流を低減して温度上昇を抑制することに
より耐電力性を向上させる技術が記載されている。
【０００８】しかしながら、上記技術においても耐電力
性がまだ不十分であるので、ＳＡＷ素子を構成する電極
に使用される材料に着目した以下の如き技術が報告され
ている。 第１７回ＥＭシンポジウム予稿集の第７〜１２頁の
「ＳＡＷ耐電力電極のＡｌ系薄膜材料と作製法の検討」
（湯原他）には、Ａｌ系合金の添加金属をＴｉにを変え
ることが記載されている。電極の材料をＡｌ−Ｔｉ合金
に変えることにより、ＳＡＷ素子の寿命がＡｌ−Ｃｕ合
金膜の１０倍程度に増加している。しかしながら、この
程度の増加では、耐電力性が十分とはいえない。
性がまだ不十分であるので、ＳＡＷ素子を構成する電極
に使用される材料に着目した以下の如き技術が報告され
ている。 第１７回ＥＭシンポジウム予稿集の第７〜１２頁の
「ＳＡＷ耐電力電極のＡｌ系薄膜材料と作製法の検討」
（湯原他）には、Ａｌ系合金の添加金属をＴｉにを変え
ることが記載されている。電極の材料をＡｌ−Ｔｉ合金
に変えることにより、ＳＡＷ素子の寿命がＡｌ−Ｃｕ合
金膜の１０倍程度に増加している。しかしながら、この
程度の増加では、耐電力性が十分とはいえない。
【０００９】電子情報通信学会論文誌、Ｖｏｌ．Ｊ７
６−Ａ，Ｎｏ．２，１４５〜１５２頁（１９９３）（家
木他）には、Ａｌエピタキシャル単結晶膜を使用するこ
とが記載されている。この文献は、単結晶膜を使用する
ことにより、ストレスマイグレーションにおける粒界拡
散が抑えられることを利用している。この方法による寿
命の伸びは、蒸着によるＡｌ−Ｃｕ合金膜の２０００倍
と報告されている。蒸着によるＡｌ−Ｃｕ合金膜は、ス
パッタ成膜によるものに比べて、もともと寿命が１〜２
桁短いため（上記の文献参照）、実質的には２０〜２
００倍であると判断できる。しかしながら、この方法
は、適用できる下地の基板或いはそのカット面が限定さ
れる上、量産性が厳しいという欠点がある。
６−Ａ，Ｎｏ．２，１４５〜１５２頁（１９９３）（家
木他）には、Ａｌエピタキシャル単結晶膜を使用するこ
とが記載されている。この文献は、単結晶膜を使用する
ことにより、ストレスマイグレーションにおける粒界拡
散が抑えられることを利用している。この方法による寿
命の伸びは、蒸着によるＡｌ−Ｃｕ合金膜の２０００倍
と報告されている。蒸着によるＡｌ−Ｃｕ合金膜は、ス
パッタ成膜によるものに比べて、もともと寿命が１〜２
桁短いため（上記の文献参照）、実質的には２０〜２
００倍であると判断できる。しかしながら、この方法
は、適用できる下地の基板或いはそのカット面が限定さ
れる上、量産性が厳しいという欠点がある。
【００１０】ＳＡＷ素子におけるストレスマイグレー
ションは、半導体装置の配線技術におけるエレクトロマ
イグレーションやストレスマイグレーションと類似した
点がある。従って、この配線技術は、ＳＡＷ素子におけ
る耐ストレスマイグレーション技術の参考となる。これ
らの技術として、米国特許第４０１７８９０号明細書
（１９９７年４月、ＩＢＭのＪ．Ｋ．Ｈｏｗａｒｄ）に
記載され、関連してＪ．Ｋ．Ｈｏｗａｒｄ等：Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．４９，第４０８３頁（１９
７８）に報告された技術がある。
ションは、半導体装置の配線技術におけるエレクトロマ
イグレーションやストレスマイグレーションと類似した
点がある。従って、この配線技術は、ＳＡＷ素子におけ
る耐ストレスマイグレーション技術の参考となる。これ
らの技術として、米国特許第４０１７８９０号明細書
（１９９７年４月、ＩＢＭのＪ．Ｋ．Ｈｏｗａｒｄ）に
記載され、関連してＪ．Ｋ．Ｈｏｗａｒｄ等：Ｊ．Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．４９，第４０８３頁（１９
７８）に報告された技術がある。
【００１１】この文献に記載された技術は、Ａｌ膜の中
間に、Ａｌと遷移金属の金属間化合物を層状に形成し
て、Ａｌ原子のエレクトロマイグレーションをその金属
間化合物でブロックする方法である。この文献中には、
遷移金属としてＣｒを使用したときに寿命が最大にな
り、Ａｌ−Ｃｕ合金膜の１０倍となることが記載されて
いる。しかしながら、本発明の発明者等が、この方法を
ＳＡＷ素子の電極に適用したところ十分な効果は得られ
なかった。
間に、Ａｌと遷移金属の金属間化合物を層状に形成し
て、Ａｌ原子のエレクトロマイグレーションをその金属
間化合物でブロックする方法である。この文献中には、
遷移金属としてＣｒを使用したときに寿命が最大にな
り、Ａｌ−Ｃｕ合金膜の１０倍となることが記載されて
いる。しかしながら、本発明の発明者等が、この方法を
ＳＡＷ素子の電極に適用したところ十分な効果は得られ
なかった。
【００１２】一方、本発明者等はＳＡＷ素子の耐電力性
を向上させるために、先に特開平７−１２２９６１号公
報において、電極としてＡｌ−Ｃｕ合金膜とＣｕ膜を複
数積層することにより、これら膜を構成する結晶粒子の
微細化と、合金膜によるブロック効果により耐電力性を
向上させる技術を出願している。
を向上させるために、先に特開平７−１２２９６１号公
報において、電極としてＡｌ−Ｃｕ合金膜とＣｕ膜を複
数積層することにより、これら膜を構成する結晶粒子の
微細化と、合金膜によるブロック効果により耐電力性を
向上させる技術を出願している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ＳＡＷ素子を
構成する電極の重さは、周波数等の特性に大きな影響を
与える。従って、ＳＡＷ素子により、電極の重さは一定
の値に限定される。この観点から特開平７−１２２９６
１号公報記載の技術を見ると、Ｃｕの比重は、Ａｌの比
重の３．３倍であり、同じだけ膜厚が変動した場合で
も、Ｃｕの方がＡｌの３．３倍大きく特性をシフトさせ
るという影響が生じてしまうこととなる。
構成する電極の重さは、周波数等の特性に大きな影響を
与える。従って、ＳＡＷ素子により、電極の重さは一定
の値に限定される。この観点から特開平７−１２２９６
１号公報記載の技術を見ると、Ｃｕの比重は、Ａｌの比
重の３．３倍であり、同じだけ膜厚が変動した場合で
も、Ｃｕの方がＡｌの３．３倍大きく特性をシフトさせ
るという影響が生じてしまうこととなる。
【００１４】また、電極の微細パターンを形成する方法
として、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法がある
が、この方法をＣｕに適用することは困難であることが
知られている。
として、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法がある
が、この方法をＣｕに適用することは困難であることが
知られている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を鑑み、本発
明の発明者等は、耐電力性を向上させるために、電極
材料の結晶粒径を微細化する、ボイドの成長又はＡｌ
原子の移動を阻止するブロック層を形成するという観点
から、鋭意検討の結果、本発明に至った。かくして本発
明によれば、基板上に、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも１
種の他の元素が添加されてなる膜からなる第１膜と、Ａ
ｌへの拡散係数がＡｌの自己拡散係数より大きい金属か
らなる第２膜とを積層することにより形成された電極を
有することを特徴とする弾性表面波素子が提供される。
明の発明者等は、耐電力性を向上させるために、電極
材料の結晶粒径を微細化する、ボイドの成長又はＡｌ
原子の移動を阻止するブロック層を形成するという観点
から、鋭意検討の結果、本発明に至った。かくして本発
明によれば、基板上に、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも１
種の他の元素が添加されてなる膜からなる第１膜と、Ａ
ｌへの拡散係数がＡｌの自己拡散係数より大きい金属か
らなる第２膜とを積層することにより形成された電極を
有することを特徴とする弾性表面波素子が提供される。
【００１６】また、本発明によれば、基板上に、Ａｌ膜
又はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添加されてなる
膜からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己拡
散係数より大きい金属からなる第２膜とを積層し、所望
の形状にパターニングする電極形成工程と該電極形成工
程以降のウェハ工程とを２００℃以下で行うことを特徴
とする弾性表面波素子の製造方法が提供される。
又はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添加されてなる
膜からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己拡
散係数より大きい金属からなる第２膜とを積層し、所望
の形状にパターニングする電極形成工程と該電極形成工
程以降のウェハ工程とを２００℃以下で行うことを特徴
とする弾性表面波素子の製造方法が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の弾性表面波（ＳＡＷ）素
子を、その製造方法に基づいて以下に説明する。まず、
本発明に使用できる基板としては、弾性表面波（ＳＡ
Ｗ）素子に使用できるものであれば特に限定されず、例
えば、ＬｉＴａＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 、水晶等が挙げられ
る。
子を、その製造方法に基づいて以下に説明する。まず、
本発明に使用できる基板としては、弾性表面波（ＳＡ
Ｗ）素子に使用できるものであれば特に限定されず、例
えば、ＬｉＴａＯ3 、ＬｉＮｂＯ3 、水晶等が挙げられ
る。
【００１８】次に、基板上に電極が形成される。基板上
に形成される電極は、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも１種
の他の元素が添加されてなる膜からなる第１膜と、Ａｌ
への拡散係数がＡｌの自己拡散係数より大きい金属から
なる第２膜とを積層することにより形成されることを特
徴とする。ここで本発明のＳＡＷ素子の製造方法におい
て、電極形成工程及び該工程以降の工程が２００℃以下
で行われることが、電極材料の結晶粒径を微細化すると
いう観点から好ましい。従って、第１膜及び第２膜によ
り構成される電極の積層工程もこの温度以下で行う必要
がある。この条件を満たす積層方法としては、例えばス
パッタ法（具体的には、ＤＣマグネトロンスパッタ法）
等が挙げられる。
に形成される電極は、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも１種
の他の元素が添加されてなる膜からなる第１膜と、Ａｌ
への拡散係数がＡｌの自己拡散係数より大きい金属から
なる第２膜とを積層することにより形成されることを特
徴とする。ここで本発明のＳＡＷ素子の製造方法におい
て、電極形成工程及び該工程以降の工程が２００℃以下
で行われることが、電極材料の結晶粒径を微細化すると
いう観点から好ましい。従って、第１膜及び第２膜によ
り構成される電極の積層工程もこの温度以下で行う必要
がある。この条件を満たす積層方法としては、例えばス
パッタ法（具体的には、ＤＣマグネトロンスパッタ法）
等が挙げられる。
【００１９】更に、電極（第１膜及び第２膜）の形成の
際の基板温度も、２００℃以下であることが好ましい。
２００℃以下であれば、電極を構成するグレインのサイ
ズを小さくすることができ、ＳＡＷ素子のマイグレーシ
ョン耐性が向上し、更に耐電力性を向上させることがで
きるからである。第１膜に添加される他の元素として
は、Ａｌに数％添加したとき、マイグレーション耐性に
優れる元素が好ましい。このような元素として、例えば
Ｍｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｇｅ及びＳｉ等が挙げられ
る。これら他の元素は、１種又は複数種添加してもよ
い。他の元素の添加割合は、元素の種類によっても相違
するが、１０重量％以下である。１０重量％より多い場
合、電極の抵抗が上がりＳＡＷ素子の特性の損失が大き
くなるので好ましくない。また、添加割合は、１〜３重
量％が好ましい。この範囲であれば、耐電力性と特性の
損失とのバランスがよいからである。
際の基板温度も、２００℃以下であることが好ましい。
２００℃以下であれば、電極を構成するグレインのサイ
ズを小さくすることができ、ＳＡＷ素子のマイグレーシ
ョン耐性が向上し、更に耐電力性を向上させることがで
きるからである。第１膜に添加される他の元素として
は、Ａｌに数％添加したとき、マイグレーション耐性に
優れる元素が好ましい。このような元素として、例えば
Ｍｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｇｅ及びＳｉ等が挙げられ
る。これら他の元素は、１種又は複数種添加してもよ
い。他の元素の添加割合は、元素の種類によっても相違
するが、１０重量％以下である。１０重量％より多い場
合、電極の抵抗が上がりＳＡＷ素子の特性の損失が大き
くなるので好ましくない。また、添加割合は、１〜３重
量％が好ましい。この範囲であれば、耐電力性と特性の
損失とのバランスがよいからである。
【００２０】なお、上記第１膜として特に好ましいの
は、Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｔｉ等の合金膜又
は固溶体膜である。ここで、一般にＡｌ金属は、純金属
のままではマイグレーション耐性に乏しく、ＳＡＷ素子
の電極に従来使用されているＡｌ−数％Ｃｕ単層膜より
劣る場合がある。そのため、熱処理に付して他の金属と
合金化又は固溶体化することも可能であるが、そうする
と結晶粒径の増大及び／又はヒロックの発生により耐電
力性が劣化することとなる。従って、２００℃以下でＡ
ｌと合金化する金属を使用すれば、前記問題を生じるこ
となく、ボイド及び／又はＡｌ原子の拡散を防止する合
金膜又は固溶体膜を容易に形成することができる。
は、Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｔｉ等の合金膜又
は固溶体膜である。ここで、一般にＡｌ金属は、純金属
のままではマイグレーション耐性に乏しく、ＳＡＷ素子
の電極に従来使用されているＡｌ−数％Ｃｕ単層膜より
劣る場合がある。そのため、熱処理に付して他の金属と
合金化又は固溶体化することも可能であるが、そうする
と結晶粒径の増大及び／又はヒロックの発生により耐電
力性が劣化することとなる。従って、２００℃以下でＡ
ｌと合金化する金属を使用すれば、前記問題を生じるこ
となく、ボイド及び／又はＡｌ原子の拡散を防止する合
金膜又は固溶体膜を容易に形成することができる。
【００２１】一方、第２膜は、Ａｌへの拡散係数がＡｌ
の自己拡散係数より大きい金属からなる。第２膜として
特に好ましいのは、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｍｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｃｏである。更に、上記
元素のうち、第２膜に使用される金属としては、Ａｇ、
Ａｕ以外のＣｕよりも軽い金属が、特性のシフトを低減
できる点で好ましい。例えばＭｇはＣｕの比重の２割で
あり、Ａｌよりも軽い。
の自己拡散係数より大きい金属からなる。第２膜として
特に好ましいのは、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｍｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｃｏである。更に、上記
元素のうち、第２膜に使用される金属としては、Ａｇ、
Ａｕ以外のＣｕよりも軽い金属が、特性のシフトを低減
できる点で好ましい。例えばＭｇはＣｕの比重の２割で
あり、Ａｌよりも軽い。
【００２２】本発明において、形成された電極は、第１
膜と第２膜が相互拡散して形成された合金層又は固溶体
層からなるか、又は第１膜及び第２膜と、第１膜と第２
膜の界面に形成された合金層又は固溶体層からなる。ま
た、上記第１膜及び第２膜の全厚は、フィルタ設計に応
じて重さを基準にして決められ、その膜厚比は電極抵
抗、マイグレーション耐性を考慮して適宜選択される。
特に、第２膜がＭｇからなる場合、第２膜が、電極の全
厚の５〜２０％の厚さを有することが好ましい。この範
囲内であれば、弾性表面波素子の特性を劣化することな
く耐電力性をより増加させることができる。
膜と第２膜が相互拡散して形成された合金層又は固溶体
層からなるか、又は第１膜及び第２膜と、第１膜と第２
膜の界面に形成された合金層又は固溶体層からなる。ま
た、上記第１膜及び第２膜の全厚は、フィルタ設計に応
じて重さを基準にして決められ、その膜厚比は電極抵
抗、マイグレーション耐性を考慮して適宜選択される。
特に、第２膜がＭｇからなる場合、第２膜が、電極の全
厚の５〜２０％の厚さを有することが好ましい。この範
囲内であれば、弾性表面波素子の特性を劣化することな
く耐電力性をより増加させることができる。
【００２３】第１膜と第２膜の積層数は、それぞれ少な
くとも１層以上であれば特に限定されない。従って、一
方の膜が１層と他の膜が２層、或いは、それぞれの膜が
２層以上積層された積層体も本発明の範囲内である。こ
こで、ボンディングワイヤ用金属との相性或いはプロセ
スの安定性を考慮すると、最上層は第１膜であることが
好ましい。また、第１膜と第２膜の積層順序は、第１膜
が下層で第２膜が上層の場合、第２膜が下層で第１膜が
上層の場合でもよい。更に、第１膜／第２膜／第１膜の
３層構造が、膜厚の制御が比較的容易であり歩留りを向
上させることができるという観点、及び耐電力性を向上
させるという観点から特に好ましい。
くとも１層以上であれば特に限定されない。従って、一
方の膜が１層と他の膜が２層、或いは、それぞれの膜が
２層以上積層された積層体も本発明の範囲内である。こ
こで、ボンディングワイヤ用金属との相性或いはプロセ
スの安定性を考慮すると、最上層は第１膜であることが
好ましい。また、第１膜と第２膜の積層順序は、第１膜
が下層で第２膜が上層の場合、第２膜が下層で第１膜が
上層の場合でもよい。更に、第１膜／第２膜／第１膜の
３層構造が、膜厚の制御が比較的容易であり歩留りを向
上させることができるという観点、及び耐電力性を向上
させるという観点から特に好ましい。
【００２４】基板上に積層された電極は、公知のエッチ
ング法により所望の形状にパターニングされてもよい。
ここでエッチング法としては、ドライエッチング法、具
体的には反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法、イオン
ミリング法等が挙げられるが、基板へのダメージが少な
く、より微細なパターンを形成することができるＲＩＥ
法が好ましい。
ング法により所望の形状にパターニングされてもよい。
ここでエッチング法としては、ドライエッチング法、具
体的には反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法、イオン
ミリング法等が挙げられるが、基板へのダメージが少な
く、より微細なパターンを形成することができるＲＩＥ
法が好ましい。
【００２５】次に、ＳＡＷ素子の構成例を図１（概略平
面図）に示す。この図から判るように、ＳＡＷ素子は、
一般に２つの反射器（Ｃ，Ｄ）と１組のくし形電極
（Ａ，Ｂ）とから構成される。図１のＳＡＷ素子は、一
般に隣接するＳＡＷ素子と並列及び／又は直列に接続さ
れている。ここで並列に接続されているＳＡＷ素子（以
下並列型ＳＡＷ素子）と、直列に接続されているＳＡＷ
素子（以下直列型ＳＡＷ素子）のくし形電極の電極の幅
Ｘは、共振周波数を異ならせるために、互いに異なるこ
とが好ましい。より具体的には、８００ＭＨｚ帯フィル
タにおいて、３６°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3 基板
を使用した場合、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Sy
stem）用送信フィルタとしては、並列型ＳＡＷ素子のＸ
は１．１７〜１．２３μｍ、直列型ＳＡＷ素子のＸは
１．１２〜１．１８μｍであることが好ましい。一方、
ＡＭＰＳ用受信フィルタとして使用される場合、並列型
ＳＡＷ素子のＸは１．１０〜１．１６μｍ、直列型ＳＡ
Ｗ素子のＸは１．０５〜１．１１μｍであることが好ま
しい。なお、くし形電極の周期（λ）は、通常Ｘの４倍
である。
面図）に示す。この図から判るように、ＳＡＷ素子は、
一般に２つの反射器（Ｃ，Ｄ）と１組のくし形電極
（Ａ，Ｂ）とから構成される。図１のＳＡＷ素子は、一
般に隣接するＳＡＷ素子と並列及び／又は直列に接続さ
れている。ここで並列に接続されているＳＡＷ素子（以
下並列型ＳＡＷ素子）と、直列に接続されているＳＡＷ
素子（以下直列型ＳＡＷ素子）のくし形電極の電極の幅
Ｘは、共振周波数を異ならせるために、互いに異なるこ
とが好ましい。より具体的には、８００ＭＨｚ帯フィル
タにおいて、３６°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3 基板
を使用した場合、ＡＭＰＳ（Advanced Mobile Phone Sy
stem）用送信フィルタとしては、並列型ＳＡＷ素子のＸ
は１．１７〜１．２３μｍ、直列型ＳＡＷ素子のＸは
１．１２〜１．１８μｍであることが好ましい。一方、
ＡＭＰＳ用受信フィルタとして使用される場合、並列型
ＳＡＷ素子のＸは１．１０〜１．１６μｍ、直列型ＳＡ
Ｗ素子のＸは１．０５〜１．１１μｍであることが好ま
しい。なお、くし形電極の周期（λ）は、通常Ｘの４倍
である。
【００２６】また、ＳＡＷ素子の開口長Ｙは、８００Ｍ
Ｈｚ帯フィルタとして使用される場合、並列型ＳＡＷ素
子は６０〜１２０μｍ、直列型ＳＡＷ素子は４０〜８０
μｍであることが好ましい。更に、くし形電極の対数Ｚ
は、８００ＭＨｚ帯フィルタとして使用される場合、並
列型ＳＡＷ素子は４０〜１２０対、直列型ＳＡＷ素子は
６０〜１３０対であることが好ましい。
Ｈｚ帯フィルタとして使用される場合、並列型ＳＡＷ素
子は６０〜１２０μｍ、直列型ＳＡＷ素子は４０〜８０
μｍであることが好ましい。更に、くし形電極の対数Ｚ
は、８００ＭＨｚ帯フィルタとして使用される場合、並
列型ＳＡＷ素子は４０〜１２０対、直列型ＳＡＷ素子は
６０〜１３０対であることが好ましい。
【００２７】なお、図１のＳＡＷ素子の電極構成は、単
に説明の為の例示であり、本発明のＳＡＷ素子の構成は
この図に限定されない。上記本発明のＳＡＷ素子は、フ
ィルタ、共振器、遅延線、発振器、マッチドフィルタ、
音響光学装置、コンボルバー等に使用することができ
る。
に説明の為の例示であり、本発明のＳＡＷ素子の構成は
この図に限定されない。上記本発明のＳＡＷ素子は、フ
ィルタ、共振器、遅延線、発振器、マッチドフィルタ、
音響光学装置、コンボルバー等に使用することができ
る。
【００２８】
実施例１及び比較例１〜４ ＳＡＷ素子は、質量負荷効果によって、電極の重さによ
り中心周波数が変化するため、各金属の比重を考慮して
下記の膜厚で、ＤＣマグネトロンスパッタ法により３６
°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3 基板上に積層した。
り中心周波数が変化するため、各金属の比重を考慮して
下記の膜厚で、ＤＣマグネトロンスパッタ法により３６
°Ｙカット−Ｘ伝播ＬｉＴａＯ3 基板上に積層した。
【００２９】即ち、Ａｌ（１７５０Å）／Ｍｇ（３００
Å）／Ａｌ（１７５０Å）（実施例１）、Ａｌ（１３５
０Å）／Ｃｕ（３００Å）／Ａｌ（１３５０Å）（比較
例１）、Ａｌ（１４５０Å）／Ｃｒ（３００Å）／Ａｌ
（１４５０Å）（比較例２）及びＡｌ（１２８０Å）／
Ｍｏ（３００Å）／Ａｌ（１２８０Å）（比較例３）の
３層膜と、Ａｌ−２重量％Ｃｕ（３７００Å）の単層膜
（比較例４）を積層した。なお、上記３層膜は、具体的
には図２に示すように積層されており、図中１は基板、
２は第１膜、３は第２膜を示している。
Å）／Ａｌ（１７５０Å）（実施例１）、Ａｌ（１３５
０Å）／Ｃｕ（３００Å）／Ａｌ（１３５０Å）（比較
例１）、Ａｌ（１４５０Å）／Ｃｒ（３００Å）／Ａｌ
（１４５０Å）（比較例２）及びＡｌ（１２８０Å）／
Ｍｏ（３００Å）／Ａｌ（１２８０Å）（比較例３）の
３層膜と、Ａｌ−２重量％Ｃｕ（３７００Å）の単層膜
（比較例４）を積層した。なお、上記３層膜は、具体的
には図２に示すように積層されており、図中１は基板、
２は第１膜、３は第２膜を示している。
【００３０】ドライエッチング法により上記電極をパタ
ーニングして、図３に示すようにＳＡＷ素子を直列腕及
び並列腕に複数個、梯子型に接続した受信フィルタを形
成した。図３中Ｓ１及びＳ２は直列型ＳＡＷ素子、Ｐ
１、Ｐ２及びＰ３は並列型ＳＡＷ素子を示している。ま
た、図４に図３の受信フィルタの等価回路図を示す。更
に、個々のＳＡＷ素子の構造は、図１に示す構成であ
り、並列型ＳＡＷ素子の場合、Ｐ１及びＰ３において
は、くし形電極の周期（λ）は４．５３μｍ、開口長Ｙ
は８０μｍ、くし形電極の対数Ｚは１１６対とし、Ｐ２
においては、λは４．５３μｍ、Ｙは１５０μｍ、Ｚは
１２４対とした。一方、直列型ＳＡＷ素子の場合、くし
形電極の周期（λ）は４．３２μｍ、開口長Ｙは６０μ
ｍ、対数Ｚは７０対とした。この受信フィルタは、アン
テナ分波器用ＡＭＰＳ−Ｒｘを対象としたフィルタ（受
信帯域８６９〜８９４ＭＨｚ）であり、送信フィルタ
（送信帯域８２４〜８４９ＭＨｚ）からの電力の漏れ
が、受信フィルタの低周波側の減衰域に印加される。な
お、この受信フィルタの通過特性を図５に示した。
ーニングして、図３に示すようにＳＡＷ素子を直列腕及
び並列腕に複数個、梯子型に接続した受信フィルタを形
成した。図３中Ｓ１及びＳ２は直列型ＳＡＷ素子、Ｐ
１、Ｐ２及びＰ３は並列型ＳＡＷ素子を示している。ま
た、図４に図３の受信フィルタの等価回路図を示す。更
に、個々のＳＡＷ素子の構造は、図１に示す構成であ
り、並列型ＳＡＷ素子の場合、Ｐ１及びＰ３において
は、くし形電極の周期（λ）は４．５３μｍ、開口長Ｙ
は８０μｍ、くし形電極の対数Ｚは１１６対とし、Ｐ２
においては、λは４．５３μｍ、Ｙは１５０μｍ、Ｚは
１２４対とした。一方、直列型ＳＡＷ素子の場合、くし
形電極の周期（λ）は４．３２μｍ、開口長Ｙは６０μ
ｍ、対数Ｚは７０対とした。この受信フィルタは、アン
テナ分波器用ＡＭＰＳ−Ｒｘを対象としたフィルタ（受
信帯域８６９〜８９４ＭＨｚ）であり、送信フィルタ
（送信帯域８２４〜８４９ＭＨｚ）からの電力の漏れ
が、受信フィルタの低周波側の減衰域に印加される。な
お、この受信フィルタの通過特性を図５に示した。
【００３１】上記のように形成した受信フィルタに、環
境温度を８５℃、電力を０．８Ｗ、印加周波数を電力が
印加される上記の周波数帯で最弱である８４９ＭＨｚと
し、寿命（ここで、寿命とは帯域幅が２ＭＨｚ以上下が
った場合を意味し、寿命が長いことは、耐電力性が高い
ことを意味する）を測定した。なお、寿命が長いもの
は、電力を上げて寿命を測定し、アレニウスモデルより
外挿して０．８Ｗでの寿命を予測した。寿命と印加電力
との関係を図６に示す。ここで、寿命は、０．８Ｗで５
００００時間以上が１つの目安となる。
境温度を８５℃、電力を０．８Ｗ、印加周波数を電力が
印加される上記の周波数帯で最弱である８４９ＭＨｚと
し、寿命（ここで、寿命とは帯域幅が２ＭＨｚ以上下が
った場合を意味し、寿命が長いことは、耐電力性が高い
ことを意味する）を測定した。なお、寿命が長いもの
は、電力を上げて寿命を測定し、アレニウスモデルより
外挿して０．８Ｗでの寿命を予測した。寿命と印加電力
との関係を図６に示す。ここで、寿命は、０．８Ｗで５
００００時間以上が１つの目安となる。
【００３２】０．８Ｗで一番寿命が長いのは、Ａｌ／Ｍ
ｇ／Ａｌで３８０００時間、以下Ａｌ／Ｃｕ／Ａｌが７
３００時間、Ａｌ−２重量％Ｃｕが２７０時間、Ａｌ／
Ｃｒ／Ａｌが１２０時間、Ａｌ／Ｍｏ／Ａｌが９０時間
であった。実施例１のＡｌ／Ｍｇ／Ａｌは、５００００
時間という１つの目安をクリアしていないが、受信フィ
ルタの設計面で改良を加えること或いは純Ａｌに第２元
素を添加することにより十分使用することができる。
ｇ／Ａｌで３８０００時間、以下Ａｌ／Ｃｕ／Ａｌが７
３００時間、Ａｌ−２重量％Ｃｕが２７０時間、Ａｌ／
Ｃｒ／Ａｌが１２０時間、Ａｌ／Ｍｏ／Ａｌが９０時間
であった。実施例１のＡｌ／Ｍｇ／Ａｌは、５００００
時間という１つの目安をクリアしていないが、受信フィ
ルタの設計面で改良を加えること或いは純Ａｌに第２元
素を添加することにより十分使用することができる。
【００３３】なお、実施例１及び比較例１〜４のＳＡＷ
素子を、透過型電子顕微鏡によるディフラクション解析
及びエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により分析
した。この結果、Ａｌ−２重量％Ｃｕより寿命が長かっ
たＡｌ／Ｍｇ／Ａｌ及びＡｌ／Ｃｕ／Ａｌは固溶体層或
いは合金層が形成されており、一方Ａｌ−２重量％Ｃｕ
より寿命が短かったＡｌ／Ｃｒ／Ａｌ及びＡｌ／Ｍｏ／
Ａｌは、Ｃｏ、Ｍｏが純金属のまま残っていた。このこ
とから、固溶体層或いは合金層の形成が、耐電力性に大
きく影響しているものと考えられる。なお、上記結果か
ら第１膜が下層で第２膜が上層の場合でも、同様の結果
が得られることが判る。
素子を、透過型電子顕微鏡によるディフラクション解析
及びエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）により分析
した。この結果、Ａｌ−２重量％Ｃｕより寿命が長かっ
たＡｌ／Ｍｇ／Ａｌ及びＡｌ／Ｃｕ／Ａｌは固溶体層或
いは合金層が形成されており、一方Ａｌ−２重量％Ｃｕ
より寿命が短かったＡｌ／Ｃｒ／Ａｌ及びＡｌ／Ｍｏ／
Ａｌは、Ｃｏ、Ｍｏが純金属のまま残っていた。このこ
とから、固溶体層或いは合金層の形成が、耐電力性に大
きく影響しているものと考えられる。なお、上記結果か
ら第１膜が下層で第２膜が上層の場合でも、同様の結果
が得られることが判る。
【００３４】実施例２及び３ 実施例１の第１膜を、Ａｌ−２％Ｃｕ（実施例２）、Ａ
ｌ−２％Ｍｇ（実施例３）に変えること以外は、実施例
１と同様にして寿命を測定した。寿命と印加電力との関
係を図７に示す。
ｌ−２％Ｍｇ（実施例３）に変えること以外は、実施例
１と同様にして寿命を測定した。寿命と印加電力との関
係を図７に示す。
【００３５】０．８Ｗでの寿命は、Ａｌ／Ｍｇ／Ａｌが
３８０００時間であるのに対して、Ａｌ−２％Ｃｕ／Ｍ
ｇ／Ａｌ−２％Ｃｕが４９００００時間、Ａｌ−２％Ｍ
ｇ／Ｍｇ／Ａｌ−２％Ｍｇが６５００００時間であり大
幅に改善されている。ただし、受信フィルタの最小挿入
損失は、Ａｌ／Ｍｇ／Ａｌの２．１ｄｂで有るのに対し
て、Ａｌ−２％Ｃｕ／Ｍｇ／Ａｌ−２％Ｃｕは２．３ｄ
ｂ、Ａｌ−２％Ｍｇ／Ｍｇ／Ａｌ−２％Ｍｇは２．４ｄ
ｂであり、若干増加していた。
３８０００時間であるのに対して、Ａｌ−２％Ｃｕ／Ｍ
ｇ／Ａｌ−２％Ｃｕが４９００００時間、Ａｌ−２％Ｍ
ｇ／Ｍｇ／Ａｌ−２％Ｍｇが６５００００時間であり大
幅に改善されている。ただし、受信フィルタの最小挿入
損失は、Ａｌ／Ｍｇ／Ａｌの２．１ｄｂで有るのに対し
て、Ａｌ−２％Ｃｕ／Ｍｇ／Ａｌ−２％Ｃｕは２．３ｄ
ｂ、Ａｌ−２％Ｍｇ／Ｍｇ／Ａｌ−２％Ｍｇは２．４ｄ
ｂであり、若干増加していた。
【００３６】実施例４ パーソナルコミュニケーションネットワーク（ＰＣＮ）
用フィルタ（送信帯域１７１０〜１７８５ＭＨｚ）の電
極としてＡｌ／Ｍｇ／Ａｌの３層膜を使用し、フィルタ
の通過特性における帯域幅及び耐電力性に与える影響を
調べた。ただし、電極の全厚に対する第２膜（Ｍｇ）の
膜厚を０〜２０％の範囲で変動させた。なお、フィルタ
は、Ｐ−Ｓ−Ｐ’−Ｓ−Ｐ（Ｐ及びＰ’は並列型共振器
（ＳＡＷ素子）、Ｓは直列型共振器）の構成とした。ま
た、各共振器は、Ｐが周期２．３μｍ；開口長８０μ
ｍ；対数５５対；反射器１００本、Ｐ’が周期２．３μ
ｍ；開口長１００μｍ；対数９０対；反射器１００本、
Ｓが周期２．２μｍ；開口長４０μｍ；対数１０５対；
反射器１００本とした。更に、本実施例では、耐電力性
を最大入力電力を測定することにより表現し、最大入力
電力は以下の方法により測定した。即ち、環境温度を８
５℃、印加周波数を送信帯域で最も耐電力性が弱い１７
８５ＭＨｚとした。次に、１．０Ｗの入力電力を５分間
フィルタに印加した後、ネットワークアナライザーを使
用して通過特性を測定した。通過特性の劣化がなけれ
ば、０．１Ｗ入力電力を増加させ、１．１Ｗの入力電力
を前記と同様に印加して通過特性を測定した。以降、こ
の操作を繰り返して、通過特性が劣化したときの入力電
力を“最大入力電力”と定義した。なお、劣化の判定基
準は、４ｄＢの帯域幅が３ＭＨｚ減少するか、最大挿入
損失が２ｄＢ以上増加した場合とした。
用フィルタ（送信帯域１７１０〜１７８５ＭＨｚ）の電
極としてＡｌ／Ｍｇ／Ａｌの３層膜を使用し、フィルタ
の通過特性における帯域幅及び耐電力性に与える影響を
調べた。ただし、電極の全厚に対する第２膜（Ｍｇ）の
膜厚を０〜２０％の範囲で変動させた。なお、フィルタ
は、Ｐ−Ｓ−Ｐ’−Ｓ−Ｐ（Ｐ及びＰ’は並列型共振器
（ＳＡＷ素子）、Ｓは直列型共振器）の構成とした。ま
た、各共振器は、Ｐが周期２．３μｍ；開口長８０μ
ｍ；対数５５対；反射器１００本、Ｐ’が周期２．３μ
ｍ；開口長１００μｍ；対数９０対；反射器１００本、
Ｓが周期２．２μｍ；開口長４０μｍ；対数１０５対；
反射器１００本とした。更に、本実施例では、耐電力性
を最大入力電力を測定することにより表現し、最大入力
電力は以下の方法により測定した。即ち、環境温度を８
５℃、印加周波数を送信帯域で最も耐電力性が弱い１７
８５ＭＨｚとした。次に、１．０Ｗの入力電力を５分間
フィルタに印加した後、ネットワークアナライザーを使
用して通過特性を測定した。通過特性の劣化がなけれ
ば、０．１Ｗ入力電力を増加させ、１．１Ｗの入力電力
を前記と同様に印加して通過特性を測定した。以降、こ
の操作を繰り返して、通過特性が劣化したときの入力電
力を“最大入力電力”と定義した。なお、劣化の判定基
準は、４ｄＢの帯域幅が３ＭＨｚ減少するか、最大挿入
損失が２ｄＢ以上増加した場合とした。
【００３７】結果を図８及び９に示す。図８は、帯域幅
のＭｇの膜厚に対する依存性を示しており、図９は最大
入力電力のＭｇの膜厚に対する依存性を示している。図
８では、Ｍｇの膜厚の増加と共に帯域幅も減少するが、
２０％以下ではＰＣＮ用フィルタとして十分使用可能な
範囲内であった。しかし、２０％以上ではＰＣＮ用フィ
ルタの仕様帯域幅７５ＭＨｚに、プロセスに余裕をもた
せるための幅及び温度による変動する幅を加えた帯域幅
を満足させることができない。一方、図９では、電極の
全厚に対してＭｇの膜厚が５％以下の範囲内で、最大入
力電力が急激に悪化していることがわかった。ここで最
大入力電力が大きいことは、耐電力性も大きく寿命も長
いことを意味しているため、上記５％以下の膜厚では実
用面で好ましくない。従って、帯域幅と耐電力性の両面
を併せて考慮すれば、ＭｇＯの膜厚は５〜２０％の範囲
において特に好ましいことがわかった。
のＭｇの膜厚に対する依存性を示しており、図９は最大
入力電力のＭｇの膜厚に対する依存性を示している。図
８では、Ｍｇの膜厚の増加と共に帯域幅も減少するが、
２０％以下ではＰＣＮ用フィルタとして十分使用可能な
範囲内であった。しかし、２０％以上ではＰＣＮ用フィ
ルタの仕様帯域幅７５ＭＨｚに、プロセスに余裕をもた
せるための幅及び温度による変動する幅を加えた帯域幅
を満足させることができない。一方、図９では、電極の
全厚に対してＭｇの膜厚が５％以下の範囲内で、最大入
力電力が急激に悪化していることがわかった。ここで最
大入力電力が大きいことは、耐電力性も大きく寿命も長
いことを意味しているため、上記５％以下の膜厚では実
用面で好ましくない。従って、帯域幅と耐電力性の両面
を併せて考慮すれば、ＭｇＯの膜厚は５〜２０％の範囲
において特に好ましいことがわかった。
【００３８】
【発明の効果】本発明のＳＡＷ素子は、基板上に、Ａｌ
膜又はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添加されてな
る膜からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己
拡散係数より大きい金属からなる第２膜とを積層するこ
とにより形成された電極を有することを特徴とする。
膜又はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添加されてな
る膜からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己
拡散係数より大きい金属からなる第２膜とを積層するこ
とにより形成された電極を有することを特徴とする。
【００３９】従って、従来のＡｌ−数％Ｃｕ電極に対し
て飛躍的に耐電力性を向上させることができる。また、
ＳＡＷ素子のアンテナディプレクサへの応用が可能にな
ると共に、現在利用が進みつつある準マイクロ波帯へも
適用することができる。また、電極が、第１膜と第２膜
が相互拡散して形成された合金層又は固溶体層を形成す
ることにより、耐電力性を向上させることができる。
て飛躍的に耐電力性を向上させることができる。また、
ＳＡＷ素子のアンテナディプレクサへの応用が可能にな
ると共に、現在利用が進みつつある準マイクロ波帯へも
適用することができる。また、電極が、第１膜と第２膜
が相互拡散して形成された合金層又は固溶体層を形成す
ることにより、耐電力性を向上させることができる。
【００４０】更に、 Ａｌに添加される他の元素が、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｐ
ｄ、Ｇｅ及びＳｉから１つ以上選択されること、及び／
又は 第１膜がＡｌを９０重量％以上含み、第２膜がＭｇ、
Ｓｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇ
ａ、Ｃｏから選択されること により耐電力性が向上した電極が得られる。このうち、
第２膜がＭｇからなる場合、電極の耐電力性がより向上
する。また、Ｍｇからなる第２膜が、電極の全厚の５〜
２０％の厚さであれば、フィルタの通過特性が劣化する
ことなく電極の耐電力性が向上する。
ｄ、Ｇｅ及びＳｉから１つ以上選択されること、及び／
又は 第１膜がＡｌを９０重量％以上含み、第２膜がＭｇ、
Ｓｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｇ
ａ、Ｃｏから選択されること により耐電力性が向上した電極が得られる。このうち、
第２膜がＭｇからなる場合、電極の耐電力性がより向上
する。また、Ｍｇからなる第２膜が、電極の全厚の５〜
２０％の厚さであれば、フィルタの通過特性が劣化する
ことなく電極の耐電力性が向上する。
【００４１】また、弾性表面波素子の製造方法が、基板
上に、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添
加されてなる膜からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数が
Ａｌの自己拡散係数より大きい金属からなる第２膜とを
積層し、所望の形状にパターニングする電極形成工程と
該電極形成工程以降のウェハ工程とを２００℃以下で行
うことを特徴とするので、簡便にＳＡＷ素子を得ること
ができる。
上に、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも１種の他の元素が添
加されてなる膜からなる第１膜と、Ａｌへの拡散係数が
Ａｌの自己拡散係数より大きい金属からなる第２膜とを
積層し、所望の形状にパターニングする電極形成工程と
該電極形成工程以降のウェハ工程とを２００℃以下で行
うことを特徴とするので、簡便にＳＡＷ素子を得ること
ができる。
【００４２】更に、第１膜及び第２膜が、ＤＣマグネト
ロンスパッタ法で積層されてなることにより、より良好
な膜質の電極を得ることができる。また、パターニング
が、反応性イオンエッチング法により施されることによ
り、基板への損傷がなく、かつ微細に電極のパターンを
形成することができる。
ロンスパッタ法で積層されてなることにより、より良好
な膜質の電極を得ることができる。また、パターニング
が、反応性イオンエッチング法により施されることによ
り、基板への損傷がなく、かつ微細に電極のパターンを
形成することができる。
【図１】本発明のＳＡＷ素子の電極の概略平面図であ
る。
る。
【図２】本発明の電極の概略断面図である。
【図３】本発明の受信フィルタの概略平面図である。
【図４】図３の等価回路図である。
【図５】図３の受信フィルタの通過特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】実施例１の受信フィルタの寿命と印加電力との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図７】実施例２の受信フィルタの寿命と印加電力との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図８】実施例４のＰＣＮ用フィルタの帯域幅のＭｇの
膜厚に対する依存性を示すグラフである。
膜厚に対する依存性を示すグラフである。
【図９】実施例４のＰＣＮ用フィルタの最大入力電力の
Ｍｇの膜厚に対する依存性を示すグラフである。
Ｍｇの膜厚に対する依存性を示すグラフである。
Ａ、Ｂ １組のくし形電極 Ｃ、Ｄ 反射器 λ くし形電極の周期 Ｘ 電極の幅 Ｙ 開口長 Ｚ くし形電極の対数 １ 基板 ２ 第１膜 ３ 第２膜 Ｐ１〜Ｐ３ 直列型ＳＡＷ素子 Ｓ１〜Ｓ２ 並列型ＳＡＷ素子
フロントページの続き (72)発明者 伊形 理 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 佐藤 良夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】 基板上に、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも
１種の他の元素が添加されてなる膜からなる第１膜と、
Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己拡散係数より大きい金属
からなる第２膜とを積層することにより形成された電極
を有することを特徴とする弾性表面波素子。 - 【請求項２】 電極が、第１膜と第２膜を交互に積層す
ることにより形成されてなる請求項１記載の弾性表面波
素子。 - 【請求項３】 電極が、第１膜と第２膜が相互拡散して
形成された合金層又は固溶体層からなる請求項１又は２
記載の弾性表面波素子。 - 【請求項４】 電極が、第１膜及び第２膜と、第１膜と
第２膜の界面に形成された合金層又は固溶体層からなる
請求項１又は２記載の弾性表面波素子。 - 【請求項５】 他の元素が、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｐｄ、
Ｇｅ及びＳｉから１つ以上選択される請求項１〜４いず
れかに記載の弾性表面波素子。 - 【請求項６】 第１膜がＡｌを９０重量％以上含み、第
２膜がＭｇ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｎ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｇａ、Ｃｏから選択される請求項１〜５いず
れかに記載の弾性表面波素子。 - 【請求項７】 第２膜が、Ｍｇからなる請求項１〜６い
ずれかに記載の弾性表面波素子。 - 【請求項８】 第２膜が、電極の全厚の５〜２０％の厚
さである請求項７の弾性表面波素子。 - 【請求項９】 基板上に、Ａｌ膜又はＡｌに少なくとも
１種の他の元素が添加されてなる膜からなる第１膜と、
Ａｌへの拡散係数がＡｌの自己拡散係数より大きい金属
からなる第２膜とを積層し、所望の形状にパターニング
する電極形成工程と該電極形成工程以降のウェハ工程と
を２００℃以下で行うことを特徴とする弾性表面波素子
の製造方法。 - 【請求項１０】 第１膜及び第２膜が、ＤＣマグネトロ
ンスパッタ法で積層されてなる請求項９記載の弾性表面
波素子の製造方法。 - 【請求項１１】 パターニングが、反応性イオンエッチ
ング法により施される請求項９又は１０記載の弾性表面
波素子の製造方法。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297580B1 (en) | 1998-04-21 | 2001-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and production method thereof and mobile communication equipment using it |
| US6657366B2 (en) | 2000-10-26 | 2003-12-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave element |
| US7230365B2 (en) | 2002-07-24 | 2007-06-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave apparatus and manufacturing method therefor |
| WO2007097151A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性境界波装置及びその製造方法 |
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Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3379049B2 (ja) * | 1993-10-27 | 2003-02-17 | 富士通株式会社 | 表面弾性波素子とその製造方法 |
| GB9622654D0 (en) * | 1996-10-31 | 1997-01-08 | Flowers James E | Filters |
| US6075278A (en) * | 1997-04-24 | 2000-06-13 | Micron Technology, Inc. | Aluminum based alloy bridge structure and method of forming same |
| KR100713966B1 (ko) * | 1997-07-28 | 2007-05-02 | 가부시끼가이샤 도시바 | 탄성표면파 장치 및 그의 제조방법 |
| JPH1174751A (ja) * | 1997-08-28 | 1999-03-16 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置 |
| JPH11251871A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | 弾性表面波分波器の受信用フィルタ |
| JPH11340774A (ja) * | 1998-05-26 | 1999-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波フィルタ |
| JP3317273B2 (ja) * | 1998-08-25 | 2002-08-26 | 株式会社村田製作所 | 表面波共振子、フィルタ、共用器、通信機装置 |
| US6259185B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-07-10 | Cts Corporation | Metallization for high power handling in a surface acoustic wave device and method for providing same |
| US6625855B1 (en) * | 1999-10-06 | 2003-09-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for producing surface acoustic wave device |
| JP3338010B2 (ja) * | 1999-10-18 | 2002-10-28 | 富士通株式会社 | 弾性表面波素子及びその製造方法 |
| JP3449352B2 (ja) * | 2000-02-07 | 2003-09-22 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波フィルタ |
| JP4352572B2 (ja) * | 2000-04-03 | 2009-10-28 | パナソニック株式会社 | アンテナ共用器 |
| JP3405329B2 (ja) * | 2000-07-19 | 2003-05-12 | 株式会社村田製作所 | 表面波装置 |
| KR100791708B1 (ko) * | 2000-10-23 | 2008-01-03 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 탄성 표면파 필터 및 그 제조 방법 |
| JP2002314372A (ja) * | 2001-02-07 | 2002-10-25 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波フィルタ装置 |
| US7148610B2 (en) * | 2002-02-01 | 2006-12-12 | Oc Oerlikon Balzers Ag | Surface acoustic wave device having improved performance and method of making the device |
| DE10206369B4 (de) * | 2002-02-15 | 2012-12-27 | Epcos Ag | Elektrodenstruktur mit verbesserter Leistungsverträglichkeit und Verfahren zur Herstellung |
| US6946772B2 (en) * | 2002-05-14 | 2005-09-20 | Tdk Corporation | Saw element, saw device and branching filter |
| DE10236003B4 (de) * | 2002-08-06 | 2013-12-24 | Epcos Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauelements mit leistungsverträglicher Elektrodenstruktur |
| JP3865712B2 (ja) * | 2003-05-26 | 2007-01-10 | 富士通メディアデバイス株式会社 | 弾性表面波デバイス |
| KR100790749B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2008-01-02 | 삼성전기주식회사 | 복합 전극 구조를 구비한 표면 탄성파 소자 |
| DE102008033704B4 (de) * | 2008-07-18 | 2014-04-03 | Epcos Ag | Elektronisches Bauelement |
| DE102009021508B4 (de) * | 2009-05-15 | 2014-05-22 | Epcos Ag | Elektrode mit verbesserter Leistungsfestigkeit |
| JP2011205625A (ja) * | 2010-03-02 | 2011-10-13 | Panasonic Corp | ラダー型フィルタ |
| CN111108689B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-09-26 | 株式会社村田制作所 | 多工器、高频前端电路以及通信装置 |
| US11746434B2 (en) | 2021-07-21 | 2023-09-05 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods of forming a metal coated article |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62168410A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Victor Co Of Japan Ltd | 弾性表面波共振子 |
| JPS62272610A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Hitachi Ltd | 弾性表面波素子 |
| JPH01303910A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Hitachi Ltd | 固体電子素子、その製造方法、及びそれを利用した装置 |
| JPH04288718A (ja) * | 1991-02-22 | 1992-10-13 | Seiko Epson Corp | 弾性表面波素子の電極構造 |
| JPH06350377A (ja) * | 1993-06-11 | 1994-12-22 | Hitachi Ltd | 弾性表面波素子 |
| JPH08330892A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面弾性波装置 |
-
1996
- 1996-11-15 JP JP8305205A patent/JPH09223944A/ja active Pending
- 1996-12-11 US US08/762,031 patent/US5909156A/en not_active Expired - Fee Related
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6297580B1 (en) | 1998-04-21 | 2001-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and production method thereof and mobile communication equipment using it |
| US6657366B2 (en) | 2000-10-26 | 2003-12-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave element |
| US7230365B2 (en) | 2002-07-24 | 2007-06-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave apparatus and manufacturing method therefor |
| US7411334B2 (en) | 2002-07-24 | 2008-08-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave apparatus and manufacturing method therefor |
| US7418772B2 (en) | 2002-07-24 | 2008-09-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing a surface acoustic wave |
| US7423365B2 (en) | 2004-05-31 | 2008-09-09 | Fujitsu Media Devices Limited | Surface acoustic wave device |
| WO2007097151A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 弾性境界波装置及びその製造方法 |
| JPWO2007097151A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2009-07-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性境界波装置及びその製造方法 |
| JP4674636B2 (ja) * | 2006-02-23 | 2011-04-20 | 株式会社村田製作所 | 弾性境界波装置及びその製造方法 |
Also Published As
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| A02 | Decision of refusal |
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