弾性波デバイス
【課題】 同一チップ上において異なる２つ以上の電気機械結合係数を有する弾性波デバイス及びその製造方法を提供すること
【解決手段】 圧電基板１０と、圧電基板１０上に形成された誘電体層１２と、誘電体層上に形成された第１櫛形電極２２ａ及び第２櫛形電極２２ｂと、を備え、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間における誘電体層１２ａの厚みは、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間における誘電体層１２ｂの厚みと異なることを特徴とする弾性波デバイス及びその製造方法。
【解決手段】 圧電基板１０と、圧電基板１０上に形成された誘電体層１２と、誘電体層上に形成された第１櫛形電極２２ａ及び第２櫛形電極２２ｂと、を備え、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間における誘電体層１２ａの厚みは、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間における誘電体層１２ｂの厚みと異なることを特徴とする弾性波デバイス及びその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板上に電極（例えば、ＩＤＴ：InterDigital Transducer）が形成された弾性波デバイス（例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）フィルタ）が知られている。弾性波デバイスの特性の１つである電気機械結合係数は、例えば圧電基板の結晶の材料と方位によって決定され、弾性波デバイスの比帯域幅等に影響を与える。また、ＩＤＴ電極の下に誘電体層（例えば、酸化シリコン層または酸化アルミニウム層）を形成し、当該誘電体層の厚みを変化させることにより、電気機械結合係数を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６７２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、圧電基板上に形成される誘電体層の厚みが、１枚のウェハ上において均一となっているため、同一ウェハ上の電気機械結合係数がほぼ同じとなってしまう。このため、電気機械結合係数の異なる弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なる複数の共振子或いはフィルタ）を、１つの圧電基板上に形成することが困難であった。言うまでもなく、誘電体層を使わない場合についても同様の課題がある。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスが同一圧電基板上に形成された弾性波デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された第１櫛形電極及び第２櫛形電極と、を含み、前記第１櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚みは、前記第２櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚みと異なることを特徴とする弾性波デバイスである。
【０００７】
上記構成において、前記第１櫛形電極を含む第１フィルタと、前記第２櫛形電極を含み、前記第１フィルタとは信号系統の異なる第２フィルタと、を備える構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、比帯域幅が異なる構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記誘電体層は、前記第１櫛形電極が形成された第１領域と、前記第２櫛形電極が形成され、前記第１領域より小さい厚みを有する第２領域と、を備え、前記第２櫛形電極の電極指及び電極指間の領域は、共に前記第２領域上に位置する構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記誘電体層には、前記第２櫛形電極の電極指幅に対応した凹部が設けられ、前記第２櫛形電極の電極指は、前記凹部に形成されている構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記誘電体層は、酸化アルミニウムを含む構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記誘電体層、前記第１櫛形電極、及び前記第２櫛形電極を覆うように形成された絶縁層を備える構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記絶縁層は、酸化シリコンを含む構成とすることができる。
【００１４】
本発明は、圧電基板上に、第１領域及び前記第１領域と厚みの異なる第２領域を有する誘電体層を形成する工程と、前記第１領域上に第１櫛形電極を形成する工程と、前記第２領域上に第２櫛形電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスを同一圧電基板上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、比較例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図２】図２は、実施例１に係る弾性波デバイスのブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る弾性波デバイスの使用周波数帯の例を示す表である。
【図４】図４は、実施例１に係る弾性波デバイスの上面模式図である。
【図５】図５は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その１）である。
【図６】図６は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その２）である。
【図７】図７は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図８】図８は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図９】図９は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その１）である。
【図１０】図１０は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その２）である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その３）である。
【図１２】図１２は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図１３】図１３は、実施例２の変形例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、比較例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。図１（ａ）は、弾性表面波（ＳＡＷ）を用いて信号の伝達を行う弾性波デバイスの例を示すものであり、圧電基板１１０の表面に直に櫛形電極１２０が形成された弾性波デバイスを示している。図１（ｂ）は、ＩＤＴ上に厚い誘電体層(ＩＤＴの数倍の厚さ)を形成した弾性波デバイスの例を示すものであり、図１（ａ）に示される構成に加え、圧電基板１１０及び櫛形電極１２０の上面を絶縁層１３０により被覆してなる弾性波デバイスを示している。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示される構成に加え、圧電基板１１０と櫛形電極１２０との間に誘電体層１４０が配設された弾性波デバイスを示している。
【００１８】
ここで、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示される構成においては、弾性波デバイスの電気機械結合係数は、圧電基板１１０の結晶材料及び結晶方位により決定される。また、図１（ｃ）に示される構成においては、上記の要因に加え、電気機械結合係数は誘電体層１４０の厚さに影響される。
いずれの場合においても、電気機械結合係数は、圧電基板１１０上の全ての領域においてほぼ均一である。
このため、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示される構成では、電気機械結合係数の異なる弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なる２つ以上の共振子或いはフィルタ）を、１つの圧電基板上に形成することが難しい。
【実施例１】
【００１９】
図２は、本発明の実施例１に係る弾性波デバイスの構成を示すブロック図である。実施例１に係る弾性波デバイスは、送信フィルタ部５０及び受信フィルタ部６０を備える。送信フィルタ部５０は、周波数特性の異なる２つの送信フィルタ（第１送信フィルタ５２、第２送信フィルタ５４）を含み、受信フィルタ部６０は、周波数特性の異なる２つの送信フィルタ（第１受信フィルタ６２、第２受信フィルタ６４）を含む。
【００２０】
実施例１に係る弾性波デバイスの使用周波数帯の例を図３に示す。
この例では、１０種類（Ｂａｎｄ１〜Ｂａｎｄ１０）の周波数帯域が存在し、それぞれ送信周波数（Ｔｘ）、受信周波数（Ｒｘ）、帯域幅（ＭＨｚ）、及び比帯域幅（Ｒｘ）が異なっている。ここで、比帯域幅とは、中心周波数に対する帯域幅の割合を意味し、その値はＢａｎｄごと異なる。そこで、比帯域幅に応じて、弾性波デバイスの電気機械結合係数を最適化することが望ましい。
【００２１】
前記図２に示す弾性波デバイスにあっては、第１送信フィルタ５２及び第１受信フィルタ６２は、例えばＢａｎｄ２のフィルタとすることができ、第２送信フィルタ５４及び第２受信フィルタ６４は、例えばＢａｎｄ３のフィルタとすることができる。これらのフィルタは、同じ（共通の）圧電基板７０上に設けられている。
第１送信フィルタ５２はＢａｎｄ２の送信端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ２）に、第２送信フィルタ５４はＢａｎｄ３の送信端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ３）に接続され、一方、第１受信フィルタ６２はＢａｎｄ２の受信端子Ｒｘ（Ｂａｎｄ２）に、第２受信フィルタ６４はＢａｎｄ３の受信端子Ｒｘ（Ｂａｎｄ３）にそれぞれ接続されている。
また、第１送信フィルタ５２及び第１受信フィルタ６２は、共にＢａｎｄ２の共通のアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ２）に接続されており、一方、第２送信フィルタ５４及び第２受信フィルタ６４は、共にＢａｎｄ３の共通のアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ３）に接続されている。
【００２２】
実施例１に係る弾性波デバイスの構成を、図４の上面模式図に示す。同じ圧電基板７０上に、比帯域幅の異なる２つの送信フィルタ（第１送信フィルタ５２、第２送信フィルタ５４）が形成されている。この２つの送信フィルタは、異なる２つの信号系統がそれぞれ入・出力されることになる。
【００２３】
第１送信フィルタ５２は、３つの直列共振器（８０、８２、８６）に対し２つの並列共振器（８４、８８）が接続されたラダー型（梯子型）のフィルタである。
各共振器（８０〜８８）は、対向する１組の櫛形電極と、その両端に設けられた２つの反射電極から構成されている。直列共振器８２の一端はアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ２）に接続され、直列共振器８６の一端は送信回路の端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ２）に接続されている。並列共振器８４及び８８の一端は、共に接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００２４】
一方、第２送信フィルタ５４は、第１送信フィルタ５２と同様に、３つの直列共振器（９０、９２、９６）に対し２つの並列共振器（９４、９８）が接続されたラダー型のフィルタである。
各共振器（９０〜９８）は、対向する１組の櫛形電極と、その両端に設けられた２つの反射電極から構成されている。直列共振器９２の一端はアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ３）に接続され、直列共振器９６の一端は送信回路の端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ３）に接続されている。並列共振器９４及び９８の一端は、共に接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００２５】
実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を、図５（ａ）〜図６（ｄ）に示す。
【００２６】
かかる製造方法にあっては、まず圧電基板１０上に誘電体層１２を形成する（図５（ａ）参照）。
圧電基板１０としては、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を用いることができ、誘電体層１２としては、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いることができる。また、圧電基板１０の厚みは例えば２００〜３５０μｍとすることができ、誘電体層１２の厚みは例えば３〜２０ｎｍとすることができる。誘電体層１２は、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法等により形成することができる。
【００２７】
次に、前記誘電体層１２上に、フォト・レジスト層１４からなるマスクパターンを形成する。（図５（ｂ）参照）
【００２８】
そして、かかるフォト・レジスト層１４をマスクとして誘電体層１２を選択的にエッチング処理し、誘電体層１２の厚さを選択的に減ずる。（図５（ｃ）参照）
エッチング処理後、フォト・レジスト層１４はアッシング除去される。かかる誘電体層１２に対する選択的エッチング処理の結果、その厚さが減じられていない領域を１２ａと、厚さが減じられた領域を１２ｂとする。
【００２９】
次いで、前記誘電体層１２上に第１絶縁層１６を形成する。（図５（ｄ）参照）
第１絶縁層１６としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができ、その厚さは例えば８０~４００ｎｍとすることができる。
【００３０】
次に、前記第１絶縁層１６上に、フォト・レジスト層１８からなるマスクパターンを形成する。（図５（ｅ）参照）
【００３１】
そして、かかるフォト・レジスト層１８をマスクとして、第１絶縁層１６を選択的にエッチング除去して、前記誘電体層１２を選択的に表出せしめる。（図６（ａ）参照）
かかるエッチング処理により、第１絶縁層１６が選択的に除去されて表出された誘電体層１２領域には、以下の工程に於いて共振器を構成する櫛形電極の電極指ならびに反射電極が形成される（電極指の本数は省略して図示している。以降の図においても同様）。
尚、このとき、誘電体層１２がオーバー・エッチングされないように、誘電体層１２と第１絶縁層１６（本実施例では酸化アルミニウムと酸化シリコン）との選択比が高くなるエッチングプロセスを採用することが好ましい。
【００３２】
次に、フォト・レジスト層１８ならびに誘電体層１２上に、金属層２０を被着・形成する。（図６（ｂ）参照）
金属層２０としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いることができ、その厚さは例えば８０ｎｍ〜４００ｎｍ（例えば、第１絶縁層１６と同程度の厚さ）とすることができる。金属層２０の被着方法としては、例えばスパッタリング法を適用することができる。
【００３３】
次いで、所謂リフトオフ法を適用して、フォト・レジスト層１８及びかかるフォト・レジスト層１８上に在る金属層２０を除去する。
これにより、誘電体層１２の第１領域１２ａ上に被着されている金属層２０をもって第１櫛形電極２２ａが、また第２領域１２ｂ上に被着されている金属層２０をもって第２櫛形電極２２ｂがそれぞれ形成される。（図６（ｃ）参照）
そして、かかる第１櫛形電極２２ａならびに第２櫛形電極２２ｂの周囲には、第１絶縁層１６が配設されている。
【００３４】
しかる後、前記櫛形電極２２ならびに第１絶縁層１６上を覆って、第２絶縁層２４を形成する。（図６（ｄ）参照）
第２絶縁層２４としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができ、その厚さは例えば３００ｎｍ〜１５００ｎｍとすることができる。
【００３５】
図７は、上記製造法をもって形成された実施例１に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。
圧電基板１０上に、厚さの異なる誘電体層（第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂ）が形成されている。第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂの上には、それぞれ櫛形電極（第１櫛形電極２２ａ及び第２櫛形電極２２ｂ）が形成されている。櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面は、共に絶縁層（第１絶縁層１６及び第２絶縁層２４）により覆われている。
本構成は、ＩＤＴ上に厚い誘電体層を形成した弾性波デバイスの例であり、櫛形電極櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、第２絶縁層２４から圧電基板１０表面までを使って伝達する。
【００３６】
この様に、実施例１に係る弾性波デバイスにあっては、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間にある誘電体層１２の第１領域１２ａの厚さが、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間にある誘電体層１２の第２領域１２ｂの厚さよりも厚くされている。
この様に、第１領域１２ａに於ける誘電体層１２の厚さと第２領域１２ｂに於ける誘電体層１２の厚さが異なっているため、第１領域１２ａと第２領域１２ｂに形成される弾性波デバイスとは、互いに電気機械結合係数が異なる。
このため、同じ圧電基板上に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なるフィルタ）を容易に形成することができる。
【００３７】
図８は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。
本変形例にあっては、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面に絶縁層が配設されていない他は、図7に示される構成と同様の構成を有する。
本変形例は、弾性表面波（ＳＡＷ）を用いた弾性波デバイスの例であり、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、誘電体層（１２ａ、１２ｂ）の表面を伝搬する。
このように、実施例１に係る構成は、圧電基板１０上の誘電体層１２上に櫛形電極が形成された、任意の弾性波デバイスに対して適用することができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例２は、圧電基板表面に配設される誘電体層に於ける膜厚の相違構造を、実施例１と異ならしめたものである。
【００３９】
図９（ａ）〜図１１（ｂ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図である。
【００４０】
まず、圧電基板１０上に誘電体層１２を形成し、その上に第１絶縁層１６を形成する。（図９（ａ）参照）
前記実施例１と同様に、圧電基板１０としては、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を、また誘電体層１２としては例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を適用することができる。そして、第１絶縁層としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができる。
【００４１】
次に、前記第１絶縁層１６上に、フォト・レジスト層３０からなるマスクパターンを形成する。（図９（ｂ）参照）
【００４２】
そして、かかるフォト・レジスト層３０をマスクとして、第１絶縁層１６ならびに誘電体層１２を選択的に、且つその厚さ方向に連続的にエッチング処理して、前記誘電体層１２の厚さを選択的に減ずる。（図９（ｃ）参照）
かかる誘電体層１２に於いて、その厚さが減じられた部位は、後述する如く、櫛形電極が配設される溝（凹部）を構成する。
【００４３】
次に、前記フォト・レジスト層３０上、ならびに第１絶縁層１６が除去されて表出している誘電体層１２上に、金属層３１を被着・形成する。（図９（ｄ）参照）
金属層３１としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いることができ、その厚さは例えば、第１絶縁層１６の上面と同程度の厚さとすることができる。かかる金属層３１の被着方法としては、例えばスパッタリング法を適用することができる。
【００４４】
次いで、所謂リフトオフ法を適用して、フォト・レジスト層３０及びかかるフォト・レジスト層３０上に在る金属層３１を除去する。
これにより、誘電体層１２に於いて、その厚さが減じられた部位である溝（凹部）内に、第１絶縁層１６の上面に至るとほぼ同等の厚さをもって櫛形電極２２ｂが形成される。（図１０（ａ）参照）
かかる櫛形電極２２ｂの周囲には、第１絶縁層１６が配設されている。
【００４５】
次に、第１絶縁層１６上にフォト・レジスト層３４からなるマスクパターンを形成する。（図１０（ｂ）参照）
ここでは、かかるフォト・レジスト層３４に於いて、前記櫛形電極２２ｂ部上には開口部を有していない。
【００４６】
そして、かかるフォト・レジスト層３４をマスクとして、第１絶縁層１６を選択的にエッチング処理し、前記誘電体層１２の表面を表出する開口を形成する。（図１０（ｃ）参照）
尚、このとき、誘電体層１２がオーバー・エッチングされないように、誘電体層１２と第１絶縁層１６（本実施例では酸化アルミニウムと酸化シリコン）との選択比が高くなるエッチングプロセスを採用することが好ましい。
かかる第１絶縁層１６に於いて、除去された部位は、後述する如く、櫛形電極２２ａが配設される溝（凹部）を構成する。
【００４７】
次に、フォト・レジスト層３４上、ならびに第１絶縁層１６が除去されて表出している誘電体層１２上に金属層３６を被着・形成する。（図１０（ｄ）参照）
金属層３６としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いることができ、その厚さは例えば、第１絶縁層１６の上面と同程度の厚さとすることができる。金属層３１の被着方法としては、前述の如く、例えばスパッタリング法を適用することができる。
【００４８】
次いで、所謂リフトオフ法を適用して、フォト・レジスト層３４及びかかるフォト・レジスト層３４上に在る金属層３６を除去する。
これにより、誘電体層１２に於いて、その厚さが減じられた部位である溝（凹部）内に、第１絶縁層１６の上面に至るとほぼ同等の厚さをもって櫛形電極２２ａが形成される。（図１１（ａ）参照）
そして、かかる櫛形電極２２ａの周囲には、第１絶縁層１６が配設されている。
【００４９】
しかる後、前記櫛形電極２２ならびに第１絶縁層１６上を覆って第２絶縁層２４を形成する。（図１１（ｂ）参照）
第２絶縁層２４には、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができ、その厚さは例えば３００ｎｍ〜１５００ｎｍとすることができる。
尚、第２絶縁層２４を被着する前に、下地層となる絶縁層（例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）或いは炭化シリコン（ＳｉＣ））を形成し、その上に酸化シリコン層を形成してもよい。かかる下地層の配設により、電極材料の拡散を防止・抑制することができる。
【００５０】
図１２は、上記製造法をもって形成された実施例２に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。
図示するように、誘電体層１２の凹部３２には第２櫛形電極２２ｂが形成され、誘電体層１２のうち凹部３２以外の領域に第１櫛形電極２２ａが形成されている。櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面は、共に絶縁層（第１絶縁層１６及び第２絶縁層２４）により覆われている。
本構成は、ＩＤＴ上に厚い誘電体層を形成した弾性波デバイスの例であり、櫛形電極櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、第２絶縁層２４から圧電基板１０表面までを使って伝達する。
【００５１】
前記実施例２に係る弾性波デバイスによれば、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間における誘電体層１２の厚さが、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間における誘電体層１２の厚さよりも厚くされている。従って、第１櫛形電極２２ａを含む弾性波デバイスと、第２櫛形電極２２ｂを含む弾性波デバイスとは、電気機械結合係数が異なる。
本構成によれば、実施例１と同様に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスを１チップ上に形成することができる。このため、同じ圧電体基板上に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なるフィルタ）を容易に形成することができる。
【００５２】
図１３は、実施例２の変形例に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。本変形例にあっては、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面に絶縁層が形成されていない他は、図１２に示される構成と同様の構成を有する。
本変形例は、弾性表面波（ＳＡＷ）を用いた弾性波デバイスの例であり、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、誘電体層（１２ａ、１２ｂ）の表面を伝搬する。
このように、実施例２に係る構成は、圧電基板１０上の誘電体層１２上に櫛形電極が形成された、任意の弾性波デバイスに対し適用することができる。
【００５３】
前記実施例１に係る弾性波デバイスに於いては、圧電基板１０上に配設される誘電体層１２は、ある厚さを有しその表面に第１櫛形電極２２ａが形成された第１領域１２ａと、その表面に第２櫛形電極２２ｂが形成され、第１領域１２ａとは異なる厚さを有する第２領域１２ｂとを備える。
本実施例１では、誘電体層１２は、第２櫛形電極２２ｂの下に位置する領域が均一の厚さをもって形成されており、第２櫛形電極２２ｂの電極指及び電極指間の領域は、いずれも第２領域１２ｂ上に位置する。
【００５４】
一方、前記実施例２に係る弾性波デバイスに於いては、圧電基板１０上に配設される誘電体層１２は、第２櫛形電極２２ｂの電極指の下の領域が選択的にその厚さが減じられて、第２櫛形電極２２ｂの電極指幅に対応した溝状の凹部３２が形成された構成を備える（第２櫛形電極２２ｂの電極指下部の誘電膜が、第２領域１２ｂに相当する）。
【００５５】
この様に、実施例１或いは実施例２のいずれの場合も、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間にある第１領域１２ａの厚さと、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間にある第２領域１２ｂの厚さとに、相違が生じている。これにより、一つの弾性波デバイスに於ける一枚の圧電基板１０上に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスを形成することができる。
【００５６】
前記実施例１或いは実施例２に示される弾性波デバイスにあっては、一枚の圧電基板上において領域ごとに電気機械結合係数を異ならせることにより、電気機械結合係数をそれぞれのフィルタの比帯域幅に合わせて最適化することができる。これにより、比帯域幅の異なる複数のフィルタが一枚の圧電基板上に形成された弾性波デバイスを得ることができる。
このとき、厚さの異なる誘電体層上に形成された２つの電極（第１櫛形電極及び第２櫛形電極）は、信号系統の異なる入出力端子に接続される。例えば、第１櫛形電極が第１入力端子または第１出力端子のいずれかに接続され、第２櫛形電極が第２入力端子または第２出力端子のいずれかに接続される。
【００５７】
また、実施例１或いは実施例２に於いては、誘電体層１２上に櫛形電極が形成された弾性波デバイスを例に説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではない。本発明は、誘電体層１２上に電極が形成された弾性波デバイスであって、誘電体層１２の厚さにより電気機械結合係数を変更することが可能な任意の弾性波デバイスに対し適用することができる。
【００５８】
また、実施例１或いは実施例２に於いては、弾性表面波（ＳＡＷ）、特にＩＤＴ上に厚い誘電体層を形成する弾性波デバイスについて説明したが、本発明は弾性境界波を用いる弾性波デバイスにも適用することが可能である。例えば、図７において第２絶縁層２４上にさらに別の絶縁層を形成し、両者の境界を弾性波が伝搬する構成とすることができる。
【００５９】
更に、実施例１或いは実施例２に於いては、ラダー型のフィルタ（図４）について説明したが、本発明は他の型のフィルタ（例えば、多重モードフィルタ）に対しても適用することができる。
【００６０】
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。
【符号の説明】
【００６１】
１０、７０、１１０ 圧電基板
１２ 誘電体層
１６ 第１絶縁層
２２ 電極
２４ 第２絶縁層
５０ 送信フィルタ
６０ 受信フィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電基板上に電極（例えば、ＩＤＴ：InterDigital Transducer）が形成された弾性波デバイス（例えば、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）フィルタ）が知られている。弾性波デバイスの特性の１つである電気機械結合係数は、例えば圧電基板の結晶の材料と方位によって決定され、弾性波デバイスの比帯域幅等に影響を与える。また、ＩＤＴ電極の下に誘電体層（例えば、酸化シリコン層または酸化アルミニウム層）を形成し、当該誘電体層の厚みを変化させることにより、電気機械結合係数を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６７２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、圧電基板上に形成される誘電体層の厚みが、１枚のウェハ上において均一となっているため、同一ウェハ上の電気機械結合係数がほぼ同じとなってしまう。このため、電気機械結合係数の異なる弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なる複数の共振子或いはフィルタ）を、１つの圧電基板上に形成することが困難であった。言うまでもなく、誘電体層を使わない場合についても同様の課題がある。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスが同一圧電基板上に形成された弾性波デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、圧電基板と、前記圧電基板上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成された第１櫛形電極及び第２櫛形電極と、を含み、前記第１櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚みは、前記第２櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚みと異なることを特徴とする弾性波デバイスである。
【０００７】
上記構成において、前記第１櫛形電極を含む第１フィルタと、前記第２櫛形電極を含み、前記第１フィルタとは信号系統の異なる第２フィルタと、を備える構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、比帯域幅が異なる構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記誘電体層は、前記第１櫛形電極が形成された第１領域と、前記第２櫛形電極が形成され、前記第１領域より小さい厚みを有する第２領域と、を備え、前記第２櫛形電極の電極指及び電極指間の領域は、共に前記第２領域上に位置する構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記誘電体層には、前記第２櫛形電極の電極指幅に対応した凹部が設けられ、前記第２櫛形電極の電極指は、前記凹部に形成されている構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記誘電体層は、酸化アルミニウムを含む構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記誘電体層、前記第１櫛形電極、及び前記第２櫛形電極を覆うように形成された絶縁層を備える構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記絶縁層は、酸化シリコンを含む構成とすることができる。
【００１４】
本発明は、圧電基板上に、第１領域及び前記第１領域と厚みの異なる第２領域を有する誘電体層を形成する工程と、前記第１領域上に第１櫛形電極を形成する工程と、前記第２領域上に第２櫛形電極を形成する工程と、を備えることを特徴とする弾性波デバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスを同一圧電基板上に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、比較例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図２】図２は、実施例１に係る弾性波デバイスのブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る弾性波デバイスの使用周波数帯の例を示す表である。
【図４】図４は、実施例１に係る弾性波デバイスの上面模式図である。
【図５】図５は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その１）である。
【図６】図６は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その２）である。
【図７】図７は、実施例１に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図８】図８は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図９】図９は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その１）である。
【図１０】図１０は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その２）である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図（その３）である。
【図１２】図１２は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【図１３】図１３は、実施例２の変形例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（ａ）〜図１（ｃ）は、比較例に係る弾性波デバイスの断面模式図である。図１（ａ）は、弾性表面波（ＳＡＷ）を用いて信号の伝達を行う弾性波デバイスの例を示すものであり、圧電基板１１０の表面に直に櫛形電極１２０が形成された弾性波デバイスを示している。図１（ｂ）は、ＩＤＴ上に厚い誘電体層(ＩＤＴの数倍の厚さ)を形成した弾性波デバイスの例を示すものであり、図１（ａ）に示される構成に加え、圧電基板１１０及び櫛形電極１２０の上面を絶縁層１３０により被覆してなる弾性波デバイスを示している。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示される構成に加え、圧電基板１１０と櫛形電極１２０との間に誘電体層１４０が配設された弾性波デバイスを示している。
【００１８】
ここで、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示される構成においては、弾性波デバイスの電気機械結合係数は、圧電基板１１０の結晶材料及び結晶方位により決定される。また、図１（ｃ）に示される構成においては、上記の要因に加え、電気機械結合係数は誘電体層１４０の厚さに影響される。
いずれの場合においても、電気機械結合係数は、圧電基板１１０上の全ての領域においてほぼ均一である。
このため、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示される構成では、電気機械結合係数の異なる弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なる２つ以上の共振子或いはフィルタ）を、１つの圧電基板上に形成することが難しい。
【実施例１】
【００１９】
図２は、本発明の実施例１に係る弾性波デバイスの構成を示すブロック図である。実施例１に係る弾性波デバイスは、送信フィルタ部５０及び受信フィルタ部６０を備える。送信フィルタ部５０は、周波数特性の異なる２つの送信フィルタ（第１送信フィルタ５２、第２送信フィルタ５４）を含み、受信フィルタ部６０は、周波数特性の異なる２つの送信フィルタ（第１受信フィルタ６２、第２受信フィルタ６４）を含む。
【００２０】
実施例１に係る弾性波デバイスの使用周波数帯の例を図３に示す。
この例では、１０種類（Ｂａｎｄ１〜Ｂａｎｄ１０）の周波数帯域が存在し、それぞれ送信周波数（Ｔｘ）、受信周波数（Ｒｘ）、帯域幅（ＭＨｚ）、及び比帯域幅（Ｒｘ）が異なっている。ここで、比帯域幅とは、中心周波数に対する帯域幅の割合を意味し、その値はＢａｎｄごと異なる。そこで、比帯域幅に応じて、弾性波デバイスの電気機械結合係数を最適化することが望ましい。
【００２１】
前記図２に示す弾性波デバイスにあっては、第１送信フィルタ５２及び第１受信フィルタ６２は、例えばＢａｎｄ２のフィルタとすることができ、第２送信フィルタ５４及び第２受信フィルタ６４は、例えばＢａｎｄ３のフィルタとすることができる。これらのフィルタは、同じ（共通の）圧電基板７０上に設けられている。
第１送信フィルタ５２はＢａｎｄ２の送信端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ２）に、第２送信フィルタ５４はＢａｎｄ３の送信端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ３）に接続され、一方、第１受信フィルタ６２はＢａｎｄ２の受信端子Ｒｘ（Ｂａｎｄ２）に、第２受信フィルタ６４はＢａｎｄ３の受信端子Ｒｘ（Ｂａｎｄ３）にそれぞれ接続されている。
また、第１送信フィルタ５２及び第１受信フィルタ６２は、共にＢａｎｄ２の共通のアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ２）に接続されており、一方、第２送信フィルタ５４及び第２受信フィルタ６４は、共にＢａｎｄ３の共通のアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ３）に接続されている。
【００２２】
実施例１に係る弾性波デバイスの構成を、図４の上面模式図に示す。同じ圧電基板７０上に、比帯域幅の異なる２つの送信フィルタ（第１送信フィルタ５２、第２送信フィルタ５４）が形成されている。この２つの送信フィルタは、異なる２つの信号系統がそれぞれ入・出力されることになる。
【００２３】
第１送信フィルタ５２は、３つの直列共振器（８０、８２、８６）に対し２つの並列共振器（８４、８８）が接続されたラダー型（梯子型）のフィルタである。
各共振器（８０〜８８）は、対向する１組の櫛形電極と、その両端に設けられた２つの反射電極から構成されている。直列共振器８２の一端はアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ２）に接続され、直列共振器８６の一端は送信回路の端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ２）に接続されている。並列共振器８４及び８８の一端は、共に接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００２４】
一方、第２送信フィルタ５４は、第１送信フィルタ５２と同様に、３つの直列共振器（９０、９２、９６）に対し２つの並列共振器（９４、９８）が接続されたラダー型のフィルタである。
各共振器（９０〜９８）は、対向する１組の櫛形電極と、その両端に設けられた２つの反射電極から構成されている。直列共振器９２の一端はアンテナ端子Ａｎｔ（Ｂａｎｄ３）に接続され、直列共振器９６の一端は送信回路の端子Ｔｘ（Ｂａｎｄ３）に接続されている。並列共振器９４及び９８の一端は、共に接地電位（ＧＮＤ）に接続されている。
【００２５】
実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を、図５（ａ）〜図６（ｄ）に示す。
【００２６】
かかる製造方法にあっては、まず圧電基板１０上に誘電体層１２を形成する（図５（ａ）参照）。
圧電基板１０としては、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を用いることができ、誘電体層１２としては、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いることができる。また、圧電基板１０の厚みは例えば２００〜３５０μｍとすることができ、誘電体層１２の厚みは例えば３〜２０ｎｍとすることができる。誘電体層１２は、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法等により形成することができる。
【００２７】
次に、前記誘電体層１２上に、フォト・レジスト層１４からなるマスクパターンを形成する。（図５（ｂ）参照）
【００２８】
そして、かかるフォト・レジスト層１４をマスクとして誘電体層１２を選択的にエッチング処理し、誘電体層１２の厚さを選択的に減ずる。（図５（ｃ）参照）
エッチング処理後、フォト・レジスト層１４はアッシング除去される。かかる誘電体層１２に対する選択的エッチング処理の結果、その厚さが減じられていない領域を１２ａと、厚さが減じられた領域を１２ｂとする。
【００２９】
次いで、前記誘電体層１２上に第１絶縁層１６を形成する。（図５（ｄ）参照）
第１絶縁層１６としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができ、その厚さは例えば８０~４００ｎｍとすることができる。
【００３０】
次に、前記第１絶縁層１６上に、フォト・レジスト層１８からなるマスクパターンを形成する。（図５（ｅ）参照）
【００３１】
そして、かかるフォト・レジスト層１８をマスクとして、第１絶縁層１６を選択的にエッチング除去して、前記誘電体層１２を選択的に表出せしめる。（図６（ａ）参照）
かかるエッチング処理により、第１絶縁層１６が選択的に除去されて表出された誘電体層１２領域には、以下の工程に於いて共振器を構成する櫛形電極の電極指ならびに反射電極が形成される（電極指の本数は省略して図示している。以降の図においても同様）。
尚、このとき、誘電体層１２がオーバー・エッチングされないように、誘電体層１２と第１絶縁層１６（本実施例では酸化アルミニウムと酸化シリコン）との選択比が高くなるエッチングプロセスを採用することが好ましい。
【００３２】
次に、フォト・レジスト層１８ならびに誘電体層１２上に、金属層２０を被着・形成する。（図６（ｂ）参照）
金属層２０としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いることができ、その厚さは例えば８０ｎｍ〜４００ｎｍ（例えば、第１絶縁層１６と同程度の厚さ）とすることができる。金属層２０の被着方法としては、例えばスパッタリング法を適用することができる。
【００３３】
次いで、所謂リフトオフ法を適用して、フォト・レジスト層１８及びかかるフォト・レジスト層１８上に在る金属層２０を除去する。
これにより、誘電体層１２の第１領域１２ａ上に被着されている金属層２０をもって第１櫛形電極２２ａが、また第２領域１２ｂ上に被着されている金属層２０をもって第２櫛形電極２２ｂがそれぞれ形成される。（図６（ｃ）参照）
そして、かかる第１櫛形電極２２ａならびに第２櫛形電極２２ｂの周囲には、第１絶縁層１６が配設されている。
【００３４】
しかる後、前記櫛形電極２２ならびに第１絶縁層１６上を覆って、第２絶縁層２４を形成する。（図６（ｄ）参照）
第２絶縁層２４としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができ、その厚さは例えば３００ｎｍ〜１５００ｎｍとすることができる。
【００３５】
図７は、上記製造法をもって形成された実施例１に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。
圧電基板１０上に、厚さの異なる誘電体層（第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂ）が形成されている。第１領域１２ａ及び第２領域１２ｂの上には、それぞれ櫛形電極（第１櫛形電極２２ａ及び第２櫛形電極２２ｂ）が形成されている。櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面は、共に絶縁層（第１絶縁層１６及び第２絶縁層２４）により覆われている。
本構成は、ＩＤＴ上に厚い誘電体層を形成した弾性波デバイスの例であり、櫛形電極櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、第２絶縁層２４から圧電基板１０表面までを使って伝達する。
【００３６】
この様に、実施例１に係る弾性波デバイスにあっては、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間にある誘電体層１２の第１領域１２ａの厚さが、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間にある誘電体層１２の第２領域１２ｂの厚さよりも厚くされている。
この様に、第１領域１２ａに於ける誘電体層１２の厚さと第２領域１２ｂに於ける誘電体層１２の厚さが異なっているため、第１領域１２ａと第２領域１２ｂに形成される弾性波デバイスとは、互いに電気機械結合係数が異なる。
このため、同じ圧電基板上に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なるフィルタ）を容易に形成することができる。
【００３７】
図８は、実施例１の変形例に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。
本変形例にあっては、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面に絶縁層が配設されていない他は、図7に示される構成と同様の構成を有する。
本変形例は、弾性表面波（ＳＡＷ）を用いた弾性波デバイスの例であり、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、誘電体層（１２ａ、１２ｂ）の表面を伝搬する。
このように、実施例１に係る構成は、圧電基板１０上の誘電体層１２上に櫛形電極が形成された、任意の弾性波デバイスに対して適用することができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例２は、圧電基板表面に配設される誘電体層に於ける膜厚の相違構造を、実施例１と異ならしめたものである。
【００３９】
図９（ａ）〜図１１（ｂ）は、実施例２に係る弾性波デバイスの製造方法を示す図である。
【００４０】
まず、圧電基板１０上に誘電体層１２を形成し、その上に第１絶縁層１６を形成する。（図９（ａ）参照）
前記実施例１と同様に、圧電基板１０としては、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を、また誘電体層１２としては例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を適用することができる。そして、第１絶縁層としては、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができる。
【００４１】
次に、前記第１絶縁層１６上に、フォト・レジスト層３０からなるマスクパターンを形成する。（図９（ｂ）参照）
【００４２】
そして、かかるフォト・レジスト層３０をマスクとして、第１絶縁層１６ならびに誘電体層１２を選択的に、且つその厚さ方向に連続的にエッチング処理して、前記誘電体層１２の厚さを選択的に減ずる。（図９（ｃ）参照）
かかる誘電体層１２に於いて、その厚さが減じられた部位は、後述する如く、櫛形電極が配設される溝（凹部）を構成する。
【００４３】
次に、前記フォト・レジスト層３０上、ならびに第１絶縁層１６が除去されて表出している誘電体層１２上に、金属層３１を被着・形成する。（図９（ｄ）参照）
金属層３１としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いることができ、その厚さは例えば、第１絶縁層１６の上面と同程度の厚さとすることができる。かかる金属層３１の被着方法としては、例えばスパッタリング法を適用することができる。
【００４４】
次いで、所謂リフトオフ法を適用して、フォト・レジスト層３０及びかかるフォト・レジスト層３０上に在る金属層３１を除去する。
これにより、誘電体層１２に於いて、その厚さが減じられた部位である溝（凹部）内に、第１絶縁層１６の上面に至るとほぼ同等の厚さをもって櫛形電極２２ｂが形成される。（図１０（ａ）参照）
かかる櫛形電極２２ｂの周囲には、第１絶縁層１６が配設されている。
【００４５】
次に、第１絶縁層１６上にフォト・レジスト層３４からなるマスクパターンを形成する。（図１０（ｂ）参照）
ここでは、かかるフォト・レジスト層３４に於いて、前記櫛形電極２２ｂ部上には開口部を有していない。
【００４６】
そして、かかるフォト・レジスト層３４をマスクとして、第１絶縁層１６を選択的にエッチング処理し、前記誘電体層１２の表面を表出する開口を形成する。（図１０（ｃ）参照）
尚、このとき、誘電体層１２がオーバー・エッチングされないように、誘電体層１２と第１絶縁層１６（本実施例では酸化アルミニウムと酸化シリコン）との選択比が高くなるエッチングプロセスを採用することが好ましい。
かかる第１絶縁層１６に於いて、除去された部位は、後述する如く、櫛形電極２２ａが配設される溝（凹部）を構成する。
【００４７】
次に、フォト・レジスト層３４上、ならびに第１絶縁層１６が除去されて表出している誘電体層１２上に金属層３６を被着・形成する。（図１０（ｄ）参照）
金属層３６としては、例えば銅（Ｃｕ）を用いることができ、その厚さは例えば、第１絶縁層１６の上面と同程度の厚さとすることができる。金属層３１の被着方法としては、前述の如く、例えばスパッタリング法を適用することができる。
【００４８】
次いで、所謂リフトオフ法を適用して、フォト・レジスト層３４及びかかるフォト・レジスト層３４上に在る金属層３６を除去する。
これにより、誘電体層１２に於いて、その厚さが減じられた部位である溝（凹部）内に、第１絶縁層１６の上面に至るとほぼ同等の厚さをもって櫛形電極２２ａが形成される。（図１１（ａ）参照）
そして、かかる櫛形電極２２ａの周囲には、第１絶縁層１６が配設されている。
【００４９】
しかる後、前記櫛形電極２２ならびに第１絶縁層１６上を覆って第２絶縁層２４を形成する。（図１１（ｂ）参照）
第２絶縁層２４には、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いることができ、その厚さは例えば３００ｎｍ〜１５００ｎｍとすることができる。
尚、第２絶縁層２４を被着する前に、下地層となる絶縁層（例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）或いは炭化シリコン（ＳｉＣ））を形成し、その上に酸化シリコン層を形成してもよい。かかる下地層の配設により、電極材料の拡散を防止・抑制することができる。
【００５０】
図１２は、上記製造法をもって形成された実施例２に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。
図示するように、誘電体層１２の凹部３２には第２櫛形電極２２ｂが形成され、誘電体層１２のうち凹部３２以外の領域に第１櫛形電極２２ａが形成されている。櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面は、共に絶縁層（第１絶縁層１６及び第２絶縁層２４）により覆われている。
本構成は、ＩＤＴ上に厚い誘電体層を形成した弾性波デバイスの例であり、櫛形電極櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、第２絶縁層２４から圧電基板１０表面までを使って伝達する。
【００５１】
前記実施例２に係る弾性波デバイスによれば、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間における誘電体層１２の厚さが、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間における誘電体層１２の厚さよりも厚くされている。従って、第１櫛形電極２２ａを含む弾性波デバイスと、第２櫛形電極２２ｂを含む弾性波デバイスとは、電気機械結合係数が異なる。
本構成によれば、実施例１と同様に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスを１チップ上に形成することができる。このため、同じ圧電体基板上に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイス（例えば、比帯域幅の異なるフィルタ）を容易に形成することができる。
【００５２】
図１３は、実施例２の変形例に係る弾性波デバイスの断面を模式的に示す図である。本変形例にあっては、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）の側面及び上面に絶縁層が形成されていない他は、図１２に示される構成と同様の構成を有する。
本変形例は、弾性表面波（ＳＡＷ）を用いた弾性波デバイスの例であり、櫛形電極（２２ａ、２２ｂ）により励起された振動は、誘電体層（１２ａ、１２ｂ）の表面を伝搬する。
このように、実施例２に係る構成は、圧電基板１０上の誘電体層１２上に櫛形電極が形成された、任意の弾性波デバイスに対し適用することができる。
【００５３】
前記実施例１に係る弾性波デバイスに於いては、圧電基板１０上に配設される誘電体層１２は、ある厚さを有しその表面に第１櫛形電極２２ａが形成された第１領域１２ａと、その表面に第２櫛形電極２２ｂが形成され、第１領域１２ａとは異なる厚さを有する第２領域１２ｂとを備える。
本実施例１では、誘電体層１２は、第２櫛形電極２２ｂの下に位置する領域が均一の厚さをもって形成されており、第２櫛形電極２２ｂの電極指及び電極指間の領域は、いずれも第２領域１２ｂ上に位置する。
【００５４】
一方、前記実施例２に係る弾性波デバイスに於いては、圧電基板１０上に配設される誘電体層１２は、第２櫛形電極２２ｂの電極指の下の領域が選択的にその厚さが減じられて、第２櫛形電極２２ｂの電極指幅に対応した溝状の凹部３２が形成された構成を備える（第２櫛形電極２２ｂの電極指下部の誘電膜が、第２領域１２ｂに相当する）。
【００５５】
この様に、実施例１或いは実施例２のいずれの場合も、第１櫛形電極２２ａと圧電基板１０との間にある第１領域１２ａの厚さと、第２櫛形電極２２ｂと圧電基板１０との間にある第２領域１２ｂの厚さとに、相違が生じている。これにより、一つの弾性波デバイスに於ける一枚の圧電基板１０上に、電気機械結合係数の異なる複数の弾性波デバイスを形成することができる。
【００５６】
前記実施例１或いは実施例２に示される弾性波デバイスにあっては、一枚の圧電基板上において領域ごとに電気機械結合係数を異ならせることにより、電気機械結合係数をそれぞれのフィルタの比帯域幅に合わせて最適化することができる。これにより、比帯域幅の異なる複数のフィルタが一枚の圧電基板上に形成された弾性波デバイスを得ることができる。
このとき、厚さの異なる誘電体層上に形成された２つの電極（第１櫛形電極及び第２櫛形電極）は、信号系統の異なる入出力端子に接続される。例えば、第１櫛形電極が第１入力端子または第１出力端子のいずれかに接続され、第２櫛形電極が第２入力端子または第２出力端子のいずれかに接続される。
【００５７】
また、実施例１或いは実施例２に於いては、誘電体層１２上に櫛形電極が形成された弾性波デバイスを例に説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではない。本発明は、誘電体層１２上に電極が形成された弾性波デバイスであって、誘電体層１２の厚さにより電気機械結合係数を変更することが可能な任意の弾性波デバイスに対し適用することができる。
【００５８】
また、実施例１或いは実施例２に於いては、弾性表面波（ＳＡＷ）、特にＩＤＴ上に厚い誘電体層を形成する弾性波デバイスについて説明したが、本発明は弾性境界波を用いる弾性波デバイスにも適用することが可能である。例えば、図７において第２絶縁層２４上にさらに別の絶縁層を形成し、両者の境界を弾性波が伝搬する構成とすることができる。
【００５９】
更に、実施例１或いは実施例２に於いては、ラダー型のフィルタ（図４）について説明したが、本発明は他の型のフィルタ（例えば、多重モードフィルタ）に対しても適用することができる。
【００６０】
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。
【符号の説明】
【００６１】
１０、７０、１１０ 圧電基板
１２ 誘電体層
１６ 第１絶縁層
２２ 電極
２４ 第２絶縁層
５０ 送信フィルタ
６０ 受信フィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された第１櫛形電極及び第２櫛形電極と、を備え、
前記第１櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚さは、前記第２櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚さと異なることを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記第１櫛形電極を含む第１フィルタと、
前記第２櫛形電極を含み、前記第１フィルタとは信号系統の異なる第２フィルタと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、比帯域幅が異なることを特徴とする請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記誘電体層は、
前記第１櫛形電極が形成された第１領域と、
前記第２櫛形電極が形成され、前記第１領域より小さい厚さを有する第２領域と、を含み、
前記第２櫛形電極の電極指及び電極指間の領域は、共に前記第２領域上に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記誘電体層には、前記第２櫛形電極の電極指幅に対応した凹部が設けられ、
前記第２櫛形電極の電極指は、前記凹部に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記誘電体層は、酸化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記誘電体層、前記第１櫛形電極、及び前記第２櫛形電極を覆うように形成された絶縁層を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記絶縁層は、酸化シリコンを含むことを特徴とする請求項７に記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
圧電基板上に、第１領域及び前記第１領域と厚さの異なる第２領域を有する誘電体層を形成する工程と、
前記第１領域上に第１櫛形電極を形成する工程と、
前記第２領域上に第２櫛形電極を形成する工程と、
を備えることを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【請求項１】
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された第１櫛形電極及び第２櫛形電極と、を備え、
前記第１櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚さは、前記第２櫛形電極と前記圧電基板との間における前記誘電体層の厚さと異なることを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記第１櫛形電極を含む第１フィルタと、
前記第２櫛形電極を含み、前記第１フィルタとは信号系統の異なる第２フィルタと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、比帯域幅が異なることを特徴とする請求項２に記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記誘電体層は、
前記第１櫛形電極が形成された第１領域と、
前記第２櫛形電極が形成され、前記第１領域より小さい厚さを有する第２領域と、を含み、
前記第２櫛形電極の電極指及び電極指間の領域は、共に前記第２領域上に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記誘電体層には、前記第２櫛形電極の電極指幅に対応した凹部が設けられ、
前記第２櫛形電極の電極指は、前記凹部に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記誘電体層は、酸化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記誘電体層、前記第１櫛形電極、及び前記第２櫛形電極を覆うように形成された絶縁層を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記絶縁層は、酸化シリコンを含むことを特徴とする請求項７に記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
圧電基板上に、第１領域及び前記第１領域と厚さの異なる第２領域を有する誘電体層を形成する工程と、
前記第１領域上に第１櫛形電極を形成する工程と、
前記第２領域上に第２櫛形電極を形成する工程と、
を備えることを特徴とする弾性波デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１６９７０７（Ｐ２０１２−１６９７０７Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６５３４（Ｐ２０１１−２６５３４）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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