弾性波デバイス
【課題】周波数調整を容易に行うことが可能な弾性波デバイスを提供すること。
【解決手段】本発明は、圧電基板１０上に設けられた櫛型電極１２及び反射電極１４と、櫛型電極１２及び反射電極１４を覆って設けられた、元素がドープされた酸化シリコン膜（例えば、ＳｉＯＦ膜１８）を少なくとも含む第１媒質２０と、を備え、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜である弾性波デバイスである。
【解決手段】本発明は、圧電基板１０上に設けられた櫛型電極１２及び反射電極１４と、櫛型電極１２及び反射電極１４を覆って設けられた、元素がドープされた酸化シリコン膜（例えば、ＳｉＯＦ膜１８）を少なくとも含む第１媒質２０と、を備え、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜である弾性波デバイスである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波を利用した弾性波デバイスの１つとして、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）デバイスが知られている。ＳＡＷデバイスは、小型軽量で高減衰量が得られることから、例えば携帯電話端末などの無線機器における４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯の無線信号を処理する各種回路に用いられている。各種回路としては、例えば送信バンドパスフィルタ、受信バンドパスフィルタ、局発フィルタ、アンテナ共用器、ＩＦフィルタ、ＦＭ変調器などが挙げられる。
【０００３】
近年、携帯電話端末の高性能化、小型化に伴い、弾性波デバイスの周波数温度特性の向上やサイズの小型化が求められている。周波数温度特性の向上には、例えば圧電基板の表面に形成した櫛型電極を覆って酸化シリコン膜を設ける技術が開発されている。また、デバイスサイズの小型化には、例えば櫛型電極を覆う酸化シリコン膜上に、酸化シリコン膜よりも音速の速い誘電体を設け、誘電体と圧電基板の表面との間に弾性波エネルギーを閉じ込める弾性境界波デバイスが開発されている。
【０００４】
これら弾性波デバイスの共通の課題として、製造ばらつきによる周波数のばらつきがある。周波数としては、例えば共振器の場合は共振周波数及び反共振周波数、フィルタの場合は通過帯域の中心周波数が挙げられる。この周波数ばらつきに対して、様々な調整方法が提案されている。例えば、櫛型電極を覆う酸化シリコン膜の膜厚を変化させることで周波数調整を行う方法や、櫛型電極を覆う酸化シリコン膜上に誘電体を形成し、この誘電体の膜厚を変化させることで周波数調整を行う方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】再表２００５／０９３９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧電基板の表面に形成した櫛型電極を覆って酸化シリコン膜を設けた弾性波デバイスにおいては、酸化シリコン膜の膜厚を調整することで周波数調整をすることが一般的に行われている。これは、圧電基板の音速に対して酸化シリコン膜の音速が遅いため、酸化シリコン膜に分布する弾性波の大きさを調整することで周波数調整が可能となるためである。しかしながら、酸化シリコン膜の音速は基板の音速に比べて十分小さくないことから、酸化シリコン膜の膜厚変化に対する周波数変動量がそれほど大きくとれない。このため、酸化シリコン膜の膜厚を大きく変化させて周波数調整を行う場合がある。この場合、例えば、製造ばらつきにより、酸化シリコン膜の膜厚を一度の調整で所望の厚さにすることが難しい場合があり、周波数調整を容易にできないことがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、周波数調整を容易に行うことが可能な弾性波デバイス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】
【０００８】
本発明は、圧電基板上に設けられた櫛型電極と、前記櫛型電極を覆って設けられた、元素がドープされた酸化シリコン膜を少なくとも含む第１媒質と、を備え、前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であることを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【０００９】
上記構成において、前記第１媒質は、アンドープの酸化シリコン膜と前記元素がドープされた酸化シリコン膜とを含む構成とすることができる。この構成によれば、周波数温度特性の向上や損失の低減をより安定して実現することができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有する構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた第１の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記第１の元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた第２の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有する構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、を有する構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜で構成されている構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、周波数調整膜として用いられる構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は、前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有する構成とすることができる。この構成によれば、第１媒質の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、周波数温度特性を改善することができる。
【００１６】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数よりも大きい構成とすることができる。この構成によれば、第１媒質の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、周波数温度特性をより改善することができる。
【００１７】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅よりも小さい構成とすることができる。この構成によれば、第１媒質の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、周波数温度特性をより改善することができる。
【００１８】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、２種類以上の元素がドープされている構成とすることができる。
【００１９】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜には、フッ素がドープされている構成とすることができる。
【００２０】
上記構成において、前記第１媒質上に、前記第１媒質よりも音速の速い第２媒質を備える構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの上面模式図の例であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図の例である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面模式図の例である。
【図３】図３は、周波数調整膜の膜厚に対する周波数変動量の測定結果を示す図である。
【図４】図４は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図５】図５は、実施例３に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図６】図６は、実施例４に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図７】図７は、実施例５に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図８】図８は、実施例６に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図９】図９は、実施例７に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図１０】図１０は、実施例８に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図１１】図１１は、比較例１に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図１２】図１２は、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のＦＴＩＲ測定結果を示す図である。
【図１３】図１３は、ＦＴＩＲ法により測定したピーク波数（吸収量最大波数）に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。
【図１４】図１４は、ＦＴＩＲ法により測定した横波光学（ＴＯ）モードの半値幅に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの上面模式図の例であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図の例である。なお、図１（ａ）においては、第１媒質２０を透視して図示している。図１（ａ）を参照に、櫛型電極１２の弾性波の伝搬方向における両側に反射電極１４が設けられている。櫛型電極１２は、弾性波を励振する電極であり、入力用と出力用との２つの電極が互いに向き合って、それぞれの電極指が互い違いに並んで配置されている。櫛型電極１２及び反射電極１４は、例えば銅（Ｃｕ）を主成分とする材料で形成されている。なお、電極材料としては、Ｃｕの他にも、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）を用いてもよい。
【００２４】
図１（ｂ）を参照に、例えばニオブ酸リチウム（ＬＮ）基板からなる圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とが設けられている。櫛型電極１２と反射電極１４とは、例えば圧電基板１０の表面に接して設けられている。櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って、圧電基板１０上にアンドープの酸化シリコン膜（以下、ＳｉＯ２膜１６と称す）が設けられている。
【００２５】
ＳｉＯ２膜１６上に、フッ素（Ｆ）がドープされた酸化シリコン膜（以下、ＳｉＯＦ膜１８と称す）が設けられている。ＳｉＯＦ膜１８は、例えばＳｉＯ２膜１６の上面に接して設けられている。ＳｉＯＦ膜１８のＦ含有量は、例えば８．８アトミック％である。このように、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とからなる第１媒質２０が設けられている。また、後述により明らかとなるが、ＳｉＯＦ膜１８は、製造ばらつきにより生じる周波数のずれを調整するための周波数調整膜として用いられる。
【００２６】
次に、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法について説明する。図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面模式図の例である。なお、弾性デバイスの製造はウエハ状態の圧電基板を用いて行われ、複数の弾性波デバイスとなるべき領域がウエハ面内に存在するが、図２（ａ）から図２（ｃ）では、そのうちの１つの弾性波デバイスを図示して説明する。図２（ａ）を参照に、圧電基板１０上に、例えばスパッタ法とエッチング法とを用いて、櫛型電極１２と反射電極１４とを形成する。なお、櫛型電極１２と反射電極１４との形成は、例えば蒸着法とリフトオフ法とを用いてもよい。
【００２７】
図２（ｂ）を参照に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて、圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯ２膜１６を形成する。ＳｉＯ２膜１６の成膜条件は、例えば原料ガスにＳｉＨ４とＮ２Ｏを用い、流量比をＳｉＨ４：Ｎ２Ｏ＝１：５０とし、成膜温度を２７０℃とすることができる。ＳｉＯ２膜１６の膜厚は、弾性波デバイスの周波数が所望とする周波数と一致するような膜厚よりも薄い膜厚となるように設定される。この際、ウエハ面内におけるＳｉＯ２膜１６の膜厚分布を考慮して、ＳｉＯ２膜１６の膜厚を設定することが好ましい。また、周波数としては、弾性波デバイスが共振器の場合は共振周波数及び反共振周波数が挙げられ、弾性波デバイスがフィルタである場合は通過帯域の中心周波数が挙げられる。以下においては、周波数が通過帯域の中心周波数である場合を例に説明する。
【００２８】
図２（ｃ）を参照に、例えばＣＶＤ法を用いて、ＳｉＯ２膜１６上に、ＳｉＯＦ膜１８を形成する。これにより、櫛型電極１２と反射電極１４と覆う、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とからなる第１媒質２０が形成される。ＳｉＯＦ膜１８の成膜は、ＳｉＯ２膜１６の成膜に続いて、同じＣＶＤ装置内で真空を破ることなく連続して行う。これにより、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８との界面に不純物などが混入することを抑制できる。ＳｉＯＦ膜１８の成膜条件は、例えば原料ガスにＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、Ｃ２Ｆ６を用い、流量比をＳｉＨ４：Ｎ２Ｏ：Ｃ２Ｆ６＝１：５０：３とし、成膜温度を２７０℃とすることができる。ＳｉＯＦ膜１８の膜厚は、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数と一致するように設定される。
【００２９】
櫛型電極１２、ＳｉＯ２膜１６及びＳｉＯＦ膜１８の膜厚は、製造ばらつきにより、所望の膜厚からずれてしまう場合やウエハ面内に分布が生じる場合がある。このために、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数からずれてしまうことがある。そこで、次の方法により周波数調整を行う。
【００３０】
まず、ＳｉＯＦ膜１８を形成した後、ウエハ面内に形成された複数の弾性波デバイスそれぞれにおいて通過帯域の中心周波数を測定する。そして、得られた中心周波数の測定値が所望とする中心周波数と一致するように、例えばエッチング法を用いて、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚を薄くする。また、例えばＣＶＤ法を用いて、ＳｉＯＦ膜１８をさらに成膜して、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚を厚くする。上述したように、櫛型電極１２、ＳｉＯ２膜１６及びＳｉＯＦ膜１８の膜厚は、ウエハ面内でばらつきがある。このため、ウエハ面内の複数の弾性波デバイスそれぞれで、周波数調整の際のＳｉＯＦ膜１８に対するエッチング量や成膜量が異なる場合がある。この場合、例えばレジストなどのマスク層を利用してＳｉＯＦ膜１８をエッチングや成膜することで、複数の弾性波デバイスそれぞれで、ＳｉＯＦ膜１８のエッチング量や成膜量を異ならせることができる。これにより、ウエハ面内の複数の弾性波デバイスそれぞれに対して周波数調整を行うことができる。このように、ＳｉＯＦ膜１８は、製造ばらつきにより生じる周波数のずれを調整するための周波数調整膜として用いられる。
【００３１】
ここで、ＳｉＯＦ膜１８（Ｆ含有量：８．８アトミック％）の膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの関係を調査した。また、比較のために、ＳｉＯ２膜を周波数調整膜に用いる場合での、ＳｉＯ２膜の膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの関係も調査した。調査方法は、まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）で説明した製造方法を行い、圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯ２膜１６を形成する。そして、ＳｉＯ２膜１６上に、周波数調整膜（ＳｉＯＦ膜又はＳｉＯ２膜）を成膜して、周波数調整膜の膜厚が０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍのときの通過帯域の中心周波数を測定することで行った。なお、周波数調整膜（ＳｉＯＦ膜又はＳｉＯ２膜）は、図２（ｂ）及び図２（ｃ）で説明した製造条件により形成した。図３は、周波数調整膜の膜厚Ｈに対する周波数変動量Ｍの測定結果を示す図である。図３において、周波数調整膜の膜厚Ｈが０ｎｍのときの通過帯域の中心周波数を基準として周波数変動量Ｍを示している。また、ＳｉＯＦ膜での測定値を黒三角で示し、その近似直線を実線で示している。ＳｉＯ２膜での測定値を黒四角で示し、その近似直線を破線で示している。
【００３２】
図３を参照に、周波数調整膜にＳｉＯ２膜を用いる場合は、膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの間に、Ｍ＝０．０９６Ｈの関係式が成り立つ結果となった。一方、周波数調整膜にＳｉＯＦ膜を用いる場合は、膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの間に、Ｍ＝０．２６５Ｈの関係式が成り立つ結果となった。このことから、周波数調整膜にＳｉＯＦ膜を用いる場合は、ＳｉＯ２膜を用いる場合に比べて、膜厚に対する周波数変動量が大きくなることが分かった。例えば、同一の周波数変動量を得るためには、ＳｉＯＦ膜の膜厚は、ＳｉＯ２膜の膜厚に比べて、およそ３６％程度に薄くできることが分かった。このように、ＳｉＯＦ膜において膜厚変化に対する周波数変動量が大きくなるのは、ＳｉＯＦ膜がＳｉＯ２膜に比べて音速の遅い膜であることによるものである。以上のことから、周波数調整量が同じである場合、周波数調整膜にＳｉＯＦ膜を用いることで、ＳｉＯ２膜を用いる場合と比べて、膜厚変化量を小さくできることが分かった。
【００３３】
以上説明してきたように、実施例１に係る弾性波デバイスは、図１（ｂ）のように、圧電基板１０上に設けられた櫛型電極１２を覆って第１媒質２０が設けられている。第１媒質２０は、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）と、ＳｉＯ２膜１６上に設けられた、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であるＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、を有する。図２（ｃ）で説明したように、ＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）は、周波数調整膜として用いられる。そして、図３で説明したように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることで、ＳｉＯ２膜１６を周波数調整膜に用いる場合と比べて、周波数調整の際の膜厚変化量を小さくすることができる。膜厚変化量を小さくできることで、製造ばらつきによる所望の膜厚からのずれ量を小さくできる。このため、ＳｉＯＦ膜１８に対する１度の膜厚調整で、第１媒質２０の膜厚を所望の厚さとすることが容易にできることとなり、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００３４】
また、図１（ｂ）のように、第１媒質２０は、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とで形成されている。図３で説明したように、ＳｉＯＦ膜１８は、ＳｉＯ２膜１６に比べて膜厚に対する周波数変動量が大きい。このことから、第１媒質２０をＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とで形成することで、ＳｉＯ２膜１６のみで形成する場合に比べて、第１媒質２０の膜厚を薄くできる。したがって、周波数調整前の段階において、第１媒質２０の膜厚の製造ばらつきによる所望の膜厚からのずれ量やウエハ面内での分布量を抑えることができ、周波数調整での膜厚変化量を小さくできる。このことからも、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚が薄くて済むことから、プロセス時間を短縮することもできる。
【００３５】
また、第１媒質２０を構成するＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８との弾性定数の温度係数は正である。一方、圧電基板１０の弾性定数の温度係数は負である。つまり、ＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）とＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）との弾性定数の温度係数は、圧電基板１０の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有する。このため、弾性波デバイス全体として、弾性定数の温度係数を０に近づけることができ、周波数温度特性を改善することができる。
【００３６】
例えば特許文献１では、櫛型電極を覆う酸化シリコン膜上に誘電体を形成し、この誘電体の膜厚を変化させることで周波数調整を行っている。そして、この誘電体には、弾性定数の温度係数が負となる材料を用いている。しかしながら、これでは、弾性波エネルギーが分布する部分に負の温度係数を有する材料が用いられることとなり、弾性波デバイス全体で弾性定数の温度係数を０に近づけることが困難で、周波数温度特性が低下してしまう。また、弾性波デバイス全体で弾性定数の温度係数を０に近づけようとすると、酸化シリコン膜の膜厚を非常に大きくしなければならず、成膜時間、膜厚分布ともに大きくなってしまう。
【００３７】
また、第１媒質２０は、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とで構成されている。ＳｉＯＦ膜１８は、ＳｉＯ２にＦがドープされていることから、Ｆの濃度如何などによって膜質が変わってきてしまう。一方、ＳｉＯ２膜１６は、元素がドープされていないため、膜質のばらつきを小さく抑えることができる。したがって、周波数温度特性の向上や損失の低減を安定して実現するために、弾性波エネルギーが伝搬する大部分をＳｉＯ２膜１６で形成し、残りの部分をＳｉＯＦ膜１８で形成する場合が好ましい。つまり、第１媒質２０を構成するＳｉＯ２膜１６の膜厚は相対的に厚く、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚は相対的に薄い場合が好ましい。このように、ＳｉＯ２膜１６は、周波数温度特性の向上などを安定して実現するために設けられ、周波数調整には用いられない膜である。一方、ＳｉＯＦ膜１８は、周波数調整を容易に行うことを可能とするために設けられた膜である。
【実施例２】
【００３８】
図４は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図４を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例１と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００３９】
酸化アルミニウム膜の音速は、アンドープの酸化シリコン膜の音速よりも速い。また、上述しているように、Ｆがドープされた酸化シリコン膜の音速は、アンドープの酸化シリコン膜の音速よりも遅い。したがって、第１媒質２０上に設けられた第２媒質２２の音速は、第１媒質２０の音速よりも速くなる。このため、弾性波エネルギーは、第２媒質２２と圧電基板１０の表面との間に閉じ込められる。即ち、実施例２に係る弾性波デバイスは、弾性境界波デバイスである。
【００４０】
このように、実施例２に係る弾性波デバイスは、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とからなる第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。このような弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００４１】
なお、第２媒質２２を形成する際にも製造ばらつきにより膜厚が所望の厚さからずれてしまうことがあるが、第２媒質２２に伝搬する弾性波エネルギーは非常に小さいため、第２媒質２２に製造ばらつきが生じたとしても、それによる周波数のずれは非常に小さいため、ほとんど無視することができる。
【実施例３】
【００４２】
図５は、実施例３に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図５を参照に、実施例１と異なる点は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆う第１媒質２０が、ＳｉＯＦ膜１８ａとＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８ｂとの３層構造になっている点である。即ち、第１媒質２０は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯＦ膜１８ａと、その上に設けられたＳｉＯ２膜１６と、ＳｉＯ２膜１６上に設けられたＳｉＯＦ膜１８ｂと、を有する。ＳｉＯ２膜１６は、例えばＳｉＯＦ膜１８ａの上面に接して設けられている。ＳｉＯＦ膜１８ｂは、例えばＳｉＯ２膜１６の上面に接して設けられている。
【００４３】
実施例３に係る弾性波デバイスは、次の製造方法により製造される。圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを形成した後、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯＦ膜１８ａを形成する。その後、ＳｉＯＦ膜１８ａを用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ間に生じる周波数ばらつきを抑制することを目的に行う。ウエハ間で周波数ばらつきが生じるのは、例えば複数のウエハに対して櫛型電極１２及び反射電極１４となる金属膜を同時に成膜する際に、ウエハ間で金属膜の膜厚ばらつきが生じるためである。周波数調整は、ウエハ間の弾性波デバイスで通過帯域の中心周波数が同じ大きさとなるように、ＳｉＯＦ膜１８ａの膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。これにより、櫛型電極１２の製造ばらつきにより生じる周波数ばらつきを低減することができる。
【００４４】
ＳｉＯＦ膜１８ａによる周波数調整後、ＳｉＯＦ膜１８ａ上に、ＳｉＯ２膜１６を形成する。ＳｉＯ２膜１６上に、ＳｉＯＦ膜１８ｂを形成する。その後、ＳｉＯＦ膜１８ｂを用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ面内に生じる周波数ばらつきを抑制することを目的に行う。ウエハ面内で周波数ばらつきが生じるのは、ウエハ面内で櫛型電極１２、ＳｉＯ２膜１６及びＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂの膜厚にばらつきがあるためである。周波数調整は、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数と一致するように、ＳｉＯＦ膜１８ｂの膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。
【００４５】
このように、実施例３に係る弾性波デバイスでは、第１媒質２０は、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８ａ（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、ＳｉＯＦ膜１８ａ上に設けられたＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）と、ＳｉＯ２膜１６上に設けられたＳｉＯＦ膜１８ｂ（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、を有する。このような構造の弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂを周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００４６】
また、実施例３に係る弾性波デバイスによれば、ＳｉＯＦ膜１８ａを用いて１回目の周波数調整（例えば、ウエハ間の周波数ばらつきの抑制）を行い、ＳｉＯＦ膜１８ｂを用いて２回目の周波数調整（例えば、ウエハ面内の周波数ばらつきの抑制）を行うことができる。このように、周波数調整を２回に分けて行えるため、各周波数調整での調整幅が小さくなり、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂそれぞれの膜厚変化量を小さくできる。よって、周波数調整をより容易に且つより精度良く行うことが可能となる。
【実施例４】
【００４７】
図６は、実施例４に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図６を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例３と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００４８】
図６のように、実施例４に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い第２媒質２２が設けられた、弾性境界波デバイスである。このような弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂを周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。さらに、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂによって、周波数調整を２回に分けて行えるため、周波数調整をより容易に且つより精度良く行うことが可能となる。
【実施例５】
【００４９】
図７は、実施例５に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図７を参照に、実施例１と異なる点は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆う第１媒質２０が、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８と、その上に設けられたＳｉＯ２膜１６と、で構成されている点である。ＳｉＯ２膜１６は、例えばＳｉＯＦ膜１８の上面に接して設けられている。
【００５０】
実施例５に係る弾性波デバイスは、以下の製造方法により製造される。圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを形成した後、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯＦ膜１８を形成する。その後、ＳｉＯＦ膜１８を用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ間に生じる周波数ばらつきを抑制して、ウエハ間の弾性波デバイスで通過帯域の中心周波数が同じ大きさとなることを目的に行い、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。
【００５１】
ＳｉＯＦ膜１８による周波数調整後、ＳｉＯＦ膜１８上に、ＳｉＯ２膜１６を形成する。その後、ＳｉＯ２膜１６を用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ面内に生じる周波数ばらつきを抑制して、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数と一致することを目的に行い、ＳｉＯ２膜１６の膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。
【００５２】
このように、実施例５に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０は、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、ＳｉＯＦ膜１８上に設けられたＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）と、を有する。このような構造の弾性波デバイスであっても、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いて、例えばウエハ間の周波数ばらつきの抑制を行うことができる。このため、第１媒質２０がアンドープの酸化シリコン膜のみで構成された弾性波デバイスに比べて、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、実施例１と同じように、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【実施例６】
【００５３】
図８は、実施例６に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図８を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例５と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００５４】
図８のように、実施例６に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い第２媒質２２が設けられた、弾性境界波デバイスである。このような弾性波デバイスであっても、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いて、例えばウエハ間の周波数ばらつきの調整を行うことができるため、実施例５と同じように、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、実施例１と同じように、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【実施例７】
【００５５】
図９は、実施例７に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図９を参照に、実施例１と異なる点は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆う第１媒質２０が、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８のみからなる点である。
【００５６】
このように、第１媒質２０が、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）で構成されている場合でも、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【実施例８】
【００５７】
図１０は、実施例８に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図１０を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例７と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００５８】
図１０のように、実施例８に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い第２媒質２２が設けられた、弾性境界波デバイスである。このような弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００５９】
以上説明してきたように、実施例１から実施例８では、圧電基板１０上の櫛型電極１２を覆って、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であるＳｉＯＦ膜１８を少なくとも含む第１媒質２０が設けられている。このような構成により、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００６０】
実施例１から実施例８では、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜が、ＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）である場合を例に示したが、この場合に限られる訳ではない。Ｆ以外の元素がドープされた酸化シリコン膜であっても、アンドープの酸化シリコン膜に比べて、音速の遅い膜となり膜厚変化に対する周波数変動量が大きくなる場合であればよい。つまり、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜の場合であればよい。アンドープの酸化膜よりも音速の遅い膜となるのは、Ｆがドープされた酸化シリコン膜の他に、例えば塩素（Ｃｌ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）がドープされた酸化シリコン膜が挙げられる。このように、元素がドープされた酸化シリコン膜は、Ｓｉ−Ｏ結合におけるＯと置換する元素がドープされることが好ましい。また、これらの元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は正であり、圧電基板１０の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有する。したがって、第１媒質２０の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、弾性波デバイス全体として弾性定数の温度係数を０に近づけることが容易にでき、周波数温度特性を改善することができる。
【００６１】
実施例１から実施例６のように、第１媒質２０は、アンドープの酸化シリコン膜と元素がドープされた酸化シリコン膜とを含む場合が好ましい。アンドープの酸化シリコン膜は、元素がドープされた酸化シリコン膜に比べて、膜質のばらつきを小さくできるため、周波数温度特性の向上や損失の低減をより安定して実現できるからである。このことから、アンドープの酸化シリコン膜の膜厚は相対的に厚く、元素がドープされた酸化シリコン膜の膜厚は相対的に薄い場合が好ましい。
【００６２】
第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜は、上述した元素が１種類ドープされた場合に限らず、２種類、３種類、４種類など、２種類以上の元素がドープされている場合でもよい。この場合でも、アンドープの酸化シリコン膜に比べて、音速の遅い膜となり膜厚変化に対する周波数変動量が大きくなる。
【００６３】
弾性波デバイスの製造方法として、圧電基板１０上に櫛型電極１２を形成する。櫛型電極１２を覆うように、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であると共に周波数調整膜として用いられる元素がドープされた酸化シリコン膜を少なくとも含む第１媒質２０を形成する。元素がドープされた酸化シリコン膜を用いて周波数調整をする。この製造方法により、周波数調整を容易に行うことができる。また、圧電基板１０上に櫛型電極１２を形成する。櫛型電極１２を覆うように、アンドープの酸化シリコン膜と、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であると共に周波数調整膜として用いられる元素がドープされた酸化シリコン膜と、を含む第１媒質２０を形成する。元素がドープされた酸化シリコン膜を用いて周波数調整をする。この製造方法により、周波数調整を容易に行うことができると共に、周波数温度特性の向上や損失の低減をより安定して実現できる。
【００６４】
上述したように、周波数温度特性を改善する点から、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は、圧電基板１０の弾性定数の温度係数と反対の符号を有する場合が好ましい。この場合に、元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光）法におけるピーク波数が、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも大きいことがより好ましい。また、元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅が、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも小さいことがより好ましい。これらが好ましい理由を以下に説明する。
【００６５】
図１１は、比較例１に係る共振器の断面模式図の例である。図１１を参照に、例えばＬＮ基板からなる圧電基板５０上に、櫛型電極５２及び反射電極５４が設けられている。櫛型電極５２と反射電極５４とは、例えばＣｕを主成分とする材料で形成されている。櫛型電極５２と反射電極５４とを覆って、圧電基板１０上に、アンドープの酸化シリコン膜（以下、ＳｉＯ２膜５６と称す）が設けられている。ＳｉＯ２膜５６は、例えばＣＶＤ法を用いて成膜し、膜厚は０．３λとする。なお、λは弾性波の波長であり、櫛型電極１２の電極指の周期に相当する。
【００６６】
ＳｉＯ２膜５６を、ＣＶＤ法を用いて様々な成膜条件により成膜した。成膜条件として、温度、圧力、原料ガス、原料ガスの流量、高周波出力（プラズマを生成するための高周波電力）を変化させた。このように、様々な成膜条件を用いて製造した複数の共振器それぞれについて、反共振周波数のＴＣＦ（周波数温度係数）を測定した。また、ＳｉＯ２膜５６の成膜条件と同じ成膜条件で成膜したＳｉＯ２膜を、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光）法を用いて測定した。ＦＴＩＲ法は、物質に赤外光を照射し、分子の振動エネルギーに対応したエネルギーを有する赤外光の吸収量から物質の組成などを調べる測定方法である。ここで、ＳｉＯ２内のＳｉ−Ｏ結合の伸縮振動の吸収波形に注目した。
【００６７】
図１２は、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のＦＴＩＲ測定結果を示す図であり、波数に対して任意座標の吸収量を示している。吸収量が最大になるピーク波数を測定し、吸収量が最大になるピーク波数をピーク波数（吸収量最大波数）で示している。また、伸縮振動の吸収には横波光学（ＴＯ）モードと縦波光学（ＬＯ）モードとがある。そこで、図１２では、伸縮振動の吸収をＴＯモードとＬＯモードとに分離し、ＴＯモードの半値幅を測定した。また、ＴＯモードのピーク波数をピーク波数（ＴＯモードピーク）で示している。
【００６８】
図１３は、ＦＴＩＲ法により測定したピーク波数（吸収量最大波数）に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。図１３において、各成膜条件における測定結果を黒三角で示す。図１３を参照に、ピーク波数が大きくなると反共振周波数のＴＣＦは増加し、０に近づいて、ＴＣＦが改善されることが分かる。
【００６９】
図１４は、ＦＴＩＲ法により測定した横波光学（ＴＯ）モードの半値幅に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。図１４において、各成膜条件における測定結果を黒三角で示す。図１４を参照に、半値幅が小さくなると反共振周波数のＴＣＦは増加し、０に近づいて、ＴＣＦが改善されることが分かる。
【００７０】
ここで、ピーク波数がＴＣＦに関係していることについて考えられる理由を説明する。Central-force networkモデル（J. Vac. Sci. Technol. Vol. B5, pp530-537（1987））によれば、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のピーク波数は、Ｓｉ−Ｏ結合角度に次式のように依存していることが知られている。
ｋ２＝（ｆ／ｍｏ）・［ｓｉｎ２（θ／２）］ （数式１）
ここで、ｋはピーク波数、ｆはＳｉとＯとの間の原子間力、ｍｏは酸素の原子量、θはＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合角度である。
また、Lorentz-Lorentz関係から、誘電率と密度と分子分極率との関係は次式で表される。
（ｅ−１）／（ｅ＋２）＝４π・ρ・Ｃ （数式２）
ここで、ｅは酸化シリコン膜の誘電率、ρは酸化シリコン膜の密度、Ｃは分子分極率である。
酸化シリコン膜の誘電率、密度及び分子分極率は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合角度θと相関性がある。このため、数式１と数式２とから、ピーク波数と誘電率、密度及び分子分極率とが関係付けられる。
【００７１】
ＴＣＦは、室温（２５℃）における弾性波の速度を用い以下のように表される。
ＴＣＦ＝１／ｖ・（δｖ／δＴ）−α （数式３）
ここで、ｖは弾性波の伝搬速度、（δｖ／δＴ）は伝搬速度ｖの温度Ｔに対する変化率、αは線熱膨張係数である。
文献“Temperature-compensated surface-acoustic-wave devices with SiO2 film overlays” J. Appl. Phys. Vol.50, No.3, pp1360-1369 （1979））によれば、（δｖ／δＴ）は、基板（または酸化シリコン膜）の物質定数（つまり、誘電率、密度及びヤング率など）の温度係数から求められる。このように、数式３から、酸化シリコン膜の誘電率、密度及びヤング率などの物質定数とＴＣＦとが関係付けられる。
【００７２】
以上のように、数式１から数式３により、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のピーク波数はＴＣＦに関係しているものと考えられる。
【００７３】
なお、図１３及び図１４では、共振器の反共振周波数のＴＣＦについて記載したが、共振器の共振周波数のＴＣＦ又は共振器を用いたフィルタの周波数特性のＴＣＦについても、図１３及び図１４と同様の結果を得ることができる。
【００７４】
図１３及び図１４で説明したように、櫛型電極を覆うように酸化シリコン膜が設けられた弾性波デバイスでは、ピーク波数が大きくなると反共振周波数のＴＣＦが増加して０に近づき、半値幅が小さくなると反共振周波数のＴＣＦが増加して０に近づく。このことを踏まえると、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数を、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも大きくすることで、第１媒質２０の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、反共振周波数などのＴＣＦを０に近づけることができ、周波数温度特性をより改善することができる。また、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅を、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも小さくすることで、第１媒質２０の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、反共振周波数などのＴＣＦを０に近づけることができ、周波数温度特性をより改善することができる。
【００７５】
第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜が、上述したＦ、Ｃｌ、Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓがドープされた酸化シリコン膜である場合、ＦＴＩＲ法におけるピーク波数は、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも大きくなる。また、ＦＴＩＲ法における半値幅は、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも小さくなる。
【００７６】
ＳｉＯＦ膜１８の成膜で、原料ガスとしてＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、Ｃ２Ｆ６を用いる場合を例に説明したが、これに限られる訳ではない。Ｓｉソースとして、ＳｉＨ４の他に、例えばtetraethoxysilan（ＴＥＯＳ）、ＳｉＦ４などを用いてもよい。Ｆソースとして、Ｃ２Ｆ６の他に、例えばＣＦ４、ＮＦ３、Ｆ２、ＨＦ、ＳＦ６、ＣｌＦ３、ＢＦ３、ＢｒＦ３、ＳＦ４、ＳｉＦ４、ＮＦ４Ｃｌ、ＦＳｉＨ２、Ｆ３ＳｉＨなどを用いてもよい。
【００７７】
圧電基板１０は、ＬＮ基板の他に、例えばタンタル酸リチウム（ＬＴ）基板、ＺｎＯ基板、ＫＮｂＯ３基板、ＬＢＯ基板、水晶基板などを用いてもよい。圧電基板１０は、弾性定数が負の温度係数を有する場合が好ましく、上記に挙げた種類の基板は弾性定数に負の温度係数を有する。
【００７８】
第２媒質２２は、酸化アルミニウム膜である場合に限られる訳ではなく、第１媒質２０よりも音速の速い誘電体であればよい。即ち、第２媒質２２は、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜及び元素がドープされた酸化シリコン膜よりも音速の速い誘電体であればよい。例えば、第２媒質２２は、酸化アルミニウム膜の他に、窒化シリコン膜を用いてもよい。
【００７９】
実施例１から実施例８において、圧電基板１０、櫛型電極１２及び反射電極１４と第１媒質２０との間に、例えば窒化シリコンなどの絶縁膜が介在している場合でもよい。
【００８０】
実施例１から実施例８では、図１（ａ）のように、弾性波デバイスは１ポート共振子の場合を例に説明したが、この場合に限られず、多重モード型弾性波フィルタやラダー型フィルタなど、その他の弾性波デバイスの場合でもよい。
【００８１】
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】
【００８２】
１０ 圧電基板
１２ 櫛型電極
１４ 反射電極
１６ ＳｉＯ２膜
１８ ＳｉＯＦ膜
２０ 第１媒質
２２ 第２媒質
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
弾性波を利用した弾性波デバイスの１つとして、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）デバイスが知られている。ＳＡＷデバイスは、小型軽量で高減衰量が得られることから、例えば携帯電話端末などの無線機器における４５ＭＨｚ〜２ＧＨｚの周波数帯の無線信号を処理する各種回路に用いられている。各種回路としては、例えば送信バンドパスフィルタ、受信バンドパスフィルタ、局発フィルタ、アンテナ共用器、ＩＦフィルタ、ＦＭ変調器などが挙げられる。
【０００３】
近年、携帯電話端末の高性能化、小型化に伴い、弾性波デバイスの周波数温度特性の向上やサイズの小型化が求められている。周波数温度特性の向上には、例えば圧電基板の表面に形成した櫛型電極を覆って酸化シリコン膜を設ける技術が開発されている。また、デバイスサイズの小型化には、例えば櫛型電極を覆う酸化シリコン膜上に、酸化シリコン膜よりも音速の速い誘電体を設け、誘電体と圧電基板の表面との間に弾性波エネルギーを閉じ込める弾性境界波デバイスが開発されている。
【０００４】
これら弾性波デバイスの共通の課題として、製造ばらつきによる周波数のばらつきがある。周波数としては、例えば共振器の場合は共振周波数及び反共振周波数、フィルタの場合は通過帯域の中心周波数が挙げられる。この周波数ばらつきに対して、様々な調整方法が提案されている。例えば、櫛型電極を覆う酸化シリコン膜の膜厚を変化させることで周波数調整を行う方法や、櫛型電極を覆う酸化シリコン膜上に誘電体を形成し、この誘電体の膜厚を変化させることで周波数調整を行う方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】再表２００５／０９３９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
圧電基板の表面に形成した櫛型電極を覆って酸化シリコン膜を設けた弾性波デバイスにおいては、酸化シリコン膜の膜厚を調整することで周波数調整をすることが一般的に行われている。これは、圧電基板の音速に対して酸化シリコン膜の音速が遅いため、酸化シリコン膜に分布する弾性波の大きさを調整することで周波数調整が可能となるためである。しかしながら、酸化シリコン膜の音速は基板の音速に比べて十分小さくないことから、酸化シリコン膜の膜厚変化に対する周波数変動量がそれほど大きくとれない。このため、酸化シリコン膜の膜厚を大きく変化させて周波数調整を行う場合がある。この場合、例えば、製造ばらつきにより、酸化シリコン膜の膜厚を一度の調整で所望の厚さにすることが難しい場合があり、周波数調整を容易にできないことがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、周波数調整を容易に行うことが可能な弾性波デバイス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】
【０００８】
本発明は、圧電基板上に設けられた櫛型電極と、前記櫛型電極を覆って設けられた、元素がドープされた酸化シリコン膜を少なくとも含む第１媒質と、を備え、前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であることを特徴とする弾性波デバイスである。本発明によれば、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【０００９】
上記構成において、前記第１媒質は、アンドープの酸化シリコン膜と前記元素がドープされた酸化シリコン膜とを含む構成とすることができる。この構成によれば、周波数温度特性の向上や損失の低減をより安定して実現することができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有する構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた第１の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記第１の元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた第２の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有する構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、を有する構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜で構成されている構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、周波数調整膜として用いられる構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は、前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有する構成とすることができる。この構成によれば、第１媒質の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、周波数温度特性を改善することができる。
【００１６】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数よりも大きい構成とすることができる。この構成によれば、第１媒質の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、周波数温度特性をより改善することができる。
【００１７】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅よりも小さい構成とすることができる。この構成によれば、第１媒質の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、周波数温度特性をより改善することができる。
【００１８】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、２種類以上の元素がドープされている構成とすることができる。
【００１９】
上記構成において、前記元素がドープされた酸化シリコン膜には、フッ素がドープされている構成とすることができる。
【００２０】
上記構成において、前記第１媒質上に、前記第１媒質よりも音速の速い第２媒質を備える構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの上面模式図の例であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図の例である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面模式図の例である。
【図３】図３は、周波数調整膜の膜厚に対する周波数変動量の測定結果を示す図である。
【図４】図４は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図５】図５は、実施例３に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図６】図６は、実施例４に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図７】図７は、実施例５に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図８】図８は、実施例６に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図９】図９は、実施例７に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図１０】図１０は、実施例８に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図１１】図１１は、比較例１に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。
【図１２】図１２は、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のＦＴＩＲ測定結果を示す図である。
【図１３】図１３は、ＦＴＩＲ法により測定したピーク波数（吸収量最大波数）に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。
【図１４】図１４は、ＦＴＩＲ法により測定した横波光学（ＴＯ）モードの半値幅に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
図１（ａ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの上面模式図の例であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ間の断面模式図の例である。なお、図１（ａ）においては、第１媒質２０を透視して図示している。図１（ａ）を参照に、櫛型電極１２の弾性波の伝搬方向における両側に反射電極１４が設けられている。櫛型電極１２は、弾性波を励振する電極であり、入力用と出力用との２つの電極が互いに向き合って、それぞれの電極指が互い違いに並んで配置されている。櫛型電極１２及び反射電極１４は、例えば銅（Ｃｕ）を主成分とする材料で形成されている。なお、電極材料としては、Ｃｕの他にも、例えばアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）を用いてもよい。
【００２４】
図１（ｂ）を参照に、例えばニオブ酸リチウム（ＬＮ）基板からなる圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とが設けられている。櫛型電極１２と反射電極１４とは、例えば圧電基板１０の表面に接して設けられている。櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って、圧電基板１０上にアンドープの酸化シリコン膜（以下、ＳｉＯ２膜１６と称す）が設けられている。
【００２５】
ＳｉＯ２膜１６上に、フッ素（Ｆ）がドープされた酸化シリコン膜（以下、ＳｉＯＦ膜１８と称す）が設けられている。ＳｉＯＦ膜１８は、例えばＳｉＯ２膜１６の上面に接して設けられている。ＳｉＯＦ膜１８のＦ含有量は、例えば８．８アトミック％である。このように、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とからなる第１媒質２０が設けられている。また、後述により明らかとなるが、ＳｉＯＦ膜１８は、製造ばらつきにより生じる周波数のずれを調整するための周波数調整膜として用いられる。
【００２６】
次に、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法について説明する。図２（ａ）から図２（ｃ）は、実施例１に係る弾性波デバイスの製造方法を示す断面模式図の例である。なお、弾性デバイスの製造はウエハ状態の圧電基板を用いて行われ、複数の弾性波デバイスとなるべき領域がウエハ面内に存在するが、図２（ａ）から図２（ｃ）では、そのうちの１つの弾性波デバイスを図示して説明する。図２（ａ）を参照に、圧電基板１０上に、例えばスパッタ法とエッチング法とを用いて、櫛型電極１２と反射電極１４とを形成する。なお、櫛型電極１２と反射電極１４との形成は、例えば蒸着法とリフトオフ法とを用いてもよい。
【００２７】
図２（ｂ）を参照に、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて、圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯ２膜１６を形成する。ＳｉＯ２膜１６の成膜条件は、例えば原料ガスにＳｉＨ４とＮ２Ｏを用い、流量比をＳｉＨ４：Ｎ２Ｏ＝１：５０とし、成膜温度を２７０℃とすることができる。ＳｉＯ２膜１６の膜厚は、弾性波デバイスの周波数が所望とする周波数と一致するような膜厚よりも薄い膜厚となるように設定される。この際、ウエハ面内におけるＳｉＯ２膜１６の膜厚分布を考慮して、ＳｉＯ２膜１６の膜厚を設定することが好ましい。また、周波数としては、弾性波デバイスが共振器の場合は共振周波数及び反共振周波数が挙げられ、弾性波デバイスがフィルタである場合は通過帯域の中心周波数が挙げられる。以下においては、周波数が通過帯域の中心周波数である場合を例に説明する。
【００２８】
図２（ｃ）を参照に、例えばＣＶＤ法を用いて、ＳｉＯ２膜１６上に、ＳｉＯＦ膜１８を形成する。これにより、櫛型電極１２と反射電極１４と覆う、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とからなる第１媒質２０が形成される。ＳｉＯＦ膜１８の成膜は、ＳｉＯ２膜１６の成膜に続いて、同じＣＶＤ装置内で真空を破ることなく連続して行う。これにより、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８との界面に不純物などが混入することを抑制できる。ＳｉＯＦ膜１８の成膜条件は、例えば原料ガスにＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、Ｃ２Ｆ６を用い、流量比をＳｉＨ４：Ｎ２Ｏ：Ｃ２Ｆ６＝１：５０：３とし、成膜温度を２７０℃とすることができる。ＳｉＯＦ膜１８の膜厚は、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数と一致するように設定される。
【００２９】
櫛型電極１２、ＳｉＯ２膜１６及びＳｉＯＦ膜１８の膜厚は、製造ばらつきにより、所望の膜厚からずれてしまう場合やウエハ面内に分布が生じる場合がある。このために、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数からずれてしまうことがある。そこで、次の方法により周波数調整を行う。
【００３０】
まず、ＳｉＯＦ膜１８を形成した後、ウエハ面内に形成された複数の弾性波デバイスそれぞれにおいて通過帯域の中心周波数を測定する。そして、得られた中心周波数の測定値が所望とする中心周波数と一致するように、例えばエッチング法を用いて、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚を薄くする。また、例えばＣＶＤ法を用いて、ＳｉＯＦ膜１８をさらに成膜して、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚を厚くする。上述したように、櫛型電極１２、ＳｉＯ２膜１６及びＳｉＯＦ膜１８の膜厚は、ウエハ面内でばらつきがある。このため、ウエハ面内の複数の弾性波デバイスそれぞれで、周波数調整の際のＳｉＯＦ膜１８に対するエッチング量や成膜量が異なる場合がある。この場合、例えばレジストなどのマスク層を利用してＳｉＯＦ膜１８をエッチングや成膜することで、複数の弾性波デバイスそれぞれで、ＳｉＯＦ膜１８のエッチング量や成膜量を異ならせることができる。これにより、ウエハ面内の複数の弾性波デバイスそれぞれに対して周波数調整を行うことができる。このように、ＳｉＯＦ膜１８は、製造ばらつきにより生じる周波数のずれを調整するための周波数調整膜として用いられる。
【００３１】
ここで、ＳｉＯＦ膜１８（Ｆ含有量：８．８アトミック％）の膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの関係を調査した。また、比較のために、ＳｉＯ２膜を周波数調整膜に用いる場合での、ＳｉＯ２膜の膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの関係も調査した。調査方法は、まず、図２（ａ）及び図２（ｂ）で説明した製造方法を行い、圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯ２膜１６を形成する。そして、ＳｉＯ２膜１６上に、周波数調整膜（ＳｉＯＦ膜又はＳｉＯ２膜）を成膜して、周波数調整膜の膜厚が０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍのときの通過帯域の中心周波数を測定することで行った。なお、周波数調整膜（ＳｉＯＦ膜又はＳｉＯ２膜）は、図２（ｂ）及び図２（ｃ）で説明した製造条件により形成した。図３は、周波数調整膜の膜厚Ｈに対する周波数変動量Ｍの測定結果を示す図である。図３において、周波数調整膜の膜厚Ｈが０ｎｍのときの通過帯域の中心周波数を基準として周波数変動量Ｍを示している。また、ＳｉＯＦ膜での測定値を黒三角で示し、その近似直線を実線で示している。ＳｉＯ２膜での測定値を黒四角で示し、その近似直線を破線で示している。
【００３２】
図３を参照に、周波数調整膜にＳｉＯ２膜を用いる場合は、膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの間に、Ｍ＝０．０９６Ｈの関係式が成り立つ結果となった。一方、周波数調整膜にＳｉＯＦ膜を用いる場合は、膜厚Ｈと周波数変動量Ｍとの間に、Ｍ＝０．２６５Ｈの関係式が成り立つ結果となった。このことから、周波数調整膜にＳｉＯＦ膜を用いる場合は、ＳｉＯ２膜を用いる場合に比べて、膜厚に対する周波数変動量が大きくなることが分かった。例えば、同一の周波数変動量を得るためには、ＳｉＯＦ膜の膜厚は、ＳｉＯ２膜の膜厚に比べて、およそ３６％程度に薄くできることが分かった。このように、ＳｉＯＦ膜において膜厚変化に対する周波数変動量が大きくなるのは、ＳｉＯＦ膜がＳｉＯ２膜に比べて音速の遅い膜であることによるものである。以上のことから、周波数調整量が同じである場合、周波数調整膜にＳｉＯＦ膜を用いることで、ＳｉＯ２膜を用いる場合と比べて、膜厚変化量を小さくできることが分かった。
【００３３】
以上説明してきたように、実施例１に係る弾性波デバイスは、図１（ｂ）のように、圧電基板１０上に設けられた櫛型電極１２を覆って第１媒質２０が設けられている。第１媒質２０は、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）と、ＳｉＯ２膜１６上に設けられた、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であるＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、を有する。図２（ｃ）で説明したように、ＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）は、周波数調整膜として用いられる。そして、図３で説明したように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることで、ＳｉＯ２膜１６を周波数調整膜に用いる場合と比べて、周波数調整の際の膜厚変化量を小さくすることができる。膜厚変化量を小さくできることで、製造ばらつきによる所望の膜厚からのずれ量を小さくできる。このため、ＳｉＯＦ膜１８に対する１度の膜厚調整で、第１媒質２０の膜厚を所望の厚さとすることが容易にできることとなり、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００３４】
また、図１（ｂ）のように、第１媒質２０は、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とで形成されている。図３で説明したように、ＳｉＯＦ膜１８は、ＳｉＯ２膜１６に比べて膜厚に対する周波数変動量が大きい。このことから、第１媒質２０をＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とで形成することで、ＳｉＯ２膜１６のみで形成する場合に比べて、第１媒質２０の膜厚を薄くできる。したがって、周波数調整前の段階において、第１媒質２０の膜厚の製造ばらつきによる所望の膜厚からのずれ量やウエハ面内での分布量を抑えることができ、周波数調整での膜厚変化量を小さくできる。このことからも、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚が薄くて済むことから、プロセス時間を短縮することもできる。
【００３５】
また、第１媒質２０を構成するＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８との弾性定数の温度係数は正である。一方、圧電基板１０の弾性定数の温度係数は負である。つまり、ＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）とＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）との弾性定数の温度係数は、圧電基板１０の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有する。このため、弾性波デバイス全体として、弾性定数の温度係数を０に近づけることができ、周波数温度特性を改善することができる。
【００３６】
例えば特許文献１では、櫛型電極を覆う酸化シリコン膜上に誘電体を形成し、この誘電体の膜厚を変化させることで周波数調整を行っている。そして、この誘電体には、弾性定数の温度係数が負となる材料を用いている。しかしながら、これでは、弾性波エネルギーが分布する部分に負の温度係数を有する材料が用いられることとなり、弾性波デバイス全体で弾性定数の温度係数を０に近づけることが困難で、周波数温度特性が低下してしまう。また、弾性波デバイス全体で弾性定数の温度係数を０に近づけようとすると、酸化シリコン膜の膜厚を非常に大きくしなければならず、成膜時間、膜厚分布ともに大きくなってしまう。
【００３７】
また、第１媒質２０は、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とで構成されている。ＳｉＯＦ膜１８は、ＳｉＯ２にＦがドープされていることから、Ｆの濃度如何などによって膜質が変わってきてしまう。一方、ＳｉＯ２膜１６は、元素がドープされていないため、膜質のばらつきを小さく抑えることができる。したがって、周波数温度特性の向上や損失の低減を安定して実現するために、弾性波エネルギーが伝搬する大部分をＳｉＯ２膜１６で形成し、残りの部分をＳｉＯＦ膜１８で形成する場合が好ましい。つまり、第１媒質２０を構成するＳｉＯ２膜１６の膜厚は相対的に厚く、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚は相対的に薄い場合が好ましい。このように、ＳｉＯ２膜１６は、周波数温度特性の向上などを安定して実現するために設けられ、周波数調整には用いられない膜である。一方、ＳｉＯＦ膜１８は、周波数調整を容易に行うことを可能とするために設けられた膜である。
【実施例２】
【００３８】
図４は、実施例２に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図４を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例１と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００３９】
酸化アルミニウム膜の音速は、アンドープの酸化シリコン膜の音速よりも速い。また、上述しているように、Ｆがドープされた酸化シリコン膜の音速は、アンドープの酸化シリコン膜の音速よりも遅い。したがって、第１媒質２０上に設けられた第２媒質２２の音速は、第１媒質２０の音速よりも速くなる。このため、弾性波エネルギーは、第２媒質２２と圧電基板１０の表面との間に閉じ込められる。即ち、実施例２に係る弾性波デバイスは、弾性境界波デバイスである。
【００４０】
このように、実施例２に係る弾性波デバイスは、ＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８とからなる第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。このような弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００４１】
なお、第２媒質２２を形成する際にも製造ばらつきにより膜厚が所望の厚さからずれてしまうことがあるが、第２媒質２２に伝搬する弾性波エネルギーは非常に小さいため、第２媒質２２に製造ばらつきが生じたとしても、それによる周波数のずれは非常に小さいため、ほとんど無視することができる。
【実施例３】
【００４２】
図５は、実施例３に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図５を参照に、実施例１と異なる点は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆う第１媒質２０が、ＳｉＯＦ膜１８ａとＳｉＯ２膜１６とＳｉＯＦ膜１８ｂとの３層構造になっている点である。即ち、第１媒質２０は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯＦ膜１８ａと、その上に設けられたＳｉＯ２膜１６と、ＳｉＯ２膜１６上に設けられたＳｉＯＦ膜１８ｂと、を有する。ＳｉＯ２膜１６は、例えばＳｉＯＦ膜１８ａの上面に接して設けられている。ＳｉＯＦ膜１８ｂは、例えばＳｉＯ２膜１６の上面に接して設けられている。
【００４３】
実施例３に係る弾性波デバイスは、次の製造方法により製造される。圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを形成した後、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯＦ膜１８ａを形成する。その後、ＳｉＯＦ膜１８ａを用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ間に生じる周波数ばらつきを抑制することを目的に行う。ウエハ間で周波数ばらつきが生じるのは、例えば複数のウエハに対して櫛型電極１２及び反射電極１４となる金属膜を同時に成膜する際に、ウエハ間で金属膜の膜厚ばらつきが生じるためである。周波数調整は、ウエハ間の弾性波デバイスで通過帯域の中心周波数が同じ大きさとなるように、ＳｉＯＦ膜１８ａの膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。これにより、櫛型電極１２の製造ばらつきにより生じる周波数ばらつきを低減することができる。
【００４４】
ＳｉＯＦ膜１８ａによる周波数調整後、ＳｉＯＦ膜１８ａ上に、ＳｉＯ２膜１６を形成する。ＳｉＯ２膜１６上に、ＳｉＯＦ膜１８ｂを形成する。その後、ＳｉＯＦ膜１８ｂを用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ面内に生じる周波数ばらつきを抑制することを目的に行う。ウエハ面内で周波数ばらつきが生じるのは、ウエハ面内で櫛型電極１２、ＳｉＯ２膜１６及びＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂの膜厚にばらつきがあるためである。周波数調整は、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数と一致するように、ＳｉＯＦ膜１８ｂの膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。
【００４５】
このように、実施例３に係る弾性波デバイスでは、第１媒質２０は、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８ａ（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、ＳｉＯＦ膜１８ａ上に設けられたＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）と、ＳｉＯ２膜１６上に設けられたＳｉＯＦ膜１８ｂ（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、を有する。このような構造の弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂを周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００４６】
また、実施例３に係る弾性波デバイスによれば、ＳｉＯＦ膜１８ａを用いて１回目の周波数調整（例えば、ウエハ間の周波数ばらつきの抑制）を行い、ＳｉＯＦ膜１８ｂを用いて２回目の周波数調整（例えば、ウエハ面内の周波数ばらつきの抑制）を行うことができる。このように、周波数調整を２回に分けて行えるため、各周波数調整での調整幅が小さくなり、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂそれぞれの膜厚変化量を小さくできる。よって、周波数調整をより容易に且つより精度良く行うことが可能となる。
【実施例４】
【００４７】
図６は、実施例４に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図６を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例３と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００４８】
図６のように、実施例４に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い第２媒質２２が設けられた、弾性境界波デバイスである。このような弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂを周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。さらに、ＳｉＯＦ膜１８ａ、１８ｂによって、周波数調整を２回に分けて行えるため、周波数調整をより容易に且つより精度良く行うことが可能となる。
【実施例５】
【００４９】
図７は、実施例５に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図７を参照に、実施例１と異なる点は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆う第１媒質２０が、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８と、その上に設けられたＳｉＯ２膜１６と、で構成されている点である。ＳｉＯ２膜１６は、例えばＳｉＯＦ膜１８の上面に接して設けられている。
【００５０】
実施例５に係る弾性波デバイスは、以下の製造方法により製造される。圧電基板１０上に、櫛型電極１２と反射電極１４とを形成した後、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆うＳｉＯＦ膜１８を形成する。その後、ＳｉＯＦ膜１８を用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ間に生じる周波数ばらつきを抑制して、ウエハ間の弾性波デバイスで通過帯域の中心周波数が同じ大きさとなることを目的に行い、ＳｉＯＦ膜１８の膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。
【００５１】
ＳｉＯＦ膜１８による周波数調整後、ＳｉＯＦ膜１８上に、ＳｉＯ２膜１６を形成する。その後、ＳｉＯ２膜１６を用いて周波数調整を行う。ここでの周波数調整は、例えばウエハ面内に生じる周波数ばらつきを抑制して、弾性波デバイスの通過帯域の中心周波数が所望とする中心周波数と一致することを目的に行い、ＳｉＯ２膜１６の膜厚を薄くしたり、厚くしたりすることで行う。
【００５２】
このように、実施例５に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０は、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）と、ＳｉＯＦ膜１８上に設けられたＳｉＯ２膜１６（アンドープの酸化シリコン膜）と、を有する。このような構造の弾性波デバイスであっても、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いて、例えばウエハ間の周波数ばらつきの抑制を行うことができる。このため、第１媒質２０がアンドープの酸化シリコン膜のみで構成された弾性波デバイスに比べて、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、実施例１と同じように、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【実施例６】
【００５３】
図８は、実施例６に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図８を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例５と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００５４】
図８のように、実施例６に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い第２媒質２２が設けられた、弾性境界波デバイスである。このような弾性波デバイスであっても、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いて、例えばウエハ間の周波数ばらつきの調整を行うことができるため、実施例５と同じように、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、実施例１と同じように、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【実施例７】
【００５５】
図９は、実施例７に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図９を参照に、実施例１と異なる点は、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆う第１媒質２０が、櫛型電極１２と反射電極１４とを覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８のみからなる点である。
【００５６】
このように、第１媒質２０が、櫛型電極１２を覆って設けられたＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）で構成されている場合でも、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【実施例８】
【００５７】
図１０は、実施例８に係る弾性波デバイスの断面模式図の例である。図１０を参照に、第１媒質２０上に、例えば酸化アルミニウム膜からなる第２媒質２２が設けられている。その他の構成については、実施例７と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００５８】
図１０のように、実施例８に係る弾性波デバイスは、第１媒質２０上に、第１媒質２０よりも音速の速い第２媒質２２が設けられた、弾性境界波デバイスである。このような弾性波デバイスであっても、実施例１と同じように、ＳｉＯＦ膜１８を周波数調整膜として用いることができ、周波数調整を容易に行うことが可能となる。また、第１媒質２０の膜厚を薄くすることができ、これによっても周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００５９】
以上説明してきたように、実施例１から実施例８では、圧電基板１０上の櫛型電極１２を覆って、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であるＳｉＯＦ膜１８を少なくとも含む第１媒質２０が設けられている。このような構成により、周波数調整を容易に行うことが可能となる。
【００６０】
実施例１から実施例８では、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜が、ＳｉＯＦ膜１８（Ｆがドープされた酸化シリコン膜）である場合を例に示したが、この場合に限られる訳ではない。Ｆ以外の元素がドープされた酸化シリコン膜であっても、アンドープの酸化シリコン膜に比べて、音速の遅い膜となり膜厚変化に対する周波数変動量が大きくなる場合であればよい。つまり、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜の場合であればよい。アンドープの酸化膜よりも音速の遅い膜となるのは、Ｆがドープされた酸化シリコン膜の他に、例えば塩素（Ｃｌ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）がドープされた酸化シリコン膜が挙げられる。このように、元素がドープされた酸化シリコン膜は、Ｓｉ−Ｏ結合におけるＯと置換する元素がドープされることが好ましい。また、これらの元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は正であり、圧電基板１０の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有する。したがって、第１媒質２０の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、弾性波デバイス全体として弾性定数の温度係数を０に近づけることが容易にでき、周波数温度特性を改善することができる。
【００６１】
実施例１から実施例６のように、第１媒質２０は、アンドープの酸化シリコン膜と元素がドープされた酸化シリコン膜とを含む場合が好ましい。アンドープの酸化シリコン膜は、元素がドープされた酸化シリコン膜に比べて、膜質のばらつきを小さくできるため、周波数温度特性の向上や損失の低減をより安定して実現できるからである。このことから、アンドープの酸化シリコン膜の膜厚は相対的に厚く、元素がドープされた酸化シリコン膜の膜厚は相対的に薄い場合が好ましい。
【００６２】
第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜は、上述した元素が１種類ドープされた場合に限らず、２種類、３種類、４種類など、２種類以上の元素がドープされている場合でもよい。この場合でも、アンドープの酸化シリコン膜に比べて、音速の遅い膜となり膜厚変化に対する周波数変動量が大きくなる。
【００６３】
弾性波デバイスの製造方法として、圧電基板１０上に櫛型電極１２を形成する。櫛型電極１２を覆うように、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であると共に周波数調整膜として用いられる元素がドープされた酸化シリコン膜を少なくとも含む第１媒質２０を形成する。元素がドープされた酸化シリコン膜を用いて周波数調整をする。この製造方法により、周波数調整を容易に行うことができる。また、圧電基板１０上に櫛型電極１２を形成する。櫛型電極１２を覆うように、アンドープの酸化シリコン膜と、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であると共に周波数調整膜として用いられる元素がドープされた酸化シリコン膜と、を含む第１媒質２０を形成する。元素がドープされた酸化シリコン膜を用いて周波数調整をする。この製造方法により、周波数調整を容易に行うことができると共に、周波数温度特性の向上や損失の低減をより安定して実現できる。
【００６４】
上述したように、周波数温度特性を改善する点から、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は、圧電基板１０の弾性定数の温度係数と反対の符号を有する場合が好ましい。この場合に、元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光）法におけるピーク波数が、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも大きいことがより好ましい。また、元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅が、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも小さいことがより好ましい。これらが好ましい理由を以下に説明する。
【００６５】
図１１は、比較例１に係る共振器の断面模式図の例である。図１１を参照に、例えばＬＮ基板からなる圧電基板５０上に、櫛型電極５２及び反射電極５４が設けられている。櫛型電極５２と反射電極５４とは、例えばＣｕを主成分とする材料で形成されている。櫛型電極５２と反射電極５４とを覆って、圧電基板１０上に、アンドープの酸化シリコン膜（以下、ＳｉＯ２膜５６と称す）が設けられている。ＳｉＯ２膜５６は、例えばＣＶＤ法を用いて成膜し、膜厚は０．３λとする。なお、λは弾性波の波長であり、櫛型電極１２の電極指の周期に相当する。
【００６６】
ＳｉＯ２膜５６を、ＣＶＤ法を用いて様々な成膜条件により成膜した。成膜条件として、温度、圧力、原料ガス、原料ガスの流量、高周波出力（プラズマを生成するための高周波電力）を変化させた。このように、様々な成膜条件を用いて製造した複数の共振器それぞれについて、反共振周波数のＴＣＦ（周波数温度係数）を測定した。また、ＳｉＯ２膜５６の成膜条件と同じ成膜条件で成膜したＳｉＯ２膜を、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光）法を用いて測定した。ＦＴＩＲ法は、物質に赤外光を照射し、分子の振動エネルギーに対応したエネルギーを有する赤外光の吸収量から物質の組成などを調べる測定方法である。ここで、ＳｉＯ２内のＳｉ−Ｏ結合の伸縮振動の吸収波形に注目した。
【００６７】
図１２は、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のＦＴＩＲ測定結果を示す図であり、波数に対して任意座標の吸収量を示している。吸収量が最大になるピーク波数を測定し、吸収量が最大になるピーク波数をピーク波数（吸収量最大波数）で示している。また、伸縮振動の吸収には横波光学（ＴＯ）モードと縦波光学（ＬＯ）モードとがある。そこで、図１２では、伸縮振動の吸収をＴＯモードとＬＯモードとに分離し、ＴＯモードの半値幅を測定した。また、ＴＯモードのピーク波数をピーク波数（ＴＯモードピーク）で示している。
【００６８】
図１３は、ＦＴＩＲ法により測定したピーク波数（吸収量最大波数）に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。図１３において、各成膜条件における測定結果を黒三角で示す。図１３を参照に、ピーク波数が大きくなると反共振周波数のＴＣＦは増加し、０に近づいて、ＴＣＦが改善されることが分かる。
【００６９】
図１４は、ＦＴＩＲ法により測定した横波光学（ＴＯ）モードの半値幅に対する共振器の反共振周波数のＴＣＦを示す図である。図１４において、各成膜条件における測定結果を黒三角で示す。図１４を参照に、半値幅が小さくなると反共振周波数のＴＣＦは増加し、０に近づいて、ＴＣＦが改善されることが分かる。
【００７０】
ここで、ピーク波数がＴＣＦに関係していることについて考えられる理由を説明する。Central-force networkモデル（J. Vac. Sci. Technol. Vol. B5, pp530-537（1987））によれば、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のピーク波数は、Ｓｉ−Ｏ結合角度に次式のように依存していることが知られている。
ｋ２＝（ｆ／ｍｏ）・［ｓｉｎ２（θ／２）］ （数式１）
ここで、ｋはピーク波数、ｆはＳｉとＯとの間の原子間力、ｍｏは酸素の原子量、θはＳｉ−Ｏ−Ｓｉの結合角度である。
また、Lorentz-Lorentz関係から、誘電率と密度と分子分極率との関係は次式で表される。
（ｅ−１）／（ｅ＋２）＝４π・ρ・Ｃ （数式２）
ここで、ｅは酸化シリコン膜の誘電率、ρは酸化シリコン膜の密度、Ｃは分子分極率である。
酸化シリコン膜の誘電率、密度及び分子分極率は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合角度θと相関性がある。このため、数式１と数式２とから、ピーク波数と誘電率、密度及び分子分極率とが関係付けられる。
【００７１】
ＴＣＦは、室温（２５℃）における弾性波の速度を用い以下のように表される。
ＴＣＦ＝１／ｖ・（δｖ／δＴ）−α （数式３）
ここで、ｖは弾性波の伝搬速度、（δｖ／δＴ）は伝搬速度ｖの温度Ｔに対する変化率、αは線熱膨張係数である。
文献“Temperature-compensated surface-acoustic-wave devices with SiO2 film overlays” J. Appl. Phys. Vol.50, No.3, pp1360-1369 （1979））によれば、（δｖ／δＴ）は、基板（または酸化シリコン膜）の物質定数（つまり、誘電率、密度及びヤング率など）の温度係数から求められる。このように、数式３から、酸化シリコン膜の誘電率、密度及びヤング率などの物質定数とＴＣＦとが関係付けられる。
【００７２】
以上のように、数式１から数式３により、Ｓｉ−Ｏ結合の伸縮振動のピーク波数はＴＣＦに関係しているものと考えられる。
【００７３】
なお、図１３及び図１４では、共振器の反共振周波数のＴＣＦについて記載したが、共振器の共振周波数のＴＣＦ又は共振器を用いたフィルタの周波数特性のＴＣＦについても、図１３及び図１４と同様の結果を得ることができる。
【００７４】
図１３及び図１４で説明したように、櫛型電極を覆うように酸化シリコン膜が設けられた弾性波デバイスでは、ピーク波数が大きくなると反共振周波数のＴＣＦが増加して０に近づき、半値幅が小さくなると反共振周波数のＴＣＦが増加して０に近づく。このことを踏まえると、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数を、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも大きくすることで、第１媒質２０の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、反共振周波数などのＴＣＦを０に近づけることができ、周波数温度特性をより改善することができる。また、第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅を、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも小さくすることで、第１媒質２０の膜厚が厚くなるのを抑制しつつ、反共振周波数などのＴＣＦを０に近づけることができ、周波数温度特性をより改善することができる。
【００７５】
第１媒質２０に含まれる元素がドープされた酸化シリコン膜が、上述したＦ、Ｃｌ、Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓがドープされた酸化シリコン膜である場合、ＦＴＩＲ法におけるピーク波数は、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも大きくなる。また、ＦＴＩＲ法における半値幅は、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜よりも小さくなる。
【００７６】
ＳｉＯＦ膜１８の成膜で、原料ガスとしてＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、Ｃ２Ｆ６を用いる場合を例に説明したが、これに限られる訳ではない。Ｓｉソースとして、ＳｉＨ４の他に、例えばtetraethoxysilan（ＴＥＯＳ）、ＳｉＦ４などを用いてもよい。Ｆソースとして、Ｃ２Ｆ６の他に、例えばＣＦ４、ＮＦ３、Ｆ２、ＨＦ、ＳＦ６、ＣｌＦ３、ＢＦ３、ＢｒＦ３、ＳＦ４、ＳｉＦ４、ＮＦ４Ｃｌ、ＦＳｉＨ２、Ｆ３ＳｉＨなどを用いてもよい。
【００７７】
圧電基板１０は、ＬＮ基板の他に、例えばタンタル酸リチウム（ＬＴ）基板、ＺｎＯ基板、ＫＮｂＯ３基板、ＬＢＯ基板、水晶基板などを用いてもよい。圧電基板１０は、弾性定数が負の温度係数を有する場合が好ましく、上記に挙げた種類の基板は弾性定数に負の温度係数を有する。
【００７８】
第２媒質２２は、酸化アルミニウム膜である場合に限られる訳ではなく、第１媒質２０よりも音速の速い誘電体であればよい。即ち、第２媒質２２は、第１媒質２０に含まれるアンドープの酸化シリコン膜及び元素がドープされた酸化シリコン膜よりも音速の速い誘電体であればよい。例えば、第２媒質２２は、酸化アルミニウム膜の他に、窒化シリコン膜を用いてもよい。
【００７９】
実施例１から実施例８において、圧電基板１０、櫛型電極１２及び反射電極１４と第１媒質２０との間に、例えば窒化シリコンなどの絶縁膜が介在している場合でもよい。
【００８０】
実施例１から実施例８では、図１（ａ）のように、弾性波デバイスは１ポート共振子の場合を例に説明したが、この場合に限られず、多重モード型弾性波フィルタやラダー型フィルタなど、その他の弾性波デバイスの場合でもよい。
【００８１】
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】
【００８２】
１０ 圧電基板
１２ 櫛型電極
１４ 反射電極
１６ ＳｉＯ２膜
１８ ＳｉＯＦ膜
２０ 第１媒質
２２ 第２媒質
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電基板上に設けられた櫛型電極と、
前記櫛型電極を覆って設けられた、元素がドープされた酸化シリコン膜を少なくとも含む第１媒質と、を備え、
前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であることを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記第１媒質は、アンドープの酸化シリコン膜と前記元素がドープされた酸化シリコン膜とを含むことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有することを特徴とする請求項２記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた第１の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記第１の元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた第２の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有することを特徴とする請求項２記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、を有することを特徴とする請求項２記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜で構成されていることを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、周波数調整膜として用いられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は、前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、
前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数よりも大きいことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１０】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、
前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅よりも小さいことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１１】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、２種類以上の元素がドープされていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１２】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜には、フッ素がドープされていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１３】
前記第１媒質上に、前記第１媒質よりも音速の速い第２媒質を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１】
圧電基板上に設けられた櫛型電極と、
前記櫛型電極を覆って設けられた、元素がドープされた酸化シリコン膜を少なくとも含む第１媒質と、を備え、
前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、アンドープの酸化シリコン膜よりも音速の遅い膜であることを特徴とする弾性波デバイス。
【請求項２】
前記第１媒質は、アンドープの酸化シリコン膜と前記元素がドープされた酸化シリコン膜とを含むことを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項３】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有することを特徴とする請求項２記載の弾性波デバイス。
【請求項４】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた第１の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記第１の元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、前記アンドープの酸化シリコン膜上に設けられた第２の前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、を有することを特徴とする請求項２記載の弾性波デバイス。
【請求項５】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜と、前記元素がドープされた酸化シリコン膜上に設けられた前記アンドープの酸化シリコン膜と、を有することを特徴とする請求項２記載の弾性波デバイス。
【請求項６】
前記第１媒質は、前記櫛型電極を覆って設けられた前記元素がドープされた酸化シリコン膜で構成されていることを特徴とする請求項１記載の弾性波デバイス。
【請求項７】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、周波数調整膜として用いられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項８】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は、前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項９】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、
前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法におけるピーク波数よりも大きいことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１０】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜の弾性定数の温度係数は前記圧電基板の弾性定数の温度係数に対して反対の符号を有し、
前記元素がドープされた酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅が、前記第１媒質に含まれる前記アンドープの酸化シリコン膜のＦＴＩＲ法における半値幅よりも小さいことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１１】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜は、２種類以上の元素がドープされていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１２】
前記元素がドープされた酸化シリコン膜には、フッ素がドープされていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【請求項１３】
前記第１媒質上に、前記第１媒質よりも音速の速い第２媒質を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項記載の弾性波デバイス。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２０１３−５５３７１（Ｐ２０１３−５５３７１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８９９８４（Ｐ２０１１−１８９９８４）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００２０４２８４）太陽誘電株式会社 (964)
【Ｆターム（参考）】
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