弾性表面波デバイス
【課題】弾性表面波を利用するために圧電基板上にＩＤＴ電極を配置した弾性表面波デバイスにおいて、このデバイスの周波数帯域が２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域であっても挿入損失を小さく抑えること。
【解決手段】２ＧＨｚ以上もの周波数で縦波型リーキー波が圧電基板１０上を伝搬するようにＩＤＴ電極２を構成したＳＡＷ共振子１において、電極指６の各々について、アルミニウム膜２２と、当該アルミニウム膜２２の下層側に設けられ、このアルミニウム膜２２よりも弾性定数が大きいモリブデン膜２１と、からなる積層膜２３により構成すると共に、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１を前記積層膜２３の全体の膜厚の２／７に設定する。
【解決手段】２ＧＨｚ以上もの周波数で縦波型リーキー波が圧電基板１０上を伝搬するようにＩＤＴ電極２を構成したＳＡＷ共振子１において、電極指６の各々について、アルミニウム膜２２と、当該アルミニウム膜２２の下層側に設けられ、このアルミニウム膜２２よりも弾性定数が大きいモリブデン膜２１と、からなる積層膜２３により構成すると共に、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１を前記積層膜２３の全体の膜厚の２／７に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷ（surface acoustic wave：弾性表面波）を利用した弾性表面波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷ（surface acoustic wave：弾性表面波）を利用した弾性表面波デバイスとして、圧電基板上にＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサ）電極を配置すると共に、弾性波（弾性表面波）の伝搬方向においてＩＤＴ電極の両側に反射器を配置したＳＡＷ共振子や、ＳＡＷ共振子をラダー型に接続したラダー型フィルタなどが知られている。この共振子では、圧電基板の表面を伝搬する弾性波の波長に対応するように、前記ＩＤＴ電極における電極指のピッチ（周期長）が設定される。従って、このようなデバイスの使用周波数帯域（例えばフィルタの通過帯域）が高くなるにつれて、前記周期長は小さく（短く）なる。
【０００３】
ここで、前記ＳＡＷ共振子を構成する主要な電極材として、例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合が多い。また、特許文献１には、デュプレクサにおいて耐電力性を高めるために、アルミニウム膜の下層側に下地膜としてチタン（Ｔｉ）膜などを形成して、これらアルミニウム膜及び下地膜により電極材を構成する技術について記載されている。このような下地膜は、電極材の１／５程度の膜厚に設定される場合が多い。従って、下地膜を設ける場合には、アルミニウム膜が電極材の主要な材質となっている。更に、特許文献２のように、アルミニウム膜とチタンやホウ化チタンなどとを交互に積層する技術や、金属膜に銅を混入させる技術（後述の文献３）も知られている。
【０００４】
一方、既述の周波数帯域が２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域になると、様々な原因によって弾性表面波デバイスの挿入損失が大きくなりすぎてＱ値が低下して、現実的な使用に耐えられなくなってしまう。そのため、２ＧＨｚ以上の高周波数帯域では、通常は弾性表面波デバイスに代えて圧電振動デバイスである例えばＦＢＡＲ（film bulk acoustic resonator）などが用いられている。
特許文献３〜１４には、弾性表面波デバイスが記載されているが、既述の課題については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９４３８２
【特許文献２】特開平９−６９７４８
【特許文献３】特開２００８−１２５１３１
【特許文献４】国際公開２００６−１６５４４
【特許文献５】特開２００２−３６８５６８
【特許文献６】国際公開２００６−４６５４５
【特許文献７】特開２００２−３０５４２５
【特許文献８】特開２００３−１５２４９８
【特許文献９】特開２００５−２５３０３４
【特許文献１０】特開２００３−２５８５９３
【特許文献１１】特開２００３−２０９４５５
【特許文献１２】国際公開２０００−７４２３５
【特許文献１３】特開２００３−１０１３７２
【特許文献１４】特開平９−１３５１４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弾性表面波を利用するために圧電基板上にＩＤＴ電極を配置した弾性表面波デバイスにおいて、このデバイスの周波数帯域が２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域であっても挿入損失を小さく抑えることのできる弾性表面波デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の弾性表面デバイスは、
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように各々の電極指が配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜と、当該アルミニウム膜の下層側に設けられ、このアルミニウム膜よりも弾性定数が大きい導電性膜と、からなる積層膜により各々構成され、
前記導電性膜の膜厚は、前記積層膜の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
前記導電性膜は、モリブデン及びチタンの少なくとも一方であっても良い。
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜及び前記アルミニウム膜の膜厚を夫々ｈ１及びｈ２とすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ１／λは０．０２であり、
前記アルミニウム膜の波長比膜厚ｈ２／λは０．０５であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
【０００９】
本発明の別の弾性表面デバイスは、
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜よりも弾性定数が大きいホウ化物を含む導電性膜により各々構成されていることを特徴とする。前記導電性膜は、ホウ化チタンであっても良い。
【００１０】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７〜０．１であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
【００１１】
前記圧電基板は、３９°〜５０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であっても良い。
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７５〜０．１０５であり、
前記圧電基板は、４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
【００１２】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０３５〜０．０６５であり、
前記圧電基板は、４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
前記導電性膜の上方側には、当該導電性膜よりも導電率の高い補助導電膜が積層されていても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、圧電基板上に一対のバスバー及び複数の電極指を配置すると共に、これら電極指の各々について、幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数と対応するように設定している。また、電極指の各々について、アルミニウム膜と、当該アルミニウム膜の下層側に設けられ、このアルミニウム膜よりも弾性定数が大きい導電性膜と、からなる積層膜により構成すると共に、前記導電性膜の膜厚を前記積層膜の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定している。そのため、下層側の導電性膜が圧電基板上を伝搬する弾性表面波のエネルギーの大部分を担い、一方上層側のアルミニウム膜が電極指の導電性を担保しているので、電気抵抗の増大による弾性表面波のエネルギー損失を抑えながら、電極指の粘性に起因する弾性表面波のエネルギー損失を抑制できる。そのため、２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域で使用する弾性表面波デバイスであっても、挿入損失を抑えることができる。また、別の発明は、アルミニウム膜よりも弾性定数が大きいホウ化物により電極指の各々を構成しているので、電気抵抗の増大による弾性表面波のエネルギー損失を抑えながら、電極指の粘性に起因する弾性表面波のエネルギー損失を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のＳＡＷデバイスの一例を示す平面図である。
【図２】前記デバイスを示す縦断面図である。
【図３】前記デバイスにおいて伝搬する弾性波のエネルギー分布を模式的に示す縦断面図である。
【図４】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図５】前記デバイスの他の例を示す縦断面図である。
【図６】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図７】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図８】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図９】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１０】前記デバイスのカット角についての説明図である。
【図１１】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１２】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１３】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１４】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１５】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１６】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１７】前記デバイスの他の例を示す縦断面図である。
【図１８】前記デバイスの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［弾性表面波デバイスの概観］
本発明の弾性表面波デバイスの実施の形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。先ず、この弾性表面波デバイスの概観について説明すると、弾性表面波デバイスは、この例では複数のＳＡＷ（surface acoustic wave：弾性表面波）共振子１をラダー型に組み合わせたラダー型フィルタであり、例えばＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム（Ｙ軸に垂直に切断されたニオブ酸リチウム上を結晶軸のＺ方向に弾性表面波が伝搬する基板）などからなる圧電基板１０上に形成されている。この例では、入力ポート１１と出力ポート１２との間に３つのＳＡＷ共振子１が互いに直列となるように各々直列腕として配置され、これらＳＡＷ共振子１、１間に１つのＳＡＷ共振子１が並列に各々並列腕として接続されている。図１中１３は接地ポートであり、４は各々のＳＡＷ共振子１、１同士あるいはＳＡＷ共振子１と各ポート１１、１２、１３とを電気的に接続する引き回し電極である。尚、図１では、各ＳＡＷ共振子１については模式的に簡略化して描画している。
【００１６】
各々のＳＡＷ共振子１は、ＩＤＴ電極２と、弾性表面波（以下、「弾性波」と言う）の伝搬方向においてこのＩＤＴ電極２の両側に形成された反射器３、３とを備えている。ＩＤＴ電極２は、弾性波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に弾性波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように配置された一対のバスバー５、５と、これらバスバー５、５間において互いに交差するように櫛歯状に形成された複数本の電極指６と、を備えている。この例では、ＩＤＴ電極２は、一対のバスバー５、５のうち一方側のバスバー５から伸びる電極指６と、当該電極指６に隣接して他方側のバスバー５から伸びる電極指６と、が弾性波の伝搬方向に沿って交互に配置されて正規型電極をなしている。図１中、７は反射器バスバー、８は反射器電極指である。
【００１７】
そして、各々の電極指６は、図２に示すように、互いに隣接する２本の電極指６、６の各々の幅寸法と、これら電極指６、６間の離間寸法と、からなる周期長が圧電基板１０上を伝搬する弾性波の周波数に対応するように構成されている。具体的には、前記周期長は、所望の周波数における弾性波の波長λと同じ寸法となっている。この実施の形態では、圧電基板１０上を伝搬する弾性表面波のうち縦波型リーキー波を利用するように、且つ圧電基板１０上を伝搬する前記縦波型リーキー波の周波数ｆが２ＧＨｚ以上この例では３ＧＨｚとなるように、前記周期長λが構成されている。即ち、この圧電基板１０上では、電極指６の配置領域を伝搬する縦波型リーキー波の伝搬速度Ｖが例えば６１００ｍ／ｓとなるので、ｆ＝Ｖ／λとなるように、周期長λが設定されている。具体的には、周期長λは約２μｍとなっている。互いに交差する電極指６、６の数量（電極指６の対数）Ｎは、例えば１５０対に設定され、互いに隣接する電極指６、６同士が交差する交差長Ｗは例えば３０λとなっている。
【００１８】
ここで、各々の電極指６は、図２に示すように、導電性膜である例えばモリブデン（Ｍｏ）膜２１と、アルミニウム膜２２と、が下側からこの順番で積層された積層膜２３により構成されている。具体的には、各々の共振子１は、モリブデン膜２１及びアルミニウム膜２２を例えばスパッタ法により圧電基板１０上の全面に亘って下側からこの順番で成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いて積層膜２３をパターニングすることによって形成されている。モリブデン膜２１の膜厚ｈ１及びアルミニウム膜２２の膜厚ｈ２は、夫々例えば０．０２λ及び０．０５λとなっている。従って、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１は、積層膜２３の全体の膜厚（ｈ１＋ｈ２）の２／７となっている。尚、図２は圧電基板１０を図１のＡ−Ａ線で切断した縦断面図を示しており、圧電基板１０の厚さ寸法については模式的に示している。
【００１９】
モリブデン膜２１は、以下に詳述するように、当該モリブデン膜２１の内部を超音波（弾性波）が伝搬する時の減衰量がアルミニウム膜２２よりも極めて小さい。一方、モリブデン膜２１は、アルミニウム膜２２と比べて電気的抵抗が高いので、電気的抵抗による損失（オーミックロス）が大きい。そのため、本発明では、図３に弾性波のエネルギー分布を太線で概略的に示すように、下層側のモリブデン膜２１が圧電基板１０上を伝搬する弾性波のエネルギーの大部分を担い、一方上層側のアルミニウム膜２２がＩＤＴ電極２の導電性を担保するように、既述の２層構造となっている。以下に、このように２層構造を採っている理由について説明する。
【００２０】
［弾性波のエネルギー損失の原因の推定］
弾性波は、固体材料の内部を伝搬する時にエネルギー損失が起こる。このような弾性波のエネルギー損失は、一般的に不導体、半導体及び導体の順番で大きくなり、従って圧電基板１０（不導体）では無視できる程小さく、一方既述のＩＤＴ電極２などを構成する例えばアルミニウム膜２２（導体）では無視できない程の大きさとなっている。このような弾性波のエネルギー損失の１波長あたりの大きさ（弾性波が１波長分だけ伝搬する時のエネルギー損失の大きさ）は、周波数にほぼ比例して増加することが知られており、従って周波数が高くなる程影響が大きくなる（損失が大きくなる）。そのため、これまでの実用的なＳＡＷデバイスの上限周波数は２ＧＨｚ未満であった。
【００２１】
この損失は、電極（アルミニウム膜２２）のオーミックロス、リーキー波を用いる場合にはバルク波放射による伝搬損失（バルク波として放射されてしまうことによる損失）、主伝搬方向に対して直角方向への弾性波の漏れによる放射損失などが支配的であった。一方、電極自身の機械的な（物理的な性質による）損失については、これまで積極的に取り上げられることがなかった。そこで、本発明では、以下のように電極の機械的な損失について検討した。
【００２２】
文献１は、アルミニウムや銅（Ｃｕ）などの数種類の金属薄膜をスパッタ法により各々形成し、これら金属薄膜の各々について、当該金属薄膜中を伝搬する超音波の減衰を評価した結果を示している。この文献１の評価結果について、減衰量が周波数に比例するものとして縦波バルク波の１波長あたりの減衰量の大きさを計算すると、
アルミニウム：０．１４７２ｄＢ／λ
モリブデン ：０．００１０ｄＢ／λ
チタン ：０．００４４ｄＢ／λ
となる。
【００２３】
モリブデンやチタンは、アルミニウムよりも超音波の伝搬損失が格段に小さいことが分かる。一方、文献２には、バルク材としての縦波の伝搬損失（薄膜などといった形状で物性が変化しない状態の値）について記載されており、同様に１波長あたりの減衰量の大きさを各材質毎に示すと、
アルミニウム：０．０４８ｄＢ／λ
銅 ：０．１２９ｄＢ／λ
金（Ａｕ） ：０．０６５ｄＢ／λ
となる。
【００２４】
アルミニウム中の損失について、これら文献１、２の各値を比較すると、バルク材よりも薄膜の方が３倍程度損失の大きいことが分かる。また、ＳＡＷデバイスの電極材として使用されることがある銅は、バルク材の状態で損失がアルミニウムの約２．７倍であり、従って薄膜であればより一層大きな損失となることが想定される。このように、同じ導体であっても弾性波の伝搬損失には材質によって大きな差異があるし、また同じ材質であっても薄膜ではバルク材よりも伝搬損失が大きくなる。この文献で示されている粘性損失は、周波数に比例して大きくなる。そのため、２ＧＨｚ以上もの高い周波数の弾性波が伝搬するＳＡＷデバイスでは、このような電極材そのものの機械的特性（物理的特性）がデバイス全体の周波数特性に大きく影響を及ぼすものと考えられる。そこで、２ＧＨｚ以上の周波数の弾性波を利用するＳＡＷ共振子について、具体的に当該ＳＡＷ共振子を構成する電極材の特性について検討した。
【００２５】
先ず、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、当該圧電基板上において３ＧＨｚの周波数で縦波型リーキー波（ＬＬＳＡＷ：Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｌｅａｋｙ ＳＡＷ）が共振するように、周期長λが約２μｍのＳＡＷ共振子をアルミニウム膜により形成した。ＩＤＴ電極の対数Ｎ、交差長Ｗ及び波長比膜厚ｈ／λ（ｈ：ＩＤＴ電極の膜厚）については、夫々１５０対、３０及び０．０７９５とした。図４は、このＳＡＷ共振子について、実際に実験により得られたアドミッタンス及び機械的損失を夫々特性１及び特性２として示している。この機械的損失は、ＳＡＷ共振子の特性を標準的な集中定数等価回路（互いに直列に接続されたインダクタンス、容量成分及び抵抗成分に対して並列に別の容量成分が接続された回路）で表現した時に、既述の直列腕において得られる損失を評価したものである。尚、この特性２において、電気的抵抗によるオーミックロスは、前記回路に対して直列に抵抗を接続したものとして取り除いている。この機械的損失は、周波数の２次関数となっている。
【００２６】
また、前記対数Ｎや交差長Ｗを種々変えて既述のＳＡＷ共振子を作製し、同様に機械的損失を評価した。そして、これら評価結果から、対数Ｎ及び交差長Ｗが夫々十分に（無限に）大きい場合の機械的損失を推算して、図４に特性３として示した。即ち、弾性波の伝搬する領域が無限であると仮定して、当該領域から表面波として弾性波が水平方向に漏れ出す損失がないものとして前記推算を行った。従って、特性２及び特性３の差分は、前記領域から弾性波が漏れ出すことによる損失を表している。
【００２７】
更に、有限要素法に基づく理論計算により、バルク放射による損失を算出して図４に特性４として示した。この理論計算は、ＳＡＷ共振子を構成する電極が完全な導体であり、オーミック損失を含まず、また電極の機械的損失（後述する電極の粘性による損失）もないものとして求めた。また、この特性４の計算を行うにあたり、ＳＡＷ共振子は、交差長方向では一様（即ち交差長Ｗが無限に長い）であり、弾性波の伝搬方向では無限の周期構造となっているものとした。従って、特性３及び特性４は、いずれも対数Ｎ及び交差長Ｗについて十分に大きい場合についての機械的損失を表しており、互いに比べることができる。
【００２８】
これら特性３及び特性４を比較すると、特性３の損失は、特性４の損失よりも大きくなっていた。ここで、特性３の２次係数と特性４の２次係数とが同等であるため、これら特性３及び特性４の差分を取って特性５として図４に示すと、この特性５の値は、周波数が高くなるにつれて緩やかに増加していることが分かった。即ち、この特性５は、既述の特性４を算出するにあたって計算から除外した（含めなかった）損失、具体的にはＳＡＷ共振子を構成する電極のオーミック損失及び機械的損失を表しており、例えば３ＧＨｚでは約０．１２ｄＢ／λとなっていた。従って、この特性５の結果から、これらオーミック抵抗及び機械的損失の少なくとも一方は、既述のように、周波数が高くなる程大きくなることが分かる。図４の特性４では、ＳＡＷ共振子の共振点と反共振点との間のある周波数（３ＧＨｚ）において、バルク波放射がゼロになっていた。
【００２９】
続いて、文献１において周波数が１ＧＨｚの場合に得られた減衰量に基づいて、３ＧＨｚ帯における減衰量を算出（比例計算）すると共に、この減衰量をアルミニウム電極の粘性率に換算し、この粘性率を考慮して（粘性を含めて）既述の特性４の計算を行った。その結果、この特性は、図示を省略するが、既述の図４の特性４と同様に３ＧＨｚにおいて最小値を取る２次曲線を示したものの、損失の最小値はゼロではなく０．０７４ｄＢ／λとなっていた。この最小値は、特性５（実験値からの推算と理論値との差分）の３ＧＨｚにおける値（約０．１２ｄＢ／λ）の６割に相当していた。
【００３０】
以上説明したことから、ＳＡＷ共振子における機械的損失は、弾性波がバルク波として放射される損失（特性４）、対数Ｎや交差長Ｗが各々有限であるための損失（特性２及び特性３の差分）及びオーミック損失以外に、当該ＳＡＷ共振子を構成する電極の粘性による損失が含まれていると言える。即ち、既述の実験に用いたＳＡＷ共振子は、対数Ｎ及び交差長Ｗが各々有限であることを考慮しても、損失がオーミック損失及びバルク波損失だけであれば、共振点におけるＱ値がシミュレーションでは６００程度となるはずだが、実際には１７０程度となっていた。従って、前記電極は圧電基板よりも柔らかく（弾性定数が小さく）粘性が大きいので、弾性波のエネルギーを熱として散逸してしまうと考えられる。
【００３１】
［機械的損失の低減］
このように、アルミニウムや銅あるいは金などといったこれまでＳＡＷデバイスの主な電極材料として用いられている金属材料（導体）は、２ＧＨｚ以上もの高い周波数では無視できない程度の大きな粘性損失（機械的損失）を持っており、ＳＡＷデバイスの損失を増加させていると考えられる。従って、この粘性損失を低減するためには、アルミニウム膜などよりも粘性損失の小さな導体を電極材料として用いる必要のあることが分かる。しかし、粘性損失の小さな導体を電極材料として用いるにあたって、当該電極材料の電気抵抗がアルミニウム膜などよりも大きいと、特に２ＧＨｚ以上もの周波数では既述のように電極の膜厚が薄くなることからオーミック損失が大きくなる。例えば既述のモリブデン膜やチタン膜は、アルミニウム膜よりも機械的損失は小さいが、バルク材料としての電気抵抗はアルミニウムの夫々約２倍及び３０倍と大きい。従って、２ＧＨｚ以上もの周波数では、アルミニウム膜に代えてモリブデン膜やチタン膜を電極材料として用いるのであれば、機械的損失の低減とオーミック損失の増加とのバランスを計ることにより、アルミニウム膜を用いた場合よりも電極全体の損失が小さくなるように設計する必要がある。
【００３２】
以下に、電極材料としてアルミニウム膜に代えてモリブデン膜を用いた場合において、有限要素法を用いてシミュレーションを行った結果について説明する。電極材料としてアルミニウム膜を用いた場合には、バルク波放射損失が最小となる波長比膜厚ｈ／λは０．０８となったが、電極材料としてモリブデン膜を用いた場合には波長比膜厚ｈ／λは０．０４３となった。従って、電極材料としてアルミニウム膜に代えてモリブデン膜を用いると、アルミニウム膜を用いた場合と比べて、粘性損失が１／１５０と無視できる位に小さくなるが、電気抵抗が大きい上に膜厚を薄くする必要があるので、オーミック抵抗は２×８÷４．３＝３．７２倍（電気抵抗がアルミニウム膜の２倍で膜厚が（４．３／８）倍）と増加することになる。
【００３３】
そのため、オーミック抵抗をなるべく増やさずに粘性損失をできるだけ小さくするために、アルミニウム膜とモリブデン膜とを積層した電極構成について検討した。先ず、このような積層構造において、アルミニウム膜だけを電極材料として用いた場合よりもオーミック抵抗を増大させないためには、アルミニウム膜をモリブデン膜よりも厚くする必要がある。そこで、このような積層構造として、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、アルミニウム膜及びモリブデン膜を下側からこの順番で積層した構成について、同様に有限要素法を用いたシミュレーションを行った。その結果、粘性損失はアルミニウム膜だけを用いた場合の半分以下にはならなかった。即ち、電極の膜厚方向においてアルミニウム膜の一部をモリブデン膜に代えた場合には、オーミック抵抗が増大する分、粘性損失がアルミニウム膜だけを用いた場合の半分以下にならないと、オーミック損失及び粘性損失を含めた全体の損失が改善されないと考えられる。
【００３４】
一方、圧電基板上にモリブデン膜及びアルミニウム膜を下側からこの順番で積層した積層構造を検討した。そして、モリブデン膜の波長比膜厚ｈ１／λを０．０２、アルミニウム膜の波長比膜厚ｈ２／λを０．０５に設定すると、即ちモリブデン膜の膜厚を前記積層構造の全体の膜厚の２／７（０．０２÷（０．０２＋０．０５））に設定すると、アルミニウム膜だけを用いた場合と比べて粘性損失が１／６となり、オーミック抵抗は、以下の式（１）に示すように、１．３３倍の増加で済むことが分かった。
【００３５】
即ち、弾性波が圧電基板上を伝搬することから、圧電基板上に形成された電極では、当該圧電基板の表面（圧電基板と電極との間の界面）に近い程、弾性波の伝搬や励振（発生）に寄与する割合が大きくなり、一方圧電基板の表面から上方側に離れる程、弾性波の伝搬や励振に寄与する割合が小さくなると考えられる。従って、アルミニウム膜の下層にモリブデン膜を配置すると共に、これらアルミニウム膜とモリブデン膜との膜厚の比率を既述のように設定することにより、アルミニウム膜よりも粘性損失の小さい（弾性定数の大きい）モリブデン膜が圧電基板上を伝搬する弾性波のエネルギーの大部分を担い、モリブデン膜よりも電気抵抗の小さいアルミニウム膜が電極の導電性を担保することになる。
【００３６】
上述の実施の形態によれば、２ＧＨｚ以上もの周波数で縦波型リーキー波が圧電基板１０上を伝搬するようにＩＤＴ電極２を構成したＳＡＷ共振子１において、電極指６の各々について、アルミニウム膜２２と、当該アルミニウム膜２２の下層側に設けられ、このアルミニウム膜２２よりも弾性定数が大きいモリブデン膜２１と、からなる積層膜２３により構成すると共に、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１を前記積層膜２３の全体の膜厚の２／７に設定している。そのため、モリブデン膜３２が圧電基板１０上を伝搬する弾性表面波のエネルギーの大部分を担い、一方アルミニウム膜２２が電極指６の導電性を担保しているので、電気抵抗の増大による弾性表面波のエネルギー損失を抑えながら、電極指６の粘性に起因する弾性表面波のエネルギー損失を抑制できる。そのため、２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域で使用するＳＡＷ共振子１であっても、挿入損失を抑えることができる。従って、従来では適用が困難であった２ＧＨｚ以上の周波数帯域について、ＳＡＷデバイスの適用範囲を広げることができる。
【００３７】
また、電極材料としてアルミニウム膜２２に代えてモリブデン膜２１だけを用いた場合には、既述のようにモリブデン膜２１は、膜厚がアルミニウム膜２２を用いた場合の０．０４３／０．０８と薄くなるので、アルミニウム膜２２だけを用いた場合よりも膜厚の精度を厳しく（厳密に）設定する必要がある。しかし、モリブデン膜２１とアルミニウム膜２２との積層構造とすることにより、モリブデン膜２１だけを用いた場合よりも前記積層構造の膜厚が厚くなり、従って当該積層構造の膜厚について高い精度が不要になるので、ＳＡＷ共振子１を製造しやすくなる。
【００３８】
既述の例では、モリブデン膜の膜厚ｈ１を前記積層膜２３の全体の膜厚の２／７に設定したが、オーミック抵抗の増大を抑えながら、粘性損失を低減するためには、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１は、積層膜２３の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定すれば良い。また、アルミニウム膜２２の下層に形成する導電性膜としてモリブデン膜２１を用いたが、このモリブデン膜２１に代えて、あるいはモリブデン膜２１と共に、チタン膜、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）の少なくとも１つからなる膜を用いても良い。
【００３９】
［他の実施の形態］
続いて、本発明のＳＡＷデバイスの他の実施の形態について、図５を参照して説明する。この実施の形態では、各々のＳＡＷ共振子１は、モリブデン膜２１とアルミニウム膜２２との積層構造により形成されていることに代えて、ホウ化チタン（ＴｉＢ2）膜２５により各々形成されている。このようにホウ化チタン膜２５によりＳＡＷ共振子１を構成している理由について、以下に詳述する。尚、この実施の形態では、既述の図１及び図２にて説明したＳＡＷデバイスと同じ構成については説明を省略する。
【００４０】
文献２に記載されているように、一般的に、固体材料の内部を弾性波（音波）が伝搬する時の当該弾性波の減衰量と固体材料の電気伝導度との間には相関関係があり、不導体（酸化物結晶を含む）、半導体及び導体の順番で減衰量が増加する。また、同じ導体でも、電気抵抗が非常に小さい材料は、音波の減衰量が大きい傾向がある。即ち、導体の各材料について、電気抵抗が大きくなるに従って、音波の減衰量が小さくなると言える。従って、ＳＡＷ共振子１の電極材料として適した材料は、導体の中でも電気抵抗の高い材料と言えるかも知れない。
【００４１】
既述の例で説明した各材料についても、弾性波の損失（粘性による損失）は、電気抵抗の小さいアルミニウム、銅あるいは金などでは大きいが、電気抵抗の大きなモリブデンやチタンなどでは小さい。このような弾性波の損失の小さいモリブデンやチタンなどの材料は、弾性波の損失の大きな材料と比べて、弾性定数が大きく、電気抵抗が６μΩｃｍ以上であるという共通の特徴を持っている。
【００４２】
従って、電気抵抗が例えば５μΩｃｍ以上、且つオーミック抵抗があまり大きくならないように電気抵抗が２０μΩｃｍ以下であり、更に弾性定数ができるだけ大きい材料は、ＳＡＷ共振子１の電極材料として適していると考えられる。ここで、以下の表に示すように、ホウ化チタンなどのホウ化物（ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ2）、ホウ化ニオブ（ＮｂＢ2）、ホウ化タンタル（ＴａＢ2）、ホウ化クロム（ＣｒＢ2）、ホウ化モリブデン（Ｍｏ2Ｂ3）、ホウ化タングステン（Ｗ2Ｂ3）、ホウ化ランタン（ＬａＢ6））は、抵抗率が２０μΩｃｍ以下と他の化合物などと比べて比較的低く、特にホウ化チタン（７μΩｃｍ）やホウ化ジルコニウム（６μΩｃｍ）は、ＳＡＷ共振子１の電極材料として十分使用可能である（文献４）。そして、このようなホウ化物は、アルミニウムなどよりも弾性定数が極めて大きい。
【００４３】
（表）
【００４４】
尚、この表において「ｃ１１」は縦波に関する弾性定数、「ｃ４４」は横波に関する弾性定数であり、これら縦波及び横波の位相速度Ｖ（縦波）及びＶ（横波）は、夫々以下の式（２）及び式（３）で求められる。
【００４５】
次いで、ホウ化チタン膜２５をＳＡＷ共振子１の電極材料として用いた場合に得られる特性について説明する。具体的には、同軸ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム上を伝搬するＬＳＡＷの代表として、４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム（結晶軸のＸ軸回りに４８°回転したＹ軸に垂直に切断したタンタル酸リチウム上をＸ方向に弾性表面波が伝搬する基板）からなる圧電基板上に、横波型リーキー波が伝搬するように正規型のＳＡＷ共振子を形成した場合に得られる周波数特性を例に挙げてシミュレーションした。この時、ＳＡＷ共振子におけるＩＤＴ電極のライン占有率（電極指の幅寸法÷（電極指の幅寸法＋互いに隣接する電極指間の距離））は、０．５とした。また、対数Ｎ及び交差長Ｗについては、既述のように各々無限長とした。
【００４６】
そして、波長比膜厚ｈ／λを種々変えて、共振周波数ｆｒ、反共振周波数ｆａ及びバルク放射による伝搬損失が最小となる周波数ｆｍｉｎを計算した。この時、ＳＡＷ共振子の電極材料として、アルミニウム（図６）、モリブデン（図７）及びホウ化チタン（図８）を用いた場合の夫々についてシミュレーションを行った。尚、これら図６〜図８について、横軸は既述の波長比膜厚ｈ／λ、縦軸は速い横波のカットオフ周波数（ブラック周波数）ｆＢで規格化した周波数ｆを示している。
【００４７】
横波型リーキー波を用いた場合、周波数ｆｍｉｎにおいてバルク放射による伝搬損失が理論上ゼロになり、従って共振型のデバイスでは、平均的な損失量を最小化するためには、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間のほぼ中間位置に周波数ｆｍｉｎが位置することが好ましい。従って、これら図６〜図８において損失が各々最小となる時の波長比膜厚ｈ／λを読み取ると、アルミニウムでは０．１０、モリブデンでは０．０４３、ホウ化チタンでは０．０８５となる。尚、図６〜図８のシミュレーションでは、電極の粘性損失やその他の損失については計算から除いている。
【００４８】
この時、これら３種類の電極材料（アルミニウム、モリブデン及びホウ化チタン）について、既述のようにバルク放射による伝搬損失が最小となるように膜厚を調整した時の電気抵抗について検討する。アルミニウムを用いた場合の電気抵抗を１とすると、モリブデンでは（５．６／２．７）／（０．０４３／０．１）＝４．８倍となっていたが、ホウ化チタンでは（７／２．７）／（０．０８５／０．１）＝３倍に留まっていた。従って、既述の表ではホウ化チタンの電気抵抗はモリブデンよりも大きくなっていたが、バルク放射による伝搬損失が最小となるように電極の膜厚を調整した上で電気抵抗を検討すると、ホウ化チタンは、モリブデンよりも電気抵抗が小さくなることが分かった。尚、既述のように、表の電気抵抗はバルクについての値であり、薄膜の場合にはこの表の値よりも大きくなる（悪くなる）と考えられるが、その場合であってもホウ化チタンはモリブデンよりも電気抵抗が小さくなることは明らかである。従って、ホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子（電極指）を形成することにより、アルミニウム膜を用いた場合と比較して、電気抵抗による損失の増大を最小限に抑えながら、当該ホウ化チタン膜の粘性に起因する損失を小さく抑えることができる。そのため、アルミニウムを用いた場合よりも損失の小さなＳＡＷ共振子（ＳＡＷデバイス）を得ることができる。
【００４９】
続いて、共振周波数ｆｒの膜厚感度（ｆｒ／ｆＢ）／（ｈ／λ）を検討すると、アルミニウムでは−１．０８、モリブデンでは−２．１６となっているのに対して、ホウ化チタンでは−０．９７となっていた。従って、モリブデンでは膜厚の精度がアルミニウムよりも２倍程度必要となるが、ホウ化チタンではアルミニウムよりも僅かに前記膜厚感度が小さいので、ＳＡＷ共振子を製造しやすいと言える。従って、図８から、横波型リーキー波が伝搬するようにホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子を既述の圧電基板上に形成した場合には、波長比膜厚ｈ／λの好ましい範囲は０．０７５〜０．１０５である。
【００５０】
既述の例では、同軸ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムのうち４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムを例に挙げて説明したが、この基板としては４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムを用いても良い。この４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムについても、アルミニウム膜及びホウ化チタン膜を夫々用いてＳＡＷ共振子を構成した場合について、既述の図６〜図８と同様の計算を行っており、波長比膜厚ｈ／λの好ましい範囲は、図９に示すように、最適膜厚０．０５を中心として±０．０１５であった。具体的には、共振点ｆｒではオーミックロスが加わるため、ｆｍｉｎはややｆｒ寄りが好ましく、そのため既述の最適膜厚を０．０５とした。
【００５１】
以上の４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム及び４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムについては、ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムの代表例であり、波長比膜厚ｈ／λは図１０に示すように、カット角に応じてほぼ直線的に推移することが分かっている。従って、ホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子を構成するにあたってのＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムの好ましいカット角は、３９°〜５０°と言える。
【００５２】
同様に、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、縦波型リーキー波が伝搬するように正規型のＳＡＷ共振子を配置した場合の特性について説明する。この例においても、ライン占有率は０．５とした。そして、同様にアルミニウム、モリブデン及びホウ化チタンについて計算した結果を図１１〜図１３に夫々示す。また、これらアルミニウム、モリブデン及びホウ化チタンについて、周波数ｆｍｉｎにおけるバルク放射による伝搬損失αを図１４〜図１６に夫々示す。図１４〜図１６において横軸は波長比膜厚ｈ／λを示しており、縦軸は前記伝搬損失αを示している。この伝搬損失αは、これら図１４〜図１６に示すように、各々ある膜厚においてゼロとなる２次曲線となっていた。このように伝搬損失αがゼロとなる膜厚では、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間の中間に周波数ｆｍｉｎが位置しており、従って平均的なバルク放射による伝搬損失を最小化できる最適な膜厚となっている。この膜厚（波長比膜厚ｈ／λ）は、アルミニウムでは０．０８０、モリブデンでは０．０４３、ホウ化チタンでは０．０８６となっていた。
【００５３】
この場合についても、同様に膜厚を考慮した電気抵抗をアルミニウムを１として計算すると、モリブデンでは（５．６／２．７）／（０．０４３／０．０８０）＝３．９倍となっているのに対して、ホウ化チタンでは（７／２．７）／（０．０８６／０．０８０）＝２．４倍であり、ホウ化チタンはモリブデンよりも電気抵抗が小さいと言える。また、共振周波数ｆｒの膜厚感度は、アルミニウムでは−２．８２、モリブデンでは−３．２７、ホウ化チタンでは−１．４４であり、これら３種類の材料の中でホウ化チタンが最も容易に（高い精度を要さずに）ＳＡＷ共振子を製造できると言える。更に、図１４〜図１６の夫々の２次曲線において、ホウ化チタンの曲線が最も緩やかな傾きとなっており、従ってホウ化チタンではアルミニウムやモリブデンよりも損失の小さい膜厚の範囲が広くなっている。従って、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、縦波型リーキー波が伝搬するように正規型のＳＡＷ共振子を配置した場合には、アルミニウム膜を用いた場合よりも損失の小さなＳＡＷ共振子を得ることができ、波長比膜厚ｈ／λの好ましい範囲は、周波数ｆｍｉｎが共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間に位置する範囲である０．０７〜０．１である。
【００５４】
このようにホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子を構成するにあたり、バスバー５、反射器３及び引き回し電極４については、ホウ化チタン膜の上層に、ホウ化チタン膜よりも導電性の良好な材料例えばアルミニウム膜を積層しても良い。その場合には、ＳＡＷ共振子全体としての電気的抵抗を下げることができる。また、既に詳述したように、アルミニウム膜とホウ化チタン膜とについて、バルク放射による伝搬損失が最小となる時の膜厚は互いに極めて近いので、膜厚方向においてホウ化チタン膜の一部をアルミニウム膜により置き換えても、弾性波の伝搬特性に与える影響は小さい。そのため、図１７に示すように、例えば圧電基板上に、ホウ化チタン膜の上層側に補助導電膜としてアルミニウム膜を積層して、ＳＡＷ共振子全体としての電気抵抗を下げるようにしても良い。更に、ホウ化チタンに代えて、あるいはホウ化チタンと共に、既述のホウ化物（ホウ化ジルコニウム、ホウ化ニオブ、ホウ化タンタル、ホウ化クロム、ホウ化モリブデン、ホウ化タングステン、ホウ化ランタン）のうち少なくとも１種を用いても良い。
また、ＩＤＴ電極２の電極指６の各々について、モリブデン膜２１の上層にアルミニウム膜２２を積層した構成あるいはホウ化チタン膜２５により形成した構成を採り、バスバー５、反射器３及び引き回し電極４については例えばアルミニウム膜により構成しても良い。
【００５５】
また、電極指６を構成する電極材料として、モリブデン膜２１、アルミニウム膜２２あるいはホウ化チタン膜２５などを例に挙げたが、各々の電極材料は単体（不純物を含まない状態）以外にも、他の材料と化合物を作らない程度に不純物が含まれている状態、あるいは既述の物性が大きく阻害されない程度（数％）に他の組成が混入した合金状態であっても良い。
【００５６】
更に、以上の各例で述べた弾性表面波用圧電基板以外にも、本発明のＳＡＷデバイスでは、２ＧＨｚ以上の周波数の縦波型リーキー波、横波型リーキー波及びレイリー波のいずれかの弾性表面波を利用しても良い。また、本発明のＳＡＷデバイスは、以上述べたラダー型フィルタや共振子１以外にも、ラダー型フィルタを受信側フィルタ及び送信側フィルタに各々適用したデュプレクサや、あるいは共振子１を用いた発振器に適用しても良い。更に、本発明のＳＡＷデバイスとして、図１８に示すように、既述のＩＤＴ電極２を弾性波の伝搬方向に沿って互いに離間するように入力側電極及び出力側電極として各々配置して、ＳＡＷフィルタを構成しても良い。図１８中５０は入力ポート、５１は出力ポート、５２は弾性波を吸収するためのダンパー、５３はシールド電極である。更にまた、以上の各例では、ＩＤＴ電極２を正規型電極として構成したが、電極指６に隣接して反射電極（図示せず）を配置しても良いし、電極指６に重み付けしたりしても良い。
【００５７】
文献１：G.D.Mansfeld，S.G.Alekseev，I.M.Kotelyansky，”ACOUSTIC HBAR SPECTROSCOPY OF METAL(W，Ti，Mo，Al) THIN FILMS”，Proc.2001 Ultrasonics Symposium，pp.415-418
文献２：B.A.Auld"Acoustic fields and waves in solids−Second Edition",vol.１，Florida,Krieger Publishing,p.95,1990
文献３：門田他，「良好な温度特性を持つ小型ＷＣＤＭＡフルバンド対応ＳＡＷデュプレクサ」，Proc.Symp.Ultrason.Electron.,Vol.27,pp.39-40,2006．／M.Kadota et.al.，Jpn.J.Appl.Phys.,pp.4714-4717,2007.
文献４：プラズマプロセスによる薄膜の基礎と応用（日刊工業新聞社）2005.
【符号の説明】
【００５８】
１ ＳＡＷ共振子
２ ＩＤＴ電極
６ 電極指
１０ 圧電基板
２１ モリブデン膜
２２ アルミニウム膜
２３ 積層膜
２５ ホウ化チタン膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＡＷ（surface acoustic wave：弾性表面波）を利用した弾性表面波デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＡＷ（surface acoustic wave：弾性表面波）を利用した弾性表面波デバイスとして、圧電基板上にＩＤＴ（インターデジタルトランスデューサ）電極を配置すると共に、弾性波（弾性表面波）の伝搬方向においてＩＤＴ電極の両側に反射器を配置したＳＡＷ共振子や、ＳＡＷ共振子をラダー型に接続したラダー型フィルタなどが知られている。この共振子では、圧電基板の表面を伝搬する弾性波の波長に対応するように、前記ＩＤＴ電極における電極指のピッチ（周期長）が設定される。従って、このようなデバイスの使用周波数帯域（例えばフィルタの通過帯域）が高くなるにつれて、前記周期長は小さく（短く）なる。
【０００３】
ここで、前記ＳＡＷ共振子を構成する主要な電極材として、例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いる場合が多い。また、特許文献１には、デュプレクサにおいて耐電力性を高めるために、アルミニウム膜の下層側に下地膜としてチタン（Ｔｉ）膜などを形成して、これらアルミニウム膜及び下地膜により電極材を構成する技術について記載されている。このような下地膜は、電極材の１／５程度の膜厚に設定される場合が多い。従って、下地膜を設ける場合には、アルミニウム膜が電極材の主要な材質となっている。更に、特許文献２のように、アルミニウム膜とチタンやホウ化チタンなどとを交互に積層する技術や、金属膜に銅を混入させる技術（後述の文献３）も知られている。
【０００４】
一方、既述の周波数帯域が２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域になると、様々な原因によって弾性表面波デバイスの挿入損失が大きくなりすぎてＱ値が低下して、現実的な使用に耐えられなくなってしまう。そのため、２ＧＨｚ以上の高周波数帯域では、通常は弾性表面波デバイスに代えて圧電振動デバイスである例えばＦＢＡＲ（film bulk acoustic resonator）などが用いられている。
特許文献３〜１４には、弾性表面波デバイスが記載されているが、既述の課題については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−９４３８２
【特許文献２】特開平９−６９７４８
【特許文献３】特開２００８−１２５１３１
【特許文献４】国際公開２００６−１６５４４
【特許文献５】特開２００２−３６８５６８
【特許文献６】国際公開２００６−４６５４５
【特許文献７】特開２００２−３０５４２５
【特許文献８】特開２００３−１５２４９８
【特許文献９】特開２００５−２５３０３４
【特許文献１０】特開２００３−２５８５９３
【特許文献１１】特開２００３−２０９４５５
【特許文献１２】国際公開２０００−７４２３５
【特許文献１３】特開２００３−１０１３７２
【特許文献１４】特開平９−１３５１４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弾性表面波を利用するために圧電基板上にＩＤＴ電極を配置した弾性表面波デバイスにおいて、このデバイスの周波数帯域が２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域であっても挿入損失を小さく抑えることのできる弾性表面波デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の弾性表面デバイスは、
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように各々の電極指が配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜と、当該アルミニウム膜の下層側に設けられ、このアルミニウム膜よりも弾性定数が大きい導電性膜と、からなる積層膜により各々構成され、
前記導電性膜の膜厚は、前記積層膜の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定されていることを特徴とする。
【０００８】
前記導電性膜は、モリブデン及びチタンの少なくとも一方であっても良い。
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜及び前記アルミニウム膜の膜厚を夫々ｈ１及びｈ２とすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ１／λは０．０２であり、
前記アルミニウム膜の波長比膜厚ｈ２／λは０．０５であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
【０００９】
本発明の別の弾性表面デバイスは、
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜よりも弾性定数が大きいホウ化物を含む導電性膜により各々構成されていることを特徴とする。前記導電性膜は、ホウ化チタンであっても良い。
【００１０】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７〜０．１であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
【００１１】
前記圧電基板は、３９°〜５０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であっても良い。
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７５〜０．１０５であり、
前記圧電基板は、４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
【００１２】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０３５〜０．０６５であり、
前記圧電基板は、４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていても良い。
前記導電性膜の上方側には、当該導電性膜よりも導電率の高い補助導電膜が積層されていても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、圧電基板上に一対のバスバー及び複数の電極指を配置すると共に、これら電極指の各々について、幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数と対応するように設定している。また、電極指の各々について、アルミニウム膜と、当該アルミニウム膜の下層側に設けられ、このアルミニウム膜よりも弾性定数が大きい導電性膜と、からなる積層膜により構成すると共に、前記導電性膜の膜厚を前記積層膜の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定している。そのため、下層側の導電性膜が圧電基板上を伝搬する弾性表面波のエネルギーの大部分を担い、一方上層側のアルミニウム膜が電極指の導電性を担保しているので、電気抵抗の増大による弾性表面波のエネルギー損失を抑えながら、電極指の粘性に起因する弾性表面波のエネルギー損失を抑制できる。そのため、２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域で使用する弾性表面波デバイスであっても、挿入損失を抑えることができる。また、別の発明は、アルミニウム膜よりも弾性定数が大きいホウ化物により電極指の各々を構成しているので、電気抵抗の増大による弾性表面波のエネルギー損失を抑えながら、電極指の粘性に起因する弾性表面波のエネルギー損失を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のＳＡＷデバイスの一例を示す平面図である。
【図２】前記デバイスを示す縦断面図である。
【図３】前記デバイスにおいて伝搬する弾性波のエネルギー分布を模式的に示す縦断面図である。
【図４】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図５】前記デバイスの他の例を示す縦断面図である。
【図６】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図７】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図８】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図９】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１０】前記デバイスのカット角についての説明図である。
【図１１】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１２】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１３】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１４】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１５】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１６】前記デバイスについて得られた特性図である。
【図１７】前記デバイスの他の例を示す縦断面図である。
【図１８】前記デバイスの他の例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［弾性表面波デバイスの概観］
本発明の弾性表面波デバイスの実施の形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。先ず、この弾性表面波デバイスの概観について説明すると、弾性表面波デバイスは、この例では複数のＳＡＷ（surface acoustic wave：弾性表面波）共振子１をラダー型に組み合わせたラダー型フィルタであり、例えばＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム（Ｙ軸に垂直に切断されたニオブ酸リチウム上を結晶軸のＺ方向に弾性表面波が伝搬する基板）などからなる圧電基板１０上に形成されている。この例では、入力ポート１１と出力ポート１２との間に３つのＳＡＷ共振子１が互いに直列となるように各々直列腕として配置され、これらＳＡＷ共振子１、１間に１つのＳＡＷ共振子１が並列に各々並列腕として接続されている。図１中１３は接地ポートであり、４は各々のＳＡＷ共振子１、１同士あるいはＳＡＷ共振子１と各ポート１１、１２、１３とを電気的に接続する引き回し電極である。尚、図１では、各ＳＡＷ共振子１については模式的に簡略化して描画している。
【００１６】
各々のＳＡＷ共振子１は、ＩＤＴ電極２と、弾性表面波（以下、「弾性波」と言う）の伝搬方向においてこのＩＤＴ電極２の両側に形成された反射器３、３とを備えている。ＩＤＴ電極２は、弾性波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に弾性波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように配置された一対のバスバー５、５と、これらバスバー５、５間において互いに交差するように櫛歯状に形成された複数本の電極指６と、を備えている。この例では、ＩＤＴ電極２は、一対のバスバー５、５のうち一方側のバスバー５から伸びる電極指６と、当該電極指６に隣接して他方側のバスバー５から伸びる電極指６と、が弾性波の伝搬方向に沿って交互に配置されて正規型電極をなしている。図１中、７は反射器バスバー、８は反射器電極指である。
【００１７】
そして、各々の電極指６は、図２に示すように、互いに隣接する２本の電極指６、６の各々の幅寸法と、これら電極指６、６間の離間寸法と、からなる周期長が圧電基板１０上を伝搬する弾性波の周波数に対応するように構成されている。具体的には、前記周期長は、所望の周波数における弾性波の波長λと同じ寸法となっている。この実施の形態では、圧電基板１０上を伝搬する弾性表面波のうち縦波型リーキー波を利用するように、且つ圧電基板１０上を伝搬する前記縦波型リーキー波の周波数ｆが２ＧＨｚ以上この例では３ＧＨｚとなるように、前記周期長λが構成されている。即ち、この圧電基板１０上では、電極指６の配置領域を伝搬する縦波型リーキー波の伝搬速度Ｖが例えば６１００ｍ／ｓとなるので、ｆ＝Ｖ／λとなるように、周期長λが設定されている。具体的には、周期長λは約２μｍとなっている。互いに交差する電極指６、６の数量（電極指６の対数）Ｎは、例えば１５０対に設定され、互いに隣接する電極指６、６同士が交差する交差長Ｗは例えば３０λとなっている。
【００１８】
ここで、各々の電極指６は、図２に示すように、導電性膜である例えばモリブデン（Ｍｏ）膜２１と、アルミニウム膜２２と、が下側からこの順番で積層された積層膜２３により構成されている。具体的には、各々の共振子１は、モリブデン膜２１及びアルミニウム膜２２を例えばスパッタ法により圧電基板１０上の全面に亘って下側からこの順番で成膜した後、フォトリソグラフィー法を用いて積層膜２３をパターニングすることによって形成されている。モリブデン膜２１の膜厚ｈ１及びアルミニウム膜２２の膜厚ｈ２は、夫々例えば０．０２λ及び０．０５λとなっている。従って、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１は、積層膜２３の全体の膜厚（ｈ１＋ｈ２）の２／７となっている。尚、図２は圧電基板１０を図１のＡ−Ａ線で切断した縦断面図を示しており、圧電基板１０の厚さ寸法については模式的に示している。
【００１９】
モリブデン膜２１は、以下に詳述するように、当該モリブデン膜２１の内部を超音波（弾性波）が伝搬する時の減衰量がアルミニウム膜２２よりも極めて小さい。一方、モリブデン膜２１は、アルミニウム膜２２と比べて電気的抵抗が高いので、電気的抵抗による損失（オーミックロス）が大きい。そのため、本発明では、図３に弾性波のエネルギー分布を太線で概略的に示すように、下層側のモリブデン膜２１が圧電基板１０上を伝搬する弾性波のエネルギーの大部分を担い、一方上層側のアルミニウム膜２２がＩＤＴ電極２の導電性を担保するように、既述の２層構造となっている。以下に、このように２層構造を採っている理由について説明する。
【００２０】
［弾性波のエネルギー損失の原因の推定］
弾性波は、固体材料の内部を伝搬する時にエネルギー損失が起こる。このような弾性波のエネルギー損失は、一般的に不導体、半導体及び導体の順番で大きくなり、従って圧電基板１０（不導体）では無視できる程小さく、一方既述のＩＤＴ電極２などを構成する例えばアルミニウム膜２２（導体）では無視できない程の大きさとなっている。このような弾性波のエネルギー損失の１波長あたりの大きさ（弾性波が１波長分だけ伝搬する時のエネルギー損失の大きさ）は、周波数にほぼ比例して増加することが知られており、従って周波数が高くなる程影響が大きくなる（損失が大きくなる）。そのため、これまでの実用的なＳＡＷデバイスの上限周波数は２ＧＨｚ未満であった。
【００２１】
この損失は、電極（アルミニウム膜２２）のオーミックロス、リーキー波を用いる場合にはバルク波放射による伝搬損失（バルク波として放射されてしまうことによる損失）、主伝搬方向に対して直角方向への弾性波の漏れによる放射損失などが支配的であった。一方、電極自身の機械的な（物理的な性質による）損失については、これまで積極的に取り上げられることがなかった。そこで、本発明では、以下のように電極の機械的な損失について検討した。
【００２２】
文献１は、アルミニウムや銅（Ｃｕ）などの数種類の金属薄膜をスパッタ法により各々形成し、これら金属薄膜の各々について、当該金属薄膜中を伝搬する超音波の減衰を評価した結果を示している。この文献１の評価結果について、減衰量が周波数に比例するものとして縦波バルク波の１波長あたりの減衰量の大きさを計算すると、
アルミニウム：０．１４７２ｄＢ／λ
モリブデン ：０．００１０ｄＢ／λ
チタン ：０．００４４ｄＢ／λ
となる。
【００２３】
モリブデンやチタンは、アルミニウムよりも超音波の伝搬損失が格段に小さいことが分かる。一方、文献２には、バルク材としての縦波の伝搬損失（薄膜などといった形状で物性が変化しない状態の値）について記載されており、同様に１波長あたりの減衰量の大きさを各材質毎に示すと、
アルミニウム：０．０４８ｄＢ／λ
銅 ：０．１２９ｄＢ／λ
金（Ａｕ） ：０．０６５ｄＢ／λ
となる。
【００２４】
アルミニウム中の損失について、これら文献１、２の各値を比較すると、バルク材よりも薄膜の方が３倍程度損失の大きいことが分かる。また、ＳＡＷデバイスの電極材として使用されることがある銅は、バルク材の状態で損失がアルミニウムの約２．７倍であり、従って薄膜であればより一層大きな損失となることが想定される。このように、同じ導体であっても弾性波の伝搬損失には材質によって大きな差異があるし、また同じ材質であっても薄膜ではバルク材よりも伝搬損失が大きくなる。この文献で示されている粘性損失は、周波数に比例して大きくなる。そのため、２ＧＨｚ以上もの高い周波数の弾性波が伝搬するＳＡＷデバイスでは、このような電極材そのものの機械的特性（物理的特性）がデバイス全体の周波数特性に大きく影響を及ぼすものと考えられる。そこで、２ＧＨｚ以上の周波数の弾性波を利用するＳＡＷ共振子について、具体的に当該ＳＡＷ共振子を構成する電極材の特性について検討した。
【００２５】
先ず、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、当該圧電基板上において３ＧＨｚの周波数で縦波型リーキー波（ＬＬＳＡＷ：Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ Ｌｅａｋｙ ＳＡＷ）が共振するように、周期長λが約２μｍのＳＡＷ共振子をアルミニウム膜により形成した。ＩＤＴ電極の対数Ｎ、交差長Ｗ及び波長比膜厚ｈ／λ（ｈ：ＩＤＴ電極の膜厚）については、夫々１５０対、３０及び０．０７９５とした。図４は、このＳＡＷ共振子について、実際に実験により得られたアドミッタンス及び機械的損失を夫々特性１及び特性２として示している。この機械的損失は、ＳＡＷ共振子の特性を標準的な集中定数等価回路（互いに直列に接続されたインダクタンス、容量成分及び抵抗成分に対して並列に別の容量成分が接続された回路）で表現した時に、既述の直列腕において得られる損失を評価したものである。尚、この特性２において、電気的抵抗によるオーミックロスは、前記回路に対して直列に抵抗を接続したものとして取り除いている。この機械的損失は、周波数の２次関数となっている。
【００２６】
また、前記対数Ｎや交差長Ｗを種々変えて既述のＳＡＷ共振子を作製し、同様に機械的損失を評価した。そして、これら評価結果から、対数Ｎ及び交差長Ｗが夫々十分に（無限に）大きい場合の機械的損失を推算して、図４に特性３として示した。即ち、弾性波の伝搬する領域が無限であると仮定して、当該領域から表面波として弾性波が水平方向に漏れ出す損失がないものとして前記推算を行った。従って、特性２及び特性３の差分は、前記領域から弾性波が漏れ出すことによる損失を表している。
【００２７】
更に、有限要素法に基づく理論計算により、バルク放射による損失を算出して図４に特性４として示した。この理論計算は、ＳＡＷ共振子を構成する電極が完全な導体であり、オーミック損失を含まず、また電極の機械的損失（後述する電極の粘性による損失）もないものとして求めた。また、この特性４の計算を行うにあたり、ＳＡＷ共振子は、交差長方向では一様（即ち交差長Ｗが無限に長い）であり、弾性波の伝搬方向では無限の周期構造となっているものとした。従って、特性３及び特性４は、いずれも対数Ｎ及び交差長Ｗについて十分に大きい場合についての機械的損失を表しており、互いに比べることができる。
【００２８】
これら特性３及び特性４を比較すると、特性３の損失は、特性４の損失よりも大きくなっていた。ここで、特性３の２次係数と特性４の２次係数とが同等であるため、これら特性３及び特性４の差分を取って特性５として図４に示すと、この特性５の値は、周波数が高くなるにつれて緩やかに増加していることが分かった。即ち、この特性５は、既述の特性４を算出するにあたって計算から除外した（含めなかった）損失、具体的にはＳＡＷ共振子を構成する電極のオーミック損失及び機械的損失を表しており、例えば３ＧＨｚでは約０．１２ｄＢ／λとなっていた。従って、この特性５の結果から、これらオーミック抵抗及び機械的損失の少なくとも一方は、既述のように、周波数が高くなる程大きくなることが分かる。図４の特性４では、ＳＡＷ共振子の共振点と反共振点との間のある周波数（３ＧＨｚ）において、バルク波放射がゼロになっていた。
【００２９】
続いて、文献１において周波数が１ＧＨｚの場合に得られた減衰量に基づいて、３ＧＨｚ帯における減衰量を算出（比例計算）すると共に、この減衰量をアルミニウム電極の粘性率に換算し、この粘性率を考慮して（粘性を含めて）既述の特性４の計算を行った。その結果、この特性は、図示を省略するが、既述の図４の特性４と同様に３ＧＨｚにおいて最小値を取る２次曲線を示したものの、損失の最小値はゼロではなく０．０７４ｄＢ／λとなっていた。この最小値は、特性５（実験値からの推算と理論値との差分）の３ＧＨｚにおける値（約０．１２ｄＢ／λ）の６割に相当していた。
【００３０】
以上説明したことから、ＳＡＷ共振子における機械的損失は、弾性波がバルク波として放射される損失（特性４）、対数Ｎや交差長Ｗが各々有限であるための損失（特性２及び特性３の差分）及びオーミック損失以外に、当該ＳＡＷ共振子を構成する電極の粘性による損失が含まれていると言える。即ち、既述の実験に用いたＳＡＷ共振子は、対数Ｎ及び交差長Ｗが各々有限であることを考慮しても、損失がオーミック損失及びバルク波損失だけであれば、共振点におけるＱ値がシミュレーションでは６００程度となるはずだが、実際には１７０程度となっていた。従って、前記電極は圧電基板よりも柔らかく（弾性定数が小さく）粘性が大きいので、弾性波のエネルギーを熱として散逸してしまうと考えられる。
【００３１】
［機械的損失の低減］
このように、アルミニウムや銅あるいは金などといったこれまでＳＡＷデバイスの主な電極材料として用いられている金属材料（導体）は、２ＧＨｚ以上もの高い周波数では無視できない程度の大きな粘性損失（機械的損失）を持っており、ＳＡＷデバイスの損失を増加させていると考えられる。従って、この粘性損失を低減するためには、アルミニウム膜などよりも粘性損失の小さな導体を電極材料として用いる必要のあることが分かる。しかし、粘性損失の小さな導体を電極材料として用いるにあたって、当該電極材料の電気抵抗がアルミニウム膜などよりも大きいと、特に２ＧＨｚ以上もの周波数では既述のように電極の膜厚が薄くなることからオーミック損失が大きくなる。例えば既述のモリブデン膜やチタン膜は、アルミニウム膜よりも機械的損失は小さいが、バルク材料としての電気抵抗はアルミニウムの夫々約２倍及び３０倍と大きい。従って、２ＧＨｚ以上もの周波数では、アルミニウム膜に代えてモリブデン膜やチタン膜を電極材料として用いるのであれば、機械的損失の低減とオーミック損失の増加とのバランスを計ることにより、アルミニウム膜を用いた場合よりも電極全体の損失が小さくなるように設計する必要がある。
【００３２】
以下に、電極材料としてアルミニウム膜に代えてモリブデン膜を用いた場合において、有限要素法を用いてシミュレーションを行った結果について説明する。電極材料としてアルミニウム膜を用いた場合には、バルク波放射損失が最小となる波長比膜厚ｈ／λは０．０８となったが、電極材料としてモリブデン膜を用いた場合には波長比膜厚ｈ／λは０．０４３となった。従って、電極材料としてアルミニウム膜に代えてモリブデン膜を用いると、アルミニウム膜を用いた場合と比べて、粘性損失が１／１５０と無視できる位に小さくなるが、電気抵抗が大きい上に膜厚を薄くする必要があるので、オーミック抵抗は２×８÷４．３＝３．７２倍（電気抵抗がアルミニウム膜の２倍で膜厚が（４．３／８）倍）と増加することになる。
【００３３】
そのため、オーミック抵抗をなるべく増やさずに粘性損失をできるだけ小さくするために、アルミニウム膜とモリブデン膜とを積層した電極構成について検討した。先ず、このような積層構造において、アルミニウム膜だけを電極材料として用いた場合よりもオーミック抵抗を増大させないためには、アルミニウム膜をモリブデン膜よりも厚くする必要がある。そこで、このような積層構造として、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、アルミニウム膜及びモリブデン膜を下側からこの順番で積層した構成について、同様に有限要素法を用いたシミュレーションを行った。その結果、粘性損失はアルミニウム膜だけを用いた場合の半分以下にはならなかった。即ち、電極の膜厚方向においてアルミニウム膜の一部をモリブデン膜に代えた場合には、オーミック抵抗が増大する分、粘性損失がアルミニウム膜だけを用いた場合の半分以下にならないと、オーミック損失及び粘性損失を含めた全体の損失が改善されないと考えられる。
【００３４】
一方、圧電基板上にモリブデン膜及びアルミニウム膜を下側からこの順番で積層した積層構造を検討した。そして、モリブデン膜の波長比膜厚ｈ１／λを０．０２、アルミニウム膜の波長比膜厚ｈ２／λを０．０５に設定すると、即ちモリブデン膜の膜厚を前記積層構造の全体の膜厚の２／７（０．０２÷（０．０２＋０．０５））に設定すると、アルミニウム膜だけを用いた場合と比べて粘性損失が１／６となり、オーミック抵抗は、以下の式（１）に示すように、１．３３倍の増加で済むことが分かった。
【００３５】
即ち、弾性波が圧電基板上を伝搬することから、圧電基板上に形成された電極では、当該圧電基板の表面（圧電基板と電極との間の界面）に近い程、弾性波の伝搬や励振（発生）に寄与する割合が大きくなり、一方圧電基板の表面から上方側に離れる程、弾性波の伝搬や励振に寄与する割合が小さくなると考えられる。従って、アルミニウム膜の下層にモリブデン膜を配置すると共に、これらアルミニウム膜とモリブデン膜との膜厚の比率を既述のように設定することにより、アルミニウム膜よりも粘性損失の小さい（弾性定数の大きい）モリブデン膜が圧電基板上を伝搬する弾性波のエネルギーの大部分を担い、モリブデン膜よりも電気抵抗の小さいアルミニウム膜が電極の導電性を担保することになる。
【００３６】
上述の実施の形態によれば、２ＧＨｚ以上もの周波数で縦波型リーキー波が圧電基板１０上を伝搬するようにＩＤＴ電極２を構成したＳＡＷ共振子１において、電極指６の各々について、アルミニウム膜２２と、当該アルミニウム膜２２の下層側に設けられ、このアルミニウム膜２２よりも弾性定数が大きいモリブデン膜２１と、からなる積層膜２３により構成すると共に、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１を前記積層膜２３の全体の膜厚の２／７に設定している。そのため、モリブデン膜３２が圧電基板１０上を伝搬する弾性表面波のエネルギーの大部分を担い、一方アルミニウム膜２２が電極指６の導電性を担保しているので、電気抵抗の増大による弾性表面波のエネルギー損失を抑えながら、電極指６の粘性に起因する弾性表面波のエネルギー損失を抑制できる。そのため、２ＧＨｚ以上もの高周波数帯域で使用するＳＡＷ共振子１であっても、挿入損失を抑えることができる。従って、従来では適用が困難であった２ＧＨｚ以上の周波数帯域について、ＳＡＷデバイスの適用範囲を広げることができる。
【００３７】
また、電極材料としてアルミニウム膜２２に代えてモリブデン膜２１だけを用いた場合には、既述のようにモリブデン膜２１は、膜厚がアルミニウム膜２２を用いた場合の０．０４３／０．０８と薄くなるので、アルミニウム膜２２だけを用いた場合よりも膜厚の精度を厳しく（厳密に）設定する必要がある。しかし、モリブデン膜２１とアルミニウム膜２２との積層構造とすることにより、モリブデン膜２１だけを用いた場合よりも前記積層構造の膜厚が厚くなり、従って当該積層構造の膜厚について高い精度が不要になるので、ＳＡＷ共振子１を製造しやすくなる。
【００３８】
既述の例では、モリブデン膜の膜厚ｈ１を前記積層膜２３の全体の膜厚の２／７に設定したが、オーミック抵抗の増大を抑えながら、粘性損失を低減するためには、モリブデン膜２１の膜厚ｈ１は、積層膜２３の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定すれば良い。また、アルミニウム膜２２の下層に形成する導電性膜としてモリブデン膜２１を用いたが、このモリブデン膜２１に代えて、あるいはモリブデン膜２１と共に、チタン膜、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）の少なくとも１つからなる膜を用いても良い。
【００３９】
［他の実施の形態］
続いて、本発明のＳＡＷデバイスの他の実施の形態について、図５を参照して説明する。この実施の形態では、各々のＳＡＷ共振子１は、モリブデン膜２１とアルミニウム膜２２との積層構造により形成されていることに代えて、ホウ化チタン（ＴｉＢ2）膜２５により各々形成されている。このようにホウ化チタン膜２５によりＳＡＷ共振子１を構成している理由について、以下に詳述する。尚、この実施の形態では、既述の図１及び図２にて説明したＳＡＷデバイスと同じ構成については説明を省略する。
【００４０】
文献２に記載されているように、一般的に、固体材料の内部を弾性波（音波）が伝搬する時の当該弾性波の減衰量と固体材料の電気伝導度との間には相関関係があり、不導体（酸化物結晶を含む）、半導体及び導体の順番で減衰量が増加する。また、同じ導体でも、電気抵抗が非常に小さい材料は、音波の減衰量が大きい傾向がある。即ち、導体の各材料について、電気抵抗が大きくなるに従って、音波の減衰量が小さくなると言える。従って、ＳＡＷ共振子１の電極材料として適した材料は、導体の中でも電気抵抗の高い材料と言えるかも知れない。
【００４１】
既述の例で説明した各材料についても、弾性波の損失（粘性による損失）は、電気抵抗の小さいアルミニウム、銅あるいは金などでは大きいが、電気抵抗の大きなモリブデンやチタンなどでは小さい。このような弾性波の損失の小さいモリブデンやチタンなどの材料は、弾性波の損失の大きな材料と比べて、弾性定数が大きく、電気抵抗が６μΩｃｍ以上であるという共通の特徴を持っている。
【００４２】
従って、電気抵抗が例えば５μΩｃｍ以上、且つオーミック抵抗があまり大きくならないように電気抵抗が２０μΩｃｍ以下であり、更に弾性定数ができるだけ大きい材料は、ＳＡＷ共振子１の電極材料として適していると考えられる。ここで、以下の表に示すように、ホウ化チタンなどのホウ化物（ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ2）、ホウ化ニオブ（ＮｂＢ2）、ホウ化タンタル（ＴａＢ2）、ホウ化クロム（ＣｒＢ2）、ホウ化モリブデン（Ｍｏ2Ｂ3）、ホウ化タングステン（Ｗ2Ｂ3）、ホウ化ランタン（ＬａＢ6））は、抵抗率が２０μΩｃｍ以下と他の化合物などと比べて比較的低く、特にホウ化チタン（７μΩｃｍ）やホウ化ジルコニウム（６μΩｃｍ）は、ＳＡＷ共振子１の電極材料として十分使用可能である（文献４）。そして、このようなホウ化物は、アルミニウムなどよりも弾性定数が極めて大きい。
【００４３】
（表）
【００４４】
尚、この表において「ｃ１１」は縦波に関する弾性定数、「ｃ４４」は横波に関する弾性定数であり、これら縦波及び横波の位相速度Ｖ（縦波）及びＶ（横波）は、夫々以下の式（２）及び式（３）で求められる。
【００４５】
次いで、ホウ化チタン膜２５をＳＡＷ共振子１の電極材料として用いた場合に得られる特性について説明する。具体的には、同軸ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム上を伝搬するＬＳＡＷの代表として、４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム（結晶軸のＸ軸回りに４８°回転したＹ軸に垂直に切断したタンタル酸リチウム上をＸ方向に弾性表面波が伝搬する基板）からなる圧電基板上に、横波型リーキー波が伝搬するように正規型のＳＡＷ共振子を形成した場合に得られる周波数特性を例に挙げてシミュレーションした。この時、ＳＡＷ共振子におけるＩＤＴ電極のライン占有率（電極指の幅寸法÷（電極指の幅寸法＋互いに隣接する電極指間の距離））は、０．５とした。また、対数Ｎ及び交差長Ｗについては、既述のように各々無限長とした。
【００４６】
そして、波長比膜厚ｈ／λを種々変えて、共振周波数ｆｒ、反共振周波数ｆａ及びバルク放射による伝搬損失が最小となる周波数ｆｍｉｎを計算した。この時、ＳＡＷ共振子の電極材料として、アルミニウム（図６）、モリブデン（図７）及びホウ化チタン（図８）を用いた場合の夫々についてシミュレーションを行った。尚、これら図６〜図８について、横軸は既述の波長比膜厚ｈ／λ、縦軸は速い横波のカットオフ周波数（ブラック周波数）ｆＢで規格化した周波数ｆを示している。
【００４７】
横波型リーキー波を用いた場合、周波数ｆｍｉｎにおいてバルク放射による伝搬損失が理論上ゼロになり、従って共振型のデバイスでは、平均的な損失量を最小化するためには、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間のほぼ中間位置に周波数ｆｍｉｎが位置することが好ましい。従って、これら図６〜図８において損失が各々最小となる時の波長比膜厚ｈ／λを読み取ると、アルミニウムでは０．１０、モリブデンでは０．０４３、ホウ化チタンでは０．０８５となる。尚、図６〜図８のシミュレーションでは、電極の粘性損失やその他の損失については計算から除いている。
【００４８】
この時、これら３種類の電極材料（アルミニウム、モリブデン及びホウ化チタン）について、既述のようにバルク放射による伝搬損失が最小となるように膜厚を調整した時の電気抵抗について検討する。アルミニウムを用いた場合の電気抵抗を１とすると、モリブデンでは（５．６／２．７）／（０．０４３／０．１）＝４．８倍となっていたが、ホウ化チタンでは（７／２．７）／（０．０８５／０．１）＝３倍に留まっていた。従って、既述の表ではホウ化チタンの電気抵抗はモリブデンよりも大きくなっていたが、バルク放射による伝搬損失が最小となるように電極の膜厚を調整した上で電気抵抗を検討すると、ホウ化チタンは、モリブデンよりも電気抵抗が小さくなることが分かった。尚、既述のように、表の電気抵抗はバルクについての値であり、薄膜の場合にはこの表の値よりも大きくなる（悪くなる）と考えられるが、その場合であってもホウ化チタンはモリブデンよりも電気抵抗が小さくなることは明らかである。従って、ホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子（電極指）を形成することにより、アルミニウム膜を用いた場合と比較して、電気抵抗による損失の増大を最小限に抑えながら、当該ホウ化チタン膜の粘性に起因する損失を小さく抑えることができる。そのため、アルミニウムを用いた場合よりも損失の小さなＳＡＷ共振子（ＳＡＷデバイス）を得ることができる。
【００４９】
続いて、共振周波数ｆｒの膜厚感度（ｆｒ／ｆＢ）／（ｈ／λ）を検討すると、アルミニウムでは−１．０８、モリブデンでは−２．１６となっているのに対して、ホウ化チタンでは−０．９７となっていた。従って、モリブデンでは膜厚の精度がアルミニウムよりも２倍程度必要となるが、ホウ化チタンではアルミニウムよりも僅かに前記膜厚感度が小さいので、ＳＡＷ共振子を製造しやすいと言える。従って、図８から、横波型リーキー波が伝搬するようにホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子を既述の圧電基板上に形成した場合には、波長比膜厚ｈ／λの好ましい範囲は０．０７５〜０．１０５である。
【００５０】
既述の例では、同軸ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムのうち４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムを例に挙げて説明したが、この基板としては４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムを用いても良い。この４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムについても、アルミニウム膜及びホウ化チタン膜を夫々用いてＳＡＷ共振子を構成した場合について、既述の図６〜図８と同様の計算を行っており、波長比膜厚ｈ／λの好ましい範囲は、図９に示すように、最適膜厚０．０５を中心として±０．０１５であった。具体的には、共振点ｆｒではオーミックロスが加わるため、ｆｍｉｎはややｆｒ寄りが好ましく、そのため既述の最適膜厚を０．０５とした。
【００５１】
以上の４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム及び４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムについては、ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムの代表例であり、波長比膜厚ｈ／λは図１０に示すように、カット角に応じてほぼ直線的に推移することが分かっている。従って、ホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子を構成するにあたってのＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウムの好ましいカット角は、３９°〜５０°と言える。
【００５２】
同様に、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、縦波型リーキー波が伝搬するように正規型のＳＡＷ共振子を配置した場合の特性について説明する。この例においても、ライン占有率は０．５とした。そして、同様にアルミニウム、モリブデン及びホウ化チタンについて計算した結果を図１１〜図１３に夫々示す。また、これらアルミニウム、モリブデン及びホウ化チタンについて、周波数ｆｍｉｎにおけるバルク放射による伝搬損失αを図１４〜図１６に夫々示す。図１４〜図１６において横軸は波長比膜厚ｈ／λを示しており、縦軸は前記伝搬損失αを示している。この伝搬損失αは、これら図１４〜図１６に示すように、各々ある膜厚においてゼロとなる２次曲線となっていた。このように伝搬損失αがゼロとなる膜厚では、共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間の中間に周波数ｆｍｉｎが位置しており、従って平均的なバルク放射による伝搬損失を最小化できる最適な膜厚となっている。この膜厚（波長比膜厚ｈ／λ）は、アルミニウムでは０．０８０、モリブデンでは０．０４３、ホウ化チタンでは０．０８６となっていた。
【００５３】
この場合についても、同様に膜厚を考慮した電気抵抗をアルミニウムを１として計算すると、モリブデンでは（５．６／２．７）／（０．０４３／０．０８０）＝３．９倍となっているのに対して、ホウ化チタンでは（７／２．７）／（０．０８６／０．０８０）＝２．４倍であり、ホウ化チタンはモリブデンよりも電気抵抗が小さいと言える。また、共振周波数ｆｒの膜厚感度は、アルミニウムでは−２．８２、モリブデンでは−３．２７、ホウ化チタンでは−１．４４であり、これら３種類の材料の中でホウ化チタンが最も容易に（高い精度を要さずに）ＳＡＷ共振子を製造できると言える。更に、図１４〜図１６の夫々の２次曲線において、ホウ化チタンの曲線が最も緩やかな傾きとなっており、従ってホウ化チタンではアルミニウムやモリブデンよりも損失の小さい膜厚の範囲が広くなっている。従って、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウムからなる圧電基板上に、縦波型リーキー波が伝搬するように正規型のＳＡＷ共振子を配置した場合には、アルミニウム膜を用いた場合よりも損失の小さなＳＡＷ共振子を得ることができ、波長比膜厚ｈ／λの好ましい範囲は、周波数ｆｍｉｎが共振周波数ｆｒと反共振周波数ｆａとの間に位置する範囲である０．０７〜０．１である。
【００５４】
このようにホウ化チタン膜を用いてＳＡＷ共振子を構成するにあたり、バスバー５、反射器３及び引き回し電極４については、ホウ化チタン膜の上層に、ホウ化チタン膜よりも導電性の良好な材料例えばアルミニウム膜を積層しても良い。その場合には、ＳＡＷ共振子全体としての電気的抵抗を下げることができる。また、既に詳述したように、アルミニウム膜とホウ化チタン膜とについて、バルク放射による伝搬損失が最小となる時の膜厚は互いに極めて近いので、膜厚方向においてホウ化チタン膜の一部をアルミニウム膜により置き換えても、弾性波の伝搬特性に与える影響は小さい。そのため、図１７に示すように、例えば圧電基板上に、ホウ化チタン膜の上層側に補助導電膜としてアルミニウム膜を積層して、ＳＡＷ共振子全体としての電気抵抗を下げるようにしても良い。更に、ホウ化チタンに代えて、あるいはホウ化チタンと共に、既述のホウ化物（ホウ化ジルコニウム、ホウ化ニオブ、ホウ化タンタル、ホウ化クロム、ホウ化モリブデン、ホウ化タングステン、ホウ化ランタン）のうち少なくとも１種を用いても良い。
また、ＩＤＴ電極２の電極指６の各々について、モリブデン膜２１の上層にアルミニウム膜２２を積層した構成あるいはホウ化チタン膜２５により形成した構成を採り、バスバー５、反射器３及び引き回し電極４については例えばアルミニウム膜により構成しても良い。
【００５５】
また、電極指６を構成する電極材料として、モリブデン膜２１、アルミニウム膜２２あるいはホウ化チタン膜２５などを例に挙げたが、各々の電極材料は単体（不純物を含まない状態）以外にも、他の材料と化合物を作らない程度に不純物が含まれている状態、あるいは既述の物性が大きく阻害されない程度（数％）に他の組成が混入した合金状態であっても良い。
【００５６】
更に、以上の各例で述べた弾性表面波用圧電基板以外にも、本発明のＳＡＷデバイスでは、２ＧＨｚ以上の周波数の縦波型リーキー波、横波型リーキー波及びレイリー波のいずれかの弾性表面波を利用しても良い。また、本発明のＳＡＷデバイスは、以上述べたラダー型フィルタや共振子１以外にも、ラダー型フィルタを受信側フィルタ及び送信側フィルタに各々適用したデュプレクサや、あるいは共振子１を用いた発振器に適用しても良い。更に、本発明のＳＡＷデバイスとして、図１８に示すように、既述のＩＤＴ電極２を弾性波の伝搬方向に沿って互いに離間するように入力側電極及び出力側電極として各々配置して、ＳＡＷフィルタを構成しても良い。図１８中５０は入力ポート、５１は出力ポート、５２は弾性波を吸収するためのダンパー、５３はシールド電極である。更にまた、以上の各例では、ＩＤＴ電極２を正規型電極として構成したが、電極指６に隣接して反射電極（図示せず）を配置しても良いし、電極指６に重み付けしたりしても良い。
【００５７】
文献１：G.D.Mansfeld，S.G.Alekseev，I.M.Kotelyansky，”ACOUSTIC HBAR SPECTROSCOPY OF METAL(W，Ti，Mo，Al) THIN FILMS”，Proc.2001 Ultrasonics Symposium，pp.415-418
文献２：B.A.Auld"Acoustic fields and waves in solids−Second Edition",vol.１，Florida,Krieger Publishing,p.95,1990
文献３：門田他，「良好な温度特性を持つ小型ＷＣＤＭＡフルバンド対応ＳＡＷデュプレクサ」，Proc.Symp.Ultrason.Electron.,Vol.27,pp.39-40,2006．／M.Kadota et.al.，Jpn.J.Appl.Phys.,pp.4714-4717,2007.
文献４：プラズマプロセスによる薄膜の基礎と応用（日刊工業新聞社）2005.
【符号の説明】
【００５８】
１ ＳＡＷ共振子
２ ＩＤＴ電極
６ 電極指
１０ 圧電基板
２１ モリブデン膜
２２ アルミニウム膜
２３ 積層膜
２５ ホウ化チタン膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように各々の電極指が配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜と、当該アルミニウム膜の下層側に設けられ、このアルミニウム膜よりも弾性定数が大きい導電性膜と、からなる積層膜により各々構成され、
前記導電性膜の膜厚は、前記積層膜の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記導電性膜は、モリブデン及びチタンの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜及び前記アルミニウム膜の膜厚を夫々ｈ１及びｈ２とすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ１／λは０．０２であり、
前記アルミニウム膜の波長比膜厚ｈ２／λは０．０５であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜よりも弾性定数が大きいホウ化物を含む導電性膜により各々構成されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記導電性膜は、ホウ化チタンであることを特徴とする請求項４に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７〜０．１であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記圧電基板は、３９°〜５０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であることを特徴とする請求項４または５に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項８】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７５〜０．１０５であり、
前記圧電基板は、４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項７に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項９】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０３５〜０．０６５であり、
前記圧電基板は、４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項７に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１０】
前記導電性膜の上方側には、当該導電性膜よりも導電率の高い補助導電膜が積層されていることを特徴とする請求項４ないし９のいずれか一つに記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１】
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように各々の電極指が配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜と、当該アルミニウム膜の下層側に設けられ、このアルミニウム膜よりも弾性定数が大きい導電性膜と、からなる積層膜により各々構成され、
前記導電性膜の膜厚は、前記積層膜の全体の膜厚の１／４〜１／３に設定されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項２】
前記導電性膜は、モリブデン及びチタンの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項３】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜及び前記アルミニウム膜の膜厚を夫々ｈ１及びｈ２とすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ１／λは０．０２であり、
前記アルミニウム膜の波長比膜厚ｈ２／λは０．０５であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項４】
２ＧＨｚ以上の周波数の弾性表面波を利用した弾性表面波デバイスにおいて、
圧電基板と、
弾性表面波の伝搬方向に沿って各々伸びると共に、弾性表面波の伝搬方向に対して互いに直交する方向に離間するように前記圧電基板上に配置された一対のバスバーと、
各々のバスバーから対向するバスバーに向かって互いに交差するように前記圧電基板上に配置された複数本の電極指と、を備え、
電極指の幅寸法及び互いに隣接する電極指同士の離間寸法を含む周期長が前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の周波数に対応するように配置され、
前記電極指は、アルミニウム膜よりも弾性定数が大きいホウ化物を含む導電性膜により各々構成されていることを特徴とする弾性表面波デバイス。
【請求項５】
前記導電性膜は、ホウ化チタンであることを特徴とする請求項４に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項６】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７〜０．１であり、
前記圧電基板は、ＹカットＺ伝搬ニオブ酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち縦波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項７】
前記圧電基板は、３９°〜５０°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であることを特徴とする請求項４または５に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項８】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０７５〜０．１０５であり、
前記圧電基板は、４８°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項７に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項９】
前記圧電基板上を伝搬する弾性表面波の波長をλ、前記導電性膜の膜厚をｈとすると、
前記導電性膜の波長比膜厚ｈ／λは０．０３５〜０．０６５であり、
前記圧電基板は、４２°ＹカットＸ伝搬タンタル酸リチウム基板であり、
前記電極指の各々は、前記圧電基板上を弾性表面波のうち横波型リーキー波が伝搬するように周期長が構成されていることを特徴とする請求項７に記載の弾性表面波デバイス。
【請求項１０】
前記導電性膜の上方側には、当該導電性膜よりも導電率の高い補助導電膜が積層されていることを特徴とする請求項４ないし９のいずれか一つに記載の弾性表面波デバイス。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−２２２４５８（Ｐ２０１２−２２２４５８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３８９０（Ｐ２０１１−８３８９０）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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