[发明专利]弹性波装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于谐振器或带通滤波器等的弹性波装置及其制造方法，更详细来讲，涉及一种具有在铌酸锂膜与支撑基板之间层叠了其他材料的结构的弹性波装置及其制造方法。

背景技术

以往，作为谐振器或带通滤波器，弹性波装置被广泛使用。在下述的专利文献1中，公开了一种在电介质基板上，按顺序层叠硬质电介质层、压电膜以及IDT电极而成的声表面波装置。在该声表面波装置中，通过将硬质电介质层配置在电介质基板与压电膜之间，从而实现声表面波的高声速化。由此，能够实现声表面波装置的高频化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-282232

发明要解决的课题

在专利文献1所述的声表面波装置中，通过硬质电介质层的形成来实现高声速化。也就是说，在压电膜的下表面配置有高声速的硬质电介质层。因此，在压电膜中弹性波集中传播。其结果，不仅利用的声表面波，1)该声表面波的高次模式、2)在压电膜表面和压电膜和硬质电介质层的边界反射并传播的类似于板波的弹性波、以及3)该高次模式等其他模式也容易产生。因此，存在除了利用的声表面波的模式以外还出现较大的乱真(spurious)的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不仅可以实现高声速化，还不容易受到由成为乱真的其他模式引起的响应的影响的弹性波装置及其制造方法。

解决课题的手段

本发明所涉及的弹性波装置具有铌酸锂膜，并利用SH型表面波。更详细来讲，本发明的弹性波装置具备：支撑基板、高声速膜、低声速膜、铌酸锂膜。高声速膜是形成在所述支撑基板上，传播的体波声速比在铌酸锂膜中传播的弹性波的声速更高速的膜。低声速膜层叠在所述高声速膜上。低声速膜是传播的体波声速比在铌酸锂膜中传播的体波声速更低速的膜。铌酸锂膜层叠在上述低声速膜上。在本发明中，具备形成在所述铌酸锂膜的一面的IDT电极，在将铌酸锂膜的欧拉(Euler)角设为(0°±5°，θ，0°)时，θ处于0°～8°以及57°～180°的范围内。

优选地，欧拉角的θ处于83°～145°的范围内或者100°～160°的范围内。在θ处于83°～145°的范围内的情况下，能够使SH型表面波的机电耦合系数k²大到20％以上。在θ处于100°～160°的范围内的情况下，能够使成为乱真的瑞利(Rayleigh)波的机电耦合系数k²为1％以下，非常小。

在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的方面中，低声速膜由氧化硅构成。在该情况下，能够减小频率温度系数的绝对值。

在本发明所涉及的弹性波装置的其他特定的方面中，在将氧化硅的膜厚设为x，将铌酸锂膜的膜厚设为y，将SH型表面波的基本模式的波长设为λ时，在xy坐标系中，(x，y)处于按顺序将(0.023λ，0.3λ)、(0.05λ，0.20λ)、(0.10λ，0.14λ)、(0.20λ，0.125λ)、(0.44λ，0.14λ)、(0.47λ，0.20λ)、(0.435λ，0.25λ)、(0.3λ，0.36λ)、(0.15λ，0.42λ)、(0.08λ，0.42λ)、(0.05λ，0.40λ)以及(0.23λ，0.3λ)的各点连结而成的区域内。在该情况下，能够使SH型表面波的机电耦合系数k²大到26％以上。

在本发明所涉及的弹性波装置的进一步其它特定的方面中，所述高声速膜由从由氮化铝、氮化硅以及氧化铝构成的群中选择的1种或者这些材料构成的膜的层叠膜构成。在该情况下，能够实现SH型表面波的高声速化。更优选地，在将SH型表面波的基本模式的波长设为λ时，所述高声速膜的膜厚处于0.3λ～1λ的范围内。在该情况下，能够使反共振频率侧的传播损失小到0.01Np/λ以下，并且能够更有效地抑制由高次模式引起的乱真。

在本发明所涉及的弹性波装置的进一步其它特定的方面中，所述IDT电极由Au构成，在将SH型表面波的基本模式的波长设为λ时，该由Au构成的IDT电极的厚度处于0.01λ～0.03λ的范围。在该情况下，能够增大机电耦合系数k²，并进一步减小成为乱真的瑞利波的机电耦合系数k²。

在本发明所涉及的弹性波装置的进一步其他特定的方面中，所述支撑基板的线膨胀系数比所述铌酸锂膜的线膨胀系数小。在该情况下，能够进一步改善温度特性。