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JP2001111377A - Surface acoustic wave device and its manufacturing method - Google Patents

Surface acoustic wave device and its manufacturing method

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Publication number
JP2001111377A
JP2001111377A JP28433299A JP28433299A JP2001111377A JP 2001111377 A JP2001111377 A JP 2001111377A JP 28433299 A JP28433299 A JP 28433299A JP 28433299 A JP28433299 A JP 28433299A JP 2001111377 A JP2001111377 A JP 2001111377A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
electrode
interdigital
center
piezoelectric thin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28433299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Takada
英一 高田
Michio Kadota
道雄 門田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP28433299A priority Critical patent/JP2001111377A/en
Publication of JP2001111377A publication Critical patent/JP2001111377A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface acoustic wave device for making satisfactory uni-directionality, and for reducing an insertion loss, and for simplifying manufacturing. SOLUTION: An interdigital electrode 3 is formed on a substrate 2 constituted of an insulating body, a dielectric, or a piezoelectric body, and a piezoelectric thin film 4 is formed so that at least the electrode fingers of the interdigital electrode 3 can be covered, and a reflector having plural protrusions 4a-4c for reflecting surface waves is constituted on the surface of the piezoelectric thin film 4, and the centers of the protrusions 4a-4c are shifted from the excitation centers of the corresponding electrode fingers of the interdigital electrode to the opposite side of the center of an element by about λ/8 in the surface wave propagating direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば帯域フィル
タや共振子として用いられる弾性表面波装置及びその製
造方法に関し、より詳細には、一方向性の弾性表面波装
置及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a surface acoustic wave device used as, for example, a bandpass filter or a resonator, and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a one-way surface acoustic wave device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】弾性表面波装置では、圧電基板上に少な
くとも1つのすだれ状電極(以下、IDT電極)が形成
されている。このIDT電極に電圧を印加することによ
り表面波が励振され、IDT電極の両側に向かって表面
波が伝搬する。すなわち、従来の弾性表面波装置は双方
向性であるため、損失が大きいという問題があった。
2. Description of the Related Art In a surface acoustic wave device, at least one IDT electrode is formed on a piezoelectric substrate. By applying a voltage to the IDT electrode, a surface wave is excited, and the surface wave propagates toward both sides of the IDT electrode. That is, since the conventional surface acoustic wave device is bidirectional, there is a problem that the loss is large.

【0003】そこで、損失を低減するために、一方向性
の弾性表面波装置が種々提案されている。例えば、特開
平9−260993号公報には、図5及び図6に示す一
方向性の弾性表面波装置が開示されている。
In order to reduce the loss, various unidirectional surface acoustic wave devices have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-260993 discloses a unidirectional surface acoustic wave device shown in FIGS.

【0004】図5(a)及び(b)に示す一方向性の弾
性表面波装置51では、圧電基板52上に、IDT電極
53が形成されている。なお、IDT電極53は、電気
的に分離されている電極53a,53bを有し、IDT
電極53a,53bは、それぞれ、互いに間挿し合う電
極指53a1 ,53b1 を有する。図5では、電極指5
3a1 ,53a2 ,53b1 が図示されている。
In a one-way surface acoustic wave device 51 shown in FIGS. 5A and 5B, an IDT electrode 53 is formed on a piezoelectric substrate 52. The IDT electrode 53 has electrodes 53a and 53b that are electrically separated from each other.
The electrodes 53a and 53b have electrode fingers 53a 1 and 53b 1 interposed therebetween, respectively. In FIG. 5, the electrode finger 5
3a 1 , 53a 2 and 53b 1 are shown.

【0005】図5(a)及び(b)においては、IDT
電極53の一部のみが図示されているが、図5におい
て、右側へ向かう方向が素子中心方向を示し、弾性表面
波装置51は、素子中心方向に弾性表面波が伝搬し得る
ように構成されている。
In FIGS. 5A and 5B, the IDT
Although only a part of the electrode 53 is shown, in FIG. 5, the direction toward the right side indicates the element center direction, and the surface acoustic wave device 51 is configured such that surface acoustic waves can propagate in the element center direction. ing.

【0006】すなわち、図5に示す弾性表面波装置51
では、誘電体薄膜54が、電極指53a1 ,53a2
53b1 を覆うように形成されている。もっとも、誘電
体薄膜54の上面に、溝54a,54bが形成されてい
る。この溝54a,54bにより反射器が構成されてお
り、表面波が素子中心方向にのみ伝搬するように構成さ
れている。
That is, the surface acoustic wave device 51 shown in FIG.
In this case, the dielectric thin film 54 has the electrode fingers 53a 1 , 53a 2 ,
It is formed so as to cover the 53b 1. However, grooves 54a and 54b are formed on the upper surface of dielectric thin film 54. A reflector is constituted by the grooves 54a and 54b, and is configured such that the surface wave propagates only in the element center direction.

【0007】なお、図5(b)において多点のハッチン
グを付した部分は、溝54a,54bにおける深さが最
も深い部分を示している。この組み合う段差によって反
射中心が決まる。
In FIG. 5B, the hatched portions indicate the deepest portions of the grooves 54a and 54b. The center of reflection is determined by these combined steps.

【0008】また、図6に示す弾性表面波装置61で
は、圧電基板62上にIDT電極63が形成されてい
る。IDT電極63は、電気的に分離されている電極6
3a,63bを有し、IDT電極63a,63bは、互
いに間挿し合う電極指63a1 ,63b1 を有する。
In the surface acoustic wave device 61 shown in FIG. 6, an IDT electrode 63 is formed on a piezoelectric substrate 62. The IDT electrode 63 is an electrically separated electrode 6
3a, has a 63 b, IDT electrodes 63a, 63b has an electrode finger 63a 1, 63 b 1 to interdigitate with each other.

【0009】また、一方向性を実現するために、電極指
63a1 ,63b1 ,63a2 を部分的に覆うように、
ストライプ状の誘電体薄膜64a〜64cが形成されて
いる。誘電体64a〜64cは、薄膜形成法により形成
されており、電極指63a1,63b1 ,63a2 の側
方から、該電極指63a1 ,63b1 ,63a2 の素子
中心方向の端縁を超えて各電極指の上面に至るように形
成されている。
In order to realize unidirectionality, the electrode fingers 63a 1 , 63b 1 , 63a 2 are partially covered.
Striped dielectric thin films 64a to 64c are formed. Dielectric 64a~64c is formed by a thin film forming method, from the electrode fingers 63a 1, 63 b 1, a side of 63a 2, the element center of the edge of the electrode fingers 63a 1, 63b 1, 63a 2 The electrode fingers are formed so as to reach the upper surface of each electrode finger.

【0010】弾性表面波装置51,61では、上記のよ
うに、誘電体薄膜54,64に、表面波を反射させるた
めの反射面を構成するために、溝54a,54bやスト
ライプ状の誘電体薄膜64a〜64cが形成されてい
る。
In the surface acoustic wave devices 51 and 61, as described above, the grooves 54a and 54b and the stripe-shaped dielectric material are formed on the dielectric thin films 54 and 64 in order to form a reflection surface for reflecting the surface wave. Thin films 64a to 64c are formed.

【0011】また、上記先行技術に記載の弾性表面波装
置51,61では、電極指中心と、上記のようにして形
成された反射器の反射中心との間の距離g1 〜g4 をλ
/8とすることにより、一方向性が実現されるとされて
いる。
In the surface acoustic wave devices 51 and 61 described in the prior art, the distances g 1 to g 4 between the center of the electrode finger and the reflection center of the reflector formed as described above are set to λ.
It is said that the unidirectionality is realized by setting / 8.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の弾性表面波装置
51では、一方向性を実現させるために、誘電体薄膜5
4に上記溝54a,54bを正確に、すなわち溝54
a,54bの中心が、電極指中心に対してλ/8だけ隔
てられるように正確に形成する必要があった。
In the conventional surface acoustic wave device 51, in order to realize unidirectionality, the dielectric thin film 5 is used.
4, the grooves 54a and 54b are precisely formed,
It was necessary to accurately form the centers of a and 54b so as to be separated by λ / 8 from the center of the electrode finger.

【0013】ここで、弾性表面波装置51では、誘電体
薄膜54が形成され、電極指53a 1 ,53b1 のパタ
ーンを利用して、フォトリソグラフィーにより、さらに
溝54a,54bが形成されている。この溝54a,5
4bの形成に際し、圧電基板52の裏面側から露光する
必要があった。よって、圧電基板52及び誘電体薄膜5
4として透光性の材料を用いなければならず、材料の制
約があった。加えて、誘電体薄膜54の厚みを厚くした
場合には、溝54a,54bの位置制度が低くなるとい
う問題があった。
Here, in the surface acoustic wave device 51, a dielectric material is used.
A thin film 54 is formed, and an electrode finger 53a is formed. 1, 53b1Patter
Using photolithography,
Grooves 54a and 54b are formed. These grooves 54a, 5
In forming 4b, exposure is performed from the back side of piezoelectric substrate 52.
Needed. Therefore, the piezoelectric substrate 52 and the dielectric thin film 5
As 4, a translucent material must be used.
There was about. In addition, the thickness of the dielectric thin film 54 is increased.
In such a case, the position accuracy of the grooves 54a and 54b is reduced.
There was a problem.

【0014】さらに、圧電基板52上に誘電体薄膜54
を形成した後、エッチングにより溝54a,54bを形
成するため、エッチングむらにより溝54a,54bの
高さ方向にばらつきが生じ、特性が安定しないという問
題もあった。
Further, a dielectric thin film 54 is formed on the piezoelectric substrate 52.
After forming the grooves, the grooves 54a and 54b are formed by etching. Therefore, unevenness occurs in the height direction of the grooves 54a and 54b due to uneven etching, and there is a problem that the characteristics are not stable.

【0015】さらに、溝54a,54bの形成にあたり
IDT電極53のパターンを用いているため、励振中心
すなわち電極指の中心と、反射中心との間の距離g3
4 を正確にλ/8に設定することが困難であるという問
題もあった。
Further, since the pattern of the IDT electrode 53 is used in forming the grooves 54a and 54b, the distance g 3 g between the center of excitation, that is, the center of the electrode finger, and the reflection center.
There is also a problem that it is difficult to set 4 exactly to λ / 8.

【0016】他方、図6に示した弾性表面波装置61で
は、圧電基板62上にストライプ状の誘電体薄膜64a
〜64cを形成すればよいため、弾性表面波装置51に
比べて、誘電体薄膜64a〜64cの形成は容易であ
る。しかしながら、誘電体薄膜64a〜64cは、圧電
基板62の上面から電極指63a1 ,63b1 ,63a
2 に乗り上げるように構成されている。従って、やは
り、励振中心、すなわち電極指63a1 ,63b1 ,6
3a2 の中心と、反射中心、すなわちストライプ状誘電
体薄膜64a〜64cの中心との間の距離g1 ,g2
3 を正確にλ/8にすることが困難であった。
On the other hand, the surface acoustic wave device 61 shown in FIG.
Are striped dielectric thin films 64a on the piezoelectric substrate 62.
To 64c, the surface acoustic wave device 51
In comparison, the formation of the dielectric thin films 64a to 64c is easier.
You. However, the dielectric thin films 64a to 64c are piezoelectric
From the upper surface of the substrate 62, the electrode fingers 63a1, 63b1, 63a
TwoIt is configured to ride on. Therefore,
The excitation center, that is, the electrode finger 63a1, 63b1, 6
3aTwoCenter and reflection center, that is, striped dielectric
Distance g between centers of body thin films 64a to 64c1, GTwo,
gThreeWas difficult to accurately set to λ / 8.

【0017】加えて、上記先行技術では、電極指を2本
の電極により構成してなる、いわゆるスプリット電極か
らなる電極指の場合については言及されていない。電極
指をスプリット電極とした場合、上記先行技術に記載の
ように溝の形成に際してIDT電極53のパターンを用
いると、励振中心すなわち電極指の中心と、反射中心す
なわち溝の中心がずれなくなり、一方向性を実現するこ
とはできない。
In addition, the above prior art does not mention the case of an electrode finger composed of a so-called split electrode in which the electrode finger is constituted by two electrodes. In the case where the electrode finger is a split electrode, if the pattern of the IDT electrode 53 is used for forming the groove as described in the above-mentioned prior art, the center of excitation, that is, the center of the electrode finger, and the center of reflection, that is, the center of the groove do not shift. Direction cannot be realized.

【0018】本発明の目的は、すだれ状電極の励振中心
とすだれ状電極の電極指を覆うように反射器を構成する
ために形成された薄膜における反射中心との間の距離を
高精度に制御することができ、確実に一方向性を実現す
ることができ、さらに製造容易な弾性表面波装置及びそ
の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to precisely control the distance between the excitation center of the interdigital transducer and the reflection center of the thin film formed to constitute the reflector so as to cover the electrode fingers of the interdigital transducer. It is an object of the present invention to provide a surface acoustic wave device which can realize a unidirectionality reliably and can be easily manufactured, and a method of manufacturing the same.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明に係る弾性表面波
装置は、絶縁体、誘電体または圧電体からなる基板と、
前記基板の片面に形成されており、かつ互いに間挿し合
う複数本の電極指を有する少なくとも1つのすだれ状電
極と、前記すだれ状電極の少なくとも電極指を覆うよう
に前記基板上に形成された圧電体薄膜または誘電体薄膜
とを備え、前記圧電体薄膜または誘電体薄膜表面に表面
波を反射させるための複数本の突条が形成されており、
該突条の中心が、前記すだれ状電極の各電極指における
励振中心に対して素子中心とは反対方向に約λ/8ずら
されていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a surface acoustic wave device comprising: a substrate made of an insulator, a dielectric, or a piezoelectric;
At least one interdigital electrode formed on one surface of the substrate and having a plurality of electrode fingers interposed between each other, and a piezoelectric element formed on the substrate so as to cover at least the electrode fingers of the interdigital electrode Comprising a body thin film or a dielectric thin film, a plurality of protrusions for reflecting surface waves on the surface of the piezoelectric thin film or the dielectric thin film are formed,
The center of the ridge is shifted from the center of excitation of each electrode finger of the interdigital electrode by about λ / 8 in a direction opposite to the center of the element.

【0020】本発明の特定の局面では、前記すだれ状電
極の電極指がソリッド電極であり、該電極指の幅がλ/
8よりも大きく、前記圧電体薄膜または誘電体薄膜に形
成された突条の幅が大きくともλ/4であり、該突条の
中心が、すだれ状電極の電極指の励振中心から弾性表面
波装置の中心とは反対方向にλ/8ずらされている。
In a specific aspect of the present invention, the electrode fingers of the interdigital transducer are solid electrodes, and the width of the electrode fingers is λ /
8 and the width of the ridge formed on the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is at most λ / 4, and the center of the ridge is separated from the excitation center of the electrode finger of the interdigital electrode by surface acoustic waves. It is offset by λ / 8 in the opposite direction to the center of the device.

【0021】本発明の別の特定の局面では、前記すだれ
状電極の各電極指が2本の電極からなるスプリット電極
であり、前記圧電体薄膜または誘電体薄膜上に形成され
た突条の幅が大きくともλ/4であり、前記突条の中心
が、電極指の励振中心に対して、表面波伝搬方向におい
て弾性表面波装置の中心とは反対方向にλ/8だけずら
されている。
In another specific aspect of the present invention, each electrode finger of the interdigital transducer is a split electrode composed of two electrodes, and a width of a ridge formed on the piezoelectric thin film or the dielectric thin film Is at most λ / 4, and the center of the ridge is shifted by λ / 8 in the surface wave propagation direction in the direction opposite to the center of the surface acoustic wave device with respect to the excitation center of the electrode finger.

【0022】本発明に係る弾性表面波装置では、好まし
くは、すだれ状電極の電極指の幅は約3λ/8とされて
いる。本発明に係る弾性表面波装置の製造方法は、絶縁
体、誘電体または圧電体よりなる基板上に、すだれ状電
極を形成する工程と、前記すだれ状電極の形成された基
板表面において、すだれ状電極の電極指間の領域を埋め
るように、かつ前記突条が形成されるすだれ状電極の電
極指の上面において、第1の圧電体薄膜または誘電体薄
膜を形成し、該すだれ状電極の電極指上の圧電体薄膜ま
たは誘電体薄膜により突起を形成する工程と、すだれ状
電極の電極指間の領域を埋めるように、かつ前記突条が
形成されるすだれ状電極の電極指の上面部分を覆うよう
に均一な厚みの第2の圧電体薄膜または誘電体薄膜を形
成し、該第2の圧電体薄膜または誘電体薄膜の前記突起
を被覆している部分によって、前記突条が形成される工
程とを備えることを特徴とする。
In the surface acoustic wave device according to the present invention, preferably, the width of the electrode fingers of the interdigital transducer is about 3λ / 8. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention includes a step of forming an interdigital electrode on a substrate made of an insulator, a dielectric or a piezoelectric substance, and the step of forming an interdigital electrode on the substrate surface on which the interdigital electrode is formed. A first piezoelectric thin film or a dielectric thin film is formed so as to fill a region between the electrode fingers of the electrode and on the upper surface of the electrode finger of the interdigital electrode on which the protrusion is formed, and the electrode of the interdigital electrode is formed. A step of forming a projection by a piezoelectric thin film or a dielectric thin film on a finger, and filling an area between the electrode fingers of the interdigital electrode, and an upper surface portion of the electrode finger of the interdigital electrode on which the protrusion is formed. A second piezoelectric thin film or a dielectric thin film having a uniform thickness is formed so as to cover the portion, and the protrusions are formed by portions of the second piezoelectric thin film or the dielectric thin film which cover the projections. And a process To.

【0023】本発明に係る弾性表面波装置の製造方法の
特定の局面では、前記すだれ状電極の電極指上の圧電体
薄膜または誘電体薄膜により突起を形成する工程が、薄
膜形成法により均一な厚みの第1の圧電体薄膜または誘
電体薄膜を形成し、すだれ状電極の電極指間の領域及び
すだれ状電極の電極指表面を第1の圧電体薄膜または誘
電体薄膜で被覆する工程と、前記第1の圧電体薄膜また
は誘電体薄膜をフォトリソグラフィー及びエッチングに
より加工し、前記すだれ状電極の電極指表面の第1の圧
電体薄膜または誘電体薄膜を部分的に除去して、前記突
起を形成する工程とを有する。
In a specific aspect of the method of manufacturing the surface acoustic wave device according to the present invention, the step of forming the projections by the piezoelectric thin film or the dielectric thin film on the electrode fingers of the interdigital electrode is performed by a uniform thin film forming method. Forming a first piezoelectric thin film or dielectric thin film having a thickness, and covering the region between the electrode fingers of the interdigital electrode and the electrode finger surface of the interdigital electrode with the first piezoelectric thin film or the dielectric thin film; The first piezoelectric thin film or dielectric thin film is processed by photolithography and etching, and the first piezoelectric thin film or dielectric thin film on the electrode finger surface of the interdigital transducer is partially removed to remove the protrusion. Forming.

【0024】本発明に係る弾性表面波装置の製造方法の
他の特定の局面では、前記すだれ状電極の電極指上の圧
電体薄膜または誘電体薄膜により突起を形成する工程
が、前記基板のすだれ状電極が形成されている面側にマ
スクを当接し、薄膜形成法により第1の圧電体薄膜また
は誘電体薄膜を形成することにより、すだれ状電極の電
極指間に圧電体薄膜または誘電体薄膜が形成されてお
り、かつすだれ状電極の電極指の表面に該圧電体薄膜ま
たは誘電体薄膜からなる突起が部分的に形成されること
により行われる。
In another specific aspect of the method for manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, the step of forming a projection by a piezoelectric thin film or a dielectric thin film on the electrode finger of the interdigital electrode comprises the step of interfacing the substrate. A mask is brought into contact with the surface on which the electrode is formed, and a first piezoelectric thin film or a dielectric thin film is formed by a thin film forming method, whereby the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is interposed between the electrode fingers of the interdigital electrode. Is formed, and a protrusion made of the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is partially formed on the surface of the electrode finger of the interdigital electrode.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施例に係る弾性表面波装置及びその製造方法を説明
することにより、本発明を明らかにする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be clarified by describing a surface acoustic wave device according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same with reference to the drawings.

【0026】図1(a)は、本発明の第1の実施例に係
る弾性表面波装置のすだれ状電極を説明するための平面
図であり、図1(b)は、(a)のB−B線に沿う部分
における弾性表面波装置の断面図である。弾性表面波装
置1は、誘電体または絶縁体からなる基板2の上面にす
だれ状電極3を形成した構造を有する。すだれ状電極3
は、電気的に分離されている電極3a,3bを有する。
すだれ状電極3aは、表面波伝搬方向と直交する方向に
延ばされた電極指3a1 〜3a4 を有し、すだれ状電極
3bは、表面波伝搬方向と直交する方向に延ばされた電
極指3b1 〜3b5 を有する。電極指3a1 〜3a
4 と、電極指3b1 〜3b5 とは、互いに間挿し合うよ
うに配置されている。
FIG. 1A is a plan view for explaining an interdigital electrode of the surface acoustic wave device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing of the surface acoustic wave device in the part which follows the -B line. The surface acoustic wave device 1 has a structure in which an interdigital electrode 3 is formed on an upper surface of a substrate 2 made of a dielectric or an insulator. IDT 3
Has electrodes 3a and 3b that are electrically separated.
Interdigital electrodes 3a has an electrode finger 3a 1 to 3 A 4 which is extended in a direction orthogonal to the surface wave propagation direction, interdigital electrodes 3b were extended in a direction orthogonal to the surface wave propagation direction electrode with a finger 3b 1 ~3b 5. The electrode fingers 3a 1 to 3 A
4, the electrode fingers 3b 1 ~3b 5, are arranged so as interdigitated with each other.

【0027】また、図1(a)では図示を省略されてい
るが、すだれ状電極3を被覆するように、圧電薄膜4が
形成されている(図1(b)参照)。上記絶縁基板2を
構成する材料については、特に限定されるわけではない
が、例えばアルミナなどの絶縁性セラミックスを用いる
ことができる。また、絶縁基板2に代えて、誘電体基板
を用いてもよい。
Although not shown in FIG. 1A, a piezoelectric thin film 4 is formed so as to cover the IDT 3 (see FIG. 1B). The material forming the insulating substrate 2 is not particularly limited, but for example, an insulating ceramic such as alumina can be used. Further, a dielectric substrate may be used instead of the insulating substrate 2.

【0028】また、すだれ状電極3については、Alな
どの適宜の金属材料を用いて形成することができる。圧
電薄膜4は、ZnO薄膜、Ta2 5 薄膜などを用いる
ことができる。
Further, the interdigital electrode 3 can be formed using an appropriate metal material such as Al. As the piezoelectric thin film 4, a ZnO thin film, a Ta 2 O 5 thin film, or the like can be used.

【0029】また、本実施例の弾性表面波装置1では、
すだれ状電極3のみが図示されているが、絶縁基板2の
上面において、すだれ状電極3の左方に、図示しない他
のすだれ状電極が形成されている。すなわち、弾性表面
波装置1では、素子の中心は、図示されている部分の左
側にある。従って、図1において、矢印Dが素子中心方
向である。
Further, in the surface acoustic wave device 1 of this embodiment,
Although only the interdigital transducer 3 is shown, another interdigital transducer (not shown) is formed on the upper surface of the insulating substrate 2 to the left of the interdigital transducer 3. That is, in the surface acoustic wave device 1, the center of the element is on the left side of the illustrated portion. Accordingly, in FIG. 1, the arrow D is the element center direction.

【0030】弾性表面波装置1では、すだれ状電極3に
一方向性を付与するために、圧電薄膜4の表面に複数の
突条4a〜4cからなる反射器が構成されている。これ
を、図1(b)を参照してより具体的に説明する。
In the surface acoustic wave device 1, a reflector composed of a plurality of ridges 4 a to 4 c is formed on the surface of the piezoelectric thin film 4 in order to impart unidirectionality to the IDT 3. This will be described more specifically with reference to FIG.

【0031】図1(b)に示すように、電極指3a3
3a4 ,3b4 の幅は、3λ/8とされている。なお、
λは、すだれ状電極3により励振される表面波の波長を
示す。通常、正規型のすだれ状電極を構成する場合、電
極指の幅は、λ/4とされ、かつ隣り合う電極指間の領
域の幅もλ/4とされ、電極指はλ/2ピッチで配置さ
れている。
As shown in FIG. 1B, the electrode fingers 3a 3 ,
The width of 3a 4 and 3b 4 is set to 3λ / 8. In addition,
λ indicates the wavelength of the surface wave excited by the IDT 3. Normally, when a regular interdigital electrode is formed, the width of the electrode fingers is set to λ / 4, the width of the region between adjacent electrode fingers is also set to λ / 4, and the electrode fingers are set at λ / 2 pitch. Are located.

【0032】これに対して、本実施例の弾性表面波装置
1では、電極指3a3 ,3b4 ,3a4 は、λ/2ピッ
チで配置されているが、各電極指3a3 ,3b4 ,3a
4 の幅が3λ/8と、λ/4よりも大きくされている。
On the other hand, in the surface acoustic wave device 1 of the present embodiment, the electrode fingers 3a 3 , 3b 4 , 3a 4 are arranged at a pitch of λ / 2, but each of the electrode fingers 3a 3 , 3b 4. , 3a
The width of 4 is 3λ / 8, which is larger than λ / 4.

【0033】他方、圧電薄膜4の上面には、反射器を構
成するために、表面波伝搬方向と直交する方向に延びる
突条4a〜4cが形成されている。突条4a〜4cは、
電極指3a3 ,3b4 ,3a4 の上方において、電極指
3a3 ,3b4 ,3a4 と部分的に重なり合うように配
置されている。また、突条4a〜4cの長さ方向両端
は、電極指交差領域の両端と等しい位置で終了してい
る。もっとも、突条4a〜4cは、表面波伝搬方向と直
交する方向において、すだれ状電極3の電極指が交差し
ている領域よりも外側に延ばされていてもよい。
On the other hand, on the upper surface of the piezoelectric thin film 4, ridges 4a to 4c extending in a direction perpendicular to the surface wave propagation direction are formed to constitute a reflector. The ridges 4a to 4c are
Above the electrode fingers 3a 3, 3b 4, 3a 4 , the electrode fingers 3a 3, 3b 4, 3a 4 are arranged and to partially overlap. Further, both ends in the length direction of the protrusions 4a to 4c end at positions equal to both ends of the electrode finger intersection region. However, the ridges 4a to 4c may extend outside a region where the electrode fingers of the interdigital transducer 3 intersect in a direction perpendicular to the surface wave propagation direction.

【0034】すなわち、圧電薄膜4の上面に、上記突条
4a〜4cを形成することによりグレーティング型の反
射器が構成されている。そして、突条4a〜4cの幅
(表面伝搬方向と直交する方向の寸法)が、電極指3a
3 ,3b4 ,3a4 の幅(=3λ/8)よりも細くされ
ており、それによってすだれ状電極3における励振中心
と上記反射器における反射中心とのずれをほぼλ/8と
することが容易とされている。従って、一方向性が実現
されて、挿入損失が改善される。これを、図2を参照し
て製造方法を説明することにより明らかにする。
That is, a grating-type reflector is formed by forming the ridges 4 a to 4 c on the upper surface of the piezoelectric thin film 4. The width (the dimension in the direction orthogonal to the surface propagation direction) of the ridges 4a to 4c is equal to the electrode finger 3a.
3 , 3b 4 , 3a 4 are narrower than the width (= 3λ / 8), so that the deviation between the center of excitation of the interdigital transducer 3 and the center of reflection of the reflector can be approximately λ / 8. It is easy. Therefore, unidirectionality is realized and the insertion loss is improved. This will be clarified by describing the manufacturing method with reference to FIG.

【0035】なお、図2を参照して行う以下の説明で
は、弾性表面波装置1におけるすだれ状電極3の要部の
みを説明するが、前述したように、弾性表面波装置1で
は、すだれ状電極3の左側に、他のすだれ状電極が形成
される。
In the following description with reference to FIG. 2, only the main part of the interdigital transducer 3 in the surface acoustic wave device 1 will be described. On the left side of the electrode 3, another interdigital electrode is formed.

【0036】弾性表面波装置1の製造に際しては、まず
絶縁基板2を用意する(図2(a)参照)。次に、絶縁
基板2の上面に、すだれ状電極3を形成する(図2
(b)参照)。すだれ状電極3の形成は、絶縁基板2の
上面の全面に蒸着、メッキもしくはスパッタリングなど
の薄膜形成法により金属膜を形成し、パターニングする
ことにより行い得る。あるいは、絶縁基板2の上面にマ
スクを当接し、金属材料を堆積させることにより、すだ
れ状電極3を形成してもよい。
In manufacturing the surface acoustic wave device 1, first, an insulating substrate 2 is prepared (see FIG. 2A). Next, the interdigital electrode 3 is formed on the upper surface of the insulating substrate 2.
(B)). The interdigital electrodes 3 can be formed by forming a metal film on the entire upper surface of the insulating substrate 2 by a thin film forming method such as vapor deposition, plating, or sputtering, and patterning the metal film. Alternatively, the IDTs 3 may be formed by bringing a mask into contact with the upper surface of the insulating substrate 2 and depositing a metal material.

【0037】次に、すだれ状電極3を形成した後に、蒸
着、メッキもしくはスパッタリングなどの薄膜形成方法
を用い、第1の圧電薄膜4Aを形成する。第1の圧電薄
膜4Aは、上記薄膜形成法により均一な膜厚に形成され
る。また、第1の圧電薄膜4Aの厚みは、すだれ状電極
3の厚みと同等か、該すだれ状電極3の厚みよりも薄く
される。その結果、図2(c)に示すように、すだれ状
電極3の電極指3a3,3b4 ,3a4 間の領域と、電
極指3a3 ,3b4 ,3a4 の上面とに、第1の圧電薄
膜4Aが形成される。
Next, after the interdigital electrode 3 is formed, a first piezoelectric thin film 4A is formed by a thin film forming method such as vapor deposition, plating or sputtering. The first piezoelectric thin film 4A is formed to have a uniform film thickness by the above thin film forming method. The thickness of the first piezoelectric thin film 4 </ b> A is equal to or smaller than the thickness of the IDT 3. As a result, as shown in FIG. 2C, the first electrode 3a 3 , 3b 4 , 3a 4 in the interdigital transducer 3 and the upper surface of the electrode fingers 3a 3 , 3b 4 , 3a 4 Is formed.

【0038】次に、フォトリソグラフィー−エッチング
技術を用い、第1の圧電薄膜4Aのうち、電極指3
3 ,3b4 ,3a4 上の圧電薄膜をエッチングし、突
起4B,4B,4Bを形成する。突起4Bは、表面伝搬
方向と直交する方向に延び、かつ最終的に形成される突
条4a〜4c(図1(b))と同じ幅及び高さを有する
ように形成される。
Next, the electrode fingers 3 of the first piezoelectric thin film 4A are formed using photolithography-etching technology.
The piezoelectric thin films on a 3 , 3b 4 and 3a 4 are etched to form protrusions 4B, 4B and 4B. The protrusion 4B extends in a direction perpendicular to the surface propagation direction and is formed to have the same width and height as the finally formed protrusions 4a to 4c (FIG. 1B).

【0039】上記突起4B,4B,4Bの形成に際して
は、下地の電極指3a3 ,3b4 ,3a4 の一方端縁す
なわち右側端縁に合わせてエッチングすればよい。従っ
て、突起4B,4B,4Bを正確に形成することができ
る。
In forming the projections 4B, 4B, 4B, etching may be performed in accordance with one edge of the underlying electrode fingers 3a 3 , 3b 4 , 3a 4 , ie, the right edge. Therefore, the projections 4B, 4B, 4B can be formed accurately.

【0040】次に、絶縁基板2の上面に、第2の圧電薄
膜を、蒸着、メッキもしくはスパッタリングなどの薄膜
形成法により形成し、圧電薄膜4を形成する。上記突起
4B,4B,4Bが電極指3a3 ,3b4 ,3a4 上に
予め形成されているので、第2の圧電薄膜を形成する
と、突起4B,4B,4Bが形成されている部分の上方
に、突起4B,4B,4Bと同じ幅及び高さの突条4a
〜4cが形成される。
Next, a second piezoelectric thin film is formed on the upper surface of the insulating substrate 2 by a thin film forming method such as vapor deposition, plating or sputtering to form a piezoelectric thin film 4. The protrusion 4B, 4B, since 4B are previously formed on the electrode fingers 3a 3, 3b 4, 3a 4 , to form a second piezoelectric thin film, the protrusion 4B, 4B, the upper part 4B is formed A projection 4a having the same width and height as the projections 4B, 4B, 4B.
To 4c are formed.

【0041】上記突条4a〜4cの幅については、前述
した突起4B,4B,4Bの形成に際し、エッチングの
幅を調整するだけで正確に決定することができる。従っ
て、本実施例の製造方法によれば、電極指3a3 ,3b
4 ,3a4 の幅を3λ/8と、λ/4よりも大きくし、
上記エッチングの幅を調整することにより、突条4a〜
4cの幅を容易に調整することができる。よって、図1
(b)に示すように、すだれ状電極3における励振中心
と反射器の反射中心との表面伝搬方向に沿う距離を、容
易にλ/8に設定することができ、それによって一方向
性が実現されて挿入損失が低減される。
The width of the ridges 4a to 4c can be accurately determined only by adjusting the width of etching when forming the above-mentioned projections 4B, 4B, 4B. Therefore, according to the manufacturing method of this embodiment, the electrode fingers 3a 3 and 3b
4 and 3a 4 are set to 3λ / 8, which is larger than λ / 4,
By adjusting the width of the etching, the ridges 4a to
4c can be easily adjusted. Therefore, FIG.
As shown in (b), the distance along the surface propagation direction between the excitation center of the interdigital transducer 3 and the reflection center of the reflector can be easily set to λ / 8, thereby realizing unidirectionality. The insertion loss is reduced.

【0042】なお、図1(b)において、一点鎖線Xは
励振中心を示し、破線Yは反射中心を示す。ここで、励
振中心Xは、電極指3a3 ,3b4 ,3a4 の中心位置
に相当し、反射中心Yは、反射器を構成している突条4
a〜4cの幅方向中心に位置する。すなわち、電極指3
4 と突条4bを例にとると、素子中心方向が図1の左
側にあるため、電極指3b4 の励振中心Xに対して、上
方に設けられている突条4bの反射中心Yは、素子中心
方向とは逆の方向に約λ/8だけ隔てられている。従っ
て、突条4bによる反射効果により、表面波を素子中心
方向にのみ伝搬させることができ、挿入損失の低減を図
り得る。
In FIG. 1B, the dashed line X indicates the excitation center, and the broken line Y indicates the reflection center. Here, the excitation center X corresponds to the center position of the electrode fingers 3a 3 , 3b 4 , 3a 4 , and the reflection center Y is the ridge 4 forming the reflector.
It is located at the center in the width direction of a to 4c. That is, the electrode finger 3
Taking b 4 and protrusions 4b as an example, since the element center direction is to the left of FIG. 1, with respect to the excitation center X of the electrode fingers 3b 4, the reflection center Y of projection 4b provided above the Are separated by about λ / 8 in a direction opposite to the element center direction. Therefore, the surface wave can be propagated only in the element center direction by the reflection effect of the ridge 4b, and the insertion loss can be reduced.

【0043】また、電極指3a3 ,3b4 ,3a4 の幅
を3λ/8とし、エッチングの幅をλ/4とすることに
より、エッチングによる中心Zが、対応する電極指の励
振中心に対して素子中心方向にλ/16ずらされてい
る。従って、結果として、IDTの励振中心Xに対し
て、突条4a〜4cの反射中心Yが、一方向性に適した
λ/8だけ素子中心方向とは反対側にずらされている。
Also, by setting the width of the electrode fingers 3a 3 , 3b 4 , 3a 4 to 3λ / 8 and the width of the etching to λ / 4, the center Z by the etching is shifted with respect to the excitation center of the corresponding electrode finger. Λ / 16 in the element center direction. Therefore, as a result, the reflection center Y of the ridges 4a to 4c is shifted to the opposite side from the element center direction by λ / 8 suitable for one direction with respect to the excitation center X of the IDT.

【0044】なお、図2を参照して説明した製造方法で
は、すだれ状電極3を形成した後に、第1の圧電薄膜4
Aを形成し、フォトリソグラフィー−エッチングにより
突起4B,4B,4Bを形成していたが、すだれ状電極
3を形成した後に、絶縁基板2上にマスクを当接させ、
蒸着、メッキもしくはスパッタリング等により第1の圧
電薄膜を形成し、それによって図2(b)に示す状態か
ら、図2(d)に示す構造を直ちに得てもよい。
In the manufacturing method described with reference to FIG. 2, after the interdigital electrode 3 is formed, the first piezoelectric thin film 4 is formed.
A was formed, and the projections 4B, 4B, 4B were formed by photolithography-etching. After the interdigital electrode 3 was formed, a mask was brought into contact with the insulating substrate 2,
The first piezoelectric thin film may be formed by vapor deposition, plating, sputtering, or the like, thereby immediately obtaining the structure shown in FIG. 2D from the state shown in FIG. 2B.

【0045】上述したように、本実施例の弾性表面波装
置1では、すだれ状電極3を形成した後、すだれ状電極
3の電極指の一方側縁に突起4B,4B,4Bの一方側
縁が一致するように形成され、さらに、薄膜形成法によ
り均一な厚みの第2の圧電薄膜が形成されることによ
り、上述した突条4a〜4cを有する反射器を容易に構
成することができる。また、突起4B,4B,4Bの形
成に際し、その幅を容易に調整することができるので、
上述したように、すだれ状電極の電極指3a3 ,3
4 ,3a4 をλ/4より大きくし、電極指3a3 ,3
4 ,3a4 よりも狭くなるように突起4B,4B,4
Bを形成するだけで、突条4a〜4cの反射中心を、電
極3a3 ,3b4 ,3a4 の励振中心よりも素子中心と
反対方向に移動させることができる。従って、突条4a
〜4cを、一方向性に適した量だけ、対応する電極指に
対して素子中心方向とは反対側に約λ/8だけ確実にず
らすことができる。
As described above, in the surface acoustic wave device 1 according to the present embodiment, after the interdigital electrode 3 is formed, the one side edge of the protrusion 4B, 4B, 4B is formed on one side edge of the electrode finger of the interdigital electrode 3. Are formed so as to match each other, and the second piezoelectric thin film having a uniform thickness is formed by the thin film forming method, whereby the reflector having the above-described ridges 4a to 4c can be easily configured. In addition, when forming the projections 4B, 4B, 4B, the width thereof can be easily adjusted.
As described above, the electrode fingers 3a 3 , 3
b 4 and 3a 4 are made larger than λ / 4, and the electrode fingers 3a 3 and 3a
b 4, projections 4B to be narrower than 3a 4, 4B, 4
Only form a B, and the reflection center of the projection 4 a to 4 c, the electrode 3a 3, 3b 4, can be moved in a direction opposite to the element center than the excitation center 3a 4. Therefore, ridge 4a
4c can be reliably shifted by about λ / 8 from the corresponding electrode finger to the side opposite to the element center direction by an amount suitable for one-way direction.

【0046】この場合、エッチングの中心は、対応する
電極指の励振中心に対してλ/32〜λ/8の範囲で移
動させればよい。なお、すだれ状電極3における電極の
厚みと、突条4a〜4cの高さは、特に限定されない
が、通常、λに対し0.2〜3%の範囲であればよい。
In this case, the center of etching may be moved in the range of λ / 32 to λ / 8 with respect to the center of excitation of the corresponding electrode finger. The thickness of the interdigital electrode 3 and the height of the ridges 4a to 4c are not particularly limited, but may be generally in the range of 0.2 to 3% with respect to λ.

【0047】上記のように、突条4a〜4cが、対応す
る電極指3a3 ,3b4 ,3a4 の励振中心に対して素
子中心方向とは反対側にλ/8ずらされた場合には、図
3に示すように、挿入損失を効果的に改善することがで
きる。すなわち、図3の実線は、突条4a〜4cの反射
中心Yが、対応する電極指3a3 ,3b4 ,3a4 の励
振中心Xに対して、素子中心方向とは反対側にλ/8ず
らされた実施例の弾性表面波装置の挿入損失−周波数特
性を示し、一点鎖線は突条4a〜4cが形成されていな
い、すなわち反射器が形成されていないことを除いては
上記と同様にして構成された弾性表面波装置の挿入損失
−周波数特性を示す。実線と一点鎖線の特性を比較すれ
ば明らかなように、本実施例に従って反射器を構成する
ことにより、双方向性の弾性表面波装置に比べて、挿入
損失を3dB以上改善し得ることがわかる。
As described above, when the ridges 4a to 4c are shifted by λ / 8 to the opposite side to the element center direction with respect to the excitation centers of the corresponding electrode fingers 3a 3 , 3b 4 , 3a 4. As shown in FIG. 3, the insertion loss can be effectively improved. That is, the solid line in FIG. 3, the reflection center Y ridges 4a~4c is, the corresponding electrode fingers 3a 3, 3b 4, with respect to the excitation center X of 3a 4, lambda / 8 on the side opposite to the element center direction The insertion loss versus frequency characteristic of the surface acoustic wave device of the shifted embodiment is shown, and the dashed line is the same as above except that no ridges 4a-4c are formed, ie, no reflector is formed. Loss vs. frequency characteristics of the surface acoustic wave device configured as described above. As is clear from the comparison between the characteristics of the solid line and the dashed line, it is clear that the insertion loss can be improved by 3 dB or more compared to the bidirectional surface acoustic wave device by configuring the reflector according to the present embodiment. .

【0048】図4は、本発明の第2の実施例に係る弾性
表面波装置を説明するための断面図であり、第1の実施
例について示した図1(b)に相当する図である。第2
の実施例の弾性表面波装置11では、すだれ状電極13
の電極指が2本の電極からなる、いわゆるスプリット電
極により構成されている。すなわち、絶縁基板12上
に、すだれ状電極13が形成されている。すだれ状電極
13は、互いの電極指が間挿し合うように配置された電
気的に分離しているすだれ状電極を有する。そして、各
すだれ状電極の各電極指が、2本の電極からなるスプリ
ット電極の形態とされている。図4に示すように、電極
指23a3 は、電極23a31,23a32を有する。同様
に、電極指23b4 ,23a4 についても、2本の電極
23b41,23b42,23a41,23a42を有する。
FIG. 4 is a sectional view for explaining a surface acoustic wave device according to a second embodiment of the present invention, and is a diagram corresponding to FIG. 1B showing the first embodiment. . Second
In the surface acoustic wave device 11 of this embodiment, the IDT 13
Are constituted by a so-called split electrode composed of two electrodes. That is, the interdigital electrodes 13 are formed on the insulating substrate 12. The interdigital electrodes 13 include electrically separated interdigital electrodes arranged so that the electrode fingers of each other are interposed. Each electrode finger of each IDT is in the form of a split electrode composed of two electrodes. As shown in FIG. 4, the electrode fingers 23a 3 has electrodes 23a 31, 23a 32. Similarly, the electrode fingers 23b 4, 23a 4, having two electrodes 23b 41, 23b 42, 23a 41 , 23a 42.

【0049】なお、24は圧電薄膜を示し、圧電薄膜2
4の上面に、第1の実施例と同様に突条24a〜24c
が形成されており、突条24a〜24cが形成されてい
る。このようなスプリット電極からなる電極指を有する
すだれ状電極3の場合に、第1の実施例と同様に一方向
性を実現する場合、各電極23a31〜23a42の幅はλ
/8とされる。また、突条24a〜24cの幅がλ/4
とされる。そして、突条24a〜24cは、それぞれ、
対応する電極指の一方の電極の上方に配置されている。
例えば、電極指23a3 を例にとると、素子中心方向と
は反対側に位置する電極23a32上に突条24aが形成
されている。スプリット電極の形態の電極指の場合、電
極指の励振中心は、2本の電極の間の中心位置に位置す
る。すなわち、電極指23a3 を例にとると、励振中心
Xは、電極23a31と電極23a32との間に位置する。
Reference numeral 24 denotes a piezoelectric thin film, and the piezoelectric thin film 2
4, on the upper surface of the ridges 24a to 24c as in the first embodiment.
Are formed, and ridges 24a to 24c are formed. When the interdigital electrodes 3 having electrode fingers made of such a split electrodes, when realizing the one-way as in the first embodiment, the width of each electrode 23a 31 ~23a 42 is λ
/ 8. The width of the ridges 24a to 24c is λ / 4.
It is said. And the ridges 24a to 24c are respectively
It is arranged above one electrode of the corresponding electrode finger.
For example, taking the electrode fingers 23a 3 as an example, protrusions 24a are formed on the electrode 23a 32 located on the opposite side to the element center direction. In the case of an electrode finger in the form of a split electrode, the excitation center of the electrode finger is located at the center between the two electrodes. That is, taking the electrode fingers 23a 3 as an example, the excitation center X is located between the electrode 23a 31 and the electrode 23a 32.

【0050】従って、突条24a〜24cの反射中心Y
が、対応する電極指23a3 ,23b4 ,23a4 の励
振中心Xに対し、素子中心とは反対側方向にλ/8ずら
されれば、第1の実施例の場合と同様に、一方向性を実
現することができ、挿入損失の低減を図り得る。
Therefore, the reflection center Y of the ridges 24a to 24c is
Is shifted by λ / 8 in the direction opposite to the element center with respect to the excitation center X of the corresponding electrode fingers 23a 3 , 23b 4 , 23a 4 , as in the case of the first embodiment. Characteristics can be realized, and insertion loss can be reduced.

【0051】この場合においても、突条24a〜24c
の形成は、第1の実施例の場合と同様に、すだれ状電極
23を形成した後に、第1の圧電薄膜を形成し、該第1
の圧電薄膜をパターニングすることにより突起を形成
し、さらに第2の圧電薄膜を積層することにより容易に
形成することができる。
Also in this case, the ridges 24a to 24c
In the same manner as in the first embodiment, after forming the IDT 23, a first piezoelectric thin film is formed, and the first piezoelectric thin film is formed.
The projections can be formed by patterning the piezoelectric thin film described above, and the second piezoelectric thin film can be easily formed by laminating the second piezoelectric thin film.

【0052】本実施例では、電極指23a3 ,23
4 ,23a4 の各電極23a31〜23a42の幅をλ/
32〜λ/4の範囲とすれば、エッチングの幅をλ/3
2〜λ/4の範囲で調整することにより、突条24a〜
24cの反射中心Yを、対応する電極指23a3 ,23
4 ,23a4 の励振中心に対して素子中心と反対方向
にλ/8ずらすことができる。
In this embodiment, the electrode fingers 23a 3 and 23a
b 4, 23a 4 of the width of each electrode 23a 31 ~23a 42 λ /
If it is in the range of 32 to λ / 4, the width of the etching is λ / 3.
By adjusting in the range of 2 to λ / 4, the ridges 24 a to 24
The reflection center Y of 24c is set to the corresponding electrode fingers 23a 3 , 23
The excitation center of b 4 and 23a 4 can be shifted by λ / 8 in the direction opposite to the center of the element.

【0053】IDTの電極指が上記のようにスプリット
電極で構成されたことを除いては、第1の実施例と同様
にして構成された第2の実施例の弾性表面波装置の挿入
損失−周波数特性を図3に破線で示す。図3から明らか
なように、第2の実施例の弾性表面波装置においても、
双方向性の弾性表面波装置(一点鎖線で示す特性を有す
る弾性表面波装置)比べて、挿入損失を3dB以上改善
することでき、良好な一方向性を有することがわかる。
The insertion loss of the surface acoustic wave device of the second embodiment constructed in the same manner as in the first embodiment except that the electrode fingers of the IDT are constituted by the split electrodes as described above. The frequency characteristics are shown by broken lines in FIG. As is clear from FIG. 3, the surface acoustic wave device of the second embodiment also
As compared with the bidirectional surface acoustic wave device (the surface acoustic wave device having the characteristics indicated by the dashed line), the insertion loss can be improved by 3 dB or more, and it can be seen that the device has good unidirectionality.

【0054】なお、第1,第2の実施例では、絶縁基板
上にすだれ状電極及び圧電薄膜を形成し、該圧電薄膜上
に上記突条を形成することにより一方向性を実現してい
たが、本発明においては、圧電基板上にすだれ状電極を
形成し、その上面に圧電体薄膜または誘電体薄膜を形成
し、圧電体薄膜または誘電体薄膜表面に上記のように突
条及び溝を形成してもよい。
In the first and second embodiments, the unidirectionality is realized by forming the interdigital electrodes and the piezoelectric thin film on the insulating substrate and forming the ridges on the piezoelectric thin film. However, in the present invention, an interdigital electrode is formed on a piezoelectric substrate, a piezoelectric thin film or a dielectric thin film is formed on the upper surface thereof, and ridges and grooves are formed on the surface of the piezoelectric thin film or the dielectric thin film as described above. It may be formed.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明に係る弾性表面波装置では、基板
上に形成されたすだれ状電極の少なくとも電極指を覆う
ように圧電体薄膜または誘電体薄膜が積層されており、
該圧電体薄膜または誘電体薄膜表面に表面波を反射させ
るための複数本の突条が形成されており、該突条の中心
が対応する電極指の励振中心に対し、素子中心とは反対
側に表面波伝搬方向に約λ/8ずらされているので、励
振された表面波のほとんどが素子中心側にのみ伝搬する
ので、良好な一方向性を実現することができ、それによ
って弾性表面波装置の挿入損失の低減を図ることが可能
となる。
In the surface acoustic wave device according to the present invention, the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is laminated so as to cover at least the electrode fingers of the interdigital electrode formed on the substrate.
A plurality of ridges for reflecting surface waves is formed on the surface of the piezoelectric thin film or the dielectric thin film, and the center of the ridge is opposite to the center of the element with respect to the excitation center of the corresponding electrode finger. Is shifted by about λ / 8 in the surface wave propagation direction, so that most of the excited surface waves propagate only to the center of the element, so that good unidirectionality can be realized. It is possible to reduce the insertion loss of the device.

【0056】本発明に係る弾性表面波装置において、す
だれ状電極の電極指がソリッド電極であり、該電極指の
幅がλ/8よりも大きく、圧電体薄膜または誘電体薄膜
に形成された突条の幅がλ/8であり、エッチング中心
が、電極指の中心から素子中心方向に最大でλ/8ずら
されている場合には、それによって電極指の励振中心に
対し、該電極指に対応する突条の中心が、表面波伝搬方
向において素子中心とは反対側に確実にλ/8ずらされ
る。従って、本発明に係る、良好な一方向性を実現し得
る弾性表面波装置を容易に構成することができる。
In the surface acoustic wave device according to the present invention, the electrode finger of the interdigital transducer is a solid electrode, the width of the electrode finger is larger than λ / 8, and the protrusion formed on the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is formed. When the width of the strip is λ / 8 and the etching center is shifted by λ / 8 at the maximum from the center of the electrode finger toward the element center, the electrode center is thereby shifted with respect to the excitation center of the electrode finger. The center of the corresponding ridge is reliably shifted by λ / 8 to the opposite side to the element center in the surface wave propagation direction. Therefore, it is possible to easily configure the surface acoustic wave device according to the present invention that can realize good unidirectionality.

【0057】本発明に係る弾性表面波装置において、す
だれ状電極の電極指がスプリット電極であり、圧電体薄
膜または誘電体薄膜に形成された突条間の溝の幅が大き
くともλ/4であり、エッチング中心が、電極指の中心
から素子中心方向に最大でλ/8ずらされている場合に
は、それによって電極指の励振中心に対し、該電極指に
対応する突条の中心が、表面波伝搬方向において素子中
心とは反対側に確実にλ/8ずらされる。従って、本発
明に係る、良好な一方向性を実現し得る弾性表面波装置
を容易に構成することができる。
In the surface acoustic wave device according to the present invention, the electrode fingers of the interdigital transducer are the split electrodes, and the width of the groove between the ridges formed on the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is at most λ / 4. When the etching center is shifted by λ / 8 at the maximum from the center of the electrode finger toward the element center, the center of the ridge corresponding to the electrode finger is shifted with respect to the excitation center of the electrode finger. It is surely shifted by λ / 8 to the side opposite to the element center in the surface wave propagation direction. Therefore, it is possible to easily configure the surface acoustic wave device according to the present invention that can realize good unidirectionality.

【0058】本発明に係る弾性表面波装置の製造方法で
は、基板上にすだれ状電極を形成し、すだれ状電極の電
極指間の領域を埋めるようにかつ突条が形成されるすだ
れ状電極の電極指の上面に第1の圧電体薄膜または誘電
体薄膜を形成し、該電極指上に圧電体薄膜または誘電体
薄膜からなる突起を形成し、さらに、均一な厚みの第2
の圧電体薄膜または誘電体薄膜を積層形成することによ
り、上記突起の形成されている部分の上方に、突条が確
実にかつ容易に形成される。従って、一方向性が良好で
あり、挿入損失を大幅に低減し得る、本発明に係る弾性
表面波装置を容易に提供することが可能となる。
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, the interdigital transducer is formed on the substrate, and the interdigital transducer of the interdigital transducer is filled with the interdigital electrode. A first piezoelectric thin film or a dielectric thin film is formed on the upper surface of the electrode finger, a projection made of the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is formed on the electrode finger, and a second thin film having a uniform thickness is formed.
By laminating the piezoelectric thin film or the dielectric thin film, the ridge is reliably and easily formed above the portion where the protrusion is formed. Therefore, it is possible to easily provide the surface acoustic wave device according to the present invention, which has good unidirectionality and can greatly reduce the insertion loss.

【0059】また、本発明に係る弾性表面波装置の製造
方法において、すだれ状電極を形成した後に、均一な厚
みの第1の圧電体薄膜または誘電体薄膜を形成し、しか
る後フォトリソグラフィー及びエッチングにより加工し
て、上記突起を形成する場合には、エッチング幅を調整
するだけで、所望の幅及び位置に突起を形成することが
できる。従って、第2の圧電体薄膜または誘電体薄膜を
積層することにより、所望の位置に突条を容易に形成す
ることができる。
In the method of manufacturing a surface acoustic wave device according to the present invention, after forming the interdigital transducer, a first piezoelectric thin film or a dielectric thin film having a uniform thickness is formed, and then photolithography and etching are performed. In the case of forming the protrusions by processing as described above, the protrusions can be formed at a desired width and position only by adjusting the etching width. Therefore, by laminating the second piezoelectric thin film or the dielectric thin film, the ridge can be easily formed at a desired position.

【0060】また、すだれ状電極が形成されている面に
マスクを当接し、薄膜形成法により第1の圧電体薄膜ま
たは誘電体薄膜を形成し、上記突起を形成した場合に
は、上記マスクの精度を高めることにより突起の位置を
正確に設定することができる。従って、やはり、第2の
圧電体薄膜または誘電体薄膜を積層することにより、突
起上において、所望の位置に突条を容易に形成すること
ができる。
When a mask is brought into contact with the surface on which the IDTs are formed, a first piezoelectric thin film or a dielectric thin film is formed by a thin film forming method. By increasing the accuracy, the position of the protrusion can be set accurately. Therefore, by stacking the second piezoelectric thin film or the dielectric thin film, the ridge can be easily formed at a desired position on the projection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)及び(b)は、本発明の第1の実施例に
係る弾性表面波装置の電極構造を示す部分切欠平面図及
び要部を示す部分切欠断面図であり、(a)のB−B線
に相当する部分の断面図。
FIGS. 1A and 1B are a partially cutaway plan view showing an electrode structure of a surface acoustic wave device according to a first embodiment of the present invention, and a partially cutaway sectional view showing a main part, respectively. Sectional drawing of the part corresponding to BB line of).

【図2】(a)〜(e)は、第1の実施例に係る弾性表
面波装置を製造する方法を説明するための各断面図。
FIGS. 2A to 2E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the surface acoustic wave device according to the first embodiment.

【図3】第1の実施例、第2の実施例及び比較のために
用意した弾性表面波装置の挿入損失−周波数特性を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing insertion loss-frequency characteristics of the surface acoustic wave device prepared for the first embodiment, the second embodiment, and a comparison.

【図4】第2の実施例に係る弾性表面波装置の要部を説
明するための断面図。
FIG. 4 is a sectional view for explaining a main part of a surface acoustic wave device according to a second embodiment.

【図5】(a)及び(b)は、従来の弾性表面波装置の
一例を示す部分切欠断面図及び模式的平面図。
FIGS. 5A and 5B are a partially cutaway sectional view and a schematic plan view showing an example of a conventional surface acoustic wave device.

【図6】(a)及び(b)は、従来の弾性表面波装置の
他の例を説明するための部分切欠断面図及び模式的平面
図。
FIGS. 6A and 6B are a partially cutaway sectional view and a schematic plan view for explaining another example of a conventional surface acoustic wave device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…弾性表面波装置 2…絶縁基板 3…すだれ状電極 3a1 〜3a4 …電極指 3b1 〜3b5 …電極指 4…圧電薄膜 4a〜4c…突条 4A…第1の圧電薄膜 4B…突起 11…弾性表面波装置 12…絶縁基板 13…すだれ状電極 13a3 ,13a4 ,13b4 …電極指 13a31,13a32,13b41,13b42,13a41
13a42…電極
1 ... the surface acoustic wave device 2 ... insulating substrate 3 ... IDT 3a 1 to 3 A 4 ... electrode finger 3b 1 ~3b 5 ... electrode fingers 4 ... piezoelectric thin film 4 a to 4 c ... projections 4A ... first piezoelectric thin film 4B ... projections 11 ... surface acoustic wave device 12 ... insulating substrate 13 ... IDT 13a 3, 13a 4, 13b 4 ... electrode finger 13a 31, 13a 32, 13b 41 , 13b 42, 13a 41,
13a 42 ... electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁体、誘電体または圧電体からなる基
板と、 前記基板の片面に形成されており、かつ互いに間挿し合
う複数本の電極指を有する少なくとも1つのすだれ状電
極と、 前記すだれ状電極の少なくとも電極指を覆うように前記
基板上に形成された圧電体薄膜または誘電体薄膜とを備
え、 前記圧電体薄膜または誘電体薄膜表面に表面波を反射さ
せるための複数本の突条が形成されており、該突条の中
心が、前記すだれ状電極の各電極指における励振中心に
対して素子中心とは反対方向に約λ/8ずらされている
ことを特徴とする弾性表面波装置。
1. A substrate made of an insulator, a dielectric, or a piezoelectric material, at least one interdigital electrode formed on one surface of the substrate and having a plurality of electrode fingers interposed between each other; A piezoelectric thin film or a dielectric thin film formed on the substrate so as to cover at least the electrode fingers of the electrode, and a plurality of protrusions for reflecting surface waves on the surface of the piezoelectric thin film or the dielectric thin film. Wherein the center of the ridge is shifted by about λ / 8 in the opposite direction to the center of the element with respect to the center of excitation of each electrode finger of the interdigital transducer. apparatus.
【請求項2】 前記すだれ状電極の電極指がソリッド電
極であり、該電極指の幅がλ/8よりも大きく、前記圧
電体薄膜または誘電体薄膜に形成された突条の幅が大き
くともλ/4であり、該突条の中心が、すだれ状電極の
電極指の励振中心から弾性表面波装置の中心とは反対方
向にλ/8ずらされている、請求項1に記載の弾性表面
波装置。
2. The method according to claim 1, wherein the electrode fingers of the interdigital transducer are solid electrodes, the width of the electrode fingers is larger than λ / 8, and the width of the ridge formed on the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is large. 2. The elastic surface according to claim 1, wherein the center of the ridge is shifted by λ / 8 from the center of excitation of the electrode fingers of the interdigital transducer in a direction opposite to the center of the surface acoustic wave device. Wave device.
【請求項3】 前記すだれ状電極の各電極指が2本の電
極からなるスプリット電極であり、前記圧電体薄膜また
は誘電体薄膜上に形成された突条の幅が大きくともλ/
4であり、前記突条の中心が、電極指の励振中心に対し
て、表面波伝搬方向において弾性表面波装置の中心とは
反対方向にλ/8だけずらされている、請求項1に記載
の弾性表面波装置。
3. The method according to claim 1, wherein each electrode finger of the interdigital transducer is a split electrode composed of two electrodes, and the width of a ridge formed on the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is λ /
The center of the protrusion is shifted by λ / 8 in a surface wave propagation direction in a direction opposite to a center of the surface acoustic wave device with respect to an excitation center of the electrode finger. Surface acoustic wave device.
【請求項4】 誘電体または圧電体よりなる基板上に、
すだれ状電極を形成する工程と、 前記すだれ状電極の形成された基板表面において、すだ
れ状電極の電極指間の領域を埋めるように、かつすだれ
状電極の電極指の上面において、前記突条が形成される
位置に第1の圧電体薄膜または誘電体薄膜を形成し、該
すだれ状電極の電極指上の圧電体薄膜または誘電体薄膜
により突起を形成する工程と、 前記すだれ状電極の電極指間及びすだれ状電極上に前記
突起を形成するように圧電体薄膜または誘電体薄膜を形
成した後、前記すだれ状電極の電極指の露出している部
分を覆うように均一な厚みの第2の圧電体薄膜または誘
電体薄膜を形成し、該第2の圧電体薄膜または誘電体薄
膜の前記突起を被覆している部分によって、前記突条が
形成される工程とを備えることを特徴とする、請求項1
に記載の弾性表面波装置の製造方法。
4. On a substrate made of a dielectric material or a piezoelectric material,
A step of forming an interdigital electrode, on the surface of the substrate on which the interdigital electrode is formed, so as to fill an area between the electrode fingers of the interdigital electrode, and on the upper surface of the electrode finger of the interdigital electrode, Forming a first piezoelectric thin film or a dielectric thin film at a position where it is to be formed, and forming a projection with the piezoelectric thin film or the dielectric thin film on the electrode finger of the interdigital electrode; After forming a piezoelectric thin film or a dielectric thin film so as to form the protrusion between the interdigital transducers and on the interdigital transducer, a second thin film having a uniform thickness is formed so as to cover the exposed portions of the interdigital transducer electrode fingers. Forming a piezoelectric thin film or a dielectric thin film, and forming the ridge by a portion of the second piezoelectric thin film or the dielectric thin film that covers the projection. Claim 1
3. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 1.
【請求項5】 前記すだれ状電極の電極指上の圧電体薄
膜または誘電体薄膜により突起を形成する工程が、薄膜
形成法により均一な厚みの第1の圧電体薄膜または誘電
体薄膜を形成し、すだれ状電極の電極指間の領域及びす
だれ状電極の電極指表面を第1の圧電体薄膜または誘電
体薄膜で被覆する工程と、 前記第1の圧電体薄膜または誘電体薄膜をフォトリソグ
ラフィー及びエッチングにより加工し、前記すだれ状電
極の電極指表面の第1の圧電体薄膜または誘電体薄膜を
部分的に除去して、前記突起を形成する工程とを有す
る、請求項4に記載の弾性表面波装置の製造方法。
5. The step of forming a projection by a piezoelectric thin film or a dielectric thin film on an electrode finger of the interdigital transducer comprises forming a first piezoelectric thin film or a dielectric thin film having a uniform thickness by a thin film forming method. Covering the region between the electrode fingers of the interdigital electrode and the surface of the electrode finger of the interdigital electrode with a first piezoelectric thin film or a dielectric thin film; and photolithography the first piezoelectric thin film or the dielectric thin film. 5. The elastic surface according to claim 4, further comprising a step of processing by etching to partially remove the first piezoelectric thin film or the dielectric thin film on the electrode finger surface of the interdigital electrode, thereby forming the protrusion. Method of manufacturing wave device.
【請求項6】 前記すだれ状電極の電極指上の圧電体薄
膜または誘電体薄膜により突起を形成する工程が、前記
基板のすだれ状電極が形成されている面側にマスクを当
接し、薄膜形成法により第1の圧電体薄膜または誘電体
薄膜を形成することにより、すだれ状電極の電極指間に
圧電体薄膜または誘電体薄膜が形成されており、かつす
だれ状電極の電極指の表面に該圧電体薄膜または誘電体
薄膜からなる突起が部分的に形成されることにより行わ
れる、請求項4に記載の弾性表面波装置の製造方法。
6. A step of forming a projection by a piezoelectric thin film or a dielectric thin film on an electrode finger of the interdigital electrode comprises contacting a mask with the surface of the substrate on which the interdigital electrode is formed, and forming a thin film. By forming the first piezoelectric thin film or the dielectric thin film by the method, the piezoelectric thin film or the dielectric thin film is formed between the electrode fingers of the interdigital electrode, and the first thin film or the dielectric thin film is formed on the surface of the electrode finger of the interdigital electrode. The method for manufacturing a surface acoustic wave device according to claim 4, wherein the method is performed by partially forming a protrusion made of a piezoelectric thin film or a dielectric thin film.
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