JPH0314305A - 弾性表面波装置の製造方法 - Google Patents
弾性表面波装置の製造方法Info
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- JPH0314305A JPH0314305A JP1151047A JP15104789A JPH0314305A JP H0314305 A JPH0314305 A JP H0314305A JP 1151047 A JP1151047 A JP 1151047A JP 15104789 A JP15104789 A JP 15104789A JP H0314305 A JPH0314305 A JP H0314305A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H3/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators
- H03H3/007—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks
- H03H3/08—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of impedance networks, resonating circuits, resonators for the manufacture of electromechanical resonators or networks for the manufacture of resonators or networks using surface acoustic waves
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、水晶やＬｉＴａ０３ （タンタル酸リチウム
） 、ＬｉＮｂ０３（ニオブ酸リチウム） Ｌｉ２
Ｂ４Ｃｈ（四ホウ酸リチウム）のような単結晶、サファ
イア（ＡＱ２０ｓ）基板の上に酸化亜鈴の膜を形或した
ＺｎＯ／ＡＱ２ｏ３等の圧電基板の表面に電極を設けた
弾性表面波装置の製造方法に関する。
） 、ＬｉＮｂ０３（ニオブ酸リチウム） Ｌｉ２
Ｂ４Ｃｈ（四ホウ酸リチウム）のような単結晶、サファ
イア（ＡＱ２０ｓ）基板の上に酸化亜鈴の膜を形或した
ＺｎＯ／ＡＱ２ｏ３等の圧電基板の表面に電極を設けた
弾性表面波装置の製造方法に関する。
［背景技術］
近年、弾性表面波（以下、ＳＡＷと称する場合がある．
）を用いたフィルタや共振子、発振子等の弾性表面波装
置が広く用いられるようになっている． これら弾性表面波装置は、一般に、圧電性を有する基板
の表面上にインターディジタルｔｍ（すだれ状電極）や
金属ストリップのグレーティング電極等が形成されてい
る。この電極金属としては、一般に、アルミニウムが用
いられているが、その理由は、フォトリソグラフィが容
易であることと、比重が小さくて電極負荷質量効果が少
なく、導電率が高いなどの特徴のためである。
）を用いたフィルタや共振子、発振子等の弾性表面波装
置が広く用いられるようになっている． これら弾性表面波装置は、一般に、圧電性を有する基板
の表面上にインターディジタルｔｍ（すだれ状電極）や
金属ストリップのグレーティング電極等が形成されてい
る。この電極金属としては、一般に、アルミニウムが用
いられているが、その理由は、フォトリソグラフィが容
易であることと、比重が小さくて電極負荷質量効果が少
なく、導電率が高いなどの特徴のためである。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このようなＳＡＷフィルターやＳＡＷ共
振子等に高電圧レベルの信号を印加すると、弾性表面波
によってアルミニウム電極が強い応力を受け、マイグレ
ーションを起こすことがわかった。これは応力によるマ
イグレーションであるので、ストレスマイグレーション
と言われている．これが発生すると、電気的短絡や挿入
損失の増加、共振子のＱの低下などが起こる。そして、
このストレスマイグレーションは高周波になる程発生し
易いので、弾性表面波装置の高周波化にあたり、大きな
問題となっていた。
振子等に高電圧レベルの信号を印加すると、弾性表面波
によってアルミニウム電極が強い応力を受け、マイグレ
ーションを起こすことがわかった。これは応力によるマ
イグレーションであるので、ストレスマイグレーション
と言われている．これが発生すると、電気的短絡や挿入
損失の増加、共振子のＱの低下などが起こる。そして、
このストレスマイグレーションは高周波になる程発生し
易いので、弾性表面波装置の高周波化にあたり、大きな
問題となっていた。
これに対する従来の対策としては、エレクｌ〜ロマイグ
レーションの場合と同様に、電極材料のアルミニウムに
微量のＣｕ， Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄなどを添
加することにより、耐ストレスマイグレーション特性の
改善を図っているが、その特性改善はまだ不十分であっ
た。
レーションの場合と同様に、電極材料のアルミニウムに
微量のＣｕ， Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄなどを添
加することにより、耐ストレスマイグレーション特性の
改善を図っているが、その特性改善はまだ不十分であっ
た。
そこで、本発明の発明者らは、このストレスマイグレー
シヲンの原因をさらに追及した．その研究結果によれば
、電子ビーム蒸着やスバツタ等により形成されている従
来のアルミニウム電極は、結晶学的には一定方向に配向
しておらず、アモルファス的な多結晶膜であり、そのた
め粒界拡散によるストレスマイグレーションに対して弱
い性質を示すと考えられた。
シヲンの原因をさらに追及した．その研究結果によれば
、電子ビーム蒸着やスバツタ等により形成されている従
来のアルミニウム電極は、結晶学的には一定方向に配向
しておらず、アモルファス的な多結晶膜であり、そのた
め粒界拡散によるストレスマイグレーションに対して弱
い性質を示すと考えられた。
しかして、本発明は上記従来例の欠点と発明者らの到達
した知見に基づいてなされたものであり、その目的とす
るところは耐ストレスマイグレーション特性に優れたア
ルミニウム電極を備えた弾性表面波装置の製造方法を提
供することにある． ［課題を解決するための手段］ このため、本発明の弾性表面波装置の製造方法は、アル
ミニウム膜の成膜速度を制御することにより圧電基板の
表面に結晶方位的に一定方向に配向したアルミニウム膜
を形成し、これによってマイグレーション防止機能をも
つ電極を形戒することを特徴としている。
した知見に基づいてなされたものであり、その目的とす
るところは耐ストレスマイグレーション特性に優れたア
ルミニウム電極を備えた弾性表面波装置の製造方法を提
供することにある． ［課題を解決するための手段］ このため、本発明の弾性表面波装置の製造方法は、アル
ミニウム膜の成膜速度を制御することにより圧電基板の
表面に結晶方位的に一定方向に配向したアルミニウム膜
を形成し、これによってマイグレーション防止機能をも
つ電極を形戒することを特徴としている。
特に、圧電基板としては、水晶基板を用いるのが好まし
い。
い。
また、上記成膜速度としては、毎秒２０人以上とするの
が好適である． さらに、アルミニウム膜には、Ｃｕ， Ｔｉ， ＮｉＭ
ｇ， Ｐｄ等の耐マイグレーション特性に優れた添加物
を微量添加するのが効果的であり、その添加量としては
０．１ｗｔ．％〜ｌＯｗｔ％の範囲で用いるのが適当で
ある。
が好適である． さらに、アルミニウム膜には、Ｃｕ， Ｔｉ， ＮｉＭ
ｇ， Ｐｄ等の耐マイグレーション特性に優れた添加物
を微量添加するのが効果的であり、その添加量としては
０．１ｗｔ．％〜ｌＯｗｔ％の範囲で用いるのが適当で
ある。
［作用］
上述のように、従来のアルミニウム電極は、結晶方位的
に一定方向に配向していないアモルファス的な多結晶膜
であり、このためストレスマイグレーションに対して弱
かった。
に一定方向に配向していないアモルファス的な多結晶膜
であり、このためストレスマイグレーションに対して弱
かった。
これに対し、本発明にあっては、アルミニウム膜の成膜
速度を制御することにより、アルミニウム膜を一定方位
に結晶軸配向させることができ、このようにして得られ
た結晶学的に一定方位に配向したアルミニウム膜の電極
は、単結晶膜に近い性質を示すと考えられ、粒界拡散に
よるストレスマイグレーションに対して非常に強い性質
を示す． したがって、本発明の方法によって製造された弾性表面
波装置によれば、ストレスマイグレーションの発生を抑
制でき、ストレスマイグレーションによる電気的短絡や
挿入損失を低減でき、共振子のＱを良好に維持すること
ができる。特に、従来、ストレスマイグレーションは高
周波になるほど顕著であったので、本発明によれば弾性
表面波装置の高周波特性を良好にすることができる。さ
らに、高レベルの信号を印加した場合にもストレスマイ
グレーションの発生を抑制できるので、信号レベルの大
きな回路でも使用可能となり、また製品寿命も長くでき
る． ［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
速度を制御することにより、アルミニウム膜を一定方位
に結晶軸配向させることができ、このようにして得られ
た結晶学的に一定方位に配向したアルミニウム膜の電極
は、単結晶膜に近い性質を示すと考えられ、粒界拡散に
よるストレスマイグレーションに対して非常に強い性質
を示す． したがって、本発明の方法によって製造された弾性表面
波装置によれば、ストレスマイグレーションの発生を抑
制でき、ストレスマイグレーションによる電気的短絡や
挿入損失を低減でき、共振子のＱを良好に維持すること
ができる。特に、従来、ストレスマイグレーションは高
周波になるほど顕著であったので、本発明によれば弾性
表面波装置の高周波特性を良好にすることができる。さ
らに、高レベルの信号を印加した場合にもストレスマイ
グレーションの発生を抑制できるので、信号レベルの大
きな回路でも使用可能となり、また製品寿命も長くでき
る． ［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。
第１図に示すものは、２ボート弾性表面波共振子３であ
り、圧電基板１の表面に２つのインターディジタル電極
２ａを設け、この電極２ａの両側にグレーティング電極
２ｂ（反射器）を設けてあり、インターディジタル電極
２ａからはリード端子４が引き出されている。この２ボ
ートＳＡＷ共振子３を一実施例とし、製造順序に従って
次に説明する。
り、圧電基板１の表面に２つのインターディジタル電極
２ａを設け、この電極２ａの両側にグレーティング電極
２ｂ（反射器）を設けてあり、インターディジタル電極
２ａからはリード端子４が引き出されている。この２ボ
ートＳＡＷ共振子３を一実施例とし、製造順序に従って
次に説明する。
圧電基板１としては、鏡面研磨された３３．５゜回転Ｙ
カット水晶基板を用い、この圧電基板１の表面に、電子
ビーム蒸着でその蒸着速度及び基板温度を適当に制御し
てアルミニウム膜を約１０００人の膜厚に形成した。
カット水晶基板を用い、この圧電基板１の表面に、電子
ビーム蒸着でその蒸着速度及び基板温度を適当に制御し
てアルミニウム膜を約１０００人の膜厚に形成した。
この時、少なくとも２０人／ｓｅｅ以上の戒膜速度とす
ることにより、アルミニウム配向膜が得られた．例えば
、成膜速度（蒸着速度）及び基板温度は、従来１０人／
就、＋ｌ６０℃で蒸着していたのを、発明者らの実験し
た範囲では、４０人／戴、＋８０℃として高速で蒸着す
ることにより良好な（３１１）配向膜が得られた。なお
、基板温度は＋８０℃〜＋１６０℃の範囲が好ましいが
、これ以外の温度でも差し支えない。このアルミニウム
膜の（３１１）面がエビタキシャル成長していることを
ＲＨＥＥＤ （反射高速電子線回折〉法により確認した
（第５図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を示す．第５図（
ｂ）は第５図（ａ）の写真の説明図であり、イが電子ビ
ーム、口の領域内に見えるものが反射光である。）。従
来の蒸着条件のもとでは、アルミニウム膜のエビタキシ
ャル成長は見られず、ランダム配向くアモルファス）に
なっている（第６図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を示す
。第６図（ｂ）は第６図（ａ）の写真の説明図で、ハが
電子ビーム、二の領域内に見えるものが反射光である．
）． このアルミニウム膜をフォトリソグラフイによって加工
し、圧電基板１の表面に２つのインターディジタル電極
２ａとグレーテイング電ｉ２ｂを形成し、上記のような
２ボートＳＡＷ共振子３を作製した。
ることにより、アルミニウム配向膜が得られた．例えば
、成膜速度（蒸着速度）及び基板温度は、従来１０人／
就、＋ｌ６０℃で蒸着していたのを、発明者らの実験し
た範囲では、４０人／戴、＋８０℃として高速で蒸着す
ることにより良好な（３１１）配向膜が得られた。なお
、基板温度は＋８０℃〜＋１６０℃の範囲が好ましいが
、これ以外の温度でも差し支えない。このアルミニウム
膜の（３１１）面がエビタキシャル成長していることを
ＲＨＥＥＤ （反射高速電子線回折〉法により確認した
（第５図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を示す．第５図（
ｂ）は第５図（ａ）の写真の説明図であり、イが電子ビ
ーム、口の領域内に見えるものが反射光である。）。従
来の蒸着条件のもとでは、アルミニウム膜のエビタキシ
ャル成長は見られず、ランダム配向くアモルファス）に
なっている（第６図（ａ）にこのＲＨＥＥＤ写真を示す
。第６図（ｂ）は第６図（ａ）の写真の説明図で、ハが
電子ビーム、二の領域内に見えるものが反射光である．
）． このアルミニウム膜をフォトリソグラフイによって加工
し、圧電基板１の表面に２つのインターディジタル電極
２ａとグレーテイング電ｉ２ｂを形成し、上記のような
２ボートＳＡＷ共振子３を作製した。
このようにして実際に作製されたＳＡＷ共振子３におい
ては、弾性表面波の波長は約４．７−（電極指幅約ｌ．
１７μｓ）、開口長は約１００波長、インターディジタ
ル電極は各々５０対、金属ストリップによるグレーティ
ング電極は各々３００本である。この２ボートＳＡＷ共
振子の５０Ω系伝送特性は、第２図のようになった。第
２図に示されているように、ピーク周波数は約６７４Ｍ
Ｈｚであり、挿・入損失は約６ｄＢであった．これは、
従来のアモルファスアルミニウム電極の場合とほとんど
同様の特性である。
ては、弾性表面波の波長は約４．７−（電極指幅約ｌ．
１７μｓ）、開口長は約１００波長、インターディジタ
ル電極は各々５０対、金属ストリップによるグレーティ
ング電極は各々３００本である。この２ボートＳＡＷ共
振子の５０Ω系伝送特性は、第２図のようになった。第
２図に示されているように、ピーク周波数は約６７４Ｍ
Ｈｚであり、挿・入損失は約６ｄＢであった．これは、
従来のアモルファスアルミニウム電極の場合とほとんど
同様の特性である。
ここで、耐電力特性（耐ストレスマイグレーション特性
）を評価するため、第３図のようなシステムを用いた．
これは、発振器５の出力にパワーアンプ６を接続して発
振器５の出力信号を電力増幅し、パワーアンプ６の出力
をＳＡＷ共振子３に印加させるようにしてある。一方、
ＳＡＷ共振子３の出力ｐ （ｔ）はパワーメータ７に入
力されてレベル測定される．また、パワーメータ７の出
力はコンピュータ８を介して発振器５ヘフィードバック
されており、発振器５の周波数をコントロールして印加
信号の周波数が常に伝送特性のピーク周波数となるよう
にしている。また、ＳＡＷ共振子３は、恒温槽９に納め
られており、周囲温度を８５゜Ｃと高くして加速劣化さ
せられた。
）を評価するため、第３図のようなシステムを用いた．
これは、発振器５の出力にパワーアンプ６を接続して発
振器５の出力信号を電力増幅し、パワーアンプ６の出力
をＳＡＷ共振子３に印加させるようにしてある。一方、
ＳＡＷ共振子３の出力ｐ （ｔ）はパワーメータ７に入
力されてレベル測定される．また、パワーメータ７の出
力はコンピュータ８を介して発振器５ヘフィードバック
されており、発振器５の周波数をコントロールして印加
信号の周波数が常に伝送特性のピーク周波数となるよう
にしている。また、ＳＡＷ共振子３は、恒温槽９に納め
られており、周囲温度を８５゜Ｃと高くして加速劣化さ
せられた。
しかして、パワーアンプ６の出力をＩＷ（５０Ω系）と
し、初期の出力レベルＰ（ｔ）＝Ｐ．を測定し゛ζおき
、ある時間ｔ経過後の出力Ｐ （ｔ）が、Ｐ（Ｌ）≦Ｐ
ｏ １．０（ｄＢ） となった時をそのＳＡＷ共振子３の寿命ｔｄとした。こ
れは、−ｉにｐ （ｔ）のカーブは、第４図のようにな
るので、１ｄＢの低下で寿命ｔ．ｉの推定を行えば適当
と考えたためである。
し、初期の出力レベルＰ（ｔ）＝Ｐ．を測定し゛ζおき
、ある時間ｔ経過後の出力Ｐ （ｔ）が、Ｐ（Ｌ）≦Ｐ
ｏ １．０（ｄＢ） となった時をそのＳＡＷ共振子３の寿命ｔｄとした。こ
れは、−ｉにｐ （ｔ）のカーブは、第４図のようにな
るので、１ｄＢの低下で寿命ｔ．ｉの推定を行えば適当
と考えたためである。
評価した各試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、下記に示す４種の電
極金属を用いて、同一カット角水晶基板上に同一形状の
電極を形成したものである。
極金属を用いて、同一カット角水晶基板上に同一形状の
電極を形成したものである。
Ａ：ランダム配向の純ＡＱｔ極
Ｂ：（ランダム配向のＡＱ＋１ｗｔ％Ｃｕ）電極Ｃ；エ
ビタキシャル純ＡＱｔ極 Ｄ：（エビタキシャルＡＱ＋１ｗｔ％Ｃｕ）電極Ａ，Ｂ
は通常のＳＡＷ共振子であり、Ｂは耐ストレスマイグレ
ーション対策として電極金属にＣｕを添加されている。
ビタキシャル純ＡＱｔ極 Ｄ：（エビタキシャルＡＱ＋１ｗｔ％Ｃｕ）電極Ａ，Ｂ
は通常のＳＡＷ共振子であり、Ｂは耐ストレスマイグレ
ーション対策として電極金属にＣｕを添加されている。
Ｃ，Ｄは本発明に係るＳＡＷ共振子であり、Ｄも電極金
属にＣｕを添加されている。
属にＣｕを添加されている。
実験の結果、各試料の寿命ｔｄは、それぞれＡ：５分以
下 Ｂ：約１５０分 Ｃ ： ９００分以上 Ｄ：８，０００分以上 （２．５Ｗの場合〉となった． 試料Ａ，Ｂを比較すると、Ｃｕの添加により３０倍以上
の長寿命化が達戒されているが、アルミニウム膜をエビ
タキシャル化することで、さらにその６倍以上の効果が
出ている．すなわち、純アルミニウムの電極を用いた試
料Ａ，Ｃ同士の比較では、実に１８０倍以上の長寿命と
なっている。
下 Ｂ：約１５０分 Ｃ ： ９００分以上 Ｄ：８，０００分以上 （２．５Ｗの場合〉となった． 試料Ａ，Ｂを比較すると、Ｃｕの添加により３０倍以上
の長寿命化が達戒されているが、アルミニウム膜をエビ
タキシャル化することで、さらにその６倍以上の効果が
出ている．すなわち、純アルミニウムの電極を用いた試
料Ａ，Ｃ同士の比較では、実に１８０倍以上の長寿命と
なっている。
次に、耐マイグレーション特性の改善に効果のあるＣｕ
をｌｗｔ％添加したＡＱエピタキシャル膜で電極を形成
された試料Ｄの場合には、パワーアンプから２．５Ｗの
出力を印加して寿命測定を行ったところ、ｓ，ｏｏｏ分
以上の寿命が得られた。ここで、２．５Ｗの出力を印加
したのは、１Ｗでは寿命が長過ぎ、実験を行う上で不適
当であったためである。よって、Ｃｕを添加した場合に
は、純ＡＱエビタキシャル膜よりも更に大電力において
長寿命となっている。一般に、電力による加速係数は３
〜４乗であると言われているので、２．５Ｗの場合の加
速係数は１Ｗの場合の１５〜３９〈ξ２．５３〜２．５
’）倍となり、２．５Ｗの出力に対する ｓ，ｏｏｏ分
以上の寿命はＩＷに換算すると１２０，０００〜３１２
，０００分以上の寿命に相当する． このように、ＡＱエビタキシャル膜にＣｕを添加した場
合には、純ＡＱエビタキシャル膜の場合と比較して１３
０〜３４０倍の長寿命を達成しているが、Ｔｉ， Ｎｉ
， Ｍｇ， Ｐｄ等のマイグレーション対策用と言われ
ているＣｕ以外の添加物を用いた場合も同様に長寿命化
の効果がある。上記各添加物の添加量は、少な過ぎると
効果がないので、通常０．１ｗｔ％以上必要であり、ま
た多過ぎるとアルミニウム膜の抵抗率が増大するので、
通常１０ｗｔ％以下が望ましい。したがって、Ｃｕ，
Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄ等の添加物の添加量とし
ては、０．ｌｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲が好適である． なお、成膜前処理として、フッ化アンモン溶液などで水
晶基板の表面を軽くエッチングすると、エビタキシャル
成長させ易くなる。
をｌｗｔ％添加したＡＱエピタキシャル膜で電極を形成
された試料Ｄの場合には、パワーアンプから２．５Ｗの
出力を印加して寿命測定を行ったところ、ｓ，ｏｏｏ分
以上の寿命が得られた。ここで、２．５Ｗの出力を印加
したのは、１Ｗでは寿命が長過ぎ、実験を行う上で不適
当であったためである。よって、Ｃｕを添加した場合に
は、純ＡＱエビタキシャル膜よりも更に大電力において
長寿命となっている。一般に、電力による加速係数は３
〜４乗であると言われているので、２．５Ｗの場合の加
速係数は１Ｗの場合の１５〜３９〈ξ２．５３〜２．５
’）倍となり、２．５Ｗの出力に対する ｓ，ｏｏｏ分
以上の寿命はＩＷに換算すると１２０，０００〜３１２
，０００分以上の寿命に相当する． このように、ＡＱエビタキシャル膜にＣｕを添加した場
合には、純ＡＱエビタキシャル膜の場合と比較して１３
０〜３４０倍の長寿命を達成しているが、Ｔｉ， Ｎｉ
， Ｍｇ， Ｐｄ等のマイグレーション対策用と言われ
ているＣｕ以外の添加物を用いた場合も同様に長寿命化
の効果がある。上記各添加物の添加量は、少な過ぎると
効果がないので、通常０．１ｗｔ％以上必要であり、ま
た多過ぎるとアルミニウム膜の抵抗率が増大するので、
通常１０ｗｔ％以下が望ましい。したがって、Ｃｕ，
Ｔｉ， Ｎｉ， Ｍｇ， Ｐｄ等の添加物の添加量とし
ては、０．ｌｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲が好適である． なお、成膜前処理として、フッ化アンモン溶液などで水
晶基板の表面を軽くエッチングすると、エビタキシャル
成長させ易くなる。
また、アルミニウム配向膜の下地として、その配向を妨
げない程度の極く薄いＴｉＭやＣｒＭなどを設けてもよ
い。
げない程度の極く薄いＴｉＭやＣｒＭなどを設けてもよ
い。
さらに、ＡＱエピタキシャル膜は、２５″から３９゜回
転Ｙカットの範囲の水晶基板で（３１１）配向となった
が、それ以外のカット角でも配向する可能性はある．一
般に、エビタキシャル成長するためには、基板とＡＱ薄
膜との結晶格子の整合が必要であるところ、回転Ｙカッ
ト水晶基板とＡＱ薄膜との場合には、約３０’回転Ｙカ
ット水晶基板とＡＱエビタキシャル膜の（３１１）面と
が結晶格子的に整合しているので、２５゜から３９゜回
転Ｙカット水晶基板ではＡＱ薄膜の（３１１）面がエビ
タキシャル或長したものである。しかしながら、ＡＱエ
ピタキシャル膜の（３１１）面は必ずしも水晶基板の表
面に平行である必要はなく、水晶基板のカット面が上記
角度からずれていた場合には、ＡＱエピタキシャル膜は
（３１１）面が水晶基板のカット面に追従して傾くよう
に配向するので、他の回転カット角の場合にもそれに対
応したＡＱ薄膜の配向方向が定まり．、特に回転Ｙカッ
トに限定される必然性もない．例えば、２回回転カット
水晶基板の場合でも、ＡＱ薄膜の（３１１）面が格子整
合条件をほぼ満たす方向でエビタキシャル成長すること
ができる。
転Ｙカットの範囲の水晶基板で（３１１）配向となった
が、それ以外のカット角でも配向する可能性はある．一
般に、エビタキシャル成長するためには、基板とＡＱ薄
膜との結晶格子の整合が必要であるところ、回転Ｙカッ
ト水晶基板とＡＱ薄膜との場合には、約３０’回転Ｙカ
ット水晶基板とＡＱエビタキシャル膜の（３１１）面と
が結晶格子的に整合しているので、２５゜から３９゜回
転Ｙカット水晶基板ではＡＱ薄膜の（３１１）面がエビ
タキシャル或長したものである。しかしながら、ＡＱエ
ピタキシャル膜の（３１１）面は必ずしも水晶基板の表
面に平行である必要はなく、水晶基板のカット面が上記
角度からずれていた場合には、ＡＱエピタキシャル膜は
（３１１）面が水晶基板のカット面に追従して傾くよう
に配向するので、他の回転カット角の場合にもそれに対
応したＡＱ薄膜の配向方向が定まり．、特に回転Ｙカッ
トに限定される必然性もない．例えば、２回回転カット
水晶基板の場合でも、ＡＱ薄膜の（３１１）面が格子整
合条件をほぼ満たす方向でエビタキシャル成長すること
ができる。
上記の説明では、水晶基板を用いた場合について説明し
たが、圧電基板としてＬｉＴａ０３基板やＬｉＮｂＯ，
基板、Ｌｉ２Ｂ４０７基板、サファイア（ Ａｌ２２０
３）基板の上にＺｎＯ薄膜を形成したもの等を用いた場
合でも、ＡＱの成膜条件（例えば、イオンビームスパッ
タやイオンプレーティング等）を適当に選択することに
より、アルミニウム配向膜を形或することが可能である
。これらの場合には、ＡＱエビタキシャル膜は（３１１
）面とは限らないが、いずれにしてもＡＱ薄膜と基板材
料との結晶格子整合条件を満たすようにＡＱエビタキシ
ャル膜の結晶方位が定まる． なお、上記実施例では、２ポートＳＡＷ共振子で説明し
たが、他に１ボートＳＡＷ共振子、ＳＡＷフィルタ等に
も適用できるのは当然である．また、反射器のないもの
でも差し支えない．［発明の効果］ 上述のように、本発明によれば、耐ストレスマイグレー
ション特性に優れたアルミニウム電極を備えた弾性表面
波装置を製造することができる。
たが、圧電基板としてＬｉＴａ０３基板やＬｉＮｂＯ，
基板、Ｌｉ２Ｂ４０７基板、サファイア（ Ａｌ２２０
３）基板の上にＺｎＯ薄膜を形成したもの等を用いた場
合でも、ＡＱの成膜条件（例えば、イオンビームスパッ
タやイオンプレーティング等）を適当に選択することに
より、アルミニウム配向膜を形或することが可能である
。これらの場合には、ＡＱエビタキシャル膜は（３１１
）面とは限らないが、いずれにしてもＡＱ薄膜と基板材
料との結晶格子整合条件を満たすようにＡＱエビタキシ
ャル膜の結晶方位が定まる． なお、上記実施例では、２ポートＳＡＷ共振子で説明し
たが、他に１ボートＳＡＷ共振子、ＳＡＷフィルタ等に
も適用できるのは当然である．また、反射器のないもの
でも差し支えない．［発明の効果］ 上述のように、本発明によれば、耐ストレスマイグレー
ション特性に優れたアルミニウム電極を備えた弾性表面
波装置を製造することができる。
特に、高レベルの印加信号に対する耐ストレスマイグレ
ーション特性に優れた弾性表面波装置を製造することが
できる。
ーション特性に優れた弾性表面波装置を製造することが
できる。
こうして耐ストレスマイグレーション特性に優れた弾性
表面波を実現することにより、ｔ極指間等における電気
的短絡や挿入損失の劣化を低減でき、また共振子のＱを
良好に維持できる。また、電極指間の距離を短くできる
ので、高周波特性も良好にできる。さらに、信号レベル
の大きい回路（例えば送信段）で使用できるようになる
．さらに、一定信号のレベルにおける寿命も長くなり、
高信頼性が得られる．
表面波を実現することにより、ｔ極指間等における電気
的短絡や挿入損失の劣化を低減でき、また共振子のＱを
良好に維持できる。また、電極指間の距離を短くできる
ので、高周波特性も良好にできる。さらに、信号レベル
の大きい回路（例えば送信段）で使用できるようになる
．さらに、一定信号のレベルにおける寿命も長くなり、
高信頼性が得られる．
第１図は２ボート弾性表面波共振子の概略平面図、第２
図は同上の５０Ω系伝送特性、第３図は耐ストレスマイ
グレーション評価システムの概略図、第４図は耐ストレ
スマイグレーション特性による寿命判定を示すカーブ、
第５図（ａ＞（ｂ）は本発明の回転Ｙカット水晶基板の
上のＡＱエビタキシャル膜のＸ線写真及びその説明図、
第６図（ａ）（ｂ）は通常のアルミニウム電極のＸ線写
真及びその説明図である。 １・・・圧電基板 ２ａ・・・インターディジタル電極 ２ｂ・・・グレーティング電極 与園 式館＄１
図は同上の５０Ω系伝送特性、第３図は耐ストレスマイ
グレーション評価システムの概略図、第４図は耐ストレ
スマイグレーション特性による寿命判定を示すカーブ、
第５図（ａ＞（ｂ）は本発明の回転Ｙカット水晶基板の
上のＡＱエビタキシャル膜のＸ線写真及びその説明図、
第６図（ａ）（ｂ）は通常のアルミニウム電極のＸ線写
真及びその説明図である。 １・・・圧電基板 ２ａ・・・インターディジタル電極 ２ｂ・・・グレーティング電極 与園 式館＄１
Claims (5)
- （１） 成膜速度を制御することにより圧電基板の表面
でアルミニウム膜を結晶方位的に一定方向に配向させ、
配向したアルミニウム膜によってマイグレーション防止
機能をもつ電極を形成することを特徴とする弾性表面波
装置の製造方法。 - （２） 前記圧電基板として水晶基板を用い、水晶基板
の上にアルミニウム膜を配向させ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。 - （３） 前記成膜速度を毎秒２０Å以上とすることを特
徴とする請求項１又は２に記載の弾性表面波装置の製造
方法。 - （４） 前記アルミニウム膜にＣｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｇ
、Ｐｄ等の耐マイグレーション特性に優れた添加物を微
量添加しておくことを特徴とする請求項１、２スは３に
記載の弾性表面波装置の製造方法。 - （５） 前記添加物の添加量が０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ
％であることを特徴とする請求項４に記載の弾性表面波
装置の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151047A JPH0314305A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 弾性表面波装置の製造方法 |
| US07/732,745 US5152864A (en) | 1989-06-13 | 1991-07-18 | Method of manufacturing surface acoustic wave device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151047A JPH0314305A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 弾性表面波装置の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11609497A Division JPH1093368A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 弾性表面波装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0314305A true JPH0314305A (ja) | 1991-01-23 |
Family
ID=15510138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1151047A Pending JPH0314305A (ja) | 1989-06-13 | 1989-06-13 | 弾性表面波装置の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5152864A (ja) |
| JP (1) | JPH0314305A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997011526A1 (fr) * | 1995-09-21 | 1997-03-27 | Tdk Corporation | Dispositif de traitement des ondes acoustiques de surface et son procede de fabrication |
| JP2009108550A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd | 建設機械の自然降下防止装置 |
| WO2009150786A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
| JP2016105559A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波共振子、弾性波フィルタ及びデュプレクサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5837332A (en) * | 1989-11-19 | 1998-11-17 | Nihon Victor Kabushiki-Kaisha | Method and apparatus for preparing crystal thin films by using a surface acoustic wave |
| EP0534354A1 (en) * | 1991-09-25 | 1993-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Limited | Surface acoustic wave device and manufacturing method thereof |
| JPH06314744A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-08 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP3085043B2 (ja) * | 1993-08-05 | 2000-09-04 | 株式会社村田製作所 | サファイア面上の酸化亜鉛圧電結晶膜 |
| JP3208977B2 (ja) * | 1993-12-02 | 2001-09-17 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波素子の電極形成方法 |
| SG97729A1 (en) * | 1994-12-05 | 2003-08-20 | Murata Manufacturing Co | Electrode forming method for surface acoustic wave device |
| EP0785299A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Metallic thin film and method of manufacturing the same, and surface acoustic wave device using the metallic thin film and the method thereof |
| JPH1174751A (ja) * | 1997-08-28 | 1999-03-16 | Murata Mfg Co Ltd | 弾性表面波装置 |
| EP0940914B1 (en) | 1997-09-22 | 2003-10-15 | TDK Corporation | Surface acoustic wave apparatus and method of production thereof |
| WO2000074235A1 (fr) | 1999-05-31 | 2000-12-07 | Tdk Corporation | Dispositif a ondes acoustiques de surface |
| JP3735550B2 (ja) * | 2001-09-21 | 2006-01-18 | Ｔｄｋ株式会社 | 弾性表面波装置およびその製造方法 |
| US7148610B2 (en) * | 2002-02-01 | 2006-12-12 | Oc Oerlikon Balzers Ag | Surface acoustic wave device having improved performance and method of making the device |
| JP6986376B2 (ja) * | 2017-06-27 | 2021-12-22 | ＮＤＫ ＳＡＷ ｄｅｖｉｃｅｓ株式会社 | 弾性表面波素子およびその製造方法 |
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| KR970004619B1 (ko) * | 1987-10-19 | 1997-03-29 | 상요덴기 가부시끼가이샤 | 탄성 표면파 소자 |
-
1989
- 1989-06-13 JP JP1151047A patent/JPH0314305A/ja active Pending
-
1991
- 1991-07-18 US US07/732,745 patent/US5152864A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| WO2009150786A1 (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置及びその製造方法 |
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| US8698580B2 (en) | 2008-06-09 | 2014-04-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device and method for manufacturing the same |
| JP2016105559A (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 株式会社村田製作所 | 弾性波共振子、弾性波フィルタ及びデュプレクサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5152864A (en) | 1992-10-06 |
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