JPS6194409A - 弾性表面波素子の素子分離構造 - Google Patents
弾性表面波素子の素子分離構造Info
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- JPS6194409A JPS6194409A JP59215950A JP21595084A JPS6194409A JP S6194409 A JPS6194409 A JP S6194409A JP 59215950 A JP59215950 A JP 59215950A JP 21595084 A JP21595084 A JP 21595084A JP S6194409 A JPS6194409 A JP S6194409A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/0296—Surface acoustic wave [SAW] devices having both acoustic and non-acoustic properties
- H03H9/02976—Surface acoustic wave [SAW] devices having both acoustic and non-acoustic properties with semiconductor devices
-
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic elements; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02818—Means for compensation or elimination of undesirable effects
- H03H9/02905—Measures for separating propagation paths on substrate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (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、半導体基板と、その上に設けられた圧電体薄
膜と、その表面の両端近傍に設けられた櫛形電極より成
る弾性表面波（以下本明細書においてはＳＡＷと略記す
る。）素子を複数個含む装置または上記ＳＡＷ素子ン少
くとも１個と同一半導体基板上に形成された半導体ＩＣ
を含む装置において、それらのＳＡＷ素子の各々を互に
、また他の電子機器から分離するための素子分離構造に
関する。
膜と、その表面の両端近傍に設けられた櫛形電極より成
る弾性表面波（以下本明細書においてはＳＡＷと略記す
る。）素子を複数個含む装置または上記ＳＡＷ素子ン少
くとも１個と同一半導体基板上に形成された半導体ＩＣ
を含む装置において、それらのＳＡＷ素子の各々を互に
、また他の電子機器から分離するための素子分離構造に
関する。
ＳＡＷ装置の、最近の傾向の一つとして、多数のＳＡＷ
フィルタを一枚の基板上に設げた参会ＳＡＷフィルタの
開発や、５ＡＷｉｌｉｌと半導体ＩＣを一枚の基板上に
作り込んだ、いわゆるＲＦモノリシックＩＣの開発が行
なわれている。
フィルタを一枚の基板上に設げた参会ＳＡＷフィルタの
開発や、５ＡＷｉｌｉｌと半導体ＩＣを一枚の基板上に
作り込んだ、いわゆるＲＦモノリシックＩＣの開発が行
なわれている。
しかしながら、複合ＳＡＷフィルタにおける各フィルタ
間の音響的な分離や、ＲＦモノリシックＩＣＶＣおける
ＳＡＷ装置と半導体ＩＣ間の音響的な分離など、いわゆ
る素子分離法については、今のところ有効な手段が提供
されていない。
間の音響的な分離や、ＲＦモノリシックＩＣＶＣおける
ＳＡＷ装置と半導体ＩＣ間の音響的な分離など、いわゆ
る素子分離法については、今のところ有効な手段が提供
されていない。
従来からの方法としては、各ＳＡＷフィルタをＳＡＷの
伝播路が１ならないように配置したり、第５図に示すよ
うに吸音材を置いてＳ ＡＷｙ！−減衰させることによ
って、相互間の形番を減じる手段が用いられてきた。第
５図はこのような従来のＳＡＷフィルタの上面因で、図
中１は圧電基板、２は櫛形電極、３は吸音材を表わ丁。
伝播路が１ならないように配置したり、第５図に示すよ
うに吸音材を置いてＳ ＡＷｙ！−減衰させることによ
って、相互間の形番を減じる手段が用いられてきた。第
５図はこのような従来のＳＡＷフィルタの上面因で、図
中１は圧電基板、２は櫛形電極、３は吸音材を表わ丁。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このようなＳＡＷ素子を伝播路が重ならないように配置
する方法は基板上に配置することができるＳＡＷフィル
タの数を制限し、基板面積を有効に活用できないという
欠点があり、吸音材を置（方法は、狭い場所にうまく吸
音材装置くのが難しいという欠点がある。−ｊ文、吸音
材ｙ！−置く位置やその形状、量などケ一定にすること
が困難であり、製品のばらつきの一因となるという欠点
もある。
する方法は基板上に配置することができるＳＡＷフィル
タの数を制限し、基板面積を有効に活用できないという
欠点があり、吸音材を置（方法は、狭い場所にうまく吸
音材装置くのが難しいという欠点がある。−ｊ文、吸音
材ｙ！−置く位置やその形状、量などケ一定にすること
が困難であり、製品のばらつきの一因となるという欠点
もある。
本発明の目的は、複合ＳＡＷフィルタや、ＳＡＷ装置と
半導体ＩＣ４−組合わせて構成されるＲＦモノリシック
ＩＣにおいて、各素子を音響的に分離するための有効な
手段を提供することである。
半導体ＩＣ４−組合わせて構成されるＲＦモノリシック
ＩＣにおいて、各素子を音響的に分離するための有効な
手段を提供することである。
上記目的を達成するＬめに１本発明による弾性表面波素
子の素子分１１１構造は、冒頭に述べた糧類の装［にお
いて、金属電極がそれらのＳＡＷ素子の各々を取り囲む
ように設けられ、上記金属電極と半導体基板の間に半導
体表面が強反転となるような価に設定されたバイアス電
圧が印加されることを安旨とする。
子の素子分１１１構造は、冒頭に述べた糧類の装［にお
いて、金属電極がそれらのＳＡＷ素子の各々を取り囲む
ように設けられ、上記金属電極と半導体基板の間に半導
体表面が強反転となるような価に設定されたバイアス電
圧が印加されることを安旨とする。
上記半導体基板表面は５ｉ０２やＳｉ３Ｎ４のような絶
縁層で覆われることもでき、本発明の有利な実施の紡機
においては、上記金属電極の上記各ＳＡＷ素子に対向す
る側の端面は、それに入射するＳＡＷを乱反射するよう
に、不規則に形成される。
縁層で覆われることもでき、本発明の有利な実施の紡機
においては、上記金属電極の上記各ＳＡＷ素子に対向す
る側の端面は、それに入射するＳＡＷを乱反射するよう
に、不規則に形成される。
上記櫛形電極と外部電極またはその他の電子回路の電極
の電気的接続は上記金属−極の上の絶縁膜上で上記金属
電極’ｋｌπいで行なわれる。
の電気的接続は上記金属−極の上の絶縁膜上で上記金属
電極’ｋｌπいで行なわれる。
上記金属電極を設置した部分はいわゆるモノリシックＭ
ＩＳ（金属ｌ絶縁体ｌ半導体）構造になっている。この
ような構造を伝播するＳＡＷは、金属と半導体の間に印
加されるバイアス電圧によって、その伝播損失を太き（
変える。温度Ｙパラメータとし７：伝播損失とバイアス
電圧の関係の一列を第６図に示す。第６図に示すように
、ある電圧領域では伝播損失が急激九人きくなり１００
μＢ／（ＩＩｇにも達する。このような電圧では、ＳＡ
Ｗは僅かな距離を伝播するだけですぐに消えてしまう。
ＩＳ（金属ｌ絶縁体ｌ半導体）構造になっている。この
ような構造を伝播するＳＡＷは、金属と半導体の間に印
加されるバイアス電圧によって、その伝播損失を太き（
変える。温度Ｙパラメータとし７：伝播損失とバイアス
電圧の関係の一列を第６図に示す。第６図に示すように
、ある電圧領域では伝播損失が急激九人きくなり１００
μＢ／（ＩＩｇにも達する。このような電圧では、ＳＡ
Ｗは僅かな距離を伝播するだけですぐに消えてしまう。
ＳＡＷが急激に減衰する領域は、半導体表面（圧電体ｌ
半導体界面）が強反転になるような電圧領域に対応する
。第７図にＣ−■特性（容量−電圧特性）（曲？ＩＭｂ
）と伝播損失（曲線ａ）乞比較したグラフを示した。図
示のように伝播損失が急激和犬き（なるのは、半導体表
面が強反転になった時（図の破線の左側の領域）である
。
半導体界面）が強反転になるような電圧領域に対応する
。第７図にＣ−■特性（容量−電圧特性）（曲？ＩＭｂ
）と伝播損失（曲線ａ）乞比較したグラフを示した。図
示のように伝播損失が急激和犬き（なるのは、半導体表
面が強反転になった時（図の破線の左側の領域）である
。
以上のように、半導体が強反転となるようなバイアス電
圧な印加すれ−ば、その部分で表面波Ｚを急激に減衰さ
せることができるから、互に隣接するＳＡＷフィルタ間
や、ＳＡＷ素子と＃！−導体ＩＣの間の音響的な相互作
用ｌ防ぐことができる。
圧な印加すれ−ば、その部分で表面波Ｚを急激に減衰さ
せることができるから、互に隣接するＳＡＷフィルタ間
や、ＳＡＷ素子と＃！−導体ＩＣの間の音響的な相互作
用ｌ防ぐことができる。
〔実施例〕
以下に、図面を参照しながら、実施例χ用いて本発明ン
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。
第１図は本発明を複合ＳＡＷフィルタに応用した例！示
し、図中第５図と共通する引用番号は第５図におけるも
のと同じ部分を表わす。半導体基板４の上に圧電体薄膜
５が形成され、両者は圧電基板１を構成する。半導体基
板４の圧電体薄膜５とは反対側には層面電極６が設けら
れ、その電極６は接地されている。圧電体薄膜５の上に
は複数個（図テは４個）のＳＡＷフィルタが設けられて
おり、各素子はそれぞれ２個の（２）形１Ｍ極２を含ん
でおり、金ａｔｈ極７で取り囲まれている。金属曳４！
１ｌＩ７と層面電極６の間にバイアス電圧ｖＢが印加さ
れる。
し、図中第５図と共通する引用番号は第５図におけるも
のと同じ部分を表わす。半導体基板４の上に圧電体薄膜
５が形成され、両者は圧電基板１を構成する。半導体基
板４の圧電体薄膜５とは反対側には層面電極６が設けら
れ、その電極６は接地されている。圧電体薄膜５の上に
は複数個（図テは４個）のＳＡＷフィルタが設けられて
おり、各素子はそれぞれ２個の（２）形１Ｍ極２を含ん
でおり、金ａｔｈ極７で取り囲まれている。金属曳４！
１ｌＩ７と層面電極６の間にバイアス電圧ｖＢが印加さ
れる。
第２図は本発明−ＹＢＦモノリシックＩＣに応用した列
乞示し、図中第１図と共通する引用番号は第１図におけ
るものと同じ部分を表わｊ。半導体基板４表面に酸化膜
等の絶縁膜８乞形成し、その表面の一部に圧電体淘膜５
が設けられている。圧町体薄換５が設けられている部分
はＳＡＷ装置部９であり、絶縁膜８が露出している部分
は半導体ＩＣ部１０である。ＳＡＷ装置部９の各素子は
２個の横形［ｔ＝２乞含んでおり、金属電極７で取り囲
まれ、その金属電極７と晟面電、極６の間にはバイアス
積圧ｖＢが印加される。半導体ＩＣ部１０には諸諸の■
子装置が形成される。
乞示し、図中第１図と共通する引用番号は第１図におけ
るものと同じ部分を表わｊ。半導体基板４表面に酸化膜
等の絶縁膜８乞形成し、その表面の一部に圧電体淘膜５
が設けられている。圧町体薄換５が設けられている部分
はＳＡＷ装置部９であり、絶縁膜８が露出している部分
は半導体ＩＣ部１０である。ＳＡＷ装置部９の各素子は
２個の横形［ｔ＝２乞含んでおり、金属電極７で取り囲
まれ、その金属電極７と晟面電、極６の間にはバイアス
積圧ｖＢが印加される。半導体ＩＣ部１０には諸諸の■
子装置が形成される。
第１図および第２図に示す装置において、この金１８Ａ
邂極７には、櫛形電極２や半導体ＩＣの電極と同一の材
質を用いることができる。また、その製造にあたっては
、櫛形電極２や半導体ＩＣの電極と同じプロセス（写真
蝕刻法）で、しかもそれらと同時に製造することができ
る。
邂極７には、櫛形電極２や半導体ＩＣの電極と同一の材
質を用いることができる。また、その製造にあたっては
、櫛形電極２や半導体ＩＣの電極と同じプロセス（写真
蝕刻法）で、しかもそれらと同時に製造することができ
る。
１ｊお、この金属電極７の形状は、第１図や第２図に示
されてい゛るように、直線的である必装はなく、曲線状
や波状であっても良い。第３図に示すように、ＳＡＷ先
子に対向する側の端面が不規則であれば、端面からのＳ
ＡＷの反射の影響を小き（抑えることができる。
されてい゛るように、直線的である必装はなく、曲線状
や波状であっても良い。第３図に示すように、ＳＡＷ先
子に対向する側の端面が不規則であれば、端面からのＳ
ＡＷの反射の影響を小き（抑えることができる。
また、第１図および継２図に示すように、各素子の周囲
χ金属電極７で囲んだ場合、櫛形電極２と外部電極また
は櫛形電極２と半導体ＩＣの電極を接続する問題がある
が、通常のボンディング技術χ用いてボンディングワイ
ヤで接続１−る方法以外に、第４図に示すような多層配
線の方法も用いることができる。すなわち、素子分離用
の金属電極７の上に、絶縁膜１１を堆積させ、その上に
接続用金属電極１２Ｙ：配線し、櫛形電極２を外部−極
または半導体ＩＣの電極１３と電気的に接続する。
χ金属電極７で囲んだ場合、櫛形電極２と外部電極また
は櫛形電極２と半導体ＩＣの電極を接続する問題がある
が、通常のボンディング技術χ用いてボンディングワイ
ヤで接続１−る方法以外に、第４図に示すような多層配
線の方法も用いることができる。すなわち、素子分離用
の金属電極７の上に、絶縁膜１１を堆積させ、その上に
接続用金属電極１２Ｙ：配線し、櫛形電極２を外部−極
または半導体ＩＣの電極１３と電気的に接続する。
本発明は以上説明した個含ＳＡＷフィルタやＳＡＷ装置
と半導体ＩＣ−ｇ組み合わせて構成されるＲＦモノリシ
ックＩＣのほか遅延線共振器、コンボルバ、ＳＡＷ亀荷
転送装置にも応用することができる。
と半導体ＩＣ−ｇ組み合わせて構成されるＲＦモノリシ
ックＩＣのほか遅延線共振器、コンボルバ、ＳＡＷ亀荷
転送装置にも応用することができる。
以上説明した通り、本発明によれば、従来の例えば吸音
材を置く方法に比較し１本発明の金属電極は櫛形電極と
同じプロセスで、しかも同時に製造することができるか
ら、その形状や位置が常に同一に形成され、展品のばら
つきが少ないという長所があり、かつ工程が減るという
利点もある。
材を置く方法に比較し１本発明の金属電極は櫛形電極と
同じプロセスで、しかも同時に製造することができるか
ら、その形状や位置が常に同一に形成され、展品のばら
つきが少ないという長所があり、かつ工程が減るという
利点もある。
また、従来法にＳＡＷの伝播路が互いに重ならないよう
に各素子を配置する方法があるが、その方法では基板上
に配置できる素子の数が限られるのに反して、本発明に
よれば、より多（の素子を基板上に配置することができ
る。
に各素子を配置する方法があるが、その方法では基板上
に配置できる素子の数が限られるのに反して、本発明に
よれば、より多（の素子を基板上に配置することができ
る。
第１図は本発明による複合ＳＡＷフィルタの斜視図、第
２図は本発明によるＳＡＷ禦子を含むＲＦモノリシック
ＩＣの斜視図、第３図は本発明による複合ＳＡＷフィル
タの上面図、第４図はｉ１図および第２図に示す装［に
おいて、櫛形電極を外部電極または半導体ＩＣの電極と
接続する方法を示す斜視図、第５因は従来のＳＡＷ装厘
の上面図、第６図は伝播損失とバイアス電圧の開係を示
すグラフ、第７図は伝播損失および静電容量とバイアス
電圧の胸係を示すグラフである。 １・・・圧電基板、２・・・櫛形電極、３・・・吸音材
、４・・・半導体基板、５・・・圧電膜、６・・・製図
１１極、７・・・金属！！極、８・・・絶縁膜、９−・
・ＳＡＷ装置部、１０・・・半導体ＩＣ部、ｌ］・・・
絶縁膜、１２・・・接続用金属電極、１３・・・外部電
極または＃−尋体ＩＣ”の−極。 特許出り人 クラリオン株式会社 ヅこ−二一ψ′ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
２図は本発明によるＳＡＷ禦子を含むＲＦモノリシック
ＩＣの斜視図、第３図は本発明による複合ＳＡＷフィル
タの上面図、第４図はｉ１図および第２図に示す装［に
おいて、櫛形電極を外部電極または半導体ＩＣの電極と
接続する方法を示す斜視図、第５因は従来のＳＡＷ装厘
の上面図、第６図は伝播損失とバイアス電圧の開係を示
すグラフ、第７図は伝播損失および静電容量とバイアス
電圧の胸係を示すグラフである。 １・・・圧電基板、２・・・櫛形電極、３・・・吸音材
、４・・・半導体基板、５・・・圧電膜、６・・・製図
１１極、７・・・金属！！極、８・・・絶縁膜、９−・
・ＳＡＷ装置部、１０・・・半導体ＩＣ部、ｌ］・・・
絶縁膜、１２・・・接続用金属電極、１３・・・外部電
極または＃−尋体ＩＣ”の−極。 特許出り人 クラリオン株式会社 ヅこ−二一ψ′ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (4)
- （１）半導体基板と、その上に設けられた圧電体薄膜と
、その表面の両端近傍に設けられた櫛形電極より成る弾
性表面波素子を複数個含む装置または上記弾性表面波素
子を少くとも１個と同一半導体基板上に形成された半導
体ＩＣを含む装置において、金属電極が上記弾性表面波
素子の各々を取り囲むように設けられ、上記金属電極と
上記半導体基板の間に半導体表面が強反転となるような
価に設定されたバイアス電圧が印加されることを特徴と
する弾性表面波素子の素子分離構造。 - （２）上記半導体基板表面が絶縁膜で覆われていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の弾性表面波素
子の素子分離構造。 - （３）上記金属電極の上記各弾性表面波素子に対向する
側の端面が不規則であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の弾性表面波素子の素子分離
構造。 - （４）上記櫛形電極と外部電極またはその他の電子回路
の電極の電気的接続が上記金属電極の上の絶縁膜上で上
記金属電極をまたいで行なわれることを特徴とする特許
請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに記載
の弾性表面波素子の素子分離構造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215950A JPS6194409A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 弾性表面波素子の素子分離構造 |
| GB8527230A GB2182514B (en) | 1984-10-15 | 1985-11-05 | Surface acoustic wave device |
| US06/795,857 US4647881A (en) | 1984-10-15 | 1985-11-07 | Surface acoustic wave device |
| FR858516594A FR2590078B1 (fr) | 1984-10-15 | 1985-11-08 | Dispositif a onde acoustique de surface |
| DE19853539697 DE3539697A1 (de) | 1984-10-15 | 1985-11-08 | Oberflaechenwellenvorrichtung |
| NL8503103A NL8503103A (nl) | 1984-10-15 | 1985-11-12 | Oppervlakte-acoustische golfinrichting. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215950A JPS6194409A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 弾性表面波素子の素子分離構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6194409A true JPS6194409A (ja) | 1986-05-13 |
| JPH033411B2 JPH033411B2 (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=16680937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59215950A Granted JPS6194409A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 弾性表面波素子の素子分離構造 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4647881A (ja) |
| JP (1) | JPS6194409A (ja) |
| DE (1) | DE3539697A1 (ja) |
| FR (1) | FR2590078B1 (ja) |
| GB (1) | GB2182514B (ja) |
| NL (1) | NL8503103A (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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