JPS6220733B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はドライエツチングによる弾性表面波
素子のトリミング方法に関するものである。

弾性表面波素子を用いて発振器を構成する技術
が、マイクロ周波数帯における重要な応用として
最近注目され、各種のものが発表されている。

しかし、このような構成の発振器は製造上表面
波素子の製造プロセス上にバラツキがあるため、
発振周波数で100〜1000ppm程度のバラツキがあ
る。たとえば100MHzで100ppm、500MHzで
500ppm程度であるといわれている。

このようなバラツキの主要な原因は、表面波素
子のトランスデユーサ部分において蒸着金属の膜
厚が一定しないことに基くものと考えられる。基
板の表面に金属膜が存在すると、金属の質量によ
る質量負荷効果によつて表面波の伝播速度が低下
する。この低下量は表面波波長に対する金属膜厚
の比で変化するので、製造時に蒸着した金属の膜
厚にバラツキがあるとこれが影響して発振周波数
の変化をもたらすものである。

従来、このような周波数のズレを補正するた
め、外部の電子回路において移相量を変化させる
方法やレーザビームにより電極の一部を焼き切る
方法などが用いられている。前の方法は、発振器
の帰還系において受信用主電極の外に位置をずら
して補助電極を設け、両電極間にポテンシヨメー
タやPINダイオードを接続しその出力端を増幅器
に導くものである。しかし、このポテンシヨメー
タにより移動量を変化する方法は比較的調整が容
易であるが、トリミング終了後の固定法に問題が
あり、経時変化が大きく機械的安定性に欠ける難
点があつた。

一方、レーザによる方法は補助電極の一部をレ
ーザビームにより焼き切つてトリミングするので
あるが、この際対象となる微小範囲に正確にレー
ザビームを合せなければならないので、この作業
が煩しくまた表面波伝播路を傷つけるおそれがあ
るなど問題が多かつた。

この発明はこれらの欠点を除去し、弾性表面波
素子を動作状態でドライエツチングする構成をと
ることにより、トリミング後の特性を安定に維持
することができしかもトリミング時の操作が容易
でかつ調整を正確に行ない得る弾性表面波素子の
トリミング方法を提供しようとするものである。
以下図面を参照してこの発明の一実施態様を説明
する。

第１図において、１はプラズマによるドライエ
ツチング装置を示すものであり、円筒状をなした
容器２の一端にプラズマ発生用ガスの供給管３を
開口し、他端に排気管４を取り付けている。容器
２の外周にたとえば高周波放電用のコイル状電極
５を巻装し、供給管３よりガスを供給しながら高
周波放電させることによりプラズマを発生させ
る。

この容器２内に予め被トリミング用の弾性表面
波素子６を配置する。図示のものはこの表面波素
子６を帰還系に用いて発振器７を構成した場合で
あり、８は表面波素子６の入力電極、９は同じく
受信電極である。入力電極８および受信電極９の
間に増幅器１０を接続し、その出力端を周波数計
測装置１１に導く。

このような構成のもとに、まずドライエツチン
グ装置１はプラズマ発生用のガスを容器１内に供
給しつつ、コイル状電極５により高周波放電させ
てプラズマを発生させる。

かかる状態のもとで表面波素子６を用いた発振
器７を発振させ、上記プラズマにより入力電極８
および受信電極９の金属部分のエツチングを行な
う。前述したように弾性表面波発振器における発
振周波数のバラツキの主因は、トランスデユーサ
の膜厚の変化にあるため、この性質を逆に利用し
て金属部分少なくとも一部のエツチングを行ない
周波数計測装置１１により監視しつつ目標の周波
数になるまでトリミングする。

この発明において用いるようなドライエツチン
グ手段は、液体のエツチヤントを用いる場合と異
なり表面波の伝播に対する影響が極めて少ないの
で、発振器７を動作させたままで支障なくエツチ
ングを行なうことができる。

かくして時間の経過とともに発振周波数が僅か
づつ次第に変化するので所定の周波数に到達した
時点でエツチングを停止する。

このトリミング方法は、表面波発振器を動作状
態においてドライエツチング装置内におき、発振
周波数を監視しながらエツチングを行なうもので
あるから、トリミングを容易にしかも正確に行な
い得る特徴がある。

特にこの発明は、発振器のスペクトラムすなわ
ち周波数に対する強度特性が第３図に示すよう
に発振周波数の部分が急峻なものであるため、多
少のノイズがのように混入したとしてもこれを
検出することが容易であり発振周波数の測定を正
確に行なうことができる。したがつてこれを基準
としての金属部分の膜厚の調整を正確に行ない得
るので、トリミングを正確に行なうことができる
重要な特長がある。しかもこの方法はポテンシヨ
メータを用いて移相量を制御するような従来のも
のと異なり、周波数を決定ずけるトランスデユー
サ部分の膜厚を調整する根本的な手段を採用して
いるので、これらの電極８，９以外に補助電極を
特に設ける必要もなく機械的衝撃に影響されず長
期間の使用にも安定なものとすることができる重
要な特長がある。また補助電極の必要がないので
素子を徒に大型化させることもない。

さらにこの発明にあつては、焼き切りのような
激しい手段でなくドライエツチング装置１により
比較的広い範囲の照射をゆるやかに行なうので弾
性表面波播路を傷つけ素子の特性を悪化させるよ
うなこともない。

第１図の実施態様は表面波素子が１個の場合に
ついて説明した。一般に表面波素子はICの製造
と同じように一枚のシートに多数個作るものであ
る。前述した金属蒸着膜厚のバラツキはシートを
異にしあるいはロツトを別にするものは大きく、
同一シート内でのバラツキは少ないのが普通であ
る。

したがつて第２図に示すように同一シート内の
多数の弾性表面波素子６ａ，６ｂ……を同一ドラ
イエツチング装置１内におきその中の１つたとえ
ば６ａを発振器に組み、その発振周波数を監視し
ながらトリミングを行なえば、他の素子６ｂ……
も同様な影響を受けるので多数の素子のトリミン
グを同時にしかも精度高く行なうことができる。
したがつてこの方法は多量生産の場合に適してい
る。また弾性表面波素子によつてはトランスデユ
ーサの金属の種類がプラズマエツチングに適さな
い場合がある。

このような場合はプラズマエツチングに代えて
イオンエツチングを用いてトリミングすることが
できる。

イオンを利用したドライエツチング装置は、イ
オンを加速し被トリミング用の弾性表面波素子の
所要部分の比較的広い範囲にこれを衝突させてエ
ツチングを行なうものであり、これにより同様な
効果を挙げることができる。

以上述べたようにこの発明によれば、弾性表面
波素子を動作状態でドライエツチングする構成を
とることにより、トリミング後の特性を安定に維
持することができしかもトリミング時の操作が容
易でかつ調整を正確に行ない得る弾性表面波素子
のトリミング方法を提供することができる。

なおこの発明は上記の各実施態様のみに限定さ
れるものではなく要旨を変更しない範囲において
異なる構成をとることができる。

例えば第１図の実施例において、周波数計測装
置１１としてカウンタを用いるようにすれば発振
周波数を数字により正確に表示することができ
る。

またこの発明は発振器を構成するものであるか
ら発振精力を真空容器の外部において受信するよ
うにすれば、外部に引出すための高周波ケーブル
を不要とすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施態様においてコイル
状電極の一部を切欠いて示す説明図、第２図はこ
の発明の異なる実施態様を示す縦断面図、第３図
は同実施例における周波数に対する強度特性およ
びノイズの関係を示す特性図である。 １……ドライエツチング装置、２……容器、３
……供給管、４……排気管、５……コイル状電
極、６……弾性表面波素子、７…発振器、８……
入力電極、９……受信電極、１０……増幅器、１
１……周波数計測装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被トリミング用の弾性表面波素子をドライエ
   ツチング装置内に収容し、前記表面波素子を増幅
   器の帰還回路に接続して発振器を構成し前記表面
   波素子を動作状態にしてこの発振器が所定の周波
   数となるようにドライエツチングにより前記表面
   波素子の金属部分の少くとも一部の膜厚を調整す
   ることを特徴とする弾性表面波素子のトリミング
   方法。