弹性波装置及其制造方法与流程

本发明涉及弹性波装置及其制造方法。

背景技术：

以往，弹性波装置被广泛用于便携式电话机的滤波器等。例如，在下述的专利文献1中，公开了一种弹性波装置，其具有在相同的压电基板构成的两个弹性波滤波器。两个弹性波滤波器具有设置为覆盖各个IDT电极的绝缘膜。一个弹性波滤波器的IDT电极的膜厚以及绝缘膜的膜厚比另一个弹性波滤波器的IDT电极的膜厚以及绝缘膜的膜厚厚。通过对IDT电极的膜厚以及绝缘膜的膜厚进行优化，从而能够减小弹性波滤波器的插入损耗。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-341068号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1中，为了使两个弹性波滤波器中的一个弹性波滤波器的IDT电极以及绝缘膜与另一个弹性波滤波器的IDT电极以及绝缘膜的膜厚不同，各个IDT电极在不同的工序中形成。同样地，在制作了具有三个弹性波滤波器的弹性波装置的情况下，通过使三个弹性波滤波器的IDT电极以及绝缘膜的膜厚不同，从而能够减小各弹性波滤波器的插入损耗。然而，在该方法中，需要进行三次形成IDT电极的工序，因此不能充分提高生产率。

本发明的目的在于，提供一种能够提高生产率且能够减小插入损耗的弹性波装置及其制造方法。

用于解决课题的技术方案

本发明涉及的弹性波装置具备：压电基板；第一IDT电极～第三IDT电极，设置在所述压电基板上；以及电介质膜，设置在所述压电基板上，使得覆盖所述第一IDT电极～所述第三IDT电极，且覆盖所述第一IDT电极的区域的厚度与覆盖所述第二IDT电极以及所述第三IDT电极的区域的厚度不同，构成有包含所述第一IDT电极～所述第三IDT电极以及所述电介质膜的第一弹性波元件～第三弹性波元件，将如下的厚度设为密度换算厚度，该厚度为将分别构成所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的材料的密度全部设为相同的密度而进行换算的厚度，此时，所述第一IDT电极、所述第二IDT电极的所述密度换算厚度相等，所述第三IDT电极的所述密度换算厚度与所述第一IDT电极、所述第二IDT电极的所述密度换算厚度不同。

在本发明涉及的弹性波装置的某个特定的方面中，所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的电极指间距相互不同。

在本发明涉及的弹性波装置的另一个特定的方面中，将所述电介质膜的密度换算厚度设为如下的厚度，该厚度为将分别构成所述电介质膜以及所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的材料的密度全部设为相同的密度而进行换算的厚度，此时，位于所述第一IDT电极上的所述电介质膜的所述密度换算厚度与所述第一IDT电极的所述密度换算厚度的合计相对于所述第一IDT电极的电极指间距之比、位于所述第二IDT电极上的所述电介质膜的所述密度换算厚度与所述第二IDT电极的所述密度换算厚度的合计相对于所述第二IDT电极的电极指间距之比、以及位于所述第三IDT电极上的所述电介质膜的所述密度换算厚度与所述第三IDT电极的所述密度换算厚度的合计相对于所述第三IDT电极的电极指间距之比相互不同。在该情况下，能够有效地减小第一弹性波元件～第三弹性波元件的插入损耗。

在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，所述第一弹性波元件～所述第三弹性波元件为第一弹性波滤波器～第三弹性波滤波器。

在本发明涉及的弹性波装置的又一个特定的方面中，构成所述第一IDT电极、所述第二IDT电极的材料与构成所述第三IDT电极的材料不同。

本发明涉及的弹性波装置的制造方法具备：准备压电基板的工序；在所述压电基板上设置第一IDT电极、第二IDT电极的工序；在所述压电基板上设置第三IDT电极的工序；以及在所述压电基板上设置电介质膜，使得覆盖所述第一IDT电极～所述第三IDT电极，且使得覆盖所述第一IDT电极的区域的厚度与覆盖所述第二IDT电极以及所述第三IDT电极的区域的厚度不同的工序，构成包含所述第一IDT电极～所述第三IDT电极以及所述电介质膜的第一弹性波元件～第三弹性波元件，在设置所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的工序中，将如下的厚度设为密度换算厚度，该厚度为将分别构成所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的材料的密度全部设为相同的密度而进行换算的厚度，此时，使所述第一IDT电极、所述第二IDT电极的所述密度换算厚度相等，使所述第三IDT电极的所述密度换算厚度与所述第一IDT电极、所述第二IDT电极的所述密度换算厚度不同。

在本发明涉及的弹性波装置的制造方法的某个特定的方面中，在设置所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的工序中，使所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的电极指间距相互不同。

在本发明涉及的弹性波装置的制造方法的另一个特定的方面中，在设置所述电介质膜的工序中，在设置由与所述电介质膜相同的电介质构成的第一电介质膜而使得覆盖所述第一IDT电极～所述第三IDT电极之后，在所述第一电介质膜上的、所述第一电介质膜覆盖所述第一IDT电极的区域层叠抗蚀剂层，并对所述第一电介质膜进行蚀刻。

在本发明涉及的弹性波装置的制造方法的又一个特定的方面中，在设置所述电介质膜的工序中，在设置由与所述电介质膜相同的电介质构成的第一电介质膜而使得覆盖所述第一IDT电极～所述第三IDT电极之后，在所述第一电介质膜上的、所述第一电介质膜覆盖所述第二IDT电极、第三IDT电极的区域层叠抗蚀剂层，在所述第一电介质膜上进一步形成由与所述第一电介质膜相同的电介质构成的第二电介质膜，然后剥离所述抗蚀剂层。

在本发明涉及的弹性波装置的制造方法的又一个特定的方面中，将所述电介质膜的密度换算厚度设为如下的厚度，该厚度为将分别构成所述电介质膜以及所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的材料的密度全部设为相同的密度而进行换算的厚度，此时，在设置所述第一IDT电极～所述第三IDT电极的工序以及设置所述电介质膜的工序中，使位于所述第一IDT电极上的所述电介质膜的所述密度换算厚度与所述第一IDT电极的所述密度换算厚度的合计相对于所述第一IDT电极的电极指间距之比、位于所述第二IDT电极上的所述电介质膜与所述第二IDT电极的所述密度换算厚度的合计相对于所述第二IDT电极的电极指间距之比、以及位于所述第三IDT电极上的所述电介质膜的所述密度换算厚度与所述第三IDT电极的所述密度换算厚度的合计相对于所述第三IDT电极的电极指间距之比相互不同。在该情况下，能够有效地减小第一弹性波元件～第三弹性波元件的插入损耗。

在本发明涉及的弹性波装置的制造方法的又一个特定的方面中，所述第一弹性波元件～所述第三弹性波元件为第一弹性波滤波器～第三弹性波滤波器。

在本发明涉及的弹性波装置的制造方法的又一个特定的方面中，构成所述第一IDT电极、所述第二IDT电极的材料与构成所述第三IDT电极的材料不同。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够提高生产率且能够减小插入损耗的弹性波装置及其制造方法。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的示意性主视剖视图。

图2是本发明的第一实施方式中的第一弹性波滤波器的电路图。

图3的(a)～图3的(d)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的示意性剖视图。

图4的(a)～图4的(c)是用于说明本发明的第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的变形例的示意性剖视图。

图5是比较例的弹性波装置的示意性主视剖视图。

图6是示出本发明的第一实施方式以及比较例中的第一弹性波滤波器的衰减量频率特性的图。

具体实施方式

以下，通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，从而明确本发明。

另外，需要指出的是，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。

图1是本发明的第一实施方式涉及的示意性主视剖视图。

弹性波装置1具有压电基板2。压电基板2可以由LiNbO3、LiTaO3等的压电单晶构成，也可以由适当的压电陶瓷构成。

在压电基板2上设置有第一IDT电极4A～第三IDT电极4C。像本实施方式那样，第一IDT电极4A～第三IDT电极4C优选电极指间距相互不同。第一IDT电极4A～第三IDT电极4C由适当的金属构成。第一IDT电极4A～第三IDT电极4C可以由单层的金属膜构成，或者也可以由层叠金属膜构成。

第一IDT电极4A、第二IDT电极4B由相同的材料构成。另一方面，在本实施方式中，第三IDT电极4C由与第一IDT电极4A、第二IDT电极4B不同的材料构成。另外，第一IDT电极4A～第三IDT电极4C也可以由相同的材料构成。

在压电基板2上设置有电介质膜5，使得覆盖第一IDT电极4A～第三IDT电极4C。电介质膜5具有作为覆盖第一IDT电极4A的区域的第一区域A。电介质膜5还具有作为覆盖第二IDT电极4B、第三IDT电极4C的区域的第二区域B、第三区域C。在弹性波装置1中，电介质膜5的第一区域A中的厚度比第二区域B、第三区域C中的厚度厚。另外，只要电介质膜5的第一区域A中的厚度与第二区域B、第三区域C中的厚度不同即可。例如，电介质膜5的第一区域A中的厚度也可以比第二区域B、第三区域C中的厚度薄。

电介质膜5由SiO2构成。另外，电介质膜5的材料并不限定于上述材料。

在此，将如下的厚度作为电介质膜5以及第一IDT电极4A～第三IDT电极4C各自的密度换算厚度，该厚度为将分别构成电介质膜5以及第一IDT电极4A～第三IDT电极4C的材料的密度全部设为相同的密度而进行换算的厚度。例如，可以将如下的厚度作为密度换算厚度，该厚度为将上述各个材料的密度设为AlCu的密度而进行换算的厚度。此时，第一IDT电极4A、第二IDT电极4B的密度换算厚度实质上相同。另一方面，在本实施方式中，第三IDT电极4C的密度换算厚度比第一IDT电极4A、第二IDT电极4B的密度换算厚度薄。另外，在本说明书中，所谓实质上相同的厚度，表示IDT电极等的厚度没有差异至对滤波器特性基本不造成影响的程度。

只要第一IDT电极4A、第二IDT电极4B的密度换算厚度与第三IDT电极4C的密度换算厚度不同即可。第一IDT电极4A、第二IDT电极4B的密度换算厚度也可以比第三IDT电极4C的密度换算厚度薄。

在弹性波装置1中，构成有包含第一IDT电极4A以及电介质膜5的作为第一弹性波元件的第一弹性波滤波器3A。同样地，构成有包含第二IDT电极4B、第三IDT电极4C以及电介质膜5的作为第二弹性波元件、第三弹性波元件的第二弹性波滤波器3B、第三弹性波滤波器3C。弹性波装置1是具有第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C的三工器。

在本实施方式中，第一弹性波滤波器3A是具有作为Band3的接收频带的1805MHz以上且1880MHz以下的通带的接收滤波器。第二弹性波滤波器3B是具有作为Band1的接收频带的2110MHz以上且2170MHz以下的通带的接收滤波器。第三弹性波滤波器3C是具有作为Band7的接收频带的2620MHz以上且2690MHz以下的通带的接收滤波器。

另外，第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C的通带没有特别限定。此外，第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C可以是发送滤波器，也可以是接收滤波器。

图2是第一实施方式中的第一弹性波滤波器的电路图。

第一弹性波滤波器3A具有输入端子6以及输出端子7。输入端子6与天线端子连接。另外，天线端子与天线连接。在输入端子6与输出端子7之间连接有纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8。在输入端子6与纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8之间连接有谐振器S1。在纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8与输出端子7之间的连接点和接地电位之间，连接有谐振器P1。谐振器S1、P1是特性调整用的谐振器。

纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8没有特别限定，是5IDT型的纵向耦合谐振器型弹性波滤波器。在本实施方式中，第一弹性波滤波器3A具有多个图1所示的第一IDT电极4A。多个第一IDT电极4A是纵向耦合谐振器型弹性波滤波器8的IDT电极。

第一弹性波滤波器3A以及第二弹性波滤波器、第三弹性波滤波器共同连接于上述天线端子。另外，第一弹性波滤波器3A的电路结构并不限定于上述电路结构。第二弹性波滤波器、第三弹性波滤波器的电路结构也没有特别限定。

返回到图1，本实施方式的特征在于，电介质膜5的第一区域A的厚度与第二区域B、第三区域C的厚度不同，且第一IDT电极4A、第二IDT电极4B的密度换算厚度与第三IDT电极4C的密度换算厚度不同。由此，能够提高弹性波装置1的生产率，且能够减小插入损耗。以下，与本实施方式的弹性波装置1的制造方法一起对此进行说明。

图3的(a)～图3的(d)是用于说明第一实施方式涉及的弹性波装置的制造方法的示意性剖视图。

如图3的(a)所示，准备压电基板2。接着，在压电基板2上设置第一IDT电极4A、第二IDT电极4B，使得电极指间距相互不同。由于第一IDT电极4A、第二IDT电极4B在相同的工序中进行设置，所以由相同的材料构成，且为实质上相同的厚度。

接着，如图3的(b)所示，在压电基板2上设置第三IDT电极4C，使得电极指间距以及上述密度换算厚度与第一IDT电极4A、第二IDT电极4B不同。此时，可以使第一IDT电极4A、第二IDT电极4B的材料与第三IDT电极4C的材料不同。由此，能够对上述第一弹性波滤波器、第二弹性波滤波器以及上述第三弹性波滤波器的每一个使用更合适的IDT电极的材料。因此，能够适当地提高第一弹性波滤波器～第三弹性波滤波器的滤波器特性。

接着，如图3的(c)所示，设置第一电介质膜5X，使得覆盖第一IDT电极4A～第三IDT电极4C。第一电介质膜5X由与图1所示的电介质膜5相同的电介质构成。

在此，将电介质膜的密度换算厚度与IDT电极的密度换算厚度的合计相对于IDT电极的电极指间距之比作为总膜厚-电极指间距比。在图3的(c)所示的工序中，设置第一电介质膜5X，使得第一电介质膜5X的厚度成为使上述第一弹性波滤波器的插入损耗变小的厚度。更具体地，在本实施方式的弹性波装置1的制造方法中，将第一电介质膜5X设置为，使第一电介质膜5X与第一IDT电极4A的总膜厚-电极指间距比成为10.7％。

另外，优选的总膜厚-电极指间距比根据IDT电极以及电介质膜的材料、弹性波滤波器的通带而不同。只要调整电介质膜的厚度，使得总膜厚-电极指间距比成为弹性波滤波器中的最佳的值即可。

接着，在第一电介质膜5X上的、第一电介质膜5X覆盖第一IDT电极4A的第一区域A1层叠抗蚀剂层9。接着，对第一电介质膜5X中的、第一电介质膜5X覆盖第二IDT电极4B、第三IDT电极4C的第二区域B1、第三区域C1进行蚀刻。由此，如图3的(d)所示，得到上述第一区域A中的厚度与上述第二区域B、第三区域C中的厚度不同的电介质膜5。

接着，剥离抗蚀剂层9。由此，得到图1所示的具有第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C的弹性波装置1。

通过上述的制造方法，能够同时设置第一IDT电极4A、第二IDT电极4B，且能够在第一区域A中使电介质膜5与第一IDT电极4A的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值。因此，能够提高生产率，且能够减小第一弹性波滤波器3A的插入损耗。

优选地，在图3的(c)所示的工序中，最好蚀刻为，使电介质膜5与第二IDT电极4B或电介质膜5与第三IDT电极4C的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值。由此，能够提高生产率，且能够减小第一弹性波滤波器3A的插入损耗以及第二弹性波滤波器3B或第三弹性波滤波器3C的插入损耗。

更优选地，最好蚀刻为，使电介质膜5与第二IDT电极4B的总膜厚-电极指间距比和电介质膜5与第三IDT电极4C的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值。另外，在该情况下，只要在图3的(a)以及图3的(b)所示的工序中，将第二IDT电极4B、第三IDT电极4C的密度换算厚度设为使上述的双方的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值的密度换算厚度即可。更具体地，只要调整第二IDT电极4B、第三IDT电极4C的密度换算厚度，使得上述的双方的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值时的第二区域B、第三区域C中的电介质膜5的厚度成为相同的厚度即可。由此，能够提高生产率，且能够有效地减小第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C的插入损耗。

虽然在图3的(c)所示的工序中，在第一电介质膜5X上的第一区域A1设置了抗蚀剂层9，但是通过图4的(a)～图4的(c)所示的制造方法的变形例，也能够得到弹性波装置1。更具体地，如图4的(a)所示，也可以在第一电介质膜15X上的第二区域B2、第三区域C2设置抗蚀剂层19。在该情况下，接着，如图4的(b)所示，在第一电介质膜15X上的第一区域A2以及抗蚀剂层19上设置第二电介质膜15Y。第二电介质膜15Y由与第一电介质膜15X相同的电介质构成。然后，剥离抗蚀剂层19，如图4的(c)所示，得到弹性波装置1。

另外，优选将图4的(b)所示的第一电介质膜15X的厚度设为使第一电介质膜15X与第二IDT电极4B的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值的厚度。或者，优选将第一电介质膜15X的厚度设为使第一电介质膜15X与第三IDT电极4C的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值的厚度。优选将第一电介质膜15X、第二电介质膜15Y的厚度设为使第一电介质膜15X、第二电介质膜15Y与第一IDT电极4A的总膜厚-电极指间距比成为最佳的值的厚度。

以下，通过对第一实施方式和比较例进行比较，从而示出在第一弹性波滤波器3A中能够减小插入损耗。

如图5所示，比较例与第一实施方式的不同点在于，电介质膜105的厚度在第一区域A3～第三区域C3中为相同的厚度。在比较例中，电介质膜105的第一区域A3中的厚度比第一实施方式薄。更具体地，电介质膜105的第一区域A3中的厚度是与图1所示的第一实施方式中的电介质膜5的第二区域B、第三区域C中的厚度相同的厚度。在比较例中的第一弹性波滤波器103A中，电介质膜105与第一IDT电极4A的总膜厚-电极指间距比为9.1％。

图6是示出第一实施方式以及比较例中的第一弹性波滤波器的衰减量频率特性的图。实线示出第一实施方式的结果，虚线示出比较例的结果。

如图6所示，在第一实施方式中，与比较例相比，能够减小插入损耗。在第一实施方式中，电介质膜的第一区域中的厚度与第二区域、第三区域中的厚度不同，且第一弹性波滤波器中的总膜厚-电极指间距比被设为适当的值。因此，能够减小第一弹性波滤波器的插入损耗。而且，如上所述，能够提高生产率。

在图1中示意性地示出了电介质膜5，在本实施方式中，电介质膜5的配置在第二IDT电极4B上的部分的厚度与配置在第三IDT电极4C上的部分的厚度是相同的厚度。第二IDT电极4B的密度换算厚度与电介质膜5的密度换算厚度的合计不同于第三IDT电极4C的密度换算厚度与电介质膜5的密度换算厚度的合计。

另外，在第二区域B、第三区域C中，可以将电介质膜5平坦化。由此，可以使第二IDT电极4B的密度换算厚度与电介质膜5的密度换算厚度的合计和第三IDT电极4C的密度换算厚度与电介质膜5的密度换算厚度的合计相同。在该情况下，也优选第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C中的总膜厚-电极指间距比相互不同。更优选地，最好在第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C的每一个中，总膜厚-电极指间距比被设为最佳的值。

在弹性波装置1中，电介质膜5的第一区域A中的厚度比第二区域B、第三区域C中的厚度厚。另外，电介质膜5的第一区域A中的厚度也可以比第二区域B、第三区域C中的厚度薄。在该情况下，例如，可以在图3的(c)所示的工序中，通过在第一电介质膜5X上的第二区域B1、第三区域C1设置抗蚀剂层9，并对第一电介质膜5X的第一区域A1进行蚀刻，从而设为如上所述的厚度的关系。

或者，也可以在图4的(a)所示的工序中，在第一电介质膜15X的第一区域A2设置抗蚀剂层19。在该情况下，接着，在图4的(b)所示的工序中，在第一电介质膜15X上的第二区域B2、第三区域C2以及抗蚀剂层19上设置第二电介质膜15Y。

在本实施方式中，包含第一IDT电极4A～第三IDT电极4C的第一弹性波元件～第三弹性波元件是第一弹性波滤波器3A～第三弹性波滤波器3C。另外，第一弹性波元件～第三弹性波元件并不限定于弹性波滤波器，第一弹性波元件～第三弹性波元件中的至少一个弹性波元件可以是例如弹性波谐振器等。

附图标记说明

1：弹性波装置；

2：压电基板；

3A～3C：第一弹性波滤波器～第三弹性波滤波器；

4A～4C：第一IDT电极～第三IDT电极；

5：电介质膜；

5X：第一电介质膜；

6：输入端子；

7：输出端子；

8：纵向耦合谐振器型弹性波滤波器；

9：抗蚀剂层；

15X、15Y：第一电介质膜、第二电介质膜；

19：抗蚀剂层；

103A：第一弹性波滤波器；

105：电介质膜；

S1、P1：谐振器。