弹性波装置的制作方法

文档序号:33148521发布日期:2023-02-03 22:19阅读:35来源:国知局
弹性波装置的制作方法

1.本发明涉及具有压电膜位于腔上的构造的弹性波装置。


背景技术:

2.以往,已知具有压电膜位于腔上的构造的弹性波装置。这样的弹性波装置的一个例子记载于下述的专利文献1。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:美国专利第10491192号


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.在具有压电膜位于腔上的构造的弹性波装置中,存在在制造工序中或者使用中在位于腔上的压电膜产生裂纹的担忧。
8.本发明的目的在于,提供一种在位于腔上的压电膜不易产生裂纹的弹性波装置。
9.用于解决问题的技术方案
10.本发明是一种弹性波装置,具备:支承基板,具有凹部;压电膜,设置为覆盖所述支承基板的所述凹部,与所述凹部一起构成腔;以及功能电极,设置在所述压电膜上,所述功能电极具有:第1汇流条以及第2汇流条;至少一根第1电极指,一端与所述第1汇流条连接;以及至少一根第2电极指,一端与所述第2汇流条连接,在将所述第1电极指、所述第2电极指在弹性波传播方向上重叠的区域设为交叉区域的情况下,在像下述那样定义的点a2、点b2、点c2以及点d2处,在
11.xa>25μm、ya>25μm;
12.xb>25μm、yb>25μm;
13.xc>25μm、yc>25μm;
14.xd>25μm、yd>25μm时,
15.点a2、b2、c2、d2全部处于腔的外侧。
16.点a2:以点a1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xa并在y方向上移动了ya的点;
17.点b2:以点b1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xb并在y方向上移动了yb的点;
18.点c2:以点c1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xc并在y方向上移动了yc的点;
19.点d2:以点d1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xd并在y方向上移动了yd的点。
20.另外,点a1、b1、c1、d1如下。
21.点a1:弹性波传播方向一端侧的最外电极的外缘和第1汇流条的交点;
22.点b1:弹性波传播方向另一端侧的最外电极的外缘的延长线和第1汇流条的交点;
23.点c1:弹性波传播方向一端侧的最外电极的外缘的延长线和第2汇流条的交点;
24.点d1:弹性波传播方向另一端侧的最外电极的外缘和第2汇流条的交点。
25.此外,本发明也可以是如下的弹性波装置,即,具备:支承基板,具有凹部;压电膜,设置为覆盖所述支承基板的所述凹部,构成了包括所述凹部的腔;以及功能电极,设置在所述压电膜上,所述功能电极具有:第1汇流条以及第2汇流条;至少一根第1电极指,一端与所述第1汇流条连接;以及至少一根第2电极指,一端与所述第2汇流条连接,在将所述第1电极指、所述第2电极指在弹性波传播方向上重叠的区域设为交叉区域的情况下,在像下述那样定义的点a2、点b2、点c2以及点d2处,在
26.xa<2μm、ya<2μm;
27.xb<2μm、yb<2μm;
28.xc<2μm、yc<2μm;
29.xd<2μm、yd<2μm时,
30.点a2、b2、c2、d2全部处于腔的内侧。
31.点a2:以点a1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xa并在y方向上移动了ya的点;
32.点b2:以点b1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xb并在y方向上移动了yb的点;
33.点c2:以点c1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xc并在y方向上移动了yc的点;
34.点d2:以点d1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xd并在y方向上移动了yd的点。
35.另外,点a1、b1、c1、d1如下。
36.点a1:弹性波传播方向一端侧的最外电极的外缘和第1汇流条的交点;
37.点b1:弹性波传播方向另一端侧的最外电极的外缘的延长线和第1汇流条的交点;
38.点c1:弹性波传播方向一端侧的最外电极的外缘的延长线和第2汇流条的交点;
39.点d1:弹性波传播方向另一端侧的最外电极的外缘和第2汇流条的交点。
40.发明效果
41.根据本发明,能够提供一种在位于腔上的压电膜中不易产生裂纹的弹性波装置。
附图说明
42.图1的(a)是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的外观的简图式立体图,图1的(b)是示出压电膜上的电极构造的俯视图。
43.图2是沿着图1的(a)中的a-a线的部分的剖视图。
44.图3的(a)用于说明在以往的弹性波装置的压电膜传播的拉姆波的示意性主视剖视图,图3的(b)是用于说明本发明的第1实施方式的弹性波装置中的厚度剪切模式的振动的示意性主视剖视图。
45.图4是用于说明本发明的弹性波装置中的厚度剪切模式的体波的振幅方向的图。
46.图5是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的谐振特性的图。
47.图6是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置中的d/2p和作为弹性波装置的谐振器的相对带宽的关系的图。
48.图7是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的第1变形例的俯视图。
49.图8是用于说明本发明的弹性波装置的第3构造例的部分切除立体图。
50.图9是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的电极和位于下方的腔的关系的示意性俯视图。
51.图10是用于说明本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置中的点a2、点b2、点c2以及点d2的定义的俯视图。
52.图11是示出图10所示的参数x或y和q值的关系的图。
53.图12是用于说明本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置中的、电极指的倾斜侧面和压电膜的主面所成的角度的部分切除剖视图。
54.图13的(a)~图13的(c)分别是用于说明第2实施方式的弹性波装置的制造工序的部分切除主视剖视图。
55.图14是用于说明本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的第1变形例的部分切除主视剖视图。
56.图15是用于说明本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置的第2变形例的部分切除主视剖视图。
57.图16的(a)~图16的(c)是用于说明形成图14所示的第1电极指的工序的部分切除主视剖视图。
具体实施方式
58.以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明,由此明确本发明。
59.另外,需要指出,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。
60.本发明涉及的弹性波装置具备:支承基板,具有凹部;压电膜,设置为覆盖所述支承基板的所述凹部,构成了包括所述凹部的腔;以及功能电极,设置在所述压电膜上,所述功能电极具有:第1汇流条以及第2汇流条;至少一根电极指,一端与所述第1汇流条连接;以及至少一根第2电极指,一端与所述第2汇流条连接。
61.本发明提供一种在具有压电膜位于腔上的构造的上述弹性波装置中在位于腔上的压电膜不易产生裂纹的构造。
62.首先,参照图1~图8对作为本发明涉及的弹性波装置的基本构造的第1构造例~第3构造例进行说明。
63.在第1构造例中,利用了厚度剪切模式的体波。此外,在第2构造例中,第1电极指以及第2电极指是彼此相邻的电极指,在将压电膜的厚度设为d并将第1电极指以及第2电极指的中心间距离设为p的情况下,d/p设为0.5以下。由此,在第1构造例、第2构造例中,即使在推进了小型化的情况下,也能够提高q值。
64.另外,在第3构造例中,利用了作为板波的拉姆波。而且,能够得到基于上述拉姆波的谐振特性。
65.以下,参照附图对第1构造例、第2构造例、第3构造例的具体的构造例进行说明,由此明确本发明。
66.图1的(a)是示出第1实施方式涉及的弹性波装置的外观的简图式立体图,图1的(b)是示出压电膜上的电极构造的俯视图,图2是沿着图1的(a)中的a-a线的部分的剖视图。另外,图1的(a)以及图1的(b)和图2所示的弹性波装置1示出了后述的第1构造例,但是其它构造例的形状也是相同的。
67.弹性波装置1具有包含铌酸锂的压电膜2。更具体地,压电膜2为linbo3层。不过,压电膜2也可以是litao3等钽酸锂层。关于linbo3、litao3的切割角,在本实施方式中,是z切割,但是也可以是旋转y切割、x切割。
68.压电膜2的厚度没有特别限定,但是为了有效地激励厚度剪切模式,优选为40nm以上且1000nm以下。
69.压电膜2具有相互对置的第1主面2a、第2主面2b。在第1主面2a上设置有电极指3以及电极指4。在此,电极指3为“第1电极指”的一个例子,电极指4为“第2电极指”的一个例子。在图1的(a)以及图1的(b)中,多个电极指3与第1汇流条5连接。多个电极指4与第2汇流条6连接。多个电极指3以及多个电极指4彼此相互交错对插。由这些电极指3、电极指4、第1汇流条5、第2汇流条6构成了功能电极。在本实施方式中,功能电极是具备多根电极指3以及电极指4的idt(interdigital transducer,叉指换能器)电极。另外,虽然电极指3以及电极指4分别设置有多根,但是只要各设置有至少一根即可。
70.电极指3以及电极指4具有矩形形状,具有长度方向。在与该长度方向正交的方向上,电极指3和旁边的电极指4对置。电极指3、4的长度方向以及与电极指3、4的长度方向正交的方向均为与压电膜2的厚度方向交叉的方向。因此,也可以说,电极指3和旁边的电极指4在与压电膜2的厚度方向交叉的方向上对置。
71.此外,电极指3、4的长度方向也可以和与图1的(a)以及图1的(b)所示的电极指3、4的长度方向正交的方向对调。即,在图1的(a)以及图1的(b)中,电极指3、4也可以在第1汇流条5以及第2汇流条6延伸的方向上延伸。在该情况下,第1汇流条5以及第2汇流条6在图1的(a)以及图1的(b)中变得在电极指3、4延伸的方向上延伸。
72.而且,连接于一个电位的电极指3和连接于另一个电位的电极指4相邻的一对构造在与上述电极指3、4的长度方向正交的方向上设置有多对。在此,所谓电极指3和电极指4相邻,不仅指电极指3和电极指4配置为直接接触的情况,也指电极指3和电极指4隔着间隔配置的情况。此外,在电极指3和电极指4相邻的情况下,在电极指3与电极指4之间未配置包含其它电极指3、4在内的、与信号电极、接地电极连接的电极。该对数无需为整数对。也可以是1.5对、2.5对等。
73.电极指3、4间的中心间距离,即,间距优选为1μm以上且10μm以下的范围。此外,所谓电极指3、4间的中心间距离,成为将与电极指3的长度方向正交的方向上的电极指3的宽度尺寸的中心和与电极指4的长度方向正交的方向上的电极指4的宽度尺寸的中心连结的距离。此外,电极指3、4的宽度,即,电极指3、4的对置方向上的尺寸优选为50nm以上且1000nm以下的范围。
74.此外,在本实施方式中,使用了z切割的压电膜,因此与电极指3、4的长度方向正交的方向成为与压电膜2的极化方向正交的方向。在作为压电膜2而使用了其它切割角的压电
体的情况下,并不限于此。在此,所谓“正交”,并不仅限定于严格地正交的情况,也可以大致正交(与电极指3、4的长度方向正交的方向和极化方向所成的角度例如在90
°±
10
°
的范围内)。
75.在压电膜2的第2主面2b侧层叠有支承构件11。支承构件11包含绝缘层7和层叠于绝缘层7的支承基板8。绝缘层7以及支承基板8具有框状的形状,如图2所示,具有开口部7a、8a。开口部7a、8a被压电膜2覆盖(堵住)。由此,形成有空洞部9(腔)。空洞部9为了不妨碍压电膜2的激励区域的振动而设置。因此,上述支承基板8在不与设置有至少一对电极指3、4的部分重叠的位置隔着绝缘层7层叠于第2主面2b。另外,也可以不设置绝缘层7。因此,支承基板8能够直接或间接地层叠于压电膜2的第2主面2b。
76.另外,空洞部9也可以不是如图2所示的贯通支承基板8的开口部,而是由设置于支承基板8的凹部构成。换言之,空洞部9也可以被支承基板8的凹部、绝缘层7的开口部7a以及压电膜2包围。此外,也可以不在支承基板8设置开口部8a,而仅在绝缘层7设置有开口部7a。此外,在绝缘层7中,也可以不是如图2所示的贯通绝缘层7的开口部,而是设置于绝缘层7的凹部。进而,也可以不在绝缘层7设置开口部7a,而仅在支承基板8设置有开口部8a。也就是说,空洞部9只要设置在包含支承基板8(以及根据情况还包含绝缘层7)的支承构件11即可。
77.此外,空洞部9也可以不设置在支承构件11,而设置在压电膜。例如,空洞部9也可以包含设置于压电膜的支承构件11侧的主面的凹部而构成。
78.绝缘层7包含氧化硅。不过,除了氧化硅以外,还能够使用氮氧化硅、矾土等适当的绝缘性材料。支承基板8包含si。si的压电膜2侧的面的面方位可以为(100)、(110),也可以为(111)。优选地,最好是电阻率为4kω以上的高电阻的si。不过,对于支承基板8,也能够使用适当的绝缘性材料、半导体材料来构成。例如,还能够使用氧化铝、钽酸锂、铌酸锂、石英等压电体、矾土、蓝宝石、氧化镁、氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆、堇青石、莫来石、块滑石、镁橄榄石等各种陶瓷、金刚石、玻璃等电介质、氮化镓等半导体或树脂等。
79.上述多个电极指3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6包含al、alcu合金等适当的金属或合金。在本实施方式中,电极指3、4以及第1汇流条5、第2汇流条6具有在作为密接层的ti膜上层叠了al膜的构造。另外,也可以使用ti膜以外的密接层。
80.在驱动时,在多个电极指3与多个电极指4之间施加交流电压。更具体地,在第1汇流条5与第2汇流条6之间施加交流电压。由此,能够得到利用了在压电膜2中激励的厚度剪切一阶模式等厚度剪切模式的体波的谐振特性。此外,在弹性波装置1中,在将压电膜2的厚度设为d并将多对电极指3、4中的任一者的相邻的电极指3、4的中心间距离设为p的情况下,d/p设为0.5以下。即,弹性波装置1也相当于前述的第2构造例。因此,可有效地激励上述厚度剪切模式的体波,能够得到良好的谐振特性。更优选地,d/p为0.24以下,在该情况下,能够得到更加良好的谐振特性。
81.另外,在像本实施方式那样电极指3、4中的至少一者为多根的情况下,即,在将电极指3、4设为一对电极组的情况下电极指3、4为1.5对以上的情况下,相邻的电极指3、4的中心间距离p成为各相邻的电极指3、4的中心间距离。
82.在本实施方式的弹性波装置1中,具备上述结构,因此即使欲谋求小型化而减少了电极指3、4的对数,也不易产生q值的下降。这是因为,是在两侧不需要反射器的谐振器,且传播损耗少。此外,之所以不是一定需要上述反射器,是由于利用了厚度剪切模式的体波。
参照图3的(a)以及图3的(b)对以往的弹性波装置中所利用的拉姆波和上述厚度剪切模式的体波的不同进行说明。
83.图3的(a)是用于说明在像专利文献1记载的那样的弹性波装置的压电膜传播的拉姆波的示意性主视剖视图。在此,波如箭头所示地在压电膜201中传播。在此,在压电膜201中,第1主面201a和第2主面201b对置,将第1主面201a和第2主面201b连结的厚度方向为z方向。x方向是idt电极的电极指排列的方向。如图3的(a)所示,如果是拉姆波,则波如图所示地在x方向上传播。因为是板波,所以压电膜201作为整体进行振动,尽管如此,因为波在x方向上传播,所以在两侧配置反射器而得到谐振特性。因此,产生波的传播损耗,在谋求了小型化的情况下,即,在减少了电极指的对数的情况下,q值下降。
84.相对于此,如图3的(b)所示,在本实施方式的弹性波装置1中,振动位移是厚度剪切方向,因此波基本在将压电膜2的第1主面2a和第2主面2b连结的方向,即,z方向上传播并谐振。即,波的x方向分量显著地小于z方向分量。而且,因为通过该z方向上的波的传播来得到谐振特性,所以不是一定需要反射器。因而,不产生在反射器传播时的传播损耗。因此,即使欲发展小型化而减少了包含电极指3、4的电极对的对数,也不易产生q值的下降。
85.另外,如图4所示,厚度剪切模式的体波的振幅方向在压电膜2的激励区域包含的第1区域451和激励区域包含的第2区域452中变得相反。在图4中,示意性地示出了在电极指3与电极指4之间施加了电极指4与电极指3相比成为高电位的电压的情况下的体波。第1区域451是激励区域之中与压电膜2的厚度方向正交且将压电膜2分为两部分的假想平面vp1和第1主面2a之间的区域。第2区域452是激励区域之中假想平面vp1与第2主面2b之间的区域。
86.如上所述,在弹性波装置1中,配置有包含电极指3和电极指4的至少一对电极,但是因为不是在x方向上使波传播,所以包含该电极指3、4的电极对的对数未必一定要是多对。即,只要设置有至少一对电极即可。
87.例如,上述电极指3是与信号电位连接的电极,电极指4是与接地电位连接的电极。不过,也可以是,电极指3与接地电位连接,电极指4与信号电位连接。在本实施方式中,至少一对电极是如上所述地与信号电位连接的电极或者与接地电位连接的电极,并未设置浮置电极。
88.图5是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置1的谐振特性的图。另外,得到了该谐振特性的弹性波装置1的设计参数如下。
89.压电膜2:欧拉角为(0
°
、0
°
、90
°
)的linbo3,厚度=400nm。
90.在与电极指3和电极指4的长度方向正交的方向上观察时,电极指3和电极指4重叠的区域,即,激励区域c的长度=40μm,包含电极指3、4的电极的对数=21对,电极指间中心距离=3μm,电极指3、4的宽度=500nm,d/p=0.133。
91.绝缘层7:厚度为1μm的氧化硅膜。
92.支承基板8:si。
93.另外,所谓激励区域c的长度,是激励区域c的沿着电极指3、4的长度方向上的尺寸。
94.在本实施方式中,关于包含电极指3、4的电极对的电极指间距离,在多对全部设为相等。即,以等间距配置了电极指3和电极指4。
95.根据图5可明确,尽管不具有反射器,也得到了相对带宽为12.5%的良好的谐振特性。
96.可是,在将上述压电膜2的厚度设为d并将电极指3和电极指4的电极指的中心间距离设为p的情况下,如前所述,在本实施方式中,d/p为0.5以下,更优选为0.24以下。参照图6对此进行说明。
97.与得到了图5所示的谐振特性的弹性波装置同样地,但是使d/2p变化,从而得到了多个弹性波装置。图6是示出该d/2p和作为弹性波装置的谐振器的相对带宽的关系的图。
98.根据图6可明确,若d/2p超过0.25,即,在d/p>0.5时,即使调整d/p,相对带宽也不足5%。相对于此,在d/2p≤0.25的情况下,即,在d/p≤0.5的情况下,如果在该范围内使d/p变化,则能够将相对带宽设为5%以上,即,能够构成具有高耦合系数的谐振器。此外,在d/2p为0.12以下的情况下,即,在d/p为0.24以下的情况下,能够将相对带宽提高为7%以上。除此以外,如果在该范围内调整d/p,则能够得到相对带宽更加宽的谐振器,能够实现具有更加高的耦合系数的谐振器。因此可知,像本技术的第2构造例那样,通过将d/p设为0.5以下,从而能够构成利用了上述厚度剪切模式的体波的、具有高耦合系数的谐振器。
99.另外,如前所述,至少一对电极也可以是一对,在一对电极的情况下,上述p设为相邻的电极指3、4的中心间距离。
100.此外,对于压电膜的厚度d,在压电膜2具有厚度偏差的情况下,也只要采用对其厚度进行了平均化的值即可。
101.图7是示出本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置的第1变形例的俯视图。在弹性波装置31中,在压电膜2的第1主面2a上,设置有具有电极指3和电极指4的一对电极。另外,图7中的k成为交叉区域。交叉区域的在电极指3、4延伸的方向上的尺寸为交叉宽度。如前所述,在本发明的弹性波装置中,电极的对数也可以是一对。即使在该情况下,只要上述d/p为0.5以下,就也能够有效地激励厚度剪切模式的体波。
102.图8是用于说明本发明涉及的弹性波装置的第3构造例的部分切除立体图。
103.弹性波装置81具有支承基板82。在支承基板82设置有在上表面开放的凹部。在支承基板82上层叠有压电膜83。由此,构成了空洞部9。在该空洞部9的上方,在压电膜83上设置有idt电极84。在idt电极84的弹性波传播方向两侧设置有反射器85、86。在图8中,用虚线示出空洞部9的外周缘。在此,idt电极84具有第1汇流条84a、第2汇流条84b和多根第1电极指84c以及多根第2电极指84d。多根第1电极指84c与第1汇流条84a连接。多根第2电极指84d与第2汇流条84b连接。多根第1电极指84c和多根第2电极指84d相互交错对插。
104.在弹性波装置81中,通过对上述空洞部9上的idt电极84施加交流电场,从而可激励作为板波的拉姆波。而且,因为在两侧设置有反射器85、86,所以能够得到基于上述拉姆波的谐振特性。像这样,本发明的弹性波装置也可以是利用板波的弹性波装置。
105.图9是用于说明图1的(a)、图1的(b)以及图2所示的本发明的第1实施方式涉及的弹性波装置中的腔的位置和电极构造的关系的示意性俯视图。
106.如图9所示,空洞部9位于下方,idt电极10位于空洞部9的上方。idt电极10具有前述的第1汇流条5和第2汇流条6。在第1汇流条5连接多根第1电极指3的一端。在第2汇流条6连接多根第2电极指4的一端。多根第1电极指3和多根第2电极指4彼此相互交错对插。因为空洞部9位于下方,所以不易妨碍在电极指3与电极指4之间施加了电压的情况下的振动。而
且,如前所述,在第1实施方式的弹性波装置1中,可得到利用了厚度剪切模式的良好的谐振特性,且d/p为0.5以下,因此能够提高q值。
107.可是,本技术的发明人们发现,在压电膜2位于空洞部9上的构造中,存在在位于空洞部9上的压电膜2产生裂纹的担忧。
108.在第1实施方式的弹性波装置1中,将第1电极指3、第2电极指4在弹性波传播方向上重叠的区域设为交叉区域。在该情况下,在像下述的那样定义的点a2、点b2、点c2以及点d2处,设为
109.xa>25μm、ya>25μm;
110.xb>25μm、yb>25μm;
111.xc>25μm、yc>25μm;
112.xd>25μm、yd>25μm。
113.点a2:以点a1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xa并在y方向上移动了ya的点;
114.点b2:以点b1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xb并在y方向上移动了yb的点;
115.点c2:以点c1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xc并在y方向上移动了yc的点;
116.点d2:以点d1为起点,向比交叉区域靠外侧在x方向上移动了xd并在y方向上移动了yd的点。
117.另外,点a1、b1、c1、d1如下。
118.点a1:弹性波传播方向一端侧的最外电极的外缘和第1汇流条的交点;
119.点b1:弹性波传播方向另一端侧的最外电极的外缘的延长线和第1汇流条的交点;
120.点c1:弹性波传播方向一端侧的最外电极的外缘的延长线和第2汇流条的交点;
121.点d1:弹性波传播方向另一端侧的最外电极的外缘和第2汇流条的交点。
122.因此,能够提供在压电膜不易产生裂纹的弹性波装置1。参照图9以及图10对该点a1、点b1、点c1以及点d1和距离xa~xd、ya~yd进行说明。
123.首先,如图9所示,点a1、点b1、点c1以及点d1是在弹性波传播方向上穿过最外侧的电极指的外侧端缘的直线和第1汇流条5或第2汇流条6的交点。例如,点a1是位于最外侧的第1电极指3的外侧端缘和第1汇流条5的内侧端缘5a的交点。点c1是穿过第1电极指3的外侧端缘的直线和第2汇流条6的内侧端缘6a的交点。
124.点b1是穿过位于最外侧的第2电极指4的外侧端缘的直线和第1汇流条5的内侧端缘5a的交点。点d1是穿过第2电极指4的外侧端缘的直线和第2汇流条6的内侧端缘6a的交点。
125.以像这样定义的点a1~点d1为基准,分别定义图10所示的点a2、点b2、点c2以及点d2。
126.即,如前所述,点a2是如下的点,即,在将弹性波传播方向设为x并将与弹性波传播方向x正交的宽度方向设为y时,从点a1起,在x方向上移动了xa,并在y方向上移动了ya。同样地,点b2是如下的点,即,相对于点b1,朝向比交叉区域k靠外侧在x方向上移动了xb,并在y方向上移动了yb。点c2是如下的点,即,以点c1为起点,朝向比交叉区域k靠外侧且在x方向
上移动了xc,并在y方向上移动了yc。点d2是如下的点,即,以点d1为起点,向比交叉区域k靠外侧在x方向上移动了xd,并在y方向上移动了yd。
127.制作在将压电膜的厚度设为500nm的弹性波装置中使参数xa~xd、ya~yd变化的许多弹性波装置,并确认了是否产生了压电膜的裂纹。将结果示于下述的表1。另外,参数xa~xd、ya~yd的单位为nm。
128.[表1]
[0129][0130]
另外,以下将参数xa~xd统称为参数x,将参数ya~yd统称为参数y。
[0131]
此外,将该实验结果以曲线图示于图11。图11是示出上述参数x或y和q值的关系的图。在图11中,被虚线包围的区域e1表示在表1中未产生裂纹的区域。此外,用单点划线包围的区域e2表示q值良好的区域,即,q的最大值为470以上的区域。进而,用双点划线包围的区域e3表示不产生裂纹且q值良好的区域。
[0132]
根据上述表1以及图11的结果,如果满足下述的表2所示的条件(1),则能够提供不易产生压电膜的裂纹的弹性波装置,能够提高成品率。
[0133]
更优选地,如果满足下述的条件(2),则q值更高,能够提供能够有效地利用弹性波的能量的弹性波装置。
[0134]
[表2]
[0135][0136]
另外,本技术的发明人已确认:如果压电膜的厚度为500nm
±
300nm的范围,则只要满足上述条件(1),就不易产生裂纹。即,已确认:只要压电膜包含铌酸锂、钽酸锂中的一者,就可得到上述效果。
[0137]
图12是用于说明本发明的第2实施方式涉及的弹性波装置中的电极指的倾斜侧面和压电膜所成的角度α的部分切除剖视图。另外,第2实施方式涉及的弹性波装置除了以下说明的设置有倾斜侧面以外,与第1实施方式涉及的弹性波装置1相同。因此,对于倾斜侧面以外的部分,将引用对第1实施方式进行的说明。
[0138]
该图12所示的剖面示出将第1电极指3在与电极指延伸的方向正交的方向,即,y方向上切断的部分。优选地,第1电极指3、第2电极指4的与压电膜2的主面所成的角度α设为α>90
°
。更详细地,第1电极指3具有位于压电膜2侧的第1面3a、与第1面3a对置的第2面3b、以及与第1面3a以及第2面3b连接的侧面3c、3d。该侧面3c、3d像图中那样倾斜。因此,第1电极指3是侧面倾斜电极指。该侧面3c、3d和压电膜2的主面2a所成的角度为α。在第1电极指3的侧面3c中的与第1面3a相连的部分,α>90
°
。在此,如图12所示,角度α是压电膜2的主面2a和第1电极指3的侧面3c或侧面3d所成的角度。优选地,第1电极指3为如图所示的侧面倾斜电极指,其剖面具有倒锥形的形状。
[0139]
在本实施方式中,第1电极指3的侧面3c、3d以及第2电极指的一对侧面相对于压电膜2的主面2a所成的角度α设为α>90
°

[0140]
像这样,角度α大于90
°
,第1电极指3设为倒锥形形状,因此在弹性波装置1中,能够有效地降低无用模式。另外,在剖面中,如果第1电极指3为正锥形,则变得容易产生无用模式。
[0141]
图13的(a)~图13的(c)是示出用于说明形成具有上述角度α的第1电极指3的工序的弹性波装置的制造工序的各部分切除主视剖视图。首先,在压电膜2的主面2a上成膜电极材料3a。接着,在电极材料3a上形成抗蚀剂层。接着,将抗蚀剂层图案化,形成图13的(b)所
示的抗蚀剂图案12。由此,对形成电极指的部分进行保护。然后,通过干式蚀刻除去电极指形成区域以外的电极材料3a。与此同时,除去抗蚀剂图案12。这样,如图13的(c)所示,能够形成倒锥形状的第1电极指3。在该情况下,通过控制上述干式蚀刻的条件,从而能够控制角度α。
[0142]
另外,在侧面倾斜电极指中,如图12所示,只要侧面3c、3d的整体形成倾斜面即可,但是只要是在侧面具有倾斜面部分的构造,就没有特别限定。以下对这样的变形例进行说明。
[0143]
图14是用于说明第2实施方式涉及的弹性波装置的第1变形例的部分切除主视剖视图。
[0144]
图14所示的第1电极指3与侧面倾斜电极指相比具有侧面3c和侧面3d。不过,侧面3c具有第1部分3c1和第2部分3e。同样地,侧面3d具有第1部分3d1和第2部分3f。第1部分3c1与第1面3a相连,且位于比第2部分3e靠第1面3a侧。第2部分3e与第2面3b相连,且位于比第1部分3c1靠第2面3b侧。第1部分3d1以及第2部分3f也处于同样的关系。
[0145]
第1面3a至中间高度位置构成第1部分3c1、3d1,第1部分3c1、3d1构成倒锥形。第2部分3e、3f是正锥形形状。另一方面,在第1部分3c1、3d1中,上述角度α>90
°
。因此,在该情况下,也能够有效地降低无用模式。像这样,侧面3c、3d无需在整个侧面3c、3d为α>90
°
。在各电极指3的侧面为倾斜侧面的情况下,该倾斜侧面的上方部分也可以是构成正锥形的侧面的部分,即,也可以是α<90
°
的部分。
[0146]
图15是用于说明第2实施方式涉及的弹性波装置的第2变形例的部分切除主视剖视图。如图15所示,在与第1面3a相连的第1部分3c1、3d1中,角度α>90
°
。而且,在侧面3c、3d的第3部分3g、3h,角度α=90
°
。即,第3部分3g、3h在将第1面3a和第2面3b连结的方向上延伸。即使在该情况下,在第1部分3c1、3d1,也为α>90
°
,能够抑制无用模式,进而,第3部分3g、3h为α=90
°
,因此与图14所示的第1变形例相比能够更有效地抑制无用模式。
[0147]
图16是用于说明形成图14所示的第1电极指的工序的图。图16的(a)~图16的(c)是用于说明图14所示的第1电极指3的形成工序的各部分切除主视剖视图。
[0148]
首先,如图16的(a)所示,在压电膜2的主面2a上成膜下层电极13。在此,下层电极13的材料包含ti。下层电极的材料也可以是除了ti以外,还包含al、mo或其它金属、碳等的复合材料等。
[0149]
接着,通过蒸镀以及剥离,形成图16的(b)所示的上层电极14。上层电极14的材料能够由al、cu、或pt、包含它们的合金形成。优选地,最好是包含al或cu的材料。由此,能够降低电阻。在本实施方式中,包含alcu合金。
[0150]
接着,例如通过使用了cf4气体的干式蚀刻,除位于上层电极14的下方的部分以外除去下层电极13。在该情况下,通过控制干式蚀刻条件,从而能够控制下层电极13的侧面3c、3d的前述的角度α。
[0151]
附图标记说明
[0152]
1:弹性波装置;
[0153]
2:压电膜;
[0154]
2a、2b:第1主面、第2主面;
[0155]
3、4:电极指;
[0156]
3a、3b:第1面、第2面;
[0157]
3c、3d:侧面;
[0158]
3c1、3d1:第1部分;
[0159]
3e、3f:第2部分;
[0160]
3g、3h:第3部分;
[0161]
3a:电极材料;
[0162]
5、6:第1汇流条、第2汇流条;
[0163]
5a、6a:内侧端缘;
[0164]
7:绝缘层;
[0165]
7a:开口部;
[0166]
8:支承基板;
[0167]
8a:开口部;
[0168]
9:空洞部;
[0169]
10:idt电极;
[0170]
11:支承构件;
[0171]
12:抗蚀剂图案;
[0172]
13:下层电极;
[0173]
14:上层电极;
[0174]
31:弹性波装置;
[0175]
81:弹性波装置;
[0176]
82:支承基板;
[0177]
83:压电膜;
[0178]
84:idt电极;
[0179]
84a、84b:第1汇流条、第2汇流条;
[0180]
84c、84d:第1电极指、第2电极指;
[0181]
85、86:反射器;
[0182]
201:压电膜;
[0183]
201a、201b:第1主面、第2主面;
[0184]
451:第1区域;
[0185]
452:第2区域;
[0186]
vp1:假想平面。
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