聲界面波裝置的製造方法
2023-06-04 17:10:31
專利名稱：聲界面波裝置的製造方法
技術領域：
本發明，涉及一種利用在媒質的界面傳送的聲界面波的聲界面波裝置的製造方法以及該聲界面波裝置，更為詳細來說，涉及一種具有在電極兩側的媒質中的一方媒質的外側還疊層媒質的構造的聲界面波裝置的製造方法以及聲界面波裝置。
背景技術：
以往，在行動電話用RF濾波器與IF濾波器，以及VCO用共振子與電視機用VIF濾波器等中，使用各種聲表面波裝置。聲表面波裝置，使用在媒質表面傳送的瑞利波或第I洩漏波等聲表面波。聲表面波由於在媒質表面傳送，因此對媒質的表面狀態的變化很敏感。因此，為了保護媒質的聲表面波傳送面，聲表面波器件被氣密封在設有面對該傳送面的空洞的封裝中。由於使用這種具有空洞的封裝，因此聲表面波裝置的成本不得不增高。另外，由於封裝的尺寸遠大於聲表面波器件的尺寸，因此聲表面波裝置不得不增大。另外，在彈性波中，除了上述聲表面波之外，還有在固體間的界面中傳送的聲界面波(Boundary Acoustic Wave)。例如，下述的非專利文獻I中，公開了一種在126°旋轉Y板X傳送的LiTaO3基板上形成有IDT，並且IDT與LiTaO3基板上SiO2膜形成為給定的厚度的聲界面波裝置。這裡，示出了傳送稱作斯通利(stoneley)波的SV+P型的聲界面波的情形。另外，非專利文獻I中，示出了在上述SiO2膜的膜厚為Ι.Ολ (λ為聲界面波的波長)的情況下，機電結合係數為2%。聲界面波，在能量集中在固體間的界面部分中的狀態下傳送。因此，上述1^了&03基板的底面以及SiO2膜的表面上，幾乎不存在能量，所以基板或薄膜的表面狀態的變化幾乎不引起特性變化。所以，能夠省去空洞形成封裝，減小彈性波裝置的尺寸。另外，利用彈性波的濾波器或共振子中，為了抑制共振頻率或中心頻率的偏差，提出了各種各樣的頻率調整方法。例如，下述專利文獻I中，公開了一種在利用體波的厚度振動的壓電陶瓷濾波器中，通過對壓電陶瓷基板的表面上形成有的共振電極蒸鍍絕緣性物質，來進行頻率調整的方法。另外，下述專利文獻2中，在利用表面波的表面波裝置中，形成SiN膜來將形成在壓電基板上的IDT電極以及反射器覆蓋起來，通過該SiN膜的膜厚調整，來調整中心頻率或共振頻率。另外，下述專利文獻3中，公開了
圖12所示的聲界面波裝置。聲界面波裝置100中，在壓電性的第I基板101上，形成有梳齒電極102、102。之後，形成電介質膜103覆蓋梳齒電極102、102。之後，在電介質膜103的上面，層積由Si類材料所形成的第2基板104。聲界面波裝置100中，Si類材料所形成的第2基板104不與梳齒電極102、102直接接觸，之間設有電介質膜103，因此能夠降低梳齒電極102、102間的寄生電阻。非專利文獻1 「Piezoelectric Acoustic Boundary Waves PropagatingAlongthe Interface Between Si02and LiTa03，，IEEE Trans.Sonics andultrason.,VOL.SU-25,N0.6，1978IEEE專利文獻1:特開平5-191193號公報專利文獻2:特開平2-301210號公報專利文獻3:W098/51011 號前述的聲界面波裝置中，由於不需要空洞形成封裝，因此能夠實現彈性波裝置的小型化。但是，根據本發明人的實驗，聲界面波裝置中，也和聲表面波裝置的情況一樣，容易因製造偏差引起共振頻率或中心頻率偏差。特別是聲界面波裝置中，在第I媒質上形成了電極之後，形成第2媒質覆蓋該電極。因此，第2媒質的製造如果產生偏差，聲界面波裝置的頻率就容易產生很大的偏差。另外，專利文獻I與專利文獻2所述的方法中，在實施體波裝置的頻率調整時，在體波基板表面蒸鍍絕緣性物質，專利文獻2所述的方法中，在表面波基板上設置SiN膜進行頻率調整。也即，以往的體波裝置或聲表面波裝置中，利用振動能量分布在基板表面這一點，通過在基板表面上設置絕緣體或金屬，來進行頻率調整。另外，還公知有通過蝕刻基板表面的電極，或蝕刻基板表面來調整頻率的方法。但是，聲界面波裝置中，由於裝置表面幾乎沒有分布界面波的振動能量，因此無法使用這樣的頻率調整方法。也即，即使在基板表面設置絕緣物等異物，或切削基板表面，共振頻率或通頻帶也不會變化。專利文獻3所述的聲界面波裝置100中，通過介插上述電介質膜103來實現寄生電阻的降低，但完成後無法進行頻率調整。
發明內容
本發明，正是鑑於上述以往技術的現狀提出的，其目的在於:提供一種能夠穩定且可靠地提供能夠有效抑制製造偏差等所引起的頻率偏差，從而具有所期望的頻率特性的聲界面波裝置的製造方法，以及頻率偏差較少，且具有所期望的頻率特性的聲界面波裝置。本申請的第I發明，是一種聲界面波裝置的製造方法，該聲界面波裝置按順序疊層第I 第3媒質、並且第I媒質與第2媒質間的界面上設有電極，該聲界面波裝置的製造方法，包括:準備疊層第I媒質與第2媒質、並在第1、第2媒質的界面上設有電極的疊層體的工序；在上述疊層體階段，通過第2媒質的膜厚調整頻率、或聲表面波、偽聲界面波或聲界面波的聲速的調整工序；以及，上述調整工序後，形成聲界面波的聲速及/或材料與第2媒質不同的第3媒質的工序。第I發明的某個特定方案中，在設聲界面波的波長為λ時，第3媒質的厚度，大於0.5 λ。本申請的第2發明，是一種聲界面波裝置的製造方法，該聲界面波裝置按順序疊層第I 第4媒質、且第I媒質與第2媒質間的界面上設有電極，該聲界面波裝置的製造方法，包括:準備按順序疊層第I 第3媒質、並在第I媒質與第2媒質的界面上設有電極的疊層體的工序；在上述疊層體階段，調整頻率、或聲表面波、偽聲界面波或聲界面波的聲速的調整工序；以及，上述調整工序後，形成聲速及/或材料與第3媒質不同的第4媒質的工序。
如上所述，第1、第2發明中，分別讓第3媒質及第4媒質，構成為與第2媒質及第3媒質的聲速及/或材料不同。這種情況下，如果材料不同，縱波的聲速或橫波的聲速就不同。另外，即使是同一材料，通過讓結晶狀態不同，或在多結晶體的情況下通過變更緻密程度，能夠變更聲速。另外，在媒質層為各向同性體的情況下，媒質層的縱波的聲速Vs,與橫波的聲速Vp，由該媒質層的彈性勁度常數C11、C12以及密度P，通過下述式(I)與式(2)表示 ο
權利要求
1.一種聲界面波裝置的製造方法，該聲界面波裝置按順序疊層第I 第3媒質、並且第I媒質與第2媒質間的界面上設有電極，該聲界面波裝置的製造方法，包括: 準備疊層有第I媒質與第2媒質、並在第1、第2媒質的界面上設有電極的疊層體的工序; 在上述疊層體階段，通過第2媒質的膜厚調整頻率、或聲表面波的聲速的調整工序；以及， 上述調整工序後，形成聲界面波的聲速及/或材料與第2媒質不同的第3媒質的工序。
全文摘要
本發明提供一種頻率偏差較小的聲界面波裝置的製造方法。該聲界面波裝置，按順序疊層第1～第3媒質(1～3)、並且第1媒質(1)與第2媒質(2)間的界面上設有電極(5)。該製造方法中，準備疊層第1媒質(1)與第2媒質(2)，並在第1、第2媒質(1、2)的界面中設有電極(5)的疊層體，在該疊層體階段，通過調整第2媒質(2)的膜厚來調整頻率或聲表面波、偽聲界面波或聲界面波的聲速，實施該調整後，形成聲界面波的聲速及/或材料與第2媒質不同的第3媒質(3)。
文檔編號H03H9/145GK103187944SQ20131007054
公開日2013年7月3日 申請日期2005年3月24日 優先權日2004年3月29日
發明者門田道雄, 神藤始 申請人:株式會社村田製作所